JP2916805B2 - Air-fuel ratio control device for internal combustion engine - Google Patents
Air-fuel ratio control device for internal combustion engineInfo
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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×FAMBDA+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, and the basic fuel injection amount Tp is corrected and calculated based on the correction amount Ts to obtain a final fuel injection amount Ti ( = Tp x COEF x FAMBDA + 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
燃比の内、少くとも初期は、基準気筒の検出空燃比に基
づいて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補正値を設定するフ
ィードバック補正値設定手段 (H)前記フィードバック補正値設定手段で基準気筒の
検出空燃比に基づいて設定したフィードバック補正値の
平均化された値の基準値に対する補正値のずれを判断す
るずれ判断手段 (I)前記ずれ判断手段により判断される前記補正値の
ずれが所定レベルより大きい場合は、前記フィードバッ
ク補正値を基準値としたときに設定される基準気筒の空
燃比を目標空燃比に近づけるように基準気筒に係る学習
補正量を修正して書き換える第1学習補正量修正手段 (J)前記ずれ判断手段により判断される前記補正値の
ずれが所定レベル以下の場合は、基準気筒の空燃比を基
準として前記気筒別空燃比検出手段で検出される他の気
筒の空燃比を、基準気筒の空燃比に近づけるように他の
気筒に係る学習補正量を修正して書き換える第2学習補
正量修正手段 (K)前記フィードバック補正値設定手段により設定さ
れたフィードバック補正値と、前記学習補正量記憶手段
から検索された気筒別の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 Among the air-fuel ratios of the cylinders detected by the fuel-ratio detecting means, at least initially, a feedback correction value for correcting the basic fuel injection amount so that the air-fuel ratio approaches the target air-fuel ratio based on the detected air-fuel ratio of the reference cylinder. Feedback correction value setting means to be set (H) Deviation judgment for judging a deviation of a correction value of the averaged value of the feedback correction value set by the feedback correction value setting means based on the detected air-fuel ratio of the reference cylinder with respect to the reference value. Means (I) When the deviation of the correction value determined by the deviation determining means is larger than a predetermined level, the air-fuel ratio of the reference cylinder set when the feedback correction value is set as the reference value is brought closer to the target air-fuel ratio. First learning correction amount correcting means for correcting and rewriting the learning correction amount for the reference cylinder as described above. When the deviation of the positive value is equal to or less than the predetermined level, another air-fuel ratio of the other cylinder detected by the cylinder-specific air-fuel ratio detecting means based on the air-fuel ratio of the reference cylinder is made closer to the air-fuel ratio of the reference cylinder. Second learning correction amount correcting means for correcting and rewriting the learning correction amount relating to the cylinder. (K) The feedback correction value set by the feedback correction value setting means and the learning for each cylinder retrieved from the learning correction amount storage means. Fuel injection amount setting means for correcting the basic fuel injection amount based on the correction amount and setting the fuel injection amount for each cylinder <Operation> According to the air-fuel ratio control device having such a configuration, the engine operation state detecting means A When an engine operating state including at least a parameter related to the amount of air taken into the engine is detected, the basic fuel injection amount setting means C sets the basic fuel injection amount based on the engine operating state. Set.
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.
そして少なくとも初期は、フィードバック補正値設定
手段Gが、基準気筒の検出空燃比に基づいて空燃比を目
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
るフィードバック補正値に設定する。Then, at least initially, the feedback correction value setting means G sets a feedback correction value for correcting the basic fuel injection amount based on the detected air-fuel ratio of the reference cylinder so that the air-fuel ratio approaches the target air-fuel ratio.
そして、基準気筒の検出空燃比に基づいて設定したフ
ィードバック補正値の平均化された値の基準値に対する
補正値のずれが所定レベルより大きい場合は、第1学習
補正量修正手段Iにより基準気筒に係る学習が実施され
る。If the deviation of the averaged value of the feedback correction value set based on the detected air-fuel ratio of the reference cylinder from the reference value is larger than a predetermined level, the first learning correction amount correcting means I sets the correction value to the reference cylinder. Such learning is performed.
また、前記ずれが所定レベル以下の場合は、第2学習
補正量修正手段Jにより基準気筒の空燃比を基準として
他の気筒に係る学習が実施される。If the deviation is equal to or less than the predetermined level, the second learning correction amount correcting means J performs learning on other cylinders based on the air-fuel ratio of the reference cylinder.
燃料噴射量設定手段Kはフィードバック補正値と気筒
別の学習補正量とに基づいて気筒毎の燃料噴射量を設定
する。The fuel injection amount setting means K sets the fuel injection amount for each cylinder based on the feedback correction value and the learning correction amount for each cylinder.
〈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 drawn 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. A fuel injection valve 6 is provided in each branch of the intake manifold 5 for each cylinder. 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
素センサ出力センサリングルーチン)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 sensor ring) on a ROM shown as a flowchart in FIGS. A calculation process is performed in accordance with a (routine) 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、他の気筒#2及び#3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 of the other cylinders # 2 and # 3 will be omitted since 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、当該ステップが基本燃料噴射量設定手段の機能
を奏する。That is, this step 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、別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 another routine is read.
ステップ6では、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.
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、後述の学習ルーチンにおいて設定さ
れる学習終了フラグFH#4がたっているか否か(0か1
か)を判断し、FH#4=0の場合は#4気筒の空燃比学
習が終了していないとして、ステップ23に進み、まず基
準気筒である#1気筒の空燃比に基づいて空燃比を目標
空燃比に近づけるように、前記燃料噴射量演算ルーチン
で演算した基本燃料噴射量を補正するフィードバック補
正値LAMBDAを設定する。In step 22, it is determined whether or not a learning end flag FH # 4 set in a learning routine to be described later is set (0 or 1).
If FH # 4 = 0, it is determined that the air-fuel ratio learning of the # 4 cylinder has not been completed, and the process proceeds to step 23. First, the air-fuel ratio is determined based on the air-fuel ratio of the # 1 cylinder which is the reference cylinder. A feedback correction value LAMBDA for correcting the basic fuel injection amount calculated in the fuel injection amount calculation routine is set so as to approach the target air-fuel ratio.
またステップ22において、学習終了フラグFH#4=1
の場合は#4気筒の空燃比学習が終了しているとして、
ステップ24に進み、学習が終了する毎に#1気筒の空燃
比(VO2#1)または#4気筒の空燃比(VO2#4)に
基づいてフィードバック補正値LAMBDAを設定する。In step 22, the learning end flag FH # 4 = 1
In the case of, it is assumed that the air-fuel ratio learning of the # 4 cylinder has been completed.
Proceeding to step 24, every time the learning is completed, a feedback correction value LAMBDA is set based on the air-fuel ratio of the # 1 cylinder ( VO2 # 1 ) or the air-fuel ratio of the # 4 cylinder ( VO2 # 4 ).
即ち、当該ルーチンにおけるステップ23がフィードバ
ック補正値設定手段の機能に相当するものである。That is, step 23 in this routine corresponds to the function of the feedback correction value setting means.
即ち、フィードバック補正値LAMBDAの設定に関して
は、初期は後述する第7図のルーチンで検出される基準
気筒(#1気筒)の空燃比に基づいてリッチ・リーン判
別を行いつつ、従来例で説明した比例・積分制御等によ
り設定する。That is, the setting of the feedback correction value LAMBDA has been described in the related art while initially performing rich / lean determination based on the air-fuel ratio of the reference cylinder (# 1 cylinder) detected in the routine of FIG. Set by proportional / integral control.
また、応答性向上のために、後述するように基準気筒
の空燃比学習終了後に係り、他の気筒の空燃比学習が終
了する毎に当該学習終了気筒の検出空燃比に基づくフィ
ードバック制御を開始させるものである。Further, in order to improve the responsiveness, the feedback control based on the detected air-fuel ratio of the learned cylinder is started every time the learning of the air-fuel ratio of the other cylinder is completed, after the learning of the air-fuel ratio of the reference cylinder is completed, as described later. Things.
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30では、学習終了フラグFH#4がたっている
か否か(1か0か)を判断し、FH#4=0の場合は基準
気筒以外の気筒(#4気筒)の空燃比に係る学習が終了
しておらず、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31に進む。In step 30, it is determined whether or not the learning end flag FH # 4 is set (1 or 0). If FH # 4 = 0, learning relating to the air-fuel ratio of the cylinders other than the reference cylinder (# 4 cylinder) is performed. Since it is not completed, and the air-fuel ratio of each cylinder cannot be individually controlled to the target air-fuel ratio, it is determined that learning needs to be performed, and the process proceeds to step 31.
尚、当該ステップ30において、FH#4=1の場合は、
#4気筒の空燃比に係る学習も終了しているので、学習
の実施は必要無いのでこのルーチンを終了する。但し、
学習開始前の初期設定ではFH#4=0としてある。In step 30, if FH # 4 = 1,
Since the learning related to the air-fuel ratio of the # 4 cylinder has also been completed, it is not necessary to perform the learning, and thus this routine ends. However,
In the initial setting before the start of learning, FH # 4 = 0.
ステップ31では、基準気筒である#1気筒に係る学習
が終了したか否かを判定する#1気筒用学習終了フラグ
FH#1がたっているか否か(1か0か)を判断し、FH
#1=0の場合は基準気筒の空燃比を目標空燃比に制御
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 learning for the # 1 cylinder, which is the reference cylinder, has been completed.
It is determined whether FH # 1 is set (1 or 0), and FH
When # 1 = 0, the air-fuel ratio of the reference cylinder cannot be controlled to the target air-fuel ratio, and it is determined that learning needs to be performed, and the process proceeds to step 32.
ステップ32では、基準気筒(#1気筒)の検出空燃比
に基づき設定された空燃比フィードバック補正係数LAMB
DAの平均値(例えばリッチ・リーン反転時の値の平均
値)LAMBDAMEANと、基準値である1との偏差の絶対値|L
AMBDAMEAN−1|が所定値NGAVEより大きいか否か判断す
る。即ち、ステップ32が、前記フィードバック補正値設
定手段で基準気筒の検出空燃比に基づいて設定したフィ
ードバック補正値の平均化された値LAMBDAMEANの基準値
に対する補正値のずれを判断するずれ判断手段に相当す
る。In step 32, the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMB set based on the detected air-fuel ratio of the reference cylinder (# 1 cylinder)
Average value of DA (for example, the average value of values at the time of rich / lean inversion) LAMBDA MEAN and absolute value | L of deviation from reference value 1
It is determined whether or not AMBDA MEAN -1 | is greater than a predetermined value NGAVE. That is, the step 32 is a deviation determining means for determining a deviation of a correction value of the averaged value LAMBDA MEAN of the feedback correction value set based on the detected air-fuel ratio of the reference cylinder by the feedback correction value setting means with respect to the reference value. Equivalent to.
そして前記絶対値が所定値より大きい場合は、#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の書換えを実施すべく、
ステップ33に進む。When the absolute value is larger than the predetermined value, in order to eliminate the deviation of the air-fuel ratio of the # 1 cylinder, for example, each area of the engine operating state determined by the basic fuel injection amount Tp and the engine speed N, which are loads, is used. In order to rewrite the learning correction amount LRN # 1 for correcting the basic fuel injection amount Tp,
Proceed to step 33.
ステップ33では、前記フィードバック補正値の平均化
された値LAMBDAMEANが1より大きいか否か、即ち#1気
筒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,即ち基準気筒の
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34に進む。In step 33, it is determined whether or not the averaged value LAMBDA MEAN of the feedback correction value is greater than 1, that is, in which direction the average value of the air-fuel ratio of the # 1 cylinder deviates in the rich lean direction. If it is determined that the value is greater than 1, that is, if the air-fuel ratio of the reference cylinder is shifted in the lean direction, the process 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 .
そしてステップ35では、基準気筒である#1気筒に係
る学習が終了していないので、#1気筒用学習終了フラ
グFH#1をFH#1=0とする。Then, in step 35, since the learning for the # 1 cylinder, which is the reference cylinder, has not been completed, the # 1 cylinder learning end flag FH # 1 is set to FH # 1 = 0.
一方、ステップ33において、前記フィードバック補正
値の平均化された値LAMBDAMEANが1より小さい,即ち基
準気筒の空燃比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。On the other hand, if it is determined in step 33 that the average value LAMBDA MEAN of the feedback correction value is smaller than 1, that is, if the air-fuel ratio of the reference cylinder is shifted in the rich direction, the process proceeds to step 36.
ステップ36では、#1気筒の空燃比のずれをなくすた
め、前記学習補正量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 36, the learning correction amount LRN # 1 is set to a predetermined amount DHR (where DHR>
0), and the learning correction amount LRN # 1 is rewritten so as to make the air-fuel ratio of the # 1 cylinder lean.
即ち、ステップ33,34及び36の機能が第1学習補正量
修正手段に相当する。That is, the functions of steps 33, 34 and 36 correspond to the first learning correction amount correcting means.
またステップ32において、絶対値|LAMBDAMEAN−1|が
所定値NGAVE以下の場合は、#1気筒に係る学習は終了
したとして、ステップ37に進み、学習終了フラグFH#1
をFH#1=1とする。If the absolute value | LAMBDA MEAN −1 | is equal to or smaller than the predetermined value NGAVE in step 32, it is determined that the learning for the # 1 cylinder has been completed, and the process proceeds to step 37, where the learning end flag FH # 1
Is set to FH # 1 = 1.
一方ステップ31において、FH#1=1と判断された場
合は、基準気筒である#1気筒に係る学習は終了したと
判断し、ステップ41以下に進み、#1気筒の空燃比を基
準として#4気筒の空燃比を#1気筒の空燃比に近づけ
るように#4気筒に係る学習を実施する。On the other hand, if it is determined in step 31 that FH # 1 = 1, it is determined that the learning for the # 1 cylinder, which is the reference cylinder, has been completed, and the process proceeds to step 41 and subsequent steps. The learning related to the # 4 cylinder is performed so that the air-fuel ratio of the four cylinders approaches the air-fuel ratio of the # 1 cylinder.
以下、#4気筒の学習について説明する。 Hereinafter, learning of the # 4 cylinder will be described.
ステップ41では、#4気筒の排気に対応した酸素セン
サ16の出力電圧VO2#4と直前に検出された基準気筒
(#1気筒)の排気に対応した酸素センサ16の出力電圧
VO2#1とを比較する。そして、VO2#4>VO2#1+
ΔV(ΔVは正の所定値)の場合は、#4気筒のリッチ
方向のばらつきが大きいと判断して、ステップ42に進
む。In step 41, the output voltage V O2 # 4 of the oxygen sensor 16 corresponding to the exhaust of the # 4 cylinder and the output voltage V O2 # 1 of the oxygen sensor 16 corresponding to the exhaust of the reference cylinder (# 1 cylinder) detected immediately before. Compare with Then, V O2 # 4 > V O2 # 1 +
If ΔV (ΔV is a positive predetermined value), it is determined that the variation in the rich direction of the # 4 cylinder is large, and the routine proceeds to step 42.
ステップ42では、#4気筒の空燃比のずれをなくすた
め、基準気筒と同様の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
書き換えた後、ステップ43でFH#4=0とする。In step 42, a learning correction amount LRN # 4 for correcting the basic fuel injection amount Tp for each area of the engine operating state similar to the reference cylinder in order to eliminate the deviation of the air-fuel ratio of the # 4 cylinder.
Is reduced by a predetermined amount DHR (where DHR> 0), and the learning correction amount LRN # 4 is rewritten so as to make the air-fuel ratio of the # 4 cylinder lean, and then FH # 4 = 0 in step 43.
一方、ステップ41で、VO2#4<VO2#1−ΔVの場
合は#4気筒のリーン方向のばらつきが大きいと判断し
て、ステップ44に進む。On the other hand, if it is determined in step 41 that V O2 # 4 <V O2 # 1− ΔV, it is determined that the variation in the lean direction of the # 4 cylinder is large, and the process proceeds to step.
ステップ44では、#4気筒の空燃比のずれをなくすた
め、学習補正量LRN#4を所定量DHR(但しDHR>0)だ
け増大させ、#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を書き換えた後、ステップ43でFH
#4=0とする。In step 44, in order to eliminate the deviation of the air-fuel ratio of the # 4 cylinder, the learning correction amount LRN # 4 is increased by a predetermined amount DHR (where DHR> 0), and the learning is performed so as to enrich the air-fuel ratio of the # 4 cylinder. After rewriting the correction amount LRN # 4 , at step 43 FH
# 4 = 0.
またステップ41で、VO2#1−ΔV≦VO2#4≦V
O2#1+ΔVの場合は、#4気筒の空燃比のばらつきが
小さく、それ以上の学習は必要はないとして、ステップ
45で学習終了フラグFH#4=1とした後、リターンす
る。In step 41, V O2 # 1 -ΔV ≦ V O2 # 4 ≦ V
In the case of O2 # 1 + ΔV, it is determined that the variation in the air-fuel ratio of the # 4 cylinder is small, and no further learning is necessary.
After setting the learning end flag FH # 4 = 1 at 45, the process returns.
即ち、ステップ41,42及び44の機能が第2学習補正量
修正手段に相当する。That is, the functions of steps 41, 42 and 44 correspond to the second 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 a routine for detecting the air-fuel ratio by specifying the cylinder from the exhaust gas. The reference signal REF determines the # 1 cylinder (the determination signal of the # 1 cylinder is #, as shown in FIG. 8). Is output during the intake stroke of one cylinder.) Is executed.
まず、ステップ61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 61, 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62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 62, a timer for measuring the time from the reference signal REF indicating the exhaust stroke of the # 4 cylinder to the sampling timing is started.
そして、ステップ63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 63, 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63で所定遅延時間TMDLY4の経過が判定される
と、ステップ64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 63 that the predetermined delay time TMDLY 4 has elapsed, the process proceeds to step 64, 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61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65に進
む。If it is determined in step 61 that the input number of the reference signal REF after the cylinder discrimination signal is more than one, the process proceeds to step 65.
ステップ65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 65, 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66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 66, 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67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 67, 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61〜63及びステップ65〜67の機能が気
筒特定手段に相当する。That is, the functions of steps 61 to 63 and steps 65 to 67 correspond to the cylinder specifying means.
ステップ67で所定遅延時間TMDLY1の経過が判定される
と、ステップ68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 67 that the predetermined delay time TMDLY 1 has elapsed, the process proceeds to step 68, 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64及び68が気筒別空燃比検出手段に相
当する。That is, steps 64 and 68 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 is uneven distribution of intake air between 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、基準気筒の検出空燃比に基づき設定された空
燃比フィードバック補正係数LAMBDAの平均値LAMBDAMEAN
が基準値である1に比較して所定レベル以上ばらついて
いる場合は、基準気筒の空燃比のずれをなくすため、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
るための学習学習が実施される。For example, the average value LAMBDA MEAN of the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA set based on the detected air-fuel ratio of the reference cylinder
Is greater than a predetermined level compared to 1, which is a reference value, learning learning for correcting the basic fuel injection amount Tp for each area of the engine operating state in order to eliminate the deviation of the air-fuel ratio of the reference cylinder. Is performed.
そして、前記平均値LAMBDAMEANのばらつきが基準値で
ある1に比較して所定レベル未満となった場合は、#4
気筒の空燃比を基準気筒である#1気筒の空燃比に近づ
けるための学習が実施される。If the variation of the average value LAMBDA MEAN is less than a predetermined level as compared with 1, which is a reference value, # 4
Learning for bringing the air-fuel ratio of the cylinder close to the air-fuel ratio of the # 1 cylinder, which is the reference cylinder, is performed.
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気筒に関しても何れかの気
筒を基準気筒として、前述と同様に学習が行われる。Note that learning is performed in the same manner as described above, with any one of the other cylinders # 2 and # 3 as a reference cylinder.
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、基準気筒から順次学習を実施してゆ
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, learning is sequentially performed from the reference cylinder, and the cylinders whose variations have been eliminated by learning use the air-fuel ratio of the cylinder. I just need.
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、まず基準気筒
の空燃比で空燃比フィードバック制御を行い、該基準気
筒の空燃比がばらついている時には目標空燃比に近づく
ように学習が実施され、それから基準気筒以外の気筒に
係る学習が実施されるので、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、排気性状が一定し排気
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, first, air-fuel ratio feedback control is performed with the air-fuel ratio of the reference cylinder, and learning is performed so as to approach the target air-fuel ratio when the air-fuel ratio of the reference cylinder varies. Is performed, and then learning related to cylinders other than the reference cylinder is performed. Therefore, the air-fuel ratio of each cylinder can be controlled to the target air-fuel ratio, and the exhaust characteristics are constant, and the exhaust emission characteristics are improved.
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 (56)参考文献 特開 平3−115753(JP,A) 特開 昭61−101639(JP,A) 実開 平3−6037(JP,U) 実開 平1−148047(JP,U) 実開 昭61−97546(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 41/14 F02D 45/00 Continued on the front page (56) References JP-A-3-115575 (JP, A) JP-A-61-101639 (JP, A) JP-A-3-6037 (JP, U) JP-A 1-148047 (JP) , U) Real opening 61-97546 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) F02D 41/14 F02D 45/00
Claims (1)
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
内、少なくとも初期は、基準気筒の検出空燃比に基づい
て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補正値を設定するフィー
ドバック補正値設定手段と、 前記フィードバック補正値設定手段で基準気筒の検出空
燃比に基づいて設定したフィードバック補正値の平均化
された値の基準値に対する補正値のずれを判断するずれ
判断手段と、 前記ずれ判断手段により判断される前記補正値のずれが
所定レベルより大きい場合は、前記フィードバック補正
値を基準値としたときに設定される基準気筒の空燃比を
目標空燃比に近づけるように基準気筒に係る学習補正量
を修正して書き換える第1学習補正量修正手段と、 前記ずれ判断手段により判断される前記補正値のずれが
所定レベル以下の場合は、基準気筒の空燃比を基準とし
て前記気筒別空燃比検出手段で検出される他の気筒の空
燃比を、基準気筒の空燃比に近づけるように他の気筒に
係る学習補正量を修正して書き換える第2学習補正量修
正手段と、 前記フィードバック補正値設定手段により設定されたフ
ィードバック補正値と、前記学習補正量記憶手段から検
索された気筒別の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 A feedback correction value for correcting the basic fuel injection amount so as to bring the air-fuel ratio close to the target air-fuel ratio based on the detected air-fuel ratio of the reference cylinder, at least initially, among the air-fuel ratios detected for each cylinder detected by the output means. Feedback correction value setting means, deviation determination means for determining a deviation of the correction value from the reference value of the averaged value of the feedback correction value set based on the detected air-fuel ratio of the reference cylinder in the feedback correction value setting means, If the deviation of the correction value determined by the deviation determination means is larger than a predetermined level, the reference cylinder is set so that the air-fuel ratio of the reference cylinder set when the feedback correction value is set as the reference value is close to the target air-fuel ratio. A first learning correction amount correcting means for correcting and rewriting the learning correction amount according to the above, and a correction value for the correction value determined by the shift determining means. Is less than or equal to a predetermined level, the learning on the other cylinders is performed so that the air-fuel ratio of the other cylinder detected by the cylinder-specific air-fuel ratio detecting means with reference to the air-fuel ratio of the reference cylinder is close to the air-fuel ratio of the reference cylinder. A second learning correction amount correcting unit for correcting and rewriting the correction amount; a feedback correction value set by the feedback correction value setting unit; and a learning correction amount for each cylinder retrieved from the learning correction amount storage unit. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: a fuel injection amount setting means for setting the fuel injection amount for each cylinder by correcting the basic fuel injection amount.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23340190A JP2916805B2 (en) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | Air-fuel ratio control device for internal combustion engine |
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