JP2916804B2 - Air-fuel ratio control device for internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio control device for internal combustion engine

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JP2916804B2
JP2916804B2 JP23249690A JP23249690A JP2916804B2 JP 2916804 B2 JP2916804 B2 JP 2916804B2 JP 23249690 A JP23249690 A JP 23249690A JP 23249690 A JP23249690 A JP 23249690A JP 2916804 B2 JP2916804 B2 JP 2916804B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は内燃機関の空燃比制御装置に関し、詳しく
は、気筒毎の空燃比段差を修正して、実際の空燃比を目
標空燃比に近づけるように燃料噴射量を補正制御するも
のに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, and more specifically, corrects an air-fuel ratio step for each cylinder to bring an actual air-fuel ratio closer to a target air-fuel ratio. Thus, the correction control of the fuel injection amount is performed.

〈従来の技術〉 この種の空燃比制御装置を備えた内燃機関としては、
従来、特開昭60−240840号公報等に示されるようなもの
がある。
<Conventional technology> As an internal combustion engine equipped with this kind of air-fuel ratio control device,
2. Description of the Related Art Conventionally, there is one disclosed in JP-A-60-240840.

これについて説明すると、エアフローメータにより検
出される機関の吸入空気流量Qと、クランク角センサ等
の機関回転速度センサにより検出される機関回転速度N
とから基本燃料噴射量Tp(=K×Q/N;Kは定数)を演算
し、更に、機関温度等の機関運転状態に応じた各種補正
係数COEFと、空燃比フィードバック補正係数LAMBDAと、
バッテリ電圧による電磁式燃料噴射弁の有効開弁時間の
変化を補正するための補正分Tsとをそれぞれ演算し、こ
れらにより前記基本燃料噴射量Tpを補正演算して最終的
な燃料噴射量Ti(=Tp×COEF×LAMBDA+Ts)を設定す
る。
To explain this, the intake air flow rate Q of the engine detected by the air flow meter and the engine speed N detected by the engine speed sensor such as the crank angle sensor are described.
And the basic fuel injection amount Tp (= K × Q / N; K is a constant) is calculated. Further, various correction coefficients COEF according to the engine operating state such as the engine temperature, and the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA,
A correction amount Ts for correcting a change in the effective valve opening time of the electromagnetic fuel injection valve due to the battery voltage is calculated. = Tp x COEF x LAMBDA + Ts).

尚、前記各種補正係数COEFは、例えばCOEF=1+KMR
+KTw+KAS+KAI+・・・なる式で演算されるものであ
り、ここで、KMRは空燃比補正係数、KTwは水温増量補正
係数、KASは始動及び始動後増量補正係数、KAIはアイド
ル後増量補正係数である。
The various correction coefficients COEF are, for example, COEF = 1 + K MR
+ K Tw + K AS + K AI + ... where K MR is the air-fuel ratio correction coefficient, K Tw is the water temperature increase correction coefficient, K AS is the start and after start increase correction coefficient, K AI is a post-idle increase correction coefficient.

そして、このようにして設定された燃料噴射量Tiに相
当するパルス幅の駆動パルス信号を各気筒毎に設けた電
磁式燃料噴射弁に所定タイミングで出力することによ
り、機関に所定の量の燃料を噴射供給するようにしてい
た。
By outputting a drive pulse signal having a pulse width corresponding to the fuel injection amount Ti set as described above to an electromagnetic fuel injection valve provided for each cylinder at a predetermined timing, a predetermined amount of fuel is supplied to the engine. Was to be supplied.

前記空燃比フィードバック補正係数LAMBDAは、機関の
吸入混合気の空燃比を目標空燃比(例えば理論空燃比)
に制御するためのものであり、この空燃比フィードバッ
ク補正係数LAMBDAの値は、比例・積分制御により変化さ
せて安定した制御となるようにしている。
The air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA calculates the air-fuel ratio of the intake air-fuel mixture of the engine to a target air-fuel ratio (for example, a stoichiometric air-fuel ratio).
The value of the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA is changed by proportional / integral control so that stable control is achieved.

即ち、第9図に示すように、混合気を理論空燃比で燃
焼させたときの排気中の酸素濃度比により起電力が急変
し、リッチ混合気側で起電力が高く、リーン混合気側で
は起電力が低くなる酸素センサ(実開昭61−182846号公
報等参照)71を、機関72の各気筒の排気通路が集合され
た部分(排気マニホールド73の集合部)に設け、かかる
酸素センサ71からの出力電圧と理論空燃比相当の基準電
圧(スライスレベル)とを比較して、機関吸入混合気の
空燃比(全気筒の空燃比)が理論空燃比に対してリッチ
かリーンかを判定し、例えば空燃比がリーン(リッチ)
の場合には、空燃比フィードバック補正係数LAMBDAを所
定の積分分(I分)ずつ徐々に上げて(下げて)いき、
燃料噴射量Tiを増量(減量)補正することで空燃比を理
論空燃比に制御する。尚、空燃比のリッチ・リーンの反
転時には、空燃比フィードバック補正係数LAMBDAを前記
積分分(I分)よりも大きな比例分(P分)だけ変化さ
せて、制御応答性を高めるようにしている。
That is, as shown in FIG. 9, the electromotive force changes abruptly due to the oxygen concentration ratio in the exhaust gas when the air-fuel mixture is burned at the stoichiometric air-fuel ratio, and the electromotive force is high on the rich air-fuel mixture side and high on the lean air-fuel mixture side. An oxygen sensor 71 (see, for example, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 61-182846) that reduces the electromotive force is provided in a portion where the exhaust passages of the respective cylinders of the engine 72 are gathered (the gathering portion of the exhaust manifold 73). Is compared with a reference voltage (slice level) corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio to determine whether the air-fuel ratio of the engine intake air-fuel mixture (air-fuel ratio of all cylinders) is rich or lean with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. For example, the air-fuel ratio is lean (rich)
In the case of, the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA is gradually increased (decreased) by a predetermined integral (I),
The air-fuel ratio is controlled to the stoichiometric air-fuel ratio by increasing (decreasing) the fuel injection amount Ti. At the time of rich / lean reversal of the air-fuel ratio, the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA is changed by a proportional component (P component) larger than the integral component (I component) to enhance control responsiveness.

第9図において、74はエアクリーナ、75はスロットル
弁、76は吸気マニホールド、77は三元触媒、78はマフラ
ーである。
In FIG. 9, 74 is an air cleaner, 75 is a throttle valve, 76 is an intake manifold, 77 is a three-way catalyst, and 78 is a muffler.

また、排気脈動緩衝を避けて、排気効率を高めるべ
く、排気行程の重ならない複数の気筒からなる気筒グル
ープ毎に分割して排気マニホールドを接続したものがあ
り、このものでは、各排気マニホールド集合部にそれぞ
れ酸素センサを介装し、各酸素センサの信号に基づいて
対応する気筒グループ毎に空燃比フィードバック制御を
行っている。
Further, in order to avoid exhaust pulsation buffering and increase exhaust efficiency, there is a type in which an exhaust manifold is connected to each of a plurality of cylinder groups each including a plurality of cylinders whose exhaust strokes do not overlap with each other. Each of the cylinder sensors is provided with an oxygen sensor, and the air-fuel ratio feedback control is performed for each corresponding cylinder group based on the signal of each oxygen sensor.

即ち、例えば4気筒内燃機関の場合、#1気筒と#4
気筒及び#2気筒と#3気筒との2つの気筒グループ毎
に排気を集合し、それぞれ前記2つの気筒グループの排
気集合部にそれぞれ酸素センサを設け、排気中の酸素濃
度を介して内燃機関に吸入される混合気の空燃比を検出
するようにしているものがある。
That is, for example, in the case of a four-cylinder internal combustion engine, # 1 cylinder and # 4
Exhaust gas is collected for each of the two cylinder groups of the cylinder and the # 2 and # 3 cylinders, and oxygen sensors are respectively provided at the exhaust collecting portions of the two cylinder groups, and the internal combustion engine is controlled via the oxygen concentration in the exhaust gas. In some cases, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is detected.

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、このように気筒数よりも少ない数の酸
素センサを用いて混合気の空燃比を検出し、該空燃比に
基づいて空燃比フィードバック補正係数LAMBDAの値を変
化させ、空燃比を理論空燃比に制御するようにしたもの
においては、機関各気筒間の吸気分配の不均一,燃料噴
射弁の特性バラツキ等が存在すると、特に機関回転数が
少ない例えばアイドル時には、第10図に示すように、前
記バラツキがそのまま検出され、センサ出力において空
燃比のバラツキ(リッチ・リーン)として出力される。
<Problems to be Solved by the Invention> However, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is detected by using a smaller number of oxygen sensors than the number of cylinders, and the value of the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA is determined based on the air-fuel ratio. In the case where the air-fuel ratio is controlled to the stoichiometric air-fuel ratio by changing the air-fuel ratio, uneven distribution of the intake air between the cylinders of the engine, variation in the characteristics of the fuel injection valve, and the like are present. As shown in FIG. 10, the variation is detected as it is, and is output as a variation (rich / lean) in the air-fuel ratio in the sensor output.

特に、気筒グループ別に排気マニホールドを接続した
タイプのものでは、排気行程が重ならないため、酸素セ
ンサは気筒間の空燃比のばらつきを忠実に検出し易い。
In particular, in a type in which an exhaust manifold is connected for each cylinder group, since the exhaust strokes do not overlap, the oxygen sensor can easily detect variations in the air-fuel ratio between the cylinders.

即ち、4気筒内燃機関において、#1気筒と#4気筒
及び#2気筒と#3気筒との2つの気筒グループ毎に排
気を集合し、それぞれ前記2つの気筒グループの排気集
合部にそれぞれ酸素センサを設けた場合における#1気
筒と#4気筒との集合部に設けた酸素センサを例にとる
と、第10図(b),(c)のように#1気筒の排気を検
出した時は酸素センサからの出力電圧がスライスレベル
より高く、もって機関吸入混合気の空燃比がリッチであ
ると判断し、第10図(a)のように空燃比フィードバッ
ク補正係数LAMBDAを所定の比例分(P分)だけ下げる。
つぎの検出タイミングにおいては、機関回転数が少ない
ため、#4気筒の排気が検出されるが、ここで前述の空
燃比のバラツキが存在すると#4気筒の排気を検出した
時は酸素センサ20からの出力電圧がスライスレベルより
低い場合がある。この場合は機関吸入混合気の空燃比が
リーンであると判断し、空燃比フィードバック補正係数
LAMBDAを所定の比例分(P分)だけ上げることとなる。
That is, in a four-cylinder internal combustion engine, exhaust gas is collected for each of two cylinder groups of # 1 cylinder and # 4 cylinder, and # 2 cylinder and # 3 cylinder, and oxygen sensors are respectively provided at the exhaust collecting portions of the two cylinder groups. Taking the oxygen sensor provided at the gathering portion of the # 1 cylinder and the # 4 cylinder in the case where the exhaust gas is provided as an example, when the exhaust of the # 1 cylinder is detected as shown in FIGS. 10 (b) and (c), It is determined that the output voltage from the oxygen sensor is higher than the slice level and the air-fuel ratio of the engine intake air-fuel mixture is rich, and the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA is set to a predetermined proportional value (P) as shown in FIG. Minutes) down.
At the next detection timing, the exhaust of the # 4 cylinder is detected because the engine speed is low. However, if the above-described variation in the air-fuel ratio exists, the exhaust of the # 4 cylinder is detected by the oxygen sensor 20. May be lower than the slice level. In this case, it is determined that the air-fuel ratio of the engine intake air-fuel mixture is lean, and the air-fuel ratio feedback correction coefficient
LAMBDA is increased by a predetermined proportional amount (P amount).

通常空燃比フィードバック補正係数LAMBDAの値は、比
例・積分制御により変化させて安定した制御となるよう
にしているが、前述の如く例えばアイドル時には、所定
の比例分だけの上下変化のみとなる。
Normally, the value of the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA is changed by the proportional / integral control so that stable control is performed. However, as described above, for example, at the time of idling, there is only a vertical change by a predetermined proportional amount.

従って、所定の期間(第10図(a)におけるT期間)
は空燃比フィードバック補正係数LAMBDAが異常反転を繰
り返すこととなり、各気筒の空燃比を個々に目標空燃比
に制御することができず、空燃比の変動を充分に抑止す
ることができないため、排気性状が一定せず、排気を浄
化するための三元触媒の能力を超えて排気エミッション
特性が悪化するという問題がある。
Therefore, a predetermined period (T period in FIG. 10 (a))
Means that the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA repeats abnormal reversal, the air-fuel ratio of each cylinder cannot be controlled individually to the target air-fuel ratio, and fluctuations in the air-fuel ratio cannot be sufficiently suppressed. However, there is a problem that the exhaust emission characteristics are deteriorated beyond the capacity of a three-way catalyst for purifying exhaust gas.

勿論、気筒毎に酸素センサを設けて、各センサからの
信号に応じて気筒毎に独立した空燃比フィードバック制
御を行えば、上記問題点は解消されるが、コストアップ
が著しく、制御も多系統となりすぎる等の問題がある。
Of course, if the oxygen sensor is provided for each cylinder and the air-fuel ratio feedback control is performed independently for each cylinder in accordance with the signal from each sensor, the above problem can be solved. There are problems such as too much.

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、気筒毎の
空燃比段差を修正して、実際の空燃比を目標空燃比に近
づけるように燃料噴射量をフィードバック制御可能なよ
うにすることができる内燃機関の空燃比制御装置を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and can correct the air-fuel ratio step for each cylinder so that the fuel injection amount can be feedback-controlled so that the actual air-fuel ratio approaches the target air-fuel ratio. An object is to provide an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine.

〈課題を解決するための手段〉 このため本発明は、上記目的を達成するために、第1
図に示すように、下記のA〜Kの手段を含んで内燃機関
の空燃比制御装置を構成する。
<Means for Solving the Problems> To achieve the above object, the present invention provides a first method.
As shown in the figure, an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine includes the following means A to K.

(A)機関に吸入される空気量に関与するパラメータを
少なくとも含む機関運転状態を検出する機関運転状態検
出手段 (B)機関の排気通路に介装されて機関排気成分を検出
すると共にその数が気筒数より少ない排気成分検出手段 (C)前記機関運転状態検出手段により検出された前記
機関運転状態に基づいて基本燃料噴射量を設定する基本
燃料噴射量設定手段 (D)気筒別に設けられ、機関運転状態のエリア毎に前
記基本燃料噴射量を補正するための学習補正量を記憶し
た書換え可能な学習補正量記憶手段 (E)前記排気成分検出手段で検出した排気成分を所定
気筒の排気成分に特定する気筒特定手段 (F)排気成分検出手段と気筒特定手段とより排気成分
に基づいて気筒毎の空燃比を検出する気筒別空燃比検出
手段 (G)前記気筒別空燃比検出手段で検出した気筒毎の空
燃比のばらつきが所定レベル未満である場合は、前記気
筒毎の検出空燃比を目標空燃比に近づけるように前記基
本燃料噴射量を補正するフィードバック第1補正値を設
定するフィードバック第1補正値設定手段 (H)前記気筒別空燃比検出手段で検出した気筒毎の空
燃比のばらつきが所定レベル以上である場合は、前記気
筒毎の検出空燃比の平均レベルに基づいて、前記基本燃
料噴射量を補正するフィードバック第2補正値を設定す
るフィードバック第2補正値設定手段 (I)フィードバック第2補正値の平均化された値の基
準値に対するリッチ・リーンずれ方向を検出する空燃比
ずれ方向検出手段 (J)前記空燃比ずれ方向検出手段により検出された空
燃比のずれ方向と同一方向に空燃比がずれている気筒の
学習補正量を、該空燃比のずれを無くす方向に修正して
書き換える学習補正量修正手段 (K)前記フィードバック第1補正値設定手段又はフィ
ードバック第2補正値設定手段により設定されたフィー
ドバック第1補正値又はフィードバック第2補正値と、
前記学習補正量記憶手段から検索された学習補正量とに
基づいて、前記基本燃料噴射量を補正して気筒毎の燃料
噴射量を設定する燃料噴射量設定手段 〈作用〉 かかる構成の空燃比制御装置によると、機関運転状態
検出手段Aにより機関に吸入される空気量に関与するパ
ラメータを少なくとも含む機関運転状態が検出される
と、この機関運転状態に基づいて基本燃料噴射量設定手
段Cが基本燃料噴射量を設定する。
(A) an engine operating state detecting means for detecting an engine operating state including at least a parameter relating to an amount of air taken into the engine; (C) basic fuel injection amount setting means for setting a basic fuel injection amount based on the engine operating state detected by the engine operating state detecting means; A rewritable learning correction amount storage unit storing a learning correction amount for correcting the basic fuel injection amount for each area of the operating state. (E) The exhaust component detected by the exhaust component detection unit is converted into an exhaust component of a predetermined cylinder. Cylinder specifying means for specifying (F) Cylinder-specific air-fuel ratio detecting means for detecting an air-fuel ratio for each cylinder based on exhaust components by means of exhaust component detection means and cylinder specifying means (G) Cylinder specific When the variation of the air-fuel ratio for each cylinder detected by the fuel ratio detecting means is less than a predetermined level, a feedback first correction value for correcting the basic fuel injection amount so that the detected air-fuel ratio for each cylinder approaches the target air-fuel ratio. (H) When the variation of the air-fuel ratio of each cylinder detected by the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio detecting means is equal to or greater than a predetermined level, the average level of the detected air-fuel ratio of each cylinder is set to Feedback second correction value setting means for setting a feedback second correction value for correcting the basic fuel injection amount based on the reference value. (I) The rich / lean deviation direction of the averaged value of the feedback second correction value with respect to a reference value is determined. Air-fuel ratio deviation direction detecting means to be detected (J) The air-fuel ratio is deviated in the same direction as the air-fuel ratio deviation direction detected by the air-fuel ratio deviation direction detecting means. Learning correction amount correcting means for correcting and rewriting the learning correction amount of the cylinder in a direction to eliminate the deviation of the air-fuel ratio; and (K) a feedback correction amount set by the feedback first correction value setting means or the feedback second correction value setting means. A first correction value or a feedback second correction value;
Fuel injection amount setting means for correcting the basic fuel injection amount and setting a fuel injection amount for each cylinder based on the learning correction amount retrieved from the learning correction amount storage means. According to the device, when the engine operating state detecting means A detects an engine operating state including at least a parameter relating to the amount of air taken into the engine, the basic fuel injection amount setting means C performs basic Set the fuel injection amount.

気筒別空燃比検出手段Fは気筒特定手段Eにより特定
した所定気筒の排気成分を排気成分検出手段Bにより検
出する。
The cylinder-by-cylinder air-fuel ratio detecting means F detects the exhaust component of the predetermined cylinder specified by the cylinder specifying means E by means of the exhaust component detecting means B.

そして、気筒別空燃比検出手段Fにより検出される空
燃比のばらつきが所定レベル未満である場合は、フィー
ドバック第1補正値設定手段Gが前記気筒毎の検出空燃
比を目標空燃比に近づけるように前記基本燃料噴射量を
補正するフィードバック第1補正値に設定し、また前記
空燃比のばらつきが所定レベル以上である場合は、フィ
ードバック第2補正値設定手段Hが前記気筒毎の検出空
燃比の平均レベルに基づいて、フィードバック第2補正
値を設定する。
If the variation in the air-fuel ratio detected by the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio detecting means F is less than a predetermined level, the feedback first correction value setting means G causes the detected air-fuel ratio for each cylinder to approach the target air-fuel ratio. The feedback first correction value for correcting the basic fuel injection amount is set, and when the variation in the air-fuel ratio is equal to or higher than a predetermined level, the feedback second correction value setting means H sets an average of the detected air-fuel ratio for each cylinder. A feedback second correction value is set based on the level.

そして、空燃比ずれ方向検出手段Iにより検出された
フィードバック第2補正値の平均化された値のずれ方向
と同一方向に空燃比がずれている気筒の学習補正量を、
学習補正量修正手段Jが修正して書き換える。
Then, the learning correction amount of the cylinder whose air-fuel ratio is deviated in the same direction as the deviation direction of the averaged value of the feedback second correction value detected by the air-fuel ratio deviation direction detecting means I,
The learning correction amount correcting means J corrects and rewrites.

そして、燃料噴射量設定手段Kが、前記フィードバッ
ク第1または第2補正値及び学習補正値とに基づいて気
筒毎の燃料噴射量を設定する。
Then, the fuel injection amount setting means K sets the fuel injection amount for each cylinder based on the feedback first or second correction value and the learning correction value.

〈実施例〉 以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図において、4気筒内燃機関1には、エアクリー
ナ2から吸気ダクト3,スロットル弁4及び吸気マニホー
ルド5を介して空気が吸入される。吸気マニホールド5
のブランチ部には各気筒毎に燃料噴射弁6が設けられて
いる。燃料噴射弁6はソレノイドに通電されて開弁し通
電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であって、後述
するコントロールユニット12からの駆動パルス信号によ
り通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプから圧送さ
れてプレッシャレギュレータにより所定の圧力に調整さ
れた燃料を噴射供給する。
In FIG. 2, air is sucked into a four-cylinder internal combustion engine 1 from an air cleaner 2 through an intake duct 3, a throttle valve 4 and an intake manifold 5. Intake manifold 5
A fuel injection valve 6 is provided for each cylinder in the branch section. The fuel injection valve 6 is an electromagnetic fuel injection valve that is energized by a solenoid to open, is de-energized, and closes. The fuel injection valve 6 is energized by a drive pulse signal from a control unit 12 described later, and is opened. The fuel which is pressure-fed from the pump and adjusted to a predetermined pressure by the pressure regulator is injected and supplied.

機関1の燃焼室には点火栓7が設けられていて、これ
により火花点火して混合気を着火燃焼させる。
An ignition plug 7 is provided in a combustion chamber of the engine 1 to ignite and burn an air-fuel mixture by spark ignition.

そして、機関1からは、排気マニホールド8,排気ダク
ト9,三元触媒10及びマフラー11を介して排気が排出され
る。三元触媒10は、排気成分中のCO,HCを酸化し、ま
た、NOXを還元して、他の無害な物質に転換する排気浄
化装置であり、混合気を理論空燃比で燃焼させたときに
両転換効率が最も良好なものとなる。
Then, exhaust gas is discharged from the engine 1 through the exhaust manifold 8, the exhaust duct 9, the three-way catalyst 10, and the muffler 11. The three-way catalyst 10 is an exhaust purification device that oxidizes CO and HC in exhaust components and also reduces NO X to convert it to other harmless substances, and burns the air-fuel mixture at a stoichiometric air-fuel ratio. Sometimes both conversion efficiencies are the best.

コントロールユニット12は、CPU,ROM,RAM,A/D変換器
及び入出力インタフェイスを含んで構成されるマイクロ
コンピュータを備え、各種のセンサからの入力信号を受
け、後述の如く演算処理して、燃料噴射弁6の作動を制
御する。
The control unit 12 includes a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an A / D converter, and an input / output interface, receives input signals from various sensors, performs arithmetic processing as described below, The operation of the fuel injection valve 6 is controlled.

前記各種のセンサとしては、吸気ダクト3中に熱線式
あるいはフラップ式のエアフローメータ13が設けられて
いて、吸入空気流量Qに応じた電圧信号を出力する。
As the various sensors, a hot wire or flap type air flow meter 13 is provided in the intake duct 3 and outputs a voltage signal corresponding to the intake air flow rate Q.

また、クランク角センサ14が設けられていて、4気筒
の場合、クランク角180゜毎のリファレンス信号REF(基
準信号)とクランク角1゜又は2゜毎のポジション信号
POS(単位信号)とを出力する。ここで、リファレンス
信号REFの周期、あるいは所定時間内におけるポジショ
ン信号POSの発生数を計測することにより、機関回転速
度Nを算出可能であると共に、前記リファレンス信号RE
Fのうちの1つは他とそのパルス幅によって識別可能で
#1気筒の気筒判別信号となっている。また、機関1の
ウォータジャケットの冷却水温Twを検出する水温センサ
15等が設けられている。
In the case of a four-cylinder engine provided with a crank angle sensor 14, a reference signal REF (reference signal) for every 180 ° crank angle and a position signal for every 1 ° or 2 ° crank angle.
Outputs POS (unit signal). Here, by measuring the period of the reference signal REF or the number of occurrences of the position signal POS within a predetermined time, the engine speed N can be calculated, and the reference signal RE
One of F is distinguishable from the other by its pulse width, and is a cylinder discrimination signal of the # 1 cylinder. Further, a water temperature sensor for detecting a cooling water temperature Tw of the water jacket of the engine 1.
15 mags are provided.

ここで、上記エアフローメータ13,クランク角センサ1
4等が機関運転状態検出手段に相当する。
Here, the air flow meter 13, crank angle sensor 1
4 and the like correspond to engine operating state detecting means.

さらに、排気マニホールド8は、第3図に示すよう
に、#1気筒と#4気筒及び#2気筒と#3気筒との2
つの気筒グループ(排気行程が近接しない気筒同士をグ
ループにしてある)毎に排気を集合し、それぞれ排気ダ
クト9を介して排気を三元触媒10及びマフラー11に導く
ようになっており、排気マニホールド8における前記2
つの気筒グループの排気集合部にそれぞれ排気成分検出
手段としての酸素センサ16が設けられ、排気中の酸素濃
度を介して機関1に吸入される混合気の空燃比を検出し
ている。
Further, as shown in FIG. 3, the exhaust manifold 8 includes two cylinders # 1 and # 4, and # 2 and # 3.
Exhaust gas is collected for each of the two cylinder groups (cylinders whose exhaust strokes are not close to each other are grouped), and the exhaust gas is led to the three-way catalyst 10 and the muffler 11 through the exhaust duct 9, respectively. The above 2 in 8
An oxygen sensor 16 as an exhaust component detecting means is provided at each of the exhaust collecting sections of the two cylinder groups, and detects the air-fuel ratio of the air-fuel mixture taken into the engine 1 via the oxygen concentration in the exhaust.

ここにおいて、コントロールユニット12に内蔵された
マイクロコンピュータのCPUは、第4図〜第7図にフロ
ーチャートとして示すROM上のプログラム(燃料噴射量
演算ルーチン,LAMBDA設定ルーチン,学習ルーチン,酸
素センサ出力サンプリングルーチン)に従って演算処理
を行い、燃料噴射を制御する。
In this case, the CPU of the microcomputer built in the control unit 12 executes a program (a fuel injection amount calculation routine, a LAMBDA setting routine, a learning routine, an oxygen sensor output sampling routine) on a ROM shown as a flowchart in FIGS. ) Is performed to control the fuel injection.

尚、本実施例では説明を簡略化するために#1及び#
4気筒に対する燃料噴射制御を第4図〜第7図に基づい
て説明し、他の#2気筒及び#3気筒に関しては同様に
行われるものとして説明を省略する。
In this embodiment, # 1 and # 1 are used to simplify the description.
The fuel injection control for the four cylinders will be described with reference to FIGS. 4 to 7, and the description will be omitted for the other # 2 cylinders and # 3 cylinders, as they are performed similarly.

第4図は燃料噴射量演算ルーチン、即ち各気筒に噴射
供給する燃料噴射量を演算するルーチンで、所定時間
(例えば10ms)毎に実行される。
FIG. 4 is a routine for calculating a fuel injection amount, that is, a routine for calculating a fuel injection amount to be injected into each cylinder, which is executed every predetermined time (for example, 10 ms).

ステップ1(図中ではS1と記してある。以下同様)で
は、エアフローメータ13からの信号に基づいて検出され
る吸入空気流量Q,クランク角センサ14からの信号に基づ
いて算出される機関回転速度N,水温センサ15からの信号
に基づいて検出される水温Tw等を入力する。
In step 1 (denoted as S1 in the figure, the same applies hereinafter), an intake air flow rate Q detected based on a signal from the air flow meter 13, an engine rotation speed calculated based on a signal from the crank angle sensor 14 N, a water temperature Tw detected based on a signal from the water temperature sensor 15, and the like are input.

ステップ2では吸入空気流量Qと機関回転速度Nとか
ら単位回転当たりの吸入空気流量に対応する基本燃料噴
射量Tp=K×Q/N(Kは定数)を演算する。
In step 2, a basic fuel injection amount Tp = K × Q / N (K is a constant) corresponding to the intake air flow rate per unit rotation is calculated from the intake air flow rate Q and the engine speed N.

即ち、ステップ2が基本燃料噴射量設定手段の機能を
奏する。
That is, step 2 has the function of the basic fuel injection amount setting means.

ステップ3では、各種補正係数COEF(=1+KMR+KTw
+KAS+KAI+・・・)を水温Tw等に基づいて設定する。
In step 3, various correction coefficients COEF (= 1 + K MR + K Tw
+ K AS + K AI + ...) is set based on the water temperature Tw or the like.

次のステップ4ではバッテリ電圧に基づいて電圧補正
分Tsを設定する。これは、バッテリ電圧の変動による燃
料噴射弁6の噴射流量変化を補正するためのものであ
る。
In the next step 4, the voltage correction Ts is set based on the battery voltage. This is for correcting a change in the injection flow rate of the fuel injection valve 6 due to a change in the battery voltage.

ステップ5では、後述するLAMBDA設定ルーチンで設定
される空燃比フィードバック補正係数LAMBDAを読み込
む。
In step 5, the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA set in a LAMBDA setting routine described later is read.

ステップ6では、後述の酸素センサ出力サンプリング
ルーチンと同様な別ルーチンにより、最新に燃料噴射を
行う気筒が判定される。
In step 6, the cylinder that performs the latest fuel injection is determined by another routine similar to the oxygen sensor output sampling routine described later.

ステップ7では、当該燃料噴射が行われる気筒に対応
した基本燃料噴射量の学習値であって、後述する学習ル
ーチンで設定される学習値LRNを読み込む。
In step 7, a learning value LRN #, which is a learning value of the basic fuel injection amount corresponding to the cylinder in which the fuel injection is performed and set in a learning routine described later, is read.

ステップ8では、前記ステップ2で演算した基本燃料
噴射量Tpに学習値LRNを加算することにより得られる
値を、新たな基本燃料噴射量Tpとする。
In step 8, a value obtained by adding the learning value LRN # to the basic fuel injection amount Tp calculated in step 2 is set as a new basic fuel injection amount Tp.

ステップ9では、燃料噴射量Tiを次式に従って演算す
る。
In step 9, the fuel injection amount Ti is calculated according to the following equation.

Ti=Tp・COEF・LAMBDA+Ts ステップ10ではステップ9で設定された燃料噴射量Ti
を当該演算気筒用の出力用レジスタにセットする。これ
により、予め定めた機関回転同期(例えば1回転毎)の
燃料噴射タイミングになると、最新にセットされた燃料
噴射量Tiに相当するパルス幅をもつ駆動パルス信号が当
該演算気筒に設けられた燃料噴射弁6に与えられて、燃
料噴射が行われる。
Ti = Tp / COEF / LAMBDA + Ts In step 10, the fuel injection amount Ti set in step 9
Is set in the output register for the calculation cylinder. Thus, at a predetermined fuel injection timing of the engine rotation synchronous (for example, every one rotation), a drive pulse signal having a pulse width corresponding to the latest set fuel injection amount Ti is supplied to the fuel cylinder provided in the calculation cylinder. The fuel is supplied to the injection valve 6 to perform fuel injection.

即ち、当該燃料噴射量演算ルーチンが燃料噴射量設定
手段に相当する。
That is, the fuel injection amount calculation routine corresponds to a fuel injection amount setting unit.

次に、前記燃料噴射量演算ルーチンで読み込んだ空燃
比フィードバック補正係数LAMBDAを設定するLAMBDA設定
ルーチンについて、第5図に示すフローチャートを参照
しつつ説明する。
Next, a LAMBDA setting routine for setting the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA read in the fuel injection amount calculation routine will be described with reference to a flowchart shown in FIG.

ステップ21では、後述する酸素センサ出力サンプリン
グルーチンにより実施される#1気筒の排気に対応した
酸素センサ16の出力電圧VO2#1及び#4気筒の排気に
対応した酸素センサ16の出力電圧VO2#4を読み込む。
In step 21, the output voltage V O2 of the oxygen sensor 16 corresponding to the exhaust of the output voltage V O2 # 1 and # 4 cylinders of the oxygen sensor 16 corresponding to the exhaust of the # 1 cylinder is carried out by oxygen sensor output sampling routine will be described later Read # 4 .

ステップ22では、前記ステップ21で読み込んだ出力電
圧の偏差(VO2#1−VO2#4)を演算し、当該偏差の
絶対値(|VO2#1−VO2#4|)と所定値Xとを比較
し、|VO2#1−VO2#4|<Xの場合はステップ23に進
む。
In step 22, a deviation ( VO2 # 1 - VO2 # 4 ) of the output voltage read in step 21 is calculated, and the absolute value (| VO2 # 1 - VO2 # 4 |) of the deviation and a predetermined value are calculated. X, and if | V O2 # 1− V O2 # 4 | <X, the routine proceeds to step 23.

ステップ23では、気筒間の空燃比のばらつきが小さい
ので、最も新しい酸素センサ16の出力電圧(VO2#1
はVO2#4)に対応した空燃比フィードバック補正係数
LAMBDA(フィードバック第1補正値に相当する)が設定
される。
In step 23, since the variation in the air-fuel ratio between the cylinders is small, the air-fuel ratio feedback correction coefficient corresponding to the latest output voltage ( VO2 # 1 or VO2 # 4 ) of the oxygen sensor 16
LAMBDA (corresponding to the feedback first correction value) is set.

そして、ステップ24においては、気筒間の空燃比のば
らつきが小さいとして、気筒バラツキフラグFHをFH=0
とする。
In step 24, it is determined that the variation in the air-fuel ratio between the cylinders is small, and the cylinder variation flag FH is set to FH = 0.
And

一方、ステップ22において|VO2#1−VO2#4|≧X
の場合はステップ25に進む。
On the other hand, in step 22, | V O2 # 1− V O2 # 4 | ≧ X
If so, go to step 25.

ステップ25では、前記出力電圧VO2#1及びVO2#4
の平均値AveVO2を演算する。
In step 25, the output voltages V O2 # 1 and V O2 # 4
Calculate the average value AveV O2 of.

ステップ26では、平均値AveVO2に対応した空燃比フィ
ードバック補正係数LAMBDAAVE(フィードバック第2補
正値に相当する)を設定する。
In step 26, it sets the average value AveV O2 air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA AVE corresponding to (feedback corresponding to the second correction value).

ステップ27では、各気筒の空燃比がまだばらついてい
るとして、前記気筒バラツキフラグFHをFH=1とする。
In step 27, assuming that the air-fuel ratio of each cylinder still varies, the cylinder variation flag FH is set to FH = 1.

即ち、ステップ23が、フィードバック第1補正値設定
手段の機能を奏し、ステップ26がフィードバック第2補
正値設定手段の機能を奏する。
That is, step 23 has the function of the feedback first correction value setting means, and step 26 has the function of the feedback second correction value setting means.

次に、前述したマイクロコンピュータの1構成要素で
ある図示しないRAMの中に記憶されていて、前記燃料噴
射量演算ルーチンで燃料噴射量Tiの演算に用いた学習値
LRNについて、気筒に対応して該データを書き換える学
習ルーチンについて第6図に示すフローチャートを参照
しつつ説明する。
Next, a learning value stored in a RAM (not shown) which is one component of the microcomputer and used for calculating the fuel injection amount Ti in the fuel injection amount calculation routine.
A learning routine for rewriting the data corresponding to the cylinder with respect to the LRN will be described with reference to a flowchart shown in FIG.

当該ルーチンはVO2サンプリング割込にて実施され
る。
This routine is executed by a VO2 sampling interrupt.

ステップ31では、前述のLAMBDA設定ルーチンで設定さ
れる気筒バラツキフラグFがたっているか否か(1か0
か)を判断し、FH=1の場合は気筒間の空燃比にばらつ
きがあり、各気筒の空燃比を個々に目標空燃比に制御す
ることができていないので学習を実施する必要があると
して、ステップ32に進む。
In step 31, it is determined whether or not the cylinder variation flag F set in the aforementioned LAMBDA setting routine is set (1 or 0).
If FH = 1, there is a variation in the air-fuel ratio between the cylinders, and it is not possible to individually control the air-fuel ratio of each cylinder to the target air-fuel ratio. Go to step 32.

ステップ32では、空燃比フィードバック補正係数LAMB
DAAVEの平均値(例えばリッチ・リーン反転時の値の平
均値)LAMBDAMEANが基準値である1より大きいか否か、
即ち、#1気筒と#4気筒との空燃比の平均値がリッチ
・リーンのいずれの方向にずれているかを判断し、1よ
り大きい,即ち空燃比がリーン方向にずれていると判断
された場合はステップ33に進む。
In step 32, the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMB
Average value of DA AVE (for example, average value of rich / lean inversion) Whether LAMBDA MEAN is greater than 1 which is the reference value,
That is, it is determined whether the average value of the air-fuel ratio of the # 1 cylinder and the # 4 cylinder is shifted in the rich or lean direction, and it is determined that the average value is greater than 1, that is, the air-fuel ratio is shifted in the lean direction. If so, proceed to step 33.

即ち、当該スップ32が空燃比ずれ方向検出手段の機能
を奏する。
That is, the soup 32 functions as an air-fuel ratio deviation direction detecting unit.

ステップ33では、#1気筒の排気に対応した酸素セン
サ16の出力電圧VO2#1と前記平均値AveVO2とを比較す
る。そして、VO2#1<AveVO2の場合は#1気筒のリー
ン傾向が大きいと判断して、ステップ34に進む。
In step 33, the output voltage V O2 # 1 of the oxygen sensor 16 corresponding to the exhaust of the # 1 cylinder is compared with the average value AveV O2 . If V O2 # 1 <AveV O2 , it is determined that the lean tendency of the # 1 cylinder is large, and the routine proceeds to step 34.

ステップ34では、#1気筒の空燃比のずれをなくすた
め、例えば負荷である基本燃料噴射量Tpと機関回転速度
Nとによって決定される機関運転状態のエリア毎に、前
記基本燃料噴射量Tpを補正するための学習補正量LRN
#1を所定量DHR(但しDHR>0)だけ増加させ、#1気
筒の空燃比をリッチ化するように当該学習補正量LRN
#1を書き換える。
In step 34, in order to eliminate the deviation of the air-fuel ratio of the # 1 cylinder, for example, the basic fuel injection amount Tp is determined for each area of the engine operating state determined by the basic fuel injection amount Tp as the load and the engine speed N. Learning correction amount LRN for correction
The learning correction amount LRN is set so that # 1 is increased by a predetermined amount DHR (where DHR> 0), and the air-fuel ratio of the # 1 cylinder is enriched.
Rewrite # 1 .

一方ステップ33で、VO2#1≧AveVO2の場合は、#1
気筒のリッチ傾向に比較して#4気筒のリーン傾向が大
きく、もって#1気筒と#4気筒との空燃比の平均値が
リーン方向にずれていると判断して、ステップ35に進
む。
On the other hand, if it is determined in step 33 that V O2 # 1 ≧ AveV O2 ,
It is determined that the lean tendency of the # 4 cylinder is larger than the rich tendency of the cylinder, and thus the average value of the air-fuel ratio of the # 1 cylinder and the # 4 cylinder is shifted in the lean direction, and the routine proceeds to step 35.

ステップ35では、#4気筒の空燃比のずれをなくすた
め、例えば負荷である基本燃料噴射量Tpと機関回転速度
Nとによって決定される機関運転状態のエリア毎に、前
記基本燃料噴射量Tpを補正するための学習補正量LRN
#4を所定量DHR(但しDHR>0)だけ増加させ、#4気
筒の空燃比をリッチ化するように当該学習補正量LRN
#4を書き換える。
In step 35, in order to eliminate the deviation of the air-fuel ratio of the # 4 cylinder, for example, the basic fuel injection amount Tp is set for each area of the engine operating state determined by the basic fuel injection amount Tp as the load and the engine speed N. Learning correction amount LRN for correction
# 4 is increased by a predetermined amount DHR (where DHR> 0), and the learning correction amount LRN is set so as to enrich the air-fuel ratio of the # 4 cylinder.
Rewrite # 4 .

また、ステップ32において、空燃比フィードバック補
正係数LAMBDAAVEの平均値LAMBDAMEANが基準値である1
より小さい、即ち、#1気筒と#4気筒との空燃比の平
均値がリッチ方向にずれていると判断された場合はステ
ップ36に進む。
Also, in step 32, the average value LAMBDA MEAN of the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA AVE is the reference value 1
If it is determined that the average value is smaller, that is, the average value of the air-fuel ratios of the # 1 cylinder and the # 4 cylinder is shifted in the rich direction, the process proceeds to step 36.

ステップ36では、前記ステップ33と同様に、#1気筒
の排気に対応した酸素センサ16の出力電圧VO2#1と前
記平均値AveVO2とを比較する。そして、VO2#1>AveV
O2の場合は#1気筒のリッチ傾向が大きいと判断して、
ステップ37に進む。
In step 36, as in step 33, the output voltage V O2 # 1 of the oxygen sensor 16 corresponding to the exhaust of the # 1 cylinder is compared with the average value AveV O2 . And V O2 # 1 > AveV
In the case of O2 , it is determined that the rich tendency of cylinder # 1 is large,
Proceed to step 37.

ステップ37では、#1気筒の空燃比のずれをなくすた
め、例えば負荷である基本燃料噴射量Tpと機関回転速度
Nとによって決定される機関運転状態のエリア毎に、前
記基本燃料噴射量Tpを補正するための学習補正量LRN
#1を所定量DHR(但しDHR>0)だけ減少させ、#1気
筒の空燃比をリーン化するように当該学習補正量LRN
#1を書き換える。
In step 37, in order to eliminate the deviation of the air-fuel ratio of the # 1 cylinder, for example, the basic fuel injection amount Tp is determined for each area of the engine operating state determined by the basic fuel injection amount Tp as the load and the engine speed N. Learning correction amount LRN for correction
The learning correction amount LRN is set so that # 1 is reduced by a predetermined amount DHR (where DHR> 0), and the air-fuel ratio of the # 1 cylinder is made lean.
Rewrite # 1 .

一方ステップ36で、VO2#1≦AveVO2の場合は、#1
気筒のリーン傾向に比較して#4気筒のリッチ傾向が大
きく、もって#1気筒と#4気筒との空燃比の平均値が
リッチ方向にずれていると判断して、ステップ38に進
む。
On the other hand, in step 36, if V O2 # 1 ≦ AveV O2 , then # 1
It is determined that the rich tendency of the # 4 cylinder is larger than the lean tendency of the cylinder, and thus the average value of the air-fuel ratio of the # 1 cylinder and the # 4 cylinder is shifted in the rich direction.

ステップ38では、#4気筒の空燃比のずれをなくすた
め、例えば負荷である基本燃料噴射量Tpと機関回転速度
Nとによって決定される機関運転状態のエリア毎に、前
記基本燃料噴射量Tpを補正するための学習補正量LRN
#4を所定量DHR(但しDHR>0)だけ減少させ、#4気
筒の空燃比をリーン化するように当該学習補正量LRN
#4を書き換える。
In step 38, in order to eliminate the deviation of the air-fuel ratio of the # 4 cylinder, for example, the basic fuel injection amount Tp is changed for each area of the engine operating state determined by the basic fuel injection amount Tp as the load and the engine speed N. Learning correction amount LRN for correction
The learning correction amount LRN is set so that # 4 is reduced by a predetermined amount DHR (where DHR> 0), and the air-fuel ratio of the # 4 cylinder is made lean.
Rewrite # 4 .

また、ステップ31において、FH=0の場合は各気筒の
空燃比を個々に目標空燃比に制御することができている
ので学習を実施する必要はないとして、このルーチンを
終了する。
In step 31, if FH = 0, the air-fuel ratio of each cylinder can be individually controlled to the target air-fuel ratio, so that there is no need to perform learning, and this routine is terminated.

即ち、ステップ34,35及びステップ37,38の機能が学習
補正量修正手段に相当する。
That is, the functions of steps 34 and 35 and steps 37 and 38 correspond to learning correction amount correcting means.

ここで、学習ルーチンにより学習された結果等はマイ
クロコンピュータの1構成要素である図示しないRAMの
中に記憶されることとなるので、該RAMが学習補正量記
憶手段を構成する。
Here, the result learned by the learning routine is stored in a RAM (not shown), which is one component of the microcomputer, and the RAM constitutes a learning correction amount storage unit.

第7図は排気から気筒を特定して空燃比を検出する酸
素センサ出力サンプリングルーチンであり、リファレン
ス信号REFのうちの#1気筒の判別信号(この#1気筒
の判別信号は第8図に示すように、#1気筒の吸入行程
中に出力される。)が入力されると実行される。
FIG. 7 shows an oxygen sensor output sampling routine for detecting an air-fuel ratio by specifying a cylinder from exhaust gas. A determination signal of the # 1 cylinder of the reference signal REF (the determination signal of the # 1 cylinder is shown in FIG. 8). Is output during the intake stroke of the # 1 cylinder.).

まず、ステップ51では、#1気筒の判別信号が入力さ
れてからリファレンス信号REFが1回入力されたか否か
を判別する。この#1気筒の判別信号が入力されてから
リファレンス信号REFが1回入力されたときというの
は、#4気筒が排気行程にあるときであり、本実施例で
は、#4気筒の排気行程を示すリファレンス信号REFが
入力されてから所定遅延時間TMDLY4後の酸素センサ出力
電圧VO2を、#4気筒の排気中の酸素濃度比を示すもの
としてサンプリングするものである。
First, in step 51, it is determined whether or not the reference signal REF has been input once since the determination signal of the # 1 cylinder has been input. The time when the reference signal REF is input once after the discrimination signal of the # 1 cylinder is input is when the # 4 cylinder is in the exhaust stroke. In the present embodiment, the exhaust stroke of the # 4 cylinder is the oxygen sensor output voltage V O2 of the predetermined delay time TMDLY after 4 from the input of the reference signal REF is shown, in which to sample as an indication of the oxygen concentration ratio in exhaust gas of the fourth cylinder.

ステップ52では、#4気筒の排気行程を示すリファレ
ンス信号REFからサンプリングのタイミングまでの時間
を計測するためのタイマーをスタートさせる。
In step 52, a timer for measuring the time from the reference signal REF indicating the exhaust stroke of the # 4 cylinder to the timing of sampling is started.

そして、ステップ53では、タイマーによる計測時間TM
と所定遅延時間TMDLY4とを比較して、所定遅延時間TMDL
Y4だけ経過したか否かを判別する。
Then, in step 53, the measurement time TM by the timer
And the predetermined delay time TMDLY 4 to determine the predetermined delay time TMDL
It is determined whether or not Y 4 has elapsed.

前記所定遅延時間TMDLY4は、排気分を介して排出され
た排気が酸素センサ16に到達するまでのトラベルタイム
と、酸素センサ16の応答遅れ時間とを見込んで設定して
ある。従って、#4気筒の排気行程を示すリファレンス
信号REFが入力されてからこの所定遅延時間TMDLY4が経
過したときには、#1気筒と#4気筒との排気集合部に
設けた酸素センサ16によって、基準気筒ではない#4気
筒の排気中の酸素濃度比が検出されているものと特定で
きるものである。
The predetermined delay time TMDLY 4 is set in consideration of a travel time until the exhaust gas discharged via the exhaust gas reaches the oxygen sensor 16 and a response delay time of the oxygen sensor 16. Therefore, when the predetermined delay time TMDLY 4 has elapsed since the input of the reference signal REF indicating the exhaust stroke of the # 4 cylinder, the oxygen sensor 16 provided in the exhaust collecting section of the # 1 cylinder and the # 4 cylinder detects the reference time. It can be specified that the oxygen concentration ratio in the exhaust of the # 4 cylinder other than the cylinder is detected.

ステップ53で所定遅延時間TMDLY4の経過が判定される
と、ステップ54に進み、現在の酸素センサ16の出力電圧
VO2をサンプリングして、この値を基準気筒である#4
気筒の排気に対応した出力値VO2#4であるとする。
If it is determined in step 53 that the predetermined delay time TMDLY 4 has elapsed, the process proceeds to step 54, where the current output voltage of the oxygen sensor 16 is
V O2 is sampled and this value is used as the reference cylinder # 4
It is assumed that the output value is VO2 # 4 corresponding to the exhaust of the cylinder.

また、ステップ51で気筒判別信号後のリファレンス信
号REFの入力数が1回より多いときにはステップ55に進
む。
If it is determined in step 51 that the number of input reference signals REF after the cylinder discrimination signal is more than one, the process proceeds to step 55.

ステップ55では、#1気筒の判別信号が入力されてか
らリファレンス信号REFが3回入力されたか否かを判別
する。この#1気筒の判別信号が入力されてからリファ
レンス信号REFが3回入力されたときというのは、第8
図に示すように、#1気筒が排気行程にあるときであ
り、本実施例では、#1気筒の排気行程を示すリファレ
ンス信号REFが入力されてから所定遅延時間TMDLY1後の
酸素センサ出力電圧VO2を、#1気筒の排気中の酸素濃
度比を示すものとしてサンプリングするものである。
In step 55, it is determined whether or not the reference signal REF has been input three times since the determination signal of the # 1 cylinder was input. The case where the reference signal REF is inputted three times after the discrimination signal of the # 1 cylinder is inputted is the eighth case.
As shown in the drawing, this is when the # 1 cylinder is in the exhaust stroke, and in this embodiment, the oxygen sensor output voltage after a predetermined delay time TMDLY 1 after the input of the reference signal REF indicating the exhaust stroke of the # 1 cylinder. V O2 is sampled as indicating the oxygen concentration ratio in the exhaust of the # 1 cylinder.

ステップ56では、#1気筒の排気行程を示すリファレ
ンス信号REFからサンプリングのタイミングまでの時間
を計測するためのタイマーをスタートさせる。
In step 56, a timer for measuring the time from the reference signal REF indicating the exhaust stroke of the # 1 cylinder to the sampling timing is started.

そして、ステップ57では、タイマーによる計測時間TM
と所定遅延時間TMDLY1とを比較して、所定遅延時間TMDL
Y1だけ経過したか否かを判別する。
Then, in step 57, the measurement time TM by the timer
And the predetermined delay time TMDLY 1 to determine the predetermined delay time TMDL
It is determined whether or not Y 1 has elapsed.

前記所定遅延時間TMDLY1は、排気分を介して排出され
た排気が酸素センサ16に到達するまでのトラベルタイム
と、酸素センサ16の応答遅れ時間とを見込んで設定して
ある。従って、#1気筒の排気行程を示すリファレンス
信号REFが入力されてからこの所定遅延時間TMDLY1が経
過したときには、#1気筒と#4気筒との排気集合部に
設けた酸素センサ16によって、基準気筒である#1気筒
の排気中の酸素濃度比が検出されているものと特定でき
るものである。従って、このようにして、2つの気筒の
排気に曝される酸素センサ16において基準気筒の酸素濃
度比を分離して検出できるものである。
The predetermined delay time TMDLY 1 is set in consideration of a travel time until the exhaust gas discharged via the exhaust gas reaches the oxygen sensor 16 and a response delay time of the oxygen sensor 16. Therefore, when the predetermined delay time TMDLY 1 has elapsed since the input of the reference signal REF indicating the exhaust stroke of the # 1 cylinder, the oxygen sensor 16 provided in the exhaust collecting section of the # 1 cylinder and the # 4 cylinder uses the oxygen sensor 16 as a reference. It can be specified that the oxygen concentration ratio in the exhaust gas of the cylinder # 1 is detected. Therefore, in this manner, the oxygen sensor 16 exposed to the exhaust of the two cylinders can separately detect the oxygen concentration ratio of the reference cylinder.

即ち、ステップ51〜53及びステップ55〜57の機能が気
筒特定手段に相当する。
That is, the functions of steps 51 to 53 and steps 55 to 57 correspond to the cylinder specifying means.

ステップ57で所定遅延時間TMDLY1の経過が判定される
と、ステップ58に進み、現在の酸素センサ16の出力電圧
VO2をサンプリングして、この値を基準気筒である#1
気筒の排気に対応した出力値VO2#1であるとする。
If it is determined in step 57 that the predetermined delay time TMDLY 1 has elapsed, the process proceeds to step 58, where the current output voltage of the oxygen sensor 16 is
V O2 is sampled and this value is used as the reference cylinder # 1
It is assumed that the output value is VO2 # 1 corresponding to the exhaust of the cylinder.

即ち、ステップ54及び58が気筒別空燃比検出手段に相
当する。
That is, steps 54 and 58 correspond to cylinder-by-cylinder air-fuel ratio detection means.

従って、本実施例によれば、機関各気筒間の吸気分配
の不均一,燃料噴射弁の特性バラツキ等が存在し、機関
回転数が少ない例えばアイドル時に酸素センサ出力にお
いて空燃比のバラツキ(リッチ・リーン)として出力さ
れた場合は以下のような学習が実施される。
Therefore, according to the present embodiment, there are non-uniform intake distribution among the cylinders of the engine, variations in the characteristics of the fuel injection valves, and the like. When the output is “lean”, the following learning is performed.

例えば、空燃比フィードバック補正係数LAMBDAAVE
平均値LAMBDAMEANが基準値である1より大きい場合(空
燃比がリーン方向にずれている場合)に、#1気筒のリ
ーン傾向が大きいと判断されると、#1気筒の空燃比の
ずれをなくすため、例えば負荷である基本燃料噴射量Tp
と機関回転速度Nとによって決定される機関運転状態の
エリア毎に、前記基本燃料噴射量Tpを補正するための学
習が実施される。また、空燃比フィードバック補正係数
LAMBDAAVEの平均値LAMBDAMEANが基準値である1より小
さい場合(空燃比がリッチ方向にずれている場合)に、
#1気筒のリッチ傾向が大きいと判断されると、#1気
筒の空燃比のずれをなくすための学習が実施される。
For example, when the average value LAMBDA MEAN of the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA AVE is larger than the reference value of 1 (when the air-fuel ratio is shifted in the lean direction), it is determined that the lean tendency of the # 1 cylinder is large. In order to eliminate the deviation of the air-fuel ratio of the # 1 cylinder, for example, the basic fuel injection amount Tp
Learning for correcting the basic fuel injection amount Tp is performed for each area of the engine operating state determined by the engine speed N and the engine speed N. Also, the air-fuel ratio feedback correction coefficient
When the average value LAMBDA MEAN of LAMBDA AVE is smaller than the reference value of 1 (when the air-fuel ratio is shifted in the rich direction),
When it is determined that the rich tendency of the # 1 cylinder is large, learning for eliminating the deviation of the air-fuel ratio of the # 1 cylinder is performed.

また#4気筒の空燃比のずれをなくすための学習も前
述と同様に実施される。
The learning for eliminating the deviation of the air-fuel ratio of the # 4 cylinder is also performed in the same manner as described above.

もって、各気筒の空燃比を目標空燃比に制御すること
が可能となり、空燃比の変動を充分に抑止することがで
きるため、排気性状が一定し、排気が三元触媒により充
分されることとなり、排気エミッション特性が向上す
る。
Therefore, it is possible to control the air-fuel ratio of each cylinder to the target air-fuel ratio, and it is possible to sufficiently suppress the fluctuation of the air-fuel ratio, so that the exhaust characteristics are constant and the exhaust is sufficiently supplied by the three-way catalyst. In addition, the exhaust emission characteristics are improved.

尚、他の#2気筒及び#3気筒に関しても、前述と同
様に学習が行われる。
Note that learning is performed for the other cylinders # 2 and # 3 in the same manner as described above.

さらに、3以上の気筒で1つの酸素センサのみを備え
るものにおいても、ばらつきを有する時に全ての気筒の
空燃比の平均値に基づいて空燃比フィードバック制御を
行いつつ、ばらつき大の気筒の空燃比を順次学習補正し
てゆき、学習によりばらつきを解消された気筒について
は該気筒の空燃比を使用する構成とすればよい。
Further, even in the case where three or more cylinders are provided with only one oxygen sensor, when there is variation, the air-fuel ratio of the cylinder having large variation is controlled while performing air-fuel ratio feedback control based on the average value of the air-fuel ratio of all cylinders. It is only necessary to adopt a configuration in which the air-fuel ratio of the cylinder is used for the cylinder in which the learning is corrected in order and the variation is eliminated by the learning.

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、フィードバッ
ク補正値の大小と気筒毎に検出した空燃比とにより学習
すべき気筒を決定し、ばらつき大の気筒の空燃比を順次
学習補正して、気筒毎の空燃比段差を修正するので、実
際の空燃比を目標空燃比に近づけるように燃料噴射量を
フィードバック制御することが可能となり、排気エミッ
ション特性が向上する。
<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, the cylinder to be learned is determined based on the magnitude of the feedback correction value and the air-fuel ratio detected for each cylinder, and the air-fuel ratio of cylinders having large variations is sequentially learned. Since the correction is made and the air-fuel ratio step for each cylinder is corrected, the fuel injection amount can be feedback-controlled so that the actual air-fuel ratio approaches the target air-fuel ratio, and the exhaust emission characteristics are improved.

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

第1図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第2図は
本発明の一実施例を示すシステム図、第3図は第2図に
おける酸素センサの取付け位置を説明するための平面
図、第4図〜第7図は同上実施例における空燃比制御を
説明するためのフローチャート、第8図は同上実施例に
おける酸素センサ出力サンプリングタイムのタイミング
を説明するためのタイムチャート、第9図は従来の酸素
センサ取付け位置を説明するための平面図、第10図は従
来の問題点を説明するためのタイムチャートである。 1……機関、6……燃料噴射弁、8……排気マニホール
ド、10……三元触媒、12……コントロールユニット、13
……エアフローメータ、14……クランク角センサ、16…
…酸素センサ
FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the present invention, FIG. 2 is a system diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 3 is a plan view for explaining the mounting position of the oxygen sensor in FIG. 4 to 7 are flow charts for explaining the air-fuel ratio control in the embodiment, FIG. 8 is a time chart for explaining the timing of the oxygen sensor output sampling time in the embodiment, and FIG. FIG. 10 is a plan view for explaining an oxygen sensor mounting position, and FIG. 10 is a time chart for explaining a conventional problem. 1 ... engine, 6 ... fuel injection valve, 8 ... exhaust manifold, 10 ... three-way catalyst, 12 ... control unit, 13
…… Air flow meter, 14… Crank angle sensor, 16…
… Oxygen sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 41/14 F02D 45/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F02D 41/14 F02D 45/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】機関に吸入される空気量に関与するパラメ
ータを少なくとも含む機関運転状態を検出する機関運転
状態検出手段と、 機関の排気通路に介装されて機関排気成分を検出すると
共にその数が気筒数より少ない排気成分検出手段と、 前記機関運転状態検出手段により検出された前記機関運
転状態に基づいて基本燃料噴射量を設定する基本燃料噴
射量設定手段と、 気筒別に設けられ、機関運転状態のエリア毎に前記基本
燃料噴射量を補正するための学習補正量を記憶した書換
え可能な学習補正量記憶手段と、 前記排気成分検出手段で検出した排気成分を所定気筒の
排気成分に特定する気筒特定手段と、 排気成分検出手段と気筒特定手段とより排気成分に基づ
いて気筒毎の空燃比を検出する気筒別空燃比検出手段
と、 前記気筒別空燃比検出手段で検出した気筒毎の空燃比の
ばらつきが所定レベル未満である場合は、前記気筒毎の
検出空燃比を目標空燃比に近づけるように前記基本燃料
噴射量を補正するフィードバック第1補正値を設定する
フィードバック第1補正値設定手段と、 前記気筒別空燃比検出手段で検出した気筒毎の空燃比の
ばらつきが所定レベル以上である場合は、前記気筒毎の
検出空燃比の平均レベルに基づいて、前記基本燃料噴射
量を補正するフィードバック第2補正値を設定するフィ
ードバック第2補正値設定手段と、 フィードバック第2補正値の平均化された値の基準値に
対するリッチ・リーンずれ方向を検出する空燃比ずれ方
向検出手段と、 前記空燃比ずれ方向検出手段により検出された空燃比の
ずれ方向と同一方向に空燃比がずれている気筒の学習補
正量を、該空燃比のずれを無くす方向に修正して書き換
える学習補正量修正手段と、 前記フィードバック第1補正値設定手段又はフィードバ
ック第2補正値設定手段により設定されたフィードバッ
ク第1補正値又はフィードバック第2補正値と、前記学
習補正量記憶手段から検索された学習補正量とに基づい
て、前記基本燃料噴射量を補正して気筒毎の燃料噴射量
を設定する燃料噴射量設定手段と、 を含んで構成されることを特徴とする内燃機関の空燃比
制御装置。
An engine operating state detecting means for detecting an engine operating state including at least a parameter relating to an amount of air taken into the engine; an engine exhaust component interposed in an exhaust passage of the engine for detecting an engine exhaust component; Exhaust gas component detection means having less than the number of cylinders; basic fuel injection quantity setting means for setting a basic fuel injection quantity based on the engine operation state detected by the engine operation state detection means; A rewritable learning correction amount storage unit storing a learning correction amount for correcting the basic fuel injection amount for each state area, and an exhaust component detected by the exhaust component detection unit is specified as an exhaust component of a predetermined cylinder. Cylinder-specific air-fuel ratio detecting means for detecting an air-fuel ratio for each cylinder based on exhaust components from the exhaust-gas component detecting means and the cylinder specifying means; and When the variation of the air-fuel ratio for each cylinder detected by the output means is less than a predetermined level, the feedback first correction value for correcting the basic fuel injection amount so that the detected air-fuel ratio for each cylinder approaches the target air-fuel ratio. The first feedback correction value setting means to be set, and if the variation of the air-fuel ratio for each cylinder detected by the cylinder-specific air-fuel ratio detection means is equal to or higher than a predetermined level, the average value of the detected air-fuel ratio for each cylinder is used. Feedback second correction value setting means for setting a feedback second correction value for correcting the basic fuel injection amount; and an empty for detecting a rich / lean shift direction with respect to a reference value of an averaged value of the feedback second correction value. Learning of a cylinder whose air-fuel ratio is shifted in the same direction as the air-fuel ratio shift direction detected by the air-fuel ratio shift direction detecting means; Learning correction amount correcting means for correcting and rewriting the positive amount in a direction to eliminate the deviation of the air-fuel ratio, and a feedback first correction value or a feedback first correction value set by the feedback first correction value setting means or the feedback second correction value setting means Fuel injection amount setting means for correcting the basic fuel injection amount and setting a fuel injection amount for each cylinder based on the feedback second correction value and the learning correction amount retrieved from the learning correction amount storage means; An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising:
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