JP2008063995A - Air-fuel ratio control device of internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio control device of internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2008063995A
JP2008063995A JP2006241634A JP2006241634A JP2008063995A JP 2008063995 A JP2008063995 A JP 2008063995A JP 2006241634 A JP2006241634 A JP 2006241634A JP 2006241634 A JP2006241634 A JP 2006241634A JP 2008063995 A JP2008063995 A JP 2008063995A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
learning
fuel ratio
air
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006241634A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiko Fujiwara
孝彦 藤原
Norihisa Nakagawa
徳久 中川
Naoto Kato
直人 加藤
Shuntaro Okazaki
俊太郎 岡崎
Koji Ide
宏二 井手
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2006241634A priority Critical patent/JP2008063995A/en
Publication of JP2008063995A publication Critical patent/JP2008063995A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To early complete sub-feedback learning, even when low load operation continues, in an air-fuel ratio control device of an internal combustion engine. <P>SOLUTION: The suction air volume is increased in the low load operation of the internal combustion engine, up to completing the sub-feedback learning. Efficiency of the internal combustion engine is reduced so as to increase the suction air volume and to restrain an increase in output caused by an increase in the suction air volume. For example, reduction in heat efficiency of the internal combustion engine by an ignition timing delay, is effective as a means for reducing the efficiency in the internal combustion engine. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は内燃機関の空燃比制御装置に関し、特に、触媒の上流に配置した空燃比センサの出力信号と理論空燃比との偏差に基づくフィードバック制御の制御中心のずれを、触媒の下流に配置した酸素センサの出力信号と基準信号との偏差に基づくフィードバック制御を通じて学習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 in particular, a shift in the control center of feedback control based on a deviation between an output signal of an air-fuel ratio sensor arranged upstream of the catalyst and a theoretical air-fuel ratio is arranged downstream of the catalyst. The present invention relates to an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine that learns through feedback control based on a deviation between an output signal of an oxygen sensor and a reference signal.

従来、例えば特許文献1に開示されているように、触媒の上流側に空燃比センサを配置し、触媒の下流側に酸素センサを配置し、これら2つのセンサの信号に基づいて空燃比を制御する空燃比制御装置が知られている。空燃比センサは排気ガスの空燃比に応じた信号を出力するセンサである。酸素センサは排気ガスの酸素濃度に応じた信号を出力するセンサであり、空燃比に対し理論空燃比を基準にして出力信号が反転する特性を有している。特許文献1に開示された従来の空燃比制御装置では、空燃比センサが出力する信号に基づき、触媒に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比になるよう燃料噴射量を制御するフィードバック制御が行われている。   Conventionally, as disclosed in Patent Document 1, for example, an air-fuel ratio sensor is disposed upstream of the catalyst, an oxygen sensor is disposed downstream of the catalyst, and the air-fuel ratio is controlled based on signals from these two sensors. An air-fuel ratio control device is known. The air-fuel ratio sensor is a sensor that outputs a signal corresponding to the air-fuel ratio of the exhaust gas. The oxygen sensor is a sensor that outputs a signal corresponding to the oxygen concentration of the exhaust gas, and has a characteristic that the output signal is inverted with respect to the air-fuel ratio with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. In the conventional air-fuel ratio control device disclosed in Patent Document 1, feedback control is performed to control the fuel injection amount so that the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst becomes the stoichiometric air-fuel ratio based on a signal output from the air-fuel ratio sensor. Has been done.

また、従来の空燃比制御装置では、上記のフィードバック制御と併せて、酸素センサが出力する信号を燃料噴射量に反映させる制御(これをサブフィードバック制御という)も行われている。サブフィードバック制御では、酸素センサの出力信号と基準信号との偏差に基づき補正値(サブF/B補正値)が算出され、そのサブF/B補正値が空燃比センサの出力信号に反映される。サブF/B補正値は、触媒に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比に対してリーン/リッチの何れの側にずれているかを示している。これによれば、空燃比センサの出力にずれがある場合でも、そのずれを補正して現実の空燃比が理論空燃比に近付くように燃料噴射量を制御することができる。   In addition, in the conventional air-fuel ratio control device, in addition to the feedback control described above, control that reflects the signal output from the oxygen sensor in the fuel injection amount (this is called sub-feedback control) is also performed. In the sub feedback control, a correction value (sub F / B correction value) is calculated based on the deviation between the output signal of the oxygen sensor and the reference signal, and the sub F / B correction value is reflected in the output signal of the air-fuel ratio sensor. . The sub F / B correction value indicates whether the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst is shifted to the lean / rich side with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. According to this, even when there is a deviation in the output of the air-fuel ratio sensor, the deviation can be corrected and the fuel injection amount can be controlled so that the actual air-fuel ratio approaches the theoretical air-fuel ratio.

また、従来の空燃比制御装置では、サブF/B補正値を時間方向に平滑化したものを学習値(サブF/B学習値)として学習することも行われている。これをサブフィードバック学習という。サブF/B補正値には酸素センサの出力信号の振動が反映されているが、サブF/B補正値を時間方向に平滑化することによってその振動成分を減衰させることができ、サブF/B補正値に含まれる定常成分のみを抽出することができる。サブF/B学習値は、空燃比センサの出力信号に基づく空燃比フィードバック制御の制御中心と理論空燃比との定常的なずれに対応している。サブF/B学習値が空燃比センサの出力信号に加算されることで上記ずれを補償するように空燃比が補正され、すみやかに実空燃比を理論空燃比に近づけることが可能になる。
特開2004−316523号公報
Further, in the conventional air-fuel ratio control device, learning is performed by using a smoothed sub F / B correction value in the time direction as a learning value (sub F / B learning value). This is called sub-feedback learning. Although the sub F / B correction value reflects the vibration of the output signal of the oxygen sensor, the sub F / B correction value can be attenuated by smoothing the sub F / B correction value in the time direction. Only stationary components included in the B correction value can be extracted. The sub F / B learning value corresponds to a steady deviation between the control center of the air-fuel ratio feedback control based on the output signal of the air-fuel ratio sensor and the theoretical air-fuel ratio. By adding the sub F / B learning value to the output signal of the air-fuel ratio sensor, the air-fuel ratio is corrected so as to compensate for the deviation, and the actual air-fuel ratio can be quickly brought close to the stoichiometric air-fuel ratio.
JP 2004-316523 A

サブF/B補正値には酸素センサの出力信号の振動に基づく振動成分が含まれている。この振動成分が平滑化処理によってサブF/B学習値に取り込まれていくことにより、サブF/B学習値は一定の範囲内に収束するようになる。従来の空燃比制御装置では、酸素センサの出力信号の反転回数が所定回数を超えたら、サブF/B学習値が安定したものと判定するようになっている。   The sub F / B correction value includes a vibration component based on the vibration of the output signal of the oxygen sensor. This vibration component is incorporated into the sub F / B learning value by the smoothing process, so that the sub F / B learning value converges within a certain range. In the conventional air-fuel ratio control apparatus, when the number of inversions of the output signal of the oxygen sensor exceeds a predetermined number, it is determined that the sub F / B learning value is stable.

酸素センサの出力信号の振動は、触媒内雰囲気のリッチからリーンへ或いはリーンからリッチへの変化に起因している。触媒内のガスの入れ替わりが速ければ、酸素センサの出力信号の反転周期は短くなり、逆に触媒内のガスの入れ替わりが遅ければ、酸素センサの出力信号の反転周期は長くなる。   The vibration of the output signal of the oxygen sensor is caused by the change of the atmosphere in the catalyst from rich to lean or from lean to rich. If the gas change in the catalyst is fast, the inversion cycle of the output signal of the oxygen sensor is shortened. Conversely, if the gas change in the catalyst is slow, the inversion cycle of the output signal of the oxygen sensor is long.

触媒内のガスが入れ替わる速さは、触媒を通過する排気ガスの流量によって決まる。内燃機関の低負荷運転時のように排気ガス流量が少ない状況では、触媒内のガスの入れ替わりは遅い。このため、内燃機関の低負荷運転が続く場合には、酸素センサの出力信号の反転周期が長期化することによって、サブフィードバック学習の完了が遅くなってしまう。学習の完了してないサブF/B学習値に基づいて空燃比制御を行ったとしても、実空燃比を理論空燃比に近づけることはできず、良好なエミッション特性を得られないおそれがある。   The speed at which the gas in the catalyst is replaced is determined by the flow rate of the exhaust gas passing through the catalyst. In a situation where the exhaust gas flow rate is small, such as during low-load operation of an internal combustion engine, the replacement of gas in the catalyst is slow. For this reason, when the low-load operation of the internal combustion engine continues, the inversion cycle of the output signal of the oxygen sensor is prolonged, so that the completion of the sub-feedback learning is delayed. Even if the air-fuel ratio control is performed based on the sub-F / B learning value for which learning has not been completed, the actual air-fuel ratio cannot be brought close to the stoichiometric air-fuel ratio, and good emission characteristics may not be obtained.

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、低負荷運転が続く場合であってもサブフィードバック学習を早期に完了することが可能な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 provides an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine capable of completing sub-feedback learning at an early stage even when low-load operation continues. The purpose is to do.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、排気通路に触媒を備える内燃機関の空燃比制御装置であって、
前記触媒に流入する排気ガスの空燃比に応じた信号を出力する空燃比センサと、
前記触媒を通過した排気ガスの酸素濃度に応じた信号を出力する酸素センサと、
吸入空気量から燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、
前記空燃比センサの出力信号と理論空燃比との偏差に基づくフィードバック制御によって燃料噴射量を補正するメインフィードバック手段と、
前記酸素センサの出力信号と理論空燃比に対応する基準値との偏差に基づくフィードバック制御によって前記メインフィードバック手段で算出されるメインフィードバック補正値を補正するサブフィードバック手段と、
前記メインフィードバック手段によるフィードバック制御の制御中心と理論空燃比との定常的なずれを補償するための学習値を前記サブフィードバック手段で算出されるサブフィードバック補正値から学習する学習手段と、
前記学習手段による学習が完了したか否か判定する学習完了判定手段と、
学習が完了したと判定されるまでの間、内燃機関の低負荷運転時に吸入空気量を増大させる吸入空気量調整手段と、
前記吸入空気量調整手段によって吸入空気量が増大されるとき、吸入空気量の増大に伴う出力の増大を抑制するように内燃機関の効率を低下させる効率低下手段と、
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 comprising a catalyst in an exhaust passage,
An air-fuel ratio sensor that outputs a signal corresponding to the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst;
An oxygen sensor that outputs a signal corresponding to the oxygen concentration of the exhaust gas that has passed through the catalyst;
Fuel injection amount calculating means for calculating the fuel injection amount from the intake air amount;
Main feedback means for correcting the fuel injection amount by feedback control based on the deviation between the output signal of the air-fuel ratio sensor and the theoretical air-fuel ratio;
Sub-feedback means for correcting a main feedback correction value calculated by the main feedback means by feedback control based on a deviation between an output signal of the oxygen sensor and a reference value corresponding to the theoretical air-fuel ratio;
Learning means for learning a learning value for compensating for a steady deviation between the control center of the feedback control by the main feedback means and the theoretical air-fuel ratio from the sub-feedback correction value calculated by the sub-feedback means;
Learning completion determination means for determining whether learning by the learning means is completed;
Intake air amount adjusting means for increasing the intake air amount during low load operation of the internal combustion engine until it is determined that learning is completed;
Efficiency reducing means for reducing the efficiency of the internal combustion engine so as to suppress an increase in output accompanying an increase in the intake air amount when the intake air amount is increased by the intake air amount adjusting means;
It is characterized by having.

第2の発明は、第1の発明において、
前記学習完了判定手段は、前記酸素センサの出力信号の反転回数が所定回数を超えたら学習が完了したと判定することを特徴としている。
According to a second invention, in the first invention,
The learning completion determining means determines that learning is completed when the number of inversions of the output signal of the oxygen sensor exceeds a predetermined number.

第3の発明は、第1の発明において、
前記学習完了判定手段は、前記学習値が所定範囲内に所定時間継続して入ったら学習が完了したと判定することを特徴としている。
According to a third invention, in the first invention,
The learning completion determining means determines that learning is completed when the learning value continues within a predetermined range for a predetermined time.

第4の発明は、第1乃至第3の何れか1つの発明において、
前記効率低下手段は、点火時期の遅角によって内燃機関の熱効率を低下させることを特徴としている。
A fourth invention is any one of the first to third inventions,
The efficiency reducing means reduces the thermal efficiency of the internal combustion engine by retarding the ignition timing.

第5の発明は、第1乃至第3の何れか1つの発明において、
前記効率低下手段は、内燃機関によって駆動される補機の負荷を増大させることによって内燃機関の機械効率を低下させることを特徴としている。
According to a fifth invention, in any one of the first to third inventions,
The efficiency reducing means reduces the mechanical efficiency of the internal combustion engine by increasing the load of an auxiliary machine driven by the internal combustion engine.

第1の発明によれば、低負荷運転時には吸入空気量の増大によって触媒内のガスの入れ替わりを促進することができ、ひいては、酸素センサの出力信号に基づくサブフィードバック学習の学習速度を速めることができる。また、吸入空気量が増大されると燃料噴射量も増大されることになるが、吸入空気量の増大と同時に内燃機関の効率の低下も行われるので、吸入空気量の増大に伴う出力の増大は抑制される。つまり、第1の発明によれば、内燃機関の出力に影響を与えることなく、サブフィードバック学習を早期に完了することができる。   According to the first invention, during low-load operation, the exchange of gas in the catalyst can be promoted by increasing the amount of intake air, and consequently the learning speed of sub-feedback learning based on the output signal of the oxygen sensor can be increased. it can. Further, when the intake air amount is increased, the fuel injection amount is also increased. However, since the efficiency of the internal combustion engine is also reduced at the same time as the intake air amount is increased, the output is increased with the increase of the intake air amount. Is suppressed. That is, according to the first invention, the sub-feedback learning can be completed early without affecting the output of the internal combustion engine.

第2の発明によれば、吸入空気量が関係する酸素センサの出力信号の反転回数に基づいてサブフィードバック学習の完了を判定することで、吸入空気量を増大させる期間を過不足なく設定することができる。   According to the second invention, by determining the completion of sub feedback learning based on the number of inversions of the output signal of the oxygen sensor related to the intake air amount, the period for increasing the intake air amount is set without excess or deficiency. Can do.

第3の発明によれば、学習値の安定状態に基づいてサブフィードバック学習の完了を判定することで、吸入空気量を増大させる期間を過不足なく設定することができる。   According to the third aspect, by determining the completion of the sub-feedback learning based on the stable state of the learning value, the period for increasing the intake air amount can be set without excess or deficiency.

第4の発明によれば、点火時期の遅角によって吸入空気量の増大に遅れることなく速やかに内燃機関の効率を低下させることができる。   According to the fourth aspect of the invention, the efficiency of the internal combustion engine can be quickly reduced without delaying the increase in the intake air amount due to the retard of the ignition timing.

第5の発明によれば、補機の負荷を増大させることで吸入空気量の増大に遅れることなく速やかに内燃機関の効率を低下させることができる。   According to the fifth aspect of the invention, the efficiency of the internal combustion engine can be quickly reduced without increasing the intake air amount by increasing the load of the auxiliary machine.

以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図1は本発明の実施の形態にかかる空燃比制御装置が組み込まれた内燃機関システムの全体構成を説明するための図である。図に示すように、内燃機関2には排気通路4が接続されている。排気通路4には排気ガス中の有害成分(NOx、CO、HC)を浄化するための触媒6、8が2段に配置されている。少なくとも上流側の触媒6は、酸素吸蔵能力を有する触媒である。上流側の触媒6は排気マニホールドに接近して配置され、下流側の触媒8は車両の床下に配置されている。触媒6の上流には全域空燃比センサ12が取り付けれ、触媒6の下流には酸素センサ14が取り付けられている。全域空燃比センサ12は空燃比に対してリニアな出力特性を示すセンサである。酸素センサ14はガス中の酸素濃度に応じた信号を出力するセンサであり、空燃比に対し理論空燃比を基準にして出力信号が反転する出力特性を有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of an internal combustion engine system in which an air-fuel ratio control apparatus according to an embodiment of the present invention is incorporated. As shown in the figure, an exhaust passage 4 is connected to the internal combustion engine 2. In the exhaust passage 4, catalysts 6 and 8 for purifying harmful components (NOx, CO, HC) in the exhaust gas are arranged in two stages. At least the upstream catalyst 6 is a catalyst having an oxygen storage capacity. The upstream catalyst 6 is disposed close to the exhaust manifold, and the downstream catalyst 8 is disposed under the floor of the vehicle. A whole area air-fuel ratio sensor 12 is attached upstream of the catalyst 6, and an oxygen sensor 14 is attached downstream of the catalyst 6. The global air-fuel ratio sensor 12 is a sensor that exhibits output characteristics linear with respect to the air-fuel ratio. The oxygen sensor 14 is a sensor that outputs a signal corresponding to the oxygen concentration in the gas, and has an output characteristic that the output signal is inverted with respect to the air-fuel ratio with respect to the stoichiometric air-fuel ratio.

内燃機関システムには、システム全体の運転を総合制御する制御装置としてECU(Electronic Control Unit)10が設けられている。前述の全域空燃比センサ12と酸素センサ14はECU10に接続されている。ECU10は、全域空燃比センサ12及び酸素センサ14の出力信号に基づき、触媒6に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比になるよう燃料噴射量をフィードバック制御している。以下、このフィードバック制御を空燃比フィードバック制御という。   In the internal combustion engine system, an ECU (Electronic Control Unit) 10 is provided as a control device that comprehensively controls the operation of the entire system. The entire area air-fuel ratio sensor 12 and the oxygen sensor 14 are connected to the ECU 10. The ECU 10 feedback-controls the fuel injection amount so that the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst 6 becomes the stoichiometric air-fuel ratio based on the output signals of the entire area air-fuel ratio sensor 12 and the oxygen sensor 14. Hereinafter, this feedback control is referred to as air-fuel ratio feedback control.

ECU10により実行される空燃比フィードバック制御は、メインフィードバック制御とサブフィードバック制御とからなる。メインフィードバック制御では、全域空燃比センサ12の出力信号と理論空燃比との偏差に基づき補正値(以下、メインF/B補正値という)が算出され、そのメインF/B補正値を用いて燃料噴射量が補正される。なお、燃料噴射量の基本値は、エアフローメータ(図示略)によって計測される吸入空気量に基づいて決定される。   The air-fuel ratio feedback control executed by the ECU 10 includes main feedback control and sub feedback control. In the main feedback control, a correction value (hereinafter referred to as a main F / B correction value) is calculated based on the deviation between the output signal of the global air-fuel ratio sensor 12 and the theoretical air-fuel ratio, and fuel is generated using the main F / B correction value. The injection amount is corrected. The basic value of the fuel injection amount is determined based on the intake air amount measured by an air flow meter (not shown).

サブフィードバック制御では、酸素センサ14の出力信号と基準信号との偏差に基づき補正値(以下、サブF/B補正値という)が算出され、そのサブF/B補正値を全域空燃比センサ12の出力信号に反映することでメインF/B補正値が補正される。また、サブフィードバック制御では、サブF/B補正値に含まれる定常的な成分を学習値(以下、サブF/B学習値という)として学習することも行われている。以下、この処理をサブフィードバック学習という。サブF/B学習値が全域空燃比センサ12の出力信号に反映されることで全域空燃比センサ12の出力信号に含まれる定常的なずれを補償するように燃料噴射量が補正され、すみやかに実空燃比を理論空燃比に近づけることが可能になる。   In the sub feedback control, a correction value (hereinafter referred to as a sub F / B correction value) is calculated based on the deviation between the output signal of the oxygen sensor 14 and the reference signal, and the sub F / B correction value is calculated by the global air / fuel ratio sensor 12. The main F / B correction value is corrected by reflecting it in the output signal. In the sub-feedback control, a stationary component included in the sub F / B correction value is learned as a learning value (hereinafter referred to as a sub F / B learning value). Hereinafter, this process is referred to as sub-feedback learning. The sub-F / B learning value is reflected in the output signal of the global air-fuel ratio sensor 12, so that the fuel injection amount is corrected so as to compensate for a steady deviation included in the output signal of the global air-fuel ratio sensor 12, and promptly. It becomes possible to bring the actual air-fuel ratio closer to the stoichiometric air-fuel ratio.

以下では、サブフィードバック制御において行われるサブフィードバック学習の方法について具体的に説明する。なお、以下に説明する学習方法は、本発明において採りうるサブフィードバック学習の方法の一例である。他の方法でサブフィードバック学習を行うことも可能である。   Below, the method of the sub feedback learning performed in sub feedback control is demonstrated concretely. The learning method described below is an example of a sub-feedback learning method that can be used in the present invention. It is also possible to perform sub-feedback learning by other methods.

サブフィードバック制御では、酸素センサ14からの出力信号OXSと基準信号SFBOとの偏差に基づき、次式(1)によってサブF/B補正値evafsfbが算出される。次式(1)においてGainPはP項(比例項)の比例ゲインであり、GainIはI項(積分項)の積分ゲインである。
evafsfb = (SFBO−OXS)×GainP+Σ(SFBO−OXS)×GainI …(1)
In the sub feedback control, based on the deviation between the output signal OXS from the oxygen sensor 14 and the reference signal SFBO, the sub F / B correction value evafsfb is calculated by the following equation (1). In the following equation (1), GainP is the proportional gain of the P term (proportional term), and GainI is the integral gain of the I term (integral term).
evafsfb = (SFBO−OXS) × GainP + Σ (SFBO−OXS) × GainI (1)

サブF/B学習値は、上記のサブF/B補正値evafsfbから算出される。まず、次式(2)によってサブF/B補正値evafsfbが時間方向に平滑化される。次式(2)において、evafsfbsmはサブF/B補正値evafsfbの平滑値であり、左辺のevafsfbsmは更新後の平滑値、右辺のevafsfbsmは更新前の平滑値である。また、平滑化係数nは1よりも大きい数値である。
evafsfbsm = evafsfbsm+(evafsfb−evafsfbsm)/n …(2)
The sub F / B learning value is calculated from the sub F / B correction value evafsfb. First, the sub F / B correction value evafsfb is smoothed in the time direction by the following equation (2). In the following equation (2), evafsfbsm is the smooth value of the sub F / B correction value evafsfb, evafsfbsm on the left side is the updated smooth value, and evafsfbsm on the right side is the smoothed value before update. Further, the smoothing coefficient n is a numerical value larger than 1.
evafsfbsm = evafsfbsm + (evafsfb−evafsfbsm) / n (2)

上記の平滑値evafsfbsmはサブF/B学習値の更新のためのデータであり、この学習更新用データevafsfbsmから、次式(3)によって学習更新量edvafsfbgが算出される。学習更新反映量mは1より大きい数値である。
edvafsfbg = evafsfbsm/m …(3)
The smooth value evafsfbsm is data for updating the sub F / B learning value, and the learning update amount edvafsfbg is calculated from the learning update data evafsfbsm by the following equation (3). The learning update reflection amount m is a numerical value larger than 1.
edvafsfbg = evafsfbsm / m (3)

上記の式(3)で算出された学習更新量edvafsfbgは、サブF/B学習値の更新量である。サブF/B学習値は燃料噴射が所定回数行われる毎に更新される。本実施形態では、サブF/B学習値は学習更新量edvafsfbgの積算値として表される。次式(4)に示すようにサブF/B学習値の前回値evafefbg(i-1)に学習更新量edvafsfbgが加算され、サブF/B学習値evafefbgの更新が行われる。
evafsfbg = evafsfbg(i-1)+edvafsfbg …(4)
The learning update amount edvafsfbg calculated by the above equation (3) is the update amount of the sub F / B learning value. The sub F / B learning value is updated every time fuel injection is performed a predetermined number of times. In the present embodiment, the sub F / B learning value is represented as an integrated value of the learning update amount edvafsfbg. As shown in the following equation (4), the learning update amount edvafsfbg is added to the previous value evafefbg (i-1) of the sub F / B learning value, and the sub F / B learning value evafefbg is updated.
evafsfbg = evafsfbg (i-1) + edvafsfbg (4)

サブF/B学習値evafsfbgの更新後は、次式(5)によってサブF/B補正値evafsfbの修正が行われる。次式(5)において左辺のevafsfbは修正後のサブF/B補正値であり、右辺のevafsfbは修正前のサブF/B補正値(式(1)で算出されるサブF/B補正値)である。
evafsfb = evafsfb−edvafsfbg …(5)
After the sub F / B learning value evafsfbg is updated, the sub F / B correction value evafsfb is corrected by the following equation (5). In the following equation (5), evafsfb on the left side is a corrected sub F / B correction value, and evafsfb on the right side is a sub F / B correction value before correction (sub F / B correction value calculated by equation (1)). ).
evafsfb = evafsfb−edvafsfbg (5)

また、次式(6)によって偏差積分値esumvoの修正が行われる。偏差積分値esumvoは、酸素センサ14からの出力信号OXSと基準信号SFBOとの偏差の積分値Σ(SFBO−OXS)であり、上記式(1)の計算に用いられる。次式(6)において右辺のesumvo(i-1)は偏差積分値esumvoの前回値を示している。
esumvo = esumvo(i-1)−(edvafsfbg/GainI) …(6)
Further, the deviation integral value esumvo is corrected by the following equation (6). The deviation integral value esumvo is an integral value Σ (SFBO−OXS) of deviation between the output signal OXS from the oxygen sensor 14 and the reference signal SFBO, and is used for the calculation of the above formula (1). In the following equation (6), esumvo (i-1) on the right side indicates the previous value of the deviation integral value esumvo.
esumvo = esumvo (i-1)-(edvafsfbg / GainI) (6)

さらに、次式(7)によって学習更新用データevafsfbsmの修正が行われる。次式(7)において左辺のevafsfbsmは修正後の学習更新用データであり、右辺のevafsfbsmは修正前の学習更新用データである。次回の学習更新用データevafsfbsmの計算には、修正後の学習更新用データevafsfbsmが用いられる。
evafsfbsm = evafsfbsm−edvafsfbg …(7)
Further, the learning update data evafsfbsm is corrected by the following equation (7). In the following equation (7), evafsfbsm on the left side is the learning update data after correction, and evafsfbsm on the right side is the learning update data before correction. The corrected learning update data evafsfbsm is used for the next calculation of the learning update data evafsfbsm.
evafsfbsm = evafsfbsm−edvafsfbg (7)

式(5)乃至式(7)で表される一連の処理により、全域空燃比センサ12の出力信号に含まれる恒常的な誤差を補正するための補正値は、サブF/B補正値evafsfbからサブF/B学習値evafefbgに移し変えられる。これにより、サブF/B学習値evafsfbgとサブF/B補正値evafsfbとによって、全域空燃比センサ12の出力信号が二重に補正されることは防止される。   A correction value for correcting a constant error included in the output signal of the global air-fuel ratio sensor 12 by the series of processing expressed by the equations (5) to (7) is obtained from the sub F / B correction value evafsfb. It is transferred to the sub F / B learning value evafefbg. As a result, the output signal of the global air-fuel ratio sensor 12 is prevented from being double corrected by the sub F / B learning value evafsfbg and the sub F / B correction value evafsfb.

上記の方法によるサブフィードバック学習は、サブF/B学習値が一定範囲内に収束するまで行われる。その間、燃料カットは禁止される。燃料カットが実行されると、触媒6に流入するガスの空燃比は大きくリーン側にずれ、触媒6の酸素吸蔵量は一時的に飽和状態になる。このような状況では酸素センサ14の出力信号は基準信号に対してリーン側に大きく偏ることになる。しかし、この偏りは全域空燃比センサ12の出力信号のずれに起因するものではなく、この偏りをサブF/B学習値に取り込んでしまうと、サブF/B学習値の学習精度を低下させることになる。そこで、サブフィードバック学習が完了するまでは燃料カットは禁止され、学習の完了を条件として燃料カットが許可される。   The sub feedback learning by the above method is performed until the sub F / B learning value converges within a certain range. Meanwhile, fuel cut is prohibited. When the fuel cut is executed, the air-fuel ratio of the gas flowing into the catalyst 6 greatly shifts to the lean side, and the oxygen storage amount of the catalyst 6 temporarily becomes saturated. In such a situation, the output signal of the oxygen sensor 14 is greatly biased to the lean side with respect to the reference signal. However, this deviation is not caused by the deviation of the output signal of the entire area air-fuel ratio sensor 12, and if this deviation is incorporated in the sub F / B learning value, the learning accuracy of the sub F / B learning value is lowered. become. Therefore, the fuel cut is prohibited until the sub feedback learning is completed, and the fuel cut is permitted on the condition that the learning is completed.

本実施の形態では、学習開始後、酸素センサ14の出力信号の反転回数が所定回数を超えた場合に、サブF/B学習値が一定範囲に収束した、すなわち、サブフィードバック学習が完了したものと判定される。酸素センサ14の出力信号が反転することで、酸素センサ14の出力信号から算出されるサブF/B補正値には振動が生じる。サブF/B学習値はサブF/B補正値から学習されるため、その振動成分の影響を受けてサブF/B学習値にも振動が生じる。しかし、上記の式(2)による平滑化処理を通じて振動成分はなまされ、平滑化処理に取り込まれるサブF/B補正値の振動の波が増えるにつれ、サブF/B学習値は安定していく。このことから、酸素センサ14の出力信号の反転回数によってサブフィードバック学習の進み具合を判断することで、学習の完了を簡単且つ正確に判定することができる。   In this embodiment, after the start of learning, when the number of inversions of the output signal of the oxygen sensor 14 exceeds a predetermined number, the sub F / B learning value has converged to a certain range, that is, the sub feedback learning has been completed. It is determined. When the output signal of the oxygen sensor 14 is inverted, the sub F / B correction value calculated from the output signal of the oxygen sensor 14 is vibrated. Since the sub F / B learning value is learned from the sub F / B correction value, the sub F / B learning value also vibrates due to the influence of the vibration component. However, the vibration component is smoothed through the smoothing process according to the above equation (2), and the sub F / B learning value becomes stable as the vibration wave of the sub F / B correction value taken into the smoothing process increases. Go. From this, it is possible to easily and accurately determine the completion of learning by determining the progress of sub-feedback learning based on the number of inversions of the output signal of the oxygen sensor 14.

サブフィードバック学習の完了後は精度の高いサブフィードバック制御が可能となり、触媒6に流入する排気ガスの空燃比をより正確に理論空燃比に近づけることができる。また、学習の完了によって燃料カットの禁止が解除されることから、燃料カットの実行による燃費の改善も可能になる。これらのことから、サブフィードバック学習は早期に完了されることが望ましい。   After sub feedback learning is completed, highly accurate sub feedback control is possible, and the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst 6 can be brought closer to the stoichiometric air-fuel ratio more accurately. Further, since the prohibition of fuel cut is canceled upon completion of learning, fuel efficiency can be improved by executing the fuel cut. For these reasons, it is desirable that the sub-feedback learning be completed early.

サブF/B学習値の学習速度は、酸素センサ14の出力信号の反転速度に依存する。そして、酸素センサ14の出力信号の反転速度は、触媒6を通過する排気ガスの流量によって決まる。このため、低負荷運転時のように排気ガスの流量が少ない状況では、触媒6内のガスの入れ替わりが遅いために酸素センサ14の出力信号の反転速度も低下することになる。しかし、早期の学習完了を実現するためには、内燃機関2の運転状態に拠ることなく、学習期間中は排気ガスの流量を低下させないようにする必要がある。   The learning speed of the sub F / B learning value depends on the inversion speed of the output signal of the oxygen sensor 14. The inversion speed of the output signal of the oxygen sensor 14 is determined by the flow rate of the exhaust gas that passes through the catalyst 6. For this reason, in a situation where the flow rate of the exhaust gas is small, such as during low-load operation, the reversal speed of the output signal of the oxygen sensor 14 also decreases because the gas replacement in the catalyst 6 is slow. However, in order to realize early learning completion, it is necessary not to reduce the flow rate of the exhaust gas during the learning period without depending on the operating state of the internal combustion engine 2.

そこで、ECU10は、サブフィードバック学習の早期完了を実現するための手段として、以下に説明する制御を実行する。図2のフローチャートは、早期の学習完了を実現するためのエンジン制御のルーチンを示している。なお、図2に示すルーチンは、サブフィードバック学習が行われる度に実行される。サブフィードバック学習は、内燃機関2の最初の運転時の他、ECU10からバッテリーが外されてメモリの記憶内容がクリアされたときにも行われる。また、使用する燃料の燃料性状が変わったときや、使用する燃料の種類が変更されたとき(例えば、ガソリンからアルコールに変更されとき)にも再学習される。   Therefore, the ECU 10 executes the control described below as a means for realizing early completion of the sub-feedback learning. The flowchart of FIG. 2 shows an engine control routine for realizing early learning completion. Note that the routine shown in FIG. 2 is executed each time sub-feedback learning is performed. The sub-feedback learning is performed not only when the internal combustion engine 2 is first operated, but also when the battery is removed from the ECU 10 and the stored contents of the memory are cleared. Further, the learning is performed again when the fuel property of the fuel to be used is changed or when the type of the fuel to be used is changed (for example, when the fuel is changed from gasoline to alcohol).

図2に示すルーチンの最初のステップS2では、サブフィードバック制御の実行中か否か判定される。サブフィードバック制御の実行中であれば、さらに、ステップS4の判定が行なわれる。ステップS4では、サブフィードバック学習が完了しているか否か判定される。前述のように、酸素センサ14の出力信号の反転回数が所定回数を超えた場合に、サブフィードバック学習が完了したものと判定される。   In the first step S2 of the routine shown in FIG. 2, it is determined whether or not the sub feedback control is being executed. If sub feedback control is being executed, the determination in step S4 is further performed. In step S4, it is determined whether or not the sub feedback learning is completed. As described above, when the number of inversions of the output signal of the oxygen sensor 14 exceeds a predetermined number, it is determined that the sub feedback learning has been completed.

サブフィードバック制御の実行中であってサブフィードバック学習が未完了の場合、さらに、ステップS6の判定が行なわれる。ステップS6では、内燃機関2が低負荷運転中か否か判定される。内燃機関2が低負荷域で運転されているか、或いは中高負荷域で運転されているかは、アクセル開度やエンジン回転速度から判断される。   When the sub feedback control is being executed and the sub feedback learning is not completed, the determination in step S6 is further performed. In step S6, it is determined whether or not the internal combustion engine 2 is operating at a low load. Whether the internal combustion engine 2 is operated in a low load range or a medium and high load range is determined from the accelerator opening and the engine speed.

内燃機関2が低負荷運転中の場合、ステップS8の処理が実行される。ステップS8では、アクセル開度から決まる通常のスロットル開度よりも大きくスロットルが開かれる。また、スロットル開度の拡大と併せて点火時期の遅角が行われる。   When the internal combustion engine 2 is operating at a low load, the process of step S8 is executed. In step S8, the throttle is opened larger than the normal throttle opening determined from the accelerator opening. In addition, the ignition timing is retarded together with the expansion of the throttle opening.

通常のエンジン制御によれば、低負荷運転時のスロットル開度は小さく、それに応じて吸入空気量も少なくなる。ところが、ステップS8の処理によれば、スロットル開度が拡大されることで、吸入空気量は通常のエンジン制御で実現される吸入空気量よりも増大することになる。これにより、触媒6内のガスの入れ替わりを速めて酸素センサ14の出力信号の反転を促すことができ、低負荷運転時におけるサブF/B学習値の学習速度の低下を防止することができる。   According to normal engine control, the throttle opening during low load operation is small, and the amount of intake air is accordingly reduced. However, according to the processing in step S8, the amount of intake air becomes larger than the amount of intake air realized by normal engine control by increasing the throttle opening. As a result, the replacement of the gas in the catalyst 6 can be accelerated to promote the inversion of the output signal of the oxygen sensor 14 and the learning speed of the sub F / B learning value during the low load operation can be prevented from being lowered.

また、吸入空気量が増大すると燃料噴射量も増大されることから、通常のエンジン制御によれば、スロットル開度の拡大は内燃機関2の出力増を招いてしまう。ところが、ステップS8の処理によれば、点火時期の遅角によって内燃機関2の熱効率が下げられるため、吸入空気量の増大に伴う出力増は抑制されることになる。つまり、ステップS8の処理によれば、内燃機関2の出力に影響を与えることなく、サブフィードバック学習の進行を促進することができる。   Further, when the intake air amount increases, the fuel injection amount also increases. Therefore, according to the normal engine control, the increase in the throttle opening degree increases the output of the internal combustion engine 2. However, according to the process of step S8, the thermal efficiency of the internal combustion engine 2 is lowered due to the retard of the ignition timing, so that an increase in output accompanying an increase in the intake air amount is suppressed. That is, according to the process of step S8, the progress of the sub-feedback learning can be promoted without affecting the output of the internal combustion engine 2.

ステップS6の判定の結果、低負荷運転でないとき、つまり、内燃機関2の運転状態が中高負荷運転の場合には、ステップS10の処理が実行される。ステップS10では、通常のエンジン制御が選択される。つまり、低負荷運転中のように、スロットル開度の拡大や点火時期の遅角は行われない。中高負荷運転時には十分な排気ガスの流量が得られるため、低負荷運転中のような制御を行わずともサブフィードバック学習を進めることが可能だからである。   If the result of determination in step S6 is not low load operation, that is, if the operating state of the internal combustion engine 2 is medium to high load operation, the process of step S10 is executed. In step S10, normal engine control is selected. That is, the throttle opening is not increased and the ignition timing is not retarded during low-load operation. This is because a sufficient exhaust gas flow rate can be obtained during medium and high load operation, so that sub-feedback learning can be advanced without performing control as in low load operation.

ステップS8或いはステップS10の処理の後は、再び、ステップS2及びステップS4の判定が行われる。ステップS2の判定の結果、サブフィードバック制御の実行中でない場合、或いは、ステップS4の判定の結果、サブフィードバック学習が完了した場合は、ステップS12に進む。ステップS12では、通常のエンジン制御が選択される。ステップS12の処理後、本ルーチンは終了となる。   After the process of step S8 or step S10, the determinations of step S2 and step S4 are performed again. If the result of determination in step S2 is that sub feedback control is not being executed, or if the result of determination in step S4 is that sub feedback learning has been completed, the process proceeds to step S12. In step S12, normal engine control is selected. After the process of step S12, this routine ends.

本実施の形態では、ECU10が吸入空気量から燃料噴射量の基本値を算出することにより、第1の発明にかかる「燃料噴射量算出手段」が実現されている。また、ECU10がメインフィードバック制御を実行することにより、第1の発明にかかる「メインフィードバック手段」が実現されている。また、ECU10がサブフィードバック制御を実行することにより、第1の発明にかかる「サブフィードバック手段」が実現されている。また、ECU10がサブフィードバック学習を実行することにより、第1の発明にかかる「学習手段」が実現されている。   In the present embodiment, the “fuel injection amount calculating means” according to the first aspect of the present invention is realized by the ECU 10 calculating the basic value of the fuel injection amount from the intake air amount. Further, the “main feedback unit” according to the first aspect of the present invention is realized by the ECU 10 executing the main feedback control. Further, the “sub feedback unit” according to the first aspect of the present invention is realized by the ECU 10 executing the sub feedback control. Further, the “learning means” according to the first aspect of the present invention is realized by the ECU 10 performing sub-feedback learning.

また、本実施の形態では、ECU10が図2に示すルーチンのステップS4の処理を実行することにより、第1及び第2の発明にかかる「学習完了判定手段」が実現されている。また、ECU10がステップS6及びステップS8の処理を実行することにより、第1の発明にかかる「吸入空気量調整手段」が実現されている。また、ECU10がステップS6及びステップS8の処理を実行することにより、第1及び第4の発明にかかる「効率低下手段」も実現されている。   Further, in the present embodiment, the “learning completion determination means” according to the first and second inventions is realized by the ECU 10 executing the process of step S4 of the routine shown in FIG. Further, the “intake air amount adjusting means” according to the first aspect of the present invention is realized by the ECU 10 executing the processes of steps S6 and S8. Further, the “efficiency lowering means” according to the first and fourth aspects of the present invention is realized by the ECU 10 executing the processes of step S6 and step S8.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記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、次のように変形して実施してもよい。   While 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 following modifications may be made.

上記実施の形態では、酸素センサ14の出力信号の反転回数によってサブフィードバック学習の進み具合を判断している。しかし、サブF/B学習値が所定範囲内に所定時間継続して入ったら、サブフィードバック学習が完了したと判定することも可能である。これによれば、第1及び第3の発明にかかる「学習完了判定手段」が実現される。   In the above embodiment, the progress of the sub feedback learning is determined by the number of inversions of the output signal of the oxygen sensor 14. However, if the sub F / B learning value is continuously within a predetermined range for a predetermined time, it is possible to determine that the sub feedback learning has been completed. According to this, the “learning completion determination means” according to the first and third inventions is realized.

吸入空気量の増大に伴う内燃機関2の出力増を抑制する手段として、圧縮比を低下させることも有効である。圧縮比を低下させることで内燃機関2の熱効率を下げることができる。圧縮比を低下させることは、吸気弁のバルブタイミングの変更により実現することができる。また、燃焼室容積を変更する可変圧縮比機構を備える内燃機関であれば、可変圧縮比機構によって圧縮比を低下させてもよい。これによっても、第1の発明にかかる「効率低下手段」が実現される。   It is also effective to lower the compression ratio as a means for suppressing an increase in the output of the internal combustion engine 2 accompanying an increase in the intake air amount. The thermal efficiency of the internal combustion engine 2 can be reduced by reducing the compression ratio. Decreasing the compression ratio can be realized by changing the valve timing of the intake valve. Further, if the internal combustion engine has a variable compression ratio mechanism that changes the combustion chamber volume, the compression ratio may be lowered by the variable compression ratio mechanism. This also implements the “efficiency reduction means” according to the first invention.

吸入空気量の増大に伴う内燃機関2の出力増を抑制する手段として、EGRを導入することも有効である。既にEGRを導入している場合には、EGR率を増大させればよい。EGRを導入する、或いは、EGR率を増大させることで混合気の燃焼を緩慢にすることができ、内燃機関2の熱効率を下げることができる。これによっても、第1の発明にかかる「効率低下手段」が実現される。   It is also effective to introduce EGR as a means for suppressing an increase in output of the internal combustion engine 2 accompanying an increase in the intake air amount. If EGR has already been introduced, the EGR rate may be increased. By introducing EGR or increasing the EGR rate, the combustion of the air-fuel mixture can be slowed down, and the thermal efficiency of the internal combustion engine 2 can be reduced. This also implements the “efficiency reduction means” according to the first invention.

吸入空気量の増大に伴う内燃機関2の出力増を抑制する手段として、内燃機関2の機械効率を低下させることも有効である。具体的には、内燃機関2によって駆動される補機、例えばオルタネータやエアコンのコンプレッサの負荷を増大させる。内燃機関2の出力を補機に消費させることで、駆動系に伝達される出力の増大を抑制することができる。これによれば、第1及び第5の発明にかかる「効率低下手段」が実現される。   It is also effective to reduce the mechanical efficiency of the internal combustion engine 2 as a means for suppressing an increase in the output of the internal combustion engine 2 accompanying an increase in the intake air amount. Specifically, the load on an auxiliary machine driven by the internal combustion engine 2, such as an alternator or an air conditioner compressor, is increased. By making the auxiliary machine consume the output of the internal combustion engine 2, an increase in the output transmitted to the drive system can be suppressed. According to this, the “efficiency lowering means” according to the first and fifth inventions is realized.

吸入空気量を増大させる手段はスロットルには限定されない。吸気弁のリフト量を変更可能な可変リフト機構を有し、リフト量によって吸入空気量を制御する内燃機関であれば、可変リフト機構を用いて吸入空気量を増大させることができる。この場合、通常のエンジン制御では、低負荷運転時の吸気弁のリフト量は小さく、それに応じて吸入空気量も少なくなる。しかし、サブフィードバック学習の未完了時には可変リフト機構によりリフト量を増大させることで、吸入空気量を通常のエンジン制御で実現される吸入空気量よりも増大させることができる。   The means for increasing the intake air amount is not limited to the throttle. If the internal combustion engine has a variable lift mechanism that can change the lift amount of the intake valve and controls the intake air amount by the lift amount, the intake air amount can be increased using the variable lift mechanism. In this case, in normal engine control, the lift amount of the intake valve during low-load operation is small, and the intake air amount is accordingly reduced. However, when the sub-feedback learning is not completed, the amount of intake air can be increased more than the amount of intake air realized by normal engine control by increasing the lift amount by the variable lift mechanism.

また、触媒の上流に配置するセンサは、触媒に流入する排気ガスの空燃比に応じた信号を出力するセンサ(空燃比センサ)であればよく、全域空燃比センサには限定されない。上記実施の形態において触媒の下流に配置しているような酸素センサを空燃比センサとして用いることもできる。   The sensor disposed upstream of the catalyst may be any sensor (air-fuel ratio sensor) that outputs a signal corresponding to the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst, and is not limited to a global air-fuel ratio sensor. An oxygen sensor arranged downstream of the catalyst in the above embodiment can also be used as the air-fuel ratio sensor.

本発明の実施の形態としての空燃比制御装置が適用された内燃機関システムの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the internal combustion engine system to which the air fuel ratio control apparatus as embodiment of this invention was applied. 本発明の実施の形態において実行されるエンジン制御のルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine of the engine control performed in embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 内燃機関
4 排気通路
6、8 触媒
10 ECU
12 全域空燃比センサ
14 酸素センサ
2 Internal combustion engine 4 Exhaust passage 6, 8 Catalyst 10 ECU
12 Global air-fuel ratio sensor 14 Oxygen sensor

Claims (5)

排気通路に触媒を備える内燃機関の空燃比制御装置であって、
前記触媒に流入する排気ガスの空燃比に応じた信号を出力する空燃比センサと、
前記触媒を通過した排気ガスの酸素濃度に応じた信号を出力する酸素センサと、
吸入空気量から燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、
前記空燃比センサの出力信号と理論空燃比との偏差に基づくフィードバック制御によって燃料噴射量を補正するメインフィードバック手段と、
前記酸素センサの出力信号と理論空燃比に対応する基準値との偏差に基づくフィードバック制御によって前記メインフィードバック手段で算出されるメインフィードバック補正値を補正するサブフィードバック手段と、
前記メインフィードバック手段によるフィードバック制御の制御中心と理論空燃比との定常的なずれを補償するための学習値を前記サブフィードバック手段で算出されるサブフィードバック補正値から学習する学習手段と、
前記学習手段による学習が完了したか否か判定する学習完了判定手段と、
学習が完了したと判定されるまでの間、内燃機関の低負荷運転時に吸入空気量を増大させる吸入空気量調整手段と、
前記吸入空気量調整手段によって吸入空気量が増大されるとき、吸入空気量の増大に伴う出力の増大を抑制するように内燃機関の効率を低下させる効率低下手段と、
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 including a catalyst in an exhaust passage,
An air-fuel ratio sensor that outputs a signal corresponding to the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst;
An oxygen sensor that outputs a signal corresponding to the oxygen concentration of the exhaust gas that has passed through the catalyst;
Fuel injection amount calculating means for calculating the fuel injection amount from the intake air amount;
Main feedback means for correcting the fuel injection amount by feedback control based on the deviation between the output signal of the air-fuel ratio sensor and the theoretical air-fuel ratio;
Sub-feedback means for correcting a main feedback correction value calculated by the main feedback means by feedback control based on a deviation between an output signal of the oxygen sensor and a reference value corresponding to the theoretical air-fuel ratio;
Learning means for learning a learning value for compensating for a steady deviation between the control center of the feedback control by the main feedback means and the theoretical air-fuel ratio from the sub-feedback correction value calculated by the sub-feedback means;
Learning completion determination means for determining whether learning by the learning means is completed;
Intake air amount adjusting means for increasing the intake air amount during low load operation of the internal combustion engine until it is determined that learning is completed;
Efficiency reducing means for reducing the efficiency of the internal combustion engine so as to suppress an increase in output accompanying an increase in the intake air amount when the intake air amount is increased by the intake air amount adjusting means;
An air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine, comprising:
前記学習完了判定手段は、前記酸素センサの出力信号の反転回数が所定回数を超えたら学習が完了したと判定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。   2. The air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the learning completion determination means determines that learning is completed when the number of inversions of the output signal of the oxygen sensor exceeds a predetermined number. 前記学習完了判定手段は、前記学習値が所定範囲内に所定時間継続して入ったら学習が完了したと判定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。   2. The air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the learning completion determination means determines that learning is completed when the learning value continuously falls within a predetermined range for a predetermined time. 前記効率低下手段は、点火時期の遅角によって内燃機関の熱効率を低下させることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。   The air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the efficiency reduction means reduces the thermal efficiency of the internal combustion engine by retarding the ignition timing. 前記効率低下手段は、内燃機関によって駆動される補機の負荷を増大させることによって内燃機関の機械効率を低下させることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。   The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the efficiency reduction means reduces the mechanical efficiency of the internal combustion engine by increasing a load of an auxiliary machine driven by the internal combustion engine. Air-fuel ratio control device.
JP2006241634A 2006-09-06 2006-09-06 Air-fuel ratio control device of internal combustion engine Pending JP2008063995A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006241634A JP2008063995A (en) 2006-09-06 2006-09-06 Air-fuel ratio control device of internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006241634A JP2008063995A (en) 2006-09-06 2006-09-06 Air-fuel ratio control device of internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008063995A true JP2008063995A (en) 2008-03-21

Family

ID=39286927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006241634A Pending JP2008063995A (en) 2006-09-06 2006-09-06 Air-fuel ratio control device of internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008063995A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9677490B2 (en) 2013-10-02 2017-06-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abnormality diagnosis system of internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9677490B2 (en) 2013-10-02 2017-06-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abnormality diagnosis system of internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4835497B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP4366701B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP2011185172A (en) Catalyst deterioration detecting device
WO2011128983A1 (en) Device for purifying exhaust gas of internal combustion engine
JP2008208740A (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine with supercharger
US8020369B2 (en) Expanded mixture control for reducing exhaust-gas emissions
JP2004019629A (en) Controller for internal combustion engine
JP2008063995A (en) Air-fuel ratio control device of internal combustion engine
JP4923803B2 (en) Fuel injection control system for internal combustion engine
JP2008267253A (en) Control device for internal combustion engine
JP4697175B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP4269281B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
US8186336B2 (en) Fuel control system and method for improved response to feedback from an exhaust system
JP2005171765A (en) Control device and control method of internal combustion engine
JP5077047B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP3879342B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JPH07119520A (en) Air-fuel ratio controller of engine
JP2010084671A (en) Air-fuel ratio control device of internal combustion engine
JP2007239462A (en) Air fuel ratio control device for internal combustion engine
JP2008002270A (en) Gas engine and control method
JPH041440A (en) Air-fuel ratio controller of internal combustion engine
JP3593388B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP4446873B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JPH0868353A (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP2005351250A (en) Air fuel ratio control device for internal combustion engine