JP2692307B2 - Air-fuel ratio control device for internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio control device for internal combustion engine

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JP2692307B2
JP2692307B2 JP29975089A JP29975089A JP2692307B2 JP 2692307 B2 JP2692307 B2 JP 2692307B2 JP 29975089 A JP29975089 A JP 29975089A JP 29975089 A JP29975089 A JP 29975089A JP 2692307 B2 JP2692307 B2 JP 2692307B2
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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、触
媒下流の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。
BACKGROUND OF THE INVENTION [FIELD OF THE INVENTION The present invention (herein, oxygen concentration sensor (O 2 sensor)) air-fuel ratio sensor on the downstream side of the catalytic converter is provided, the catalyst downstream of the O 2 sensor The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, which performs air-fuel ratio feedback control according to.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

O2センサを用いた空燃比フィードバック制御として
は、単一のO2センサにもとづくシングルO2センサシステ
ムと、触媒の上流、下流に設けた2つのO2センサにもと
づくダブルO2センサシステムとがあり、さらに、シング
ルO2センサシステムとしては、O2センサを触媒上流に設
けた型式のもの、およびO2センサを触媒下流に設けた型
式のものがある。
O The air-fuel ratio feedback control using the second sensor, and a single O 2 sensor system based on single O 2 sensor, upstream of the catalyst, and the double O 2 sensor system based on two O 2 sensor provided downstream There, further, as a single O 2 sensor system, of a type provided with a O 2 sensor in the catalyst upstream, and the O 2 sensor is of the type provided downstream of the catalyst.

O2センサを触媒上流に設けたシングルO2センサシステ
ムにおいては、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、排気ガスの非
平衡度(不均一性)たとえば空燃比がリッチであるのに
O2が存在するために、O2センサの反転時期がずれたり、
また、多気筒機関では、気筒間の空燃比ばらつきの影響
を受け、したがって、O2センサは平均空燃比を検出でき
ず、この結果、空燃比の制御精度が低いという課題があ
った。
In a single O 2 sensor system in which an O 2 sensor is installed upstream of the catalyst, the O 2 sensor is installed at a location in the exhaust system that is as close to the combustion chamber as possible, that is, at the exhaust manifold manifold upstream of the catalytic converter. Gas non-equilibrium (non-uniformity), for example, even though the air-fuel ratio is rich
For O 2 is present, inverting timing or deviation of the O 2 sensor,
Further, in a multi-cylinder engine, there is a problem that the O 2 sensor cannot detect the average air-fuel ratio due to the influence of the air-fuel ratio variation among the cylinders, and as a result, the air-fuel ratio control accuracy is low.

他方、O2センサを触媒下流に設けたシングルO2センサ
システムにおいては、排気ガスの非平衡度および平均空
燃比の不検出については解消されるものの、O2センサの
位置が排気弁より遠くなること、触媒の容量および浄化
性能(O2ストレージ効果等の大きさ)によりO2センサの
応答性が低く、従って、空燃比フィードバック制御系の
応答性が悪化し、この結果、触媒の性能を充分発揮でき
ず、エミッションの悪化を招くという課題がある。
On the other hand, in the single O 2 sensor system having a O 2 sensor downstream of the catalyst, but is eliminated for non-detection of non-equilibrium level and the average air-fuel ratio of the exhaust gas, the position of the O 2 sensor becomes longer than the exhaust valve The responsiveness of the O 2 sensor is low due to the capacity and purification performance of the catalyst (size of the O 2 storage effect, etc.), and therefore the responsiveness of the air-fuel ratio feedback control system deteriorates. There is a problem that the emission cannot be achieved and the emission becomes worse.

また、触媒上流、下流にO2センサを設けたダブルO2
ンサシステムにおいては、上流側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O2センサによる空燃
比フィードバック制御を行う。たとえば、下流側O2セン
サにて平均空燃比を検出し、その結果を上流側O2センサ
による空燃比フィードバック制御のスキップ制御定数等
の値に反映させて全体の空燃比制御を行う。したがっ
て、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。しかしなが
ら、ダブルO2センサシステムにおいては、2つのO2セン
サを要するためにコストが高く、また、上流側O2センサ
による空燃比フィードバック制御周期が経時変化等で低
下すると、触媒の性能をやはり充分に発揮できないとい
う課題がある。
Further, in the double O 2 sensor system in which O 2 sensors are provided upstream and downstream of the catalyst, the air-fuel ratio feedback control by the downstream O 2 sensor is performed in addition to the air-fuel ratio feedback control by the upstream O 2 sensor. For example, the average air-fuel ratio is detected by the downstream O 2 sensor, and the result is reflected in the value such as the skip control constant of the air-fuel ratio feedback control by the upstream O 2 sensor to perform the overall air-fuel ratio control. Therefore, as long as the downstream O 2 sensor maintains a stable output characteristic, good exhaust emission is guaranteed. However, in the double O 2 sensor system, two O 2 sensors are required, so the cost is high, and if the air-fuel ratio feedback control cycle by the upstream O 2 sensor decreases due to aging, etc., the performance of the catalyst is still sufficient. There is a problem that it can not be demonstrated to the full.

このため、本願出願人は、既に、触媒下流にO2センサ
を設けたシングルO2センサシステムにおいて、所定振幅
且つ所定周波数の強制自励制御波形(強制発振波形)の
中心値を下流側O2センサの出力に応じて変化させるもの
を提案している(参照:特開平1−66441号公報)。す
なわち、第2図に示すように、下流側O2センサの出力V
OXが変化した場合には、強制自励制御波形AFsの中心値
(粗調整項)AFcを下流側O2センサの出力VOXに応じて変
化させる。この場合、下流側O2センサの出力VOXがリー
ンの場合には、粗調整項AFcは徐々に増加され、他方、
下流側O2センサの出力VOXがリッチの場合には、粗調整
項AFcは徐々に減少される。つまり、粗調整項AFcは積分
制御される。これは第3図に示すように、理論空燃比近
傍(λ=1)で強制自励制御波形が振れた場合(AFs=A
Fso)には、触媒は浄化性能を最大に発揮できるが、リ
ッチ側の空燃比(λ<1)もしくはリーン側の空燃比
(λ>1)で強制自励制御波形が振れても(AFs1,A
Fs2)触媒の浄化性能は発揮できない。このため、強制
自励制御波形AFs1もしくはAFs2を触媒の浄化性能を発揮
できるようにAFsoに近づけるために粗調整項AFc(積分
項)導入したものである。
Therefore, the present applicant has already in a single O 2 sensor system having a O 2 sensor downstream of the catalyst, the downstream O 2 the center value of a predetermined amplitude and a predetermined frequency of the forced self excitation control waveform (forced oscillation waveform) It has been proposed to change it according to the output of the sensor (see Japanese Patent Laid-Open No. 1-66441). That is, as shown in FIG. 2 , the output V of the downstream O 2 sensor
When OX changes, the center value (coarse adjustment term) AF c of the forced self-excited control waveform AF s is changed according to the output V OX of the downstream O 2 sensor. In this case, when the output V OX of the downstream O 2 sensor is lean, the coarse adjustment term AF c is gradually increased, while
When the output V OX of the downstream O 2 sensor is rich, the coarse adjustment term AF c is gradually reduced. That is, the coarse adjustment term AF c is integration-controlled. This is because when the forced self-excitation control waveform fluctuates near the stoichiometric air-fuel ratio (λ = 1) as shown in Fig. 3 (AF s = A
For F so ), the catalyst can maximize its purification performance, but even if the forced self-excited control waveform fluctuates with the air-fuel ratio on the rich side (λ <1) or the air-fuel ratio on the lean side (λ> 1) (AF s1 , A
F s2 ) Purification performance of catalyst cannot be exhibited. Therefore, the coarse adjustment term AF c (integral term) is introduced in order to bring the forced self-excited control waveform AF s1 or AF s2 close to AF so that the purification performance of the catalyst can be exhibited.

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

しかしながら、上述の従来形装置においては、O2スト
レージ効果を発揮できない状況が頻発する車両において
は、高精度の空燃比制御ができないという課題がある。
たとえば、触媒入りガスの空燃比が理論空燃比から大き
くずれ、しかもこのずれが長時間持続して三元触媒のO2
ストレージ量が通常状態でのO2ストレージ量に対して大
きく変動し、O2ストレージ効果が発揮できない場合に
は、上述の従来型装置では単に積分制御によって強制自
励制御波形の中心値を制御しているため、制御空燃比の
理論空燃比への収束性が悪く、この結果、触媒の浄化性
能が発揮できずエミッションの悪化を招くという課題が
ある。
However, the above-described conventional device has a problem that high-precision air-fuel ratio control cannot be performed in a vehicle in which the O 2 storage effect often cannot be exhibited.
For example, the air-fuel ratio of the catalyst entering gas is deviated from the stoichiometric air-fuel ratio, yet the three-way catalyst this shift long lasting to O 2
Storage amount significantly varies relative to the O 2 storage amount in the normal state, O 2 if the storage effect can not be exhibited controls the central value of the forced self excitation control waveform by simply integral control is a conventional device described above Therefore, the convergence of the control air-fuel ratio to the theoretical air-fuel ratio is poor, and as a result, there is a problem that the purification performance of the catalyst cannot be exhibited and the emission is deteriorated.

したがって、本発明の目的は、O2ストレージ量を監視
することにより、触媒の浄化性能を充分発揮させると共
に、O2ストレージ効果による空燃比制御精度の低下を防
止してエミッションの悪化を防止した空燃比フィードバ
ック制御システムを提供することにある。
Therefore, the object of the present invention is to monitor the amount of O 2 storage to sufficiently exert the purification performance of the catalyst, and to prevent the deterioration of the air-fuel ratio control accuracy due to the O 2 storage effect to prevent the deterioration of emissions. It is to provide a fuel ratio feedback control system.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上述の課題を解決するための手段は第1図に示され
る。すなわち、内燃機関の排気通路に設けられた三元触
媒の下流側の排気通路には、機関の空燃比を検出する触
媒下流空燃比センサが設けられている。粗調整項演算手
段は、空燃比センサの出力VOXがリッチのときにリーン
側に漸次変化し、空燃比センサの出力VOXがリーンのと
きにリッチ側に漸次変化する粗調整項AFcを演算する。
強制自励制御波形生成手段は、所定振幅ΔAFsと、所定
周波数(周期T相当)と、所定のデューティ比により定
まる所定のリッチ比率及びリーン比率とを有する強制自
励制御波形AFsを生成する。また、デューティ比可変手
段は空燃比センサの出力VOXがリッチのときには強制自
励制御波形のリーン比率を大きくさせ、空燃比センサの
出力VOXがリーンのときには強制自励制御波形のリッチ
比率を大きくさせるように前記強制自励制御波形のデュ
ーティ比を可変とする。そして、空燃比調整手段は粗調
整項AFc及び強制自励制御波形AFs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-mentioned problem is shown in FIG. That is, a catalyst downstream air-fuel ratio sensor for detecting the air-fuel ratio of the engine is provided in the exhaust passage downstream of the three-way catalyst provided in the exhaust passage of the internal combustion engine. The coarse adjustment term calculation means calculates a coarse adjustment term AF c that gradually changes to the lean side when the output V OX of the air-fuel ratio sensor is rich and gradually changes to the rich side when the output V OX of the air-fuel ratio sensor is lean. Calculate
The forced self-excited control waveform generating means generates the forced self-excited control waveform AFs having a predetermined amplitude ΔAFs, a predetermined frequency (corresponding to the period T), and a predetermined rich ratio and lean ratio determined by a predetermined duty ratio. Further, the duty ratio varying means to increase the lean ratio of forced self excitation control waveform when the output V OX of the air-fuel ratio sensor is rich, the output V OX of the air-fuel ratio sensor is rich ratio of forced self excitation control waveform when the lean The duty ratio of the forced self-excited control waveform is made variable so as to be increased. The air-fuel ratio adjusting means adjusts the air-fuel ratio of the engine according to the rough adjustment term AF c and the forced self-excited control waveform AF s .

〔作用〕[Action]

上述の手段によれば、粗調整項により論理空燃比近傍
で空燃比制御が行われるので、触媒の浄化性能を高く維
持でき、しかも、三元触媒のO2ストレージ量に応じて強
制自励制御波形のリッチ、リーンデューティ比を可変と
したので、空燃比制御値の変動幅を大きくすることな
く、O2ストレージ効果による空燃比制御量のずれを少な
くできる。
According to the above means, the air-fuel ratio control is performed in the vicinity of the logical air-fuel ratio by the rough adjustment term, so the purification performance of the catalyst can be maintained high, and the forced self-excitation control is performed according to the O 2 storage amount of the three-way catalyst. Since the waveform rich and lean duty ratios are variable, it is possible to reduce the deviation of the air-fuel ratio control amount due to the O 2 storage effect without increasing the fluctuation range of the air-fuel ratio control value.

〔実施例〕〔Example〕

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である。第4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は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. 4, an air flow meter 3 is provided in an intake passage 2 of an engine main body 1. The air flow meter 3 directly measures the amount of intake air, and has a built-in potentiometer to generate an analog voltage output signal proportional to the amount of intake air. 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, for example, a crank angle sensor 5 that generates a reference position detection pulse signal every 720 ° converted into a crank angle, and a reference position detection pulse signal every 30 ° converted into a crank angle. A crank angle sensor 6 for generating 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 a fuel supply system to an 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 detects the temperature TH of the cooling water.
Generates an analog voltage electric signal corresponding 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つの有毒成分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, a catalytic converter 12 is provided to accommodate three toxic components HC in the exhaust gas, CO, a three-way catalyst for simultaneously purifying NO x.

触媒コンバータ12の下流側の排気管13にはO2センサ14
が設けられている。O2センサ14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
14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101
に発生する。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。
An O 2 sensor 14 is provided on the exhaust pipe 13 downstream of the catalytic converter 12.
Is provided. The O 2 sensor 14 generates an electric signal according to the oxygen component concentration in the exhaust gas. That is, the O 2 sensor
14 is an A / D converter 101 with a control circuit 10 that outputs different output voltages depending on whether the air-fuel ratio is lean or rich with respect to the theoretical air-fuel ratio.
Occurs. The control circuit 10 is configured as, for example, a microcomputer, and includes a ROM 104, a RAM 105, a backup RAM 106, a clock generation circuit 107, and the like in addition to the A / D converter 101, the input / output interface 102, and the CPU 103.

また、吸気通路2のスロットル弁15には、スロットル
弁15が全閉か否か検出するためのアイドルスイッチ16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 15 in the intake passage 2 is provided with an idle switch 16 for detecting whether or not the throttle valve 15 is fully closed. This output signal is supplied to the input / output interface 102 of the control circuit 10. .

17は2次空気導入吸気弁であって、減速時あるいはア
イドル時に2次空気を排気管11に供給してHC,COエミッ
ションを低減するためのものである。
Reference numeral 17 denotes a secondary air introduction intake valve for supplying secondary air to the exhaust pipe 11 at the time of deceleration or idling to reduce HC and CO emissions.

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
後にそのボローアウト端子が“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、したがって、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。
In the control circuit 10, the down counter 108, the flip-flop 109, and the drive circuit 110
Is to control the 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 its borrow-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 biased by the above-mentioned fuel injection amount TAU, and therefore, the 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、回転速度データ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RA
M105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. Further, the rotation speed data Ne is calculated by the interrupt of the crank angle sensor 6 every 30 ° CA and RA
It is stored in a predetermined area of M105.

第5図は微調整項AFfを演算するためのルーチンであ
って、所定時間たとえば4ms毎に実行される。ステップ5
01では、空燃比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70
℃以下の時、機関始動中、始動後増量中、暖機増量中、
パワー増量中、燃料カット中、スロットル弁16が全閉
(LL=“1")のとき、回転速度Ne、車速、アイドルスイ
ッチ16の信号LL、冷却水温THW等にもとづいて2次空気
が導入されているとき、軽負荷のとき、O2センサ14が活
性化していないとき等はいずれも空燃比フィードバック
条件が不成立であり、その他の場合が空燃比フィードバ
ック条件成立である。空燃比フィードバック条件が不成
立のときには、ステップ513に直接進む。空燃比フィー
ドバック条件成立の場合にはステップ502に進む。ステ
ップ502では、O2センサ14の出力VOXをA/D変換して取込
み、ステップ503にて基準電圧VRたとえば0.45Vと比較す
る。この結果、VOX≦VR(リーン)であればステップ504
にて空燃比フラグXOXを“0"(リーン)とし、ステップ5
05にて前回の空燃比フラグXOXOが“1"(リッチ)か否か
を判別する。この結果、フラグXOXが“1"(リッチ)か
ら“0"(リーン)へ反転した場合のみ、第6図に示すご
とく、ステップ507にて微調整項AFfをΔAFf(一定値)
とする。そして、ステップ512に進む。他方、ステップ5
03にて、VOX>VR(リッチ)であればステップ508にて空
燃比フラグXOXを“1"(リッチ)とし、ステップ509にて
前回の空燃比フラグXOXOが“0"(リーン)か否かが判別
する。この結果、フラグXOXが“0"(リーン)から“1"
(リッチ)へ反転した場合のみ、第6図に示すごとく、
ステップ511にて微調整項AFfを−ΔAFf(一定値)とす
る。そして、ステップ512に進む。
FIG. 5 shows a routine for calculating the fine adjustment term AF f, which is executed every predetermined time, for example, 4 ms. Step 5
At 01, it is determined whether or not the air-fuel ratio feedback condition is satisfied. For example, if the cooling water temperature is a predetermined value, for example 70
When the temperature is below ℃, during engine start, during post-start increase, during warm-up increase,
When the throttle valve 16 is fully closed (LL = "1") during power increase and fuel cut, secondary air is introduced based on the rotation speed Ne, vehicle speed, idle switch 16 signal LL, cooling water temperature THW, etc. The air-fuel ratio feedback condition is not satisfied when the O 2 sensor 14 is not activated, the air-fuel ratio feedback condition is satisfied, and the air-fuel ratio feedback condition is satisfied in other cases. When the air-fuel ratio feedback condition is not satisfied, the process directly proceeds to step 513. If the air-fuel ratio feedback condition is satisfied, the routine proceeds to step 502. In step 502, the output V OX of the O 2 sensor 14 is A / D converted and captured, and in step 503, it is compared with a reference voltage V R, for example, 0.45V. As a result, if V OX ≦ V R (lean), step 504
Set the air-fuel ratio flag XOX to "0" (lean) at step 5
At 05, it is determined whether or not the previous air-fuel ratio flag XOXO is "1" (rich). As a result, only when the flag XOX is inverted from "1" (rich) to "0" (lean), the fine adjustment term AF f is changed to ΔAF f (constant value) in step 507 as shown in FIG.
And Then, it proceeds to step 512. On the other hand, step 5
At 03, V OX> V R the air-fuel ratio flag XOX in if (rich) Step 508 "1", and (rich) at step 509 the previous air fuel ratio flag XOXO "0" or (lean) It is determined whether or not. As a result, the flag XOX changes from "0" (lean) to "1".
Only when inverted to (rich), as shown in FIG.
In step 511, the fine adjustment term AF f is set to −ΔAF f (constant value). Then, it proceeds to step 512.

ステップ512では、後述の第7図のルーチンにおいてO
2センサ14の出力VOXの反転周期を演算するためのカウン
タCNTをクリアする。
At step 512, the routine shown in FIG.
2 Clear the counter CNT for calculating the inversion cycle of the output V OX of the sensor 14.

そして、ステップ513にてこのルーチンは終了する。 Then, in step 513, this routine ends.

このように、第5図のルーチンによれば、第6図に示
すように、O2センサ14の出力反転毎にスキップした波形
の微調整項AFfが演算される。つまり、O2センサ14の出
力自身により自励制御波形が得られる。言い換えると、
微調整項AFfの制御はスキップ制御に相当する。
Thus, according to the routine of FIG. 5, as shown in FIG. 6, the fine adjustment term AF f of the skipped waveform is calculated every time the output of the O 2 sensor 14 is inverted. That is, the self-excited control waveform is obtained from the output of the O 2 sensor 14 itself. In other words,
The control of the fine adjustment term AF f corresponds to the skip control.

第7図は粗調整項AFcを演算するためのルーチンであ
って、所定時間たとえば64ms毎に実行される。ステップ
701では、第5図のステップ501と同様に、空燃比フィー
ドバック条件成立か否かを判別する。この結果、空燃比
フィードバック条件が成立した場合のみステップ702〜7
07のフローが実行される。すなわち、ステップ702で
は、カウンタCNTが一定値KCNTに到達したか否かを判別
する。なお、カウンタCNTは、上述のごとく、O2センサ1
4の出力VOXの反転毎にクリアされている。したがって、
始めは、ステップ702からステップ703に進み、カウンタ
CNTを+1カウントアップしてステップ708に進む。カウ
ンタCNTがKCNTに到達すると、すなわち時間KCNT×64ms
経過すると、ステップ702でのフローはステップ704〜70
7に進む。
FIG. 7 shows a routine for calculating the rough adjustment term AF c, which is executed every predetermined time, for example, every 64 ms. Steps
In step 701, it is determined whether or not the air-fuel ratio feedback condition is satisfied, as in step 501 in FIG. As a result, steps 702 to 7 are performed only when the air-fuel ratio feedback condition is satisfied.
The flow of 07 is executed. That is, in step 702, it is determined whether or not the counter CNT has reached the constant value KCNT. The counter CNT is the O 2 sensor 1 as described above.
4 output Cleared at every inversion of V OX . Therefore,
At the beginning, go from step 702 to step 703
CNT is incremented by +1 and the process proceeds to step 708. When the counter CNT reaches KCNT, that is, time KCNT × 64 ms
After that, the flow in Step 702 is Steps 704 to 70.
Go to 7.

ステップ704では、カウンタCNTをクリアし、ステップ
705では、空燃比フラグXOXにより現在の触媒下流空燃比
がリーン(“0")かリッチ(“1")かを判別する。この
結果、リーンであれば、ステップ706にて粗調整項AFc
ΔAFc(一定値)だけ増大させ、他方、リッチであれば
ステップ707にてΔAFcだけ減少させる。そして、ステッ
プ708に進む。
In step 704, the counter CNT is cleared and the step
At 705, it is determined whether the present catalyst downstream air-fuel ratio is lean (“0”) or rich (“1”) by the air-fuel ratio flag XOX. As a result, if it is lean, the coarse adjustment term AF c is increased by ΔAF c (constant value) in step 706, while if it is rich, it is decreased by ΔAF c in step 707. Then, it proceeds to step 708.

なお、値ΔAFcは第5図のステップ507,511において用
いられたスキップ量ΔAFfに比べて小さい。すなわち、 ΔAFc<ΔAFf である。したがって、第8図に示すように、空燃比がリ
ーンであれば(XOX=“0")、粗調整項AFcはΔAFcによ
り徐々に増大され、空燃比がリッチであれば(XOX=
“1")、粗調整項AFcはΔAFcにより徐々に減少される。
つまり、粗調整項AFcの制御は積分制御に相当する。ま
た、粗調整項AFcに空燃比の反転毎のスキップの制御を
導入して空燃比の収束性を高めることもできる。
The value ΔAF c is smaller than the skip amount ΔAF f used in steps 507 and 511 in FIG. That is, ΔAF c <ΔAF f . Therefore, as shown in FIG. 8, when the air-fuel ratio is lean (XOX = “0”), the rough adjustment term AF c is gradually increased by ΔAF c, and when the air-fuel ratio is rich (XOX = “0”).
“1”), the coarse adjustment term AF c is gradually reduced by ΔAF c .
That is, the control of the rough adjustment term AF c corresponds to the integral control. It is also possible to introduce a skip control for each inversion of the air-fuel ratio into the rough adjustment term AF c to improve the convergence of the air-fuel ratio.

第7図の粗調整項演算ルーチンの実質的な実行、不実
行は、第5図の微調整項演算ルーチンの実質的な不実
行、実行にそれぞれ依存する。すなわち、触媒下流空燃
比が理論空燃比からずれている場合には、VOX≦VR(リ
ーン)もしくはVOX>VR(リッチ)のいずれか一方に保
持され、したがって、第5図のルーチンによる微調整項
AFfはΔAFfもしくは−ΔAFfのいずれか一方に保持さ
れ、この結果、ステップ512によるカウンタCNTのクリア
はない。他方、この場合には、第7図のルーチンによる
粗調整項AFcはKCNT×64ms毎に徐々に増大もしくは減少
される。つまり、微調整項AFfの制御よりもむしろ粗調
整項AFcの制御が行われる。
The execution or non-execution of the rough adjustment term calculation routine of FIG. 7 depends on the execution or non-execution of the fine adjustment term calculation routine of FIG. 5, respectively. That is, when the catalyst downstream air-fuel ratio deviates from the stoichiometric air-fuel ratio, either V OX ≤V R (lean) or V OX > V R (rich) is held, and therefore the routine of FIG. Fine adjustment term by
AF f is held in either ΔAF f or −ΔAF f , and as a result, the counter CNT is not cleared in step 512. On the other hand, in this case, the rough adjustment term AF c according to the routine of FIG. 7 is gradually increased or decreased every KCNT × 64 ms. That is, the coarse adjustment term AF c is controlled rather than the fine adjustment term AF f .

逆に、触媒下流空燃比が理論空燃比に収束した場合に
は、O2センサ14の出力VOXの反転は頻雑に行われ、つま
り、O2センサ14の出力VOXの反転周期は短かくなり、微
調整項AFfは頻雑にΔAFf,−ΔAFf間を繰返す。この場
合、カウンタCNTはKCNTに到達する前に第5図のステッ
プ512によってクリアされ、この結果、第7図のステッ
プ702でのフローは常にステップ703に進むようになる。
つまり、粗調整項AFcの増大もしくは減少はなく、した
がって、粗調整項AFcの制御は禁止されてその値はホー
ルドされ、微調整項AFfの制御のみが行われる。
Conversely, if the catalyst downstream air-fuel ratio converges to the stoichiometric air-fuel ratio, reversal of the output V OX of the O 2 sensor 14 is performed miscellaneous frequent, that is, the inversion cycle of the output V OX of the O 2 sensor 14 is short As a result, the fine adjustment term AF f is frequently repeated between ΔAF f and −ΔAF f . In this case, the counter CNT is cleared by step 512 in FIG. 5 before reaching KCNT, so that the flow in step 702 in FIG. 7 always proceeds to step 703.
That is, an increase or decrease of the coarse adjustment section AF c is not, therefore, the value control is prohibited coarse adjustment section AF c is held, only the control of the fine adjustment term AF f is performed.

第9図は自励発振項(強制発振項)AFsを生成するた
めのルーチンであって、所定時間毎たとえば4ms毎に実
行される。ステップ901では、第5図のステップ501と同
様、空燃比フィードバック条件成立か否かを判別する。
この結果、空燃比フィードバック条件不成立であればス
テップ918に直接進み、空燃比フィードバック条件成立
のときのみステップ902に進む。
FIG. 9 is a routine for generating the self-excited oscillation term (forced oscillation term) AF s, which is executed every predetermined time, for example, every 4 ms. In step 901, similarly to step 501 of FIG. 5, it is determined whether or not the air-fuel ratio feedback condition is satisfied.
As a result, if the air-fuel ratio feedback condition is not satisfied, the process directly proceeds to step 918, and only when the air-fuel ratio feedback condition is satisfied, the process proceeds to step 902.

ステップ902では、O2センサ14の出力VOXをA/D変換し
て第10図に示す3つの領域のいずれかに属するかすなわ
ち VOX≦V1 V1<VOX<V2 VOX≧V2 に属するかを判別する。この結果、VOX≦V1であればス
テップ904にてリッチ時間TRを、 TR←T1(たとえば750ms相当値) とし、V1<VOX<V2であればステップ905にてリッチ時間
TRを、 TR←T2(たとえば500ms相当値) とし、VOX≧V2であればステップ906にてリッチ時間T
Rを、 TR←T3(たとえば250ms相当値) とする。ここで、T1>T2>T3である。次に、ステップ90
7にてリーン時間TLを、 TL←T−TR ただし、Tは一定値たとえば1000msとする。すなわ
ち、O2センサ14の出力VOXは三元触媒のO2ストレージ量
を間接的に表わしているので、第10図に示すごとく、V
OX≦V1であれば三元触媒のO2ストレージ量が大きいとみ
なし、自励発振項AFsのリッチデューティ比TR/Tを大き
くし、V1<VOX<V2であれば三元触媒のO2ストレージ量
は中程度とみなし、自励発振項AFsのリッチデューティ
比TR/Tを中程度にし、VOX≧V2であれば三元触媒のO2
トレージ量が小さいとみなし、自励発振項AFsのリッチ
デューティ比TR/Tを小さくし、これにより、空燃比の収
束性を向上させる。
In step 902, the output V OX of the O 2 sensor 14 is A / D converted and belongs to one of the three regions shown in FIG. 10, that is, V OX ≦ V 1 V 1 <V OX <V 2 V OX ≧ Determine if it belongs to V 2 . As a result, the rich rich time T R at step 904 if V OX ≦ V 1, at T R ← T 1 (e.g. 750ms equivalent value) and, V 1 <V OX <If V 2 Step 905 time
The T R, T R ← T 2 and (e.g. 500ms equivalent value), V OX ≧ V 2 a long if the rich time at step 906 T
Let R be T R ← T 3 (for example, a value equivalent to 250 ms). Here, T 1 > T 2 > T 3 . Then step 90
At 7, the lean time T L is set to T L ← T−T R , where T is a constant value, for example, 1000 ms. That is, since the output V OX of the O 2 sensor 14 indirectly represents the O 2 storage amount of the three-way catalyst, as shown in FIG.
If OX ≤ V 1 , it is considered that the O 2 storage amount of the three-way catalyst is large, and the rich duty ratio T R / T of the self-oscillation term AF s is increased. If V 1 <V OX <V 2 , Considering that the O 2 storage amount of the source catalyst is medium, the rich duty ratio T R / T of the self-excited oscillation term AF s is set to medium, and if V OX ≧ V 2 , the O 2 storage amount of the three-way catalyst is small. As a result, the rich duty ratio T R / T of the self-excited oscillation term AF s is reduced, thereby improving the convergence of the air-fuel ratio.

ステップ908〜917のフローは上述のリッチ時間TR、リ
ーン時間TLにもとづく第11図に示す強制自励制御波形AF
sを発生させる。すなわち、ステップ908にカウンタCNTS
を+1カウントアップし、ステップ909にてフラグXSIC
が“1"か否かを判別する。この結果、XSIC=“1"であれ
ば、ステップ910にカウンタCNTSがリッチ時間TRに到達
したか否かを判別し、カウンタCNTSがリッチ時間TRに到
達した場合のみ、ステップ911にてカウンタCNTSをクリ
アし、ステップ912にて自励発振項AFsを−ΔAFsに反転
させると共に、ステップ913にてフラグXSICを“0"に反
転させる。同様に、ステップ909にてXSIC=“0"であれ
ば、ステップ914にてカウンタCNTSがリーン時間TLに到
達したか否かを判別し、カウンタCNTSがリーン時間TL
到達した場合のみ、ステップ915にてカウンタCNTSをク
リアし、ステップ916にて自励発振項AFsをΔAFsに反転
させると共に、ステップ917にてフラグXSICを“1"に反
転させる。
The flow of steps 908 to 917 is based on the rich time T R and the lean time T L described above, and the forced self-excited control waveform AF shown in FIG.
generate s . That is, in step 908, the counter CNTS
Is incremented by 1 and the flag XSIC is added in step 909.
Determines whether is "1". As a result, if XSIC = "1", the counter CNTS is determined whether the host vehicle has reached the rich period T R to step 910, if the counter CNTS has reached the rich period T R only, the counter at step 911 CNTS is cleared, and in step 912 the self-oscillation term AF s is inverted to −ΔAF s , and in step 913 the flag XSIC is inverted to “0”. Similarly, if XSIC = "0" at step 909, the counter CNTS is determined whether the host vehicle has reached the lean time T L in step 914, if the counter CNTS has reached the lean time T L only, The counter CNTS is cleared in step 915, the self-excited oscillation term AF s is inverted to ΔAF s in step 916, and the flag XSIC is inverted to “1” in step 917.

そして、ステップ918にてこのルーチンは終了する。 Then, in step 918, this routine ends.

第12図は噴射量演算ルーチンであって、所定クランク
角毎たとえば360°CA毎に実行される。ステップ1201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を読出して基本噴射量TAUPを演算する。たとえばTAUP
←α・Q/Ne(αは定数)とする。ステップ1202では、最
終噴射量TAUを、TAU←TAUP・(AFf+AFc+AFs+β)+
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12
03に、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1204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のボローアウト信号に
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. 12 is an injection amount calculation routine, which is executed every predetermined crank angle, for example, every 360 ° CA. In step 1201, intake air amount data Q and rotation speed data are read from RAM 105.
Ne is read to calculate the basic injection amount TAUP. For example, TAUP
← α · Q / Ne (α is a constant). In step 1202, the final injection amount TAU is calculated by TAU ← TAUP · (AF f + AF c + AF s + β) +
Calculate with γ. Here, β and γ are correction amounts determined by other operation state parameters. Then step 12
In 03, the injection amount TAU is set in the down counter 108 and the flip-flop 109 is set to start fuel injection. Then, in step 1204, 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 borrow-out signal of the down counter 108, and the fuel injection ends.

このように、O2センサ14の出力VOXの3分割領域に応
じて自励発振項AFsのデューティ比を可変としている
が、この分割領域数は他の数にもなし得る。
As described above, the duty ratio of the self-excited oscillation term AF s is made variable according to the three divided regions of the output V OX of the O 2 sensor 14, but the number of divided regions can be other numbers.

さらに、上述のO2ストレージ量をO2ストレージ項AF
CCROを併用することにより空燃比の収束性を向上させる
ことができる。
Moreover, the O 2 storage section AF the O 2 storage amount above
By using CCRO together, the convergence of the air-fuel ratio can be improved.

第13図はO2ストレージ項AFCCROを演算するためのルー
チンであって、所定時間毎たとえば16ms毎に実行され
る。ステップ1301では、第5図のステップ501と同様、
空燃比フィードバック条件成立か否かを判別する。この
結果、空燃比フィードバック条件不成立であればステッ
プ1311に直接進み、空燃比フィードバック条件成立のと
きのみステップ1302に進む。ステップ1302では、O2セン
サ14の出力VOXをA/D変換して取込み、ステップ1303にて
VOXを判別する。すなわち、第14図に示すごとく、0〜
1.0Vの間を7分割にし、つまり O〜OX 1 OX 1〜OX 2 OX 2〜OX 3 OX 3〜OX 4 OX 4〜OX 5 OX 5〜OX 6 OX 6〜1.0V に7分割し、VOXがこれらの領域のいずれにあるかを判
別する。すなわち、0≦VOX<OX 1であれば、ステップ1
304にて、O2ストレージ項AFCCROを、 AFCCRO←f1 とし、OX 1≦VOX<OX 2であれば、ステップ1305にて、O
2ストレージ項AFCCROを、 AFCCRO←f2 とし、OX 2≦VOX<OX 3であれば、ステップ1306にて、O
2ストレージ項AFCCROを、 AFCCRO←f3 とし、OX 3≦VOX<OX 4であれば、ステップ1307にて、O
2ストレージ項AFCCROを、 AFCCRO←0 とし、OX 4≦VOX<OX 5であれば、ステップ1308にて、O
2ストレージ項AFCCROを、 AFCCRO←f4 とし、OX 5≦VOX<OX 6であれば、ステップ1309にて、O
2ストレージ項AFCCROを、 AFCCRO←f5 とし、OX 6≦VOX≦1.0Vであれば、ステップ1310にて、O
2ストレージ項AFCCROを、 AFCCRO←f6 とする。
FIG. 13 is a routine for calculating the O 2 storage term AF CCRO, which is executed every predetermined time, for example, every 16 ms. In step 1301, the same as step 501 in FIG. 5,
It is determined whether or not the air-fuel ratio feedback condition is satisfied. As a result, if the air-fuel ratio feedback condition is not satisfied, the process directly proceeds to step 1311, and only when the air-fuel ratio feedback condition is satisfied, the process proceeds to step 1302. In step 1302, the output V OX of the O 2 sensor 14 is A / D converted and captured, and in step 1303
Determine V OX . That is, as shown in FIG.
Divide between 1.0V into 7 divisions, that is, O to OX 1 OX 1 to OX 2 OX 2 to OX 3 OX 3 to OX 4 OX 4 to OX 5 OX 5 to OX 6 OX 6 to 1.0V divided into 7 and Determine which of these regions OX is in. That is, if 0 ≦ V OX <OX 1, step 1
At 304, the O 2 storage term AF CCRO is set to AF CCRO ← f 1 , and if OX 1 ≤ V OX <OX 2, then at step 1305, O
2 Set the storage term AF CCRO to AF CCRO ← f 2 , and if OX 2 ≤ V OX <OX 3, set O in step 1306.
2 Set the storage term AF CCRO to AF CCRO ← f 3 , and if OX 3 ≤ V OX <OX 4, set O in step 1307.
2 Storage term AF CCRO is set to AF CCRO ← 0, and if OX 4 ≤ V OX <OX 5, then at step 1308, O
2 Set the storage term AF CCRO to AF CCRO ← f 4 , and if OX 5 ≤ V OX <OX 6, set O in step 1309.
2 Set the storage term AF CCRO to AF CCRO ← f 5 , and if OX 6 ≤ V OX ≤ 1.0 V, in step 1310, set O
2 Set the storage term AF CCRO to AF CCRO ← f 6 .

そして、ステップ1311にて第13図のルーチンは終了す
る。
Then, in step 1311, the routine of FIG. 13 ends.

このように、O2センサ14は触媒下流に位置するので、
O2センサ14の出力VOXにより三元触媒のO2ストレージ量
をさらにモニタでき、したがって、この量に応じて強制
自励発振項AFsのデューティ比を可変とすることに加え
てO2ストレージ項AFCCROを演算する。なお、O2ストレー
ジ項AFCCROのみをO2ストレージ量に応じて可変とした場
合には、O2ストレージ項AFCCROの振幅を大きくしなけれ
ばならず、この結果、空燃比が大きく変動して空燃比の
収束性、ドライバビリティの悪化を招くが、強制自励発
振項AFsのデューティ比を可変とすることによりO2スト
レージ項AFCCROの振幅を小さくできるので、空燃比の収
束性、ドライバビリティの悪化を小さくできる。
Thus, since the O 2 sensor 14 is located downstream of the catalyst,
The output V OX of the O 2 sensor 14 can further monitor the O 2 storage amount of the three-way catalyst. Therefore, in addition to varying the duty ratio of the forced self-oscillation term AF s according to this amount, the O 2 storage Compute the term AF CCRO . If only the O 2 storage term AF CCRO is made variable according to the O 2 storage amount, the amplitude of the O 2 storage term AF CCRO must be increased, and as a result, the air-fuel ratio fluctuates greatly. Although the air-fuel ratio convergence and drivability deteriorate, the amplitude of the O 2 storage term AF CCRO can be reduced by changing the duty ratio of the forced self-excited oscillation term AF s. The deterioration of the ability can be reduced.

第15図はO2ストレージ項AFCCROを加えた場合の噴射量
演算ルーチンであって、第12図のステップ1202の代わり
にステップ1501を設けてある。すなわち、最終噴射量TA
Uは、 TAU←TAUP・(AFf+AFc+AFs+AFCCRO+β)+γであ
る。
FIG. 15 shows an injection amount calculation routine when the O 2 storage term AF CCRO is added, and step 1501 is provided instead of step 1202 of FIG. That is, the final injection amount TA
U is TAU ← TAUP · (AF f + AF c + AF s + AF CCRO + β) + γ.

なお、第13図におけるステップ1304,1305,1306におけ
るf1,f2,f3は、それぞれ、f1・dtL,f2・dtL,f3・d
tL(dtLはリーン継続時間)とし、ステップ1308,1309,1
310におけるf4,f5,f6は、それぞれf4・dtR,f5
dtR,f6・dtR(dtRはリッチ継続時間)としてもよい。
また、第13図のステップ1304,1305,1306,1308,1309,131
0における負荷たとえば1回転当りの吸入空気量Q/Neの
変化率に応じた値としてもよい。
Note that f 1 , f 2 , and f 3 in steps 1304, 1305, and 1306 in FIG. 13 are f 1 · d tL , f 2 · d tL , and f 3 · d, respectively.
tL (d tL is the lean duration), and steps 1308,1309,1
F 4 , f 5 , and f 6 in 310 are f 4 · d tR and f 5 ·, respectively.
It may be d tR , f 6 · d tR (d tR is rich duration time).
Also, steps 1304, 1305, 1306, 1308, 1309, 131 in FIG.
It may be a value corresponding to the change rate of the load at 0, for example, the intake air amount Q / Ne per one rotation.

また、上述の実施例では、微調整項AFfを導入してい
るが、粗調整項AFc及びデューティ比可変の強制自励発
振波形AFsのみの導入でも空燃比制御は可能である。こ
の場合には、空燃比が理論空燃比近傍から外れた場合に
は、強制自励発振波形AFsが微調整項AFfの代りをなす。
Further, although the fine adjustment term AF f is introduced in the above-described embodiment, the air-fuel ratio control can be performed by introducing only the coarse adjustment term AF c and the duty self-oscillation waveform AF s with a variable duty ratio. In this case, when the air-fuel ratio deviates from the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio, the forced self-excited oscillation waveform AF s takes the place of the fine adjustment term AF f .

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, instead of an air flow meter, a Karman vortex sensor, a heat wire sensor, or the like can be used as the intake air amount sensor.

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時空気量
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1201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1202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).
An electric bleed air control valve is used to adjust 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 the 2 o'clock air amount sent to the exhaust system of the engine. The present invention can be applied to things that are adjusted. In this case, the basic fuel injection amount corresponding to the basic injection amount TAUP in step 1201 is determined by the carburetor itself, that is, the intake pipe negative pressure according to the intake air amount and the rotational speed of the engine. At 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。特に、空燃比センサしてTiO2
ンサを用いると、制御応答性が向上し、下流側空燃比セ
ンサの出力による過補正が防止できる。
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. In particular, when a TiO 2 sensor is used as the air-fuel ratio sensor, control response is improved and overcorrection due to the output of the downstream side air-fuel ratio sensor can be prevented.

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-described 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、O2ストレージ量
に応じて強制自励発振項のデューティ比を可変としてい
るので、制御空燃比の収束性が向上してエミッションの
悪化を防止でき、しかも、制御周波数は高く維持され、
したがって、触媒の浄化性能を最大に発揮できる。
As described above, according to the present invention, since the duty ratio of the forced self-excited oscillation term is variable according to the O 2 storage amount, the convergence of the control air-fuel ratio can be improved and the deterioration of emission can be prevented. , The control frequency is kept high,
Therefore, the purification performance of the catalyst can be maximized.

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

第1図は本発明の基本構成を示すブロック回路図、 第2図は本発明が解決しようとする課題を説明するタイ
ミング図、 第3図は強制自励制御波形と触媒浄化機能との関係を示
すグラフ、 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、第7図、第9図、第12図、第13図、第15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6図は第5図のフローチャートを補足説明するタイミ
ング図、 第8図は第7図のフローチャートを補足説明するタイミ
ング図、 第10図は第9図のフローチャートを補足説明する図、 第11図は第9図のフローチャートを補足説明するタイミ
ング図、 第14図は第13図のフローチャートを補足説明するタイミ
ング図である。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing the basic configuration of the present invention, FIG. 2 is a timing diagram for explaining the problems to be solved by the present invention, and FIG. 3 shows the relationship between the forced self-excited control waveform and the catalyst cleaning function. The graph shown in FIG. 4 is an overall schematic view showing one embodiment of the air-fuel ratio control system for an internal combustion engine according to the present invention, FIG. 5, FIG. 7, FIG. 9, FIG. 12, FIG. 13, FIG. FIG. 6 is a flow chart for explaining the operation of the control circuit of FIG. 4, FIG. 6 is a timing chart supplementarily explaining the flow chart of FIG. 5, and FIG. 8 is a timing diagram supplementarily explaining the flow chart of FIG. 10 is a diagram for supplementary explanation of the flowchart of FIG. 9, FIG. 11 is a timing diagram for supplementary explanation of the flowchart of FIG. 9, and FIG. 14 is a timing diagram for supplementary explanation of the flowchart of FIG.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】内燃機関の排気通路に設けられた三元触媒
(12)と、 該三元触媒の下流側の排気通路に設けられ、前記機関の
空燃比を検出する触媒下流空燃比センサ(14)と、 該空燃比センサの出力がリッチのときにリーン側に漸次
変化し、前記空燃比センサの出力がリーンのときにリッ
チ側に漸次変化する粗調整項(AFc)を演算する粗調整
項演算手段と、 所定振幅(ΔAFs)と、所定周波数(周期T)と、所定
のデューティ比により定まる所定のリッチ比率及びリー
ン比率とを有する強制自励制御波形(AFs)を生成する
自励制御波形生成手段と、 前記空燃比センサの出力がリッチのときには前記強制自
励制御波形における前記リーン比率を大きくさせ、前記
空燃比センサの出力がリーンのときには前記強制自励制
御波形における前記リッチ比率を大きくさせるように前
記強制自励制御波形における前記デューティ比を可変と
するデューティ比可変手段と、 前記粗調整項及び前記強制自励制御波形に応じて前記機
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 three-way catalyst (12) provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, and a catalyst downstream air-fuel ratio sensor (for detecting an air-fuel ratio of the engine provided in an exhaust passage downstream of the three-way catalyst ( 14) and a coarse adjustment that calculates a coarse adjustment term (AFc) that gradually changes to the lean side when the output of the air-fuel ratio sensor is rich and gradually changes to the rich side when the output of the air-fuel ratio sensor is lean. Self-excited control for generating a forced self-excited control waveform (AFs) having a term calculation means, a predetermined amplitude (ΔAFs), a predetermined frequency (period T), and a predetermined rich ratio and lean ratio determined by a predetermined duty ratio. When the output of the air-fuel ratio sensor is rich, the lean ratio in the forced self-excited control waveform is increased, and when the output of the air-fuel ratio sensor is lean, the rich ratio in the forced self-excited control waveform is generated. Duty ratio varying means for varying the duty ratio in the forced self-excited control waveform so as to increase the air-fuel ratio adjustment for adjusting the air-fuel ratio of the engine in accordance with the rough adjustment term and the forced self-excited control waveform. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising:
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