JP2005120870A - Air-fuel ratio control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は内燃機関の空燃比制御装置に関し、特に、触媒の上流側と下流側とにそれぞれ排気ガスセンサを配置し、これら排気ガスセンサの出力信号に基づいて燃料供給量を制御する内燃機関の空燃比制御装置に関する。 The present invention relates to an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to an air-fuel ratio of an internal combustion engine in which exhaust gas sensors are arranged on the upstream side and downstream side of the catalyst, respectively, and the fuel supply amount is controlled based on the output signals of these exhaust gas sensors. The present invention relates to a control device.
従来、特許文献1に開示されているように、触媒の上流側にA/Fセンサ(広域排気ガスセンサ)を配置し、触媒の下流側にO2センサ(酸素センサ)を配置し、これら2つの排気ガスセンサの出力信号に基づいてフィードバック制御を行う空燃比制御装置が知られている。A/Fセンサは空燃比に対してリニアな出力特性を示す排気ガスセンサであり、O2センサは空燃比に対し理論空燃比を基準にしてリッチ側とリーン側とで出力が急変するいわゆるZ特性を示す排気ガスセンサである。このような2つの排気ガスセンサを備えた空燃比制御装置では、A/Fセンサからの出力信号(空燃比信号)に基づき、触媒に流入する排気ガスの空燃比が目標空燃比になるよう燃料噴射量がフィードバック制御されている(以下、この制御をメインフィードバック制御という)。また、このメインフィードバック制御と併せて、O2センサからの出力信号を燃料噴射量にフィードバックする制御も行われている(以下、この制御をサブフィードバック制御という)。
Conventionally, as disclosed in
サブフィードバック制御は、メインフィードバック制御を補完し、内燃機関のエミッション特性を向上させるために実行される。メインフィードバック制御において用いられる目標空燃比は、触媒が最も効率的に排気ガスを浄化することのできる空燃比に設定され、メインフィードバック制御では、A/Fセンサからの空燃比信号と目標空燃比との偏差に基づきフィードバック補正値を算出している。しかしながら、内燃機関における種々のバラツキの影響により、メインフィードバック制御が実行されているにもかかわらず、排気ガスの実空燃比が目標空燃比に対してリッチ側、或いはリーン側に偏ることがある。このような傾向が継続すれば、やがて触媒の酸素吸蔵状態が枯渇状態になってHCやCOを浄化できなくなったり(リッチ側に偏った場合)、逆に触媒の酸素吸蔵状態が飽和状態になってNOxを浄化できなくなったりしてしまう(リーン側に偏った場合)。 The sub feedback control is executed to complement the main feedback control and improve the emission characteristics of the internal combustion engine. The target air-fuel ratio used in the main feedback control is set to an air-fuel ratio at which the catalyst can purify the exhaust gas most efficiently. In the main feedback control, the air-fuel ratio signal from the A / F sensor, the target air-fuel ratio, The feedback correction value is calculated based on the deviation. However, due to the effects of various variations in the internal combustion engine, the actual air-fuel ratio of the exhaust gas may be biased to the rich side or the lean side with respect to the target air-fuel ratio even though the main feedback control is being executed. If such a trend continues, the oxygen storage state of the catalyst will eventually become depleted and HC and CO cannot be purified (when biased to the rich side), or conversely, the oxygen storage state of the catalyst will become saturated. This makes it impossible to purify NOx (when leaning toward the lean side).
触媒の酸素吸蔵状態はO2センサの出力に影響しており、触媒の酸素吸蔵状態が枯渇状態になった場合にはO2センサからの出力信号はリッチ出力となる。逆に、触媒の酸素吸蔵状態が飽和状態になった場合にはO2センサからの出力信号はリーン出力となる。したがって、O2センサからの出力信号がリーン出力からリッチ出力に反転したら、触媒に流入する排気ガスの実空燃比はリッチ側に偏っていると判断することができ、逆にO2センサからの出力信号がリッチ出力からリーン出力に反転したら、実空燃比はリーン側に偏っていると判断することができる。 The oxygen storage state of the catalyst affects the output of the O 2 sensor, and when the oxygen storage state of the catalyst becomes a depletion state, the output signal from the O 2 sensor becomes a rich output. Conversely, when the oxygen storage state of the catalyst becomes saturated, the output signal from the O 2 sensor becomes a lean output. Therefore, when the output signal from the O 2 sensor is inverted from the lean output to the rich output, it can be determined that the actual air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst is biased to the rich side, and conversely from the O 2 sensor. When the output signal is inverted from the rich output to the lean output, it can be determined that the actual air-fuel ratio is biased toward the lean side.
サブフィードバック制御では、O2センサからの出力信号に基づき空燃比補正量を算出し、この空燃比補正量をメインフィードバック制御にフィードバックすることで、A/Fセンサからの空燃比信号と目標空燃比との偏差を補正している。特許文献1に開示されている制御装置では、具体的には、O2センサからの出力信号に基づきPI制御を行うことで空燃比補正量を算出し、これを目標空燃比に加算して目標空燃比を補正している。これによれば、A/Fセンサからの空燃比信号と目標空燃比との偏差を現実の空燃比と目標空燃比との偏差に近づけることが可能であり、メインフィードバック制御による空燃比の制御精度を高めることができる。
サブフィードバック制御は、排気エミッションが悪化しないように、触媒の酸素吸蔵状態を枯渇状態でも飽和状態でもない適正状態に保つための制御とも言える。O2センサからの出力信号がこの触媒の酸素吸蔵状態を代表しているならば、上記の従来技術のようにO2センサからの出力信号をPI制御して空燃比補正量を算出し、それをメインフィードバック制御に反映させることで、触媒の酸素吸蔵状態を適正状態に収束させることができる。 The sub-feedback control can be said to be control for maintaining the oxygen storage state of the catalyst in an appropriate state that is neither depleted nor saturated so that the exhaust emission does not deteriorate. If the output signal from the O 2 sensor is representative of the oxygen storage state of this catalyst, the output signal from the O 2 sensor is PI-controlled as in the above prior art to calculate the air-fuel ratio correction amount. Is reflected in the main feedback control, so that the oxygen storage state of the catalyst can be converged to an appropriate state.
ところが、実際にはO2センサからの出力信号は触媒の酸素吸蔵状態を代表してはいない。図9は、O2センサの動特性を触媒内酸素吸蔵量(OSA)とO2センサの出力との関係で表したものである。この図から分かるように、触媒内酸素吸蔵量とO2センサの出力とは非線形関係にあり、同じ酸素吸蔵量でも、触媒の酸素吸蔵状態が枯渇状態から飽和状態に移行するときと、飽和状態から枯渇状態に移行するときとでは、O2センサの出力軌跡は異なったものになる。このため、上記の従来技術のように、O2センサからの出力信号に基づいたフィードバック制御を行っても、触媒の酸素吸蔵状態を適正状態に収束させることはできない。触媒の酸素吸蔵状態は、図9中のサークルに沿って枯渇状態、適正状態、飽和状態、そして適正状態というふうに順に移行することになる。 However, in reality, the output signal from the O 2 sensor does not represent the oxygen storage state of the catalyst. Figure 9 is a representation of the dynamic characteristics of the O 2 sensor-catalyst oxygen storage amount (OSA) and O 2 in relation to the output of the sensor. As can be seen from this figure, the oxygen storage amount in the catalyst and the output of the O 2 sensor are in a non-linear relationship. Even when the oxygen storage amount is the same, when the oxygen storage state of the catalyst shifts from the depleted state to the saturated state, The output trajectory of the O 2 sensor is different from when the state shifts to the exhaustion state. For this reason, even if feedback control based on the output signal from the O 2 sensor is performed as in the above prior art, the oxygen storage state of the catalyst cannot be converged to an appropriate state. The oxygen storage state of the catalyst shifts in order of a depleted state, an appropriate state, a saturated state, and an appropriate state along the circle in FIG.
上記のような特性のもと、排気エミッションを向上させるためには、排気エミッションが悪化する領域(図9中に破線で囲んだ領域)はなるべく速やかに通過させ、できるだけ長く触媒の酸素吸蔵状態を適正状態に維持するようにしたい。 In order to improve exhaust emission under the above characteristics, an area where exhaust emission deteriorates (area surrounded by a broken line in FIG. 9) is passed as quickly as possible, and the oxygen storage state of the catalyst is maintained as long as possible. I want to keep it in proper condition.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、触媒の酸素吸蔵状態が適正状態に維持されるように空燃比をより積極的に制御できるようにした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。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is an air-fuel ratio of an internal combustion engine in which the air-fuel ratio can be more actively controlled so that the oxygen storage state of the catalyst is maintained in an appropriate state. An object is to provide a control device.
第1の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の空燃比制御装置であって、
内燃機関の排気通路において触媒の上流に配置された上流側排気ガスセンサと、
前記触媒の下流に配置され、排気ガスの空燃比に対し理論空燃比近傍で出力信号が急変する出力特性の下流側排気ガスセンサと、
前記下流側排気ガスセンサからの出力信号から前記理論空燃比近傍の出力急変域での出力変化を示す信号を取り出す信号取得手段と、
前記触媒に流入する排気ガスの空燃比が目標空燃比と一致するように、前記上流側排気ガスセンサからの出力信号を用いて燃料噴射量をフィードバック制御するメインフィードバック制御手段と、
前記信号取得手段により取り出された出力変化信号を前記フィードバック制御におけるフィードバック補正値に反映させるサブフィードバック制御手段と、
を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a first invention is an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine,
An upstream side exhaust gas sensor disposed upstream of the catalyst in the exhaust passage of the internal combustion engine;
A downstream-side exhaust gas sensor having an output characteristic that is disposed downstream of the catalyst, and whose output signal changes suddenly in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio with respect to the air-fuel ratio of the exhaust gas;
A signal acquisition means for extracting a signal indicating an output change in an output sudden change region near the theoretical air-fuel ratio from an output signal from the downstream exhaust gas sensor;
Main feedback control means for feedback-controlling the fuel injection amount using an output signal from the upstream exhaust gas sensor so that the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst matches the target air-fuel ratio;
Sub-feedback control means for reflecting the output change signal extracted by the signal acquisition means in a feedback correction value in the feedback control;
It is characterized by having.
また、第2の発明は、第1の発明において、前記信号取得手段は、前記下流側排気ガスセンサからの出力信号の微分値を算出する微分値算出手段を含み、前記微分値を前記出力変化信号として用いることを特徴としている。 In a second aspect based on the first aspect, the signal acquisition means includes differential value calculation means for calculating a differential value of an output signal from the downstream exhaust gas sensor, and the differential value is output to the output change signal. It is used as a feature.
また、第3の発明は、第2の発明において、前記信号取得手段は、ローパスフィルタを含み、前記微分値をさらに前記ローパスフィルタに通したものを前記出力変化信号として用いることを特徴としている。 According to a third aspect, in the second aspect, the signal acquisition unit includes a low-pass filter, and the signal obtained by passing the differential value through the low-pass filter is used as the output change signal.
また、第4の発明は、第1の発明において、前記信号取得手段は、ハイパスフィルタを含み、前記下流側排気ガスセンサからの出力信号を前記ハイパスフィルタに通したものを前記出力変化信号として用いることを特徴としている。 In a fourth aspect based on the first aspect, the signal acquisition means includes a high-pass filter, and the output signal from the downstream exhaust gas sensor passed through the high-pass filter is used as the output change signal. It is characterized by.
また、第5の発明は、第1乃至第4の何れか1つの発明において、前記サブフィードバック制御手段は、前記出力変化信号により前記上流側排気ガスセンサからの出力信号を補正することを特徴としている。 Further, a fifth invention is characterized in that, in any one of the first to fourth inventions, the sub-feedback control means corrects an output signal from the upstream side exhaust gas sensor by the output change signal. .
また、第6の発明は、第1乃至第4の何れか1つの発明において、前記メインフィードバック制御手段は、フィードバック補正値として前記上流側排気ガスセンサからの出力信号と前記目標空燃比との偏差の積分値を算出する積分値算出手段を含み、
前記サブフィードバック制御手段は、前記出力変化信号を前記積分値に反映させることを特徴としている。
According to a sixth invention, in any one of the first to fourth inventions, the main feedback control means determines a deviation between an output signal from the upstream side exhaust gas sensor and the target air-fuel ratio as a feedback correction value. Including an integral value calculating means for calculating an integral value;
The sub-feedback control means reflects the output change signal in the integral value.
また、第7の発明は、第1乃至第6の何れか1つの発明において、前記下流側排気ガスセンサからの出力信号と基準値との偏差が所定範囲を超えた場合に、前記偏差に応じた補正信号を生成する信号生成手段と、
前記補正信号により前記上流側排気ガスセンサからの出力信号を補正する空燃比補正手段と、
をさらに備えることを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, when the deviation between the output signal from the downstream side exhaust gas sensor and a reference value exceeds a predetermined range, the deviation corresponds to the deviation. Signal generating means for generating a correction signal;
Air-fuel ratio correction means for correcting an output signal from the upstream side exhaust gas sensor by the correction signal;
Is further provided.
第8の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の空燃比制御装置であって、
内燃機関の排気通路において触媒の上流に配置された上流側排気ガスセンサと、
前記触媒の下流に配置され、排気ガスの空燃比に対し理論空燃比近傍で出力信号が急変する出力特性の下流側排気ガスセンサと、
前記下流側排気ガスセンサからの出力信号から前記理論空燃比近傍の出力急変域での出力変化を示す信号を取り出す信号取得手段と、
前記触媒に流入する排気ガスの空燃比が目標空燃比と一致するように、前記上流側排気ガスセンサからの出力信号を用いて燃料噴射量をフィードバック制御するメインフィードバック制御手段と、
前記信号取得手段により取り出された出力変化信号を前記目標空燃比に反映させるサブフィードバック制御手段と、
を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, an eighth invention is an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine,
An upstream side exhaust gas sensor disposed upstream of the catalyst in the exhaust passage of the internal combustion engine;
A downstream-side exhaust gas sensor having an output characteristic that is disposed downstream of the catalyst, and whose output signal changes suddenly in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio with respect to the air-fuel ratio of the exhaust gas;
A signal acquisition means for extracting a signal indicating an output change in an output sudden change region near the theoretical air-fuel ratio from an output signal from the downstream exhaust gas sensor;
Main feedback control means for feedback-controlling the fuel injection amount using an output signal from the upstream exhaust gas sensor so that the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst matches the target air-fuel ratio;
Sub-feedback control means for reflecting the output change signal extracted by the signal acquisition means to the target air-fuel ratio;
It is characterized by having.
また、第9の発明は、第8の発明において、前記サブフィードバック制御手段は、前記出力変化信号から前記目標空燃比の切り換えのための判定値を算出する判定値算出手段と、
前記判定値と閾値との比較により前記目標空燃比を所定の補正用空燃比に切り換える目標空燃比切換手段とを含むことを特徴としている。
In a ninth aspect based on the eighth aspect, the sub-feedback control means includes a determination value calculation means for calculating a determination value for switching the target air-fuel ratio from the output change signal,
And a target air-fuel ratio switching means for switching the target air-fuel ratio to a predetermined correction air-fuel ratio by comparing the determination value with a threshold value.
触媒に流入する排気ガスのリッチ側或いはリーン側への空燃比の偏りにより、触媒の酸素吸蔵状態が枯渇状態或いは飽和状態になったとき、下流側排気ガスセンサからの出力信号は急変する。第1の発明によれば、この下流側排気ガスセンサの出力急変域での出力変化を示す信号がメインフィードバック制御におけるフィードバック補正値に反映されるので、触媒に流入する排気ガスの空燃比を積極的に制御することができ、触媒の酸素吸蔵状態を枯渇状態或いは飽和状態から適性状態に速やかに移行させることができる。また、触媒の酸素吸蔵状態が適性状態にあるときには、下流側排気ガスセンサからの出力信号は出力急変域を外れてリッチ出力或いはリーン出力を示しているので、出力変化信号がフィードバック補正値に反映されることがなく、触媒の酸素吸蔵状態は適正状態に維持される。したがって、第1の発明によれば、触媒の酸素吸蔵状態を適正状態に維持することができ、排気エミッションを向上させることができる。 When the oxygen storage state of the catalyst becomes exhausted or saturated due to the bias of the air-fuel ratio to the rich side or lean side of the exhaust gas flowing into the catalyst, the output signal from the downstream side exhaust gas sensor changes suddenly. According to the first invention, the signal indicating the output change in the output sudden change region of the downstream side exhaust gas sensor is reflected in the feedback correction value in the main feedback control, so the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst is positively controlled. Thus, the oxygen storage state of the catalyst can be quickly shifted from a depleted state or a saturated state to an appropriate state. Further, when the oxygen storage state of the catalyst is in an appropriate state, the output signal from the downstream side exhaust gas sensor is out of the sudden output change range and indicates rich output or lean output, so the output change signal is reflected in the feedback correction value. Therefore, the oxygen storage state of the catalyst is maintained in an appropriate state. Therefore, according to the first invention, the oxygen storage state of the catalyst can be maintained in an appropriate state, and the exhaust emission can be improved.
また、第2の発明によれば、下流側排気ガスセンサからの出力信号の微分値を出力変化信号として用いることで、下流側排気ガスセンサの出力急変域での出力変化を迅速にフィードバック補正値に反映させることができる。 According to the second aspect of the invention, by using the differential value of the output signal from the downstream exhaust gas sensor as the output change signal, the output change in the output sudden change region of the downstream exhaust gas sensor is quickly reflected in the feedback correction value. Can be made.
また、第3の発明によれば、下流側排気ガスセンサからの出力信号の微分値をさらにローパスフィルタに通したものを出力変化信号として用いることで、下流側排気ガスセンサの出力急変域での出力変化をフィードバック補正値に継続的に反映させることができる。 According to the third aspect of the invention, the output change in the output sudden change region of the downstream exhaust gas sensor is obtained by using, as the output change signal, the differential value of the output signal from the downstream exhaust gas sensor further passed through the low pass filter. Can be continuously reflected in the feedback correction value.
また、第4の発明によれば、ハイパスフィルタを用いることで、下流側排気ガスセンサからの出力信号から出力急変域での出力変化を容易に取り出すことができる。 Further, according to the fourth invention, by using the high-pass filter, it is possible to easily take out the output change in the output sudden change region from the output signal from the downstream side exhaust gas sensor.
また、第5の発明によれば、出力変化信号により上流側排気ガスセンサからの出力信号を補正することで、下流側排気ガスセンサの出力急変域での出力変化を確実にフィードバック補正値に反映させることができる。 According to the fifth aspect of the invention, by correcting the output signal from the upstream side exhaust gas sensor based on the output change signal, the output change in the output sudden change region of the downstream side exhaust gas sensor can be reliably reflected in the feedback correction value. Can do.
また、第6の発明によれば、出力変化信号をフィードバック補正値としての上流側排気ガスセンサからの出力信号と目標空燃比との偏差の積分値に反映させることで、下流側排気ガスセンサの出力急変域での出力変化を確実にフィードバック補正値に反映させることができる。 According to the sixth aspect of the invention, the output change signal is reflected in the integrated value of the deviation between the output signal from the upstream side exhaust gas sensor as the feedback correction value and the target air-fuel ratio, so that the output change of the downstream side exhaust gas sensor suddenly changes. The output change in the region can be reliably reflected in the feedback correction value.
また、第7の発明によれば、下流側排気ガスセンサからの出力信号と基準値との偏差が所定範囲を超えた場合に、その偏差に応じた補正信号によって上流側排気ガスセンサからの出力信号を補正することで、触媒に流入する排気ガスの空燃比をより積極的に制御して、触媒の酸素吸蔵状態を枯渇状態或いは飽和状態から適性状態により速やかに移行させることができる。 Further, according to the seventh aspect, when the deviation between the output signal from the downstream exhaust gas sensor and the reference value exceeds a predetermined range, the output signal from the upstream exhaust gas sensor is generated by the correction signal according to the deviation. By correcting, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst can be more positively controlled, and the oxygen storage state of the catalyst can be quickly shifted from the exhausted state or the saturated state to the appropriate state.
また、第8の発明によれば、下流側排気ガスセンサの出力急変域での出力変化を示す信号がメインフィードバック制御における目標空燃比に反映されるので、触媒に流入する排気ガスの空燃比を積極的に制御することができ、触媒の酸素吸蔵状態を枯渇状態或いは飽和状態から適性状態に速やかに移行させることができる。また、触媒の酸素吸蔵状態が適性状態にあるときには、下流側排気ガスセンサからの出力信号は出力急変域を外れてリッチ出力或いはリーン出力を示しているので、出力変化信号が目標空燃比に反映されることがなく、触媒の酸素吸蔵状態は適正状態に維持される。したがって、第8の発明によれば、触媒の酸素吸蔵状態を適正状態に維持することができ、排気エミッションを向上させることができる。 According to the eighth aspect of the invention, since the signal indicating the output change in the output sudden change region of the downstream side exhaust gas sensor is reflected in the target air-fuel ratio in the main feedback control, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst is positively increased. The oxygen storage state of the catalyst can be quickly shifted from a depleted state or a saturated state to an appropriate state. In addition, when the oxygen storage state of the catalyst is in an appropriate state, the output signal from the downstream side exhaust gas sensor is out of the sudden output change range and indicates rich output or lean output, so the output change signal is reflected in the target air-fuel ratio. Therefore, the oxygen storage state of the catalyst is maintained in an appropriate state. Therefore, according to the eighth aspect of the invention, the oxygen storage state of the catalyst can be maintained in an appropriate state, and exhaust emission can be improved.
また、第9の発明によれば、出力変化信号から目標空燃比の切り換えのための判定値を算出し、この判定値と閾値との比較により目標空燃比を所定の補正用空燃比に切り換えることで、触媒に流入する排気ガスの空燃比を確実に制御することができ、触媒の酸素吸蔵状態を枯渇状態或いは飽和状態から適性状態に速やかに移行させることができる。 According to the ninth aspect of the invention, a determination value for switching the target air-fuel ratio is calculated from the output change signal, and the target air-fuel ratio is switched to a predetermined correction air-fuel ratio by comparing the determination value with a threshold value. Thus, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst can be reliably controlled, and the oxygen storage state of the catalyst can be quickly shifted from a depleted state or a saturated state to an appropriate state.
実施の形態1.
以下、図1を参照して、本発明の実施の形態1について説明する。
図1は本発明の実施の形態1である空燃比制御装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態の空燃比制御装置は、内燃機関2の排気通路に配置された触媒4の上流に上流側排気ガスセンサとしてのA/Fセンサ6を備え、触媒4の下流に下流側排気ガスセンサとしてのO2センサ8を備えたダブルセンサシステムとして構成されている。A/Fセンサ6は内燃機関2から触媒4に流入する排気ガスの空燃比を検出する排気ガスセンサであり、O2センサ8は、触媒4から流出する排気ガスの空燃比の状態(リーン或いはリッチ)を検出する排気ガスセンサである。
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an air-fuel ratio control apparatus according to
本実施形態の空燃比制御装置は、A/Fセンサ6からの空燃比信号100を燃料噴射量にフィードバックするメインフィードバック制御部10と、O2センサ8からの出力信号102をメインフィードバック制御部10におけるフィードバック補正値に反映させるサブフィードバック制御部50とを備えている。本実施形態の空燃比制御装置では、特に、サブフィードバック制御部50によるサブフィードバック制御の内容に特徴がある。
The air-fuel ratio control apparatus of this embodiment includes a main
先ず、メインフィードバック制御部10の構成と、メインフィードバック制御部10によるメインフィードバック制御の内容について説明する。
First, the configuration of the main
A/Fセンサ6からの空燃比信号100は、後述するサブフィードバック制御部50によって補正され、補正された空燃比信号116がメインフィードバック制御部10に入力される。入力された空燃比信号116は、変換マップ12において電圧値から空燃比118に変換される。
The air-fuel ratio signal 100 from the A /
変換マップ12から出力された空燃比118は、吸入空気量122とともに除算部14に入力される。吸入空気量122は、図示しないエアフローメータからの吸入空気量信号(Mc)120を信号処理部16で処理して得られたものである。図1中の信号処理部16の枠内に示す演算式はむだ時間要素の伝達関数であり、Lはエアフローメータを通過してから気筒内に吸入されるまでの時間を示している。除算部14では、吸入空気量122を空燃比118で除すことで実燃料噴射量126が算出される。また、別の除算部18では、吸入空気量122をMFB目標値(目標空燃比)124で除すことで目標燃料噴射量128が算出される。目標燃料噴射量128と実燃料噴射量126とは比較部20で比較され、比較部20からは目標燃料噴射量128と実燃料噴射量126との偏差である偏差燃料量130が算出される。
The air-
メインフィードバック制御部10は、メインFBコントローラ22を備えている。メインFBコントローラ22は、偏差燃料量130からフィードバック補正値としての燃料補正量132を算出する手段である。メインFBコントローラ22は、比較部20から入力された偏差燃料量130をPI制御し、燃料補正量132を算出する。図1中のメインFBコントローラ22の枠内に示す演算式はPI制御のための伝達関数であり、GpmfbはP項の比例ゲイン、GimfbはI項の積分ゲインをそれぞれ示している。
The main
メインFBコントローラ22によるPI制御によって算出された燃料補正量132は、加算部26においてベース噴射量150に加算される。ベース噴射量150は、MFB目標値124から算出される。燃料補正量132は、偏差燃料量130が正のとき、すなわち実燃料噴射量126がMFB目標値124よりも小さいときには正方向(ベース噴射量150に燃料補正量132を加算した最終燃料噴射量154を増大させる方向)に更新される。反対に、偏差燃料量130が負のとき、すなわち実燃料噴射量126がMFB目標値124よりも大きいときには負方向(最終燃料噴射量154を減少させる方向)に更新される。
The
次に、本実施形態の空燃比制御装置における特徴部分であるサブフィードバック制御部50の構成と、サブフィードバック制御部50によるサブフィードバック制御の内容について説明する。
Next, the configuration of the
サブフィードバック制御部50は、O2センサ8からの出力信号102をメインフィードバック制御部10における燃料補正量(フィードバック補正値)132に反映させる機能を有している。サブフィードバック制御部50では、O2センサ8からの出力信号102は、先ず、比較部52に入力される。比較部52では、O2センサ8からの出力信号102は理論空燃比に相当する出力値であるSFB目標値(基準値)104と比較され、SFB目標値104とO2センサ8からの出力信号102との出力偏差106が出力される。SFB目標値104は理論空燃比に相当する出力値であり、触媒4から流出する排気ガスの空燃比がリッチのときには、O2センサ8からの出力信号102はSFB目標値104よりも大きい値を示し、逆にリーンのときには小さい値を示す。このため、出力偏差106は、触媒4から流出する排気ガスの空燃比がリッチのときには負の値となり、触媒4から流出する排気ガスの空燃比がリーンのときには正の値となる。
The
サブフィードバック制御部50は、サブFBコントローラ54を備えている。比較部52から出力された出力偏差106はサブFBコントローラ54に入力される。サブFBコントローラ54は、入力された出力偏差106に基づき空燃比補正量としてのサブFB補正量110を算出する手段であるが、本実施形態ではID制御によってサブFB補正量110を算出する。すなわち、従来技術のようにP制御を行わず、出力偏差106の微分値を算出するD制御を行う。図1中のサブFBコントローラ54の枠内に示す演算式はID制御のための伝達関数であり、GisfbはI項(積分項)の積分ゲイン、GdsfbはD項(微分項)の微分ゲインをそれぞれ示している。本実施形態では、積分ゲインGisfbは微分ゲインGdsfbに比較して低く設定されている。
The sub
算出されたサブFB補正量110はI項とD項とからなり、ともに加算部56においてA/Fセンサ6からの空燃比信号100に加算される。サブFB補正量110のI項は、出力偏差106の定常成分、すなわち、O2センサ8からの出力信号102のSFB目標値104に対する定常偏差を示している。サブFB補正量110のI項が加算されることで、A/Fセンサ6からの空燃比信号100はその制御中心のばらつきを補償される。
The calculated sub
一方、サブFB補正量110のD項は、出力偏差106の微分値であり、出力偏差106の変化率、換言すれば、O2センサ8からの出力信号102の変化率を示している。このため、O2センサ8からの出力信号102の変化が小さい状況ではD項は殆どゼロであり、O2センサ8からの出力信号102が大きく変化したときにD項は正方向或いは負方向に増大する。
On the other hand, the D term of the sub
O2センサ8からの出力信号102は、前述したように図9に示すような動特性を有しており、触媒4の酸素吸蔵状態が枯渇状態になったときにリーン出力からリッチ出力に急変し、飽和状態になったときにリッチ出力からリーン出力に急変する。また、触媒4の酸素吸蔵状態が適正状態にあるときには、O2センサ8からの出力信号102は略一定のリーン出力或いはリッチ出力を示す。O2センサ8がこのような動特性を有することで、サブFB補正量110のD項は、触媒4の酸素吸蔵状態が枯渇状態になったときには負方向へ一時的に変化し、触媒4の酸素吸蔵状態が飽和状態になったときには正方向へ一時的に変化する。また、触媒4の酸素吸蔵状態が適正状態にあるときには、D項は略ゼロとなる。
The
このような触媒4の酸素吸蔵状態に対するD項の変化特性により、D項をA/Fセンサ6からの空燃比信号100に加算することで次のような作用効果が得られる。まず、触媒4の酸素吸蔵状態が枯渇状態になったときには、A/Fセンサ6からの空燃比信号100は、D項の作用により負側(リーン側)に一時的に減少補正される。空燃比信号110が一時的に減少補正されることで、補正後の空燃比信号116に基づき算出される燃料補正量132は一次的に減少設定される。この結果、排気空燃比は一時的にリーン側に補正されることになり、触媒4の酸素吸蔵状態は枯渇状態から適性状態に速やかに移行する。
By adding the D term to the air-fuel ratio signal 100 from the A /
逆に、触媒4の酸素吸蔵状態が飽和状態になったときには、A/Fセンサ6からの空燃比信号110は、D項の作用によって正側(リッチ側)に一時的に増大補正される。空燃比信号110が一時的に増大補正されることで、補正後の空燃比信号116に基づき算出される燃料補正量132は一時的に増大設定される。この結果、排気空燃比は一時的にリッチ側に補正されることになり、触媒4の酸素吸蔵状態は飽和状態から適性状態に速やかに移行する。
Conversely, when the oxygen storage state of the
以上のように、本実施形態の空燃比制御装置によれば、O2センサ8の出力急変域での出力変化を示す信号がD制御によってサブFB補正量110のD項として取り出され、このD項が燃料補正量132に反映されるので、触媒4の酸素吸蔵状態が枯渇状態或いは飽和状態にある状況において排気空燃比を積極的に制御することができる。この結果、触媒4の酸素吸蔵状態を枯渇状態或いは飽和状態から適性状態に速やかに移行させることができる。また、従来技術のようにP制御を行う場合には、触媒4の酸素吸蔵状態が適正状態にある場合にも、出力偏差106に応じてA/Fセンサ6からの空燃比信号100が補正されてしまうが、本実施形態の空燃比制御装置によれば、O2センサ8からの出力信号がリッチ出力或いはリーン出力を示しているときにはD項は略ゼロを示すので、触媒4の酸素吸蔵状態が適性状態にあるにもかかわらずA/Fセンサ6からの空燃比信号100が補正されてしまうことはない。つまり、本実施形態の空燃比制御装置によれば、触媒4の酸素吸蔵状態を適正状態に維持することができ、排気エミッションを向上させることができる。
As described above, according to the air-fuel ratio control apparatus of the present embodiment, the signal indicating the output change in the output sudden change region of the O 2 sensor 8 is extracted as the D term of the sub
なお、上述した実施の形態においては、メインフィードバック制御部10が、第1の発明の「メインフィードバック制御手段」に相当し、サブフィードバック制御部50が、第1の発明の「サブフィードバック制御手段」に相当している。また、サブフィードバック制御部50のサブFBコントローラ54が、第2の発明の「信号取得手段」に相当している。
In the embodiment described above, the main
実施の形態2.
以下、図2及び図3を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。
図2は本発明の実施の形態2である空燃比制御装置の構成を示すブロック図である。図2中、上述の実施の形態1と共通する部位については、同一の符号を付し、それらについての重複する説明は省略するものとする。
Hereinafter,
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an air-fuel ratio control apparatus according to
本実施形態の空燃比制御装置は、実施の形態1の空燃比制御装置とは、サブフィードバック制御部60の構成、特に、サブFBコントローラ62の構成に相違がある。図2に示すように、サブFBコントローラ62は、ID制御部64、不感帯マップ66及びP制御部68から構成されている。比較部52で算出されたSFB目標値104とO2センサ8からの出力信号102との出力偏差106は、ID制御部64と不感帯マップ66とに並行に入力される。
The air-fuel ratio control apparatus according to the present embodiment differs from the air-fuel ratio control apparatus according to the first embodiment in the configuration of the
ID制御部64は、実施の形態1におけるサブフィードバック制御部54と同一の機能を有している。すなわち、ID制御部64は、出力偏差106をID制御することで、出力偏差106の定常成分であるI項と出力偏差106の微分値であるD項を算出する。図2中のID制御部64の枠内に示す演算式はID制御のための伝達関数であり、GisfbはI項の積分ゲイン、GdsfbはD項の微分ゲインをそれぞれ示している。ID制御部64からは、このI項とD項との合算値であるID信号160が出力される。
The
不感帯マップ66及びP制御部68は、本実施形態の空燃比制御装置の特徴部分である。実施の形態1では、P制御を行わずD制御を行うことで、触媒4の酸素吸蔵状態を適正状態に維持することを可能にしているが、本実施形態では、所定の条件のもとでP制御も行うことで、より高い効果が得られるようにしている。そして、このP制御の実行条件を定めているのが、不感帯マップ66である。
The
不感帯マップ66は、具体的には、図3に示すように設定されている。図3において横軸が不感帯マップ66に入力される出力偏差106の値を示し、縦軸が不感帯マップ66からの出力信号162の値を示している。図3に示すように、出力偏差106が、“SFB目標値−OXSL”から“SFB目標値−OXSH”までの間は不感帯になっており、出力信号162はゼロになる。そして、出力偏差106が“SFB目標値−OXSL”よりも大きくなったときには、出力信号162は出力偏差106の増加量に比例して増加し、出力偏差106が“SFB目標値−OXSH”よりも小さくなったときには、出力信号162は出力偏差106の減少量に比例して減少する。
Specifically, the
このように、出力偏差106に対して不感帯を設けたのは、次の理由による。図9に示すように、触媒4の酸素吸蔵状態が枯渇状態になったときには、O2センサ8からの出力信号102はリーン出力からリッチ出力に急変するが、触媒4の酸素吸蔵状態が適正状態になるまではO2センサ8からの出力信号102は強いリッチ出力となる。逆に、触媒4の酸素吸蔵状態が枯渇状態になったときには、O2センサ8からの出力信号102はリッチ出力からリーン出力に急変するが、触媒4の酸素吸蔵状態が適正状態になるまではO2センサ8からの出力信号102は強いリーン出力となる。したがって、O2センサ8からの出力信号102が強リッチ(図9では0.8V以上)のとき、或いは強リーン(図9では0.1V以下)のときには、触媒4の酸素吸蔵状態は適正状態にないと判定することができる。上記のOXSHは、触媒4の酸素吸蔵状態が枯渇状態にあると判定できる強リッチの閾値であり、OXSLは、触媒4の酸素吸蔵状態が飽和状態にあると判定できる強リーンの閾値である。
Thus, the dead zone is provided for the
P制御部68は、不感帯マップ66からの出力信号162をP制御し、比例値であるP項を算出する。図2中のP制御部68の枠内に示す演算式はP制御のための伝達関数であり、GpsfbはP項の比例ゲインを示している。P制御部68からは、このP項に対応するP信号164が出力される。上記のように不感帯マップ66が設定されることで、P信号164は、O2センサ8からの出力信号102がOXSHからOXSLの範囲内にあるときにはゼロとなる。そして、O2センサ8からの出力信号102がOXSHを超えるときには、OXSHからのずれの大きさに応じて減少し、O2センサ8からの出力信号102がOXSLを下回るときには、OXSLからのずれの大きさに応じて増大する。
The
本実施形態の空燃比制御装置では、ID制御部64からのID信号160とP制御部68からのP信号164の合算値がサブFB補正量となる。ID信号160とP信号164はともに加算部56に入力され、A/Fセンサ6からの空燃比信号100に加算される。これにより、A/Fセンサ6からの空燃比信号100は、実施の形態1と同じくD項による補正に加え、P項による補正も受ける。
In the air-fuel ratio control apparatus of the present embodiment, the sum value of the
D項に加えてP項をA/Fセンサ6からの空燃比信号100に加算することで、次のような作用効果が得られる。まず、触媒4の酸素吸蔵状態が枯渇状態になったときには、A/Fセンサ6からの空燃比信号100は、D項の作用により負側(リーン側)に一時的に減少補正され、さらにP項の作用によってより負側に一時的に減少補正される。この結果、排気空燃比は一時的により強くリーン側に補正されることになり、実施の形態1に比較して、触媒4の酸素吸蔵状態は枯渇状態から適性状態により速やかに移行する。触媒4の酸素吸蔵状態が飽和状態になったときには、A/Fセンサ6からの空燃比信号110は、D項の作用によって正側(リッチ側)に一時的に増大補正され、さらにP項の作用によってより正側に一時的に増大補正される。この結果、排気空燃比は一時的により強くリッチ側に補正されることになり、触媒4の酸素吸蔵状態は飽和状態から適性状態により速やかに移行する。
By adding the P term to the air-fuel ratio signal 100 from the A /
以上のように、本実施形態の空燃比制御装置によれば、SFB目標値104とO2センサ8からの出力信号102との出力偏差106が所定範囲を超えた場合に、その所定範囲からのずれの大きさに比例したP項によってA/Fセンサからの空燃比信号100が補正されるので、触媒4の酸素吸蔵状態が枯渇状態或いは飽和状態にある状況において排気空燃比をより積極的に制御することができる。この結果、触媒4の酸素吸蔵状態を枯渇状態或いは飽和状態から適性状態により速やかに移行させることができる。
As described above, according to the air-fuel ratio control apparatus of the present embodiment, when the
なお、上述した実施の形態においては、メインフィードバック制御部10が、第1の発明の「メインフィードバック制御手段」に相当し、サブフィードバック制御部60が、第1の発明の「サブフィードバック制御手段」に相当している。また、サブフィードバック制御部60のID制御部64が、第2の発明の「信号取得手段」に相当している。また、不感帯マップ66が、第8の発明の「信号生成手段」に相当し、P制御部68が、第8の発明の「空燃比補正手段」に相当している。
In the above-described embodiment, the main
実施の形態3.
以下、図4及び図5を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。
図4は本発明の実施の形態3である空燃比制御装置の構成を示すブロック図である。図4中、上述の実施の形態1と共通する部位については、同一の符号を付し、それらについての重複する説明は省略するものとする。
Embodiment 3 FIG.
Hereinafter, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. 4 and FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an air-fuel ratio control apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 4, parts that are the same as those in the first embodiment are given the same reference numerals, and redundant descriptions thereof are omitted.
実施の形態1の空燃比制御装置では、O2センサ8の出力急変域での出力変化を示す信号としてサブFB補正量110を算出し、サブFB補正量110をA/Fセンサ6からの空燃比信号100に加算することで、出力変化信号をメインフィードバック制御におけるフィードバック補正値としての燃料補正量132に反映させている。本実施形態の空燃比制御装置は、実施の形態1とは、出力変化信号をフィードバック補正値に反映させる方法が相違しており、この相違に伴う特徴的な構成をメインフィードバック制御部30のメインFBコントローラ32と、サブフィードバック制御部70のサブFBコントローラ72に有している。
In the air-fuel ratio control apparatus of the first embodiment, the sub
図4に示すように、サブFBコントローラ72は、D制御部74とI制御部76から構成されている。これは、実施の形態1におけるサブフィードバック制御部54を、D制御を行う機能とI制御を行う機能とに分割したものに等しい。D制御部74は、出力偏差106をD制御することで、出力偏差106の微分値であるD項を算出する。I制御部76は、出力偏差106をI制御することで、出力偏差106の定常成分であるI項を算出する。図2中のD制御部74の枠内に示す演算式はD制御のための伝達関数であり、I制御部76の枠内に示す演算式はI制御のための伝達関数である。GdsfbはD項の微分ゲイン、GisfbはI項の積分ゲインをそれぞれ示している。D制御部74からは、D項に対応するD信号170が出力され、I制御部76からは、I項に対応するI信号172が出力される。
As shown in FIG. 4, the
D信号170とI信号172を合わせたものが、実施の形態1におけるサブFB補正量110に相当する。実施の形態1では、サブFB補正量110の全体が加算部56に入力されるが、本実施形態では、I信号172のみが加算部56に入力されてA/Fセンサ6からの空燃比信号100に加算される。これにより、A/Fセンサ6からの空燃比信号100はその制御中心のばらつきが補償される。メインフィードバック制御部30では、制御中心のばらつきが補償された補正後の空燃比信号116に基づき、メインFBコントローラ32に入力する偏差燃料量130を算出する。
A combination of the D signal 170 and the
本実施形態においては、D制御部74から出力されるD信号170が、O2センサ8の出力急変域での出力変化を示す出力変化信号となる。本実施形態では、D信号170はメインFBコントローラ32に入力される。メインFBコントローラ32は、P制御部34、I制御部36及び合算部38から構成されており、メインFBコントローラ32全体ではPI制御を行う。比較部20から出力された偏差燃料量130は、P制御部34とI制御部36に並行に入力される。また、D制御部74からのD信号170はI制御部36に入力される。
In the present embodiment, the D signal 170 output from the
P制御部34は、比較部20から入力された偏差燃料量130をP制御し、比例値であるP項を算出する。図4中のP制御部34の枠内に示す演算式はP制御のための伝達関数であり、GpmfbはP項の比例ゲインを示している。P制御部34からは、このP項に対応するP信号174が出力される。
The P control unit 34 performs P control on the
I制御部36は、比較部20から入力された偏差燃料量130をI制御することで、偏差燃料量130の定常成分であるI項を算出する。本実施形態では、このI項の算出にD制御部74からのD信号170が反映されるようになっている。以下、I制御部36におけるI項の算出方法について説明する。なお、図4中のI制御部36の枠内に示す演算式はI制御のための伝達関数であり、GimfbはI項の積分ゲインを示している
The I control
まず、D制御部74では、以下の(1)式によりD信号170が算出されている。
sfbd(k)=(doxs(k)−doxs(k-1))*Gdsfb ・・・(1)
上記(1)式において、sfbdがD信号(D項)170であり、doxsは出力偏差106である。各項中のkはその項が今回値(今回周期での計算値)であることを意味し、k-1は前回値(前回周期での計算値)であることを意味している。なお、出力偏差106は比較部52において以下の(2)式により算出されている。
doxs(k)=SFBref(k)−OXS(k) ・・・(2)
上記(2)式において、SFBrefはSFB目標値104であり、OXSはO2センサ8からの出力信号102である。
First, in the
sfbd (k) = (doxs (k) −doxs (k−1)) * Gd sfb (1)
In the above equation (1), sfbd is the D signal (D term) 170, and doxs is the
doxs (k) = SFBref (k) −OXS (k) (2)
In the above equation (2), SFBref is the
I制御部36では、以下の(3)式によりI項を算出する。
sdfc(k)=sdfc(k-1)+dfc(k)+sfbd(k) ・・・(3)
上記(3)式において、dfcは偏差燃料量130であり、sdfcはdfcとsfbdの積分値である。このsdfcにゲインGimfbを乗じたものが、I制御部36で算出されるI項となる。つまり、I制御部36では、偏差燃料量130とD制御部74からのD信号170をそれぞれ積分することでI項を算出している。I制御部36からは、このI項に対応するI信号176が出力される。
The I control
sdfc (k) = sdfc (k-1) + dfc (k) + sfbd (k) (3)
In the above equation (3), dfc is the
P制御部34からのP信号174とI制御部36からのI信号176は、合算部38で合算される。本実施形態では、その合算値がフィードバック補正値としての燃料補正量178となり、加算部24でベース噴射量150に加算される。つまり、本実施形態では、出力変化信号であるD信号170を偏差燃料量130とともに積分することで、出力変化信号をフィードバック補正値に反映させている。
The
上記のような方法により出力変化信号をフィードバック補正値に反映させることで、本実施形態の空燃比制御装置によれば、次のような効果が得られる。以下、図5を参照して本実施形態の空燃比制御装置による効果について説明する。なお、図5は、本実施形態の空燃比制御装置による制御挙動を示す図である。図5の最上段のA/FはA/Fセンサ6からの空燃比信号100の時間変化、二段目のOXSはO2センサ8からの出力信号100の時間変化、三段目のsfbdはD制御部74からのD信号170の時間変化、最下段のsdfcはI制御部36からのI信号176の時間変化をそれぞれ示しており、各グラフの時間軸は一致している。ここでは、A/Fは上方がリーン出力で下方がリッチ出力を示すものとし、OXSは逆に上方がリッチ出力で下方がリーン出力を示すものとする。また、sfbdとsdfcは上方が負の値で下方が正の値を示すものとする。
By reflecting the output change signal in the feedback correction value by the method as described above, the air-fuel ratio control apparatus of the present embodiment can obtain the following effects. Hereinafter, the effect of the air-fuel ratio control apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing a control behavior by the air-fuel ratio control apparatus of the present embodiment. 5 is the time change of the air-fuel ratio signal 100 from the A /
この図に示すように、OXSがリーン出力からリッチ出力に変化すると、その変化率に応じてsfbdが一時的に負方向に増大する。実施の形態1では、言わば、このsfbdをそのままフィードバック補正値に反映させているが、図に示すようにsfbdの変化は瞬時の変化である。実施の形態1では、sfbdが変化している瞬間でのみ、O2センサ8の出力変化をフィードバック補正値に反映させることができる。このような短い反映時間の中で燃料噴射量を補正し、触媒4の酸素吸蔵状態を適正化するには、sfbdを設定するためのゲインGdsfbを非常にハイゲインに設定する必要が生じる。しかしながら、燃焼の観点から空燃比には適正範囲があり、空燃比が適正範囲に収まる限度で燃料噴射量を補正しなければならない。このため、空燃比の適正範囲との関係で燃料噴射量の補正を十分に行えない場合には、意図するほどは早急な適正化ができない可能性がある。
As shown in this figure, when OXS changes from lean output to rich output, sfbd temporarily increases in the negative direction according to the change rate. In the first embodiment, so to speak, this sfbd is directly reflected in the feedback correction value, but as shown in the figure, the change in sfbd is an instantaneous change. In the first embodiment, the output change of the O 2 sensor 8 can be reflected in the feedback correction value only at the moment when sfbd changes. In order to correct the fuel injection amount in such a short reflection time and to optimize the oxygen storage state of the
これに対し、本実施形態では、sdfcがフィードバック補正値の設定に用いられる。sfbdが積分に組み込まれることで、sdfcはsfbdの大きさに応じて次第に負方向に増大していき、メインフィードバック制御の作用によりsdfcの負方向への増大に応じてA/Fはリーン側に補正されていく。A/Fがリーン側に補正されることで、やがて、メインフィードバック制御の作用によりsdfcは次第に減衰していく。この結果、図に示すように、sfbdが減衰した後もsdfcの変化は長く継続する。したがって、sdfcがフィードバック補正値の設定に用いられることで、sfbdそのものよりもsfbdの影響を継続的にフィードバック補正値に反映させることができる。 On the other hand, in this embodiment, sdfc is used for setting the feedback correction value. By incorporating sfbd into the integration, sdfc gradually increases in the negative direction according to the magnitude of sfbd, and the A / F becomes leaner as the sdfc increases in the negative direction due to the action of the main feedback control. It will be corrected. As A / F is corrected to the lean side, sdfc gradually attenuates due to the action of the main feedback control. As a result, as shown in the figure, the change in sdfc continues for a long time even after sfbd has attenuated. Therefore, by using sdfc for setting the feedback correction value, the influence of sfbd can be continuously reflected in the feedback correction value rather than sfbd itself.
以上のように、本実施形態の空燃比制御装置によれば、出力変化信号であるD信号170をフィードバック補正値である燃料補正量178のI項の算出に反映させることで、O2センサ8の出力急変域での出力変化をフィードバック補正値に継続的に反映させることができる。この結果、空燃比の適正範囲内で意図するだけの燃料噴射量の補正を確実に行うことができ、触媒4の酸素吸蔵状態を枯渇状態或いは飽和状態から適性状態に確実、且つ、速やかに移行させることができる。
As described above, according to the air-fuel ratio control apparatus of the present embodiment, the O 2 sensor 8 is obtained by reflecting the D signal 170 that is the output change signal in the calculation of the I term of the
また、燃料噴射量は空燃比と吸入空気量により決まるため、実施の形態1では、同じ値のサブFB補正量110が空燃比信号100に加算される場合でも、運転状態によって最終的な燃料補正量は異なったものになる。しかしながら、本実施形態の空燃比制御装置によれば、出力変化信号であるD信号170から直接、燃料補正量が算出されるので、運転状態によらず、O2センサ8の出力変化に応じた燃料補正量を得ることができる。
Further, since the fuel injection amount is determined by the air-fuel ratio and the intake air amount, in the first embodiment, even when the sub
なお、上述した実施の形態においては、メインフィードバック制御部30が、第6の発明の「メインフィードバック制御手段」に相当し、サブフィードバック制御部70が、第6の発明の「サブフィードバック制御手段」に相当している。また、サブフィードバック制御部70のD制御部74が、第2の発明の「信号取得手段」に相当している。
In the embodiment described above, the main
実施の形態4.
以下、図6及び図7を参照して、本発明の実施の形態4について説明する。
図6は本発明の実施の形態4である空燃比制御装置の構成を示すブロック図である。図4中、上述の実施の形態1と共通する部位については、同一の符号を付し、それらについての重複する説明は省略するものとする。
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an air-fuel ratio control apparatus according to
本実施形態の空燃比制御装置は、実施の形態3で得られる、O2センサ8の出力急変域での出力変化をフィードバック補正値に継続的に反映できる、という効果をより簡単な構成で得られるようにしたものである。本実施形態の空燃比制御装置は、以下に説明するように、サブフィードバック制御部80の構成、特に、サブFBコントローラ82の構成に特徴を有している。
The air-fuel ratio control apparatus of the present embodiment can obtain the effect that the output change in the output sudden change region of the O 2 sensor 8 obtained in the third embodiment can be continuously reflected in the feedback correction value with a simpler configuration. It is intended to be. The air-fuel ratio control apparatus of the present embodiment is characterized by the configuration of the
図6に示すように、サブFBコントローラ82は、D制御部84、ローパスフィルタ86及びI制御部88から構成されている。D制御部84とI制御部88とは、実施の形態1におけるサブフィードバック制御部54を、D制御を行う機能とI制御を行う機能とに分割したものに等しい。比較部52で算出されたSFB目標値104とO2センサ8からの出力信号102との出力偏差106は、D制御部84とI制御部88とに並行に入力される。
As shown in FIG. 6, the
D制御部84は、出力偏差106をD制御することで、出力偏差106の微分値であるD項を算出する。I制御部88は、出力偏差106をI制御することで、出力偏差106の定常成分であるI項を算出する。図6中のD制御部84の枠内に示す演算式はD制御のための伝達関数であり、I制御部88の枠内に示す演算式はI制御のための伝達関数である。GdsfbはD項の微分ゲイン、GisfbはI項の積分ゲインをそれぞれ示している。D制御部84からは、D項に対応するD信号180が出力され、I制御部88からは、I項に対応するI信号184が出力される。
The
D信号180とI信号184を合わせたものが、実施の形態1におけるサブFB補正量110に相当する。実施の形態1では、サブFB補正量110の全体がそのまま加算部56に入力されるが、本実施形態では、D信号180についてはローパスフィルタ86に通されてから加算部56に入力される。すなわち、A/Fセンサ6からの空燃比信号100には、I信号184とローパス処理されたD信号182とが加算される。なお、図6中のローパスフィルタ86の枠内に示す演算式は、ローパスフィルタの構成を示す伝達関数であり、ここではローパスフィルタとして一次遅れ要素が用いられている。Tはローパスフィルタの応答時定数を示している。なお、ここで示す伝達関数はあくまでもローパスフィルタの一例であり、他の伝達関数で表されるローパスフィルタを用いてもよい。
A combination of the D signal 180 and the
D信号180をそのまま空燃比信号100に加算せずにローパス処理することで、本実施形態の空燃比制御装置によれば、次のような効果が得られる。以下、図7を参照して本実施形態の空燃比制御装置による効果について説明する。なお、図7は、本実施形態の空燃比制御装置による制御挙動を示す図である。図7の上段のOXSはO2センサ8からの出力信号100の時間変化を示し、下段のsfbd及びsfbd'はローパス前のD信号180の時間変化(sfbd、点線で示す)と、ローパス後のD信号182の時間変化(sfbd'、実線で示す)とを併せて示している。上段のグラフと下段のグラフは時間軸が一致している。また、OXSは上方がリッチ出力で下方がリーン出力を示すものとし、sfbd及びsfbd'は上方が負の値で下方が正の値を示すものとする。
By performing low-pass processing without adding the D signal 180 to the air-
この図に示すように、OXSがリーン出力からリッチ出力に変化すると、その変化率に応じてローパス前のsfbdが一時的に負方向に増大する。このローパス前のsfbdの変化は瞬時の変化であり、大きく上昇した後にすぐに減衰してしまう。これに対してローパス後のsfbd'の変化はゆっくりとしており、OXSの変化に伴いゆっくりと負方向に増大した後、ゆっくりと減衰していく。つまり、ローパス前のsfbdが減衰した後もローパス後のsfbd'の変化は長く継続する。したがって、本実施形態のように、ローパス後のD信号182を空燃比信号100に加算することで、ローパス前のD信号180そのものよりもD信号180の影響を継続的に空燃比信号100に反映させることができる。
As shown in this figure, when OXS changes from lean output to rich output, sfbd before the low pass temporarily increases in the negative direction according to the rate of change. The change in sfbd before the low pass is an instantaneous change, and is attenuated immediately after a large rise. On the other hand, the change of sfbd 'after the low pass is slow, slowly increases in the negative direction with the change of OXS, and then slowly decays. That is, even after sfbd before the low pass is attenuated, the change of sfbd ′ after the low pass continues for a long time. Therefore, as in this embodiment, by adding the low-
以上のように、本実施形態の空燃比制御装置によれば、O2センサ8からの出力信号100の微分値であるD信号180をローパスフィルタ86に通すという簡単な構成で、実施の形態3と同様、O2センサ8の出力急変域での出力変化をフィードバック補正値に継続的に反映させることができる。
As described above, according to the air-fuel ratio control apparatus of the present embodiment, the third embodiment has a simple configuration in which the D signal 180 that is the differential value of the
なお、上述した実施の形態においては、メインフィードバック制御部10が、第1の発明の「メインフィードバック制御手段」に相当し、サブフィードバック制御部80が、第1の発明の「サブフィードバック制御手段」に相当している。また、サブフィードバック制御部80のD制御部84とローパスフィルタ86が、第3の発明の「信号取得手段」に相当している。
In the above-described embodiment, the main
実施の形態5.
以下、図8を参照して、本発明の実施の形態5について説明する。
上述の実施の形態1乃至4では、出力変化信号をフィードバック補正値に反映させているが、出力変化信号を目標空燃比に反映させることでも同様の効果を得ることができる。
Embodiment 5 FIG.
Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In
本実施形態の空燃比制御装置は、図示は省略するが、他の実施の形態と同様にメインフィードバック制御部とサブフィードバック制御部とから構成されている。メインフィードバック制御部は、実施の形態1におけるメインフィードバック制御部10の構成において、目標空燃比(MFB目標値)を切換可能にした構成とする。本実施形態では、目標空燃比は通常制御用の目標空燃比の他、リッチ補正用の目標空燃比(R-A/F)とリーン補正用の目標空燃比(L-A/F)とが設定されている。リッチ補正用目標空燃比は、通常目標空燃比よりもリッチ側に設定され、リーン補正用目標空燃比は、通常目標空燃比よりもリーン側に設定されている。
Although not shown in the drawings, the air-fuel ratio control apparatus of the present embodiment includes a main feedback control unit and a sub-feedback control unit as in the other embodiments. The main feedback control unit has a configuration in which the target air-fuel ratio (MFB target value) can be switched in the configuration of the main
サブフィードバック制御部は、他の実施の形態と同様、少なくとも、基準空燃比(SFB目標値)とO2センサからの出力信号の出力偏差をD制御する機能を有している。サブフィードバック制御部は、D制御で算出されたD項から、上記の目標空燃比を切り換えるための制御判定項を算出する。 Similar to the other embodiments, the sub-feedback control unit has a function of D-controlling at least the reference air-fuel ratio (SFB target value) and the output deviation of the output signal from the O 2 sensor. The sub feedback control unit calculates a control determination term for switching the target air-fuel ratio from the D term calculated by the D control.
本実施形態では、この制御判定項を実施の形態3におけるsdfcと同様に、D項と偏差燃料量とをそれぞれ積算していくことで算出する。ただし、この制御判定項は、あくまでも目標空燃比の切り換えのための判定値であり、実施の形態3におけるsdfcのようにそれ自体がフィードバック補正値となるものではない。制御判定項には、適正範囲の上下限を定めるリーン制御スレッシュとリッチ制御スレッシュとが定められており、サブフィードバック制御部は、制御判定項がリーン制御スレッシュを超えたときには、目標空燃比をリーン補正用目標空燃比に切り換え、適正範囲内に戻ったときには、通常目標空燃比に切り換える。また、制御判定項がリッチ制御スレッシュを超えたときには、目標空燃比をリッチ補正用目標空燃比に切り換え、適正範囲内に戻ったときには、通常目標空燃比に切り換える。なお、D項そのものを制御判定項とすることも可能であるが、D項の変化は瞬時の変化であるため、十分な時間、目標空燃比を切り換えることができない可能性がある。そこで、本実施形態では、上記のようにD項の影響を継続させることができるように、実施の形態3におけるsdfcと同様の方法で制御判定項を算出している。 In the present embodiment, this control determination term is calculated by integrating the D term and the deviation fuel amount, respectively, similarly to sdfc in the third embodiment. However, this control determination term is merely a determination value for switching the target air-fuel ratio, and does not itself become a feedback correction value like sdfc in the third embodiment. The control judgment term includes a lean control threshold and a rich control threshold that determine the upper and lower limits of the appropriate range.When the control judgment term exceeds the lean control threshold, the sub-feedback control unit When the target air-fuel ratio for correction is switched to within the appropriate range, the normal target air-fuel ratio is switched. Further, when the control determination term exceeds the rich control threshold, the target air-fuel ratio is switched to the rich correction target air-fuel ratio, and when it returns to the appropriate range, it is switched to the normal target air-fuel ratio. Although the D term itself can be used as the control determination term, since the change in the D term is an instantaneous change, the target air-fuel ratio may not be switched for a sufficient time. Therefore, in the present embodiment, the control determination term is calculated by the same method as sdfc in the third embodiment so that the influence of the D term can be continued as described above.
以上の制御挙動をタイムチャートで表したのが図8である。図8の最上段はA/Fセンサからの空燃比信号(A/F)の時間変化と、目標空燃比の設定(目標A/F)とを併せて示している。二段目はO2センサからの出力信号(OXS)の時間変化を示している。三段目はD項(サブFB微分項)の時間変化を示し、最下段は制御判定項の時間変化を示している。各グラフの時間軸は一致している。ここでは、A/F及び目標A/Fは上方がリーン出力で下方がリッチ出力を示すものとし、OXSは逆に上方がリッチ出力で下方がリーン出力を示すものとする。また、D項と制御判定項は上方が負の値で下方が正の値を示すものとする。 FIG. 8 shows the above control behavior in a time chart. The uppermost part of FIG. 8 shows the time change of the air-fuel ratio signal (A / F) from the A / F sensor and the setting of the target air-fuel ratio (target A / F). The second row shows the time change of the output signal (OXS) from the O 2 sensor. The third row shows the time change of the D term (sub-FB differential term), and the bottom row shows the time change of the control determination term. The time axis of each graph is the same. Here, it is assumed that the upper part of the A / F and the target A / F indicates a lean output and the lower part indicates a rich output, and OXS indicates that the upper part indicates a rich output and the lower part indicates a lean output. Further, it is assumed that the D term and the control determination term indicate a negative value at the top and a positive value at the bottom.
この図に示すように、OXSがリーン出力からリッチ出力に変化すると、その変化率に応じてD項が一時的に負方向に増大する。制御判定項はD項の大きさに応じて次第に負方向に増大していき、やがてリーン制御スレッシュを超えた時点で、目標空燃比が通常目標空燃比からリーン補正用目標空燃比に切り換えられる。ベース噴射量は目標空燃比と吸入空気量により決まるので、目標空燃比がリーン側に補正されることでベース噴射量は目標空燃比に応じて減量される。これにより、実空燃比はリーン側に移行し、触媒には十分な酸素が供給され、触媒の酸素吸蔵状態は早急に適正化されていく。 As shown in this figure, when OXS changes from lean output to rich output, the D term temporarily increases in the negative direction according to the rate of change. The control determination term gradually increases in the negative direction according to the magnitude of the D term, and when the lean control threshold is exceeded, the target air-fuel ratio is switched from the normal target air-fuel ratio to the lean correction target air-fuel ratio. Since the base injection amount is determined by the target air-fuel ratio and the intake air amount, the base injection amount is reduced according to the target air-fuel ratio by correcting the target air-fuel ratio to the lean side. As a result, the actual air-fuel ratio shifts to the lean side, sufficient oxygen is supplied to the catalyst, and the oxygen storage state of the catalyst is quickly optimized.
D項が減衰した後、メインフィードバック制御の作用によって制御判定項は次第に減衰していく。このときの減衰速度は吸入空気量に応じた速度となる。やがて制御判定項がリーン制御スレッシュを下回った時点で、目標空燃比は再びリーン補正用目標空燃比から通常目標空燃比に切り換えられる。OXSがリッチ出力からリーン出力に変化する場合にも同様の挙動を示し、制御判定項の動きに応じて目標空燃比は通常目標空燃比からリッチ補正用目標空燃比に切り換えられ、再び通常目標空燃比に切り換えられる。 After the D term is attenuated, the control determination term is gradually attenuated by the action of the main feedback control. The attenuation speed at this time is a speed corresponding to the amount of intake air. When the control determination term eventually falls below the lean control threshold, the target air-fuel ratio is switched again from the lean correction target air-fuel ratio to the normal target air-fuel ratio. The same behavior is exhibited when OXS changes from rich output to lean output, and the target air-fuel ratio is switched from the normal target air-fuel ratio to the target air-fuel ratio for rich correction according to the movement of the control judgment term, and the normal target air-fuel ratio is again displayed. Switched to fuel ratio.
以上のように、本実施形態の空燃比制御装置によれば、O2センサの出力急変域での出力変化を目標空燃比に反映させることで、排気空燃比を確実に制御することができ、触媒の酸素吸蔵状態を枯渇状態或いは飽和状態から適性状態に確実、且つ、速やかに移行させることができる。特に、D項そのものではなく、D項を鈍らせた制御判定項を目標空燃比の切り換えのための判定値とすることで、O2センサの出力急変域での出力変化をより継続的に制御に反映させることができる。この結果、実施の形態3と同様に、燃料噴射量の補正を確実に行うことができ、触媒の酸素吸蔵状態を枯渇状態或いは飽和状態から適性状態に確実、且つ、速やかに移行させることができる。 As described above, according to the air-fuel ratio control apparatus of the present embodiment, the exhaust air-fuel ratio can be reliably controlled by reflecting the output change in the output sudden change region of the O 2 sensor in the target air-fuel ratio. The oxygen storage state of the catalyst can be reliably and promptly shifted from a depleted state or a saturated state to an appropriate state. In particular, by using the control judgment term that dulls the D term instead of the D term itself as a judgment value for switching the target air-fuel ratio, the output change in the sudden change region of the O 2 sensor is controlled more continuously. Can be reflected. As a result, as in the third embodiment, the fuel injection amount can be reliably corrected, and the oxygen storage state of the catalyst can be reliably and quickly shifted from the exhausted state or the saturated state to the appropriate state. .
なお、上述した実施の形態においては、サブフィードバック制御部のD制御を行う機能が、第8の発明の「信号取得手段」に相当している。また、メインフィードバック制御部が、第8の発明の「メインフィードバック制御手段」に相当し、図8で説明されるサブフィードバック制御部の機能が、第8の発明の「サブフィードバック制御手段」に相当している。 In the above-described embodiment, the function of performing the D control of the sub-feedback control unit corresponds to the “signal acquisition unit” of the eighth invention. The main feedback control unit corresponds to the “main feedback control unit” of the eighth invention, and the function of the sub feedback control unit described in FIG. 8 corresponds to the “sub feedback control unit” of the eighth invention. doing.
その他.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、上述の各実施の形態を相互に組み合わせることも可能である。実施の形態2の技術的特徴である、不感帯処理されたP項によって空燃比信号を補正する構成は、実施の形態3の構成にも実施の形態5の構成にも適用することができる。また、実施の形態4の技術的特徴である、出力変化信号をローパス処理する構成は、実施の形態2、実施の形態3、及び実施の形態5の構成にも適用することができる。
Others.
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the above-described embodiments can be combined with each other. The configuration that corrects the air-fuel ratio signal by the P term subjected to the dead-zone process, which is a technical feature of the second embodiment, can be applied to both the configuration of the third embodiment and the configuration of the fifth embodiment. The configuration that is a technical feature of the fourth embodiment and that performs low-pass processing of the output change signal can also be applied to the configurations of the second, third, and fifth embodiments.
また、実施の形態1では、サブFBコントローラはID制御を行っているが、PID制御を行うことも可能である。ただし、その場合、P制御の比例ゲインは、I制御の積分ゲインと同様、D制御の微分ゲインに比較して極めて小さい値に設定しなければらない。本発明においては、D制御が重要であり、I制御やP制御を行う場合には、D制御によって得られる効果が損なわれないように、各ゲインの大小を設定する必要がある。他の実施の形態についても同様である。 In the first embodiment, the sub FB controller performs ID control, but PID control can also be performed. In this case, however, the proportional gain of the P control must be set to an extremely small value compared to the differential gain of the D control, like the integral gain of the I control. In the present invention, D control is important, and when performing I control or P control, it is necessary to set the magnitude of each gain so as not to impair the effects obtained by D control. The same applies to other embodiments.
また、上記の各実施の形態では、O2センサからの出力信号をD制御することで出力変化信号を取り出しているが、O2センサからの出力信号をハイパスフィルタに通すことによっても出力変化信号を得ることができる。ハイパスフィルタに通すことで、O2センサからの出力信号から理論空燃比近傍での急激な変化が信号として抽出される。この場合は、ハイパスフィルタが、第4の発明の「信号取得手段」に相当する。 Further, in the respective embodiments described above, the output signal from the O 2 sensor are fetched output change signal by controlling D, the output change signal by passing the output signal from the O 2 sensor to a high pass filter Can be obtained. By passing the high-pass filter, a sudden change in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio is extracted as a signal from the output signal from the O 2 sensor. In this case, the high-pass filter corresponds to the “signal acquisition means” of the fourth invention.
さらに、本実施形態では、上流側排気ガスセンサとしてA/Fセンサを用いているが、下流側排気ガスセンサと同様にO2センサを用いてもよい。 Furthermore, in this embodiment, the A / F sensor is used as the upstream side exhaust gas sensor, but an O 2 sensor may be used similarly to the downstream side exhaust gas sensor.
2 内燃機関
4 触媒
6 A/Fセンサ
8 O2センサ
10 メインフィードバック制御部
12 変換マップ
22 メインFBコントローラ
30 メインフィードバック制御部
32 メインFBコントローラ
34 P制御部
36 I制御部
38 合算部
50 サブフィードバック制御部
52 比較部
54 サブFBコントローラ
56 加算部
60 サブフィードバック制御部
62 サブFBコントローラ
64 ID制御部
66 不感帯マップ
68 P制御部
70 サブフィードバック制御部
72 サブFBコントローラ
74 D制御部
76 I制御部
80 サブフィードバック制御部
82 サブFBコントローラ
84 D制御部
86 ローパスフィルタ
88 I制御部
2
Claims (9)
前記触媒の下流に配置され、排気ガスの空燃比に対し理論空燃比近傍で出力信号が急変する出力特性の下流側排気ガスセンサと、
前記下流側排気ガスセンサからの出力信号から前記理論空燃比近傍の出力急変域での出力変化を示す信号を取り出す信号取得手段と、
前記触媒に流入する排気ガスの空燃比が目標空燃比と一致するように、前記上流側排気ガスセンサからの出力信号を用いて燃料噴射量をフィードバック制御するメインフィードバック制御手段と、
前記信号取得手段により取り出された出力変化信号を前記フィードバック制御におけるフィードバック補正値に反映させるサブフィードバック制御手段と、
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 upstream side exhaust gas sensor disposed upstream of the catalyst in the exhaust passage of the internal combustion engine;
A downstream-side exhaust gas sensor having an output characteristic that is disposed downstream of the catalyst, and whose output signal changes suddenly in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio with respect to the air-fuel ratio of the exhaust gas;
A signal acquisition means for extracting a signal indicating an output change in an output sudden change region near the theoretical air-fuel ratio from an output signal from the downstream exhaust gas sensor;
Main feedback control means for feedback-controlling the fuel injection amount using an output signal from the upstream exhaust gas sensor so that the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst matches the target air-fuel ratio;
Sub-feedback control means for reflecting the output change signal extracted by the signal acquisition means in a feedback correction value in the feedback control;
An air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine, comprising:
前記サブフィードバック制御手段は、前記出力変化信号を前記積分値に反映させることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 The main feedback control means includes an integral value calculating means for calculating an integral value of a deviation between an output signal from the upstream side exhaust gas sensor and the target air-fuel ratio as a feedback correction value,
The air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the sub-feedback control means reflects the output change signal in the integral value.
前記補正信号により前記上流側排気ガスセンサからの出力信号を補正する空燃比補正手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 A signal generating means for generating a correction signal corresponding to the deviation when a deviation between an output signal from the downstream exhaust gas sensor and a reference value exceeds a predetermined range;
Air-fuel ratio correction means for correcting an output signal from the upstream side exhaust gas sensor by the correction signal;
The air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
前記触媒の下流に配置され、排気ガスの空燃比に対し理論空燃比近傍で出力信号が急変する出力特性の下流側排気ガスセンサと、
前記下流側排気ガスセンサからの出力信号から前記理論空燃比近傍の出力急変域での出力変化を示す信号を取り出す信号取得手段と、
前記触媒に流入する排気ガスの空燃比が目標空燃比と一致するように、前記上流側排気ガスセンサからの出力信号を用いて燃料噴射量をフィードバック制御するメインフィードバック制御手段と、
前記信号取得手段により取り出された出力変化信号を前記目標空燃比に反映させるサブフィードバック制御手段と、
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 upstream side exhaust gas sensor disposed upstream of the catalyst in the exhaust passage of the internal combustion engine;
A downstream-side exhaust gas sensor having an output characteristic that is disposed downstream of the catalyst, and whose output signal changes suddenly in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio with respect to the air-fuel ratio of the exhaust gas;
A signal acquisition means for extracting a signal indicating an output change in an output sudden change region near the theoretical air-fuel ratio from an output signal from the downstream exhaust gas sensor;
Main feedback control means for feedback-controlling the fuel injection amount using an output signal from the upstream exhaust gas sensor so that the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst matches the target air-fuel ratio;
Sub-feedback control means for reflecting the output change signal extracted by the signal acquisition means to the target air-fuel ratio;
An air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine, comprising:
前記判定値と閾値との比較により前記目標空燃比を所定の補正用空燃比に切り換える目標空燃比切換手段とを含むことを特徴とする請求項8記載の内燃機関の空燃比制御装置。 The sub-feedback control means; a determination value calculation means for calculating a determination value for switching the target air-fuel ratio from the output change signal;
9. The air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to claim 8, further comprising target air-fuel ratio switching means for switching the target air-fuel ratio to a predetermined correction air-fuel ratio by comparing the determination value with a threshold value.
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