JP2003013779A - Air-fuel ratio control device for engine - Google Patents

Air-fuel ratio control device for engine

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JP2003013779A
JP2003013779A JP2001200761A JP2001200761A JP2003013779A JP 2003013779 A JP2003013779 A JP 2003013779A JP 2001200761 A JP2001200761 A JP 2001200761A JP 2001200761 A JP2001200761 A JP 2001200761A JP 2003013779 A JP2003013779 A JP 2003013779A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrict deterioration of air-fuel ratio control performance when characteristics of an oxygen sensor is changed in an air-fuel ratio control device to feedback-control an air-fuel ratio using the oxygen sensor of which output has linearity around a stoichiometric air-fuel ratio. SOLUTION: In a range where the sensor output has linearity, an actual air-fuel ratio is determined based on the sensor output, and the air-fuel ratio is feedback-controlled based on deviation between the actual air-fuel ratio and a target air-fuel ratio. When correlation between the sensor output and the air-fuel ratio in the linearity range is changed in such a way that the sensor output is quickly changed around the stoichiometric air-fuel ratio (when sensitivity is abnormal), if the sensor output is rich or lean to the stoichiometric air-fuel ratio is only determined, and air-fuel ratio feedback control is continued.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、出力値が理論空燃
比相当値を含む所定範囲内であるときに空燃比に対して
略線形性を有する酸素センサを用いて空燃比をフィード
バック制御するエンジンの空燃比制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine in which an air-fuel ratio is feedback-controlled by using an oxygen sensor having a substantially linear relationship with the air-fuel ratio when the output value is within a predetermined range including the stoichiometric air-fuel ratio equivalent value. Relates to the air-fuel ratio control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、酸素センサの異常を素子抵抗や出
力特性等に基づいて判断し、異常診断がなされたとき
に、酸素センサの出力に基づく空燃比フィードバック制
御を停止させるよう構成された空燃比制御装置が知られ
ている(特開平8−271475号公報参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, an air-fuel ratio feedback control based on the output of an oxygen sensor is stopped when an abnormality of the oxygen sensor is judged based on element resistance, output characteristics, etc., and when an abnormality is diagnosed. A fuel ratio control device is known (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-2714775).

【0003】また、通常、理論空燃比に対するリッチ・
リーンのみを検出するために用いられる酸素センサの出
力特性を、理論空燃比付近で空燃比に対して略線形性を
有するように設定し、前記線形性を利用して実空燃比を
求めて、空燃比をフィードバック制御する装置が知られ
ている(特開平07−127505号公報参照)。
In addition, normally, the rich
The output characteristic of the oxygen sensor used to detect only lean is set to have substantially linearity with respect to the air-fuel ratio near the stoichiometric air-fuel ratio, and the actual air-fuel ratio is obtained using the linearity, A device for feedback controlling the air-fuel ratio is known (see Japanese Patent Laid-Open No. 07-127505).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、理論空燃比
付近で略線形性を有するように設定される酸素センサの
場合、故障形態として、前記線形性を有するよう設定さ
れた領域での出力が、リッチ・リーンのみを検出するた
めに用いられる酸素センサのように理論空燃比を中心に
急変するように変化し、出力値から実空燃比を求めるこ
とができなくなる場合がある。
By the way, in the case of an oxygen sensor which is set to have substantially linearity in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio, the output in the region set to have the linearity as a failure mode is In some cases, such as an oxygen sensor used to detect only rich / lean, the air-fuel ratio changes suddenly around the theoretical air-fuel ratio, and it may not be possible to obtain the actual air-fuel ratio from the output value.

【0005】しかし、上記のように出力特性の変化した
場合であっても、リッチ・リーンのみを検出することは
可能であるため、本来の出力が得られないことに基づい
て空燃比フィードバック制御を全面的に停止させてしま
うと、有効に機能し得る制御が行なわれないことで、排
気性状を必要以上に悪化させることになってしまうとい
う問題があった。
However, even if the output characteristics change as described above, it is possible to detect only rich lean, so that the air-fuel ratio feedback control is performed based on the fact that the original output cannot be obtained. If it is completely stopped, there is a problem that the exhaust property is unnecessarily deteriorated because control that can effectively function is not performed.

【0006】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、理論空燃比付近で略線形性を有するように設定さ
れる酸素センサの出力特性が変化した場合であっても、
該酸素センサの検出機能を最大限に活用して、排気性状
の悪化を極力軽減できるエンジンの空燃比制御装置を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and even when the output characteristic of an oxygen sensor set to have substantially linearity near the stoichiometric air-fuel ratio changes,
It is an object of the present invention to provide an air-fuel ratio control device for an engine, which can make the most of the detection function of the oxygen sensor to reduce the deterioration of exhaust properties.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】そのため請求項1記載の
発明は、エンジン排気中の酸素濃度に感応して出力値が
変化する酸素センサであって、理論空燃比相当値を含む
所定範囲においてセンサ出力値が空燃比に対して略線形
性を有する酸素センサを備え、前記所定範囲の出力値か
ら実空燃比を求めて空燃比をフィードバック制御するエ
ンジンの空燃比制御装置において、前記所定範囲内にお
ける出力値と空燃比との相関の変化を判別し、前記相関
が変化したときに、前記出力値に基づいて理論空燃比に
対するリッチ・リーンのみを判別して空燃比をフィード
バック制御する構成とした。
Therefore, the invention according to claim 1 is an oxygen sensor in which the output value changes in response to the oxygen concentration in the engine exhaust, and the sensor is within a predetermined range including the theoretical air-fuel ratio equivalent value. In an air-fuel ratio control device for an engine, the output value of which includes an oxygen sensor having substantially linearity with respect to the air-fuel ratio, and the feedback control of the air-fuel ratio by obtaining the actual air-fuel ratio from the output value of the predetermined range, A change in the correlation between the output value and the air-fuel ratio is discriminated, and when the correlation changes, only the rich / lean with respect to the theoretical air-fuel ratio is discriminated based on the output value, and the air-fuel ratio is feedback controlled.

【0008】かかる構成によると、酸素センサは、通常
の理論空燃比に対するリッチ・リーンのみを検出する酸
素センサの出力特性を、理論空燃比付近で空燃比に対し
て略線形性を有するように設定することで、実空燃比の
検出を可能にしたものであるが、前記線形領域での出力
特性が変化したときには、実空燃比の検出が行なえなく
なるので、代わりに、理論空燃比に対するリッチ・リー
ンのみを検出させて、空燃比フィードバック制御を継続
させる。
According to this structure, the oxygen sensor is set so that the output characteristic of the oxygen sensor which detects only rich lean with respect to the normal stoichiometric air-fuel ratio has substantially linearity with respect to the air-fuel ratio near the stoichiometric air-fuel ratio. By doing so, it is possible to detect the actual air-fuel ratio, but when the output characteristic in the linear region changes, the actual air-fuel ratio cannot be detected. Only this is detected and the air-fuel ratio feedback control is continued.

【0009】請求項2記載の発明では、目標空燃比を、
理論空燃比を含む所定幅で変動させ、そのときの出力値
が基準範囲内であるか否かによって、前記出力値と空燃
比との相関の変化を判断する構成とした。かかる構成に
よると、目標空燃比を理論空燃比前後に変動させ、その
ときの出力範囲が、初期特性上での目標空燃比の変動に
見合った値を示すか否かに基づいて、酸素センサの線形
領域における出力特性の変化を判断する。
According to the second aspect of the invention, the target air-fuel ratio is
The change is made within a predetermined range including the stoichiometric air-fuel ratio, and the change in the correlation between the output value and the air-fuel ratio is judged depending on whether the output value at that time is within the reference range. According to such a configuration, the target air-fuel ratio is varied around the stoichiometric air-fuel ratio, and the output range at that time indicates whether or not the oxygen sensor has a value commensurate with the variation in the target air-fuel ratio on the initial characteristics. Determine changes in output characteristics in the linear region.

【0010】請求項3記載の発明では、前記出力値から
求めた実空燃比に基づく空燃比フィードバック制御が、
実空燃比と目標空燃比との偏差に基づく比例制御、及
び、目標空燃比に対するリッチ・リーン判別に基づく積
分制御によって行なわれ、前記相関が変化したときの空
燃比フィードバック制御が、理論空燃比に対するリッチ
・リーン判別に基づく積分制御のみによって行なわれる
構成とした。
According to the third aspect of the invention, the air-fuel ratio feedback control based on the actual air-fuel ratio obtained from the output value is
Proportional control based on the deviation between the actual air-fuel ratio and the target air-fuel ratio, and integral control based on rich / lean discrimination with respect to the target air-fuel ratio are performed, and air-fuel ratio feedback control when the correlation changes is performed with respect to the theoretical air-fuel ratio. The configuration is such that only integration control based on rich / lean discrimination is performed.

【0011】かかる構成によると、酸素センサが初期特
性のときには、センサ出力から求めた実空燃比と目標空
燃比との偏差に基づく比例制御と、目標空燃比に対する
リッチ・リーン判別に基づく積分制御とによって空燃比
がフィードバック制御され、酸素センサの出力特性が変
化して実空燃比の検出が行なえなくなると、偏差に基づ
く比例制御を停止させ、リッチ・リーン判別に基づく積
分制御のみで空燃比をフィードバック制御させる。
According to this structure, when the oxygen sensor has the initial characteristic, proportional control based on the deviation between the actual air-fuel ratio obtained from the sensor output and the target air-fuel ratio and integral control based on rich / lean discrimination with respect to the target air-fuel ratio are performed. The feedback control of the air-fuel ratio causes the output characteristic of the oxygen sensor to change, making it impossible to detect the actual air-fuel ratio.The proportional control based on the deviation is stopped, and the air-fuel ratio is fed back only through integral control based on rich / lean discrimination. To control.

【0012】請求項4記載の発明では、前記出力値が所
定の最大値又は最小値に所定時間以上張り付いたとき
に、前記酸素センサの出力値に基づく空燃比フィードバ
ック制御を禁止する構成とした。かかる構成によると、
酸素センサの出力値が最大値又は最小値に所定時間以上
張り付いて動かないときには、センサ出力が実際の空燃
比に対応しておらず、リッチ・リーンの検出もできない
状態になっていると判断し、酸素センサの出力値に基づ
く空燃比フィードバック制御を禁止する。
According to a fourth aspect of the present invention, the air-fuel ratio feedback control based on the output value of the oxygen sensor is prohibited when the output value sticks to a predetermined maximum value or minimum value for a predetermined time or more. . According to this configuration,
When the output value of the oxygen sensor sticks to the maximum or minimum value and does not move for a predetermined time or more, it is determined that the sensor output does not correspond to the actual air-fuel ratio and rich lean detection cannot be performed. However, the air-fuel ratio feedback control based on the output value of the oxygen sensor is prohibited.

【0013】[0013]

【発明の効果】請求項1記載の発明によると、酸素セン
サの出力特性が変化して、実空燃比の検出が行えなくな
っても、リッチ・リーン判別に基づく空燃比フィードバ
ック制御を行わせることで、空燃比制御性の大幅な低下
を抑止でき、以って、排気性状の悪化を抑制できるとい
う効果がある。
According to the invention described in claim 1, even if the output characteristic of the oxygen sensor changes and the actual air-fuel ratio cannot be detected, the air-fuel ratio feedback control based on the rich / lean determination is performed. Further, there is an effect that a large decrease in air-fuel ratio controllability can be suppressed, and as a result, deterioration of exhaust properties can be suppressed.

【0014】請求項2記載の発明によると、センサ出力
が略線形性を示す領域における空燃比に対するセンサ出
力の傾きを判断でき、リッチ・リーン判別のみが可能な
状態を的確に判断できるという効果がある。請求項3記
載の発明によると、酸素センサが初期特性を示すときに
は、空燃比偏差に応じた比例制御とリッチ・リーン判別
に基づく積分制御によって応答良くかつ収束安定性良く
目標空燃比に制御できる一方、酸素センサの出力からリ
ッチ・リーンのみが判別できる状態になったときには、
積分制御によって安定的に目標空燃比付近に制御するこ
とができるという効果がある。
According to the second aspect of the present invention, the inclination of the sensor output with respect to the air-fuel ratio in the region where the sensor output shows substantially linearity can be determined, and the state in which only rich / lean determination can be performed can be accurately determined. is there. According to the third aspect of the present invention, when the oxygen sensor exhibits the initial characteristic, the target air-fuel ratio can be controlled with good response and convergence stability by the proportional control according to the air-fuel ratio deviation and the integral control based on rich / lean discrimination. , When rich lean only can be identified from the output of the oxygen sensor,
There is an effect that the integral control can stably control the vicinity of the target air-fuel ratio.

【0015】請求項4記載の発明によると、酸素センサ
がリッチ・リーンの判別も行なえない状態を判断でき、
誤った検出結果に基づき空燃比がフィードバック制御さ
れることを未然に防止できるという効果がある。
According to the invention described in claim 4, it is possible to judge the state where the oxygen sensor cannot judge rich / lean,
It is possible to prevent the feedback control of the air-fuel ratio based on the erroneous detection result.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図1は実施の形態におけるエンジンのシステム構
成図である。この図1において、車両に搭載されるエン
ジン1の各気筒の燃焼室には、エアクリーナ2,吸気通
路3,モータで開閉駆動される電子制御式スロットル弁
4を介して空気が吸入される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a system configuration diagram of an engine in the embodiment. In FIG. 1, air is sucked into a combustion chamber of each cylinder of an engine 1 mounted on a vehicle through an air cleaner 2, an intake passage 3, and an electronically controlled throttle valve 4 which is driven to open and close by a motor.

【0017】各気筒の燃焼室内に燃料(ガソリン)を直
接噴射する電磁式の燃料噴射弁5が設けられており、該
燃料噴射弁5から噴射される燃料と前記吸入される空気
によって燃焼室内に混合気が形成される。燃料噴射弁5
は、コントロールユニット20から出力される噴射パル
ス信号によりソレノイドに通電されて開弁し、所定圧力
に調圧された燃料を噴射する。
An electromagnetic fuel injection valve 5 for directly injecting fuel (gasoline) is provided in the combustion chamber of each cylinder, and the fuel injected by the fuel injection valve 5 and the sucked air are introduced into the combustion chamber. A mixture is formed. Fuel injection valve 5
Is energized by the injection pulse signal output from the control unit 20 to open the valve, and injects the fuel whose pressure is adjusted to a predetermined pressure.

【0018】燃焼室内に形成される混合気は、点火栓6
により着火燃焼する。但し、エンジン1を上記の直接噴
射式ガソリンエンジンに限定するものではなく、吸気ポ
ートに燃料を噴射する構成のエンジンであっても良い。
エンジン1からの排気は排気通路7より排出され、前記
排気通路7には排気浄化用の触媒8が介装されている。
The air-fuel mixture formed in the combustion chamber is a spark plug 6.
Is ignited and burned. However, the engine 1 is not limited to the above direct injection gasoline engine, and may be an engine configured to inject fuel into the intake port.
Exhaust gas from the engine 1 is discharged from an exhaust passage 7, and an exhaust purification catalyst 8 is provided in the exhaust passage 7.

【0019】前記触媒8は、三元触媒であって、排気中
の有害3成分である一酸化炭素CO及び炭化水素HCを
酸化すると共に、酸化窒素NOxを還元して、無害な二
酸化炭素、水蒸気及び窒素に変換させるものである。ま
た、燃料タンク9にて発生した蒸発燃料を燃焼処理する
蒸発燃料処理装置が設けられている。
The catalyst 8 is a three-way catalyst that oxidizes harmful three components of exhaust gas, carbon monoxide CO and hydrocarbons HC, and reduces nitrogen oxide NOx to produce harmless carbon dioxide and water vapor. And nitrogen. Further, an evaporative fuel processing device for combusting the evaporative fuel generated in the fuel tank 9 is provided.

【0020】キャニスタ10は、密閉容器内に活性炭な
どの吸着剤11を充填したもので、燃料タンク9から延
設される蒸発燃料導入管12が接続されている。従っ
て、燃料タンク9にて発生した蒸発燃料は、前記蒸発燃
料導入管12を通って、キャニスタ10に導かれ吸着捕
集される。また、キャニスタ10には、新気導入口13
が形成されると共に、パージ配管14が導出され、前記
パージ配管14には、コントロールユニット20からの
制御信号によって開閉が制御されるパージ制御弁15が
介装される。
The canister 10 is an airtight container filled with an adsorbent 11 such as activated carbon, and an evaporative fuel introduction pipe 12 extending from the fuel tank 9 is connected to the canister 10. Therefore, the evaporated fuel generated in the fuel tank 9 is guided to the canister 10 through the evaporated fuel introducing pipe 12 and adsorbed and collected. Further, the canister 10 has a fresh air introduction port 13
And the purge pipe 14 is led out, and a purge control valve 15 whose opening and closing is controlled by a control signal from the control unit 20 is interposed in the purge pipe 14.

【0021】上記構成において、パージ制御弁15が開
制御されると、エンジン1の吸入負圧がキャニスタ10
に作用する結果、新気導入口13から導入される空気に
よってキャニスタ10の吸着剤11に吸着されていた蒸
発燃料がパージされ、パージエアがパージ配管14を通
って吸気通路3のスロットル弁4下流に吸入され、その
後、エンジン1の燃焼室内で燃焼処理される。
In the above structure, when the purge control valve 15 is controlled to be opened, the suction negative pressure of the engine 1 is changed to the canister 10.
As a result, the evaporated fuel adsorbed by the adsorbent 11 of the canister 10 is purged by the air introduced from the fresh air introduction port 13, and the purge air passes through the purge pipe 14 to the downstream side of the throttle valve 4 of the intake passage 3. It is taken in, and then burned in the combustion chamber of the engine 1.

【0022】コントロールユニット20は、CPU,R
OM,RAM,A/D変換器及び入出力インターフェイ
ス等を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、
各種センサからの入力信号を受け、これらに基づいて演
算処理して、スロットル弁4,燃料噴射弁5,点火栓6
及びパージ制御弁15などの作動を制御する。前記各種
センサとして、エンジン1のクランク角を検出するクラ
ンク角センサ21、カム軸から気筒判別信号を取り出す
カムセンサ22が設けられており、前記クランク角セン
サ21からの信号に基づきエンジン1の回転速度が算出
される。
The control unit 20 includes a CPU and R
A microcomputer including an OM, a RAM, an A / D converter, an input / output interface, etc.,
Input signals from various sensors are received, arithmetic processing is performed based on these signals, and the throttle valve 4, fuel injection valve 5, spark plug 6
And controlling the operation of the purge control valve 15 and the like. As the various sensors, a crank angle sensor 21 for detecting a crank angle of the engine 1 and a cam sensor 22 for extracting a cylinder discrimination signal from a cam shaft are provided, and the rotation speed of the engine 1 is determined based on the signal from the crank angle sensor 21. It is calculated.

【0023】この他、吸気通路3のスロットル弁4上流
で吸入空気流量Qaを検出するエアフローメータ23、
アクセルペダルの踏込み量(アクセル開度)APSを検
出するアクセルセンサ24、スロットル弁4の開度TV
Oを検出するスロットルセンサ25、エンジン1の冷却
水温Twを検出する水温センサ26、排気中の酸素濃度
に感応して出力値が変化する酸素センサ27、車速VS
Pを検出する車速センサ28などが設けられている。
In addition, an air flow meter 23 for detecting the intake air flow rate Qa upstream of the throttle valve 4 in the intake passage 3,
Accelerator sensor 24 for detecting the accelerator pedal depression amount (accelerator opening) APS, throttle valve 4 opening TV
A throttle sensor 25 that detects O, a water temperature sensor 26 that detects the cooling water temperature Tw of the engine 1, an oxygen sensor 27 that changes its output value in response to the oxygen concentration in exhaust gas, a vehicle speed VS
A vehicle speed sensor 28 for detecting P is provided.

【0024】前記酸素センサ27は、特開平11−32
6266号公報に開示されるように、排気管内に突出し
て設けられるジルコニアチューブを有してなり、このジ
ルコニアチューブ外側の排気中の酸素濃度と、内側の大
気中の酸素濃度との比に応じた起電力を発生する酸素濃
淡電池型の酸素センサである。前記酸素センサ27の出
力値Es(起電力)は、図2に示すように、理論空燃比
を中心に変化し、理論空燃比よりもリッチ側では起電力
が高く、理論空燃比よりもリーン側では起電力が低くな
る特性を有するが、理論空燃比相当値(本実施形態では
0.6V)を含む所定範囲(0.3(V)≦出力値Es
≦0.8(V))において、出力値Esが空燃比に対し
て略線形性を有するように、出力特性が設定されてい
る。
The oxygen sensor 27 is the same as that disclosed in JP-A-11-32.
As disclosed in Japanese Patent No. 6266, a zirconia tube is provided so as to project into an exhaust pipe, and the zirconia tube has a ratio of the oxygen concentration in the exhaust outside the zirconia tube to the oxygen concentration in the atmosphere inside. It is an oxygen concentration cell type oxygen sensor that generates electromotive force. As shown in FIG. 2, the output value Es (electromotive force) of the oxygen sensor 27 changes around the theoretical air-fuel ratio, and the electromotive force is high on the rich side of the theoretical air-fuel ratio and lean on the lean side of the theoretical air-fuel ratio. Has a characteristic of lowering the electromotive force, but has a predetermined range (0.3 (V) ≦ output value Es including the theoretical air-fuel ratio equivalent value (0.6 V in the present embodiment).
The output characteristic is set so that the output value Es is substantially linear with respect to the air-fuel ratio when ≦ 0.8 (V).

【0025】前記酸素濃淡電池型の酸素センサは、通
常、理論空燃比付近で出力値Esが急変する特性に設定
され、理論空燃比に対する実空燃比のリッチ・リーンを
判定するセンサとして用いられるが、本実施形態におけ
る酸素センサ27は、電極,ジルコニアチューブ,保護
層などの特性を調整することで、図2の示すように、理
論空燃比付近の所定範囲で空燃比に対して線形性を有す
る出力特性としてある。
The oxygen sensor of the oxygen concentration battery type is usually set to a characteristic that the output value Es suddenly changes near the stoichiometric air-fuel ratio, and is used as a sensor for judging rich / lean of the actual air-fuel ratio with respect to the theoretical air-fuel ratio. The oxygen sensor 27 in the present embodiment has linearity with respect to the air-fuel ratio within a predetermined range near the theoretical air-fuel ratio as shown in FIG. 2 by adjusting the characteristics of the electrodes, the zirconia tube, the protective layer and the like. It is as an output characteristic.

【0026】前記コントロールユニット20は、所定の
空燃比フィードバック制御条件が成立したときに、前記
酸素センサ27の出力値Esから検出される実空燃比が
目標空燃比に一致するように、燃料噴射量を補正するた
めの空燃比フィードバック補正係数を演算するようにな
っている。図3のフローチャートは、上記空燃比フィー
ドバック制御に用いられる酸素センサ27の故障診断を
示すものであり、ここで、酸素センサ27の出力値に基
づいて空燃比フィードバック制御を行えると判断された
ときにのみ、後述するフローチャートに従って空燃比フ
ィードバック制御が実行される。
The control unit 20 controls the fuel injection amount so that the actual air-fuel ratio detected from the output value Es of the oxygen sensor 27 matches the target air-fuel ratio when a predetermined air-fuel ratio feedback control condition is satisfied. The air-fuel ratio feedback correction coefficient for correcting the above is calculated. The flowchart of FIG. 3 shows a failure diagnosis of the oxygen sensor 27 used for the air-fuel ratio feedback control. Here, when it is determined that the air-fuel ratio feedback control can be performed based on the output value of the oxygen sensor 27. Only, the air-fuel ratio feedback control is executed according to the flowchart described later.

【0027】図3のフローチャートにおいて、ステップ
S1では、故障診断条件が成立しているか否かを判別す
る。前記故障診断条件としては、燃料噴射弁5やエアフ
ローメータ23など酸素センサ27以外の空燃比制御部
品に故障がないこと、空燃比フィードバック制御が行わ
れる所定運転領域であることなどを判別する。
In the flowchart of FIG. 3, in step S1, it is determined whether or not the failure diagnosis condition is satisfied. As the failure diagnosis condition, it is determined that there is no failure in the air-fuel ratio control parts other than the oxygen sensor 27 such as the fuel injection valve 5 and the air flow meter 23, and that the air-fuel ratio feedback control is in a predetermined operation range.

【0028】診断条件が成立している場合には、ステッ
プS2へ進む。ステップS2では、酸素センサ27の出
力値Esが、所定値(1)を超えるか、又は、所定値
(2)を下回るかを判別する。前記所定値(1)は、
0.95程度の値であって、出力値Esが最大値領域に
含まれるか否かを判別し、また、前記所定値(2)は、
0.02程度の値であって、出力値Esが最小値領域に
含まれるか否かを判別する。
If the diagnostic condition is satisfied, the process proceeds to step S2. In step S2, it is determined whether the output value Es of the oxygen sensor 27 exceeds a predetermined value (1) or falls below a predetermined value (2). The predetermined value (1) is
It is a value of about 0.95, and it is determined whether the output value Es is included in the maximum value region, and the predetermined value (2) is
It is determined whether the output value Es is a value of about 0.02 and is included in the minimum value region.

【0029】出力値Esが、所定値(2)≦出力値Es
≦所定値(1)であって、通常の出力範囲内の値を示す
ときには、ステップS3へ進む。ステップS3では、目
標空燃比を、理論空燃比よりも僅かにリッチな空燃比と
僅かにリーンな空燃比との間で順次切り換える処理を行
い、理論空燃比を挟んで目標空燃比を所定幅だけ変動さ
せる。
The output value Es is a predetermined value (2) ≦ output value Es
If ≦ predetermined value (1) and the value is within the normal output range, the process proceeds to step S3. In step S3, the target air-fuel ratio is sequentially switched between an air-fuel ratio slightly richer than the stoichiometric air-fuel ratio and an air-fuel ratio slightly leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. Fluctuate.

【0030】前記理論空燃比よりも僅かにリッチ・リー
ンな空燃比とは、例えば空気過剰率で示すと0.97,1.03
程度の空燃比である。次のステップS4では、上記目標
空燃比の切り換えに伴って出力された出力値Esが、所
定値(3)を超えるか、又は、所定値(4)を下回るか
を判別する。換言すれば、上記目標空燃比の切り換えに
伴って出力された出力値Esが、所定値(4)≦出力値
Es≦所定値(3)であるか否かを判別する。
The air-fuel ratio that is slightly richer and leaner than the stoichiometric air-fuel ratio is, for example, 0.97, 1.03 in terms of excess air ratio.
The air-fuel ratio is about the same. In the next step S4, it is determined whether the output value Es output along with the switching of the target air-fuel ratio exceeds a predetermined value (3) or falls below a predetermined value (4). In other words, it is determined whether or not the output value Es output along with the switching of the target air-fuel ratio is a predetermined value (4) ≦ output value Es ≦ a predetermined value (3).

【0031】尚、前記所定値(3),(4)は、ステッ
プS3において切り換えられる目標空燃比に応じて設定
される値であって、本実施形態では、前記所定値(3)
を0.7V、前記所定値(4)を0.5Vとする。酸素
センサ27の出力特性は、初期状態では、図2に示すよ
うに、理論空燃比付近の出力値Esが空燃比変化に対し
て比較的なだらかに変化するのに対し、経時劣化などに
より出力変化をより急激に変化して、理論空燃比を境に
出力が急変するリッチ・リーンセンサの出力に近い特性
(図2の感度異常時の特性)となる場合がある。
The predetermined values (3) and (4) are values set according to the target air-fuel ratio switched in step S3, and in the present embodiment, the predetermined value (3).
Is 0.7V, and the predetermined value (4) is 0.5V. In the initial state, as shown in FIG. 2, the output characteristic of the oxygen sensor 27 is such that the output value Es near the stoichiometric air-fuel ratio changes comparatively gently with respect to the change in the air-fuel ratio, but the output changes due to deterioration over time. May be changed more rapidly to have a characteristic close to the output of the rich / lean sensor in which the output suddenly changes at the stoichiometric air-fuel ratio (the characteristic when the sensitivity is abnormal in FIG. 2).

【0032】上記のような出力特性の変化が発生する
と、前記目標空燃比の変動に対応する出力値Esの変動
幅が、初期状態に比べて大きくなり、係る変動幅の増大
が、所定値(4)≦出力値Es≦所定値(3)を満たさ
ない出力値Esの発生として判断されるようにしてあ
る。従って、ステップS4で、目標空燃比の切り換えに
伴って出力された出力値Esが、所定値(3)を超える
か、又は、所定値(4)を下回ると判断されたときに
は、理論空燃比付近での空燃比変化に対する出力値Es
の変化が、初期状態に比べてより急激に変化していると
判断し、ステップS5へ進む。
When the change of the output characteristic as described above occurs, the fluctuation range of the output value Es corresponding to the fluctuation of the target air-fuel ratio becomes larger than that in the initial state, and the fluctuation range is increased by a predetermined value ( 4) .ltoreq.output value Es.ltoreq.predetermined value (3) is determined as occurrence of an output value Es that does not satisfy. Therefore, in step S4, when it is determined that the output value Es output along with the switching of the target air-fuel ratio exceeds the predetermined value (3) or falls below the predetermined value (4), near the stoichiometric air-fuel ratio. Output value Es for air-fuel ratio change at
It is determined that the change in is changing more rapidly than in the initial state, and the process proceeds to step S5.

【0033】ステップS5では、酸素センサ27の故障
判定を行なうが、故障モードの中でも、特に、理論空燃
比付近での出力変化がより急激になっている状態を示す
感度異常の判定を行なう。ここで、前記感度異常の発生
時には、理論空燃比付近において僅かな空燃比変化で出
力値Esが急変することから、理論空燃比付近であって
も出力値Esから実空燃比を求めることができないが、
そのときの出力特性は、理論空燃比に対するリッチ・リ
ーンのみを検出する酸素センサの特性に近いので、リッ
チ・リーンの判定には用いることが可能である。
In step S5, a failure determination of the oxygen sensor 27 is performed. In the failure mode, particularly, a sensitivity abnormality determination indicating a state in which the output change near the stoichiometric air-fuel ratio is sharper is performed. Here, when the sensitivity abnormality occurs, the output value Es changes abruptly with a slight change in the air-fuel ratio in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio, so that the actual air-fuel ratio cannot be obtained from the output value Es even in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio. But,
Since the output characteristic at that time is close to the characteristic of the oxygen sensor that detects only the rich lean with respect to the stoichiometric air-fuel ratio, it can be used for the determination of rich lean.

【0034】一方、ステップS4で、目標空燃比の切り
換えに伴う出力値Esの変動が、所定値(3),(4)
で挟まれる範囲内で発生していると判断されたときに
は、酸素センサ27の出力特性が、図2に示すように理
論空燃比付近で出力が比較的なだらかに変化する初期状
態の出力特性を維持しているものと判断し、ステップS
6へ進んで、酸素センサ27の正常状態を判定する。
On the other hand, in step S4, the fluctuation of the output value Es due to the switching of the target air-fuel ratio is the predetermined value (3), (4).
When it is determined that the oxygen sensor 27 is generated within the range between the two, the output characteristic of the oxygen sensor 27 maintains the output characteristic in the initial state where the output gradually changes comparatively near the stoichiometric air-fuel ratio as shown in FIG. It is judged that it is doing, step S
Then, the process proceeds to 6 to determine the normal state of the oxygen sensor 27.

【0035】また、ステップS2で、酸素センサ27の
出力値Esが、所定値(1)を超えるか、又は、所定値
(2)を下回っていると判別されると、ステップS7へ
進む。ステップS7では、所定値(1)を超える状態、
又は、所定値(2)を下回る状態が、所定時間以上継続
しているか否かを判別する。
If it is determined in step S2 that the output value Es of the oxygen sensor 27 exceeds the predetermined value (1) or is less than the predetermined value (2), the process proceeds to step S7. In step S7, a state of exceeding a predetermined value (1),
Alternatively, it is determined whether or not the state of falling below the predetermined value (2) has continued for a predetermined time or more.

【0036】所定値(1)を超える状態、又は、所定値
(2)を下回る状態が、所定時間以上継続していると
き、換言すれば、酸素センサ27の出力が最大値又は最
小値に所定時間以上張り付いているときには、酸素セン
サ27が実空燃比に感応しなくなっていると判断でき
る。そこで、ステップS7で、所定値(1)を超える状
態、又は、所定値(2)を下回る状態が、所定時間以上
継続していると判別されると、ステップS8へ進み、酸
素センサ27の故障判定を行なうが、ここでは、実空燃
比に感応しない故障モードとして、断線・短絡故障を判
定する。
When the state of exceeding the predetermined value (1) or the state of falling below the predetermined value (2) continues for a predetermined time or more, in other words, the output of the oxygen sensor 27 is set to the maximum value or the minimum value. When the oxygen sensor 27 sticks for a time or more, it can be determined that the oxygen sensor 27 is no longer sensitive to the actual air-fuel ratio. Therefore, if it is determined in step S7 that the state of exceeding the predetermined value (1) or the state of falling below the predetermined value (2) continues for a predetermined time or more, the process proceeds to step S8 and the oxygen sensor 27 fails. A determination is made, but here, a disconnection / short circuit failure is determined as a failure mode insensitive to the actual air-fuel ratio.

【0037】図4のフローチャートは、上記故障診断の
結果を受けて空燃比フィードバック制御を行うルーチン
を示す。ステップS11では、酸素センサ27の故障診
断結果を除く、空燃比フィードバック制御条件の成立を
判断する。ステップS11で空燃比フィードバック制御
条件が成立していると判別されると、ステップS12へ
進み、酸素センサ27の故障が診断されているか否かを
判別する。
The flow chart of FIG. 4 shows a routine for performing the air-fuel ratio feedback control in response to the result of the above-mentioned failure diagnosis. In step S11, it is determined whether the air-fuel ratio feedback control condition is satisfied, excluding the failure diagnosis result of the oxygen sensor 27. When it is determined in step S11 that the air-fuel ratio feedback control condition is satisfied, the process proceeds to step S12, and it is determined whether or not a failure of the oxygen sensor 27 is diagnosed.

【0038】酸素センサ27が正常であると判別されて
いるときには、ステップS13へ進み、通常の空燃比フ
ィードバック制御を行う。前記通常の空燃比フィードバ
ック制御は、酸素センサ27の出力値Esに基づいて実
空燃比を求め、この実空燃比と目標空燃比との偏差に基
づく比例制御と、リッチ・リーン判別に基づく積分制御
とによって行なわれるようになっており、その詳細を、
図5のフローチャートに従って説明する。
When it is determined that the oxygen sensor 27 is normal, the routine proceeds to step S13, where normal air-fuel ratio feedback control is performed. In the normal air-fuel ratio feedback control, the actual air-fuel ratio is obtained based on the output value Es of the oxygen sensor 27, proportional control based on the deviation between the actual air-fuel ratio and the target air-fuel ratio, and integral control based on rich / lean determination. It is supposed to be done by
A description will be given according to the flowchart of FIG.

【0039】図5のフローチャートにおいて、ステップ
S51では、前記酸素センサ27の出力値Esが、空燃
比に対して略線形性を有する所定範囲内(0.3(V)
≦出力値Es≦0.8(V))であるか否かを判別す
る。前記ステップS51で、前記酸素センサ27の出力
値Esが、空燃比に対して略線形性を有する所定範囲内
であると判別されると、ステップS52へ進み、前記酸
素センサ27の出力値Esを空燃比のデータに変換する
処理を行う。
In the flow chart of FIG. 5, in step S51, the output value Es of the oxygen sensor 27 is within a predetermined range (0.3 (V)) which is substantially linear with respect to the air-fuel ratio.
It is determined whether or not ≦ output value Es ≦ 0.8 (V)). When it is determined in step S51 that the output value Es of the oxygen sensor 27 is within a predetermined range having substantially linearity with respect to the air-fuel ratio, the process proceeds to step S52, and the output value Es of the oxygen sensor 27 is set to A process of converting to air-fuel ratio data is performed.

【0040】前記変換は、前記出力値Esと空燃比との
相関を示すテーブルに基づき行わせても良いが、より分
解能を上げるべく、前記出力値Esを予め設定された計
算式に基づき別の変数に置き換えた後、前記変数から空
燃比のデータを求めるようにしても良い。次のステップ
S53では、前記出力値Esから求めた実空燃比と、目
標空燃比(理論空燃比)との偏差err(偏差err=実空燃
比−目標空燃比)を求める。
The conversion may be performed on the basis of a table showing the correlation between the output value Es and the air-fuel ratio, but in order to further improve the resolution, the output value Es is differently calculated based on a preset formula. After substituting the variables, the data of the air-fuel ratio may be obtained from the variables. In the next step S53, a deviation err (deviation err = actual air-fuel ratio-target air-fuel ratio) between the actual air-fuel ratio obtained from the output value Es and the target air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio) is obtained.

【0041】ステップS54では、前記偏差errに比例
定数Kpを乗算して比例操作量P(P=err×Kp)を
演算する。ステップS55では、前記偏差errの正負を
判別することで、実空燃比の目標空燃比(理論空燃比)
に対するリッチ・リーンを判別する。ステップS55
で、前記偏差errが負で実空燃比が目標空燃比(理論空
燃比)よりもリッチであると判別されると、ステップS
56へ進む。
In step S54, the deviation err is multiplied by a proportional constant Kp to calculate a proportional manipulated variable P (P = err × Kp). In step S55, the target air-fuel ratio of the actual air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio) is determined by determining whether the deviation err is positive or negative.
Determine rich lean against. Step S55
If it is determined that the deviation err is negative and the actual air-fuel ratio is richer than the target air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio), step S
Proceed to 56.

【0042】ステップS56では、積分操作量Iの前回
値から所定値ΔIだけ減算した結果を今回の積分操作量
Iとする。また、ステップS55で、前記偏差errが正
で実空燃比が目標空燃比(理論空燃比)よりもリーンで
あると判別されたときには、ステップS57へ進み、積
分操作量Iの前回値に所定値ΔIを加算した結果を今回
の積分操作量Iとする。
In step S56, the result of subtracting the predetermined value ΔI from the previous value of the integrated operation amount I is set as the integrated operation amount I of this time. When it is determined in step S55 that the deviation err is positive and the actual air-fuel ratio is leaner than the target air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio), the process proceeds to step S57, where the previous value of the integrated operation amount I is set to a predetermined value. The result of adding ΔI is set as the current integrated operation amount I.

【0043】更に、ステップS55で、偏差errが略0
で実空燃比が目標空燃比(理論空燃比)に略一致してい
ると判別されたときには、ステップS56,ステップS
57を迂回してステップS62へ進むことで、積分操作
量Iを前回値に保持する。ステップS62では、空燃比
フィードバック補正係数αを、 α=P+I+1.0 として算出する。
Further, in step S55, the deviation err is about 0.
When it is determined that the actual air-fuel ratio is substantially equal to the target air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio) in step S56, step S56.
By bypassing 57 and proceeding to step S62, the integral operation amount I is held at the previous value. In step S62, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is calculated as α = P + I + 1.0.

【0044】一方、ステップS51で、前記酸素センサ
27の出力値Esが線形範囲外である(0.3(V)>E
s又はEs>0.8(V))と判別されると、ステップS
58へ進む。ステップS58では、前記酸素センサ27
の出力値Esが、前記所定範囲よりも高い側に外れてい
るか否か、具体的には、Es>0.8(V)であるか否か
を判別することで、実空燃比が理論空燃比よりもリッチ
であるか否かを判別する。
On the other hand, in step S51, the output value Es of the oxygen sensor 27 is out of the linear range (0.3 (V)> E).
If it is determined that s or Es> 0.8 (V)), step S
Proceed to 58. In step S58, the oxygen sensor 27
The actual air-fuel ratio is higher than the stoichiometric air-fuel ratio by determining whether or not the output value Es of is out of the range higher than the predetermined range, specifically, whether Es> 0.8 (V). Is also rich or not.

【0045】ステップS58で、Es>0.8(V)であ
ると判別され、実空燃比が理論空燃比よりもリッチであ
るときには、ステップS59へ進み、積分操作量Iの前
回値から所定値ΔIだけ減算した結果を今回の積分操作
量Iとする。一方、ステップS58でEs>0.8(V)
ではないと判別されたときには、0.3(V)>Esであ
るためにステップS51からステップS58へ進んだ状
態であって、実空燃比が理論空燃比よりもリーンである
と判断される。
In step S58, when it is determined that Es> 0.8 (V) and the actual air-fuel ratio is richer than the stoichiometric air-fuel ratio, the process proceeds to step S59, and a predetermined value ΔI is obtained from the previous value of the integrated operation amount I. The result of the subtraction is set as the current integrated operation amount I. On the other hand, Es> 0.8 (V) in step S58
If not, it is determined that the actual air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, since 0.3 (V)> Es is satisfied and the process proceeds from step S51 to step S58.

【0046】この場合には、ステップ60へ進み、積分
操作量Iの前回値に所定値ΔIを加算した結果を今回の
積分操作量Iとする。ステップS59,ステップS60
で積分操作量Iの設定を行うと、次のステップS61で
は、比例操作量Pに0をセットする。酸素センサ27の
出力値Esが前記所定範囲内(0.3(V)≦Es≦0.8
(V))であるときには、出力値Esが空燃比に対して
略線形性を有することから、出力値Esを空燃比のデー
タに精度良く変換できるが、前記所定範囲を外れると空
燃比を正しく求めることができない。
In this case, the process proceeds to step 60, and the result of adding the predetermined value ΔI to the previous value of the integrated operation amount I is set as the current integrated operation amount I. Steps S59 and S60
When the integral operation amount I is set in step S1, the proportional operation amount P is set to 0 in the next step S61. The output value Es of the oxygen sensor 27 is within the predetermined range (0.3 (V) ≦ Es ≦ 0.8
(V)), the output value Es has substantially linearity with respect to the air-fuel ratio, and therefore the output value Es can be accurately converted into the air-fuel ratio data. However, if the output value Es is out of the predetermined range, the air-fuel ratio becomes correct. I can't ask.

【0047】但し、前記所定範囲を外れる領域であって
も、理論空燃比に対するリッチ・リーンの判別は行える
ので、出力値Esが所定範囲内であるときと同様に、リ
ッチ・リーン判別に基づく積分制御を行わせる。従っ
て、出力値Esが所定範囲外であるときに、ステップS
62へ進んだ場合は、実質的には、α=I+1.0として
空燃比フィードバック補正係数αが算出される。
However, since the rich / lean determination with respect to the stoichiometric air-fuel ratio can be performed even in a region outside the predetermined range, the integration based on the rich / lean determination is performed as when the output value Es is within the predetermined range. Control. Therefore, when the output value Es is out of the predetermined range, step S
When the process proceeds to 62, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is substantially calculated with α = I + 1.0.

【0048】上記空燃比フィードバック補正係数αを、
目標空燃比相当の基本燃料噴射量Tpに乗算すること
で、最終的な燃料噴射量Tiが求められ、この燃料噴射
量Tiに相当するパルス幅の噴射パルス信号が各気筒の
燃料噴射弁5に出力される。図4のフローチャートのス
テップS12で、酸素センサ27の故障が診断されてい
ると判別されたときには、ステップS14へ進み、その
故障判定が感度異常であるか断線・短絡であるかを判別
する。
The air-fuel ratio feedback correction coefficient α is
The final fuel injection amount Ti is obtained by multiplying the basic fuel injection amount Tp corresponding to the target air-fuel ratio, and an injection pulse signal having a pulse width corresponding to this fuel injection amount Ti is supplied to the fuel injection valve 5 of each cylinder. Is output. When it is determined in step S12 of the flowchart in FIG. 4 that a failure of the oxygen sensor 27 is diagnosed, the process proceeds to step S14, and it is determined whether the failure determination is abnormal sensitivity or disconnection / short circuit.

【0049】感度異常の故障判定がなされているときに
は、出力値Esから実空燃比を求めることができない
が、そのときの出力特性は、理論空燃比に対するリッチ
・リーンのみを検出する酸素センサの特性に近い特性を
示し、リッチ・リーンの判定は可能であるので、ステッ
プS15以降へ進んで、リッチ・リーン判別のみに基づ
き空燃比フィードバック制御を行わせる。
When a failure determination of abnormal sensitivity is made, the actual air-fuel ratio cannot be obtained from the output value Es, but the output characteristic at that time is the characteristic of the oxygen sensor that detects only rich / lean with respect to the theoretical air-fuel ratio. Since the characteristic is close to, and the rich / lean determination can be made, the process proceeds to step S15 and thereafter, and the air-fuel ratio feedback control is performed only based on the rich / lean determination.

【0050】ステップS15では、酸素センサ27の出
力値Esが理論空燃比相当値(例えば0.6(V))より
も大きいか否かを判別することで、実空燃比が理論空燃
比よりもリッチであるか否かを判別する。出力値Esが
理論空燃比相当値よりも大きくリッチ状態であると判別
されると、ステップS16へ進み、積分操作量Iの前回
値から所定値ΔIだけ減算した結果を今回の積分操作量
Iとする。
In step S15, it is determined whether or not the output value Es of the oxygen sensor 27 is larger than the stoichiometric air-fuel ratio equivalent value (eg, 0.6 (V)), so that the actual air-fuel ratio is richer than the stoichiometric air-fuel ratio. It is determined whether or not there is. When it is determined that the output value Es is larger than the theoretical air-fuel ratio equivalent value and is in the rich state, the process proceeds to step S16, and the result obtained by subtracting the predetermined value ΔI from the previous value of the integral operation amount I is set as the current integration operation amount I. To do.

【0051】一方、ステップS15で出力値Esが理論
空燃比相当値以下であり、リーン状態であると判別され
ると、ステップ17へ進み、積分操作量Iの前回値に所
定値ΔIを加算した結果を今回の積分操作量Iとする。
ステップS16,ステップS17で積分操作量Iの設定
を行うと、次のステップS18では、比例操作量Pに0
をセットする。
On the other hand, when the output value Es is equal to or less than the stoichiometric air-fuel ratio equivalent value in step S15 and it is judged that the engine is in the lean state, the routine proceeds to step 17, where the predetermined value ΔI is added to the previous value of the integrated manipulated variable I. Let the result be the integrated operation amount I of this time.
When the integral operation amount I is set in steps S16 and S17, the proportional operation amount P is set to 0 in the next step S18.
Set.

【0052】そして、ステップS19では、空燃比フィ
ードバック補正係数αを、 α=P+I+1.0 として算出する。上記ステップS15〜19の処理によ
る空燃比フィードバック制御は、前記ステップS13
(図5のフローチャート)における通常の制御に比べ、
空燃比偏差に基づく比例制御が行なわれない分、目標空
燃比への収束性が低下することになるが、酸素センサ2
7の特性変化が発生しても空燃比フィードバック制御を
継続できることから、空燃比制御性を維持して排気性状
の悪化を抑止できる。
Then, in step S19, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is calculated as α = P + I + 1.0. The air-fuel ratio feedback control by the processing of steps S15 to 19 is performed in step S13.
Compared with the normal control in (flowchart of FIG. 5),
Since the proportional control based on the air-fuel ratio deviation is not performed, the convergence to the target air-fuel ratio is reduced.
Since the air-fuel ratio feedback control can be continued even if the characteristic change of No. 7 occurs, the air-fuel ratio controllability can be maintained and the deterioration of the exhaust property can be suppressed.

【0053】また、ステップS14で、酸素センサ27
の故障診断が断線・短絡であると判別されたときには、
酸素センサ27の出力値Esが実際の空燃比に感応しな
い状態であって、実空燃比の検出のみならず、リッチ・
リーンの判別も行なえないので、ステップS20へ進ん
で、空燃比フィードバック制御を停止させる。尚、酸素
センサ27にヒータが付設されている場合であって、断
線・短絡の診断結果に基づいて空燃比フィードバック制
御が停止されるときには、前記ヒータ通電を停止させ
る。
Further, in step S14, the oxygen sensor 27
When the failure diagnosis of is determined to be a disconnection / short circuit,
When the output value Es of the oxygen sensor 27 is insensitive to the actual air-fuel ratio, not only the actual air-fuel ratio is detected but also the rich
Since it is not possible to discriminate the lean state, the routine proceeds to step S20 and the air-fuel ratio feedback control is stopped. When the oxygen sensor 27 is provided with a heater and the air-fuel ratio feedback control is stopped based on the diagnosis result of disconnection / short circuit, the heater energization is stopped.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施形態におけるエンジンのシステム構成図。FIG. 1 is a system configuration diagram of an engine according to an embodiment.

【図2】実施形態における酸素センサの出力特性図。FIG. 2 is an output characteristic diagram of the oxygen sensor according to the embodiment.

【図3】実施形態における酸素センサの故障診断を示す
フローチャート。
FIG. 3 is a flowchart showing failure diagnosis of the oxygen sensor in the embodiment.

【図4】実施形態における故障形態別の空燃比フィード
バック制御を示すフローチャート。
FIG. 4 is a flowchart showing air-fuel ratio feedback control for each failure mode in the embodiment.

【図5】実施形態における酸素センサ正常時の空燃比フ
ィードバック制御を示すフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart showing air-fuel ratio feedback control when the oxygen sensor is normal in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エンジン 4…スロットル弁 5…燃料噴射弁 6…点火栓 8…触媒 20…コントロールユニット 21…クランク角センサ 23…エアフローメータ 27…酸素センサ 1 ... engine 4 ... Throttle valve 5 ... Fuel injection valve 6 ... Spark plug 8 ... Catalyst 20 ... Control unit 21 ... Crank angle sensor 23 ... Air flow meter 27 ... Oxygen sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G084 BA09 BA13 BA27 DA10 DA26 DA27 DA30 EA04 EA07 EA11 EB08 EB16 FA29 3G301 HA04 HA14 JA21 JB07 JB09 LB04 MA01 MA11 NA03 NA04 NA08 NC02 ND15 ND17 NE14 NE17 NE19 NE23 PA01 PA11 PD03 PD03B PD05 PE01 PE03 PE05 PE08 PF01 PF03   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 3G084 BA09 BA13 BA27 DA10 DA26                       DA27 DA30 EA04 EA07 EA11                       EB08 EB16 FA29                 3G301 HA04 HA14 JA21 JB07 JB09                       LB04 MA01 MA11 NA03 NA04                       NA08 NC02 ND15 ND17 NE14                       NE17 NE19 NE23 PA01 PA11                       PD03 PD03B PD05 PE01                       PE03 PE05 PE08 PF01 PF03

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エンジン排気中の酸素濃度に感応して出力
値が変化する酸素センサであって、理論空燃比相当値を
含む所定範囲においてセンサ出力値が空燃比に対して略
線形性を有する酸素センサを備え、 前記所定範囲の出力値から実空燃比を求めて空燃比をフ
ィードバック制御するエンジンの空燃比制御装置におい
て、 前記所定範囲内における出力値と空燃比との相関の変化
を判別し、前記相関が変化したときに、前記出力値に基
づいて理論空燃比に対するリッチ・リーンのみを判別し
て空燃比をフィードバック制御することを特徴とするエ
ンジンの空燃比制御装置。
1. An oxygen sensor, the output value of which changes in response to the oxygen concentration in engine exhaust, wherein the sensor output value is substantially linear with respect to the air-fuel ratio in a predetermined range including the theoretical air-fuel ratio equivalent value. An engine air-fuel ratio control device that includes an oxygen sensor and determines the actual air-fuel ratio from the output value of the predetermined range by feedback control of the air-fuel ratio, and determines the change in the correlation between the output value and the air-fuel ratio within the predetermined range. An air-fuel ratio control device for an engine, wherein when the correlation changes, only rich / lean with respect to the stoichiometric air-fuel ratio is determined based on the output value, and the air-fuel ratio is feedback-controlled.
【請求項2】目標空燃比を、理論空燃比を含む所定幅で
変動させ、そのときの出力値が基準範囲内であるか否か
によって、前記出力値と空燃比との相関の変化を判断す
ることを特徴とする請求項1記載のエンジンの空燃比制
御装置。
2. A target air-fuel ratio is varied within a predetermined range including a stoichiometric air-fuel ratio, and a change in the correlation between the output value and the air-fuel ratio is judged by whether or not the output value at that time is within a reference range. The air-fuel ratio control device for an engine according to claim 1, wherein:
【請求項3】前記出力値から求めた実空燃比に基づく空
燃比フィードバック制御が、実空燃比と目標空燃比との
偏差に基づく比例制御、及び、目標空燃比に対するリッ
チ・リーン判別に基づく積分制御によって行なわれ、 前記相関が変化したときの空燃比フィードバック制御
が、理論空燃比に対するリッチ・リーン判別に基づく積
分制御のみによって行なわれることを特徴とする請求項
1又は2記載のエンジンの空燃比制御装置。
3. An air-fuel ratio feedback control based on the actual air-fuel ratio obtained from the output value is proportional control based on a deviation between the actual air-fuel ratio and a target air-fuel ratio, and an integration based on rich / lean discrimination with respect to the target air-fuel ratio. 3. The air-fuel ratio of the engine according to claim 1, wherein the air-fuel ratio feedback control when the correlation is changed is performed only by integral control based on rich / lean discrimination with respect to the theoretical air-fuel ratio. Control device.
【請求項4】前記出力値が所定の最大値又は最小値に所
定時間以上張り付いたときに、前記酸素センサの出力値
に基づく空燃比フィードバック制御を禁止することを特
徴とする請求項1又は2記載のエンジンの空燃比制御装
置。
4. The air-fuel ratio feedback control based on the output value of the oxygen sensor is prohibited when the output value sticks to a predetermined maximum value or minimum value for a predetermined time or more. 2. The engine air-fuel ratio control device according to 2.
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