JP2004124864A - Air fuel ratio control device for internal combustion engine - Google Patents

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JP2004124864A
JP2004124864A JP2002291884A JP2002291884A JP2004124864A JP 2004124864 A JP2004124864 A JP 2004124864A JP 2002291884 A JP2002291884 A JP 2002291884A JP 2002291884 A JP2002291884 A JP 2002291884A JP 2004124864 A JP2004124864 A JP 2004124864A
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air
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Hidekazu Yoshizawa
吉澤 秀和
Shigeo Okuma
大隈 重男
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To correct the deviation of the output characteristic of an air-fuel ratio sensor on the upstream side of a catalyst. <P>SOLUTION: The catalyst 13 is interposed in an exhaust passage 12 of an engine, and a first air-fuel ratio sensor (A/F sensor) 15 is provided on the upstream side of the catalyst, and a second air-fuel ratio sensor (O<SB>2</SB>sensor) 16 is provided on the downstream side of the catalyst. Before the catalyst 13 becomes active, independently of a target air-fuel ratio, a real air-fuel ratio is controlled to a theoretical air-fuel ratio, and a first correction rate for correcting the air-fuel ratio detected by the A/F sensor 15 on the basis of an output of the O<SB>2</SB>sensor 16 as a reference is computed. After the catalyst 13 becomes active, when the air-fuel ratio detected by the A/F sensor 15 coincides with the theoretical air-fuel ratio and an output of the O<SB>2</SB>sensor is rich or lean, a second correction rate for correcting the air-fuel ratio detected by the A/F sensor 15 on the basis of an output of the O<SB>2</SB>sensor as a reference is computed. When the catalyst is active, the air-fuel ratio detected by the a/F sensor 15 is corrected by the first correction rate and the second correction rate. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の空燃比制御装置に関し、詳しくは、空燃比センサの検出空燃比を補正する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関の排気通路に介装された三元触媒等の排気浄化用触媒(以下、触媒という)への酸素ストレージ量が多すぎると、排気中のNOxに対する還元処理性能が低下し、酸素蓄積量が少なすぎると、排気中のHC、COに対する酸化処理性能が低下する。このため、触媒の上流側に設けた空燃比センサの出力に基づいて触媒の酸素ストレージ量を推定し、この酸素ストレージ量が目標酸素ストレージ量となるように空燃比制御するようにした技術がある。
【0003】
【特許文献1】特開2001−314342号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のように空燃比制御を行うものにあっては、部品バラツキや経時劣化等によって前記空燃比センサの出力特性にずれが生じると、触媒の酸素ストレージ量の推定誤差が大きくなってしまい、排気浄化性能を維持できなくなるおそれがある。
【0005】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、空燃比センサの出力特性のずれを修正し、空燃比を精度よく検出できる内燃機関の空燃比制御装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置は、触媒活性前において、触媒下流側の第2空燃比センサの出力を基準として触媒上流側の前記第1空燃比センサの検出空燃比を補正するための第1補正量を算出すると共に、触媒活性後において、前記第2空燃比センサを基準として前記第1空燃比センサの検出空燃比を補正するための第2補正量を算出し、触媒が活性しているときには、前記第1補正量と第2補正量とに基づいて前記第1空燃比センサの検出空燃比を補正するようにした。
【0007】
このようにすれば、触媒活性前においては、主として第1空燃比センサの個体バラツキや経時劣化による出力特性のずれを修正する第1補正量を算出して、この第1補正量によって第1空燃比センサの検出空燃比を早期に補正することができ、触媒活性後においては、主として第1空燃比センサの温度特性に基づく出力特性のずれを修正する第2補正量を算出して、前記第1補正量と第2補正量とによって第1空燃比センサの検出空燃比を精度よく補正することができる。
【0008】
これにより、触媒活性前及び活性後において、第1空燃比センサの検出空燃比に基づく空燃比制御の精度を向上できる。
また、請求項2に係る発明は、前記第1補正量算出手段が、前記第1空燃比センサの検出空燃比に基づく空燃比制御の実行中に、その目標空燃比にかかわらず、実空燃比が理論空燃比となるように制御して前記第1補正量を算出するようにした。
【0009】
このようにすれば、触媒活性前において、空燃比制御における目標空燃比が理論空燃比以外に設定されているときでも、実空燃比を理論空燃比へと制御したうえで、理論空燃比を精度よくかつ安定して検出できる第2空燃比センサの出力(検出空燃比)を基準として第1空燃比センサの出力特性のずれを修正するための第1補正量を算出することができる。これにより、まず、かかる第1補正量によって第1空燃比センサの検出空燃比を早期に補正することができる。
【0010】
また、請求項3に係る発明によれば、前記第1空燃比センサの検出空燃比が理論空燃比で、かつ、前記第2空燃比センサの出力がリッチ又はリーンであるときに、前記第2補正量を算出するようにした。
このようにすれば、触媒活性後において、第1空燃比センサの出力特性にずれが生じていると判断できるときのみ前記第2補正量を算出するので、演算負荷を最小限に抑えることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るエンジンのシステム構成図である。図1において、エンジン1の吸気通路2には、吸入空気流量Qaを検出するエアフローメータ3が設けられ、吸入空気量Qaはスロットルバルブ4により制御される。
【0012】
吸気マニホールド5に設けられた燃料噴射弁6は、マイクロコンピュータを内蔵したコントロールユニット(C/U)20からの噴射信号によって開弁駆動され、燃料を噴射供給する。
エンジン1の燃焼室7には火花点火を行う点火栓8が設けられており、吸気バルブ9を介して吸入された混合気を火花点火によって着火する。燃焼排気は、排気バルブ10、排気マニホールド11を介して排気通路12に排出され、三元触媒13、マフラー14を通過した後、大気中の放出される。
【0013】
前記三元触媒13は、酸素ストレージ能力を有し、排気空燃比が理論空燃比よりリーンのときに酸素を吸着し、理論空燃比よりリッチのときに酸素を脱離しつつ、理論空燃比近傍で排気中のCO、HCを酸化し、NOxを還元して他の無害な成分(HO、CO、N)に転換する。
また、前記三元触媒13の上流側には、空燃比に対して出力がリニアに変化する、いわゆる広域型酸素濃度センサ(以下、A/Fセンサという)15が設けられており、三元触媒13の下流側には、理論空燃比近傍で出力値が急変するストイキ型の酸素濃度センサ(以下、Oセンサという)16が設けられている。
【0014】
コントロールユニット20には、前記エアフローメータ3、A/Fセンサ15及びOセンサ16の他、エンジン回転速度Neを検出する回転速度センサ(クランク角センサ)17、エンジン冷却水温度Twを検出する水温センサ18、三元触媒13の温度を検出する温度センサ19等の各種センサからの検出信号が入力される。
【0015】
そして、コントロールユニット20は、前記三元触媒13が未活性状態にあるときは、その活性化促進等を図るために所定の目標空燃比TGLMDを設定し、前記A/Fセンサ15の検出空燃比が目標空燃比TGLMDとなるように空燃比をフィードバック制御(以下、触媒活性前の空燃比フィードバック制御という)すると共に、前記A/Fセンサ15の検出空燃比を補正するための第1補正量COLDHOSを算出する(図2、3参照)。
【0016】
一方、前記三元触媒13が活性状態にあるときは、その目標酸素ストレージ量を設定し、酸素ストレージ量が前記目標酸素ストレージ量となるように空燃比をフィードバック制御(以下、酸素ストレージ量に基づく空燃比フィードバック制御という)すると共に、前記A/Fセンサ15の検出空燃比を補正するための第2補正量HOTiを算出する(図5、6参照)。
【0017】
図2は、前記触媒活性前の空燃比フィードバック制御を示すフローチャートである。図2において、ステップ1(図中S1と記す。以下同じ)では、前記各種センサの検出信号を読み込む。
ステップ2では、触媒活性前の空燃比フィードバック制御の実行許可条件を判定する。具体的には、前記A/Fセンサ15が活性状態であること、前記三元触媒13が未活性状態であること等、を実行許可条件とする。なお、A/Fセンサ15が活性状態にあるか否かは、例えば、始動後の経過時間により判定し、三元触媒13が未活性状態にあるか否かは、温度センサ19により検出される触媒温度により判定する。
【0018】
ステップ3では、目標空燃比TGLMDを設定する。なお、本実施形態において、かかる目標空燃比TGLMDは、前記三元触媒13の活性化を促進等するために、まず理論空燃比(λ=1)よりもリーンな値が設定され、時間の経過と共に徐々に理論空燃比に近づくようになっている(図4参照)。
ステップ4では、前記エアフローメータ3からの信号に基づいて検出される吸入空気流量Qaと、前記回転センサ17からの信号に基づいて検出されるエンジン回転速度Neとから、次式のようにして理論空燃比相当の基本燃料噴射量Tpを算出する。
【0019】
Tp=K・Qa/Ne (Kは定数)
ステップ5では、次式のようにして最終的な燃料噴射量Tiを算出する。
Ti=Tp×TGLMD×α(αは空燃比フィードバック補正係数)
そして、コントロールユニット20は、算出された燃料噴射量Tiに相当する噴射パルス信号をエンジン回転に同期した所定のタイミングで燃料噴射弁6に出力し、燃料噴射を実行する。
【0020】
図3は、A/Fセンサ15の検出空燃比を補正するための第1補正量COLDHOSを算出するフローチャートである。
このフローは、前記三元触媒13の下流側に設けられるOセンサ16が、上流側に設けられるA/Fセンサ15に比べて熱等による影響が少なく、また、理論空燃比を精度よくかつ安定して検出できることから、前記目標空燃比TGLMDにかかわらず実空燃比を理論空燃比へと変化させ、このときのOセンサ16の出力(検出空燃比)を基準として前記A/Fセンサ15の検出空燃比を補正するための第1補正量COLDHOSを算出するものである。
【0021】
図3において、ステップ11では、第1補正量COLDHOS算出の許可条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、前記A/Fセンサ15及び前記Oセンサ16が活性状態にあること、触媒活性前の空燃比フィードバック制御が実行中であること等を、許可条件とする。
ステップ12では、前記三元触媒13の下流側の空燃比(触媒下流側空燃比)FLTO2AFLを検出する。具体的には、あらかじめ設定したテーブルを補間計算付きで参照することで、前記Oセンサ16の出力電圧FLTO2を空燃比に変換する(A/F値化する)。
【0022】
ステップ13では、前記触媒下流側空燃比FLTO2AFLと理論空燃比との偏差(以下、これを第1の偏差という)FLTO2EER(=FLTO2AFL−1)を算出する。
ステップ14では、前記第2の偏差FLTO2ERRに基づく比例積分制御によって前記A/Fセンサ15のシフト補正量SFTHOSを算出する。具体的には、比例(P分)ゲインAFSHSPG及び積分(I分)ゲインAFSHSIGに基づいて、次式のようにしてシフト補正量SFTHOSを算出する。
【0023】
SFTHOS=AFSHSPG×FLTO2ERR+Σ(AFSHSIG×FLTO2ERR)
ここで、前記比例ゲインAFSHSPG及び積分ゲインAFSHSIGは、それぞれ前記Oセンサ16の出力電圧FLTO2に基づいて、あらかじめ設定したテーブルを補間計算付きで参照することにより設定する。
【0024】
ステップ15では、前記目標空燃比TGLMDと理論空燃比(λ=1)との偏差DLTTG(=TGLMD−1)を算出する。
ステップ16では、前記シフト補正量SFTHOSから前記第2の偏差DLTTGを減算して、A/Fセンサ15の検出空燃比を補正するための第1補正量COLDHOS(=SFTHOS−DLTTG)を算出する。
【0025】
ステップ17では、前記第1補正量COLDHOSにより前記A/Fセンサ15の検出空燃比を補正する。
そして、ステップ18において、前記第1補正量COLDHOS算出の終了条件が成立するまで、前記ステップ2〜17までの処理を繰り返す。なお、前記終了条件は、前記Oセンサ16の出力電圧が理論空燃比相当値を含む所定範囲内(例えば、600〜650mV)であること及びその状態が所定時間継続したことである。前記終了条件が成立した場合は、ステップ19に進み、そのときの第1補正量COLDHOSをメモリに格納する。
【0026】
前記第2の偏差DLTTGによって、目標空燃比TGLMDにかかわらず、前記A/Fセンサ15の検出空燃比に基づく空燃比制御が、触媒上流側空燃比を理論空燃比へと制御することになる一方、この状態において前記Oセンサ16の検出空燃比が理論空燃比でないときは、前記A/Fセンサ15の出力特性にずれが生じていると判断できることから、このずれを補正するように前記シフト補正量SFTHOSが算出される。
【0027】
従って、前記終了条件が成立するまで前記ステップ2〜17までの処理を繰り返すことにより、空燃比制御における目標空燃比TGLMDにかかわらず、実空燃比を理論空燃比に制御して、理論空燃比を精度よくかつ安定して検出できるOセンサ16の出力を基準として前記A/Fセンサ15の検出空燃比を補正できることになる。これにより、A/Fセンサ15の個体バラツキや経時劣化等による出力特性のずれを精度よく修正できる。
【0028】
一方、前記第1補正量COLDHOS算出の許可条件が成立していない場合(ステップ11)及び前記第1補正量COLDHOS算出の終了条件の成立前に触媒活性化時間が経過した場合(ステップ20)は、前記第1補正量COLDHOSを0として本制御を終了する(ステップ21)。なお、図4は、以上説明した補正量COLDHOSの算出のタイミングチャートである。
【0029】
図5は、前記三元触媒13の酸素ストレージ量に基づく空燃比フィードバック制御(OSC制御)を示すフローチャートである。
図5において、ステップ31では、前記各種センサの検出信号を読み込む。
ステップ32では、酸素ストレージ量に基づく空燃比フィードバック制御の実行許可条件を判定する。具体的には、前記A/Fセンサ15等に故障がないこと、前記三元触媒13が活性状態にあること等、を実行許可条件とする。
【0030】
ステップ33では、前記A/Fセンサ15の検出空燃比に前記第1補正量COLDHOS(図3参照)と、後述する第2補正量HOTi(図6参照)を加算して触媒上流側の実空燃比λrを検出する。
ステップ34では、前記三元触媒13の酸素ストレージ量Osを次式により算出する。
【0031】
Os=(λr−1)×Qa×os+Os0
ただし、Qa:吸入空気量、os:酸素吸着/脱離速度(λr>1のときos=oss>0、λr<1のときos=ops<0)、Os0:酸素ストレージ量の前回算出値
ステップ35では、算出した酸素ストレージ量Osと目標酸素ストレージ量OSCとの偏差ΔOs(=Os−OSC)を算出する。なお、前記目標酸素ストレージ量OSCは、通常、最大酸素ストレージ量の50%として設定されるが、運転状態に応じて設定するようにしてもよい。
【0032】
ステップ36では、前記偏差ΔOsに基づく所定の処理(例えば、比例積分微分制御)によって触媒上流側の目標空燃比λtを算出する。
ここで、前記三元触媒13の酸素ストレージ量の算出値Osが目標酸素蓄積量OSCより大きいとき(ΔOs<0)は、目標空燃比λtはリッチとなり、算出値Osが目標酸素蓄積量OSCより小さいとき(ΔOs>0)は、目標空燃比λtはリーンとなる。
【0033】
ステップ37では、理論空燃比相当の基本燃料噴射量Tp(=K×Qa/Ne)に前記目標空燃比λtを乗算して燃料噴射量Ti(Tp×λt)を算出する。そして、コントロールユニット20は、算出された燃料噴射量Tiに相当する噴射パルス信号をエンジン回転に同期した所定のタイミングで燃料噴射弁6に出力し、燃料噴射を実行する。
【0034】
図6は、A/Fセンサ15の検出空燃比を補正するための第2補正量HOTiを算出するフローチャートである。
このフローは、A/Fセンサ15が理論空燃比を検出しているときにOセンサ16がリッチ又はリーンを検出している場合は、A/Fセンサ15の出力特性がずれていると判断できることから、このときのOセンサ16の出力に基づいて前記A/Fセンサ15の検出空燃比を補正するための第2補正量HOTiを運転領域毎に算出するものである。
【0035】
図6において、ステップ41では、前記各種センサからの検出信号に基づいて求められるエンジン運転領域を読み込む。
ステップ42では、前記第2補正量HOTiの算出条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、前記三元触媒13が活性状態にあること、前記酸素ストレージ量に基づく空燃比フィードバック制御が実行中であること等を、算出条件とする。この算出条件が成立している場合はステップ43に進む。
【0036】
ステップ43では、前記A/Fセンサ15の検出空燃比が理論空燃比であるか否かを判定する。前記A/Fセンサ15の検出空燃比が理論空燃比の場合はステップ44に進む。
ステップ44、45では、前記Oセンサ16がリッチ又はリーンを検出している状態が所定時間以上継続しているか否かを判定する。例えば、Oセンサ16の出力電圧FLTO2が600〜650mVのときを理論空燃比とした場合に、Oセンサの出力電圧FLTO2が600mVよりも小さいか、又は650mVよりも大きいかにより判定する。Oセンサ16がリッチ又はリーンを検出している場合は、ステップ46に進む。
【0037】
ステップ46では、前記Oセンサの出力電圧FLO2に基づいて、あらかじめ設定されたテーブルを参照して補正量HOTHOSnewを設定する。
A/Fセンサ15が理論空燃比を検出しているとき(すなわち、触媒上流側空燃比が理論空燃比に制御されているとき)に、Oセンサ16がリッチ又はリーンを所定時間以上継続して検出しているときは、前記A/Fセンサ15の出力特性にずれが生じているため実空燃比がリッチ又はリーンとなっており、この結果、前記三元触媒13の酸素ストレージ量がその最小量又は最大量になってしまったと考えられる。
【0038】
そして、Oセンサ16がリッチを検出する場合は、A/Fセンサ15が実空燃比よりもリーンに検出しており、Oセンサ16がリーンを検出する場合は、A/Fセンサ15が実空燃比よりもリッチに検出しているものと推定できる。
従って、Oセンサ16がリッチを検出する場合は、リッチであるほどA/Fセンサ15の検出空燃比を減少させるような補正量を設定し、Oセンサ16がリーンを検出する場合は、リーンであるほどA/Fセンサ15の検出空燃比を増加させるような補正量を設定すれば、A/Fセンサ15の出力特性のずれを修正できることになる。
【0039】
このステップ46で用いるテーブルは、以上の点を考慮してあらかじめ設定されたものであり、Oセンサの出力電圧FLO2に基づいて前記テーブルを参照することにより、A/Fセンサ15の出力特性のずれに応じた適切な補正量が設定できるようになっている。
ステップ47では、現在の運転領域(運転領域1とする)における第2補正量の前回値HOTiold1が記憶されているか否かを判定する。第2補正量の前回値HOTiold1が記憶されていればステップ48に進む。一方、第2補正量の前回値HOTiold1が記憶されていなければステップ52に進み、ステップ46で(今回)設定された補正量HOTHOSnewを前記A/Fセンサ15の検出空燃比を補正するための第2補正量HOTiとする。
【0040】
ステップ48では、現在の運転領域における第2補正量の前回値HOTiold1を読み込む。
ステップ49では、次式のようにして、現在の運転領域における第2補正量の変化割合HOTRATIOを算出する。
HOTRATIO=(HOTHOSnew+HOTiold1)/HOTiold1
ステップ50では、運転領域が変化したか否か(運転領域1から運転領域2となったか否か)を判定する。運転領域が変化していればステップ50に進み、運転領域が変化していなければステップ53に進み、前記ステップ46で(今回)設定された補正量HOTHOSnewに同運転領域における第2補正量の前回値HOTiold1を加算して第2補正量HOTiとする。
【0041】
ステップ51では、運転領域が変化した場合の第2補正量HOTiを以下のようにして算出する。
HOTi=HOTRATIO×HOTiold2
ただし、HOTRATIOは、変化前の運転領域1において前記ステップ49で算出される補正量変化割合であり、HOTiold2は、変化後の運転領域2における第2補正量の前回値である。
【0042】
運転領域が変化すれば排気温度も変化するため、その温度特性によってA/Fセンサ15の出力(検出空燃比)も変化する場合がある。この場合、Oセンサ16の出力電圧FLO2も変化することになるが、前記補正量HOTHOSnewは、変化前の運転領域におけるOセンサ16の出力電圧FLO2に基づいて設定されているので、これを用いて第2補正量HOTiを算出しても変化後の運転領域における適切な補正量とはならない。
【0043】
従って、第2補正量HOTiを運転領域毎に記憶しておくと共に、変化後の運転領域2においても、変化前の運転領域1と同じ傾向で第2補正量が変化するものとし、変化後の運転領域2における第2補正量の前回値HOTiold2に補正量変化割合HOTRATIOを乗算して第2補正量HOTiを算出するようにしたのである。
【0044】
これにより、第2補正量HOTiの算出途中で運転領域が変化した場合であっても、変更後の運転領域2に対応した適切な第2補正量HOTiを算出できる。そして、ステップ51〜53のいずれかにおいて第2補正量HOTiが算出された後、ステップ54に進み、A/Fセンサ15の検出空燃比を、前記第1補正量COLDHOS(図3参照)及び前記第2補正量HOTiにより、次式のようにして補正し、ステップ55に進む。
【0045】
触媒上流側空燃比=A/Fセンサ15の検出空燃比+第1補正量COLDHOS+第2補正量HOTiとする。
ステップ55では、前記第2補正量HOTiを運転領域毎に記憶、更新する。かかる第2補正量HOTiの算出フローが繰り返されることにより、最終的には、ステップ44においてOセンサ16が理論空燃比を検出するまで前記第2補正量HOTiの算出が繰り返されることになり、この時点の第2補正量HOTOiが運転領域毎に記憶される。
【0046】
なお、かかる第2補正量HOTiは、A/Fセンサ15の検出空燃比を前記第1補正量COLDHOSによって補正した上で算出されるものであり(ステップ54参照)、主として温度特性に基づくA/Fセンサ15の出力特性のずれを修正することになる。
以上説明したように、本実施形態によれば、三元触媒13が未活性状態において、A/Fセンサ15の検出空燃比を補正するため(出力特性のずれを修正するため)の第1補正量COLDHOSを算出すると共に、三元触媒13の活性化後においてもA/Fセンサ15の検出空燃比を補正するための第2補正量HOTiを算出するので、A/Fセンサ15の出力特性のずれを精度よく修正することができる。特に、第2補正量HOTiは運転領域毎に算出されるので、排気温度の変化に伴うA/Fセンサ15の出力特性のずれ(温度特性によるずれ)についても修正することができる。
【0047】
これにより、前記酸素ストレージ量に基づく空燃比フィードバック制御において、三元触媒13の酸素ストレージ量を精度よく推定することができ、もって、排気浄化性能を高く維持することができる。
なお、本実施形態においては、三元触媒13の下流側には、理論空燃比近傍で出力値が急変するストイキ型の酸素濃度センサ(Oセンサ)を設けているが、これに限定するものではなく、上流側と同様に、空燃比に対して出力がリニアに変化する、いわゆる広域型酸素濃度センサ(A/Fセンサ)を設けるようにしてもよい。
【0048】
また、前記第1補正量COLDHOSを算出することなく、前記第2補正量HOTiのみを算出する構成としてもよい。この場合には、第2補正量HOTiによって、A/Fセンサ15の個体バラツキ、経時劣化及び温度特性に基づく出力特性のずれを修正できることになる。
更に、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
(イ)請求項1又は請求項2記載の内燃機関の空燃比制御装置において、前記第1補正量算出手段は、前記第2空燃比センサの検出空燃比と理論空燃比との偏差と、前記目標空燃比と理論空燃比との偏差と、に基づいて前記第1補正量を算出することを特徴とする。
【0049】
このようにすれば、空燃比制御における目標空燃比が理論空燃比以外に設定されているときでも、実空燃比を理論空燃比へと制御したうえで、熱等による影響が少なく、この理論空燃比を精度よくかつ安定して検出できる第2空燃比センサの出力(検出空燃比)を基準として第1空燃比センサの出力特性のずれを修正するための(検出空燃比を補正するための)補正量を算出することができる
(ロ)請求項1又は請求項3記載の内燃機関の空燃比制御装置において、前記第2補正量算出手段は、第2補正量を機関の運転領域毎に算出し、記憶することを特徴とする。
【0050】
このようにすれば、運転領域に応じて変化する排気温度に対応した第2補正量を読み込んで、第1空燃比センサの検出空燃比を補正できるので、温度特性に伴う第1空燃比センサの出力特性のずれを精度よくかつ容易に修正することができる。
(ハ)請求項1記載の内燃機関の空燃比制御装置において、前記第1補正量算出手段及び前記第2補正量算出手段は、前記第2空燃比センサの出力が理論空燃比相当値となるまで、それぞれ第1補正量又は第2補正量を変化させることを特徴とする。
【0051】
このようにすれば、第1空燃比センサの検出空燃比の補正が徐々に行われることになるので、過補正を防止しつつ、理論空燃比を基準とした精度のよい補正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るエンジンのシステム構成図。
【図2】触媒活性前の空燃比制御を示すフローチャート。
【図3】検出空燃比の第1補正量COLDHOSの算出を示すフローチャート。
【図4】検出空燃比の第1補正量COLDHOSの算出を示すタイミングチャート。
【図5】酸素ストレージ量に基づく空燃比制御を示すフローチャート。
【図6】検出空燃比の第2補正量HOTiの算出を示すフローチャート。
【符号の説明】
1…エンジン、3…エアフローメータ、6…燃料噴射弁、12…排気通路、13…三元触媒、15…A/Fセンサ、16…Oセンサ、20…コントロールユニット
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, and more particularly, to a technique for correcting an air-fuel ratio detected by an air-fuel ratio sensor.
[0002]
[Prior art]
If the amount of oxygen stored in an exhaust purification catalyst (hereinafter, referred to as a catalyst) such as a three-way catalyst disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine is too large, the reduction processing performance for NOx in exhaust gas is reduced, and the amount of accumulated oxygen is reduced. Is too small, the oxidizing performance for HC and CO in the exhaust gas is reduced. For this reason, there is a technique in which the oxygen storage amount of the catalyst is estimated based on the output of the air-fuel ratio sensor provided on the upstream side of the catalyst, and the air-fuel ratio is controlled so that the oxygen storage amount becomes the target oxygen storage amount. .
[0003]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-314342
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case where the air-fuel ratio control is performed as described above, if the output characteristics of the air-fuel ratio sensor deviate due to variations in parts or deterioration over time, the estimation error of the oxygen storage amount of the catalyst increases. Therefore, the exhaust gas purification performance may not be maintained.
[0005]
The present invention has been made in order to solve such a problem, and it is an object of the present invention to provide an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine that can correct a deviation in output characteristics of an air-fuel ratio sensor and can accurately detect an air-fuel ratio. Aim.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the air-fuel ratio control device for the internal combustion engine according to the present invention corrects the detected air-fuel ratio of the first air-fuel ratio sensor upstream of the catalyst based on the output of the second air-fuel ratio sensor downstream of the catalyst before the activation of the catalyst. And calculating a second correction amount for correcting the air-fuel ratio detected by the first air-fuel ratio sensor with reference to the second air-fuel ratio sensor after the activation of the catalyst. Is activated, the air-fuel ratio detected by the first air-fuel ratio sensor is corrected based on the first correction amount and the second correction amount.
[0007]
In this manner, before the catalyst is activated, the first correction amount for correcting mainly the individual variation of the first air-fuel ratio sensor and the deviation of the output characteristics due to the deterioration with time is calculated, and the first air-fuel ratio sensor is used to calculate the first air-fuel ratio. The detected air-fuel ratio of the fuel ratio sensor can be corrected at an early stage, and after the catalyst is activated, a second correction amount for correcting a deviation of the output characteristic based mainly on the temperature characteristic of the first air-fuel ratio sensor is calculated, and the second correction amount is calculated. The detected air-fuel ratio of the first air-fuel ratio sensor can be accurately corrected by the first correction amount and the second correction amount.
[0008]
Thereby, the accuracy of the air-fuel ratio control based on the air-fuel ratio detected by the first air-fuel ratio sensor can be improved before and after the activation of the catalyst.
Further, the invention according to claim 2 is characterized in that the first correction amount calculating means performs the actual air-fuel ratio regardless of the target air-fuel ratio during the execution of the air-fuel ratio control based on the air-fuel ratio detected by the first air-fuel ratio sensor. Is controlled to be the stoichiometric air-fuel ratio to calculate the first correction amount.
[0009]
In this way, even before the catalyst is activated, even if the target air-fuel ratio in the air-fuel ratio control is set to a value other than the stoichiometric air-fuel ratio, the actual air-fuel ratio is controlled to the stoichiometric air-fuel ratio, and the stoichiometric air-fuel ratio is adjusted. The first correction amount for correcting the deviation of the output characteristic of the first air-fuel ratio sensor can be calculated based on the output (detected air-fuel ratio) of the second air-fuel ratio sensor that can be detected well and stably. Thus, first, the detected air-fuel ratio of the first air-fuel ratio sensor can be corrected early by the first correction amount.
[0010]
According to the third aspect of the present invention, when the detected air-fuel ratio of the first air-fuel ratio sensor is a stoichiometric air-fuel ratio and the output of the second air-fuel ratio sensor is rich or lean, The correction amount is calculated.
With this configuration, after the catalyst is activated, the second correction amount is calculated only when it can be determined that the output characteristic of the first air-fuel ratio sensor has a deviation, so that the calculation load can be minimized. .
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a system configuration diagram of an engine according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an air flow meter 3 for detecting an intake air flow rate Qa is provided in an intake passage 2 of an engine 1, and the intake air amount Qa is controlled by a throttle valve 4.
[0012]
The fuel injection valve 6 provided in the intake manifold 5 is driven to open by an injection signal from a control unit (C / U) 20 containing a microcomputer, and injects and supplies fuel.
An ignition plug 8 for performing spark ignition is provided in a combustion chamber 7 of the engine 1 and ignites an air-fuel mixture sucked through an intake valve 9 by spark ignition. The combustion exhaust gas is exhausted to an exhaust passage 12 via an exhaust valve 10 and an exhaust manifold 11, passes through a three-way catalyst 13, and a muffler 14, and is then released into the atmosphere.
[0013]
The three-way catalyst 13 has an oxygen storage capacity, adsorbs oxygen when the exhaust air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and desorbs oxygen when the exhaust air-fuel ratio is richer than the stoichiometric air-fuel ratio. It oxidizes CO and HC in the exhaust gas and reduces NOx to convert it to other harmless components (H 2 O, CO 2 , N 2 ).
On the upstream side of the three-way catalyst 13, a so-called wide-range oxygen concentration sensor (hereinafter referred to as A / F sensor) 15 whose output changes linearly with respect to the air-fuel ratio is provided. A stoichiometric oxygen concentration sensor (hereinafter, referred to as an O 2 sensor) 16 whose output value changes abruptly near the stoichiometric air-fuel ratio is provided downstream of 13.
[0014]
The control unit 20, the other of the air flow meter 3, A / F sensor 15 and O 2 sensor 16, the rotational speed sensor (crank angle sensor) 17 for detecting an engine rotational speed Ne, detects the engine coolant temperature Tw temperature Detection signals from various sensors such as a sensor 18 and a temperature sensor 19 for detecting the temperature of the three-way catalyst 13 are input.
[0015]
When the three-way catalyst 13 is in an inactive state, the control unit 20 sets a predetermined target air-fuel ratio TGLMD to promote activation of the three-way catalyst 13 and the like, and detects the air-fuel ratio detected by the A / F sensor 15. Is feedback-controlled (hereinafter referred to as air-fuel ratio feedback control before catalyst activation) so that the air-fuel ratio becomes the target air-fuel ratio TGLMD, and a first correction amount COLDHOS for correcting the air-fuel ratio detected by the A / F sensor 15. Is calculated (see FIGS. 2 and 3).
[0016]
On the other hand, when the three-way catalyst 13 is in an active state, the target oxygen storage amount is set, and the air-fuel ratio is feedback-controlled so that the oxygen storage amount becomes the target oxygen storage amount (hereinafter, based on the oxygen storage amount). The air-fuel ratio feedback control is performed), and a second correction amount HOTi for correcting the air-fuel ratio detected by the A / F sensor 15 is calculated (see FIGS. 5 and 6).
[0017]
FIG. 2 is a flowchart showing the air-fuel ratio feedback control before the activation of the catalyst. In FIG. 2, in step 1 (referred to as S1 in the figure, the same applies hereinafter), detection signals of the various sensors are read.
In step 2, the execution permission condition of the air-fuel ratio feedback control before the catalyst is activated is determined. Specifically, the execution permission condition is such that the A / F sensor 15 is in an active state, the three-way catalyst 13 is in an inactive state, and the like. Note that whether the A / F sensor 15 is in the active state is determined, for example, by the elapsed time after starting, and whether the three-way catalyst 13 is in the inactive state is detected by the temperature sensor 19. The determination is made based on the catalyst temperature.
[0018]
In step 3, the target air-fuel ratio TGLMD is set. In the present embodiment, the target air-fuel ratio TGLMD is first set to a value leaner than the stoichiometric air-fuel ratio (λ = 1) in order to promote activation of the three-way catalyst 13, and the like. At the same time, the stoichiometric air-fuel ratio gradually approaches (see FIG. 4).
In step 4, the theoretical value is calculated as follows from the intake air flow rate Qa detected based on the signal from the air flow meter 3 and the engine rotational speed Ne detected based on the signal from the rotation sensor 17. The basic fuel injection amount Tp corresponding to the air-fuel ratio is calculated.
[0019]
Tp = K · Qa / Ne (K is a constant)
In step 5, the final fuel injection amount Ti is calculated by the following equation.
Ti = Tp × TGLMD × α (α is an air-fuel ratio feedback correction coefficient)
Then, the control unit 20 outputs an injection pulse signal corresponding to the calculated fuel injection amount Ti to the fuel injection valve 6 at a predetermined timing synchronized with the engine rotation, and executes the fuel injection.
[0020]
FIG. 3 is a flowchart for calculating a first correction amount COLDHOS for correcting the detected air-fuel ratio of the A / F sensor 15.
In this flow, the O 2 sensor 16 provided on the downstream side of the three-way catalyst 13 is less affected by heat and the like than the A / F sensor 15 provided on the upstream side, and the stoichiometric air-fuel ratio can be accurately and accurately determined. because it can stably detected, the actual air-fuel ratio regardless of the target air-fuel ratio TGLMD is changed to the stoichiometric air-fuel ratio, the a / F sensor 15 output of the O 2 sensor 16 at this time (the detected air-fuel ratio) as a reference The first correction amount COLDHOS for correcting the detected air-fuel ratio is calculated.
[0021]
In FIG. 3, in step 11, it is determined whether or not a permission condition for calculating the first correction amount COLDHOS is satisfied. Specifically, the possible A / F sensor 15 and the O 2 sensor 16 is active, the air-fuel ratio feedback control of the front catalyst activity is being executed or the like, and permit conditions.
In step 12, an air-fuel ratio downstream of the three-way catalyst 13 (catalyst downstream air-fuel ratio) FLTO2AFL is detected. Specifically, by referring to the table set in advance with a interpolation calculation, it converts the output voltage FLTO2 of the O 2 sensor 16 in the air-fuel ratio (for A / F value conversion).
[0022]
In step 13, a deviation between the catalyst downstream air-fuel ratio FLTO2AFL and the stoichiometric air-fuel ratio (hereinafter referred to as a first deviation) FLTO2EER (= FLTO2AFL-1) is calculated.
In step 14, the shift correction amount SFTHOS of the A / F sensor 15 is calculated by proportional integral control based on the second deviation FLTO2ERR. Specifically, based on the proportional (P component) gain AFSHSPG and the integration (I component) gain AFSHSIG, the shift correction amount SFTHOS is calculated as in the following equation.
[0023]
SFTHOS = AFSHSG × FLTO2ERR + Σ (AFSHSIG × FLTO2ERR)
Here, the proportional gain AFSHSPG and integral gain AFSHSIG is based on output voltage FLTO2 of the O 2 sensor 16 is set by referring to a table set in advance with a interpolation calculation.
[0024]
In step 15, a deviation DLTTG (= TGLMD-1) between the target air-fuel ratio TGLMD and the stoichiometric air-fuel ratio (λ = 1) is calculated.
In step 16, a first correction amount COLDHOS (= SFTHOS-DLTTG) for correcting the detected air-fuel ratio of the A / F sensor 15 is calculated by subtracting the second deviation DLTTG from the shift correction amount SFTHOS.
[0025]
In step 17, the detected air-fuel ratio of the A / F sensor 15 is corrected by the first correction amount COLHOS.
Then, in step 18, the processing of steps 2 to 17 is repeated until the end condition of the calculation of the first correction amount COLHOS is satisfied. Incidentally, the termination condition, the O 2 within a predetermined range output voltage comprises a stoichiometric air-fuel ratio equivalent value of the sensor 16 (e.g., 600~650MV) it is and the condition is that continues for a predetermined time. If the end condition is satisfied, the process proceeds to step 19, where the first correction amount COLDHOS at that time is stored in the memory.
[0026]
Due to the second deviation DLTTG, air-fuel ratio control based on the air-fuel ratio detected by the A / F sensor 15 controls the catalyst upstream-side air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio regardless of the target air-fuel ratio TGLMD. when the detected air-fuel ratio of the O 2 sensor 16 is not the stoichiometric air-fuel ratio in this state, the shift because it can determine the deviation in the output characteristic of the a / F sensor 15 has occurred, so as to correct the deviation The correction amount SFTHOS is calculated.
[0027]
Therefore, the actual air-fuel ratio is controlled to the stoichiometric air-fuel ratio irrespective of the target air-fuel ratio TGLMD in the air-fuel ratio control by repeating the processing of steps 2 to 17 until the end condition is satisfied, and the stoichiometric air-fuel ratio is increased. This makes it possible to correct the detected air-fuel ratio of the a / F sensor 15 the output of the O 2 sensor 16 which can detect accurately and stably as a reference. As a result, it is possible to accurately correct the deviation of the output characteristics due to individual variation of the A / F sensor 15 or deterioration with time.
[0028]
On the other hand, when the condition for permitting the calculation of the first correction amount COLDHOS is not satisfied (step 11) and when the catalyst activation time elapses before the end condition of the calculation of the first correction amount COLDHOS is satisfied (step 20), Then, the control is ended by setting the first correction amount COLHOS to 0 (step 21). FIG. 4 is a timing chart for calculating the correction amount COLDHOS described above.
[0029]
FIG. 5 is a flowchart showing the air-fuel ratio feedback control (OSC control) based on the oxygen storage amount of the three-way catalyst 13.
In FIG. 5, in step 31, the detection signals of the various sensors are read.
In step 32, a condition for permitting the execution of the air-fuel ratio feedback control based on the oxygen storage amount is determined. Specifically, the execution permission condition is that the A / F sensor 15 or the like has no failure, that the three-way catalyst 13 is in an active state, and the like.
[0030]
In step 33, the first correction amount COLDHOS (see FIG. 3) and a second correction amount HOTi (see FIG. 6) described later are added to the air-fuel ratio detected by the A / F sensor 15, and the actual air upstream of the catalyst is added. The fuel ratio λr is detected.
In step 34, the oxygen storage amount Os of the three-way catalyst 13 is calculated by the following equation.
[0031]
Os = (λr-1) × Qa × os + Os0
Here, Qa: intake air amount, os: oxygen adsorption / desorption speed (os = oss> 0 when λr> 1, os = ops <0 when λr <1), Os0: last calculated value step of oxygen storage amount At 35, a deviation ΔOs (= Os−OSC) between the calculated oxygen storage amount Os and the target oxygen storage amount OSC is calculated. The target oxygen storage amount OSC is usually set as 50% of the maximum oxygen storage amount, but may be set according to the operating state.
[0032]
In step 36, a target air-fuel ratio λt on the upstream side of the catalyst is calculated by a predetermined process (for example, proportional integral derivative control) based on the deviation ΔOs.
Here, when the calculated value Os of the oxygen storage amount of the three-way catalyst 13 is larger than the target oxygen storage amount OSC (ΔOs <0), the target air-fuel ratio λt becomes rich, and the calculated value Os becomes smaller than the target oxygen storage amount OSC. When smaller (ΔOs> 0), the target air-fuel ratio λt is lean.
[0033]
In step 37, a fuel injection amount Ti (Tp × λt) is calculated by multiplying the basic air-fuel ratio Tp (= K × Qa / Ne) corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio by the target air-fuel ratio λt. Then, the control unit 20 outputs an injection pulse signal corresponding to the calculated fuel injection amount Ti to the fuel injection valve 6 at a predetermined timing synchronized with the engine rotation, and executes the fuel injection.
[0034]
FIG. 6 is a flowchart for calculating the second correction amount HOTi for correcting the detected air-fuel ratio of the A / F sensor 15.
This flow is determined if the output characteristic of the A / F sensor 15 is deviated if the O 2 sensor 16 detects rich or lean while the A / F sensor 15 detects the stoichiometric air-fuel ratio. because it can, and calculates the second correction amount HOTi for correcting the detected air-fuel ratio of the a / F sensor 15 based on the output of the O 2 sensor 16 at this time in each operating region.
[0035]
In FIG. 6, in step 41, the engine operation area determined based on the detection signals from the various sensors is read.
In step 42, it is determined whether the conditions for calculating the second correction amount HOTi are satisfied. Specifically, the calculation conditions include that the three-way catalyst 13 is in an active state, that the air-fuel ratio feedback control based on the oxygen storage amount is being performed, and the like. If this calculation condition is satisfied, the process proceeds to step 43.
[0036]
In step 43, it is determined whether the air-fuel ratio detected by the A / F sensor 15 is a stoichiometric air-fuel ratio. When the air-fuel ratio detected by the A / F sensor 15 is the stoichiometric air-fuel ratio, the process proceeds to step 44.
In step 44 and 45, a state in which the O 2 sensor 16 has detected the rich or lean is determined whether or not the predetermined time or longer. For example determines, when the output voltage FLTO2 of the O 2 sensor 16 is the stoichiometric air-fuel ratio when the 600~650MV, whether the output voltage FLTO2 of the O 2 sensor is less than 600 mV, or by greater than 650 mV. If the O 2 sensor 16 has detected the rich or lean, the routine proceeds to step 46.
[0037]
In step 46, on the basis of the O 2 sensor output voltage FLO, sets the correction amount HOTHOSnew with reference to the table set in advance.
When A / F sensor 15 has detected the stoichiometric air-fuel ratio (i.e., when the catalyst upstream-side air-fuel ratio is controlled to the stoichiometric air-fuel ratio) in, O 2 sensor 16 continues the rich or lean for a predetermined time or more When the detection is made, the actual air-fuel ratio is rich or lean because the output characteristic of the A / F sensor 15 is shifted, and as a result, the oxygen storage amount of the three-way catalyst 13 is reduced. It is considered that the minimum amount or the maximum amount has been reached.
[0038]
When the O 2 sensor 16 detects rich, the A / F sensor 15 detects leaner than the actual air-fuel ratio, and when the O 2 sensor 16 detects lean, the A / F sensor 15 detects It can be estimated that the detection is richer than the actual air-fuel ratio.
Therefore, when the O 2 sensor 16 detects richness, a correction amount is set such that the air-fuel ratio detected by the A / F sensor 15 decreases as the richness increases, and when the O 2 sensor 16 detects leanness, If a correction amount is set such that the air-fuel ratio detected by the A / F sensor 15 increases as the leaner, the deviation of the output characteristics of the A / F sensor 15 can be corrected.
[0039]
The table used in this step 46, which has been preset in view of the above, by referring to the table based on the output voltage FLO2 of the O 2 sensor, the output characteristic of the A / F sensor 15 An appropriate correction amount according to the deviation can be set.
In step 47, it is determined whether or not the previous value HOTild1 of the second correction amount in the current operation region (hereinafter referred to as operation region 1) is stored. If the previous value HOTild1 of the second correction amount is stored, the process proceeds to step S48. On the other hand, if the previous value HOTild1 of the second correction amount is not stored, the process proceeds to step 52, and the correction amount HOTHOSnew set in step 46 (this time) is used for correcting the air-fuel ratio detected by the A / F sensor 15. The correction amount is HOTi.
[0040]
In step 48, the previous value HOTild1 of the second correction amount in the current operation region is read.
In step 49, the change rate HOTRATIO of the second correction amount in the current operation region is calculated by the following equation.
HOTRATIO = (HOTHOSnew + HOTild1) / HOTild1
In step 50, it is determined whether or not the operation region has changed (whether or not the operation region has changed from the operation region 1 to the operation region 2). If the operating region has changed, the process proceeds to step 50, and if the operating region has not changed, the process proceeds to step 53, where the correction amount HOTHOSnew set in step 46 (this time) is the last correction amount of the second correction amount in the same operating region. The value HOTild1 is added to obtain a second correction amount HOTi.
[0041]
In step 51, the second correction amount HOTi when the operation region changes is calculated as follows.
HOTi = HOTRATIO × HOTild2
Here, HOTRATIO is the correction amount change rate calculated in step 49 in the operating region 1 before the change, and HOTild2 is the previous value of the second correction amount in the operating region 2 after the change.
[0042]
If the operating range changes, the exhaust gas temperature also changes, so that the output (detected air-fuel ratio) of the A / F sensor 15 may change depending on the temperature characteristics. In this case, O 2 output voltage FLO2 the sensor 16 is also made to vary, the correction amount HOTHOSnew, which are set on the basis of the output voltage FLO2 of the O 2 sensor 16 in the operation region before the change, it Even if the second correction amount HOTi is calculated using this, the correction amount will not be an appropriate correction amount in the changed operation region.
[0043]
Accordingly, the second correction amount HOTi is stored for each operation region, and the second correction amount is changed in the changed operation region 2 in the same tendency as the operation region 1 before the change. The second correction amount HOTi is calculated by multiplying the previous value HOTild2 of the second correction amount in the operation region 2 by the correction amount change rate HOTRATIO.
[0044]
As a result, even when the operating region changes during the calculation of the second correction amount HOTi, the appropriate second correction amount HOTi corresponding to the changed operating region 2 can be calculated. Then, after the second correction amount HOTi is calculated in any of steps 51 to 53, the process proceeds to step 54, where the detected air-fuel ratio of the A / F sensor 15 is calculated by using the first correction amount COLDHOS (see FIG. 3) and the aforementioned The correction is performed by the second correction amount HOTi according to the following equation, and the process proceeds to step 55.
[0045]
The catalyst upstream-side air-fuel ratio = the air-fuel ratio detected by the A / F sensor 15 + the first correction amount COLDHOS + the second correction amount HOTi.
In step 55, the second correction amount HOTi is stored and updated for each operation region. By calculating the flow of such second correction amount HOTi is repeated, ultimately, results in the calculation of the second correction amount HOTi in step 44 until the O 2 sensor 16 detects the stoichiometric air-fuel ratio is repeated, The second correction amount HOTOi at this time is stored for each operation region.
[0046]
The second correction amount HOTi is calculated after correcting the air-fuel ratio detected by the A / F sensor 15 with the first correction amount COLDHOS (see step 54), and is mainly based on the temperature characteristic. The deviation of the output characteristics of the F sensor 15 will be corrected.
As described above, according to the present embodiment, the first correction for correcting the air-fuel ratio detected by the A / F sensor 15 (for correcting the deviation of the output characteristics) when the three-way catalyst 13 is in the inactive state. In addition to calculating the amount COLDHOS and calculating the second correction amount HOTi for correcting the detected air-fuel ratio of the A / F sensor 15 even after the activation of the three-way catalyst 13, the output characteristic of the A / F sensor 15 The displacement can be corrected with high accuracy. In particular, since the second correction amount HOTi is calculated for each operation region, it is possible to correct a shift in the output characteristic of the A / F sensor 15 due to a change in the exhaust gas temperature (a shift due to the temperature characteristic).
[0047]
Thus, in the air-fuel ratio feedback control based on the oxygen storage amount, the oxygen storage amount of the three-way catalyst 13 can be accurately estimated, and the exhaust gas purification performance can be maintained high.
Incidentally, those in the present embodiment, the downstream side of the three-way catalyst 13 is provided with the stoichiometric type oxygen concentration sensor output value is suddenly changed at the stoichiometric air-fuel ratio near (O 2 sensor), limited to this Instead, similarly to the upstream side, a so-called wide-range oxygen concentration sensor (A / F sensor) whose output changes linearly with respect to the air-fuel ratio may be provided.
[0048]
Further, a configuration may be adopted in which only the second correction amount HOTi is calculated without calculating the first correction amount COLHOS. In this case, the second correction amount HOTi makes it possible to correct individual variations of the A / F sensor 15, deterioration over time, and deviation of output characteristics based on temperature characteristics.
Further, technical ideas other than the claims that can be grasped from the embodiment will be described below together with their effects.
(A) In the air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, the first correction amount calculating means includes: a deviation between a detected air-fuel ratio of the second air-fuel ratio sensor and a stoichiometric air-fuel ratio; The first correction amount is calculated based on a deviation between a target air-fuel ratio and a stoichiometric air-fuel ratio.
[0049]
With this configuration, even when the target air-fuel ratio in the air-fuel ratio control is set to a value other than the stoichiometric air-fuel ratio, the actual air-fuel ratio is controlled to the stoichiometric air-fuel ratio, and the influence of heat or the like is small. Correcting the deviation of the output characteristic of the first air-fuel ratio sensor based on the output (detected air-fuel ratio) of the second air-fuel ratio sensor capable of accurately and stably detecting the fuel ratio (for correcting the detected air-fuel ratio) 4. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the second correction amount calculating means calculates the second correction amount for each operating region of the engine. And storing it.
[0050]
According to this configuration, the second correction amount corresponding to the exhaust gas temperature that changes according to the operation range can be read to correct the air-fuel ratio detected by the first air-fuel ratio sensor. The deviation of the output characteristics can be corrected accurately and easily.
(C) In the air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, the first correction amount calculation means and the second correction amount calculation means make the output of the second air-fuel ratio sensor a stoichiometric air-fuel ratio equivalent value. Up to this point, the first correction amount or the second correction amount is changed.
[0051]
With this configuration, the correction of the air-fuel ratio detected by the first air-fuel ratio sensor is gradually performed, so that accurate correction based on the stoichiometric air-fuel ratio can be performed while preventing overcorrection.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of an engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing air-fuel ratio control before catalyst activation.
FIG. 3 is a flowchart showing calculation of a first correction amount COLDHOS of a detected air-fuel ratio.
FIG. 4 is a timing chart showing calculation of a first correction amount COLDHOS of a detected air-fuel ratio.
FIG. 5 is a flowchart showing air-fuel ratio control based on the oxygen storage amount.
FIG. 6 is a flowchart showing calculation of a second correction amount HOTi of the detected air-fuel ratio.
[Explanation of symbols]
1 ... engine, 3 ... air flow meter, 6 ... fuel injection valve, 12 ... exhaust passage, 13 ... three-way catalyst, 15 ... A / F sensor, 16 ... O 2 sensor, 20 ... control unit

Claims (3)

機関の排気通路に介装される触媒の上流側の空燃比を制御する内燃機関の空燃比制御装置であって、
前記触媒の上流側に設けられ、触媒上流側の空燃比を検出する第1空燃比センサと、
前記触媒の下流側に設けられ、触媒下流側の空燃比を検出する第2空燃比センサと、
前記触媒活性前において、前記第2空燃比センサの出力を基準として前記第1空燃比センサの検出空燃比を補正するための第1補正量を算出する第1補正量算出手段と、
前記触媒活性後において、前記第2空燃比センサの出力を基準として前記第1空燃比センサの検出空燃比を補正するための第2補正量を算出する第2補正量算出手段と、
前記触媒が活性しているときに、前記第1補正量と第2補正量とに基づいて前記第1空燃比センサの検出空燃比を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine that controls an air-fuel ratio upstream of a catalyst interposed in an exhaust passage of the engine,
A first air-fuel ratio sensor provided upstream of the catalyst and detecting an air-fuel ratio upstream of the catalyst;
A second air-fuel ratio sensor provided downstream of the catalyst and detecting an air-fuel ratio downstream of the catalyst;
A first correction amount calculating unit configured to calculate a first correction amount for correcting an air-fuel ratio detected by the first air-fuel ratio sensor based on an output of the second air-fuel ratio sensor before the catalyst activation;
Second correction amount calculating means for calculating a second correction amount for correcting the detected air-fuel ratio of the first air-fuel ratio sensor based on the output of the second air-fuel ratio sensor after the catalyst activation;
Correction means for correcting the detected air-fuel ratio of the first air-fuel ratio sensor based on the first correction amount and the second correction amount when the catalyst is activated;
An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising:
前記第1補正量算出手段は、前記第1空燃比センサの検出空燃比に基づく空燃比制御の実行中に、その目標空燃比にかかわらず、実空燃比が理論空燃比となるように制御して前記第1補正量を算出することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の空燃比制御装置。The first correction amount calculating means controls the actual air-fuel ratio to be the stoichiometric air-fuel ratio regardless of the target air-fuel ratio during the execution of the air-fuel ratio control based on the air-fuel ratio detected by the first air-fuel ratio sensor. 2. The air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the first correction amount is calculated by the first correction amount. 前記第2補正量算出手段は、前記第1空燃比センサの検出空燃比が理論空燃比で、かつ、前記第2空燃比センサの出力がリッチ又はリーンであるときに、前記第2補正量を算出することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の内燃機関の空燃比制御装置。The second correction amount calculation means calculates the second correction amount when the detected air-fuel ratio of the first air-fuel ratio sensor is a stoichiometric air-fuel ratio and the output of the second air-fuel ratio sensor is rich or lean. 3. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the air-fuel ratio is calculated.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009108757A (en) * 2007-10-30 2009-05-21 Mitsubishi Electric Corp Engine controller
JP4607163B2 (en) * 2007-10-30 2011-01-05 三菱電機株式会社 Engine control device

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