JP2023095203A

JP2023095203A - engine control system

Info

Publication number: JP2023095203A
Application number: JP2021210949A
Authority: JP
Inventors: 紳介鈴木; Shinsuke Suzuki; 徹澤田; Toru Sawada
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2021-12-24
Filing date: 2021-12-24
Publication date: 2023-07-06

Abstract

To provide an engine control system that improves controllability of an air-fuel ratio by using a simple structure.SOLUTION: An engine control system comprises: an oxygen sensor 6 interposed in an exhaust passage 3 of an engine 2, and for detecting oxygen concentration; and a control device 10 for controlling the air-fuel ratio of the engine 2 on the basis of the oxygen concentration. The control device 10 comprises a basic correction unit 12, an integral correction unit 13, and a control unit 14. The basic correction unit 12 calculates a basic correction value for correcting the air-fuel ratio on the basis of actual output of the oxygen sensor 6. The integral correction unit 13 calculates an integral correction value for correcting the air-fuel ratio by integrating difference correction values corresponding to differences between target output of the oxygen sensor 6 and the actual output of the oxygen sensor 6. The control unit 14 controls the air-fuel ratio by using the basic correction value and the integral correction value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本件は、エンジン（内燃機関）の空燃比を制御するエンジン制御システムに関する。 This application relates to an engine control system that controls the air-fuel ratio of an engine (internal combustion engine).

従来、エンジンの排気通路に酸素センサを設置し、その検出値に基づいてエンジンの空燃比を制御するシステムが知られている。このようなシステムにおいて、酸素センサの経時的な劣化状態を予測し、劣化状態に応じて酸素センサの出力を補正するものがある。例えば、酸素センサの実出力（出力電圧）が劣化の進行に伴い低下することに鑑みて、エンジンの運転積算時間に基づいて実出力を補正する技術が提案されている。このような補正により、劣化に起因する検出精度の低下が抑制されうる（特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, a system is known in which an oxygen sensor is installed in an exhaust passage of an engine and the air-fuel ratio of the engine is controlled based on the detected value. Among such systems, there is a system that predicts the deterioration state of the oxygen sensor over time and corrects the output of the oxygen sensor according to the deterioration state. For example, in view of the fact that the actual output (output voltage) of an oxygen sensor decreases as deterioration progresses, a technique for correcting the actual output based on the cumulative operating time of the engine has been proposed. Such correction can suppress deterioration in detection accuracy due to deterioration (see Patent Document 1).

特開2017-75588号公報JP 2017-75588 A

特許文献１には、エンジンの平均出力と運転時間と劣化予測データ推移の傾きとの関係が規定されたマップを用いて、酸素センサの実出力を補正することが記載されている。しかしながら、マップに規定された関係は必ずしも実情に一致するものではなく、正確性に欠ける。したがって、補正後の実出力が実際の酸素濃度に対応しなくなることがあり、良好な空燃比の制御性が得られにくいという課題がある。 Patent Literature 1 describes correcting the actual output of the oxygen sensor using a map that defines the relationship between the average output of the engine, the operating time, and the slope of the deterioration prediction data transition. However, the relationship defined in the map does not necessarily match the actual situation and lacks accuracy. Therefore, there is a problem that the corrected actual output may not correspond to the actual oxygen concentration, making it difficult to obtain good controllability of the air-fuel ratio.

本件の目的の一つは、上記のような課題に照らして創案されたものであり、簡素な構成で空燃比の制御性を改善できるようにしたエンジン制御システムを提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けられる。 One of the objects of the present invention is to provide an engine control system which has been invented in view of the above problems and which can improve the controllability of the air-fuel ratio with a simple configuration. In addition to this purpose, it is also possible to achieve actions and effects derived from each configuration shown in the "Mode for Carrying out the Invention" described later and which cannot be obtained with conventional techniques. positioned as a goal.

開示のエンジン制御システムは、以下に開示する態様または適用例として実現でき、上記の課題の少なくとも一部を解決する。
開示のエンジン制御システムは、エンジンの排気通路に介装されて酸素濃度を検出する酸素センサと、前記酸素濃度に基づいて前記エンジンの空燃比を制御する制御装置とを備える。前記制御装置は、前記酸素センサの実出力に基づいて前記空燃比を補正するための基本補正値を算出する基本補正部と、前記酸素センサの目標出力と前記酸素センサの実出力とのずれに対応するずれ補正値を積算して前記空燃比を補正するための積分補正値を算出する積分補正部と、前記基本補正値及び前記積分補正値を用いて前記空燃比を制御する制御部とを有する。 The disclosed engine control system can be implemented as the aspects or applications disclosed below to solve at least some of the problems set forth above.
The disclosed engine control system includes an oxygen sensor installed in an exhaust passage of an engine to detect oxygen concentration, and a control device for controlling the air-fuel ratio of the engine based on the oxygen concentration. The control device includes a basic correction unit that calculates a basic correction value for correcting the air-fuel ratio based on the actual output of the oxygen sensor, and an integral correction unit for calculating an integral correction value for correcting the air-fuel ratio by integrating corresponding deviation correction values; and a control unit for controlling the air-fuel ratio using the basic correction value and the integral correction value. have.

開示のエンジン制御システムによれば、基本補正値及び積分補正値を用いて空燃比を制御することで、酸素センサの目標出力と実出力とのずれを迅速に減少させることができ、簡素な構成で空燃比の制御性を改善できる。 According to the disclosed engine control system, by controlling the air-fuel ratio using the basic correction value and the integral correction value, the difference between the target output and the actual output of the oxygen sensor can be quickly reduced, and the configuration is simple. can improve the controllability of the air-fuel ratio.

実施例としてのエンジン制御システムを示すブロック図である。1 is a block diagram showing an engine control system as an example; FIG. （Ａ）は、目標空燃比と中央値Ａとの関係を例示するグラフであり、（Ｂ）は、空燃比と酸素センサの実出力との関係を例示するグラフである。(A) is a graph illustrating the relationship between the target air-fuel ratio and the median value A, and (B) is a graph illustrating the relationship between the air-fuel ratio and the actual output of the oxygen sensor. 酸素センサの目標出力及び実出力のずれと積分補正値に係るずれ補正値との関係を例示するグラフである。7 is a graph illustrating the relationship between the deviation of the target output and the actual output of the oxygen sensor and the deviation correction value related to the integral correction value; （Ａ）～（Ｆ）は、実施例の効果を説明するためのグラフである。(A) to (F) are graphs for explaining the effect of the example.

［１．構成］
実施例としてのエンジン制御システムは、図１に示す車両１に適用される。この車両１にはエンジン２（内燃機関）が搭載され、エンジン２の排気通路３には排ガスを浄化するための触媒装置４が介装される。エンジン２は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジンである。また、触媒装置４の具体例としては、三元触媒，ＧＰＦ，ＤＰＦ，ＮＯｘ吸蔵還元触媒，Ｓ吸蔵還元触媒などが挙げられる。 [1. composition]
An engine control system as an embodiment is applied to a vehicle 1 shown in FIG. This vehicle 1 is equipped with an engine 2 (internal combustion engine), and an exhaust passage 3 of the engine 2 is provided with a catalytic device 4 for purifying exhaust gas. The engine 2 is, for example, a gasoline engine or a diesel engine. Specific examples of the catalyst device 4 include a three-way catalyst, GPF, DPF, NOx storage reduction catalyst, S storage reduction catalyst, and the like.

排気通路３における触媒装置４の上流側には、空燃比センサ５が介装される。空燃比センサ５は、触媒装置４の上流側の排気空燃比（あるいは、排気空燃比に対応するパラメータ）を検出するセンサであり、例えばリニア空燃比センサ（全領域空燃比センサ，ＬＡＦＳ）である。空燃比センサ５で検出された情報は、制御装置１０に伝達される。 An air-fuel ratio sensor 5 is interposed upstream of the catalyst device 4 in the exhaust passage 3 . The air-fuel ratio sensor 5 is a sensor that detects the exhaust air-fuel ratio (or a parameter corresponding to the exhaust air-fuel ratio) on the upstream side of the catalyst device 4, and is, for example, a linear air-fuel ratio sensor (full range air-fuel ratio sensor, LAFS). . Information detected by the air-fuel ratio sensor 5 is transmitted to the control device 10 .

空燃比センサ５の出力（電流）は、空燃比の変動に対して、おおむねリニアに変化する特性を持つ。例えば、空燃比が理論空燃比であるときの空燃比センサ５の出力電流をＡとする。ここで、空燃比が理論空燃比よりも小さい（リッチである）場合には、出力電流がＡよりも小さくなる。反対に、空燃比が理論空燃比よりも大きい（リーンである）場合には、出力電流がＡよりも大きくなる。 The output (current) of the air-fuel ratio sensor 5 has a characteristic that it changes approximately linearly with respect to fluctuations in the air-fuel ratio. For example, let A be the output current of the air-fuel ratio sensor 5 when the air-fuel ratio is the stoichiometric air-fuel ratio. Here, when the air-fuel ratio is smaller (richer) than the stoichiometric air-fuel ratio, the output current becomes smaller than A. Conversely, when the air-fuel ratio is greater (lean) than the stoichiometric air-fuel ratio, the output current is greater than A.

本実施例では、空燃比センサ５で検出される空燃比が目標空燃比となるように空燃比制御を行っている。例えば、空燃比センサ５で検出される空燃比が目標空燃比よりリッチである場合には、空燃比をリーン側に制御する。目標空燃比は、エンジン部品のばらつきや触媒の劣化状態などにより変更され、例えば以下の式で算出される。
目標空燃比＝14.55/中央値Ａ In this embodiment, the air-fuel ratio is controlled so that the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 5 becomes the target air-fuel ratio. For example, when the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 5 is richer than the target air-fuel ratio, the air-fuel ratio is controlled to the lean side. The target air-fuel ratio is changed depending on variations in engine parts, the deterioration state of the catalyst, etc., and is calculated, for example, by the following formula.
Target air-fuel ratio = 14.55/median A

中央値Ａとは、各エンジン動作点で排出ガスが少ない目標空燃比を決めるための基本係数である。中央値Ａは、目標空燃比の変更を割合でコントロールするために設定され、１若しくは１付近に設定される。本実施例では、後述する基本補正値及び積分補正値を用いて、中央値Ａを補正するようになっている。図２（Ａ）に示すように、中央値Ａを減少させることにより目標空燃比はリーン側に移動し、中央値Ａを増加させることにより目標空燃比はリッチ側に移動する。 The median value A is a basic coefficient for determining a target air-fuel ratio with low emissions at each engine operating point. The median value A is set to control the rate of change in the target air-fuel ratio, and is set to 1 or near 1. In this embodiment, the median value A is corrected using a basic correction value and an integral correction value, which will be described later. As shown in FIG. 2A, decreasing the median value A moves the target air-fuel ratio to the lean side, and increasing the median value A moves the target air-fuel ratio to the rich side.

排気通路３における触媒装置４の下流側には、酸素センサ６が介装される。酸素センサ６は、触媒装置４の下流側の酸素濃度（あるいは、酸素濃度に対応するパラメータ）を検出するセンサであり、例えばジルコニア酸素センサ（Ｏ_２センサ）である。酸素センサ６で検出された情報は、制御装置１０に伝達される。 An oxygen sensor 6 is interposed downstream of the catalyst device 4 in the exhaust passage 3 . The oxygen sensor 6 is a sensor that detects the oxygen concentration (or a parameter corresponding to the oxygen concentration) on the downstream side of the catalyst device 4, and is, for example, a zirconia oxygen sensor ( _O2 sensor). Information detected by the oxygen sensor 6 is transmitted to the control device 10 .

酸素センサ６の出力（電圧）は、図２（Ｂ）中に実線グラフで示すように、空燃比（空燃比に対応する排ガス中の酸素濃度）の変動に対して、理論空燃比（ストイキ）付近を境として急激に値が変化する二値的な特性を持つ。例えば、空燃比が理論空燃比であるときの酸素センサ６の実出力（出力電圧）を基準値Ｖ_０と呼ぶ。ここで、空燃比が理論空燃比よりもわずかに小さく（ややリッチ寄りに）なっただけで、実出力が急激に高くなる。反対に、空燃比が理論空燃比よりもわずかに大きく（ややリーン寄りに）なっただけで、実出力が急激に低くなる。なお、図２（Ｂ）中の実線グラフは、新品の酸素センサ６の出力特性を示し、図２（Ｂ）中の破線グラフは、劣化した酸素センサ６の出力特性を示している。 As shown by the solid line graph in FIG. It has a binary characteristic in which the value changes abruptly with a boundary in the neighborhood. For example, the actual output (output voltage) of the oxygen sensor 6 when the air-fuel ratio is the stoichiometric air-fuel ratio is called the reference value _V0 . Here, even if the air-fuel ratio becomes slightly smaller than the stoichiometric air-fuel ratio (slightly closer to rich), the actual output suddenly increases. Conversely, when the air-fuel ratio becomes slightly larger than the stoichiometric air-fuel ratio (slightly leaner), the actual output suddenly drops. The solid line graph in FIG. 2(B) indicates the output characteristics of the new oxygen sensor 6, and the broken line graph in FIG. 2(B) indicates the output characteristics of the deteriorated oxygen sensor 6.

制御装置１０は、車載ネットワークに接続されてエンジン２の運転状態を司るコンピュータ（電子制御装置，ＥＣＵ）であり、少なくともプロセッサ及びメモリを内蔵する。制御装置１０が実施する制御の内容（制御プログラム）は、メモリに保存されてプロセッサで実行される。本実施例の制御装置１０は、少なくとも酸素センサ６で検出された酸素濃度に基づいて、エンジン２の空燃比を制御する機能（空燃比フィードバック制御機能）を持つ。好ましくは、空燃比センサ５で検出された排気空燃比と酸素センサ６で検出された酸素濃度とに基づいて、制御装置１０が空燃比フィードバック制御を実施する。 The control device 10 is a computer (electronic control device, ECU) that is connected to an in-vehicle network and controls the operating state of the engine 2, and incorporates at least a processor and a memory. The content of control (control program) executed by the control device 10 is stored in a memory and executed by a processor. The control device 10 of this embodiment has a function of controlling the air-fuel ratio of the engine 2 based on at least the oxygen concentration detected by the oxygen sensor 6 (air-fuel ratio feedback control function). Preferably, the control device 10 performs air-fuel ratio feedback control based on the exhaust air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 5 and the oxygen concentration detected by the oxygen sensor 6 .

例えば、空燃比センサ５の出力が目標空燃比よりもリーン側に位置している場合には、空燃比が現在よりもリッチ側になるように、空燃比フィードバック制御を行う。一方、空燃比センサ５の出力が目標空燃比よりもリッチ側に位置している場合には、空燃比が現在よりもリーン側になるように、空燃比フィードバック制御を行う。また、酸素センサ６の出力が基準値Ｖ_０よりもリーン側に位置している場合には、中央値Ａを増加させる。一方、酸素センサ６の出力が基準値Ｖ_０よりもリッチ側に位置している場合には、中央値Ａを減少させる。 For example, when the output of the air-fuel ratio sensor 5 is on the lean side of the target air-fuel ratio, air-fuel ratio feedback control is performed so that the air-fuel ratio becomes richer than the current air-fuel ratio. On the other hand, when the output of the air-fuel ratio sensor 5 is on the rich side of the target air-fuel ratio, air-fuel ratio feedback control is performed so that the air-fuel ratio becomes leaner than the current air-fuel ratio. Also, when the output of the oxygen sensor 6 is located on the lean side of the reference value _V0 , the median value A is increased. On the other hand, when the output of the oxygen sensor 6 is located on the rich side of the reference value _V0 , the median value A is decreased.

図１中に示すように、制御装置１０には、設定部１１，基本補正部１２，積分補正部１３，制御部１４が設けられる。これらの要素は、制御装置１０の機能を便宜的に分類したものであり、ソフトウェア（プログラム）やハードウェア（電子制御回路）で実現されうる。また、これらの要素は、一つのソフトウェア，ハードウェアに一体化されてもよいし、複数のソフトウェア，ハードウェアに分散化されてもよい。 As shown in FIG. 1, the control device 10 is provided with a setting section 11, a basic correction section 12, an integral correction section 13, and a control section . These elements are a convenient classification of the functions of the control device 10 and can be realized by software (program) or hardware (electronic control circuit). Moreover, these elements may be integrated into one piece of software or hardware, or distributed over a plurality of pieces of software or hardware.

設定部１１は、エンジン２の作動状態に基づいて、酸素センサ６の目標出力を設定するものである。目標出力とは、エンジン２及び触媒装置４が完全に適切に作動しているものと仮定したときに、酸素センサ６で検出されるべき理想的な出力値を意味する。エンジン２の作動状態を把握するためのパラメータとしては、その時点でのエンジン２の目標空燃比，燃料噴射量，吸入空気量，吸気温，外気圧，エンジン回転速度，エンジン冷却水温，エンジン油温などが挙げられる。 The setting unit 11 sets the target output of the oxygen sensor 6 based on the operating state of the engine 2 . The target output means an ideal output value to be detected by the oxygen sensor 6 assuming that the engine 2 and the catalyst device 4 are operating perfectly properly. Parameters for grasping the operating state of the engine 2 include the target air-fuel ratio of the engine 2 at that time, fuel injection amount, intake air amount, intake air temperature, outside pressure, engine rotation speed, engine cooling water temperature, engine oil temperature etc.

本実施例の設定部１１は、これらのパラメータの少なくとも一つに基づき酸素センサ６の目標出力を設定する。好ましくは、酸素センサ６の温度が高いほど、設定部１１が目標出力を低下させる。酸素センサ６の温度は、酸素センサ６の近傍に配置された温度センサで検出してもよいし、触媒装置４の内部や近傍に配置された触媒温度センサの検出値から推定してもよい。あるいは、エンジン２の作動状態（エンジン負荷，エンジン回転速度）に基づいて推定してもよい。これにより、後述する積分補正値の算出精度が向上しうる。 The setting unit 11 of this embodiment sets the target output of the oxygen sensor 6 based on at least one of these parameters. Preferably, the setting unit 11 reduces the target output as the temperature of the oxygen sensor 6 increases. The temperature of the oxygen sensor 6 may be detected by a temperature sensor placed near the oxygen sensor 6, or may be estimated from the detected value of a catalyst temperature sensor placed inside or near the catalyst device 4. Alternatively, it may be estimated based on the operating state of the engine 2 (engine load, engine speed). This can improve the calculation accuracy of an integral correction value, which will be described later.

基本補正部１２は、酸素センサ６の実出力（出力電圧）に基づいて、エンジン２の空燃比を補正するための基本補正値を算出するものである。例えば、目標空燃比を理論空燃比としたエンジン２の運転状態（ストイキ燃焼モード）において、酸素センサ６の実出力が基準値Ｖ_０よりも高い場合には、実空燃比が理論空燃比よりもリッチになっていると考えられる。そこで、基本補正部１２は、実空燃比をリーン側に補正するための基本補正値を算出する。また、酸素センサ６の実出力が基準値Ｖ_０よりも低い場合には、実空燃比が理論空燃比よりもリーンになっていると考えられる。そこで、基本補正部１２は、実空燃比をリッチ側に補正するための基本補正値を算出する。 The basic correction section 12 calculates a basic correction value for correcting the air-fuel ratio of the engine 2 based on the actual output (output voltage) of the oxygen sensor 6 . For example, in the operating state (stoichiometric combustion mode) of the engine 2 in which the target air-fuel ratio is the stoichiometric air-fuel ratio, when the actual output of the oxygen sensor 6 is higher than the reference value _V0 , the actual air-fuel ratio is higher than the stoichiometric air-fuel ratio. It is considered to be rich. Therefore, the basic correction unit 12 calculates a basic correction value for correcting the actual air-fuel ratio to the lean side. Further, when the actual output of the oxygen sensor 6 is lower than the reference value _V0 , it is considered that the actual air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. Therefore, the basic correction unit 12 calculates a basic correction value for correcting the actual air-fuel ratio to the rich side.

本実施例では、中央値Ａを移動させることによって実空燃比をリーン側やリッチ側へと補正するための基本補正値が算出される。実空燃比をリーン側に補正する場合には、中央値Ａを減少させるために、負の値を持つ基本補正値が算出される。一方、実空燃比をリッチ側に補正する場合には、中央値Ａを増加させるために、正の値を持つ基本補正値が算出される。 In this embodiment, by moving the median value A, a basic correction value for correcting the actual air-fuel ratio to the lean side or the rich side is calculated. When correcting the actual air-fuel ratio to the lean side, in order to decrease the median value A, a basic correction value having a negative value is calculated. On the other hand, when correcting the actual air-fuel ratio to the rich side, in order to increase the median value A, a basic correction value having a positive value is calculated.

例えば、図２（Ｂ）に示すように、酸素センサ６の実出力が基準値Ｖ_０よりも高い範囲においては、閾値Ｖ_１，Ｖ_２（Ｖ_０＜Ｖ_１＜Ｖ_２）が設定される。また、酸素センサ６の実出力が基準値Ｖ_０よりも低い範囲においては、閾値Ｖ_４，Ｖ_５（Ｖ_５＜Ｖ_４＜Ｖ_０）が設定される。ストイキ燃焼モードにおいて、酸素センサ６の実出力が閾値Ｖ_１以上かつ閾値Ｖ_２未満である場合には、所定の弱リーン補正値が基本補正値となる。また、実出力が閾値Ｖ_２以上になった場合には、所定の強リーン補正値が基本補正値となる。強リーン補正値の絶対値は、弱リーン補正値の絶対値よりも大きな値とされる。リッチ側の補正値についても同様であり、酸素センサ６の実出力が閾値Ｖ_４未満かつ閾値Ｖ_５以上である場合には、所定の弱リッチ補正値が基本補正値となる。また、実出力が閾値Ｖ_５未満になった場合には、所定の強リッチ補正値が基本補正値となる。強リッチ補正値の絶対値は、弱リッチ補正値の絶対値よりも大きな値とされる。 For example, as shown in FIG. 2B, thresholds V ₁ and V ₂ (V ₀ <V ₁ <V ₂ ) are set in a range where the actual output of the oxygen sensor 6 is higher than the reference value V ₀ . . Further, threshold values V ₄ and V ₅ (V ₅ <V ₄ <V ₀ ) are set in a range in which the actual output of the oxygen sensor 6 is lower than the reference value V ₀ . In the stoichiometric combustion mode, when the actual output of the oxygen sensor 6 is equal to or greater than the threshold value _V1 and less than the threshold value _V2 , the predetermined slight lean correction value becomes the basic correction value. Further, when the actual output becomes equal to or greater than the threshold value _V2 , the predetermined strong lean correction value becomes the basic correction value. The absolute value of the strong lean correction value is larger than the absolute value of the weak lean correction value. The same applies to the correction value on the rich side. When the actual output of the oxygen sensor 6 is less than the threshold value _V4 and equal to or more than the threshold value _V5 , the predetermined weak rich correction value becomes the basic correction value. Further, when the actual output becomes less than the threshold value _V5 , the predetermined strong rich correction value becomes the basic correction value. The absolute value of the strong rich correction value is larger than the absolute value of the weak rich correction value.

なお、基本補正値による補正対象となるパラメータは、目標空燃比であってもよいし、燃料噴射量（単位燃焼サイクルでの燃料量）や吸入空気量（単位燃焼サイクルでの空気量）であってもよい。基本補正値の具体的な値や正負は、補正対象となるパラメータに応じて設定すればよい。 The parameter to be corrected by the basic correction value may be the target air-fuel ratio, fuel injection amount (fuel amount in a unit combustion cycle) or intake air amount (air amount in a unit combustion cycle). may A specific value and positive/negative of the basic correction value may be set according to the parameter to be corrected.

積分補正部１３は、設定部１１で設定された目標出力と酸素センサ６で検出された実出力（出力電圧）とのずれに基づいて、エンジン２の空燃比を補正するための積分補正値を算出するものである。ここでいう「ずれ」には、目標出力及び実出力の差や比（例えば、目標出力から実出力を減じた値，実出力から目標出力を減じた値，目標出力に対する実出力の比，実出力に対する目標出力の比など）が含まれる。本実施例では、ずれの値が、エンジン２の回転周期（燃焼サイクル）や酸素センサ６の検出周期（サンプリングレート）に応じた所定の補正周期で繰り返し算出される。また、ずれの値に応じたずれ補正値が補正周期毎に算出されて積算される。この積算されたずれ補正値が積分補正値となる。したがって、積分補正部１３は、「目標出力と酸素センサ６の実出力とのずれに応じて設定されるずれ補正値を積算してなる積分補正値」を算出する機能を持つ。 The integral correction unit 13 determines an integral correction value for correcting the air-fuel ratio of the engine 2 based on the deviation between the target output set by the setting unit 11 and the actual output (output voltage) detected by the oxygen sensor 6. It is calculated. The "deviation" here means the difference or ratio between the target output and the actual output (for example, the value obtained by subtracting the actual output from the target output, the value obtained by subtracting the target output from the actual output, the ratio of the actual output to the ratio of target output to output). In this embodiment, the deviation value is repeatedly calculated at a predetermined correction cycle corresponding to the rotation cycle (combustion cycle) of the engine 2 and the detection cycle (sampling rate) of the oxygen sensor 6 . Further, a deviation correction value corresponding to the deviation value is calculated and integrated for each correction period. This integrated deviation correction value becomes an integral correction value. Therefore, the integral correction unit 13 has a function of calculating "an integral correction value obtained by integrating deviation correction values set according to the deviation between the target output and the actual output of the oxygen sensor 6".

図２（Ｂ）中に破線グラフで示すように、劣化した酸素センサ６の実出力は、閾値Ｖ_２に届かなくなることがある。つまり、酸素センサ６が劣化した場合には、基本補正部１２で算出される基本補正値が強リーン補正値に達することがなくなり、定常的に基本補正値が過小な状態となってしまう。一方、積分補正部１３で算出される積分補正値は、このような基本補正値の不足分を補う役割を担う。 As indicated by the dashed line graph in FIG. 2B, the actual output of the deteriorated oxygen sensor 6 may fail to reach the threshold value _V2 . That is, when the oxygen sensor 6 deteriorates, the basic correction value calculated by the basic correction unit 12 will never reach the strong lean correction value, and the basic correction value will constantly become too small. On the other hand, the integral correction value calculated by the integral correction unit 13 plays a role of compensating for such a shortage of the basic correction value.

図３は、補正周期毎に算出されるずれ補正値とずれの値との関係を例示するグラフである。グラフの横軸は、目標出力から酸素センサ６の実出力を減じたずれの値であり、グラフの縦軸は、その補正周期に算出されるずれ補正値である。ずれ補正値は、図３中に実線グラフで示すように、ずれの値が大きいほど大きな値で設定される。なお、ずれ補正値の符号は、基本補正値の符号に適合するように設定されている。 FIG. 3 is a graph illustrating the relationship between the deviation correction value calculated for each correction period and the deviation value. The horizontal axis of the graph is the deviation value obtained by subtracting the actual output of the oxygen sensor 6 from the target output, and the vertical axis of the graph is the deviation correction value calculated in the correction period. As indicated by the solid line graph in FIG. 3, the larger the deviation value, the larger the deviation correction value is set. The sign of the deviation correction value is set so as to match the sign of the basic correction value.

例えば、酸素センサ６の実出力が目標出力と比較して低い場合には、実空燃比が理論空燃比よりもリーンになっていると考えられる。そこで、積分補正部１３は、中央値Ａを増加させることで実空燃比をリッチ側へと移動させるべく、正の値を持つずれ補正値を設定する。一方、酸素センサ６の実出力が目標出力と比較して高い場合には、実空燃比が理論空燃比よりもリッチになっていると考えられる。そこで、積分補正部１３は、中央値Ａを減少させることで実空燃比をリーン側へと移動させるべく、負の値を持つずれ補正値を設定する。 For example, when the actual output of the oxygen sensor 6 is lower than the target output, it is considered that the actual air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. Therefore, the integral correction unit 13 sets a deviation correction value having a positive value in order to move the actual air-fuel ratio to the rich side by increasing the median value A. On the other hand, when the actual output of the oxygen sensor 6 is higher than the target output, it is considered that the actual air-fuel ratio is richer than the stoichiometric air-fuel ratio. Therefore, the integral correction unit 13 sets a deviation correction value having a negative value in order to decrease the median value A and move the actual air-fuel ratio to the lean side.

図３中において、実線グラフと破線グラフとに分けて示すように、ずれ補正値とずれの値との関係を複数設定しておいてもよい。これらの実線グラフ及び破線グラフは、勾配（所定のずれに対応するずれ補正値）が相違しており、酸素センサ６の実出力の値に応じて使い分けられる。例えば、酸素センサ６の実出力が基準値Ｖ_０よりも低い所定のリーン判定値Ｖ_３未満である場合には実線グラフが使用され、実出力がリーン判定値Ｖ_３以上である場合には、破線グラフが使用される。 In FIG. 3, a plurality of relationships between the deviation correction value and the deviation value may be set as shown separately in the solid line graph and the dashed line graph. These solid line graphs and dashed line graphs have different slopes (deviation correction values corresponding to predetermined deviations), and are used according to the actual output value of the oxygen sensor 6 . For example, when the actual output of the oxygen sensor 6 is less than a predetermined lean determination value _V3 lower than the reference value _V0 , a solid line graph is used, and when the actual output is the lean determination value _V3 or more, A dashed line graph is used.

このような設定により、酸素センサ６の実出力が過剰にリーン側に偏り続けた場合に、積分補正値が素早く増大し、実空燃比が迅速に適正化（リッチ側に補正）されうる。なお、リーン判定値Ｖ_３と閾値Ｖ_４，Ｖ_５との大小関係は不問である。図２（Ｂ）にはこれらの大小関係がＶ_５＜Ｖ_３＜Ｖ_４＜Ｖ_０である場合を例示するが、例えばリーン判定値Ｖ_３を閾値Ｖ_４と同一値にしてもよいし、閾値Ｖ_４よりも大きな値にしてもよい。 With this setting, when the actual output of the oxygen sensor 6 continues to be excessively lean, the integral correction value increases quickly, and the actual air-fuel ratio can be quickly optimized (corrected to the rich side). The magnitude relationship between the lean determination value _V3 and the threshold values _V4 and _V5 is irrelevant. FIG. 2B exemplifies _a _case where these magnitude relationships are V ₅ <V ₃ <V ₄ <V ₀ . It may be set to a value greater than the threshold _V4 .

また、酸素センサ６の実出力が短時間（第一所定時間）の間に大きく増減した場合に、ずれ補正値の積算を一時的に停止させてもよい。例えば、空燃比センサ５の出力が目標空燃比からずれている場合に、空燃比センサ５による空燃比フィードバック制御が行われ、酸素センサ６の実出力が変動する可能性がある。この空燃比フィードバック制御による酸素センサ６の実出力の変動は正常なものであり、酸素センサ６の劣化には関係のないものであるため、積分補正値として積算したくない。そこで、酸素センサ６の実出力が短時間の間に急変したような場合（第一所定時間における酸素センサ６の実出力の変化量が所定量以上である場合）には、ずれ補正値の積算を一時的に中止することが考えられる。積算が中止される時間は、あらかじめ設定された第二所定時間としてもよいし、エンジン２の作動状態に応じて適宜設定される可変時間としてもよい。 In addition, when the actual output of the oxygen sensor 6 greatly increases or decreases within a short period of time (first predetermined time), integration of the deviation correction value may be temporarily stopped. For example, when the output of the air-fuel ratio sensor 5 deviates from the target air-fuel ratio, air-fuel ratio feedback control is performed by the air-fuel ratio sensor 5, and the actual output of the oxygen sensor 6 may fluctuate. Fluctuations in the actual output of the oxygen sensor 6 due to this air-fuel ratio feedback control are normal and have nothing to do with the deterioration of the oxygen sensor 6, so it is not desired to integrate them as integral correction values. Therefore, when the actual output of the oxygen sensor 6 suddenly changes in a short period of time (when the amount of change in the actual output of the oxygen sensor 6 in the first predetermined time period is greater than or equal to a predetermined amount), the deviation correction value is accumulated. may be temporarily discontinued. The time during which the integration is stopped may be a preset second predetermined time, or may be a variable time that is appropriately set according to the operating state of the engine 2 .

上記の積分補正部１３でのずれ補正値の算出に際し、酸素センサ６の実出力にフィルタをかけた値を用いてずれ補正値を算出してもよい。ここでいうフィルタとは、酸素センサ６の実出力に含まれる不要な高周波成分を除去するフィルタを意味する。したがって、ここでいうフィルタには、例えばバンドパスフィルタやローパスフィルタなどが含まれる。実出力のデータをフィルタに通して細かい変動成分を除去することで、ずれ補正値の算出精度が向上しうる。 When the deviation correction value is calculated by the integral correction unit 13, the deviation correction value may be calculated using a value obtained by filtering the actual output of the oxygen sensor 6. FIG. The filter here means a filter that removes unnecessary high frequency components contained in the actual output of the oxygen sensor 6 . Therefore, the filter here includes, for example, a bandpass filter and a lowpass filter. By filtering the data of the actual output to remove fine fluctuation components, the calculation accuracy of the deviation correction value can be improved.

制御部１４は、基本補正値及び積分補正値を用いてエンジン２の空燃比を制御するものである。本実施例では、基本補正値及び積分補正値を合算したトータル補正値に基づき、中央値Ａが補正される。その後、空燃比センサ５の検出値と中央値Ａとに基づいて、エンジン２の空燃比が制御される。 The control section 14 controls the air-fuel ratio of the engine 2 using the basic correction value and the integral correction value. In this embodiment, the median value A is corrected based on the total correction value obtained by summing the basic correction value and the integral correction value. After that, based on the detected value of the air-fuel ratio sensor 5 and the median value A, the air-fuel ratio of the engine 2 is controlled.

例えば、トータル補正値が負の値である場合には、中央値Ａの値が減少する方向に補正される。これにより、目標空燃比がリーン側へと移動するため、空燃比フィードバック制御において実空燃比をリーン側に補正するためのフィードバックが促進される。このように、トータル補正値がエンジン２の空燃比に反映されることで、実空燃比や排気空燃比が素早く適正化される。 For example, when the total correction value is a negative value, the median value A is corrected to decrease. As a result, the target air-fuel ratio moves to the lean side, so feedback for correcting the actual air-fuel ratio to the lean side is promoted in the air-fuel ratio feedback control. By reflecting the total correction value in the air-fuel ratio of the engine 2 in this manner, the actual air-fuel ratio and the exhaust air-fuel ratio are quickly optimized.

［２．作用］
図４（Ａ）～（Ｆ）は、実施例の効果を説明するためのグラフである。ただし、図４（Ａ）～（Ｆ）の各々に示すグラフの形状は、各種パラメータの経時変動を必ずしも正確に表現したものではない点に留意されたい。図４（Ａ）中の実線グラフは酸素センサ６の実出力を示す。図４（Ｂ）中の実線グラフは酸素センサ６の実出力のフィルタ値を示し、破線グラフはフィルタをかける前の実出力を示す。いずれのグラフにも含まれる二点鎖線グラフは、酸素センサ６の目標出力を示し、破線グラフは、リーン判定値Ｖ_３を示す。図４（Ａ），（Ｂ）に示す目標出力は、時刻Ｔ_５以前は一定になっているが、時刻Ｔ_５以降は酸素センサ６の昇温に伴いやや低下した値となっている。また、図４（Ｃ）は基本補正値を示し、図４（Ｄ）は積分補正値を示し、図４（Ｅ）はトータル補正値を示す。図４（Ｆ）は、触媒装置４よりも下流側における一酸化炭素量（ＣＯ排出量）を示す。 [2. action]
FIGS. 4A to 4F are graphs for explaining the effect of the embodiment. However, it should be noted that the shapes of the graphs shown in each of FIGS. 4A to 4F do not necessarily represent the temporal variations of various parameters accurately. A solid line graph in FIG. 4A indicates the actual output of the oxygen sensor 6 . The solid line graph in FIG. 4B indicates the filtered value of the actual output of the oxygen sensor 6, and the dashed line graph indicates the actual output before filtering. A two-dot chain line graph included in each graph indicates the target output of the oxygen sensor 6, and a dashed line graph indicates the lean determination value _V3 . The target output shown in FIGS. 4A and 4B is constant before time _T5 , but after time _T5 , the value slightly decreases as the temperature of the oxygen sensor 6 rises. Also, FIG. 4(C) shows the basic correction value, FIG. 4(D) shows the integral correction value, and FIG. 4(E) shows the total correction value. FIG. 4(F) shows the carbon monoxide amount (CO emission amount) on the downstream side of the catalyst device 4 .

本実施例のエンジン制御システムでは、図４（Ａ）に示す酸素センサ６の実出力や図４（Ｂ）に示すフィルタ値に基づいて、基本補正値及び積分補正値が算出される。基本補正値は、実出力（またはフィルタ値）と閾値Ｖ_１，Ｖ_２，Ｖ_４，Ｖ_５との比較により、強リーン補正値，弱リーン補正値，０（補正なし），弱リッチ補正値，強リッチ補正値のいずれかとして算出される。図４（Ｃ）に示すように、例えば時刻Ｔ_０から時刻Ｔ_２までの期間における基本補正値は、実出力が閾値Ｖ_１よりも高い範囲や閾値Ｖ_１よりも低い範囲に移動しながら揺れ動いていることにより、０（補正なし）と弱リーン補正値との間で頻繁に変動している。 In the engine control system of this embodiment, the basic correction value and the integral correction value are calculated based on the actual output of the oxygen sensor 6 shown in FIG. 4(A) and the filter value shown in FIG. 4(B). By comparing the actual output (or filter value) with the thresholds _V1 , _V2 , _V4 , and _V5 , the basic correction values are the strong lean correction value, the weak lean correction value, 0 (no correction), and the weak rich correction value. , strong rich correction value. As shown in FIG. 4(C), for example, the basic correction value in the period from time _T0 to time _T2 fluctuates while moving to a range in which the actual output is higher than the threshold value _V1 or lower than the threshold value _V1 . As a result, it frequently fluctuates between 0 (no correction) and the slight lean correction value.

図４（Ｃ）の時刻Ｔ_２から時刻Ｔ_３までの期間においては、実出力が閾値Ｖ_１以下であることから、基本補正値は０（補正なし）に維持されている。一方、時刻Ｔ_３から時刻Ｔ_５までの期間においては、実出力が閾値Ｖ_４未満になり、基本補正値が弱リッチ補正値となっている。時刻Ｔ_５以降は、実出力が再び閾値Ｖ_１よりもやや高くなっており、基本補正値が弱リーン補正値となっている。 During the period from time _T2 to time _T3 in FIG. 4C, the actual output is equal to or less than the threshold value _V1 , so the basic correction value is maintained at 0 (no correction). On the other hand, during the period from time _T3 to time _T5 , the actual output is less than the threshold value _V4 , and the basic correction value is the weak rich correction value. After time _T5 , the actual output is slightly higher than the threshold value _V1 again, and the basic correction value is the slight lean correction value.

積分補正値は、目標出力と実出力（またはフィルタ値）とのずれに基づいて算出される。例えば、図３中に破線で示すような関係に基づき、ずれに応じたずれ補正値が補正周期毎に算出され、そのずれ補正値を積算したものが積分補正値となる。図４（Ｄ）に示すように、例えば時刻Ｔ_０から時刻Ｔ_１までの期間における積分補正値は、目標出力と実出力（またはフィルタ値）とのずれが大きいため、絶対値の大きなずれ補正値が積算され、比較的大きな下り勾配で減少（負の方向に増大）している。時刻Ｔ_１から時刻Ｔ_２までの期間においては、ずれが小さくなっているため、積分補正値が比較的小さな下り勾配で緩やかに減少（負の方向に緩やかに増大）している。 The integral correction value is calculated based on the deviation between the target output and the actual output (or filter value). For example, based on the relationship indicated by the dashed line in FIG. 3, the deviation correction value corresponding to the deviation is calculated for each correction cycle, and the integral correction value is obtained by integrating the deviation correction values. As shown in FIG. 4(D), for example, the integral correction value in the period from time _T0 to time _T1 has a large deviation between the target output and the actual output (or the filter value). The values are integrated and decrease (increase in the negative direction) with a relatively large downward slope. In the period from time _T1 to time _T2 , since the shift is small, the integral correction value gradually decreases (gradually increases in the negative direction) with a relatively small downward slope.

図４（Ｄ）の時刻Ｔ_２から時刻Ｔ_３までの期間においては、目標出力と実出力（またはフィルタ値）とのずれがほとんどないため、積分補正値はほぼ変動せずにその値が維持されている。なお、実出力（またはフィルタ値）が目標出力よりも高ければ負のずれ補正値が積分補正値に加算され、実出力（またはフィルタ値）が目標出力よりも低ければ正のずれ補正値が積分補正値に加算される。正のずれ補正値は、負の積分補正値を０に近づける（すなわち、積分補正値のない元の状態に戻す）ように作用する。 During the period from time _T2 to time _T3 in FIG. 4(D), there is almost no deviation between the target output and the actual output (or the filter value), so the integral correction value remains almost unchanged. It is If the actual output (or filter value) is higher than the target output, a negative deviation correction value is added to the integral correction value, and if the actual output (or filter value) is lower than the target output, the positive deviation correction value is integrated. Added to the correction value. A positive shift correction value acts to bring the negative integral correction value closer to zero (ie, return it to the original state without the integral correction value).

図４（Ａ），（Ｂ）において時刻Ｔ_３に実出力（またはフィルタ値）がリーン判定値Ｖ_３を下回ると、図３中に実線で示すような関係に基づき、ずれ補正値が補正周期毎に算出され、そのずれ補正値を積算したものが積分補正値となる。このとき、酸素センサ６の実出力の変化速度が所定速度以上である（第一所定時間における変化量が所定量以上である）場合には、ずれ補正値の積算が一時的に停止する。ずれ補正値の積算の停止は、時刻Ｔ_３から第一所定時間が経過する時刻Ｔ_４まで継続される。したがって、図４（Ｄ）の時刻Ｔ_３から時刻Ｔ_４までの期間における積分補正値は変動せず、時刻Ｔ_４から時刻Ｔ_５までの期間における積分補正値は素早く増大し、急勾配で増大（０に接近）する。その後、図４（Ａ），（Ｂ）において時刻Ｔ_５以降に実出力（またはフィルタ値）がリーン判定値Ｖ_３を上回ると、ずれとずれ補正値との対応関係が元に戻される。 4A and 4B, when the actual output (or the filter value) falls below the lean determination value _V3 at time _T3 , the deviation correction value is reduced to the correction period based on the relationship shown by the solid line in FIG. calculated each time, and the integrated correction value is obtained by integrating the deviation correction values. At this time, if the rate of change in the actual output of the oxygen sensor 6 is equal to or greater than a predetermined rate (the amount of change in the first predetermined time is equal to or greater than a predetermined amount), integration of the deviation correction value is temporarily stopped. The suspension of the integration of the deviation correction value continues from time _T3 until time _T4 when the first predetermined time elapses. Therefore, _the integral correction value in the period from time _T3 _to time _T4 in FIG. (close to 0). After that, when the actual output (or the filter value) exceeds the lean judgment value _V3 after time T5 in FIGS _. 4A and 4B, the correspondence relationship between the deviation and the deviation correction value is restored.

図４（Ｅ）に示すトータル補正値は、図４（Ｃ）に示す基本補正値と図４（Ｄ）に示す積分補正値とを合算したものに相当する。積分補正値を基本補正値に付加することで、基本補正値の不足分が積分補正値によって補われ、エンジン２の空燃比や排気空燃比が適正化される。図４（Ｆ）中の実線は、本実施例の触媒装置４よりも下流側で検出される一酸化炭素量（ＣＯ排出量）を示す。一方、破線は、積分補正値が基本補正値に付加されない場合に、触媒装置４よりも下流側で検出される一酸化炭素量（ＣＯ排出量）を示す。このように、本実施例の制御によって排ガス性能が著しく向上することがわかる。 The total correction value shown in FIG. 4(E) corresponds to the sum of the basic correction value shown in FIG. 4(C) and the integral correction value shown in FIG. 4(D). By adding the integral correction value to the basic correction value, the shortage of the basic correction value is compensated for by the integral correction value, and the air-fuel ratio of the engine 2 and the exhaust air-fuel ratio are optimized. A solid line in FIG. 4(F) indicates the amount of carbon monoxide (the amount of CO emissions) detected downstream of the catalyst device 4 of this embodiment. On the other hand, the dashed line indicates the carbon monoxide amount (CO emission amount) detected downstream of the catalyst device 4 when the integral correction value is not added to the basic correction value. Thus, it can be seen that the exhaust gas performance is remarkably improved by the control of this embodiment.

また、時刻Ｔ_３から時刻Ｔ_５までの期間のように、酸素センサ６の実出力（またはフィルタ値）が過剰にリーン側に偏り続けた場合には、ずれに対応するずれ補正値が大きめに設定されて積分補正値が大きく変化する。これにより、トータル補正値が迅速に増大（０に接近）し、空燃比が迅速にリッチ方向へと調整される。したがって、空燃比が素早く適正化され、効率よく空燃比の制御性が改善され、ＮＯｘの排出が抑制される。図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、時刻Ｔ_４から比較的短時間しか経過していない時刻Ｔ_５に、酸素センサ６の実出力が目標出力に近い状態まで回復している。 Further, when the actual output (or filter value) of the oxygen sensor 6 continues to be excessively lean, as in the period from time _T3 to time _T5 , the deviation correction value corresponding to the deviation becomes large. When set, the integral correction value changes greatly. As a result, the total correction value quickly increases (approaches 0), and the air-fuel ratio is quickly adjusted toward the rich side. Therefore, the air-fuel ratio is quickly optimized, the controllability of the air-fuel ratio is efficiently improved, and NOx emissions are suppressed. As shown in FIGS. 4A and 4B, the actual output of the oxygen sensor 6 recovers to a state close to the target output at time _T5 , a relatively short time after time _T4 .

［３．効果］
（１）本実施例のエンジン制御システムは、エンジン２の排気通路３に介装されて酸素濃度を検出する酸素センサ６と、酸素濃度に基づいてエンジン２の空燃比を制御する制御装置１０とを備える。制御装置１０は、基本補正部１２と積分補正部１３と制御部１４とを有する。基本補正部１２は、酸素センサ６の実出力に基づいて空燃比を補正するための基本補正値を算出する。積分補正部１３は、目標出力と酸素センサ６の実出力とのずれに基づいて空燃比を補正するための積分補正値（ずれに対応するずれ補正値を積算したもの）を算出する。制御部１４は、基本補正値及び積分補正値を用いて空燃比を制御する。 [3. effect]
(1) The engine control system of this embodiment comprises an oxygen sensor 6 interposed in the exhaust passage 3 of the engine 2 to detect the oxygen concentration, and a control device 10 for controlling the air-fuel ratio of the engine 2 based on the oxygen concentration. Prepare. The control device 10 has a basic correction section 12 , an integral correction section 13 and a control section 14 . A basic correction unit 12 calculates a basic correction value for correcting the air-fuel ratio based on the actual output of the oxygen sensor 6 . The integral correction unit 13 calculates an integral correction value (a value obtained by integrating deviation correction values corresponding to the deviation) for correcting the air-fuel ratio based on the deviation between the target output and the actual output of the oxygen sensor 6 . The control unit 14 controls the air-fuel ratio using the basic correction value and the integral correction value.

このように、基本補正値及び積分補正値を用いてエンジン２の空燃比を制御することで、酸素センサ６の劣化によって基本補正値が増加しにくくなった場合であっても、積分補正値を用いて適切に空燃比を補正できる。また、酸素センサ６の目標出力と実出力とのずれが大きい場合は積分補正値の変化量が大きくなるためずれを迅速に減少させることができ、酸素センサ６の目標出力と実出力とのずれが小さい場合は積分補正値の変化量が小さくなるため空燃比のオーバーシュートを抑制でき、簡素な構成で空燃比の制御性を改善できる。 By controlling the air-fuel ratio of the engine 2 using the basic correction value and the integral correction value in this way, even if the basic correction value becomes difficult to increase due to deterioration of the oxygen sensor 6, the integral correction value can be can be used to appropriately correct the air-fuel ratio. Further, when the difference between the target output and the actual output of the oxygen sensor 6 is large, the amount of change in the integral correction value becomes large, so that the difference can be quickly reduced. is small, the amount of change in the integral correction value is small, so overshooting of the air-fuel ratio can be suppressed, and controllability of the air-fuel ratio can be improved with a simple configuration.

（２）本実施例のエンジン制御システムは、排気通路３において酸素センサ６の上流側に介装される触媒装置４と、触媒装置４の上流側に介装されて排気空燃比を検出する空燃比センサ５とを備える。また、制御部１４は、基本補正値及び積分補正値を用いて空燃比センサ５の目標出力である目標空燃比を補正する。さらに、制御部１４は、目標空燃比に基づいてエンジン２の空燃比を制御する。 (2) The engine control system of this embodiment includes a catalytic device 4 interposed upstream of the oxygen sensor 6 in the exhaust passage 3 and an air sensor interposed upstream of the catalytic device 4 to detect the exhaust air-fuel ratio. A fuel ratio sensor 5 is provided. The control unit 14 also corrects the target air-fuel ratio, which is the target output of the air-fuel ratio sensor 5, using the basic correction value and the integral correction value. Furthermore, the control unit 14 controls the air-fuel ratio of the engine 2 based on the target air-fuel ratio.

このように、空燃比センサ５を利用することで、簡素な構成で精度よくエンジン２の空燃比を制御できる。特に、目標空燃比をトータル補正値で補正することで、酸素センサ６の劣化に起因する基本補正値の減少を積分補正値でカバーすることができ、効率よく空燃比の制御性を改善できる。なお、本実施例では中央値Ａを補正することによって目標空燃比を補正したが、中央値Ａを補正する代わりに、目標空燃比を直接補正してもよいし、空燃比センサ５の出力全体に対する空燃比の対応関係を補正してもよい。このような構成においても、中央値Ａ自体を補正した場合と同様の作用効果を獲得できる。 By using the air-fuel ratio sensor 5 in this manner, the air-fuel ratio of the engine 2 can be accurately controlled with a simple configuration. In particular, by correcting the target air-fuel ratio with the total correction value, the decrease in the basic correction value due to the deterioration of the oxygen sensor 6 can be covered with the integral correction value, and the controllability of the air-fuel ratio can be efficiently improved. In the present embodiment, the target air-fuel ratio is corrected by correcting the median value A. may be corrected. Even in such a configuration, it is possible to obtain the same effects as when the median value A itself is corrected.

（３）本実施例の積分補正部１３は、酸素センサ６の実出力にフィルタをかけた値（フィルタ値）を用いて積分補正値を算出しうる。このような構成により、酸素センサ６の実出力の細かな変化を除去した上で積分補正値を算出することができ、積分補正値の算出精度を向上させることができる。したがって、空燃比の安定性及び制御性を改善できる。なお、上記のフィルタとしては、バンドパスフィルタやローパスフィルタといった汎用フィルタを使用することができ、容易に適用可能である。 (3) The integral correction unit 13 of the present embodiment can calculate the integral correction value using a value obtained by filtering the actual output of the oxygen sensor 6 (filtered value). With such a configuration, it is possible to calculate the integral correction value after removing minute changes in the actual output of the oxygen sensor 6, and improve the calculation accuracy of the integral correction value. Therefore, the stability and controllability of the air-fuel ratio can be improved. As the above filter, a general-purpose filter such as a bandpass filter or a lowpass filter can be used and can be easily applied.

（４）本実施例のエンジン制御システムは、酸素センサ６の目標出力を設定する設定部１１を有し、設定部１１は、酸素センサ６の温度が高いほど目標出力を低下させうる。酸素センサ６の温度が高いと酸素センサ６の実出力が低下するが、このように、酸素センサ６の温度が高いほど目標出力を低下させることで、積分補正値の算出精度を向上させることができる。なお、酸素センサ６の近傍に温度センサを配置すれば、容易に酸素センサ６の温度を把握可能である。あるいは、触媒温度センサの検出値を利用して酸素センサ６の温度を推定すれば、上記の温度センサは省略可能であり、コストを削減可能である。同様に、エンジン２の作動状態に基づいて酸素センサ６の温度を推定する場合にも、上記の温度センサは省略可能であり、コストを削減可能である。 (4) The engine control system of this embodiment has a setting unit 11 that sets the target output of the oxygen sensor 6, and the setting unit 11 can lower the target output as the temperature of the oxygen sensor 6 increases. When the temperature of the oxygen sensor 6 is high, the actual output of the oxygen sensor 6 is decreased. By decreasing the target output as the temperature of the oxygen sensor 6 is increased in this way, the calculation accuracy of the integral correction value can be improved. can. By arranging a temperature sensor near the oxygen sensor 6, the temperature of the oxygen sensor 6 can be easily grasped. Alternatively, if the temperature of the oxygen sensor 6 is estimated using the detected value of the catalyst temperature sensor, the temperature sensor can be omitted and the cost can be reduced. Similarly, when estimating the temperature of the oxygen sensor 6 based on the operating state of the engine 2, the above temperature sensor can be omitted, and the cost can be reduced.

（５）本実施例の積分補正部１３は、酸素センサ６の実出力が所定のリーン判定値Ｖ_３よりもリーン側の値になった場合に、図３中におけるグラフの勾配（所定のずれに対応するずれ補正値）を大きく設定しうる。このように、酸素センサ６の実出力が過剰にリーン側に偏った場合に、積分補正値を大きく変化させることで、空燃比を素早くリッチ側に移動させて適正化することができ、ＮＯｘの発生を抑制でき、効率よく空燃比の制御性を改善できる。 (5) When the actual output of the oxygen sensor 6 becomes leaner than the predetermined lean determination value V3, the integral correction unit ₁₃ of the present embodiment adjusts the gradient of the graph in FIG. deviation correction value corresponding to ) can be set large. In this way, when the actual output of the oxygen sensor 6 is excessively biased to the lean side, the air-fuel ratio can be quickly moved to the rich side and optimized by greatly changing the integral correction value, thereby reducing the amount of NOx. The generation can be suppressed, and the controllability of the air-fuel ratio can be efficiently improved.

（６）本実施例の積分補正部１３は、第一所定時間における酸素センサ６の実出力の変化量が所定量以上である場合に、ずれ補正値の積算を一時的に停止する制御を実施しうる。このような制御により、通常の空燃比フィードバック制御による酸素センサ６の実出力の変動（すなわち、実出力の正常な変動）を積分補正値の積算対象から除外することができる。したがって、積分補正値の算出精度を向上させることができ、空燃比の安定性及び制御性をさらに改善できる。 (6) The integral correction unit 13 of the present embodiment performs control to temporarily stop integration of the deviation correction value when the amount of change in the actual output of the oxygen sensor 6 during the first predetermined time period is greater than or equal to a predetermined amount. I can. With such control, fluctuations in the actual output of the oxygen sensor 6 (that is, normal fluctuations in the actual output) due to normal air-fuel ratio feedback control can be excluded from integration of the integral correction value. Therefore, the calculation accuracy of the integral correction value can be improved, and the stability and controllability of the air-fuel ratio can be further improved.

［４．その他］
上記の実施例はあくまでも例示に過ぎず、本実施例で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施例の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。また、本実施例の各構成は、必要に応じて取捨選択でき、あるいは、適宜組み合わせることができる。 [4. others]
The above embodiment is merely an example, and is not intended to exclude various modifications and application of techniques not explicitly described in this embodiment. Each configuration of this embodiment can be modified in various ways without departing from the scope of the invention. Moreover, each configuration of the present embodiment can be selected or combined as needed.

また、上記の実施例では、基本補正値及び積分補正値を合算したものをトータル補正値としているが、トータル補正値の算出手法はこれに限定されない。例えば、基本補正値及び積分補正値の各々に所定のゲインを乗じてから加算したものをトータル補正値としてもよい。少なくとも、基本補正値及び積分補正値を用いてエンジン２の空燃比を制御することで、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。また、上記の実施例では、設定部１１によって酸素センサ６の温度が高いほど酸素センサ６の目標出力を低下させたが、目標出力は常に一定の値としてもよい。この場合、設定部１１は省略可能であり、目標出力は理論空燃比（ストイキ）に対応する値に設定することが好ましい。 Further, in the above embodiment, the sum of the basic correction value and the integral correction value is used as the total correction value, but the method of calculating the total correction value is not limited to this. For example, the total correction value may be obtained by multiplying each of the basic correction value and the integral correction value by a predetermined gain and then adding them. By controlling the air-fuel ratio of the engine 2 using at least the basic correction value and the integral correction value, the same effect as the above-described embodiment can be obtained. Further, in the above embodiment, the target output of the oxygen sensor 6 is lowered by the setting unit 11 as the temperature of the oxygen sensor 6 increases, but the target output may always be a constant value. In this case, the setting unit 11 can be omitted, and the target output is preferably set to a value corresponding to the theoretical air-fuel ratio (stoichiometric).

１車両
２エンジン
３排気通路
４触媒装置
５空燃比センサ
６酸素センサ
１０制御装置
１１設定部
１２基本補正部
１３積分補正部
１４制御部
Ａ中央値
1 Vehicle 2 Engine 3 Exhaust passage 4 Catalyst device 5 Air-fuel ratio sensor 6 Oxygen sensor 10 Control device 11 Setting unit 12 Basic correction unit 13 Integral correction unit 14 Control unit A Median value

Claims

an oxygen sensor that is interposed in the exhaust passage of the engine and detects oxygen concentration;
A control device for controlling the air-fuel ratio of the engine based on the oxygen concentration,
The control device
a basic correction unit that calculates a basic correction value for correcting the air-fuel ratio based on the actual output of the oxygen sensor;
an integral correction unit for calculating an integral correction value for correcting the air-fuel ratio by integrating deviation correction values corresponding to deviations between the target output of the oxygen sensor and the actual output of the oxygen sensor;
and a control section that controls the air-fuel ratio using the basic correction value and the integral correction value.

a catalytic device interposed upstream of the oxygen sensor in the exhaust passage;
an air-fuel ratio sensor that is interposed upstream of the catalyst device and detects an exhaust air-fuel ratio;
The control unit corrects a target air-fuel ratio, which is a target output of the air-fuel ratio sensor, using the basic correction value and the integral correction value, and corrects the target air-fuel ratio based on the detected value of the air-fuel ratio sensor and the target air-fuel ratio. 2. An engine control system according to claim 1, wherein said engine control system controls an air-fuel ratio.

3. The engine control system according to claim 1, wherein said integral correction section calculates said integral correction value using a value obtained by filtering the actual output of said oxygen sensor.

The control device has a setting unit that sets a target output of the oxygen sensor,
The setting unit sets the target output of the oxygen sensor based on the operating state of the engine, and decreases the target output of the oxygen sensor as the temperature of the oxygen sensor increases. 4. The engine control system according to any one of 3.

The integral correction unit increases the deviation correction value when the actual output of the oxygen sensor becomes a leaner value than a predetermined lean judgment value.
The engine control system according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:

3. The integration correction unit temporarily stops the integration of the deviation correction value when the amount of change in the actual output of the oxygen sensor during the first predetermined time period is equal to or greater than a predetermined amount. 6. An engine control system as claimed in claim 5 when dependent on.