JP2518254B2 - Air-fuel ratio control device for internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio control device for internal combustion engine

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JP2518254B2
JP2518254B2 JP62041476A JP4147687A JP2518254B2 JP 2518254 B2 JP2518254 B2 JP 2518254B2 JP 62041476 A JP62041476 A JP 62041476A JP 4147687 A JP4147687 A JP 4147687A JP 2518254 B2 JP2518254 B2 JP 2518254B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は触媒コンバータの上流側および下流側に空燃
比センサ(本明細書では、酸素濃度センサ(O2セン
サ))を設け、上流側のO2センサによる空燃比フィード
バック制御に加えて下流側のO2センサによる空燃比フィ
ードバック制御を行う内燃機関の空燃比制御装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention provides an air-fuel ratio sensor (in this specification, an oxygen concentration sensor (O 2 sensor)) on the upstream and downstream sides of a catalytic converter. O 2 relates to an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine which performs air-fuel ratio feedback control by the O 2 sensor downstream in addition to the air-fuel ratio feedback control by the sensor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

単なる空燃比フィードバック制御(シングルO2センサ
システム)では、酸素濃度を検出するO2センサをできる
だけ燃焼室に近い排気系の箇所、すなわち触媒コンバー
タより上流である排気マニホールドの集合部分に設けて
いるが、O2センサの出力特性のばらつきのために空燃比
の制御精度の改善に支障が生じている。かかるO2センサ
の出力特性のばらつきおよび燃料噴射弁等の部品のばら
つき、経時あるいは経年的変化を補償するために、触媒
コンバータの下流に第2のO2センサを設け、上流側O2
ンサによる空燃比フィードバック制御に加えて下流側O2
センサによる空燃比フィードバック制御を行うダブルO2
センサシステムが既に提案されている(参照:特開昭58
−48756号公報)。このダブルO2センサシステムでは、
触媒コンバータの下流側に設けられたO2センサは、上流
側O2センサに比較して、低い応答速度を有するものの、
次の理由により出力特性のばらつきが小さいという利点
を有している。
In simple air-fuel ratio feedback control (single O 2 sensor system), an O 2 sensor that detects oxygen concentration is provided in the exhaust system as close as possible to the combustion chamber, that is, at the exhaust manifold upstream of the catalytic converter. In addition, the variation in the output characteristics of the O 2 sensor hinders the improvement of the air-fuel ratio control accuracy. Such O 2 component variation variation and the fuel injection valve and the output characteristics of the sensor, to compensate for time or secular change, a second O 2 sensor disposed downstream of the catalytic converter, by the upstream O 2 sensor Downstream O 2 in addition to air-fuel ratio feedback control
Double O 2 with air-fuel ratio feedback control by sensor
Sensor systems have already been proposed (see:
-48756 publication). In this double O 2 sensor system,
O 2 sensor provided downstream of the catalytic converter, compared with the upstream O 2 sensor, but has a low response speed,
There is an advantage that the variation in output characteristics is small for the following reasons.

(1)触媒コンバータの下流では、排気温が低いので熱
的影響が少ない。
(1) Since the exhaust gas temperature is low downstream of the catalytic converter, there is little thermal effect.

(2)触媒コンバータの下流では、種々の毒が触媒にト
ラップされているので下流側O2センサの被毒量は少な
い。
(2) Downstream of the catalytic converter, various poisons are trapped in the catalyst, so that the amount of poisoning of the downstream O 2 sensor is small.

(3)触媒コンバータの下流では排気ガスは十分に混合
されており、しかも、排気ガス中の酸素濃度は平衡状態
に近い値になっている。
(3) The exhaust gas is sufficiently mixed downstream of the catalytic converter, and the oxygen concentration in the exhaust gas is close to the equilibrium state.

従って、上述のごとく、2つのO2センサの出力にもと
づく空燃比フィードバック制御(ダブルO2センサシステ
ム)により、上流側O2センサの出力特性のばらつきを下
流側O2センサにより吸収できる。実際に、第2図に示す
ように、シングルO2センサシステムでは、O2センサの出
力特性が悪化した場合には、排気エミッション特性に直
接影響するのに対し、ダブルO2センサシステムでは、上
流側O2センサの出力特性が悪化しても、排気エミッショ
ン特性は悪化しない。つまり、ダブルO2センサシステム
においては、下流側O2センサが安定な出力特性を維持し
ている限り、良好な排気エミッションが保証される。
Therefore, as described above, the air-fuel ratio feedback control based on the outputs of the two O 2 sensors (double O 2 sensor system), the variations in the output characteristic of the upstream O 2 sensor can be absorbed by the downstream O 2 sensor. Actually, as shown in FIG. 2, in the single O 2 sensor system, when the output characteristic of the O 2 sensor deteriorates, the exhaust emission characteristic is directly affected, whereas in the double O 2 sensor system, the upstream Even if the output characteristic of the side O 2 sensor deteriorates, the exhaust emission characteristic does not deteriorate. That is, in the double O 2 sensor system, good exhaust emissions are guaranteed as long as the downstream O 2 sensor maintains stable output characteristics.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

第3図のタイミング図を用いて下流側O2センサ15の出
力V2による空燃比フィードバック制御としてのリッチス
キップ量RSR、リーンスキップ量RSLの問題点について説
明する。第3図において、V2は下流側O2センサ15の出
力、τHは排気ガス制御遅れである。第3図におい
ては、リッチスキップ量RSR(リーンスキップ量RSLはRS
Rと対称的に変化する)は、下流側O2センサ15の出力V2
と比較電圧VR2(たとえば0.55V)との比較結果に応じて
積分的に演算される。つまり、V2≦VR2(リーン)であ
れば、リッチスキップ量RSRは一定の更新速度ΔRSで増
加し、V2>VR2(リッチ)であれば、リッチスキップ量R
SRは一定の更新速度ΔRSで減少する。このため、たとえ
ば吸入空気量Qが小さくて排気ガスの輸送遅れによる制
御遅れ(τ)大きいと下流側O2センサ15の出力V2がリ
ーンからリッチへ変化した時には、下流側O2センサ15の
出力V2による空燃比フィードバック制御により制御空燃
比が既に大きくリッチ側になっているにもかかわらず、
この時点よりリッチスキップ量RSRは大きい値からリー
ン方向へ変化する。この結果、制御空燃比はその平均が
理論空燃比になるのに比較的時間を要し、HC,COエミッ
ションの増加、燃費の悪化触媒排気異臭等を招き、逆
に、下流側O2センサ15の出力V2がリッチからリーンへ変
化した時には、下流側O2センサ15の出力V2による空燃比
フィードバック制御により制御空燃比が既に大きくリー
ン側になっているにもかかわらず、リッチスキップ量RS
Rは小さい値からリッチ方向へ変化し始める。この結
果、制御空燃比はその平均が理論空燃比になるのに比較
的時間を要し、NOxエミッションの増加およびドライバ
ビリティの悪化を招くという問題点がある。つまり、リ
ッチスキップ量RSR(リーンスキップ量RSL)の振れ幅が
大きくなる。このため、この振れ幅を小さくするため
に、更新速度ΔRSを小さくする(更新速度ΔRSを速くす
る)と、吸入空気量Qが大きくて排気ガスの輸送遅れに
よる制御遅れがもともと小さい場合(τ)までも不必
要に制御空燃比を悪化させてしまうおそれがある。逆
に、更新速度ΔRSを大きくする(更新速度ΔRSを遅くす
る)と、吸入空気量Qが大きくて排気ガスの輸送遅れが
小さくなったときには、制御空燃比がハンチングするお
それがある。
Problems of the rich skip amount RSR and the lean skip amount RSL as the air-fuel ratio feedback control by the output V 2 of the downstream O 2 sensor 15 will be described with reference to the timing chart of FIG. In FIG. 3, V 2 is the output of the downstream O 2 sensor 15, and τ H and τ L are exhaust gas control delays. In FIG. 3, the rich skip amount RSR (lean skip amount RSL is RS
Changes symmetrically with R) is the output V 2 of the downstream O 2 sensor 15.
And the comparison voltage V R2 (for example, 0.55V) are calculated in an integrated manner according to the comparison result. That is, if V 2 ≦ V R2 (lean), the rich skip amount RSR increases at a constant update speed ΔRS, and if V 2 > V R2 (rich), the rich skip amount R
SR decreases at a constant update rate ΔRS. Thus, for example, when the control delay due to transport delay of the intake air quantity Q is smaller exhaust gas (tau L) as large as the output V 2 of the downstream O 2 sensor 15 has changed from lean to rich, the downstream O 2 sensor 15 Although the control air-fuel ratio is already on the rich side by the air-fuel ratio feedback control by the output V 2 of
From this time point, the rich skip amount RSR changes from a large value to the lean direction. As a result, the control air-fuel ratio requires a relatively long time for the average becomes the stoichiometric air-fuel ratio, inviting HC, increased CO emissions, the deterioration catalytic exhaust odor like fuel economy, on the contrary, the downstream O 2 sensor 15 When the output V 2 of the engine changes from rich to lean, the rich skip amount RS even though the control air-fuel ratio is already largely lean due to the air-fuel ratio feedback control by the output V 2 of the downstream O 2 sensor 15.
R starts to change from a small value to the rich direction. As a result, it takes a relatively long time for the average of the control air-fuel ratio to reach the stoichiometric air-fuel ratio, which causes a problem of increasing NOx emissions and deteriorating drivability. That is, the swing range of the rich skip amount RSR (lean skip amount RSL) becomes large. Therefore, if the update speed ΔRS is reduced (the update speed ΔRS is increased) in order to reduce the swing width, the intake air amount Q is large and the control delay due to the exhaust gas transportation delay is originally small (τ H ) May unnecessarily deteriorate the control air-fuel ratio. On the contrary, if the update speed ΔRS is increased (the update speed ΔRS is decreased), the control air-fuel ratio may hunt when the intake air amount Q is large and the exhaust gas transportation delay is small.

このように、ダブルO2センサシステムにおける下流側
O2センサは触媒コンバータの下流に位置しているため
に、ある時間だけ遅れてリッチ、リーン出力を発生す
る。つまり排気ガスの輸送遅れが発生する。従って、下
流側O2センサの出力がリーンからリッチへ変化した時に
は、触媒コンバータ上流の空燃比は既に理論空燃比より
大きくリッチ側にずれており、この結果、HC,COエミッ
ションの悪化、燃費の悪化、および触媒排気異臭を招
き、逆に、下流側O2センサの出力がリッチからリーンへ
変化した時には、触媒コンバータ上流の空燃比は既に理
論空燃比より大きくリーン側にずれており、この結果、
NOxエミッションの悪化およびドライバビリティの悪化
を招くという問題点がある。
Thus, in the double O 2 sensor system downstream side
Since the O 2 sensor is located downstream of the catalytic converter, it produces a rich or lean output after a certain time delay. That is, there is a delay in the transportation of exhaust gas. Therefore, when the output of the downstream O 2 sensor changes from lean to rich, the air-fuel ratio upstream of the catalytic converter has already deviated to the rich side from the stoichiometric air-fuel ratio, resulting in deterioration of HC and CO emissions and fuel consumption. When the output of the downstream O 2 sensor changes from rich to lean, on the contrary, the air-fuel ratio upstream of the catalytic converter has already deviated to the lean side by more than the theoretical air-fuel ratio. ,
There is a problem that it causes deterioration of NOx emission and deterioration of drivability.

従って、本発明の目的は、下流側空燃比センサ(O2
ンサ)の応答速度を実質的に上昇させることによりHC,C
O,NOxエミッションの悪化、燃費の悪化、触媒排気異臭
の発生、ドライバビリティの悪化等を防止することにあ
る。
Therefore, the object of the present invention is to substantially increase the response speed of the downstream air-fuel ratio sensor (O 2 sensor) by increasing the HC, C
It is intended to prevent deterioration of O, NOx emissions, deterioration of fuel efficiency, generation of a catalyst odor of exhaust gas, deterioration of drivability, and the like.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上述の問題点を解決するための手段は第1図に示され
る。第1図において、内燃機関の排気系に設けられた排
気ガス浄化のための接触コンバータCCROの上流側、下流
側には、それぞれ、排気ガス中の特定成分濃度を検出す
る上流側、下流側空燃比センサが設けられている。他
方、更新速度演算手段は機関の排気ガス輸送遅れに関す
る機関パラメータたとえば吸入空気量Qに応じて空燃比
フィードバック制御定数更新速度ΔRSを演算し、制御定
数演算手段はこの空燃比フィードバック制御定数更新速
度ΔRSで下流側空燃比センサの出力V2に応じて空燃比フ
ィードバック制御定数たとえばスキップ量RSR,RSLを演
算する。そして、空燃比補正量演算手段は空燃比フィー
ドバック制御定数RSR,RSLおよび上流側空燃比センサの
出力V1に応じて空燃比補正量FAFを演算し、空燃比調整
手段は空燃比補正量FAFに応じて機関の空燃比を調整す
るものである。
The means for solving the above problem is shown in FIG. In FIG. 1, an upstream side and a downstream side of a catalytic converter CC RO for purifying exhaust gas provided in an exhaust system of an internal combustion engine are respectively detected on the upstream side and the downstream side to detect the concentration of a specific component in the exhaust gas. An air-fuel ratio sensor is provided. On the other hand, the update speed calculation means calculates the air-fuel ratio feedback control constant update speed ΔRS according to the engine parameter relating to the exhaust gas transportation delay of the engine, for example, the intake air amount Q, and the control constant calculation means calculates the air-fuel ratio feedback control constant update speed ΔRS. Then, the air-fuel ratio feedback control constants such as the skip amounts RSR and RSL are calculated according to the output V 2 of the downstream side air-fuel ratio sensor. Then, the air-fuel ratio correction amount calculation means calculates the air-fuel ratio correction amount FAF according to the air-fuel ratio feedback control constants RSR, RSL and the output V 1 of the upstream side air-fuel ratio sensor, and the air-fuel ratio adjustment means calculates the air-fuel ratio correction amount FAF. The air-fuel ratio of the engine is adjusted accordingly.

〔作 用〕[Work]

上述の手段によれば、空燃比フィードバック制御定数
の更新速度は排気ガスの輸送遅れに応じて変化し、空燃
比フィードバック制御定数の振幅は排気ガスの輸送遅れ
に関係なくほぼ一定となる。
According to the above-mentioned means, the update speed of the air-fuel ratio feedback control constant changes according to the exhaust gas transportation delay, and the amplitude of the air-fuel ratio feedback control constant becomes substantially constant regardless of the exhaust gas transportation delay.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面により本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第4図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一
実施例を示す全体概要図である。第3図において、機関
本体1の吸気通路2にはエアフローメータ3が設けられ
ている。エアフローメータ3に吸入空気量を直接計測す
るものであって、ポテンショメータを内蔵して吸入空気
量に比例したアナログ電圧の出力信号を発生する。この
出力信号は制御回路10のマルチプレクサ内蔵A/D変換器1
01に供給されている。ディストリビュータ4には、その
軸がたとえばクランク角に換算して720゜毎に基準位置
検出用パルス信号を発生するクランク角センサ5および
クランク角に換算して30゜毎に基準位置検出用パルス信
号を発生するクランク角センサ6が設けられている。こ
れらクランク角センサ5,6のパルス信号は制御回路10の
入出力インターフェイス102に供給され、このうち、ク
ランク角センサ6の出力はCPU103の割込み端子に供給さ
れる。
FIG. 4 is an overall schematic diagram showing an embodiment of an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to the present invention. In FIG. 3, an air flow meter 3 is provided in an intake passage 2 of an engine body 1. The airflow meter 3 directly measures the intake air amount and incorporates a potentiometer to generate an output signal of an analog voltage proportional to the intake air amount. This output signal is output from the A / D converter 1 with built-in multiplexer in the control circuit 10.
Supplied to 01. The distributor 4 has a crank angle sensor 5 whose axis generates, for example, a reference position detection pulse signal every 720 ° in terms of crank angle, and a reference position detection pulse signal in every 30 degrees which is converted into crank angle. A generated crank angle sensor 6 is provided. The pulse signals of the crank angle sensors 5 and 6 are supplied to an input / output interface 102 of the control circuit 10, and the output of the crank angle sensor 6 is supplied to an interrupt terminal of the CPU 103.

さらに、吸気通路2には各気筒毎に燃料供給系から加
圧燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴射弁7が設
けられている。
Further, the intake passage 2 is provided with a fuel injection valve 7 for supplying pressurized fuel from the fuel supply system to the intake port for each cylinder.

また、機関本体1のシリンダブロックのウォータジャ
ケット8には、冷却水の温度を検出するための水温セン
サ9が設けられている。水温センサ9は冷却水の温度TH
Wに応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この出
力もA/D変換器101に供給されている。
The water jacket 8 of the cylinder block of the engine body 1 is provided with a water temperature sensor 9 for detecting the temperature of the cooling water. The water temperature sensor 9 is the temperature TH of the cooling water.
Generates an electric signal of analog voltage according to W. This output is also supplied to the A / D converter 101.

排気マニホールド11より下流の排気系には、排気ガス
中の3つの有害成分HC,CO,NOxを同時に浄化する三元触
媒を収容する触媒コンバータ12が設けられている。
The exhaust system downstream of the exhaust manifold 11 is provided with a catalytic converter 12 that accommodates a three-way catalyst that simultaneously purifies three harmful components HC, CO, and NOx in the exhaust gas.

排気マニホールド11には、すなわち触媒コンバータ12
の上流側には第1のO2センサ13が設けられ、触媒コンバ
ータ12の下流側の排気管14には第2のO2センサ15が設け
られている。O2センサ13,15は排気ガス中の酸素成分濃
度に応じた電気信号を発生する。すなわち、O2センサ1
3,15は空燃比が理論空燃比に対してリーン側かリッチ側
かに応じて、異なる出力電圧を制御回路10でA/D変換器1
01に発生する。
The exhaust manifold 11 has a catalytic converter 12
A first O 2 sensor 13 is provided on the upstream side, and a second O 2 sensor 15 is provided on the exhaust pipe 14 downstream of the catalytic converter 12. The O 2 sensors 13 and 15 generate an electric signal corresponding to the concentration of the oxygen component in the exhaust gas. That is, the O 2 sensor 1
3,15 are different output voltages depending on whether the air-fuel ratio is leaner or richer than the theoretical air-fuel ratio.
Occurs at 01.

また、吸気通路2のスロットル弁16には、スロットル
弁16が全閉か否かを判別するためのアイドルスイッチ17
が設けられており、この出力信号は制御回路10の入出力
インターフェイス102に供給される。
Further, the throttle valve 16 in the intake passage 2 is provided with an idle switch 17 for determining whether or not the throttle valve 16 is fully closed.
The output signal is supplied to the input / output interface 102 of the control circuit 10.

制御回路10は、たとえばマイクロコンピュータとして
構成され、A/D変換器101、入出力インターフェイス102,
CPU103の外に、ROM104,RAM105、バックアップRAM106、
クロック発生回路107等が設けられている。
The control circuit 10 is configured as, for example, a microcomputer, and includes an A / D converter 101, an input / output interface 102,
In addition to CPU103, ROM104, RAM105, backup RAM106,
A clock generation circuit 107 and the like are provided.

また、制御回路10において、ダウンカウンタ108、フ
リップフロップ109、および駆動回路110は燃料噴射弁7
を制御するためのものである。すなわち、後述のルーチ
ンにおいて、燃料噴射量TAUが演算されると、燃料噴射
量TAUがダウンカウンタ108にプリセットされると共にフ
リップフロップ109もセットされる。この結果、駆動回
路110が燃料噴射弁7の付勢を開始する。他方、ダウン
カウンタ108がクロック信号(図示せず)を計数して最
後にそのキャリアウト端子が“1"レベルとなったとき
に、フリップフロップ109がセットされて駆動回路110は
燃料噴射弁7の付勢を停止する。つまり、上述の燃料噴
射量TAUだけ燃料噴射弁7は付勢され、従って、燃料噴
射量TAUに応じた量の燃料が機関本体1の燃焼室に送り
込まれることになる。
Further, in the control circuit 10, the down counter 108, the flip-flop 109, and the drive circuit 110 include the fuel injection valve 7
Is for controlling. That is, when the fuel injection amount TAU is calculated in a routine described later, the fuel injection amount TAU is preset in the down counter 108 and the flip-flop 109 is also set. As a result, the drive circuit 110 starts energizing the fuel injection valve 7. On the other hand, when the down counter 108 counts a clock signal (not shown) and the carry-out terminal finally becomes "1" level, the flip-flop 109 is set and the drive circuit 110 sets the fuel injection valve 7 Stop energizing. That is, the fuel injection valve 7 is energized by the above-described fuel injection amount TAU, so that an amount of fuel corresponding to the fuel injection amount TAU is sent to the combustion chamber of the engine body 1.

なお、CPU103の割込み発生は、A/D変換器101のA/D変
換終了時、入出力インターフェイス102がクランク角セ
ンサ6のパルス信号を受信した時、クロック発生回路10
7からの割込信号を受信した時、等である。
Note that the CPU 103 generates an interrupt when the A / D conversion of the A / D converter 101 ends, when the input / output interface 102 receives the pulse signal of the crank angle sensor 6,
When an interrupt signal from 7 is received, and so on.

エアフローメータ3の吸入空気量データQおよび冷却
水温データTHWは所定時間毎に実行されるA/D変換ルーチ
ンによって取り込まれてRAM105の所定領域に格納され
る。つまり、RAM105におけるデータQおよびTHWは所定
時間毎に更新されている。また、回転速度デーNeはクラ
ンク角センサ6の30゜CA毎の割込みによって演算されて
RAM105の所定領域に格納される。
The intake air amount data Q and the cooling water temperature data THW of the air flow meter 3 are fetched by an A / D conversion routine executed every predetermined time and stored in a predetermined area of the RAM 105. That is, the data Q and THW in the RAM 105 are updated every predetermined time. The rotation speed data Ne is calculated by the interrupt of the crank angle sensor 6 every 30 ° CA.
It is stored in a predetermined area of the RAM 105.

本発明は、更新速度ΔRSを、排気ガスの輸送遅れ、こ
の場合、吸入空気量Qに応じて可変とすることにより、
第3図に示すスキップ量RSR(RSL)の更新排気ガスの輸
送遅れにもとづく振れ幅の変動をなくすものであり、つ
まり、第5図に示すようにスキップ量RSR(RSL)の振れ
幅をほぼ一定に制御するものである。
According to the present invention, by making the update speed ΔRS variable according to the transportation delay of exhaust gas, in this case, the intake air amount Q,
Renewal of skip amount RSR (RSL) shown in Fig. 3 eliminates fluctuation of the fluctuation amount due to delay of transportation of exhaust gas, that is, as shown in Fig. 5, the fluctuation amount of skip amount RSR (RSL) is almost equal. It is a constant control.

以下、第4図の制御回路10の動作を説明する。 The operation of the control circuit 10 shown in FIG. 4 will be described below.

第6図は上流側O2センサ13の出力にもとづいて空燃比
補正係数FAFを演算する第1の空燃比フィードバック制
御ルーチンであって、所定時間たとえば4ms毎に実行さ
れる。
Figure 6 is a first air-fuel ratio feedback control routine for calculating the air-fuel ratio correction coefficient FAF based on the output of the upstream O 2 sensor 13 is executed at a predetermined time, for example, 4ms each.

ステップ601では、上流側O2センサ13による空燃比の
閉ループ(フィードバック)条件が成立しているか否か
を判別する。たとえば、冷却水温が所定値(たとえば60
℃)以下の時、機関始動中、始動後増量中、暖機増量
中、加速増量(非同期噴射)中、パワー増量中、上流側
O2センサ13の出力V1が一度も基準値を横切っていない
時、燃料カット中(すなわち、アイドルスイッチ17がオ
ン(LL=“1")且つ回転速度Neが所定値以上)等はいず
れも閉ループ条件が不成立であり、その他の場合が閉ル
ープ条件成立である。閉ループ条件が不成立のときに
は、ステップ627に進んで空燃比補正係数FAFを1.0とす
る。なお、FAFを閉ループ制御終了直前値としてもよ
い。この場合には、ステップ628に直接進む。また、FAF
は閉ループ制御時の平均値もしくは学習値(バックアッ
プRAM106の値)としてもよい。他方、閉ループ条件成立
の場合には、ステップ602に進む。
In step 601, the air-fuel ratio of the closed loop by the upstream O 2 sensor 13 (feedback) condition is determined whether or not satisfied. For example, if the cooling water temperature is a specified value (for example, 60
(° C) or below, during engine start, during starting increase, during warm-up increase, during acceleration increase (asynchronous injection), during power increase, upstream side
When the output V 1 of the O 2 sensor 13 never crosses the reference value, the fuel is being cut (that is, the idle switch 17 is on (LL = "1") and the rotation speed Ne is equal to or higher than a predetermined value). The closed loop condition is not satisfied, and in other cases, the closed loop condition is satisfied. If the closed loop condition is not satisfied, the routine proceeds to step 627, where the air-fuel ratio correction coefficient FAF is set to 1.0. Note that FAF may be set to a value immediately before the end of the closed loop control. In this case, go directly to step 628. Also, FAF
May be an average value or a learning value (value of backup RAM 106) at the time of closed loop control. On the other hand, if the closed loop condition is satisfied, the process proceeds to step 602.

ステップ602では、上流側O2センサ13の出力V1をA/D変
換して取組み、ステップ603にてV1が比較電圧VR1たとえ
ば0.45V以下か否かを判別する。つまり、空燃比がリッ
チかリーンかを判別する。リーン(V1≦VR1)であれ
ば、ステップ604にてデイレイカウンタCDLYが正か否か
を判別し、CDLY>0であればステップ605にてCDLYを0
とし、ステップ606に進む。ステップ606ではCDLYをカウ
ントダウンし、ステップ607,608では、デイレイカウン
タCDLYを最小値TDLでガードし、この場合、デイレイカ
ウンタCDLYが最小値TDLに到達したときにはステップ609
にて第1の空燃比フラグF1を“0"(リーン)とする。な
お、最小値TDLは上流側O2センサ13の出力においてリッ
チからリーンへの変化があってもリッチ状態であるとの
判断を保持するためのリーン遅延時間であって、負の値
で定義される。他方、リッチ(V1>VR1)であれば、ス
テップ610にてデイレイカウンタCDLYが負か否かを判別
し、CDLY<0であればステップ611にてCDLYを0とし、
ステップ612に進む。ステップ612ではCDLYをカウントア
ップし、ステップ613,614では、デレイカウンタCDLYを
最大値TDRでガードし、この場合、デイレイカウンタCDL
Yが最大値TDRに到達したときにはステップ615にて第1
の空燃比フラグF1を“1"(リッチ)とする。なお、最大
値TDRは上流側O2センサ13の出力においてリーンからリ
ッチへの変化があってもリーン状態であるとの判断を保
持するためのリッチ遅延時間であって、正の値で定義さ
れる。
In step 602, the output V 1 of the upstream O 2 sensor 13 is A / D-converted to work, and in step 603, it is determined whether or not V 1 is the comparison voltage V R1, for example, 0.45 V or less. That is, it is determined whether the air-fuel ratio is rich or lean. If lean (V 1 ≦ V R1 ), it is determined in step 604 whether the delay counter CDLY is positive, and if CDLY> 0, CDLY is set to 0 in step 605.
And proceed to step 606. In step 606, CDLY is counted down, in steps 607 and 608, the delay counter CDLY is guarded by the minimum value TDL, and in this case, when the delay counter CDLY reaches the minimum value TDL, step 609 is performed.
Then, the first air-fuel ratio flag F1 is set to "0" (lean). The minimum value TDL is a lean delay time for holding the determination that the output is rich, even if there is a change from rich to lean in the output of the upstream O 2 sensor 13, and is defined as a negative value. It On the other hand, if rich (V 1 > V R1 ), it is determined in step 610 whether the delay counter CDLY is negative, and if CDLY <0, CDLY is set to 0 in step 611,
Go to step 612. In step 612, CDLY is incremented, and in steps 613 and 614, the delay counter CDLY is guarded by the maximum value TDR. In this case, the delay counter CDL
When Y reaches the maximum value TDR, the first step 615
The air-fuel ratio flag F1 of is set to "1" (rich). It should be noted that the maximum value TDR is a rich delay time for holding a judgment that the output is a lean state even if there is a change from lean to rich in the output of the upstream O 2 sensor 13, and is defined as a positive value. It

ステップ616では、第1の空燃比フラグF1の符号が反
転したか否かを判別する、すなわち遅延処理後の空燃比
が反転したか否かを判別する。空燃比が反転していれ
ば、ステップ617にて、第1の空燃比フラグF1の値によ
り、リッチからリーンへの反転か、リーンからリッチへ
の反転かを判別する。リッチからリーンへの反転であれ
ば、ステップ618にてFAF←FAF+RSRとスキップ的に増大
させ、逆に、リーンからリッチへの反転であれば、ステ
ップ619にてFAF←FAF−RSLとスキップ的に減少させる。
つまり、スキップ処理を行う。ステップ616にて第1の
空燃比フラグF1の符号が反転していなければ、ステップ
620,621,622にて積分処理を行う。つまり、ステップ620
にて、F1=“0"か否かを判別し、F1=“0"(リーン)で
あればステップ621にてFAF←FAF+KIRとし、他方、F1=
“1"(リッチ)であればステップ622にてFAF←FAF−KIL
とする。ここで、積分定数KIR(KIL)はスキップ定数RS
R,RSLに比して十分小さく設定してあり、つまり、KIR
(KIL)<RSR(RSL)である。従って、ステップ621はリ
ーン状態(F1=“0")で燃料噴射量を徐々に増大させ、
ステップ622はリッチ状態(F1=“1")で燃料噴射量を
徐々に減少させる。ステップ618,619,621,622にて演算
された空燃比補正係数FAFはステップ623,624にて最大値
たとえば1.2にてガードされ、また、ステップ625,626て
にて最小値例えば0.8にてガードされる。これにより、
何らかの原因で空燃比補正係数FAFが小さくなり過ぎ、
もしくは大きくなり過ぎた場合に、その値で機関の空燃
比を制御してオーバリーン、オーバリッチになるのを防
ぐ。
In step 616, it is determined whether or not the sign of the first air-fuel ratio flag F1 has been inverted, that is, whether or not the air-fuel ratio after the delay processing has been inverted. If the air-fuel ratio is reversed, it is determined in step 617 whether the reversal is from rich to lean or from lean to rich, depending on the value of the first air-fuel ratio flag F1. If the inversion is from rich to lean, then in a step 618, FAF ← FAF + RSR is increased in a skipping manner. Conversely, if the inversion is from lean to rich, in a step 619, FAF ← FAF−RSL is skipped. Decrease.
That is, skip processing is performed. If the sign of the first air-fuel ratio flag F1 is not reversed in step 616, step
Integral processing is performed at 620, 621 and 622. That is, step 620
In step 621, it is determined that FAF ← FAF + KIR, while on the other hand, F1 = “0” (lean)
If “1” (rich), FAF ← FAF−KIL in step 622
And Where the integration constant KIR (KIL) is the skip constant RS
It is set sufficiently smaller than R and RSL, that is, KIR
(KIL) <RSR (RSL). Therefore, step 621 gradually increases the fuel injection amount in the lean state (F1 = "0"),
In step 622, the fuel injection amount is gradually reduced in the rich state (F1 = "1"). The air-fuel ratio correction coefficient FAF calculated in steps 618, 619, 621 and 622 is guarded with a maximum value of 1.2 in steps 623 and 624 and with a minimum value of 0.8 in steps 625 and 626. This allows
For some reason, the air-fuel ratio correction factor FAF becomes too small,
Alternatively, when it becomes too large, the value is used to control the air-fuel ratio of the engine to prevent over lean or over rich.

上述のごとく演算されたFAFをRAM105に格納して、ス
テップ628にてこのルーチンは終了する。
The FAF calculated as described above is stored in the RAM 105, and the routine ends in step 628.

第7図は第6図のフローチャートによる動作を補足説
明するタイミング図である。上流側O2センサ13の出力に
より第7図(A)に示すごとくリッチ、リーン判別の空
燃比信号A/Fが得られると、デイレイカウンタCDLYは、
第7図(B)に示すごとく、リッチ状態でカウントアッ
プされ、リーン状態でカウントダウンされる。この結
果、第7図(C)に示すごとく、遅延処理された空燃比
信号A/F′(フラグF1に相当)が形成される。たとえ
ば、時刻t1にて空燃比信号A/Fがリーンからリッチに変
化しても、遅延処理された空燃比信号A/F′はリッチ遅
延時間TDRだけリーンに保持された後に時刻t2にてリッ
チに変化する。時刻t3にて空燃比信号A/Fがリッチから
リーンに変化しても、遅延処理された空燃比信号A/F′
はリーン遅延時間(−TDL)相当だけリッチに保持され
た後に時刻t4にてリーンに変化する。しかし、空燃比信
号A/Fが時刻t5,t6,t7のごとくリッチ遅延時間TDRより短
い期間で反転すると、デイレイカウンタCDLYが最大値TD
Rに到達するのに時間を要し、この結果、時刻t8にて遅
延処理後の空燃比信号A/F′が反転される。つまり、遅
延処理後の空燃比信号A/F′は遅延処理前の空燃比信号A
/Fに比べて安定となる。このように遅延処理後の安定し
た空燃比信号A/F′にもとづいて第7図(D)に示す空
燃比補正係数FAFが得られる。
FIG. 7 is a timing chart for supplementarily explaining the operation according to the flowchart of FIG. When the air-fuel ratio signal A / F for rich / lean discrimination is obtained from the output of the upstream O 2 sensor 13 as shown in FIG. 7 (A), the delay counter CDLY becomes
As shown in FIG. 7 (B), the count is performed in a rich state and the count is reduced in a lean state. As a result, as shown in FIG. 7 (C), a delayed air-fuel ratio signal A / F '(corresponding to the flag F1) is formed. For example, the air-fuel ratio signal A / F is changed from lean to rich at time t 1, the air-fuel ratio signal A / F which is delayed processed 'at time t 2 after being held lean only the rich delay time TDR Change richly. Also the air-fuel ratio signal A / F from the rich at time t 3 is changed to the lean air-fuel ratio signal A / F which is delayed processed '
Changes to lean at time t 4 after being held rich only equivalent lean delay time (-TDL). However, if the air-fuel ratio signal A / F is inverted in a period shorter than the rich delay time TDR as at times t 5 , t 6 , and t 7 , the delay counter CDLY will have the maximum value TD.
It takes time to reach R, and as a result, the delayed air-fuel ratio signal A / F ′ is inverted at time t 8 . That is, the air-fuel ratio signal A / F ′ after the delay processing is the air-fuel ratio signal A before the delay processing.
Stable compared to / F. Thus, the air-fuel ratio correction coefficient FAF shown in FIG. 7D is obtained based on the stable air-fuel ratio signal A / F 'after the delay processing.

次に、下流側O2センサ15による第2の空燃比フィード
バック制御について説明する。第2の空燃比フィードバ
ック制御としては、第1の空燃比フィードバック制御定
数としてのスキップ量RSR,RSL、積分定数KIR,KIL、遅延
時間TDR,TDL、もしくは上流側O2センサ13の出力V1の比
較電圧VR1を可変にするシステムと、第2の空燃比補正
係数FAF2を導入するシステムとがある。
Next, the second air-fuel ratio feedback control by the downstream O 2 sensor 15 will be described. As the second air-fuel ratio feedback control, the skip amounts RSR, RSL, the integration constants KIR, KIL, the delay times TDR, TDL, or the output V 1 of the upstream O 2 sensor 13 as the first air-fuel ratio feedback control constant are determined. There are a system that makes the comparison voltage V R1 variable, and a system that introduces the second air-fuel ratio correction coefficient FAF2.

たとえば、リッチスキップ量RSRを大きくすると、制
御空燃比をリッチ側に移行でき、また、リーンスキップ
量RSLを小さくしても制御空燃比をリッチ側に移行で
き、他方、リーンスキップ量RSLを大きくすると、制御
空燃比をリーン側に移行でき、また、リッチスキップ量
RSRを小さくしてもリーン側に移行できる。従って、下
流側O2センサ15の出力に応じてリッチスキップ量RSRお
よびリーンスキップ量RSLを補正することにより空燃比
が制御できる。また、リッチ積分定数KIRを大きくする
と、制御空燃比をリッチ側に移行でき、また、リーン積
分定数KILを小さくしても制御空燃比をリッチ側に移行
でき、他方、リーン積分定数KILを大きくすると、制御
空燃比をリーン側に移行でき、また、リッチ積分定数KI
Rを小さくしても制御空燃比をリーン側に移行できる。
従って、下流側O2センサ15の出力に応じてリッチ積分定
数KIRおよびリーン積分定数KILを補正することにより空
燃比が制御できる。リッチ遅延時間TDR>リーン遅延時
間(−TDL)と設定すれば、制御空燃比はリッチ側に移
行でき、逆に、リーン遅延時間(−TDL)>リッチ遅延
時間(TDR)と設定すれば、制御空燃比はリーン側に移
行できる。つまり、下流側O2センサ15の出力に応じて遅
延時間TDR,TDLを補正することにより空燃比が制御でき
る。さらにまた、比較電圧VR1を大きくすると制御空燃
比をリッチ側に移行でき、また、比較電圧VR1を小さく
すると制御空燃比をリーン側に移行できる。従って、下
流側O2センサ15の出力に応じて比較電圧VR1を補正する
ことにより空燃比が制御できる。
For example, if the rich skip amount RSR is increased, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and even if the lean skip amount RSL is decreased, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, while the lean skip amount RSL is increased. , The control air-fuel ratio can be shifted to the lean side, and the rich skip amount
You can shift to lean side even if RSR is reduced. Therefore, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the rich skip amount RSR and the lean skip amount RSL according to the output of the downstream O 2 sensor 15. Also, if the rich integration constant KIR is increased, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and even if the lean integration constant KIL is decreased, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, while if the lean integration constant KIL is increased. , The control air-fuel ratio can be shifted to the lean side, and the rich integration constant KI
Even if R is made small, the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side.
Accordingly, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the rich integration constant KIR and the lean integration constant KIL in accordance with the output of the downstream O 2 sensor 15. If rich delay time TDR> lean delay time (-TDL) is set, the control air-fuel ratio can shift to the rich side, and conversely, if lean delay time (-TDL)> rich delay time (TDR) is set, control can be performed. The air-fuel ratio can shift to the lean side. That is, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the delay time TDR, the TDL in accordance with the output of the downstream O 2 sensor 15. Furthermore, it shifts the control air-fuel ratio by increasing the comparison voltage V R1 to the rich side, also, possible shifts the control air-fuel ratio by decreasing the reference voltage V R1 to the lean side. Accordingly, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the reference voltage V R1 in accordance with the output of the downstream O 2 sensor 15.

これらスキップ量、積分定数、遅延時間、比較電圧を
下流側O2センサによって可変とすることはそれぞれに長
所がある。たとえば、遅延時間は非常に微妙な空燃比の
調整が可能であり、また、スキップ量は、遅延時間のよ
うに空燃比のフィードバック周期を長くすることなくレ
スポンスの良い制御が可能である。従って、これら可変
量は当然2つ以上組み合わされて用いられ得る。
Each of these skip amount, integration constant, delay time, and comparison voltage can be made variable by the downstream O 2 sensor. For example, the delay time allows very fine adjustment of the air-fuel ratio, and the skip amount can be controlled with good response without lengthening the air-fuel ratio feedback cycle unlike the delay time. Therefore, these variable amounts can be used in combination of two or more.

第8図を参照して空燃比フィードバック制御定数とし
てのスキップ量を可変にしたダブルO2センサシステムに
ついて説明する。
Referring to FIG. 8 will be described double O 2 sensor system in which the skip amounts as an air-fuel ratio feedback control constant to a variable.

第8図は下流側O2センサ15の出力にもとづいてスキッ
プ量RSR,RSLを演算する第2の空燃比フィードバック制
御ルーチンであって、所定時間たとえば1s毎に実行され
る。ステップ801〜803では、下流側O2センサ15による閉
ループ条件か否かを判別する。たとえば、上流側O2セン
サ13による閉ループ条件の不成立(ステップ601と同一
のステップ801)に加えて、冷却水温THWが所定値(たと
えば70℃)以下のとき(ステップ802)、スロットル弁1
6が全閉(LL=“1")のとき(ステップ803)、等が閉ル
ープ条件が不成立であり、その他の場合が閉ループ条件
成立である。閉ループ条件でなければステップ819に進
む。なお、この場合、RSR,RSLは閉ループ終了直前値に
保持されるが、閉ループ制御中の平均値もしくは学習値
でもよい。
Figure 8 is skip amount based on the output of the downstream O 2 sensor 15 RSR, a second air-fuel ratio feedback control routine for calculating the RSL, is executed at predetermined time, for example, 1s. In steps 801 to 803, it is determined whether or not the closed loop condition by the downstream O 2 sensor 15 is satisfied. For example, when the closed-loop condition is not satisfied by the upstream O 2 sensor 13 (step 801 which is the same as step 601) and when the cooling water temperature THW is below a predetermined value (for example, 70 ° C.) (step 802), the throttle valve 1
When 6 is fully closed (LL = “1”) (step 803), etc., the closed loop condition is not satisfied, and in other cases, the closed loop condition is satisfied. If it is not a closed loop condition, the process proceeds to step 819. In this case, RSR and RSL are held at the values immediately before the end of the closed loop, but they may be average values or learning values during closed loop control.

下流側O2センサ15による閉ループ条件成立であれば、
ステップ804〜817に進む。ステップ804では、リッチス
キップ量RSR、リーンスキップ量RSLの更新速度ΔRSを演
算する。すなわち、RAM105より吸入空気量データQを読
出し、1次元マップにより更新速度ΔRSを補間計算す
る。なお、この場合、吸入空気量Qが増大すると、排気
ガスの輸送遅れは小さくなるので、更新速度ΔRSは大き
くされ、逆に、吸入空気量Qが減少すると、排気ガスの
輸送遅れは大きくなるので、更新速度ΔRSは小さくされ
る。
If the closed loop condition by the downstream O 2 sensor 15 is satisfied,
Proceed to steps 804-817. In step 804, the update speed ΔRS of the rich skip amount RSR and the lean skip amount RSL is calculated. That is, the intake air amount data Q is read from the RAM 105 and the update speed ΔRS is interpolated and calculated by the one-dimensional map. In this case, when the intake air amount Q increases, the exhaust gas transportation delay decreases, so the update speed ΔRS increases, and conversely, when the intake air amount Q decreases, the exhaust gas transportation delay increases. , The update rate ΔRS is reduced.

ステップ805では、下流側O2センサ15の出力V2をA/D変
換して取込み、ステップ806にてV2が比較電圧VR2以下か
否かを判別する。つまり、空燃比がリーンかリッチかを
判別する。この結果、V2≦VR2(リーン)であればステ
ップ807〜811に進み、他方、V2>VR2(リッチ)であれ
ばステップ812〜817に進む。
In step 805, takes in the output V 2 of the downstream O 2 sensor 15 is converted A / D, is V 2 at step 806 to determine whether the comparison voltage V R2 or less. That is, it is determined whether the air-fuel ratio is lean or rich. As a result, if V 2 ≦ V R2 (lean), the process proceeds to steps 807 to 811. On the other hand, if V 2 > V R2 (rich), the process proceeds to steps 812 to 817.

ステップ807では、RSR←RSR+ΔRSとし、つまり、リ
ッチスキップ量RSRを増大させて空燃比をリッチ側に移
行させる。ステップ808,809ではRSRを最大値MAXたとえ
ば7.5%にてガードする。さらに、ステップ815にてRSL
←RSL−ΔRSとし、つまり、リッチスキップ量RSLを減少
させて空燃比をリッチ側に移行させる。ステップ811,81
2では、RSLを最小値MINたとえば2.5%にてガードする。
In step 807, RSR ← RSR + ΔRS is set, that is, the rich skip amount RSR is increased to shift the air-fuel ratio to the rich side. In steps 808 and 809, RSR is guarded at the maximum value MAX, for example 7.5%. In addition, in step 815 RSL
← RSL−ΔRS, that is, the air-fuel ratio is shifted to the rich side by reducing the rich skip amount RSL. Step 811,81
In 2, the RSL is guarded with the minimum value MIN, for example, 2.5%.

他方、V2>VR2(リッチ)のときには、ステップ813に
てRSR←RSR−ΔRSとし、つまり、リッチスキップ量RSR
を減少させて空燃比をリーン側に移行させる。ステップ
814,815では、RSRを最小値MINにてガードする。さら
に、ステップ816にてRSL←RSL+ΔRSとし、つまり、リ
ーンスキップ量RSLを増加させて空燃比をリーン側に移
行させる。ステップ817,818では、RSLを最大値MAXにて
ガードする。
On the other hand, when V 2 > VR 2 (rich), RSR ← RSR−ΔRS is set in step 813, that is, the rich skip amount RSR
To shift the air-fuel ratio to the lean side. Step
In 814 and 815, RSR is guarded by the minimum value MIN. Further, in step 816, RSL ← RSL + ΔRS is set, that is, the lean skip amount RSL is increased to shift the air-fuel ratio to the lean side. In steps 817 and 818, RSL is guarded with the maximum value MAX.

上述のごとく演算されたRSR,RSLはRAM105に格納され
た後に、ステップ819にてこのルーチンは終了する。な
お、第8図のルーチンでは、リッチスキップ量RSRの更
新割合とリーンスキップ量RSLの更新割合とを対称(同
一)としているが、非対称としてもよい。また、ステッ
プ804にて排気ガスの輸送遅れに関する機関パラメータ
として吸入空気量Qを用いたが、他のパラメータたとえ
ば回転速度Ne、吸気管圧力、Q/Ne、スロットル弁開度等
でもよい。
After the RSR and RSL calculated as described above are stored in the RAM 105, this routine ends at step 819. In the routine of FIG. 8, the update rate of the rich skip amount RSR and the update rate of the lean skip amount RSL are symmetrical (identical), but they may be asymmetric. Although the intake air amount Q is used as the engine parameter related to the exhaust gas transportation delay in step 804, other parameters such as the rotation speed Ne, the intake pipe pressure, Q / Ne, and the throttle valve opening may be used.

また、空燃比フィードバック中に演算されたFAF,RSR,
RSLは一旦他の値FAF′,RSR′,RSL′に変化してバックア
ップRAM106に格納することもでき、空燃比オープンルー
プ制御中にこれらの値を用いることにより、たとえば再
始動時や始動直後等あるいはO2センサ非活性時等の運転
性運動性向上にも役立つものである。第8図における最
小値MINは過渡追従性がそこなわれないレベルの値であ
り、また、最大値MAXは空燃比変動によりドライバビリ
ティの悪化が発生しないレベルの値である。
In addition, FAF, RSR,
RSL can be temporarily changed to other values FAF ′, RSR ′, RSL ′ and stored in the backup RAM 106.By using these values during the air-fuel ratio open loop control, for example, at the time of restart or immediately after starting, etc. It also helps improve driving motility when the O 2 sensor is inactive. The minimum value MIN in FIG. 8 is a value at which the transient followability is not impaired, and the maximum value MAX is a value at which driveability does not deteriorate due to air-fuel ratio fluctuations.

第9図は噴射量演算ルーチンであって、所定クランク
角度たとえば、360゜CA毎に実行される。ステップ901で
はRAM105より吸入空気量データQおよび回転速度データ
Neを読み出して基本噴射量TAUPを演算する。たとえばTA
UP←α・Q/Ne(αは定数)とする。ステップ902にてRAM
105より冷却水温データTHWを読出してROM104に格納され
た1次元マップにより暖機増量値FWLを補間計算する。
ステップ903では、最終噴射量TAUを、 TAU←TAUP・FAF・(FWL+β+1)+γ により演算する。なお、β,γは他の運転状態パラメー
タによって定まる補正量である。次いで、ステップ904
にて、噴射量TAUをダウンカウンタ108にセットすると共
にフリップフロップ109をセットして燃料噴射を開始さ
せる。そして、ステップ905にてこのルーチンは終了す
る。なお、上述のごとく、噴射量TAUに相当する時間が
経過すると、ダウンカウンタ108のキャリアウト信号に
よってフリップフロップ109がリセットされて燃料噴射
は終了する。
FIG. 9 shows an injection amount calculation routine, which is executed every predetermined crank angle, for example, every 360 ° CA. In step 901, the intake air amount data Q and the rotation speed data are read from the RAM 105.
Ne is read and the basic injection amount TAUP is calculated. For example, TA
UP ← α · Q / Ne (α is a constant). RAM in step 902
The cooling water temperature data THW is read from 105, and the warm-up increase value FWL is interpolated by the one-dimensional map stored in the ROM 104.
In step 903, the final injection amount TAU is calculated by TAU ← TAUP · FAF · (FWL + β + 1) + γ. Here, β and γ are correction amounts determined by other operation state parameters. Then step 904
Then, the injection amount TAU is set in the down counter 108 and the flip-flop 109 is set to start the fuel injection. Then, in step 905, this routine ends. As described above, when the time corresponding to the injection amount TAU has elapsed, the flip-flop 109 is reset by the carry-out signal of the down counter 108, and the fuel injection ends.

なお、第1の空燃比フィードバック制御は4ms毎に、
また、第2の空燃比フィードバック制御は1s毎に行われ
るのは、空燃比フィードバック制御は応答性の良い上流
側O2センサによる制御を主にして行い、応答性の悪い下
流側O2センサによる制御を従にして行うためである。
The first air-fuel ratio feedback control is performed every 4ms.
The second air-fuel ratio feedback control is performed every 1 s because the air-fuel ratio feedback control is mainly performed by the upstream O 2 sensor with good response and the downstream O 2 sensor with poor response is used. This is because the control is performed subordinately.

また、上流側O2センサによる空燃比フィードバック制
御における他の制御定数、たとえば積分定数、遅延時
間、上流側O2センサの比較電圧VR1等を下流側O2センサ
の出力により補正するダブルO2センサシステムにも、ま
た、第2の空燃比補正係数を導入するダブルO2センサシ
ステムにも本発明を適用し得る。また、スキップ量、積
分定数、遅延時間のうちの2つを同時に制御することに
より制御性を向上できる。さらに、スキップ量RSR,RSL
のうちの一方を固定し、他方のみを可変とすることも、
積分定数KIR,KILのうちの一方を固定し他方のみを可変
とすることも、あるいは遅延時間TDR,TDLの一方を固定
し他方を可変とすることも可能である。
Further, other control constants in the air-fuel ratio feedback control by the upstream O 2 sensor, such as the integration constant, the delay time, the comparison voltage V R1 of the upstream O 2 sensor, etc. are corrected by the output of the downstream O 2 sensor by double O 2 The present invention can be applied to a sensor system and also to a double O 2 sensor system that introduces a second air-fuel ratio correction coefficient. In addition, controllability can be improved by simultaneously controlling two of the skip amount, the integration constant, and the delay time. In addition, skip amount RSR, RSL
It is also possible to fix one of them and make only the other variable,
It is possible to fix one of the integration constants KIR and KIL and make only the other variable, or to fix one of the delay times TDR and TDL and make the other variable.

また、吸入空気量センサとして、エアフローメータの
代りに、カルマン渦センサ、ヒートワイヤセンサ等を用
いることもできる。
Further, as the intake air amount sensor, a Karman vortex sensor, a heat wire sensor, or the like can be used instead of the air flow meter.

さらに、上述の実施例では、吸入空気量および機関の
回転速度に応じて燃料噴射量を演算しているが、吸入空
気圧および機関の回転速度、もしくはスロットル弁開度
および機関の回転速度に応じて燃料噴射量を演算しても
よい。
Further, in the above-described embodiment, the fuel injection amount is calculated according to the intake air amount and the engine speed, but the fuel injection amount is calculated according to the intake air pressure and the engine speed, or the throttle valve opening and the engine speed. The fuel injection amount may be calculated.

さらに、上述の実施例では、燃料噴射弁により吸気系
への燃料噴射量を制御する内燃機関を示したが、キャブ
レタ式内燃機関にも本発明を適用し得る。たとえば、エ
レクトリック・エア・コントロールバルブ(EACV)によ
り機関の吸入空気量を調整して空燃比を制御するもの、
エレクトリック・ブリード・エア・コントロールバルブ
によりキャブレタのエアブリード量を調整してメイン系
通路およびスロー系通路への大気の導入により空燃比を
制御するもの、機関の排気系へ送り込まれる2次空気量
を調整するもの、等に本発明を適用し得る。この場合に
は、ステップ901における基本噴射量TAUP相当の基本燃
料噴射量がキャブレタ自身によって決定され、すなわ
ち、吸入空気量に応じた吸気管負圧と機関の回転速度に
応じて決定され、ステップ903にて最終燃料噴射量TAUに
相当する供給空気量が演算される。
Further, in the above-described embodiment, the internal combustion engine in which the fuel injection valve controls the fuel injection amount to the intake system is described. However, the present invention can be applied to a carburetor-type internal combustion engine. For example, the air-fuel ratio is controlled by adjusting the intake air amount of the engine using an electric air control valve (EACV).
Electric bleed air control valve adjusts the air bleed amount of the carburetor to control the air-fuel ratio by introducing air into the main passage and the slow passage, and controls the amount of secondary air sent to the exhaust system of the engine. The present invention can be applied to a device to be adjusted. In this case, the basic fuel injection amount corresponding to the basic injection amount TAUP in step 901 is determined by the carburetor itself, that is, determined in accordance with the intake pipe negative pressure corresponding to the intake air amount and the engine speed, and step 903. Then, the supply air amount corresponding to the final fuel injection amount TAU is calculated.

さらに、上述の実施例では、空燃比センサとしてO2
ンサを用いたが、COセンサ、リーンミクスチャセンサ等
を用いることもできる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the O 2 sensor is used as the air-fuel ratio sensor, but a CO sensor, a lean mixture sensor, or the like may be used.

さらに、上述の実施例はマイクロコンピュータすなわ
ちディジタル回路によって構成されているが、アナログ
回路により構成することもできる。
Further, although the above-mentioned embodiment is constituted by a microcomputer, that is, a digital circuit, it may be constituted by an analog circuit.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明によれば、排気ガスの輸送
遅れに応じて空燃比フィードバック制御定数の更新速度
を変化させているので、排気ガスの輸送遅れに伴う空燃
比フィードバック制御定数の過補正がなくなり、制御空
燃比の大きなずれを防止することが防止でき、排気エミ
ッションの低減、燃費の向上、触媒排気異臭の低減、ド
ライバビリティの悪化防止等に役立つものである。
As described above, according to the present invention, since the update speed of the air-fuel ratio feedback control constant is changed according to the transportation delay of the exhaust gas, overcorrection of the air-fuel ratio feedback control constant due to the transportation delay of the exhaust gas can be performed. It is possible to prevent a large deviation of the control air-fuel ratio, and it is useful for reducing exhaust emission, improving fuel efficiency, reducing unpleasant odor of catalyst exhaust, and preventing deterioration of drivability.

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

第1図は本発明の構成を説明するための全体ブロック
図、 第2図はシングルO2センサシステムおよびダブルO2セン
サシステムを説明する排気エミッション特性図、 第3図は本発明が解決すべき問題点を説明するためのタ
イミング図、 第4図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図、 第5図は本発明に係る動作を説明するためのタイミング
図、 第6図、第8図、第9図は第4図の制御回路の動作を説
明するためのフローチャート、 第7図は第6図のフローチャートを補足説明するための
タイミング図である。 1……機関本体、3……エアフローメータ、 4……ディストリビュータ、 5,6……クランク角センサ、 10……制御回路、12……触媒コンバータ、 13……上流側(第1の)O2センサ、 15……下流側(第2の)O2センサ、 17……アイドルスイッチ。
FIG. 1 is an overall block diagram for explaining the configuration of the present invention, FIG. 2 is an exhaust emission characteristic diagram for explaining a single O 2 sensor system and a double O 2 sensor system, and FIG. 3 is to be solved by the present invention. FIG. 4 is a timing chart for explaining problems, FIG. 4 is an overall schematic diagram showing an embodiment of an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to the present invention, and FIG. 5 is timing for explaining an operation according to the present invention. FIG. 6, FIG. 8, FIG. 8 and FIG. 9 are flow charts for explaining the operation of the control circuit of FIG. 4, and FIG. 7 is a timing chart for supplementary explanation of the flow chart of FIG. 1 ... Engine main body, 3 ... Air flow meter, 4 ... Distributor, 5,6 ... Crank angle sensor, 10 ... Control circuit, 12 ... Catalytic converter, 13 ... Upstream side (first) O 2 Sensor, 15 …… Downstream (second) O 2 sensor, 17 …… Idle switch.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】内燃機関の排気系に設けられた排気ガス浄
化のための接触コンバータと、 該接触コンバータの上流側、下流側に、それぞれ設けら
れ、排気ガス中の特定成分濃度を検出する上流側、下流
側空燃比センサと、 前記機関の排気ガス輸送遅れに関する機関パラメータに
応じて、前記排気ガス輸送遅れが大きい時には空燃比フ
ィードバック制御定数の更新速度が遅くなるように演算
し、前記排気ガス輸送遅れが小さい時には空燃比フィー
ドバック制御定数の更新速度が速くなるように演算する
制御定数更新速度演算手段と、 該空燃比フィードバック制御定数更新速度で前記下流側
空燃比センサの出力に応じて空燃比フィードバック制御
定数を演算する制御定数演算手段と、 前記空燃比フィードバック制御定数および前記上流側空
燃比センサの出力に応じて空燃比補正量を演算する空燃
比補正量演算手段と、 前記空燃比補正量に応じて前記機関の空燃比を調整する
空燃比調整手段と、 を具備する内燃機関の空燃比制御装置。
1. A catalytic converter for purifying exhaust gas, which is provided in an exhaust system of an internal combustion engine, and an upstream, which is provided on each of an upstream side and a downstream side of the catalytic converter, for detecting a concentration of a specific component in the exhaust gas. Side, downstream side air-fuel ratio sensor, according to the engine parameters related to the exhaust gas transportation delay of the engine, when the exhaust gas transportation delay is large, the update rate of the air-fuel ratio feedback control constant is calculated to be slow, the exhaust gas When the transportation delay is small, the control constant update speed calculation means for calculating so that the update speed of the air-fuel ratio feedback control constant becomes faster; and the air-fuel ratio according to the output of the downstream side air-fuel ratio sensor at the air-fuel ratio feedback control constant update speed. Control constant calculation means for calculating a feedback control constant, the air-fuel ratio feedback control constant and the upstream side air-fuel ratio sensor Air-fuel ratio correction amount calculation means for calculating the air-fuel ratio correction amount according to the output of the sensor, and air-fuel ratio adjustment means for adjusting the air-fuel ratio of the engine according to the air-fuel ratio correction amount. Fuel ratio control device.
【請求項2】前記機関パラメータが前記機関の吸入空気
量である特許請求の範囲第1項に記載の内燃機関の空燃
比制御装置。
2. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the engine parameter is an intake air amount of the engine.
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