JP2770275B2 - Air-fuel ratio control method for internal combustion engine - Google Patents
Air-fuel ratio control method for internal combustion engineInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、内燃エンジンの空燃比制御方法に関し、特
に排気ガス濃度に略比例する出力特性を有する排気濃度
センサを用いてエンジンに供給する混合気の空燃比をフ
ィードバック制御する空燃比制御方法に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air-fuel ratio control method for an internal combustion engine, and more particularly, to a method of mixing air supplied to an engine using an exhaust concentration sensor having an output characteristic substantially proportional to the exhaust gas concentration. The present invention relates to an air-fuel ratio control method for feedback-controlling the air-fuel ratio of air.
(従来の技術) 排気ガス濃度に略比例する出力特性を有する排気濃度
センサを用いてエンジンに供給する混合気の空燃比(以
下「供給空燃比」という)をエンジン運転状態に応じて
設定される目標空燃比にフィードバック制御する空燃比
制御方法において、排気濃度センサの出力と目標空燃比
とに基づいて空燃比補正係数を算出するとともに、エン
ジンの定常状態及び過渡状態のそれぞれにおいて、前記
補正係数と標準値との差を学習値として算出し、この学
習値を用いて供給空燃比を制御する方法が従来より提案
されている(特開昭62-203951号公報)。(Prior Art) The air-fuel ratio (hereinafter referred to as “supply air-fuel ratio”) of an air-fuel mixture supplied to an engine using an exhaust concentration sensor having an output characteristic substantially proportional to the exhaust gas concentration is set according to the engine operating state. In an air-fuel ratio control method of performing feedback control to a target air-fuel ratio, an air-fuel ratio correction coefficient is calculated based on an output of an exhaust concentration sensor and a target air-fuel ratio, and in each of a steady state and a transient state of the engine, the correction coefficient and A method of calculating a difference from a standard value as a learning value and controlling the supply air-fuel ratio using the learning value has been conventionally proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 62-203951).
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記提案の手法では、目標空燃比の変
更を考慮した学習値の算出が行われていないため、以下
のような不具合が発生していた。即ち、混合気が吸気系
に供給されてから、燃焼して排気系でその空燃比が検出
されるまでには遅れ(いわゆる吸排気系の遅れ)がある
ため、目標空燃比を例えばA/F=16から22へ変更した場
合に、直ちに学習値を算出すると、目標空燃比A/F=16
のときの空燃比が排気系で検出され、該検出された空燃
比に基づいて算出された空燃比補正係数を用いて目標空
燃比A/F=22のときの学習値が算出されることになる。
その結果、目標空燃比A/F=22に対応する学習値は本来
の値よりリーン側の値(小さな値)となってしまい、特
に目標空燃比が理論空燃比よりリーン側に設定されてい
るときには、学習値が更にリーン方向へずれるため、そ
の学習値を適用したときに失火を生ずるおそれがある。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above-mentioned proposed method, since the learning value is not calculated in consideration of the change in the target air-fuel ratio, the following problems have occurred. That is, since there is a delay (so-called delay in the intake / exhaust system) from when the air-fuel mixture is supplied to the intake system to when it is burned and the air-fuel ratio is detected in the exhaust system, the target air-fuel ratio is set to, for example, A / F. When the learning value is calculated immediately after changing from = 16 to 22, the target air-fuel ratio A / F = 16
The air-fuel ratio at the time of is detected in the exhaust system, and the learning value when the target air-fuel ratio A / F = 22 is calculated using the air-fuel ratio correction coefficient calculated based on the detected air-fuel ratio. Become.
As a result, the learning value corresponding to the target air-fuel ratio A / F = 22 becomes a lean value (smaller value) than the original value, and in particular, the target air-fuel ratio is set leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. Sometimes, the learning value further deviates in the lean direction, so that when the learning value is applied, a misfire may occur.
本発明はかかる不具合を解消するためになされたもの
であり、目標空燃比を変更する場合であっても学習値の
ずれを防止することができる空燃比制御方法を提供する
ことを目的とする。The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an air-fuel ratio control method capable of preventing a deviation of a learning value even when a target air-fuel ratio is changed.
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため本発明は、内燃エンジンの運
転状態に応じて設定され、目標空燃比を表わす目標空燃
比係数と、前記エンジンの排気系に設けられ、排気ガス
濃度に略比例する出力特性を有する排気濃度センサの出
力及び前記目標空燃比係数に応じて設定される空燃比補
正係数とを用いて、エンジンに供給する燃料量を算出
し、エンジンに供給する混合気の空燃比を前記目標空燃
比にフィードバック制御すると共に前記空燃比補正係数
の平均値を算出し、前記フィードバック制御停止状態か
ら前記フィードバック制御に移行した時に前記空燃比補
正係数の初期値として前記平均値を用いる内燃エンジン
の空燃比制御方法、あるいは前記平均値を前記フィード
バック制御停止時の空燃比補正係数として用いる内燃エ
ンジンの空燃比制御方法において、前記エンジン運転状
態に応じて設定される目標空燃比が同一の状態が所定時
間継続した時に前記平均値の算出を行うようにしたもの
である。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides a target air-fuel ratio coefficient, which is set according to an operating state of an internal combustion engine and represents a target air-fuel ratio, and is provided in an exhaust system of the engine. A fuel amount to be supplied to the engine is calculated by using an output of an exhaust concentration sensor having an output characteristic substantially proportional to the exhaust gas concentration and an air-fuel ratio correction coefficient set in accordance with the target air-fuel ratio coefficient, and supplied to the engine. The air-fuel ratio of the air-fuel mixture to be feedback-controlled to the target air-fuel ratio and the average value of the air-fuel ratio correction coefficient are calculated.When the feedback control is shifted from the feedback control stopped state to the feedback control, the air-fuel ratio correction coefficient is set as the initial value. An air-fuel ratio control method for an internal combustion engine using the average value, or the average value is used as an air-fuel ratio correction coefficient when the feedback control is stopped. In the method for controlling an air-fuel ratio of an internal combustion engine, the average value is calculated when a state in which a target air-fuel ratio set according to the engine operating state is the same has continued for a predetermined time.
また、本発明は、内燃エンジンの運転状態に応じて設
定され、目標空燃比を表わす目標空燃比係数と、前記エ
ンジンの排気系に設けられ、排気ガス濃度に略比例する
出力特性を有する排気濃度センサの出力及び前記目標空
燃比係数に応じて設定される空燃比補正係数と、該空燃
比補正係数の平均値とを用いて、エンジンに供給する燃
料量を算出し、エンジンに供給する混合気の空燃比を前
記目標空燃比にフィードバック制御する内燃エンジンの
空燃比制御方法において、前記エンジンの運転状態に応
じて設定される目標空燃比が同一の状態が所定時間継続
した時に前記平均値の算出を行うようにしたものであ
る。Further, the present invention provides a target air-fuel ratio coefficient which is set according to an operation state of an internal combustion engine and indicates a target air-fuel ratio, and an exhaust gas concentration provided in an exhaust system of the engine and having an output characteristic substantially proportional to an exhaust gas concentration. Using the air-fuel ratio correction coefficient set according to the output of the sensor and the target air-fuel ratio coefficient, and the average value of the air-fuel ratio correction coefficient, calculate the amount of fuel to be supplied to the engine, In the air-fuel ratio control method for an internal combustion engine, wherein the air-fuel ratio of the internal combustion engine is feedback-controlled to the target air-fuel ratio, the average value is calculated when the same target air-fuel ratio set according to the operating state of the engine continues for a predetermined time. Is performed.
(実施例) 以下本発明の実施例を添付図面に基づいて詳述する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第1図は本発明の制御方法が適用される制御装置の全
体の構成図であり、同図中1は各シリンダに吸気弁と排
気弁(図示せず)とを各1対に設けたDOHC直列4気筒エ
ンジンである。このエンジン1は、吸気弁及び排気弁の
作動特性(具体的には、弁の開弁時期及びリフト量、以
下「バルブタイミング」という)を、エンジンの高速回
転領域に適した高速バルブタイミングと、低速回転領域
に適した低速バルブタイミングとに切換可能に構成され
ている。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a control device to which a control method of the present invention is applied. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a DOHC in which each cylinder is provided with a pair of an intake valve and an exhaust valve (not shown). It is an in-line four-cylinder engine. In the engine 1, the operating characteristics of the intake valve and the exhaust valve (specifically, the valve opening timing and the lift amount, hereinafter referred to as "valve timing") are changed to a high-speed valve timing suitable for a high-speed rotation region of the engine. It is configured to be switchable to a low-speed valve timing suitable for a low-speed rotation region.
エンジン1の吸気管2の途中にはスロットルボディ3
が設けられ、その内部にはスロットル弁3′が配されて
いる。スロットル弁3′にはスロットル弁開度(θTH)
センサ4が連結られており、当該スロットル弁3′の開
度に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニッ
ト(以下「ECU」という)5に供給する。In the middle of the intake pipe 2 of the engine 1, a throttle body 3
And a throttle valve 3 ′ is disposed therein. Throttle valve opening (θTH)
A sensor 4 is connected, and outputs an electric signal corresponding to the opening degree of the throttle valve 3 ′ and supplies it to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 5.
燃料噴射弁6はエンジン1とスロットル弁3との間且つ
吸気管2の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に
設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接
続されていると共にECU5に電気的に接続されて当該ECU5
からの信号により燃料噴射弁の開弁時間が制御される。The fuel injection valve 6 is provided for each cylinder between the engine 1 and the throttle valve 3 and slightly upstream of the intake valve (not shown) of the intake pipe 2, and each injection valve is connected to a fuel pump (not shown). Together with the ECU 5
Control the opening time of the fuel injector.
また、ECU5の出力側には、前記バルブタイミングの切
換制御を行なうための電磁弁17が接続されており、該電
磁弁17の開閉作動がECU5により制御される。電磁弁17
は、バルブタイミングの切換を行う切換機構(図示せ
ず)の油圧を高/低に切換えるものであり、該油圧の高
/低に対応してバルブタイミングが高速バルブタイミン
グと低速バルブタイミングに切換えられる。前記切換機
構の油圧は、油圧(POIL)センサ16によって検出され、
その検出信号がECU5に供給される。An electromagnetic valve 17 for controlling the switching of the valve timing is connected to the output side of the ECU 5, and the opening and closing operation of the electromagnetic valve 17 is controlled by the ECU 5. Solenoid valve 17
Is for switching the hydraulic pressure of a switching mechanism (not shown) for switching the valve timing between high and low. The valve timing is switched between high-speed valve timing and low-speed valve timing in accordance with the high / low of the hydraulic pressure. . The oil pressure of the switching mechanism is detected by an oil pressure (POIL) sensor 16,
The detection signal is supplied to ECU5.
一方、スロットル弁3の直ぐ下流には管7を介して吸
気管内絶対圧(PBA)センサ8が設けられており、この
絶対圧センサ8により電気信号に変換された絶対圧信号
は前記ECU5に供給される。また、その下流には吸気温
(TA)センサ9が取付けられており、吸気温TAを検出し
て対応する電気信号を出力してECU5に供給する。On the other hand, an intake pipe absolute pressure (PBA) sensor 8 is provided immediately downstream of the throttle valve 3 via a pipe 7, and the absolute pressure signal converted into an electric signal by the absolute pressure sensor 8 is supplied to the ECU 5. Is done. Further, an intake air temperature (TA) sensor 9 is mounted downstream thereof, detects the intake air temperature TA, outputs a corresponding electric signal, and supplies the electric signal to the ECU 5.
エンジン1の本体に装着されたエンジン水温(TW)セ
ンサ10はサーミスタ等から成り、エンジン水温(冷却水
温)TWを検出して対応する温度信号を出力してECU5に供
給する。エンジン回転数(NE)センサ11及び気筒判別
(CYL)センサ12はエンジン1の図示しないカム軸周囲
又はクランク軸周囲に取付けられている。エンジン回転
数センサ11はエンジン1のクランク軸の180度回転毎に
所定のクランク角度位置でパルス(以下「TDC信号パル
ス」という)を出力し、気筒判別センサ12は特定の気筒
の所定のクランク角度位置で信号パルスを出力するもの
であり、これらの各信号パルスはECU5に供給される。The engine water temperature (TW) sensor 10 mounted on the body of the engine 1 is composed of a thermistor or the like, detects the engine water temperature (cooling water temperature) TW, outputs a corresponding temperature signal, and supplies it to the ECU 5. The engine speed (NE) sensor 11 and the cylinder discrimination (CYL) sensor 12 are mounted around a camshaft or a crankshaft (not shown) of the engine 1. The engine speed sensor 11 outputs a pulse (hereinafter referred to as “TDC signal pulse”) at a predetermined crank angle position every time the crankshaft of the engine 1 rotates 180 degrees, and the cylinder discriminating sensor 12 outputs a predetermined crank angle of a specific cylinder. A signal pulse is output at the position, and each of these signal pulses is supplied to the ECU 5.
三元触媒14はエンジン1の排気管13に配置されてお
り、排気ガス中のHC,CO,NOx等の成分の浄化を行う。排
気濃度センサとしての酸素濃度センサ(以下「LAFセン
サ」という)15は排気管13の三元触媒14の上流側に装着
されており、排気ガス中の酸素濃度に略比例するレベル
の電気信号を出力しECU5に供給する。The three-way catalyst 14 is disposed in the exhaust pipe 13 of the engine 1 and purifies components such as HC, CO, and NOx in the exhaust gas. An oxygen concentration sensor (hereinafter, referred to as an “LAF sensor”) 15 as an exhaust concentration sensor is mounted on the exhaust pipe 13 on the upstream side of the three-way catalyst 14 and outputs an electric signal having a level substantially proportional to the oxygen concentration in the exhaust gas. Output and supply to ECU5.
ECU5は各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧
レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタ
ル信号値に変換する等の機能を有する入力回路5a、中央
演算処理回路(以下「CPU」という)5b、CPU5bで実行さ
れる各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶
手段5c、前記燃料噴射弁6、電磁弁21に駆動信号を供給
する出力回路5d等から構成される。The ECU 5 shapes input signal waveforms from various sensors, corrects a voltage level to a predetermined level, and converts an analog signal value to a digital signal value. The input circuit 5a has a function of a central processing unit (hereinafter referred to as a “CPU”). 5b), a storage means 5c for storing various calculation programs executed by the CPU 5b, calculation results, and the like, an output circuit 5d for supplying a drive signal to the fuel injection valve 6, the solenoid valve 21, and the like.
CPU5bは上述の各種エンジンパラメータ信号に基づい
て、排気ガス中の酸素濃度に応じたフィードバック制御
運転領域やオープンループ制御運転領域等の種々のエン
ジン運転状態を判別するとともに、エンジン運転状態に
応じ、次式(1)に基づき、前記TDC信号パルスに同期
する燃料噴射弁6の燃料噴射時間TOUTを演算する。Based on the various engine parameter signals described above, the CPU 5b determines various engine operation states such as a feedback control operation area and an open loop control operation area corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas, and determines the next according to the engine operation state. Based on equation (1), a fuel injection time T OUT of the fuel injection valve 6 synchronized with the TDC signal pulse is calculated.
TOUT=Ti×KCMDM×KLAF×K1+K2 ……(1) ここに、Tiは基本燃料量、具体的にはエンジン回転数
NEと吸気管内絶対圧PBAとに応じて決定される基本燃料
噴射時間であり、このTi値を決定するためのTiマップが
記憶手段5cに記憶されている。T OUT = Ti × KCMDM × KLAF × K 1 + K 2 (1) where Ti is the basic fuel amount, specifically the engine speed.
This is a basic fuel injection time determined according to NE and the intake pipe absolute pressure PBA, and a Ti map for determining this Ti value is stored in the storage means 5c.
KCMDMは、修正目標空燃比係数であり、エンジン運転
状態に応じて設定され、目標空燃比を表わす目標空燃比
係数KCMDに燃料冷却補正係数KETVを乗算することによっ
て算出される。補正係数KETVは、燃料を実際に噴射する
ことによる冷却効果によって供給空燃比が変化すること
を考慮して燃料噴射量を予め補正するための係数であ
り、目標空燃比係数KCMDの値に応じて設定される。な
お、前記式(1)から明らかなように、目標空燃比係数
KCMDが増加すれば燃料噴射時間TOUTは増加するので、K
CMD値及びKCMDM値はいわゆる空燃比A/Fの逆数に比例す
る値となる。KCMDM is a corrected target air-fuel ratio coefficient, which is set according to the engine operating state, and calculated by multiplying a target air-fuel ratio coefficient KCMD representing the target air-fuel ratio by a fuel cooling correction coefficient KETV. The correction coefficient KETV is a coefficient for correcting the fuel injection amount in advance in consideration of the fact that the supply air-fuel ratio changes due to the cooling effect by actually injecting the fuel, and according to the value of the target air-fuel ratio coefficient KCMD. Is set. In addition, as is apparent from the above equation (1), the target air-fuel ratio coefficient
If KCMD increases, the fuel injection time T OUT increases.
The CMD value and the KCMDM value are values proportional to the reciprocal of the so-called air-fuel ratio A / F.
KLAFは、空燃比補正係数であり、空燃比フィードバッ
ク制御中はLAFセンサ15によって検出された空燃比が目
標空燃比に一致するように設定され、オープンループ制
御中はエンジン運転状態に応じた所定値に設定される。KLAF is an air-fuel ratio correction coefficient, which is set so that the air-fuel ratio detected by the LAF sensor 15 matches the target air-fuel ratio during the air-fuel ratio feedback control, and a predetermined value corresponding to the engine operating state during the open-loop control. Is set to
K1及びK2は夫々各種エンジンパラメータ信号に応じ
て演算される他の補正係数及び補正変数であり、エンジ
ン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性等の諸
特性の最適化が図られるような値に設定される。K 1 and K 2 are other correction coefficients and correction variable computed according to various engine parameter signals, so that the fuel consumption characteristic according to engine operating conditions, the optimization of various properties such as the engine acceleration characteristics can be achieved Is set to an appropriate value.
CPU5bは更にエンジン運転状態に応じてバルブタイミ
ングの切換指示信号を出力して電磁弁21の開閉制御を行
なう。The CPU 5b further outputs a valve timing switching instruction signal in accordance with the engine operating state to control the opening and closing of the solenoid valve 21.
CPU5bは上述のようにして算出、決定した結果に基づ
いて、燃料噴射弁6および電磁弁21を駆動する信号を、
出力回路5dを介して出力する。The CPU 5b outputs a signal for driving the fuel injection valve 6 and the solenoid valve 21 based on the result calculated and determined as described above.
Output through the output circuit 5d.
第2図は前記LAFセンサ15のセンサ本体(センサ素子
部)及びその周辺回路の構成を示す図であり、同図中の
センサ本体100が排気管13に装着されている。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a sensor main body (sensor element section) of the LAF sensor 15 and a peripheral circuit thereof. The sensor main body 100 in FIG.
上記センサ本体100は、第3図に併せて示すように、
ほぼ長方体状をなし、酸素イオン伝導性の固体電解質材
(例えばZrO2(二酸化ジルコニウム))の基体20から成
る。The sensor body 100 is, as shown in FIG.
The substrate 20 has a substantially rectangular shape and is made of a solid electrolyte material having oxygen ion conductivity (for example, ZrO 2 (zirconium dioxide)).
センサ本体100は、図示の場合は、上下方向(縦型
式)の二素子型(電池素子及び酸素ポンプ素子を各1個
有する酸素濃度検出素子(センサ)を2組備える型式)
のものであり、基体20には第1及び第2の酸素イオン伝
導性固体電解質壁部21,22が互いに平行に形成されてお
り、該両壁部21,22間に、壁部21,22に沿う方向(図中上
下方向)に第1検出素子用の第1気体拡散室(拡散制限
域)231及び第2検出素子用の第2気体拡散室(拡散制
限域)232が形成されている。In the case shown in the figure, the sensor body 100 is a two-element type in a vertical direction (vertical type) (a type including two sets of oxygen concentration detection elements (sensors) each having one battery element and one oxygen pump element).
The substrate 20 has first and second oxygen ion conductive solid electrolyte walls 21 and 22 formed in parallel with each other, and between the two walls 21 and 22, the walls 21 and 22 are provided. the first gas diffusion chamber (diffusion restricted zone) for the first detection element 23 1 and the second gas diffusion chamber for the second detection element (diffusion restricted zone) 23 2 is formed in a direction (vertical direction in the drawing) along the ing.
第1気体拡散室231は第1検出素子用の第1の導入孔2
41を介して排気管内に連通し、該導入孔241を通して排
気ガスが導入されるようになっており、第2気体拡散室
232は両気体拡散室231,232を連通する第2検出素子用の
第2の導入孔242を介して第1気体拡散室231から排気ガ
スが導入されるようになっている。また、前記第1の壁
部21と該壁部21側に形成された外壁部25との間には、気
体参照室26が形成され、大気(基準ガス)が導入される
ようになっている。The first gas diffusion chamber 23 1 is first for the first detection element 1 of the introduction hole 2
4 1 communicates with the exhaust pipe via the exhaust gas through the inlet hole 24 1 is adapted to be introduced, a second gas diffusion chamber
23 2 is adapted to the exhaust gas is introduced from the second introduction hole 24 2 first gas diffusion chamber 23 1 through the for the second detection element for communicating both gas diffusion chambers 23 1, 23 2 . Further, a gas reference chamber 26 is formed between the first wall 21 and an outer wall 25 formed on the side of the wall 21 so that air (reference gas) is introduced. .
第1、第2の固体電解質壁部21,22の内外壁面上には
これを挟んで対向するように電極対が各検出素子につい
てそれぞれ設けられている。即ち、まず、前記第1気体
拡散室231の側に関しては、前記第1の壁部21の両側面
にはPt(白金)から成る一方の電極対(第1電極対)27
1a,271bが互いに対向するように設けられて第1検出素
子用の電池素子(センシングセル)281をなし、前記第
2の壁部22の両側面には同様に他方の電極対(第1電極
対)291a,291bが設けられて第1検出素子用の酸素ポン
プ素子(ポンピングセル)301をなしている。An electrode pair is provided for each detection element on the inner and outer wall surfaces of the first and second solid electrolyte walls 21 and 22 so as to face each other with the electrodes sandwiched therebetween. That is, first, the respect to the first side of the gas diffusion chamber 23 1, the both side surfaces one electrode pair comprising Pt (platinum) in the (first electrode pair) of the first wall portion 21 27
1 a, 27 1 b is provided so as to face each other first cell element for detecting element (sensing cell) 28 1 None, likewise the other electrode pairs are formed on both side surfaces of the second wall portion 22 and (first electrode pair) 29 1 a, 29 1 b is oxygen pump element for the first detection element is provided (pumping cell) None 30 1.
また、前記第2気体拡散室232の側についても上記と
同様の構造であって、電極対(第2電極対)272a,272b
を有する第2検出素子用の電池素子282と、電極対(第
2電極対)292a,292bを有する第2検出素子用の酸素ポ
ンプ素子302がそれぞれ第1,第2の壁部21,22に設けられ
ている。Also, the for the second side of the gas diffusion chamber 23 2 have a structure similar to the above, the electrode pair (the second electrode pair) 27 2 a, 27 2 b
A battery element 28 2 for the second detection element having an electrode pair (the second electrode pair) 29 2 a, 29 2 oxygen pump element 30 2 is first respectively for the second detection element having a b, of the second It is provided on walls 21 and 22.
一方、前記壁部25には各電池素子281,282及び酸素ポ
ンプ素子301,302を加熱してその活性化を促進するため
のヒータ(加熱素子)31が設けられている。On the other hand, the wall portion 25 a heater (heating element) 31 to facilitate its activation is provided by heating each battery element 28 1, 28 2 and the oxygen pump element 30 1, 30 2.
第2図に示すように、第1検出素子用の電極のうちの
内側電極271b,291b、即ち第1気体拡散室231側の電極
は、共通に接続され(図示の例では、両電極は気体拡散
室231内において適宜の短絡(ショート)部材により短
絡されることによって共通に接続されている)、ライン
lを介して演算増幅回路(オペレーションアンプ)41の
反転入力端に接続されている。As shown in FIG. 2, the inner electrode 27 1 b, 29 1 b, i.e. the first gas diffusion chamber 23 1 side electrode of the electrodes for the first detection element is connected in common (in the illustrated example , two electrodes are connected in common by being short-circuited by a suitable short circuit member in the gas diffusion chamber 23 1), the inverting input of the operational amplifier circuit (operational amplifier) 41 via a line l It is connected.
一方、第1検出素子用の電池素子281の外側電極271a
は第1検出素子用の差動増幅回路421の反転入力端に接
続されている。該差動増幅回路421は、その非反転入力
端に接続される基準電圧源431とともに第1検出素子用
の電圧印加回路、即ち前記電池素子281側の電極対271a,
271b間の電圧(本例の場合は、更にこれに上記ライン
l上の電圧が加わった電圧)と上記基準電圧源431側の
基準電圧との差電圧に応じた電圧を酸素ポンプ素子301
側の電極対291a,291b間に印加するための電圧印加手段
を構成するものである。On the other hand, the battery element 28 1 of the outer electrode 27 1 a for the first detection element
It is connected to the differential amplifier circuit 42 1 of the inverting input terminal for the first detection element. Differential amplifier circuit 42 1, the non-inverting voltage application circuit for the first detection element with a reference voltage source 43 1 connected to the input terminal, i.e. the battery element 28 1 side of the electrode pair 27 1 a,
27 1 (in this example, further the voltage which the voltage is applied on the line l to) b between voltage oxygen pump element a voltage corresponding to the difference voltage between the reference voltage of the reference voltage source 43 1 side 30 1
And it constitutes a voltage application means for applying between the side of the electrode pairs 29 1 a, 29 1 b.
前記基準電圧源431の基準電圧VSOは、本例では、通
常時には、供給空燃比が理論混合比と等しいときに前記
電池素子281に生ずる電圧(例えば0.45V)と前記演算増
幅回路41の非反転入力端に印加される後述の基準電圧 (例えば2.5V)との和電圧(=2.95V)に設定されてい
る。Reference voltage V SO of the reference voltage source 43 1, in this embodiment, in the normal, a voltage generated in the battery element 28 1 when the supply air-fuel ratio is equal to the stoichiometric ratio (e.g., 0.45 V) of the operational amplifier circuit 41 Reference voltage applied to the non-inverting input terminal of (For example, 2.5 V) and a sum voltage (= 2.95 V).
差動増幅回路421の出力端は、切換回路44のスイッチ4
41を介して前記酸素ポンプ素子301の外側電極291aに接
続されるようになっている。スイッチ回路44は、第2検
出素子用のスイッチ442をも含めて、センサ本体100の活
性、不活性の状態に応じて、更にはエンジン運転状態に
応じて制御されるものであって、センサ本体100が不活
性状態にあるときには、いずれのスイッチ441,442もオ
フに維持され、活性化されていることを条件に、エンジ
ン運転状態に応じて選択的にいずれか一方のスイッチが
オンとなるように切換制御される。The output terminal of the differential amplifier circuit 42 1, the switch 4 of the switching circuit 44
4 1 through is adapted to be connected to the outer electrode 29 1 a of the oxygen pump element 30 1. Switch circuit 44, including a switch 44 2 for the second detection element, the activity of the sensor body 100, depending on the state of inactive, even be one that is controlled in accordance with engine operating conditions, the sensor when the body 100 is in the inactive state is maintained in any of the switches 44 1, 44 2 is also turned off, on condition that they are activated, selectively one of the switches is turned on in response to the engine operating condition The switching is controlled so that
上記スイッチ441がオンの場合に、酸素ポンプ素子301
の外側電極291aに加わる電圧は、後述のように、供給
空燃比が理論混合比に対してリーン側かリッチ側かで差
動増幅回路421の出力レベルが正または負レベルになる
のに伴ってその印加電圧値が変わり、またこれに応じて
酸素ポンプ素子301及びラインlを通して後述のポンプ
電流検出抵抗に流れるポンプ電流 の向き(正、負)も切り換わる。When the switch 44 1 is on, the oxygen pump element 30 1
Voltage is applied to the outer electrode 29 1 a, as described later, the output level of the differential amplifier circuit 42 1 in either the lean side or the rich side is positive or negative level supply air-fuel ratio relative to stoichiometric with in the applied voltage value is changed, also the pump current flowing through the pump current detection resistor will be described later through the oxygen pump element 30 1 and the line l accordingly Direction (positive, negative) also switches.
前記演算増幅回路41の非反転入力端には基準電圧源45
が接続されているとともに、演算増幅回路41の出力端と
ラインlとの間、即ち演算増幅回路41の反転入力端との
間に、ポンプ電流検出用の電流検出抵抗46が接続されて
いる。A non-inverting input terminal of the operational amplifier circuit 41 has a reference voltage source 45 connected thereto.
And a current detection resistor 46 for detecting a pump current is connected between the output terminal of the operational amplifier circuit 41 and the line l, that is, between the inverting input terminal of the operational amplifier circuit 41.
センサ本体100の第2検出素子側についても、上記と
同様の回路構成をもって第2検出素子使用時の電流検出
出力を取り出すように構成されている。The second detection element side of the sensor body 100 is also configured to take out a current detection output when the second detection element is used with the same circuit configuration as described above.
即ち、電圧印加回路、切換回路44に関しては、第2検
出素子用の差動増幅回路422、基準電圧源432及び既述し
たスイッチ442がそれぞれ設けられ、該スイッチ442が酸
素ポンプ素子302の外側電極292aに接続されるととも
に、電池素子282及び酸素ポンプ素子302の各内側電極27
2b,292bがともにラインlに接続されており、第2検出
素子使用時には、酸素ポンプ素子302に流れるポンプ電
流 が該ラインlに流れるようになっている。That is, the voltage application circuit, for the switching circuit 44, the differential amplifier circuit 42 2 for the second detection element, a reference voltage source 43 2 and switch 44 2 already described are provided respectively, the switch 44 2 is oxygen pump element is connected to a 30 second outer electrode 29 2 a, the inner electrode of the battery element 28 2 and the oxygen pump element 30 2 27
2 b, 29 2 b are both connected to the line l, in use the second detector element, the pumping current flowing through the oxygen pump element 30 2 Flows into the line l.
電流検出抵抗46の両端電圧である演算増幅回路41の出
力電圧 及びラインlの電圧 は、ECU5に供給されるとともに、差動増幅回路(オペレ
ーションアンプ)47の各入力に供給される。The output voltage of the operational amplifier 41, which is the voltage across the current detection resistor 46. And the voltage on line l Is supplied to the ECU 5 and also to each input of a differential amplifier circuit (operation amplifier) 47.
該差動増幅回路47は、定電圧特性を示す電圧 と演算増幅回路41の出力端側の電圧 との差電圧を増幅し、ポンプ電流 値の0付近、即ち空燃比が理論空燃比近傍での所定範囲
内の値を示すときの検出電圧信号の精度を向上させるた
めの増幅回路であって、 信号を所定倍α(例えば5倍)に拡大して電圧 として取り出す。The differential amplifying circuit 47 is a voltage exhibiting a constant voltage characteristic. And the voltage on the output side of the operational amplifier 41 Amplifies the difference voltage with the pump current An amplifier circuit for improving the accuracy of the detected voltage signal when the value is around 0, that is, when the air-fuel ratio indicates a value within a predetermined range near the stoichiometric air-fuel ratio, The signal is magnified by a predetermined factor α (for example, 5 times) and the voltage is increased. Take out as.
差動増幅回路47の出力電圧 は次式、 で与えられ、該電圧 もECU5に供給される。Output voltage of differential amplifier circuit 47 Is And the voltage Is also supplied to the ECU5.
上記LAFセンサ15による酸素濃度の検出は、空燃比の
リーン側、リッチ側において、下記のようにしてなされ
る。The detection of the oxygen concentration by the LAF sensor 15 is performed as follows on the lean side and the rich side of the air-fuel ratio.
まず、第2図に示すように切換回路44が第1検出素子
の選択状態にあるときには、第1検出素子使用時のセン
サ出力が取り出される。First, when the switching circuit 44 is in the selected state of the first detecting element as shown in FIG. 2, the sensor output when the first detecting element is used is extracted.
即ち、エンジンの運転に伴い、排気ガスが第1の導入
孔241を介して第1気体拡散室231へ導入されると、該気
体拡散室231内と大気が導入されている気体参照室26内
との間に酸素濃度差が生ずる。該酸素濃度差に応じて電
池素子281の電極271a,271bの間に電圧が発生し、該電
極271a,271b間電圧と上記ラインl電圧 とが加算された電圧が差動増幅回路421の反転入力端に
供給される。前述したように該差動増幅回路421の非反
転入力端に供給される基準電圧VSOは、供給空燃比が理
論混合比に等しいときに電池素子281に生ずる電圧と前
記演算増幅回路41側の基準電圧源電圧値 との和電圧に設定されている。In other words, with the operation of the engine, the exhaust gas is introduced into the first gas diffusion chamber 23 1 through the first introduction hole 24 1, the reference gas atmosphere and the gas diffusion chamber 23 1 is introduced An oxygen concentration difference occurs between the inside of the chamber 26 and the inside. Voltage is generated between the battery element 28 of the electrodes 27 1 a, 27 1 b according to the oxygen concentration difference, the electrode 27 1 a, 27 1 b between the voltage and the line l Voltage DOO voltage that is summed is supplied to the inverting input terminal of the differential amplifier circuit 42 1. Reference voltage V SO supplied to the non-inverting input terminal of the differential amplifier circuit 42 1 as described above, the voltage of the operational amplifier circuit 41 generated in the battery element 28 1 when the supply air-fuel ratio is equal to the stoichiometric ratio Side reference voltage source voltage value Is set to the sum voltage.
したがって、供給空燃比がリーン側にあるときには、
電池素子281の電極271a,271b間発生電圧が低下し、一
方、ラインlの電圧 は上記 に維持されることから、電極271a,271b間電圧と電圧 との加算電圧が基準電圧VSOより小さくなる。これによ
り、差動増幅回路421の出力レベルが正レベルとなり、
この正レベル電圧がスイッチ441を介して酸素ポンプ素
子301に印加される。この正レベル電圧の印加によっ
て、酸素ポンプ素子301が活性状態にあるときには、気
体拡散室231内の酸素がイオン化して電極291b,第2の壁
部22及び電極291aを介して放出されることにより、LAF
センサ15の外部へ汲み出されるとともに、ポンプ電流 が電極291aから電極291bに向かって流れ、ラインlを
通して電流検出抵抗46を流れる。この場合は、ポンプ電
流 は、ラインl側から演算増幅回路41の出力端側に向かう
方向で該抵抗46中を流れることとなる。Therefore, when the supply air-fuel ratio is on the lean side,
Battery element 28 of the electrodes 27 1 a, 27 1 b between the generated voltage drops, whereas the voltage of the line l Is above And the voltage between the electrodes 27 1 a and 27 1 b and the voltage Is lower than the reference voltage V SO . Thus, the output level of the differential amplifier circuit 42 1 is positive level,
The positive level voltage is applied to the oxygen pump element 30 1 via the switch 44 1. By the application of the positive level voltage, when the oxygen pump element 30 1 is active, via oxygen ionized electrode 29 1 b of the gas diffusion chamber 23 1, the second wall portion 22 and the electrode 29 1 a LAF by being released
Pumped out of the sensor 15 and pump current Flows from the electrode 29 1 a toward the electrode 29 1 b and flows through the current detecting resistor 46 through the line 1. In this case, the pump current Flows through the resistor 46 in the direction from the line 1 to the output end of the operational amplifier circuit 41.
一方、供給空燃比がリッチ側にあるときには、電池素
子281の電極271a,271b間電圧とラインl上の電圧 との加算電圧が基準電圧VSOより大きくなることによ
り、差動増幅回路421の出力レベルが負レベルとなり、
上述と逆の作用によって、外部の酸素が酸素ポンプ素子
301を介して気体拡散室231内へ汲み込まれるとともに、
ポンプ電流 が電極291bから電流291aに向かって流れる。この場合
には、ラインl上のポンプ電流 の方向は反転し、上述のリーン側の場合とは逆の向きで
ポンプ電流 が電流検出抵抗46中を流れる。On the other hand, when the supply air-fuel ratio is on the rich side, the battery element 28 of the electrodes 27 1 a, 27 1 b between the voltage and the voltage on line l By adding the voltage is greater than the reference voltage V SO and, the output level of the differential amplifier circuit 42 1 and a negative level,
Due to the reverse action, external oxygen is
While being pumped into the gas diffusion chamber 23 1 through 30 1 ,
Pump current Flows from the electrode 29 1 b toward the current 29 1 a. In this case, the pump current on line l The direction of the pump current is reversed, and the pump current Flows through the current detection resistor 46.
また、供給空燃比が理論混合比に等しいときは、電池
素子281の電極271a,271b間電圧と電圧 との加算電圧が基準電圧VSOと等しくなることにより、
上述のような酸素の汲出及び汲込は行われず、したがっ
てポンプ電流は流れない(即ちこの場合には、ポンプ電
流値 である)。Further, when the supply air-fuel ratio is equal to the stoichiometric ratio, the battery element 28 of the electrodes 27 1 a, 27 1 b between the voltage and the voltage Is equal to the reference voltage V SO ,
The pumping and pumping of oxygen as described above is not performed, so that no pump current flows (ie, in this case, the pump current value Is).
以上のように、気体拡散室231内の酸素濃度が一定と
なるように酸素の汲出及び汲込が行われ、ポンプ電流が
流れるので、このポンプ電流値 は供給空燃比のリーン側及びリッチ側において、排気ガ
スの酸素濃度に夫々比例するものとなる。Thus, pumping and汲込oxygen is performed so that the oxygen concentration in the gas diffusion chamber 23 1 is constant, since the pump current flows, the pump current value Is proportional to the oxygen concentration of the exhaust gas on the lean side and the rich side of the supply air-fuel ratio, respectively.
電流検出抵抗46に流れるポンプ電流 の大きさを検出するための信号は、該抵抗46の両端電圧
を示す電圧 信号、電圧 信号更には電圧 信号としてECU5に供給される。Pump current flowing through current detection resistor 46 The signal for detecting the magnitude of is a voltage indicating the voltage across the resistor 46. Signal, voltage Signal and even voltage It is supplied to the ECU 5 as a signal.
第2検出素子使用時(即ち、切換回路44が第2図の切
換状態と逆の状態に切り換えられた場合)にも、上記し
た第1検出素子の場合と同様の動作により上記3種の各
電圧信号が第2検出素子使用時の出力としてECU5に供給
される。Even when the second detecting element is used (that is, when the switching circuit 44 is switched to the state opposite to the switching state in FIG. 2), each of the above three types is performed by the same operation as in the case of the first detecting element. The voltage signal is supplied to the ECU 5 as an output when the second detection element is used.
第4図は空燃比補正係数KLAFを算出するプログラムの
フローチャートである。本プログラムはTDC信号の発生
毎にこれと同期して実行される。FIG. 4 is a flowchart of a program for calculating the air-fuel ratio correction coefficient KLAF. This program is executed in synchronization with each generation of the TDC signal.
ステップS1では、エンジン回転数NEが上限回転数NLAF
H(例えば6,500rpm)より高いか否かを判別し、その答
が肯定(YES)、即ちNE>NLAFHのときには、第5図のプ
ログラムにおいてフィードバック制御時の空燃比補正係
数KLAFの算出に用いる積分項KLAFI及び空燃比補正係数K
LAFを、いずれも第1の高速バルブタイミング学習値KRE
FH0に設定する(ステップS20)とともに、フィードバッ
ク制御中値1に設定されるフラグFLAFFBを値0に設定し
て、本プログラムを終了する。上記KREFH0は、第6図の
プログラムにおいて高速バルブタイミング選択中であっ
て、目標空燃比が理論空燃比近傍にあるときに算出され
る空燃比補正係数の学習値である。In step S1, the engine speed NE is increased to the upper limit speed NLAF
H (for example, 6,500 rpm), and if the answer is affirmative (YES), that is, if NE> NLAFH, the integral used for calculating the air-fuel ratio correction coefficient KLAF during feedback control in the program of FIG. Term KLAFI and air-fuel ratio correction coefficient K
LAF is the first high-speed valve timing learning value KRE
FH0 is set (step S20), and the flag FLAFFB set to the feedback control intermediate value 1 is set to the value 0, followed by terminating the present program. KREFH0 is a learning value of the air-fuel ratio correction coefficient calculated when the high-speed valve timing is being selected in the program of FIG. 6 and the target air-fuel ratio is near the stoichiometric air-fuel ratio.
前記ステップS1の答が否定(NO)、即ちNE≦NLAFHの
ときには、始動後燃料増量実行中か否かを判別する(ス
テップS2)。その答が否定(NO)のときには、エンジン
水温TWが所定水温TWLAF(例えば−25℃)以下か否かを
判別する(ステップS3)。ステップS2又はS3の答が肯定
(YES)、即ち始動後燃料増量中又はTW≦TWLAFが成立す
るときには、前記KLAFI値及びKLAF値を一方の低速バル
ブタイミング学習値KREFL0に設定し(ステップS21)、
前記ステップS22に進む。KREFL0は、第6図のプログラ
ムにおいて低速バルブタイミング選択中であって目標空
燃比が理論空燃比近傍にあるときに算出される空燃比補
正係数の学習値である。If the answer to step S1 is negative (NO), that is, if NE ≦ NLAFH, it is determined whether or not the post-start fuel increase is being executed (step S2). If the answer is negative (NO), it is determined whether or not the engine coolant temperature TW is equal to or lower than a predetermined coolant temperature TWLAF (for example, −25 ° C.) (step S3). When the answer to step S2 or S3 is affirmative (YES), that is, during the fuel increase after starting or when TW ≦ TWLAF is satisfied, the KLAFI value and the KLAF value are set to one of the low-speed valve timing learning values KREFL0 (step S21).
Proceed to step S22. KREFL0 is a learned value of the air-fuel ratio correction coefficient calculated when the low-speed valve timing is selected in the program of FIG. 6 and the target air-fuel ratio is near the stoichiometric air-fuel ratio.
前記ステップS3の答が否定(NO)、即ちTW>TWLAFの
ときには、エンジンが所定高負荷運転領域にあるとき値
1に設定されるフラグFWOTが値1であるか否かを判別す
る(ステップS4)。この答が否定(NO)、即ちFWOT=0
であって所定高負荷運転状態でないときには、直ちにス
テップS9に進む一方、この答が肯定(YES)、即ちFWOT
=1のときには、エンジン回転数NEが所定回転数NLAFWO
T(例えば5,000rpm)以上か否かを判別する(ステップS
5)。ステップS5の答が否定(NO)、即ちNE<NLAFWOTの
ときには目標空燃比係数KCMDが所定値KCMDWOT(例えばA
/F=12.5に相当する値)より大きいか否かを判別する
(ステップS6)。ステップS6の答が否定(NO)、即ちKC
MD≦KCMDWOTのときには、エンジン水温が高く燃料増量
を行うべき運転領域(高水温リッチ領域)にあるか否か
を判別する(ステップS7)。When the answer to the step S3 is negative (NO), that is, when TW> TWLAF, it is determined whether or not the flag FWOT set to the value 1 when the engine is in the predetermined high-load operation region is the value 1 (step S4). ). This answer is negative (NO), ie FWOT = 0
If it is not the predetermined high load operation state, the process immediately proceeds to step S9, while the answer is affirmative (YES), that is, FWOT
= 1, the engine speed NE is equal to the predetermined speed NLAFWO
T (for example, 5,000 rpm) or not (step S
Five). When the answer to step S5 is negative (NO), that is, when NE <NLAFWOT, the target air-fuel ratio coefficient KCMD is set to a predetermined value KCMDWOT (for example, A
/F=12.5) is determined (step S6). If the answer in step S6 is negative (NO), that is, KC
When MD ≦ KCMDWOT, it is determined whether or not the engine water temperature is high and is in an operation region in which fuel increase should be performed (high water temperature rich region) (step S7).
前記ステップS5〜S7のいずれかの答が肯定(YES)の
とき、即ちNE≧NLAFWOT若しくはKCMD>KCMDWOTが成立す
るとき、又はエンジンが高水温リッチ領域にあるときに
は、KLAFI値及びKLAF値をともに値1.0に設定し(ステッ
プS8)、前記ステップS22に進む。ステップS5〜S7の答
が全て否定(NO)のときには、エンジン回転数NEが下限
回転数NLAFL(例えば400rpm)以下か否かを判別する
(ステップS9)。この答が否定(NO)、即ちNE>NLAFL
のときには、フュエルカット(燃料供給遮断)中である
か否かを判別する(ステップS10)。When any one of the above-mentioned steps S5 to S7 is affirmative (YES), that is, when NE ≧ NLAFWOT or KCMD> KCMDWOT is satisfied, or when the engine is in the high water temperature rich region, both the KLAFI value and the KLAF value are set to values. It is set to 1.0 (step S8), and the process proceeds to step S22. If all the answers in steps S5 to S7 are negative (NO), it is determined whether or not the engine speed NE is equal to or lower than a lower limit engine speed NLAFL (for example, 400 rpm) (step S9). This answer is negative (NO), ie NE> NLAFL
In the case of, it is determined whether or not fuel cut (fuel supply cutoff) is being performed (step S10).
ステップS9又はS10の答が肯定(YES)のとき、即ちNE
≦NLAFLが成立するとき又はフュエルカット中のときに
は、フィードバック制御実行中に、所定時間tmDHLD(例
えば1秒)に設定される(ステップS11)KLAFホールド
タイマtmDのカウント値が値0であるか否かを判別す
る。この答が否定(NO)、即ちtmD>0であってフィー
ドバック制御停止状態となってから所定時間tmDHLD経過
していないときには、空燃比補正係数の今回値KLAF(N)
を前回値KLAF(N-1)に設定し(ステップS15)、フラグFL
AFFBを値0に設定して(ステップS16)、本プログラム
を終了する。前記ステップS14の答が肯定(YES)、即ち
tmD=0であって所定時間tmDHLD経過後はKLAFI値及びKL
AF値を第6図のプログラムにおいてエンジンがアイドル
状態にあるときに算出されるアイドル用学習値KREFIDL
に設定し(ステップS17,S18)、フラグFLAFFBを値0に
設定して(ステップS19)、本プログラムを終了する。When the answer to step S9 or S10 is affirmative (YES), ie, when NE
When ≤ NLAFL is satisfied or during fuel cut, a predetermined time tmDHLD (for example, 1 second) is set during feedback control (step S11). Whether or not the count value of the KLAF hold timer tmD is 0 Is determined. If the answer is negative (NO), that is, if tmD> 0 and the predetermined time tmDHLD has not elapsed since the feedback control was stopped, the current value of the air-fuel ratio correction coefficient KLAF (N)
Is set to the previous value KLAF (N-1) (step S15), and the flag FL is set.
AFFB is set to a value of 0 (step S16), and this program ends. If the answer in step S14 is affirmative (YES),
tmD = 0 and after the lapse of the predetermined time tmDHLD, the KLAFI value and KL
The idle learning value KREFIDL calculated when the engine is idle in the program of FIG.
(Steps S17 and S18), the flag FLAFFB is set to a value of 0 (step S19), and the program ends.
前記ステップS9及びS10がともに否定(NO)のときに
は、エンジン運転状態がフィードバック制御が実行可能
な運転領域(以下「フィードバック制御領域」という)
にあると判別して、KLAFホールドタイマtmDに所定時間t
mDHLDを設定してこれをスタートさせ(ステップS11)、
第5図のプログラムによりKLAF値を算出し(ステップS1
2)、フラグFLAFFBを値1に設定して(ステップS13)、
本プログラムを終了する。When both steps S9 and S10 are negative (NO), the engine operating state is an operating region where feedback control can be performed (hereinafter referred to as a "feedback control region").
And the KLAF hold timer tmD stores the predetermined time t
Set mDHLD and start it (step S11),
KLAF value is calculated by the program shown in FIG. 5 (step S1).
2) Set the flag FLAFFB to a value of 1 (step S13),
Exit this program.
第5図は、第4図のステップS12において空燃比補正
係数KLAFを算出するプログラムのフローチャートであ
る。FIG. 5 is a flowchart of a program for calculating the air-fuel ratio correction coefficient KLAF in step S12 of FIG.
ステップS31では前記フラグKLAFFBがTDC信号の前回発
生時(第4図のプログラムの前回実行時)に値1であっ
たか否かを判別し、その答が否定(NO)、即ちエンジン
運転状態が前回フィードバック制御領域になく、今回フ
ィードバック制御領域に移行したときには、ステップS3
2に進み、エンジンがアイドル状態か否かを判別する。
ステップS32の答が肯定(YES)のときには、KLAFI値及
びKLAF値をともにアイドル用学習値KREFIDLに設定して
(ステップS34)、ステップS35に進む一方、ステップS3
2の答が否定(NO)のときには、KLAFI値及びKLAF値をと
もに前記第1の低速バルブタイミング学習値KREFL0に設
定して(ステップS33)、ステップS35に進む。In step S31, it is determined whether or not the flag KLAFFB was 1 when the TDC signal was generated last time (when the program of FIG. 4 was previously executed), and the answer is negative (NO), that is, the engine operation state is set to the previous feedback. If the current time is not in the control area but has shifted to the feedback control area, step S3
Proceed to 2 to determine whether the engine is idle.
When the answer to step S32 is affirmative (YES), both the KLAFI value and the KLAF value are set to the idle learning value KREFIDL (step S34), and the process proceeds to step S35, while the process proceeds to step S3.
If the answer to 2 is negative (NO), both the KLAFI value and the KLAF value are set to the first low-speed valve timing learning value KREFL0 (step S33), and the process proceeds to step S35.
ステップS35では、目標空燃比係数KCMDとLAFセンサ15
によって検出された空燃比を示す当量比(以下単に「検
出空燃比」という)との偏差の前回算出値DKAF(N-1)を
値0とするとともに、間引きTDC変数NITDCを値とし、本
プログラムを終了する。ここで、間引きTDC変数NITDC
は、TDC信号がエンジン運転状態に応じて設定された間
引き数NIだけ発生する毎に空燃比補正係数KLAFの更新を
行うための変数であり、後述するステップS37の答が肯
定(YES)、即ちNITDC=0のときには、ステップS40以
下に進んでKLAF値の更新を行う。In step S35, the target air-fuel ratio coefficient KCMD and the LAF sensor 15
The previously calculated value DKAF (N-1) of the deviation from the equivalence ratio (hereinafter, simply referred to as "detected air-fuel ratio") indicating the air-fuel ratio detected by the method is set to 0, and the thinning-out TDC variable NITDC is set to the value. To end. Where the decimated TDC variable NITDC
Is a variable for updating the air-fuel ratio correction coefficient KLAF every time the TDC signal is generated by the decimation number NI set according to the engine operating state. The answer to step S37 described later is affirmative (YES), that is, When NITDC = 0, the process proceeds to step S40 and the subsequent steps to update the KLAF value.
前記ステップS31の答が肯定(YES)、即ちFLAFFB=1
であってエンジン運転状態が前回もフィードバック制御
領域にあったときには、目標空燃比係数の前回値KCMD
(N-1)から検出空燃比の今回値KACT(N)を減算することに
よって、検出空燃比と目標空燃比との偏差DKAF(N)を算
出し(ステップS36)、間引きTDC変数NITDCが値0であ
るか否かを判別する(ステップS37)。この答が否定(N
O)、即ちNITDC>0のときには、NITDC値を値1だけデ
クリメントし(ステップS38)、前記偏差の今回値DKAF
(N)を前回値DKAF(N-1)として(ステップS39)本プログ
ラムを終了する。If the answer in step S31 is affirmative (YES), that is, FLAFFB = 1
If the engine operating state was also in the feedback control area last time, the previous value of the target air-fuel ratio coefficient KCMD
The difference DKAF (N) between the detected air-fuel ratio and the target air-fuel ratio is calculated by subtracting the current value KACT (N) of the detected air-fuel ratio from (N-1) (step S36). It is determined whether it is 0 (step S37). If this answer is negative (N
O), that is, when NITDC> 0, the NITDC value is decremented by 1 (step S38), and the deviation current value DKAF
(N) is set to the previous value DKAF (N-1) (step S39), and this program ends.
前記ステップS37の答が肯定(YES)のときには、比例
項(P項)係数KP、積分項(I項)係数KI、微分項(D
項)係数KD及び前記間引き数NIの算出を行う(ステップ
S40)。KP,KI,KD及びNIは、エンジン回転数NE,吸気管内
絶対圧PBA等によって決定される複数のエンジン運転領
域毎に所定の値に設定されるものであり、検出したエン
ジン運転状態に対応する値が読み出される。When the answer to step S37 is affirmative (YES), the proportional term (P term) coefficient KP, the integral term (I term) coefficient KI, and the derivative term (D
Term) calculate the coefficient KD and the thinning number NI (step
S40). KP, KI, KD, and NI are set to predetermined values for each of a plurality of engine operating regions determined by the engine speed NE, the intake pipe absolute pressure PBA, and the like, and correspond to the detected engine operating state. The value is read.
ステップS41では、ステップS36で算出した偏差DKAFの
絶対値が所定値DKPID以下か否かを判別し、その答が否
定(NO)、即ち|DKAF|>DKPIDのときには、前記ステッ
プS35に進む一方、その答が肯定(YES)、即ち|DKAF|≦
DKPIDのときには、ステップS42に進む。ステップS42で
は、次式(2)〜(4)によってP項KLAFP,I項KLAFI及
びD項KLAFDを算出する。In step S41, it is determined whether or not the absolute value of the deviation DKAF calculated in step S36 is equal to or smaller than a predetermined value DKPID. When the answer is negative (NO), that is, | DKAF |> DKPID, the process proceeds to step S35, The answer is affirmative (YES), ie | DKAF | ≦
If it is DKPID, the process proceeds to step S42. In step S42, a P term KLAFP, an I term KLAFI, and a D term KLAFD are calculated by the following equations (2) to (4).
KLAF=DKAF(N)×KP ……(2) KLAFI=KLAFI+DKAF(N)×KI ……(3) KLAFD=(DKAF(N)−DKAF(N-1))×KD ……(4) ステップS43〜S46ではI項KLAFIのリミットチェック
を行う。即ち、KLAFI値と所定上下限値LAFIH,LAFILとの
大小関係を比較し(ステップS43,S44)、その結果KLAFI
項が上限値LAFIHを越えるときにはその上限値に設定し
(ステップS45)、下限値LAFIより小さいときには、そ
の下限値に設定する(ステップS46)。KLAF = DKAF (N) × KP (2) KLAFI = KLAFI + DKAF (N) × KI (3) KLAFD = (DKAF (N) −DKAF (N-1) ) × KD (4) Step S43 In S46, the limit check of the I term KLAFI is performed. That is, the magnitude relationship between the KLAFI value and the predetermined upper and lower limit values LAFIH and LAFIL is compared (steps S43 and S44).
If the term exceeds the upper limit value LAFIH, it is set to its upper limit value (step S45), and if it is smaller than the lower limit value LAFI, it is set to its lower limit value (step S46).
ステップS47では、PID項KLAFP,KLAFI,KLAFDを加算す
ることによって空燃比補正係数KLAFを算出し、次いで偏
差の今回算出値DKAF(N)を前回値DKAF(N-1)とし(ステッ
プS48)、さらに間引き変数NITDCを前記ステップS10で
算出した間引き数NIに設定して(ステップS49)、ステ
ップS50,S51に進む。In step S47, the air-fuel ratio correction coefficient KLAF is calculated by adding the PID terms KLAFP, KLAFI, and KLAFD, and the current calculated value DKAF (N) of the deviation is set to the previous value DKAF (N-1) (step S48). Further, the thinning variable NITDC is set to the thinning number NI calculated in step S10 (step S49), and the process proceeds to steps S50 and S51.
ステップS50では、KLAF値のリミットチェックを行
い、ステップS51では第6図のプログラムにより空燃比
補正係数の学習値KREFの算出を行い、本プログラムを終
了する。In step S50, a limit check of the KLAF value is performed. In step S51, a learning value KREF of the air-fuel ratio correction coefficient is calculated by the program in FIG. 6, and the program ends.
第6図のステップS61〜S65では、学習値の算出が可能
な条件(以下「学習値算出条件」という)が成立するか
否かを判別する。即ち、エンジン回転数NEが高回転側の
所定回転数NKREF(例えば6,000rpm)より低いか否か
(ステップS61)、エンジン水温が所定水温TWREF(例え
ば75℃)以上か否か(ステップS62)、フュエルカット
終了後一定時間経過したか否か(ステップS63)、吸気
温TAが所定吸気温TAREF(例えば60℃)より低いか否か
(ステップS64)、及び目標空燃比係数KCMDは前回と同
じ値か否か(ステップS65)の判別を行い、ステップS61
〜S65のいずれかの答が否定(NO)のときには、学習値
算出条件不成立と判定して、学習値算出条件成立後の経
過時間をカウントするためのタイマtmREF1に所定時間tm
REF(例えば1.5秒)をセットしてこれをスタートさせ
(ステップS66)、ステップS91に進む。In steps S61 to S65 in FIG. 6, it is determined whether or not a condition for calculating a learning value (hereinafter, referred to as a "learning value calculation condition") is satisfied. That is, whether the engine speed NE is lower than a predetermined high speed NKREF (for example, 6,000 rpm) (step S61), whether the engine water temperature is equal to or higher than a predetermined water temperature TWREF (for example, 75 ° C.) (step S62), It is determined whether a predetermined time has elapsed after the end of the fuel cut (step S63), whether the intake air temperature TA is lower than a predetermined intake air temperature TAREF (for example, 60 ° C.) (step S64), and the target air-fuel ratio coefficient KCMD is the same value as the previous time. It is determined whether or not it is (step S65), and step S61 is performed.
If any of the answers to S65 is negative (NO), it is determined that the learning value calculation condition is not satisfied, and the timer tmREF1 for counting the elapsed time after the learning value calculation condition is satisfied is set to the predetermined time tm.
REF (for example, 1.5 seconds) is set and started (step S66), and the process proceeds to step S91.
前記ステップS62の判別は、エンジン水温が低いとき
には、吸気管内に噴射された燃料が充分に霧化されずに
燃焼室内に吸入されたり、失火等が発生してエンジン回
転が不安定となったりするため、LAFセンサ15により正
確な空燃比の検出ができない点を考慮したものである。
またステップS64の判別は、高吸気温時は、充填効率が
低下するため、供給空燃比が所望値よりリッチ側にずれ
る点を考慮したものである。従って、エンジン水温の低
温時及び吸気温の高温時に学習値の算出を禁止すること
により、エンジン温度の変化によって検出空燃比が変化
し、学習値のずれが発生することを防止することができ
る。The determination in step S62 indicates that when the engine water temperature is low, the fuel injected into the intake pipe is not sufficiently atomized and is sucked into the combustion chamber, or misfire or the like occurs and engine rotation becomes unstable. Therefore, the fact that the LAF sensor 15 cannot accurately detect the air-fuel ratio is taken into account.
The determination in step S64 takes into consideration the point that the supply air-fuel ratio shifts to the rich side from the desired value because the charging efficiency decreases at the time of high intake air temperature. Therefore, by prohibiting the calculation of the learning value when the engine water temperature is low and the intake air temperature is high, it is possible to prevent the detected air-fuel ratio from changing due to the change in the engine temperature and to prevent the learning value from shifting.
一方、前記ステップS61〜S65の答がいずれも肯定(YE
S)の場合には、学習値算出条件成立と判定し、前記タ
イマtmREF1のカウント値が値0であるか否かを判別する
(ステップS67)。その答が否定(NO)、即ちtmREF1>
0であって、学習値算出条件成立後所定時間tmREF経過
していないときには、学習値の算出を行わずにステップ
S91に進み、ステップS67の答が肯定(YES)となった
後、即ち所定時間tmREF経過後、ステップS68以下に進ん
でエンジン運転状態に応じた学習値の算出を行う。On the other hand, the answers in steps S61 to S65 are all affirmative (YE
In the case of S), it is determined that the learning value calculation condition is satisfied, and it is determined whether or not the count value of the timer tmREF1 is 0 (step S67). The answer is negative (NO), ie tmREF1>
If 0 and the predetermined time tmREF has not elapsed after the learning value calculation condition is satisfied, the learning value is not calculated and the step is performed.
Proceeding to S91, after the answer to step S67 is affirmative (YES), that is, after the lapse of the predetermined time tmREF, the process proceeds to step S68 and on to calculate a learning value according to the engine operating state.
ここで、学習値算出条件が成立しても所定時間経過前
は学習値算出を行わないようにしたのは、特に以下の点
を考慮したものである。即ち、混合気が吸気系に供給さ
れてから、燃焼して排気系でその空燃比が検出されるま
でには遅れがあるため、目標空燃比を例えばA/F=16か
ら22へ変更した場合に、直ちに学習値を算出すると、目
標空燃比A/F=16のときの空燃比が排気系で検出され、
該検出された空燃比に基づいて算出されたKLAF値を用い
て目標空燃比A/F=22のときの学習値が算出されること
になる。その結果、目標空燃比A/F=22に対応する学習
値は本来の値よりリーン側の値(小さな値)となってし
まい、特に目標空燃比が理論空燃比よりリーン側に設定
されているときには、学習値が更にリーン方向へずれる
ため、その学習値を適用したときに失火を生ずるおそれ
がある。そこで、目標空燃比係数KCMDが前回と同じ値で
あるという条件が成立しても、前記所定時間tmREF内
は、学習値の算出を行わないようにすることにより、上
述したような不具合の発生を防止するようにしている。Here, the reason why the learning value calculation is not performed before the lapse of the predetermined time even if the learning value calculation condition is satisfied is particularly considering the following points. That is, since there is a delay from when the air-fuel mixture is supplied to the intake system to when the air-fuel ratio is detected in the exhaust system after combustion, the target air-fuel ratio is changed from A / F = 16 to 22, for example. When the learning value is calculated immediately, the air-fuel ratio when the target air-fuel ratio A / F = 16 is detected in the exhaust system,
Using the KLAF value calculated based on the detected air-fuel ratio, the learning value when the target air-fuel ratio A / F = 22 is calculated. As a result, the learning value corresponding to the target air-fuel ratio A / F = 22 becomes a lean value (smaller value) than the original value, and in particular, the target air-fuel ratio is set leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. Sometimes, the learning value further deviates in the lean direction, so that when the learning value is applied, a misfire may occur. Therefore, even if the condition that the target air-fuel ratio coefficient KCMD is the same value as the previous time is satisfied, the occurrence of the above-described problem is prevented by not calculating the learning value within the predetermined time tmREF. I try to prevent it.
ステップS68では、エンジンがアイドル状態にあるか
否かを判別する。この判別は、例えばエンジン回転数、
吸気管内絶対圧PBA及びスロットル弁開度θTHの検出値
に基づいて行う。ステップS68の答が肯定(YES)のとき
には、アイドル状態へ移行後の時間をカウントするため
にステップS91で所定時間tmREFIDL(例えば3秒)にセ
ットされ、カウントが開始されるタイマtmREF2の値が値
0であるか否かを判別する(ステップS69)。この答が
否定(NO)であって、アイドル状態へ移行後所定時間tm
REFIDL内は、学習値を算出することなく、本プログラム
を終了する。ステップS69の答が肯定(YES)となった
後、即ち所定時間tmREFIDL経過後は、アイドル用学習値
KREFIDLを算出し(ステップS70)、該算出した学習値KR
EFIDLのリミットチェックを行って(ステップS71)、本
プログラムを終了する。In step S68, it is determined whether or not the engine is in an idle state. This determination is made, for example, by the engine speed,
This is performed based on the detected values of the intake pipe absolute pressure PBA and the throttle valve opening θTH. When the answer to step S68 is affirmative (YES), a predetermined time tmREFIDL (for example, 3 seconds) is set in step S91 to count the time after transition to the idle state, and the value of the timer tmREF2 at which the counting is started is set to the value. It is determined whether it is 0 (step S69). If this answer is negative (NO), the predetermined time tm after shifting to the idle state
This program ends without calculating the learning value in REFIDL. After the answer to step S69 becomes affirmative (YES), that is, after the lapse of the predetermined time tmREFIDL, the learning value for idle is used.
KREFIDL is calculated (step S70), and the calculated learning value KR is calculated.
Perform a limit check on EFIDL (step S71) and end this program.
上述のように、アイドル状態へ移行後所定時間内は学
習値の算出を行わないようにすることにより、アイドル
用学習値KREFIDLのずれを防止することができる。即
ち、エンジンが減速してアイドル状態へ移行したような
場合には、移行直後は混合気の流速が速いこと、吸気管
付着燃料が燃焼室に吸入されること、失火が発生し易い
こと等から、供給空燃比に対応した正確な空燃比の検出
をすることができない。そのため、アイドル状態に移行
後所定時間経過してから学習値を算出することにより、
安定した状態での検出空燃比に基づく空燃比補正係数が
得られ、学習値のずれを防止することができる。As described above, the calculation of the learning value is not performed within a predetermined time after the transition to the idle state, so that the deviation of the learning value for idle KREFIDL can be prevented. That is, when the engine decelerates and shifts to the idle state, the flow rate of the air-fuel mixture is high immediately after the shift, the fuel attached to the intake pipe is sucked into the combustion chamber, and misfire easily occurs. However, it is impossible to accurately detect the air-fuel ratio corresponding to the supply air-fuel ratio. Therefore, by calculating the learning value after a lapse of a predetermined time after shifting to the idle state,
An air-fuel ratio correction coefficient based on the detected air-fuel ratio in a stable state is obtained, and a deviation of the learning value can be prevented.
前記ステップS70における学習値KREFの算出は下記式
(5)によって行なう。The calculation of the learning value KREF in the step S70 is performed by the following equation (5).
ここで、CREFはエンジン運転状態に応じて1〜65536
の範囲で適切な値に設定される変数、KREF(N-1)は学習
値KREFの前回算出値である。 Here, CREF is 1 to 65536 according to the engine operating state.
The variable KREF (N-1) set to an appropriate value within the range is the previously calculated value of the learning value KREF.
上記式(5)によれば、学習値KREFは、積分項KLAFI
の平均値として算出されるが、積分項KLAFIは定常状態
では補正係数KLAFと略等しくなる。従って学習値KREFは
KLAF値の平均値とみなすことができる。According to the above equation (5), the learning value KREF is obtained by calculating the integral term KLAFI
, But the integral term KLAFI is substantially equal to the correction coefficient KLAF in a steady state. Therefore, the learning value KREF is
It can be regarded as the average of the KLAF values.
また、前記ステップS71におけるリミットチェック
は、算出した学習値を所定の上下限値と比較し、該上下
限値の範囲外のときには、学習値をその上限値又は下限
値に設定するものである。In the limit check in step S71, the calculated learning value is compared with a predetermined upper / lower limit value, and if the calculated learning value is out of the upper / lower limit value, the learning value is set to the upper limit value or the lower limit value.
前記ステップS68の答が否定(NO)、即ちアイドル状
態でないときには、選択したバルブタイミングが高速バ
ルブタイミングか否かを判別する(ステップS72)。こ
の答が否定(NO)、即ち低速バルブタイミングを選択し
ているときには、エンジン回転数NEが低回転側の所定回
転数NREF(例えば500rpm)以上か否かを判別する(ステ
ップS80)。ステップS80の答が否定(NO)、即ちNE<NR
EF2のときには、学習値の算出を行うことなくステップS
91に進む。ステップS80の答が肯定(YES)、即ちNE≧NR
EF2のときには、ステップS81〜S87により、目標空燃比
係数KCMDと第1〜第4の所定空燃比KCMDZL,KCMDZML,KCM
DZMH,KCMDZHとの大小関係に基づいて設定される下記(L
1)〜(L3)の範囲について、学習値の算出を行い(ス
テップS82,S86,S89)、該算出値のリミットチェックを
行った後(ステップS83,S87,S90)、ステップS91に進
む。なお、第1〜第4の所定空燃比KCMDZL,KCMDZML,KCM
DZMH及びKCMDZHはそれぞれ例えばA/F=20.0,15.0,14.3,
13.0相当の値に設定されており、KCMDZL<KCMDZML<KCM
DZMH<KCMDZHなる関係がある。When the answer to step S68 is negative (NO), that is, when the engine is not in the idle state, it is determined whether the selected valve timing is the high-speed valve timing (step S72). If the answer is negative (NO), that is, if the low-speed valve timing is selected, it is determined whether or not the engine speed NE is equal to or higher than a predetermined low-side rotation speed NREF (for example, 500 rpm) (step S80). If the answer to step S80 is negative (NO), that is, NE <NR
In the case of EF2, the step S is performed without calculating the learning value.
Go to 91. The answer to step S80 is affirmative (YES), that is, NE ≧ NR
In the case of EF2, in steps S81 to S87, the target air-fuel ratio coefficient KCMD and the first to fourth predetermined air-fuel ratios KCMDZL, KCMDZML, KCM
The following (L is set based on the magnitude relationship with DZMH and KCMDZH)
The learning value is calculated for the range of 1) to (L3) (steps S82, S86, S89), and after the calculated value is checked for the limit (steps S83, S87, S90), the process proceeds to step S91. The first to fourth predetermined air-fuel ratios KCMDZL, KCMDZML, KCM
DZMH and KCMDZH are, for example, A / F = 20.0, 15.0, 14.3,
It is set to a value equivalent to 13.0, and KCMDZL <KCMDZML <KCM
There is a relationship of DZMH <KCMDZH.
(L1) KCMD≦KCMDZLが成立する範囲(ステップS81の
答が否定(NO)のとき) 低速バルブタイミングを選択し、目標空燃比が理論空
燃比よりリーン側に設定されているときには、リーンバ
ーン学習値KREFL1を前記式(5)によって算出する。(L1) The range where KCMD ≦ KCMDZL is satisfied (when the answer to step S81 is negative (NO)) When the low-speed valve timing is selected and the target air-fuel ratio is set leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, lean burn learning is performed. The value KREFL1 is calculated by the above equation (5).
(L2) KCMDZML≦KCMD≦KCMDZMHが成立する範囲(ステ
ップS81の答が肯定(YES)で、ステップS84,S88の答が
ともに否定(NO)のとき) 低速バルブタイミングを選択し、目標空燃比が理論空
燃比近傍にあるときには、第1の低速バルブタイミング
学習値KREFL0を前記式(5)によって算出する。(L2) The range in which KCMDZML ≦ KCMD ≦ KCMDZMH is satisfied (when the answer in step S81 is affirmative (YES) and the answers in steps S84 and S88 are both negative (NO)). When it is near the stoichiometric air-fuel ratio, the first low-speed valve timing learning value KREFL0 is calculated by the above equation (5).
(L3) KCMD≧KCMDZHが成立する範囲(ステップS81,S8
4の答がともに肯定(YES)でステップS85の答が否定(N
O)のとき) 低速バルブタイミングを選択し、目標空燃比が高負荷
運転状態に対応する値のときには、第2の低速バルブタ
イミング学習値KREFL2を前記式(5)によって算出す
る。(L3) The range where KCMD ≧ KCMDZH is satisfied (steps S81, S8
The answer to step S85 is both negative (N) and the answer to step S85 is negative (N).
At the time of O)) When the low speed valve timing is selected and the target air-fuel ratio is a value corresponding to the high load operation state, the second low speed valve timing learning value KREFL2 is calculated by the above equation (5).
一方、KCMDZL<KCMD<KCMDZMLが成立する範囲(ステ
ップS88の答が肯定(YES)のとき)及びKCMDZMH<KCMD
<KCMDZHが成立する範囲(ステップS85の答が肯定(YE
S)のとき)については、学習値を算出することなくス
テップS91に進む。On the other hand, the range in which KCMDZL <KCMD <KCMDZML is satisfied (when the answer to step S88 is affirmative (YES)) and KCMDZMH <KCMD
<The range where KCMDZH is satisfied (the answer in step S85 is affirmative (YE
For (S)), the process proceeds to step S91 without calculating the learning value.
ステップS91では、前記タイマtmREF2に所定時間tmREF
IDLをセットしてこれをスタートさせ、本プログラムを
終了する。In step S91, the timer tmREF2 is set to the predetermined time tmREF.
Set IDL, start it, and end this program.
前記ステップS72の答が肯定(YES)、即ち高速バルブ
タイミングを選択しているときには、ステップS73〜S79
により、目標空燃比係数KCMDと前記第2〜第4の所定空
燃比KCMDZML,KCMDZMH,KCMDZHとの大小関係に基づいて設
定される下記(H1),(H2)の範囲について学習値の算
出を行い(ステップS76,S78)、該算出値のリミットチ
ェックを行った後(ステップS77,S79)、ステップS91に
進む。When the answer to step S72 is affirmative (YES), that is, when the high-speed valve timing is selected, steps S73 to S79 are performed.
As a result, a learning value is calculated for the following ranges (H1) and (H2) set based on the magnitude relationship between the target air-fuel ratio coefficient KCMD and the second to fourth predetermined air-fuel ratios KCMDZML, KCMDZMH, and KCMDZH. (Steps S76 and S78) After performing a limit check of the calculated value (Steps S77 and S79), the process proceeds to Step S91.
(H1) KCMDZML≦KCMD≦KCMDZMHが成立する範囲(ステ
ップS73,S74の答がともに否定(NO)のとき) 高速バルブタイミングを選択し、目標空燃比が理論空
燃比近傍にあるときには、第1の高速バルブタイミング
学習値KREFH0を前記式(5)によって算出する。(H1) A range where KCMDZML ≦ KCMD ≦ KCMDZMH is satisfied (when the answers of steps S73 and S74 are both negative (NO)) When the high-speed valve timing is selected and the target air-fuel ratio is near the stoichiometric air-fuel ratio, the first The high-speed valve timing learning value KREFH0 is calculated by the above equation (5).
(H2) KCMD≧KCMDZHが成立する範囲(ステップS73の
答が肯定(YES)でステップS75の答が否定(NO)のと
き) 高速バルブタイミングを選択し、目標空燃比が高負荷
運転状態に対応する値のときには、第2の高速バルブタ
イミング学習値KREFH2を前記式(5)によって算出す
る。(H2) Range where KCMD ≧ KCMDZH is satisfied (when the answer in step S73 is affirmative (YES) and the answer in step S75 is negative (NO)) High-speed valve timing is selected, and the target air-fuel ratio corresponds to the high load operation state If so, the second high-speed valve timing learning value KREFH2 is calculated by the above equation (5).
一方、KCMD<KCMDZMLが成立する範囲(ステップS74の
答が肯定(YES)のとき)及びKCMDZMH<KCMD<KCMDZHが
成立する範囲(ステップS75の答が肯定(YES)のとき)
については、学習値を算出することなくステップS91に
進む。On the other hand, the range where KCMD <KCMDZML is satisfied (when the answer in step S74 is affirmative (YES)) and the range where KCMDZMH <KCMD <KCMDZH is satisfied (when the answer in step S75 is affirmative (YES))
For, the process proceeds to step S91 without calculating the learning value.
以上のように第6図のプログラムによれば、目標空燃
比が理論空燃比近傍にある場合、理論空燃比よりリーン
側の場合、リッチ側の場合のそれぞれに対応して学習値
が算出されるが、これはLADセンサ15の特性劣化を考慮
したものである。即ち、LAFセンサ15は、正常時におい
ては、第7図の実線で示すような特性を有するが、特性
が劣化すると同図に破線で示すように理論空燃比よりリ
ーン側では出力値が減少する方向へ変化し、リッチ側で
は増加する方向に変化し、理論空燃比近傍は変化しな
い。従って、目標空燃比と理論空燃比との相対関係で決
まる領域毎に学習値を算出することによって、より適切
な供給空燃比の設定が可能となる。As described above, according to the program of FIG. 6, the learning value is calculated for each of the case where the target air-fuel ratio is near the stoichiometric air-fuel ratio, the case where the target air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and the case where the target air-fuel ratio is richer. However, this takes into account the characteristic deterioration of the LAD sensor 15. That is, the LAF sensor 15 has a characteristic as shown by the solid line in FIG. 7 in a normal state, but when the characteristic deteriorates, the output value decreases on the lean side from the stoichiometric air-fuel ratio as shown by a broken line in FIG. Direction, and on the rich side, it increases, and does not change near the stoichiometric air-fuel ratio. Therefore, by calculating the learning value for each region determined by the relative relationship between the target air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio, it is possible to set a more appropriate supply air-fuel ratio.
また、本実施例では、選択されたバルブタイミングの
それぞれに対応して学習値を算出するようにしたので、
バルブタイミングの変更によって学習値が変動すること
がなく、選択したバルブタイミングに対応して適切な学
習値を得ることができる。Further, in the present embodiment, the learning value is calculated corresponding to each of the selected valve timings.
The learning value does not change due to the change in the valve timing, and an appropriate learning value can be obtained corresponding to the selected valve timing.
更に、エンジン高回転時(NE>NLAFH)には、高速バ
ルブタイミングが選択されるため第1の高速バルブタイ
ミング学習値KREFH0を用いたオープンループ制御を行う
一方(第4図、ステップS20)、始動後燃料増量実行中
又はエンジン水温の低温時(TW≦TWLAF)には、低速バ
ルブタイミングが選択されるため、第1の低速バルブタ
イミング学習値KREFL0を用いたオープンループ制御を行
う(第4図、ステップS21)ようにしたので、これらの
オープンループ制御において、より適切な供給空燃比の
設定を行うことができる。Further, when the engine is running at a high speed (NE> NLAFH), the high-speed valve timing is selected, so that the open-loop control using the first high-speed valve timing learning value KREFH0 is performed (FIG. 4, step S20). During the subsequent fuel increase or when the engine water temperature is low (TW ≦ TWLAF), the low-speed valve timing is selected, so that the open-loop control using the first low-speed valve timing learning value KREFL0 is performed (FIG. 4, Since step S21) is performed, more appropriate setting of the supply air-fuel ratio can be performed in these open loop controls.
なお、上述した実施例では空燃比補正係数KLAFを算出
した学習値KREFに設定する(KLAF=KREFとする)ことに
よって、学習値KREFを用いるようにしたが、下記式
(1′)によって燃料噴射時間TOUTを算出することに
より、学習値KREFを用いるようにしてもよい。In the above-described embodiment, the learning value KREF is used by setting the air-fuel ratio correction coefficient KLAF to the calculated learning value KREF (KLAF = KREF), but the fuel injection is performed by the following equation (1 ′). By calculating the time T OUT , the learning value KREF may be used.
TOUT=Ti×KCMDM×KLAF×KREF×K1+K2……(1′) (発明の効果) 以上詳述したように本発明によれば、空燃比補正係数
の学習値としての平均値が、目標空燃比が同一である状
態が所定時間継続したときに算出されるので、目標空燃
比変更時において、いわゆる吸排気系の遅れによる学習
値のずれを防止することができる。その結果その学習値
を適用したときの失火等を防止することができる。T OUT = Ti × KCMDM × KLAF × KREF × K 1 + K 2 (Effects of the Invention) As described above in detail, according to the present invention, the average value of the learning value of the air-fuel ratio correction coefficient is obtained. Since the calculation is performed when the state in which the target air-fuel ratio is the same is maintained for a predetermined time, it is possible to prevent a shift in the learning value due to a so-called delay in the intake / exhaust system when the target air-fuel ratio is changed. As a result, misfire or the like when the learning value is applied can be prevented.
第1図は本発明の制御方法を適用する燃料供給制御装置
の全体構成図、第2図は排気濃度センサの構成を示す
図、第3図は排気濃度センサ本体の斜視図、第4図は空
燃比補正係数(KLAF)を算出するプログラムのフローチ
ャート、第5図は排気濃度センサの出力に基づいて空燃
比補正係数を算出するプログラムのフローチャート、第
6図は空燃比補正係数の学習値(KREF)を算出するプロ
グラムのフローチャート、第7図は排気濃度センサの出
力特性を示す図である。 1……内燃エンジン、5……電子コントロールユニット
(ECU)、6……燃料噴射弁、15……排気濃度センサ
(酸素濃度センサ)。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a fuel supply control device to which the control method of the present invention is applied, FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an exhaust concentration sensor, FIG. 3 is a perspective view of an exhaust concentration sensor main body, and FIG. FIG. 5 is a flowchart of a program for calculating an air-fuel ratio correction coefficient (KLAF), FIG. 5 is a flowchart of a program for calculating an air-fuel ratio correction coefficient based on the output of an exhaust concentration sensor, and FIG. FIG. 7 is a diagram showing output characteristics of the exhaust gas concentration sensor. 1 ... internal combustion engine, 5 ... electronic control unit (ECU), 6 ... fuel injection valve, 15 ... exhaust gas concentration sensor (oxygen concentration sensor).
フロントページの続き (72)発明者 松原 篤 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−176445(JP,A) 特開 昭60−101243(JP,A) 特開 平2−298640(JP,A) 特開 昭58−160528(JP,A) 実開 平1−148044(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 41/00 - 45/00 395Continuation of the front page (72) Inventor Atsushi Matsubara 1-4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama Prefecture Honda Technical Research Institute Co., Ltd. (56) References JP-A-59-176445 (JP, A) JP-A-60-101243 (JP, A) JP-A-2-298640 (JP, A) JP-A-58-160528 (JP, A) JP-A-1-148044 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6) , DB name) F02D 41/00-45/00 395
Claims (3)
れ、目標空燃比を表わす目標空燃比係数と、前記エンジ
ンの排気系に設けられ、排気ガス濃度に略比例する出力
特性を有する排気濃度センサの出力及び前記目標空燃比
係数に応じて設定される空燃比補正係数とを用いて、エ
ンジンに供給する燃料量を算出し、エンジンに供給する
混合気の空燃比を前記目標空燃比にフィードバック制御
すると共に前記空燃比補正係数の平均値を算出し、前記
フィードバック制御停止状態から前記フィードバック制
御に移行した時に前記空燃比補正係数の初期値として前
記平均値を用いる内燃エンジンの空燃比制御方法におい
て、前記エンジン運転状態に応じて設定される目標空燃
比が同一の状態が所定時間継続した時に前記平均値の算
出を行うことを特徴とする内燃エンジンの空燃比制御方
法。1. An exhaust concentration sensor which is set in accordance with an operation state of an internal combustion engine and indicates a target air-fuel ratio, and an exhaust concentration sensor provided in an exhaust system of the engine and having an output characteristic substantially proportional to an exhaust gas concentration. And an air-fuel ratio correction coefficient set in accordance with the target air-fuel ratio coefficient to calculate an amount of fuel to be supplied to the engine, and feedback control the air-fuel ratio of the mixture supplied to the engine to the target air-fuel ratio. And calculating an average value of the air-fuel ratio correction coefficient, and an air-fuel ratio control method for an internal combustion engine using the average value as an initial value of the air-fuel ratio correction coefficient when shifting from the feedback control stopped state to the feedback control. The average value is calculated when a state in which the target air-fuel ratio set according to the engine operating state is the same for a predetermined time period. Air-fuel ratio control method for an internal combustion engine.
れ、目標空燃比を表わす目標空燃比係数と、前記エンジ
ンの排気系に設けられ、排気ガス濃度に略比例する出力
特性を有する排気濃度センサの出力及び前記目標空燃比
係数に応じて設定される空燃比補正係数とを用いて、エ
ンジンに供給する燃料量を算出し、エンジンに供給する
混合気の空燃比を前記目標空燃比にフィードバック制御
すると共に前記空燃比補正係数の平均値を算出し、該平
均値を前記フィードバック制御停止時の空燃比補正係数
として用いる内燃エンジンの空燃比制御方法において、
前記エンジン運転状態に応じて設定される目標空燃比が
同一の状態が所定時間継続した時に前記平均値の算出を
行うことを特徴とする内燃エンジンの空燃比制御方法。2. An exhaust gas concentration sensor which is set in accordance with an operation state of an internal combustion engine and indicates a target air-fuel ratio, and an exhaust gas concentration sensor provided in an exhaust system of the engine and having an output characteristic substantially proportional to an exhaust gas concentration. And an air-fuel ratio correction coefficient set in accordance with the target air-fuel ratio coefficient to calculate an amount of fuel to be supplied to the engine, and feedback control the air-fuel ratio of the mixture supplied to the engine to the target air-fuel ratio. And calculating an average value of the air-fuel ratio correction coefficient, and using the average value as the air-fuel ratio correction coefficient when the feedback control is stopped.
An air-fuel ratio control method for an internal combustion engine, wherein the average value is calculated when a state in which a target air-fuel ratio set according to the engine operating state is the same for a predetermined period of time.
れ、目標空燃比を表わす目標空燃比係数と、前記エンジ
ンの排気系に設けられ、排気ガス濃度に略比例する出力
特性を有する排気濃度センサの出力及び前記目標空燃比
係数に応じて設定される空燃比補正係数と、該空燃比補
正係数の平均値とを用いて、エンジンに供給する燃料量
を算出し、エンジンに供給する混合気の空燃比を前記目
標空燃比にフィードバック制御する内燃エンジンの空燃
比制御方法において、前記エンジンの運転状態に応じて
設定される目標空燃比が同一の状態が所定時間継続した
時に前記平均値の算出を行うことを特徴とする内燃エン
ジンの空燃比制御方法。3. An exhaust gas concentration sensor set according to the operating state of an internal combustion engine and representing a target air-fuel ratio and an exhaust gas concentration sensor provided in an exhaust system of the engine and having an output characteristic substantially proportional to an exhaust gas concentration. Using an output of the air-fuel ratio correction coefficient set according to the target air-fuel ratio coefficient and an average value of the air-fuel ratio correction coefficient, a fuel amount to be supplied to the engine is calculated. In the air-fuel ratio control method for an internal combustion engine, wherein the air-fuel ratio is feedback-controlled to the target air-fuel ratio, the average value is calculated when the same target air-fuel ratio set according to the operating state of the engine continues for a predetermined time. An air-fuel ratio control method for an internal combustion engine.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2331140A JP2770275B2 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Air-fuel ratio control method for internal combustion engine |
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JPH04203238A JPH04203238A (en) | 1992-07-23 |
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- 1990-11-29 JP JP2331140A patent/JP2770275B2/en not_active Expired - Lifetime
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