JP3099454B2 - Air-fuel ratio control device for internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio control device for internal combustion engine

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JP3099454B2 JP03256726A JP25672691A JP3099454B2 JP 3099454 B2 JP3099454 B2 JP 3099454B2 JP 03256726 A JP03256726 A JP 03256726A JP 25672691 A JP25672691 A JP 25672691A JP 3099454 B2 JP3099454 B2 JP 3099454B2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関における空燃比
を常に最適な値に制御する内燃機関の空燃比制御装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine which always controls an air-fuel ratio of the internal combustion engine to an optimum value.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ガソリンエンジンにおいて触媒の
上流に設けた第1のO2センサの出力信号に応じて空燃
比を理論空燃比λ0近傍に制御する空燃比制御装置にお
いて、触媒の下流に設けた第2のO2センサの出力信号
に応じて第1のO2センサによる空燃比制御の制御定数
(積分定数、スキップ量、ディレイ時間、比較電圧等)
を補正して、第1のO2センサの特性変化等による制御
性の低下を防止する装置がある(例えば、特開昭61−
286550号公報)。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an air-fuel ratio control device for controlling an air-fuel ratio to a value close to a stoichiometric air-fuel ratio .lambda.0 in accordance with an output signal of a first O2 sensor provided upstream of a catalyst in a gasoline engine, the device is provided downstream of the catalyst. Control constants (integral constant, skip amount, delay time, comparison voltage, etc.) of the air-fuel ratio control by the first O2 sensor according to the output signal of the second O2 sensor
To prevent the controllability from deteriorating due to a change in the characteristics of the first O2 sensor.
286550).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、実際には内
燃機関に燃料が供給されて空燃比の変化を第1のO2
ンサで検出するまで時間を要する。さらには、触媒の下
流に設けられている第2のO2 センサで空燃比の変化が
検出されるまでには、触媒のストレージ効果により、さ
らに長い時間を要してしまう。
However, in practice, it takes time until fuel is supplied to the internal combustion engine and a change in the air-fuel ratio is detected by the first O 2 sensor. Furthermore, it takes a longer time before the change in the air-fuel ratio is detected by the second O 2 sensor provided downstream of the catalyst due to the storage effect of the catalyst.

【0004】また、近年NOXの規制にともない触媒量
を多くする必要もあり触媒のストレージ効果がさらに大
きくなり、第2のO2 センサにおいて空燃比の変化が検
出されるまでの時間が長くなる傾向にある。
Further, in recent years storage effect of many also need to have the catalyst further increases the amount of catalyst with the regulations of NOX, a tendency that the time until the change of the air-fuel ratio is detected in the second O 2 sensor becomes longer It is in.

【0005】したがって、第2のO2 センサの検出信号
により設定される制御定数には遅れが生じ、最適な空燃
比補正量を設定することができない。これにより、空燃
比がオーバリッチまたはオーバリーンに制御されてエミ
ッションが悪化するという問題点が生じる。
Therefore, a delay occurs in the control constant set by the detection signal of the second O 2 sensor, and an optimum air-fuel ratio correction amount cannot be set. As a result, there is a problem that the air-fuel ratio is controlled to be over-rich or over-lean and the emission deteriorates.

【0006】さらに、第2のO2 センサの出力信号は排
気温度の影響を受けて変動し、詳しくは図17に示す如
く、排気温度が低くなるほど上記出力信号が大きくな
る。したがって、このように排気温度により出力信号が
変化しても最適な第1のO2 センサの制御定数の補正値
を設定することができず、このような場合にもエミッシ
ョンが悪化してしまうという問題がある。
Further, the output signal of the second O 2 sensor fluctuates under the influence of the exhaust gas temperature. Specifically, as shown in FIG. 17, the output signal becomes larger as the exhaust gas temperature becomes lower. Therefore, even if the output signal changes in accordance with the exhaust gas temperature, the optimum correction value of the control constant of the first O 2 sensor cannot be set, and the emission deteriorates even in such a case. There's a problem.

【0007】そこで、本発明は上記問題点を解決するた
めになされたものであり、触媒のストレージ効果による
エミッション悪化を防止すると共に、排気温度が変化し
ても常に最適な制御定数の補正値を設定することができ
るガスエンジンの空燃比制御を提供することを目的とす
る。
Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to prevent the deterioration of the emission due to the storage effect of the catalyst and to always provide the optimum correction value of the control constant even when the exhaust gas temperature changes. It is an object to provide a gas engine air-fuel ratio control that can be set.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】内燃機関の排気系に配設
され、排気ガスを浄化する触媒と、前記触媒の上流に配
設され、理論空燃比で出力信号が急変する第1の酸素濃
度センサと、前記触媒の下流に配設され、理論空燃比で
出力信号が急変する第2の酸素濃度センサと、前記内燃
機関の排気系に配設され、排気ガス温度を検出する排気
温センサと、今回の制御タイミングにおいて前記第2の
酸素濃度センサで検出された空燃比と前回の制御タイミ
ングにおいて前記第2の酸素濃度センサで検出された空
燃比とが理論空燃比に対して同じ側にずれている場合に
は、前記検出された空燃比に応じてリッチ制御定数及び
リーン制御定数を補正するための補正量を補正積分定数
だけ増減する補正量増減手段と、前記補正量に応じて
ッチ制御定数及びリーン制御定数を補正する第1の制御
定数補正手段と、前記第1の酸素濃度センサの出力信号
リッチ制御定数及びリーン制御定数とに応じて前記内
燃機関の空燃比を制御する空燃比制御手段と、前記第2
の酸素濃度センサの出力信号が理論空燃比に近い値を示
すほど前記補正積分定数を小さく設定すると共に、前記
排気温センサにより検出された排気ガス温度が低いほど
前記補正積分定数を小さく、高いほど大きく設定する補
正積分定数設定手段とを備えるという技術的手段を採用
する。
A catalyst provided in an exhaust system of an internal combustion engine for purifying exhaust gas, and a first oxygen concentration provided upstream of the catalyst and whose output signal changes rapidly at a stoichiometric air-fuel ratio. A second oxygen concentration sensor disposed downstream of the catalyst, the output signal of which is abruptly changed at a stoichiometric air-fuel ratio; and an exhaust temperature sensor disposed in an exhaust system of the internal combustion engine and detecting an exhaust gas temperature. The air-fuel ratio detected by the second oxygen concentration sensor at the current control timing and the air-fuel ratio detected by the second oxygen concentration sensor at the previous control timing are shifted to the same side with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. The rich control constant and the rich control constant according to the detected air-fuel ratio.
A correction amount adjusting unit that adjusts a correction amount for correcting the lean control constant by the correction integral constant, Li according to the correction amount
A first control constant correction means for correcting the pitch control constants and the lean control constant, control the air-fuel ratio of the internal combustion engine in response to the output signal and the rich control constant and the lean control constant of the first oxygen concentration sensor Air-fuel ratio control means, and the second
The correction integration constant is set smaller as the output signal of the oxygen concentration sensor indicates a value closer to the stoichiometric air-fuel ratio, and the correction integration constant decreases as the exhaust gas temperature detected by the exhaust gas temperature sensor decreases, and Technical means of providing a correction integration constant setting means for setting a large value is adopted.

【0009】[0009]

【作用】以上の構成により、補正量増減手段により今回
の制御タイミングにおいて第2の酸素濃度センサで検出
された空燃比と前回の制御タイミングにおいて第2の酸
素濃度センサで検出された空燃比とが同じ場合は、検出
された空燃比に応じて第1の制御定数を補正するための
補正量が補正積分定数だけ増減される。第1の制御定数
補正手段で前記補正量に応じて第1の制御定数が補正さ
れ、空燃比制御手段で第1の酸素濃度センサの出力信号
と第1の制御定数とに応じて内燃機関に供給される混合
気の空燃比が制御される。
With the above arrangement, the air-fuel ratio detected by the second oxygen concentration sensor at the current control timing by the correction amount increasing / decreasing means and the air-fuel ratio detected by the second oxygen concentration sensor at the previous control timing are obtained. In the same case, the correction amount for correcting the first control constant according to the detected air-fuel ratio is increased or decreased by the correction integration constant. The first control constant correction means corrects the first control constant in accordance with the correction amount, and the air-fuel ratio control means controls the internal combustion engine in accordance with the output signal of the first oxygen concentration sensor and the first control constant. The air-fuel ratio of the supplied mixture is controlled.

【0010】さらに、補正積分定数設定手段で第2の酸
素濃度センサの出力信号が理論空燃比に近い値を示すほ
ど補正積分定数が小さな値に設定されると共に、排気温
センサにより検出された排気ガス温度が低いほど補正積
分定数が小さく、高いほど大きくなるように設定され
る。
Furthermore, the output signal of the second oxygen concentration sensor with the correction integration constant as showing a value close to the stoichiometric air-fuel ratio is set to a small value by the correction integration constant setting means, exhaust gas temperature
The lower the exhaust gas temperature detected by the sensor, the higher the correction product
The fractional constant is set to be small,
You.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明を適用した一実施例について、
図面に基づいて説明する。図2は、本実施例の構成図で
ある。1はガスエンジンである。ガスエンジン1の吸気
系は空気を浄化するエアクリーナ2と、このエアクリー
ナ2により浄化された空気と燃料ガスとの混合気をガス
エンジン1へ導く吸気管3とにより構成されている。さ
らに、吸気管3には、上流側よりエアクリーナ2から供
給される空気と図示しない燃料ガス供給源から供給され
る燃料ガスとを混合して理論空燃比より若干希薄な混合
気を形成するミキサ4、ガスエンジン1に供給する混合
気量(トータルガス流量)を調節する絞り弁5が配設さ
れている。また、燃料ガスをガス供給源から直接ミキサ
4へ供給する主供給路6と燃料ガスをガス供給源からミ
キサ4の下流に供給する副供給路7とを有している。さ
らに、副供給路7には、副供給路7から供給される燃料
ガス量(バイパス流量)を調節してガスエンジン1に供
給する混合気の空燃比を所望の値に制御するための空燃
比制御用の制御弁8が設けられている。また、絞り弁5
下流の吸気圧PMを検出する圧力センサ9が設けられて
いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment to which the present invention is applied will be described.
This will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a configuration diagram of the present embodiment. 1 is a gas engine. The intake system of the gas engine 1 includes an air cleaner 2 for purifying air, and an intake pipe 3 for guiding a mixture of air and fuel gas purified by the air cleaner 2 to the gas engine 1. Further, the intake pipe 3 has a mixer 4 for mixing air supplied from the air cleaner 2 from the upstream side and fuel gas supplied from a fuel gas supply source (not shown) to form a mixture slightly leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. A throttle valve 5 for adjusting the amount of air-fuel mixture (total gas flow rate) supplied to the gas engine 1 is provided. Further, it has a main supply path 6 for supplying fuel gas directly from the gas supply source to the mixer 4 and a sub-supply path 7 for supplying fuel gas from the gas supply source to the downstream of the mixer 4. Further, an air-fuel ratio for controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the gas engine 1 to a desired value by adjusting the amount of fuel gas (by-pass flow rate) supplied from the auxiliary supply path 7 is provided in the auxiliary supply path 7. A control valve 8 for control is provided. Also, throttle valve 5
A pressure sensor 9 for detecting a downstream intake pressure PM is provided.

【0012】一方、ガスエンジン1の排気系には、排気
ガスをガスエンジン1から導く排気管10が設けられて
おり、この排気管10には排気ガス中に含まれる有害成
分を浄化する三元触媒11が配設されている。さらに、
この三元触媒11の上・下流にはガスエンジン1に供給
される混合気の空燃比を検出するために排気ガス中の酸
素濃度を検出し、理論空燃比λ0でその出力信号が反転
する第1,2の酸素濃度センサ(O2センサ)12,1
3が設けられている。
On the other hand, the exhaust system of the gas engine 1 is provided with an exhaust pipe 10 for guiding the exhaust gas from the gas engine 1, and the exhaust pipe 10 has a three-way system for purifying harmful components contained in the exhaust gas. A catalyst 11 is provided. further,
Upstream and downstream of the three-way catalyst 11, the oxygen concentration in the exhaust gas is detected to detect the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the gas engine 1, and the output signal is inverted at the stoichiometric air-fuel ratio λ0. 1, 2 oxygen concentration sensors (O2 sensor) 12, 1
3 are provided.

【0013】また、三元触媒11の下流には排気温度T
CRを検出する排気温センサ14が設けられている。こ
の排気温センサ14は熱電対方式によるもので、温度に
対してリニアな出力を発すると共に、比較的低い温度ま
で制度良く検出することができるセンサである。
The exhaust temperature T is located downstream of the three-way catalyst 11.
An exhaust gas temperature sensor 14 for detecting CR is provided. The exhaust temperature sensor 14 is of a thermocouple type, and outputs a linear output with respect to the temperature, and can accurately detect a relatively low temperature.

【0014】15はガスエンジン1のシリンダに設けら
れた点火プラグ、16はガスエンジンの回転数NEを検
出する回転数センサである。20は前述の制御弁8,点
火プラグ14等の各種アクチュエータの制御量を設定
し、その制御量に応じた制御信号を出力する電子制御装
置(ECU)である。ECU20は周知のとおり、種々
の演算を行うセントラル・プロセッシング・ユニット
(CPU)20a、制御プログラム等が記憶されている
読み出し専用のリード・オンリ・メモリ(ROM)20
b、演算データ等を一時的に記憶する書き込み・読み出
し可能なランダム・アクセス・メモリ(RAM)20
c、アナログ信号をディジタル信号に変換するアナログ
・ディジタル・コンバータ(ADC)20d、前述の各
種センサからのセンサ信号をECU20に取り込むため
の入力ポート20e、前述の各種アクチュエータへ制御
信号を出力するための出力ポート20f、これらを相互
接続するバス20gにより構成されている。
Reference numeral 15 denotes a spark plug provided in a cylinder of the gas engine 1, and 16 denotes a rotation speed sensor for detecting the rotation speed NE of the gas engine. Reference numeral 20 denotes an electronic control unit (ECU) for setting control amounts of various actuators such as the control valve 8 and the ignition plug 14 and outputting control signals according to the control amounts. As is well known, the ECU 20 includes a central processing unit (CPU) 20a that performs various operations, a read-only memory (ROM) 20 that stores a control program and the like.
b, a writable / readable random access memory (RAM) 20 for temporarily storing operation data and the like
c, an analog-to-digital converter (ADC) 20d for converting an analog signal into a digital signal, an input port 20e for taking in sensor signals from the various sensors described above into the ECU 20, and a control signal for outputting control signals to the various actuators described above. It comprises an output port 20f and a bus 20g interconnecting these.

【0015】以下、図3および図4に示すフローチャー
トを用いて制御弁8の制御量設定方法即ちガスエンジン
の空燃比制御方法について説明する。図3は制御弁8の
制御量Dを演算する制御量演算ルーチンを示すフローチ
ャートである。
Hereinafter, a method for setting the control amount of the control valve 8, that is, a method for controlling the air-fuel ratio of the gas engine will be described with reference to flowcharts shown in FIGS. FIG. 3 is a flowchart showing a control amount calculation routine for calculating the control amount D of the control valve 8.

【0016】まず、ステップ301で基本制御量DBを
圧力センサ9により検出される吸気圧PMと回転数セン
サ15により検出される回転数NEとに応じて次式(数
式1)により算出する。
First, in step 301, a basic control amount DB is calculated by the following equation (Equation 1) according to the intake pressure PM detected by the pressure sensor 9 and the rotational speed NE detected by the rotational speed sensor 15.

【0017】[0017]

【数1】 DB←(PM−PMOS)×KPMB×KNE×KDB
+DOS ここで、PMOSは吸気圧PMとトータルガス流量との
間に図8に示すような関係があり、この関係のオフセッ
ト分に対応する値であり定数である。KPMBは吸気圧
PMをデューティ比に変換するための変換係数である。
KNEは回転数NEに対応した回転補正係数であり、回
転数NEと回転補正係数KNEとの間には、図9に示す
ような関係がある。KDBは吸気圧PMと回転数NEと
に応じて設定される補正係数である。DOSはデューテ
ィ比とバイパス流量との間に図10に示すような関係が
あり、この関係のオフセット分に対応する値であり定数
である。
## EQU1 ## DB ← (PM-PMOS) × KPMB × KNE × KDB
+ DOS Here, the PMOS has a relationship as shown in FIG. 8 between the intake pressure PM and the total gas flow rate, and is a value corresponding to the offset of this relationship and is a constant. KPMB is a conversion coefficient for converting the intake pressure PM into a duty ratio.
KNE is a rotation correction coefficient corresponding to the rotation speed NE, and there is a relationship between the rotation speed NE and the rotation correction coefficient KNE as shown in FIG. KDB is a correction coefficient set according to the intake pressure PM and the rotational speed NE. DOS has a relationship as shown in FIG. 10 between the duty ratio and the bypass flow rate, and is a value corresponding to the offset of this relationship and is a constant.

【0018】続くステップ302で補正制御量DFを吸
気圧PM、回転数NEおよび後述する空燃比補正係数F
AFとに応じて次式(数式2)により算出する。
In the following step 302, the correction control amount DF is changed to the intake pressure PM, the rotational speed NE, and the air-fuel ratio correction coefficient F to be described later.
It is calculated by the following equation (Equation 2) according to AF.

【0019】[0019]

【数2】 DF←(PM−PMOS)×KPMF×KNE×FAF ここで、KPMFは図8および図10に示す吸気圧PM
とトータルガス流量との特性の傾きαとデューティ比と
バイパス流量との特性の傾きβとにより次式(数式3)
で設定される値である。
DF ← (PM−PMOS) × KPMF × KNE × FAF where KPMF is the intake pressure PM shown in FIGS. 8 and 10.
The following equation (Equation 3) is obtained from the slope α of the characteristic between the flow rate and the total gas flow rate, and the slope β of the characteristic between the duty ratio and the bypass flow rate.
Is the value set in.

【0020】[0020]

【数3】KPMF←α/β そして、ステップ303で前述のようにして演算された
基本制御量DBと補正制御量DFとに応じて次式(数式
4)により制御量Dを演算する。
KPMF ← α / β Then, the control amount D is calculated by the following equation (Equation 4) according to the basic control amount DB and the correction control amount DF calculated in step 303 as described above.

【0021】[0021]

【数4】D←DB+DF ステップ304で制御量Dに対応した制御信号を制御弁
8へ出力する。
D ← DB + DF In step 304, a control signal corresponding to the control amount D is output to the control valve 8.

【0022】以上で制御量演算ルーチンを終了する。次
に、上記図3のステップ302における補正制御両DF
の設定に用いられる空燃比補正係数FAFの設定方法に
ついて説明する。図4は第1のO2センサ12の出力値
(第1の出力値)V1に基づいて空燃比補正係数FAF
を演算する主空燃比フィードバック制御ルーチンを示す
フローチャートである。この主空燃比フィードバック制
御ルーチンは所定時間 (例えば、本実施例では4m
s)毎に起動されるものである。
Thus, the control amount calculation routine ends. Next, the correction control DFs in step 302 of FIG.
A method of setting the air-fuel ratio correction coefficient FAF used for setting the parameter will be described. FIG. 4 shows an air-fuel ratio correction coefficient FAF based on the output value (first output value) V1 of the first O2 sensor 12.
Is a flowchart showing a main air-fuel ratio feedback control routine for calculating the following equation. This main air-fuel ratio feedback control routine is performed for a predetermined time (for example, 4 m in this embodiment).
s).

【0023】まず、ステップ401で主空燃比フィード
バック条件が成立しているか否かを判断する。ここで、
主空燃比フィードバック条件としては、例えば本実施例
ではエンジン始動後でかつ第1のO2センサ12が活性
状態であること等である。そして、ステップ401で主
空燃比フィードバック条件が成立していないと判断され
た場合はステップ402へ進み、空燃比補正係数FAF
を0に設定し(FAF←0)、本ルーチンを終了する。
First, at step 401, it is determined whether a main air-fuel ratio feedback condition is satisfied. here,
The main air-fuel ratio feedback condition is, for example, in this embodiment, after the engine is started and the first O2 sensor 12 is in an active state. If it is determined in step 401 that the main air-fuel ratio feedback condition is not satisfied, the process proceeds to step 402, where the air-fuel ratio correction coefficient FAF
Is set to 0 (FAF ← 0), and this routine ends.

【0024】一方、ステップ401で主空燃比フィード
バック条件が成立していると判断された場合はステップ
403以降の処理を実行する。ステップ403で第1の
出力値V1を取り込む。ステップ404で第1の出力値
V1が第1の比較電圧VR1(例えば、本実施例では
0.45V)以下か否か、即ち空燃比がリッチかリーン
かを判定する。ここで、第1の出力値V1が第1の比較
電圧VR1以下、即ち空燃比がリーンである場合はステ
ップ405へ進み、第1のディレイカウンタCDLY1
の値をデクリメントする(CDLY1←CDLY1−
1)。続くステップ406,407で第1のディレイカ
ウンタCDLY1を第1の下限値TDR1でガード処理
する。詳しくは、ステップ406で第1のディレイカウ
ンタCDLY1が第1の下限値TDR1未満か否かを判
定する。ここで、第1のディレイカウンタCDLY1が
第1の下限値TDR1未満の時はステップ407へ進
み、第1のディレイカウンタCDLY1を第1の下限値
TDR1に再設定する。
On the other hand, if it is determined in step 401 that the main air-fuel ratio feedback condition is satisfied, the processing from step 403 is executed. In step 403, the first output value V1 is fetched. In step 404, it is determined whether the first output value V1 is equal to or lower than a first comparison voltage VR1 (for example, 0.45 V in this embodiment), that is, whether the air-fuel ratio is rich or lean. Here, if the first output value V1 is equal to or lower than the first comparison voltage VR1, that is, if the air-fuel ratio is lean, the process proceeds to step 405, where the first delay counter CDLY1 is set.
Is decremented (CDLY1 ← CDLY1-
1). In the following steps 406 and 407, the first delay counter CDLY1 is subjected to guard processing with the first lower limit value TDR1. More specifically, in step 406, it is determined whether the first delay counter CDLY1 is less than a first lower limit TDR1. Here, when the first delay counter CDLY1 is smaller than the first lower limit TDR1, the process proceeds to step 407, and the first delay counter CDLY1 is reset to the first lower limit TDR1.

【0025】一方、ステップ403で第1の出力値V1
が第1の比較電圧VR1より大きい、即ち空燃比がリッ
チである場合はステップ408へ進み、第1のディレイ
カウンタCDLY1の値をインクリメントする(CDL
Y1←CDLY1+1)。続くステップ409,410
で第1のディレイカウンタCDLY1を第1の上限値T
DL1でガード処理する。詳しくは、ステップ409で
第1のディレイカウンタCDLY1が第1の上限値TD
L1より大きいか否かを判定する。ここで、第1のディ
レイカウンタCDLY1が第1の上限値TDL1より大
きい時はステップ410へ進み、第1のディレイカウン
タCDLY1を第1の上限値TDL1に再設定する。
On the other hand, in step 403, the first output value V1
Is greater than the first comparison voltage VR1, that is, the air-fuel ratio is rich, the process proceeds to step 408, and the value of the first delay counter CDLY1 is incremented (CDL
Y1 ← CDLY1 + 1). Subsequent steps 409, 410
Sets the first delay counter CDLY1 to the first upper limit value T.
Guard processing is performed in DL1. More specifically, in step 409, the first delay counter CDLY1 sets the first upper limit value TD.
It is determined whether it is greater than L1. Here, when the first delay counter CDLY1 is larger than the first upper limit value TDL1, the process proceeds to step 410, and the first delay counter CDLY1 is reset to the first upper limit value TDL1.

【0026】なお、前述の第1の下限値TDR1は、第
1のO2センサ12の出力がリーンからリッチへの変化
があってもリーン状態であるとの判断を保持するための
第1のリッチ遅延時間であり、負の値で定義される。ま
た、第1の上限値TDL1は、第1のO2センサ12の
出力がリッチからリーンへの変化があってもリッチ状態
であるとの判断を保持するための第1のリーン遅延時間
であり、正の値で定義される。そして、第1のディレイ
カウンタCDLY1の基準を0とし、第1のディレイカ
ウンタCDLY1が正の時、遅延処理後の空燃比をリッ
チと見なし、第1のディレイカウンタCDLY1が負の
時、遅延処理後の空燃比をリーンと見なす。これら第1
のリッチ遅延時間TDR1、第1のリーン遅延時間TR
L1は後述する副空燃比フィードバック制御により設定
される。
The first lower limit value TDR1 is a first rich value for maintaining the determination that the output of the first O2 sensor 12 is in a lean state even when the output of the first O2 sensor 12 changes from lean to rich. Delay time, defined as a negative value. Further, the first upper limit value TDL1 is a first lean delay time for maintaining the determination that the output of the first O2 sensor 12 is in a rich state even when the output of the first O2 sensor 12 changes from rich to lean, Defined by a positive value. Then, the reference of the first delay counter CDLY1 is set to 0, and when the first delay counter CDLY1 is positive, the air-fuel ratio after the delay processing is regarded as rich, and when the first delay counter CDLY1 is negative, the delay processing after the delay processing is performed. Is regarded as lean. These first
Rich delay time TDR1, first lean delay time TR
L1 is set by the sub air-fuel ratio feedback control described later.

【0027】ステップ411で前述のようにして設定さ
れた第1のディレイカウンタCDLY1の符号が反転し
たか否か、即ち遅延処理後の空燃比が反転したか否かを
判別する。遅延処理後の空燃比が反転した場合はステッ
プ412〜ステップ414のスキップ処理を行う。ま
ず、ステップ412でリッチ状態からリーン状態への反
転であるか否かを判別する。ここで、リッチ状態からリ
ーン状態への反転であると判別された場合はステップ4
13へ進み、空燃比補正係数FAFを第1のスキップ量
RS1だけ増加させる(FAF←FAF+RS1)。ま
た、ステップ412でリーン状態からリッチ状態への反
転であると判別された場合はステップ414へ進み、空
燃比補正係数FAFを第1のスキップ量RS1だけ減少
させる(FAF←FAF−RS1)。
In step 411, it is determined whether or not the sign of the first delay counter CDLY1 set as described above has been inverted, ie, whether or not the air-fuel ratio after the delay processing has been inverted. When the air-fuel ratio after the delay processing is reversed, skip processing of steps 412 to 414 is performed. First, in step 412, it is determined whether or not the inversion is from the rich state to the lean state. Here, when it is determined that the inversion is from the rich state to the lean state, step 4 is performed.
Proceeding to 13, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is increased by the first skip amount RS1 (FAF ← FAF + RS1). If it is determined in step 412 that the inversion is from the lean state to the rich state, the process proceeds to step 414, in which the air-fuel ratio correction coefficient FAF is reduced by the first skip amount RS1 (FAF ← FAF-RS1).

【0028】一方、ステップ411で遅延処理後の空燃
比が反転していない場合はステップ415〜ステップ4
17の積分処理を行う。まず、ステップ415で第1の
ディレイカウンタCDLY1が0以下か否か、即ち空燃
比がリッチ状態かリーン状態かを判別する。ここで、リ
ーン状態であると判別された場合はステップ416へ進
み、空燃比補正係数FAFを第1の積分定数K1だけ増
加させる(FAF←FAF+K1)。また、ステップ4
15でリッチ状態であると判別された場合はステップ4
17へ進み、空燃比補正係数FAFを第1の積分定数K
1だけ減少させる(FAF←FAF−K1)。
On the other hand, if it is determined in step 411 that the air-fuel ratio after the delay processing has not been inverted, then steps 415 to 4
17 integration processing is performed. First, in step 415, it is determined whether the first delay counter CDLY1 is equal to or less than 0, that is, whether the air-fuel ratio is in a rich state or a lean state. If it is determined that the vehicle is in the lean state, the process proceeds to step 416, where the air-fuel ratio correction coefficient FAF is increased by a first integration constant K1 (FAF ← FAF + K1). Step 4
If it is determined in step 15 that the vehicle is in the rich state, step 4
17, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is set to the first integration constant K
Decrease by 1 (FAF ← FAF-K1).

【0029】ここで、第1の積分定数K1は第1のスキ
ップ量RS1に比べて十分に小さく設定してある。よっ
て、空燃比がリーン状態である場合は、空燃比補正係数
FAFが徐々に増加するため、供給される燃料ガスが徐
々に増加する。また、空燃比がリッチ状態である場合
は、空燃比補正係数FAFが徐々に減少するため、供給
される燃料ガスが徐々に減少する。
Here, the first integration constant K1 is set sufficiently smaller than the first skip amount RS1. Therefore, when the air-fuel ratio is in a lean state, the supplied fuel gas gradually increases because the air-fuel ratio correction coefficient FAF gradually increases. Further, when the air-fuel ratio is in a rich state, the air-fuel ratio correction coefficient FAF gradually decreases, so that the supplied fuel gas gradually decreases.

【0030】以上で主空燃比フィードバック制御ルーチ
ンを終了する。図5および図6は第2のO2センサ13
の出力値(第2の出力値)V2に基づいて第1の制御定
数としての第1の遅延時間(第1のリッチ遅延時間TD
R1,第1のリーン遅延時間TDL1)を補正する副空
燃比フィードバック制御ルーチンを示すフローチャート
である。この副空燃比フィードバック制御ルーチンは所
定時間(例えば、本実施例では16ms)毎に起動され
るものである。
Thus, the main air-fuel ratio feedback control routine ends. FIGS. 5 and 6 show the second O2 sensor 13.
Delay time (first rich delay time TD) as a first control constant based on the output value (second output value) V2 of
9 is a flowchart illustrating a sub air-fuel ratio feedback control routine for correcting R1, a first lean delay time TDL1). The sub air-fuel ratio feedback control routine is started every predetermined time (for example, 16 ms in the present embodiment).

【0031】まず、ステップ501で副空燃比フィード
バック条件が成立しているか否か、即ち副空燃比フィー
ドバック制御を実行するか否かを判断する。この副空燃
比フィードバック条件としては、例えば主空燃比フィー
ドバック条件が成立し、かつ第2のO2センサ13が活
性状態である。等の条件を満足している場合である。
First, at step 501, it is determined whether or not the sub-air-fuel ratio feedback condition is satisfied, that is, whether or not to execute the sub-air-fuel ratio feedback control. As the sub air-fuel ratio feedback condition, for example, the main air-fuel ratio feedback condition is satisfied, and the second O2 sensor 13 is in an active state. And the like are satisfied.

【0032】ここで、前記条件が成立していないと判断
された場合はステップ504以降の副空燃比フィードバ
ック制御を実行せず、ステップ502へ進み、次回の副
空燃比フィードバック制御に備えて後述する学習値DL
TDAVを前回の遅延補正値DLTD0に代入する(D
LTD0←DLTDAV)。続くステップ503で学習
値DLTDAVを遅延補正値DLTDに代入し(DLT
D←DLTDAV)、ステップ523へ進む。
Here, if it is determined that the above condition is not satisfied, the sub air-fuel ratio feedback control after step 504 is not executed, and the routine proceeds to step 502, and will be described later in preparation for the next sub air-fuel ratio feedback control. Learning value DL
Substitute TDAV for the previous delay correction value DLTD0 (D
LTD0 ← DLTAV). In the following step 503, the learning value DLTDAV is substituted for the delay correction value DLTD (DLT
D ← DLTDAV), and the process proceeds to step 523.

【0033】一方、ステップ501で副空燃比フィード
バック条件が成立している、即ち副空燃比フィードバッ
ク制御を実行すると判断された場合はステップ504以
降の処理を実行する。
On the other hand, if it is determined in step 501 that the sub air-fuel ratio feedback condition is satisfied, that is, if it is determined that the sub-air-fuel ratio feedback control is to be performed, the processing from step 504 is performed.

【0034】まず、ステップ504で第2の出力値V2
を取り込む。ステップ505で第2の出力値V2と第2
の比較電圧VR2との偏差DLOXS(←V2−VR
2)を算出する。ここで、第2の比較電圧VR2は理論
空燃比λ0に対応する第2の出力値V2であり、例えば
本実施例では0.6Vと設定する。
First, at step 504, the second output value V2
Take in. In step 505, the second output value V2 and the second
DLOXS from the comparison voltage VR2 (← V2-VR
2) is calculated. Here, the second comparison voltage VR2 is a second output value V2 corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio λ0, and is set to, for example, 0.6 V in the present embodiment.

【0035】続くステップ506で偏差DLOXSが0
未満か否か、即ち空燃比がリッチかリーンかを判定す
る。ここで、偏差DLOXSが0未満、即ち空燃比がリ
ーンである場合はステップ507へ進み、第2のディレ
イカウンタCDLY2の値をデクリメントする(CDL
Y2←CDLY2−1)。続くステップ508,509
で第2のディレイカウンタCDLY2を第2の下限値T
DR2でガード処理を行い、ステップ513へ進む。詳
しくは、ステップ508で第2のディレイカウンタCD
LY2が第2の下限値TDR2未満か否かを判定する。
ここで、第2のディレイカウンタCDLY2が第2の下
限値TDR2未満の時はステップ509へ進み、第2の
ディレイカウンタCDLY2を第2の下限値TDR2に
再設定する。
In the following step 506, the deviation DLOXS is set to 0.
Is determined, that is, whether the air-fuel ratio is rich or lean. If the difference DLOXS is less than 0, that is, if the air-fuel ratio is lean, the process proceeds to step 507, and the value of the second delay counter CDLY2 is decremented (CDL).
Y2 ← CDLY2-1). Subsequent steps 508, 509
To set the second delay counter CDLY2 to the second lower limit value T.
A guard process is performed in DR2, and the process proceeds to step 513. More specifically, in step 508, the second delay counter CD
It is determined whether LY2 is less than a second lower limit value TDR2.
Here, when the second delay counter CDLY2 is smaller than the second lower limit TDR2, the process proceeds to step 509, and the second delay counter CDLY2 is reset to the second lower limit TDR2.

【0036】一方、ステップ506で偏差DLOXSが
0以上、即ち空燃比がリッチである場合はステップ51
0へ進み、第2のディレイカウンタCDLY2の値をイ
ンクリメントする(CDLY2←CDLY2+1)。続
くステップ511,512で第2のディレイカウンタC
DLY2を第2の上限値TDL2でガード処理を行い、
ステップ513へ進む。詳しくは、ステップ511で第
2のディレイカウンタCDLY2が第2の上限値TDL
2より大きいか否かを判定する。ここで、第2のディレ
イカウンタCDLY2が第2の上限値TDL2未満の時
はステップ412へ進み、第2のディレイカウンタCD
LY2を第2の上限値TDL2に再設定する。
On the other hand, if the difference DLOXS is equal to or larger than 0 in step 506, that is, if the air-fuel ratio is rich, step 51
The process proceeds to 0, and the value of the second delay counter CDLY2 is incremented (CDLY2 ← CDLY2 + 1). In subsequent steps 511 and 512, the second delay counter C
Guard processing is performed on DLY2 with the second upper limit value TDL2,
Proceed to step 513. Specifically, in step 511, the second delay counter CDLY2 sets the second upper limit value TDL
It is determined whether it is greater than two. Here, when the second delay counter CDLY2 is smaller than the second upper limit value TDL2, the process proceeds to step 412, and the second delay counter CDLY
LY2 is reset to the second upper limit value TDL2.

【0037】前述の第2の下限値TDR2は、第2のO
2センサ13の出力がリーンからリッチへの変化があっ
てもリーン状態であるとの判断を保持するための第2の
リッチ遅延時間であり、負の値で定義される。また、第
2の上限値TDL2は、第2のO2センサ13の出力が
リッチからリーンへの変化があってもリッチ状態である
との判断を保持するための第2のリーン遅延時間であ
り、正の値で定義される。そして、第2のディレイカウ
ンタCDLY2の基準を0とし、第2のディレイカウン
タCDLY2が正の時、遅延処理後の空燃比をリッチと
見なし、第2のディレイカウンタCDLY2が負の時、
遅延処理後の空燃比をリーンと見なす。
The aforementioned second lower limit value TDR2 is equal to the second O
This is the second rich delay time for maintaining the determination that the output of the second sensor 13 is in the lean state even when the output changes from lean to rich, and is defined as a negative value. The second upper limit value TDL2 is a second lean delay time for maintaining the determination that the output of the second O2 sensor 13 is in a rich state even when there is a change from rich to lean, Defined by a positive value. Then, the reference of the second delay counter CDLY2 is set to 0, and when the second delay counter CDLY2 is positive, the air-fuel ratio after the delay processing is regarded as rich, and when the second delay counter CDLY2 is negative,
The air-fuel ratio after the delay processing is regarded as lean.

【0038】ステップ513で第2のディレイカウンタ
CDLY2が反転したか否か、即ち遅延処理後の空燃比
が変化したか否かを判定する。ここで遅延処理後の空燃
比が変化した場合はステップ514へ進み、前回の遅延
補正値DLTD0と遅延補正値DLTDとの平均を学習
値DLTDAVへ代入する(DLTDAV←(DLTD
0+DLTD)/2)。続くステップ515で遅延補正
値DLTDを前回の遅延補正値DLTD0として(DL
TD0←DLTD)、ステップ516へ進む。
In step 513, it is determined whether or not the second delay counter CDLY2 has inverted, that is, whether or not the air-fuel ratio after the delay processing has changed. If the air-fuel ratio after the delay processing has changed, the process proceeds to step 514, and the average of the previous delay correction value DLTD0 and the delay correction value DLTD is substituted for the learning value DLTDAV (DLTDAV ← (DLTD
0 + DLTD) / 2). In the following step 515, the delay correction value DLTD is set as the previous delay correction value DLTD0 (DL
TD0 ← DLTD), and the process proceeds to step 516.

【0039】ステップ516でリッチ状態からリーン状
態への反転であるか否かを判別する。ここで、リッチ状
態からリーン状態への反転であると判別された場合はス
テップ517へ進み、遅延補正値DLTDを第2のリッ
チスキップ量SSRだけ減少させ(DLTD←DLTD
−SSR)、ステップ523へ進む。また、ステップ5
16でリーン状態からリッチ状態への反転であると判別
された場合はステップ518へ進み、遅延補正値DLT
Dを第2のリーンスキップ量SSLだけ増大させ(DL
TD←DLTD+SSL)、ステップ523へ進む。こ
こで、第2のリッチスキップ量SSRは第2のリーンス
キップ量SSL以上の値と設定する(本実施例では第2
のリッチスキップ量SSRと第2のリーンスキップ量S
SLとを等しい値に設定している)。
At step 516, it is determined whether or not the inversion is from the rich state to the lean state. Here, if it is determined that the inversion is from the rich state to the lean state, the process proceeds to step 517, where the delay correction value DLTD is reduced by the second rich skip amount SSR (DLTD ← DLTD).
-SSR), and proceed to step 523. Step 5
If it is determined in step 16 that the inversion is from the lean state to the rich state, the process proceeds to step 518, where the delay correction value DLT
D is increased by the second lean skip amount SSL (DL
TD ← DLTD + SSL), and the process proceeds to step 523. Here, the second rich skip amount SSR is set to a value equal to or larger than the second lean skip amount SSL (in the present embodiment, the second rich skip amount SSR is the second lean skip amount SSL).
Rich skip amount SSR and second lean skip amount S
SL is set to an equal value).

【0040】一方、ステップ513で遅延処理後の空燃
比が反転していない場合はステップ519に進み、ステ
ップ519では後述する副フィードバック定数設定ルー
チンで演算される第2の積分定数SKを読み込む。
On the other hand, if the air-fuel ratio after the delay processing has not been inverted at step 513, the process proceeds to step 519, where a second integration constant SK calculated by a sub-feedback constant setting routine described later is read.

【0041】ステップ520では、第2のディレイカウ
ンタCDLYZが0以下であるか否か、即ち空燃比がリ
ッチ状態かリーン状態かを判別する。ここで、リーン状
態であると判別された場合はステップ521へ進み、遅
延補正値DLTDを第2の積分定数SKだけ減少させ
(DLTD←DLTD−SK)、ステップ523へ進
む。また、ステップ520でリッチ状態であると判別さ
れた場合はステップ522へ進み、遅延補正値DLTD
を第2の積分定数SKだけ増加させ(DLTD←DLT
D+SK)、ステップ523へ進む。
In step 520, it is determined whether the second delay counter CDLYYZ is equal to or less than 0, that is, whether the air-fuel ratio is in a rich state or a lean state. If it is determined that the vehicle is in the lean state, the process proceeds to step 521, where the delay correction value DLTD is reduced by the second integration constant SK (DLTD ← DLTD-SK), and the process proceeds to step 523. If it is determined in step 520 that the vehicle is in the rich state, the process proceeds to step 522, where the delay correction value DLTD
Is increased by a second integration constant SK (DLTD ← DLT
D + SK), and proceeds to step 523.

【0042】ステップ523で前述のようにして設定さ
れた遅延補正値DLTDが基準値DLTD1未満か否か
を検出する。ここで、遅延補正値DLTDが基準値DL
TD1未満の場合はステップ524へ進み、第1のリー
ン遅延時間TDL1をリーン最小値TDLMINに設定
する。続くステップ525で遅延補正値DLTDにリッ
チ初期値TDR0を加算した値を第1のリッチ遅延時間
TDR1へ代入し(TDR1←TDR0+DLTD)、
ステップ526,527のガード処理を行う。詳しく
は、ステップ526で第1のリッチ遅延時間TDR1が
下限値TR1未満か否かを判別する。ここで、第1のリ
ッチ遅延時間TDR1が下限値TR1未満の場合はステ
ップ527へ進み、第1のリッチ遅延時間TDR1を下
限値TR1に再設定し(TDR1←TR1)、本ルーチ
ンを終了する。
In step 523, it is detected whether or not the delay correction value DLTD set as described above is less than the reference value DLTD1. Here, the delay correction value DLTD is equal to the reference value DL.
If it is less than TD1, the process proceeds to step 524, where the first lean delay time TDL1 is set to the lean minimum value TDLMIN. In the following step 525, a value obtained by adding the rich initial value TDR0 to the delay correction value DLTD is substituted for the first rich delay time TDR1 (TDR1 ← TDR0 + DLTD),
The guard processing of steps 526 and 527 is performed. Specifically, in step 526, it is determined whether the first rich delay time TDR1 is less than a lower limit TR1. Here, if the first rich delay time TDR1 is less than the lower limit value TR1, the process proceeds to step 527, where the first rich delay time TDR1 is reset to the lower limit value TR1 (TDR1 ← TR1), and this routine ends.

【0043】一方、遅延補正値DLTDが基準値DLT
D1以上の場合はステップ528へ進み、第1のリーン
遅延時間TDL1を次式により設定する。TDL1←T
DL0+(DLTD−100) ここで、TDL0は
リーン初期値である。続くステップ529で第1のリッ
チ遅延時間TDR1を第1のリッチ遅延時間TDR1を
リッチ最小値TDRMINに設定し、ステップ530,
531のガード処理を行う。詳しくは、ステップ530
で第1のリーン遅延時間TDL1が上限値TL1より大
きいか否かを判別する。ここで、第1のリーン遅延時間
TDL1が上限値TL1より大きい場合はステップ53
1へ進み、第1のリーン遅延時間TDL1を上限値TL
1に再設定し(TDL1←TL1)、本ルーチンを終了
する。
On the other hand, the delay correction value DLTD is equal to the reference value DLT.
If it is equal to or longer than D1, the process proceeds to step 528, where the first lean delay time TDL1 is set by the following equation. TDL1 ← T
DL0 + (DLTD-100) Here, TDL0 is a lean initial value. In a succeeding step 529, the first rich delay time TDR1 is set to the first rich delay time TDR1 to the rich minimum value TDRMIN, and in step 530,
531 guard processing is performed. For details, see step 530
It is determined whether the first lean delay time TDL1 is larger than the upper limit value TL1. Here, if the first lean delay time TDL1 is larger than the upper limit value TL1, step 53
1 to increase the first lean delay time TDL1 to the upper limit value TL.
1 (TDL1 ← TL1), and this routine ends.

【0044】ここで、後述する処理で求まる第2の積分
定数SKは第2のスキップ量SSR,SSLに比べて十
分に小さく設定してあるため、空燃比がリーン状態であ
る場合は、遅延補正量DLTDが徐々に減少するため、
第1のリッチ遅延時間TDR1が徐々に増加、または第
1のリーン遅延時間TDL1が減少する。また、空燃比
がリッチ状態である場合は、遅延補正量DLTDが徐々
に増加するため、第1のリッチ遅延時間TDR1が徐々
に減少、または第1のリーン遅延時間TDL1が増加す
る。よって、ガスエンジン1に供給される混合気の空燃
比の制御中心は理論空燃比λ0が中心となるように制御
される。
Here, since the second integration constant SK obtained in the processing described later is set sufficiently smaller than the second skip amounts SSR and SSL, when the air-fuel ratio is in a lean state, the delay correction is performed. Since the amount DLTD gradually decreases,
The first rich delay time TDR1 gradually increases, or the first lean delay time TDL1 decreases. When the air-fuel ratio is in a rich state, the delay correction amount DLTD gradually increases, so that the first rich delay time TDR1 gradually decreases or the first lean delay time TDL1 increases. Therefore, the control center of the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the gas engine 1 is controlled so that the stoichiometric air-fuel ratio λ0 is centered.

【0045】図7は本発明の最も特徴とする部分である
前述の副フィードバック制御ルーチンで用いられる第2
の積分定数SKを設定するルーチンを示すフローチャー
トである。この第2の積分定数SK設定ルーチンは所定
時間(例えば、本実施例では1S)毎に起動されるもの
である。
FIG. 7 shows the second characteristic used in the above-described sub-feedback control routine, which is the most characteristic part of the present invention.
9 is a flowchart showing a routine for setting an integration constant SK of the first embodiment. The second integration constant SK setting routine is started every predetermined time (for example, 1S in this embodiment).

【0046】まず、ステップ701では図5のステップ
505で演算された第2の出力値V2と第2の比較電圧
VR2との偏差DLOXSを読み込み、この偏差DLO
XSの絶対値|DLOXS|を求める。ステップ702
ではステップ701で算出した絶対値|DLOXS|に
応じて、基本積分定数SK0を設定する。詳しくは、基
本積分定数SK0は図11に示すマップから設定される
ものである。なお、基本積分定数SK0は図11に示す
ように、絶対値|DLOXS|が小さくなる、即ち、第
2のO2 センサ13の出力信号が急変化する前後では第
2の積分定数SKが小さくなるように設定される。
First, at step 701, the deviation DOXS between the second output value V2 calculated at step 505 in FIG. 5 and the second comparison voltage VR2 is read, and this deviation DLOS is read.
Obtain the absolute value of XS | DLOXS |. Step 702
In step 701, a basic integration constant SK0 is set according to the absolute value | DLOXS | calculated in step 701. Specifically, the basic integration constant SK0 is set from the map shown in FIG. Note that the absolute value | DLOXS | of the basic integration constant SK0 decreases as shown in FIG. 11, that is, the second integration constant SK decreases before and after the output signal of the second O 2 sensor 13 changes abruptly. It is set as follows.

【0047】続くステップ703では排気温センサ14
からの信号に基づいて三元触媒後流の排気温度TCRを
取り込む。ステップ704では排気温度TCRに応じて
補正係数FSKを求める。詳しくは図12に示すような
マップから求める。即ち、前述した図11のマップは排
気温度が所定温度T(本実施例では750℃)のときの
基本積分定数SKOを求めるマップであり、よって図1
2は排気温度TCRが所定温度Tのときの補正係数FS
Kが1.0となるように予め設定されている。
In the following step 703, the exhaust gas temperature sensor 14
The exhaust gas temperature TCR downstream of the three-way catalyst is taken in based on the signal from. In step 704, a correction coefficient FSK is obtained according to the exhaust gas temperature TCR. Specifically, it is obtained from a map as shown in FIG. That is, the above-described map of FIG. 11 is a map for obtaining the basic integration constant SKO when the exhaust gas temperature is a predetermined temperature T (750 ° C. in the present embodiment).
2 is a correction coefficient FS when the exhaust temperature TCR is a predetermined temperature T.
It is set in advance so that K becomes 1.0.

【0048】ステップ705では、次式(数式14)に
基づいて第2の積分定数SKを算出する。
In step 705, a second integration constant SK is calculated based on the following equation (Equation 14).

【0049】[0049]

【数5】SK←SKO×FSK なお、第2の積分定数SKを数式2を用いず、図13に
示すような絶対値|DLOXS|と排気温度TCRとの
マップから求めてもよい。
SK ← SKO × FSK The second integration constant SK may be obtained from a map of the absolute value | DLOXS | and the exhaust gas temperature TCR as shown in FIG.

【0050】以上で第2の積分定数SKの設定ルーチン
を終了する。即ち、以上述べた処理により排気温度TC
Rに応じて補正して定まった第2の積分定数SKは前述
の副空燃比フィードバックルーチンに使用され、最適な
第1のリッチ遅延時間TDR1及び第1のリーン遅延時
間TRL1が設定される。
Thus, the routine for setting the second integral constant SK is completed. That is, the exhaust temperature TC
The second integration constant SK corrected and determined according to R is used in the above-described auxiliary air-fuel ratio feedback routine, and optimal first rich delay time TDR1 and first lean delay time TRL1 are set.

【0051】次に図14及び図15に示すタイムチャー
トを用いて上記第2の積分定数SK、設定ルーチンの作
動について更にくわしく説明する。図14は排気温度T
CRが750℃の場合の各制御量および出力信号の変化
を示し、図15は排気温度600℃の場合の各制御量お
よび出力信号の変化を示している。
Next, the operation of the second integration constant SK and the setting routine will be described in more detail with reference to time charts shown in FIGS. FIG. 14 shows the exhaust gas temperature T.
FIG. 15 shows a change in each control amount and output signal when the CR is 750 ° C., and FIG. 15 shows a change in each control amount and output signal when the exhaust temperature is 600 ° C.

【0052】また、図14、図15において、(a)は
第2のO2 センサ13の出力波形、(b)は第2の積分
定数SKの変化を示す図、(c)は上記第2の積分定数
SKを用いて前述した副空燃比フィードバックルーチン
において算出された遅延補正値DLTDの変化を示す
図、(d)は以上述べた空燃比フィードバック制御を実
行して実際に変化した空燃比の特性を示す図である。
14 and 15, (a) shows the output waveform of the second O 2 sensor 13, (b) shows the change in the second integration constant SK, and (c) shows the second integration constant SK. FIG. 9D is a diagram showing a change in the delay correction value DLTD calculated in the sub air-fuel ratio feedback routine described above using the integral constant SK of FIG. It is a figure showing a characteristic.

【0053】まず、図14を用いて本発明について詳細
に説明する。図14(a)において、第2の比較電圧V
R2と実際の第2のO2 センサ13の出力との距離は偏
差DLOXSであり、偏差DLOXSが大きい値になる
ほど、空燃比が理論空燃比入口からずれていることを示
している。ここで、この偏差DSOXSに基づいて図7
のステップ701に示したように基本積分定数SK0を
設定することにより、詳しくは偏差DLOXSが大きい
ほど(換言するなら、理論空燃比λ0から大きくずれて
いるほど)積分定数SKを大きくして、応答性良く理論
空燃比λ0に近づけることができる。さらに、偏差DL
OXSが小さい場合には積分定数SKが小さく設定され
るので、空燃比がオーバーリッチ或いはオーバーリーン
に制御されることも防止することができる。
First, the present invention will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 14A, the second comparison voltage V
The distance between R2 and the actual output of the second O 2 sensor 13 is the deviation DLOXS, and the larger the deviation DLOXS is, the more the air-fuel ratio is shifted from the stoichiometric air-fuel ratio inlet. Here, based on this deviation DSOXS, FIG.
By setting the basic integration constant SK0 as shown in the step 701, the integration constant SK is increased as the deviation DLOXS is larger (in other words, as the deviation from the stoichiometric air-fuel ratio λ0 is larger). The stoichiometric air-fuel ratio λ0 can be approached with good efficiency. Further, the deviation DL
When OXS is small, the integration constant SK is set small, so that it is possible to prevent the air-fuel ratio from being controlled to be over-rich or over-lean.

【0054】なお、以上述べた方法により設定された積
分定数SKの特性を図14(b)の実線で示し、偏差D
LOXSが大きいほど積分定数SKが大きくなっている
ことが分かる。また、図14(b)の破線は従来の積分
定数SKの特性を示し、偏差DLOXSの大きさに拘ら
ず常に一定の値となっている。
The characteristics of the integration constant SK set by the method described above are shown by the solid line in FIG.
It can be seen that the larger LOXS, the larger the integration constant SK. The broken line in FIG. 14B shows the characteristic of the conventional integration constant SK, which is always a constant value regardless of the magnitude of the deviation DLOXS.

【0055】図14(c)(d)の実線は、以上述べた
方法により積分定数SKを求めて空燃比フィードバック
制御したときの特性を示し、破線は積分定数SKが一定
のときの特性を示す。この図から、積分定数SKを可変
することにより、空燃比を理論空燃比λ0近傍に制御す
ることができることが分かる。
The solid lines in FIGS. 14 (c) and 14 (d) show the characteristics when the air-fuel ratio feedback control is performed by obtaining the integration constant SK by the method described above, and the broken lines show the characteristics when the integration constant SK is constant. . From this figure, it can be seen that the air-fuel ratio can be controlled near the stoichiometric air-fuel ratio λ0 by varying the integration constant SK.

【0056】次に図15を用いて、さらに本発明につい
て詳細に説明する。前述した図14が排気温度TCRが
750℃の特性に対し、図15は排気温度TCRが60
0℃の特性を示している。即ち、図14(a)と図15
(a)とから分かるように、排気温度TCRに応じて第
2のO2 センサ13の出力信号の振幅が変化し、詳しく
は排気温度TCRが低いほど振幅は大きくなる。従っ
て、偏差DLOXSのみから積分定数SKを設定する
と、排気温度TCRが大きくばらついた場合には最適な
積分定数SKが設定されず、オーバーリッチ或いはオー
バーリーンに制御されてしまう。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 14 described above has a characteristic in which the exhaust temperature TCR is 750 ° C., whereas FIG.
The characteristics at 0 ° C. are shown. That is, FIG. 14A and FIG.
As can be seen from (a), the amplitude of the output signal of the second O 2 sensor 13 changes according to the exhaust gas temperature TCR. Specifically, the lower the exhaust gas temperature TCR, the larger the amplitude. Therefore, if the integral constant SK is set only from the deviation DLOXS, the optimal integral constant SK will not be set when the exhaust gas temperature TCR greatly varies, and the control will be over-rich or over-lean.

【0057】なお、図15において、実線は排気温度T
CRに応じて積分定数SKを補正したときの特性、破線
は積分定数SKが一定のときの特性、一点鎖線は排気温
度TCRに応じて補正しないときの特性(本実施例では
排気温度TCRが750℃のときの第2のO2 センサ1
3の出力に基づいて定められた偏差DLOXSと積分定
数SKとの2次元マップから求められた積分定数SKを
用いて補正した場合)を示している。
In FIG. 15, the solid line indicates the exhaust gas temperature T.
The characteristic when the integration constant SK is corrected according to the CR, the broken line is the characteristic when the integration constant SK is constant, and the one-dot chain line is the characteristic when the correction is not performed according to the exhaust temperature TCR (in this embodiment, the exhaust temperature TCR is 750). 2nd O 2 sensor 1 at ℃
3 shows a case where correction is performed using an integral constant SK obtained from a two-dimensional map of a deviation DLOXS determined based on the output of No. 3 and an integral constant SK.

【0058】従って、排気温度TCRを検出し、この排
気温度TCRに基づいて基本積分定数SK0を補正して
積分定数SKを設定することにより、さらに最適な積分
定数SKを設定することができる。これにより、空燃比
を理論空燃比λ0近傍に常に制御することができる(図
15(d))。
Accordingly, by detecting the exhaust gas temperature TCR and correcting the basic integral constant SK0 based on the exhaust gas temperature TCR to set the integral constant SK, a more optimal integral constant SK can be set. As a result, the air-fuel ratio can always be controlled near the stoichiometric air-fuel ratio λ0 (FIG. 15D).

【0059】なお、前記実施例では、副供給路7が絞り
弁5の上流に開口され、燃料ガスが絞り弁5の上流にバ
イパスされる構造であるが、燃料ガスが絞り弁5の下流
にバイパスされる構造でも、燃料ガスの変わりに吸入空
気をバイパスさせるような構造としてもよい。
In the above embodiment, the sub-supply passage 7 is opened upstream of the throttle valve 5 and the fuel gas is bypassed upstream of the throttle valve 5, but the fuel gas flows downstream of the throttle valve 5. The bypass structure may be such that the intake air is bypassed instead of the fuel gas.

【0060】また、前記実施例では第2の制御定数を偏
差DLOXSに応じて設定するようにしているが、第2
の出力値V2に応じて設定するようにしてもよい。ま
た、前記実施例では第2の比較電圧VR2を所定値とし
たが、第11図に示すような特性を用いて吸気圧PMに
応じて比較電圧VR2を設定してもよい。
In the above embodiment, the second control constant is set according to the deviation DLOXS.
May be set according to the output value V2. In the above embodiment, the second comparison voltage VR2 is set to a predetermined value. However, the comparison voltage VR2 may be set in accordance with the intake pressure PM using characteristics as shown in FIG.

【0061】さらに、前記実施例ではガスエンジンシス
テムについて説明したが、インジェクタを備えると共
に、電子制御により燃料供給量を決定するガソリンエン
ジンに本発明を採用してもよい。
Further, in the above embodiment, the gas engine system has been described. However, the present invention may be applied to a gasoline engine having an injector and determining a fuel supply amount by electronic control.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上述べたように本発明では、第2の酸
素濃度センサの出力信号が理論空燃比に近い値を示す時
補正積分定数を小さく設定すると共に、排気温センサ
により検出された排気ガス温度が低いほど前記補正積分
定数を小さく、高いほど大きく設定する。
As described above, according to the present invention, when the output signal of the second oxygen concentration sensor indicates a value close to the stoichiometric air-fuel ratio, the correction integration constant is set small and the exhaust gas temperature sensor is set.
The lower the exhaust gas temperature detected by the above, the more the correction integration
The smaller the constant, the larger the higher the constant.

【0063】これにより、排気温度に応じて第2のO2
センサの出力信号が変化しても常に最適な積分定数を設
定することができ、空燃比がオーバーリッチまたはオー
バーリーンに世紀されることはなく空燃比を理論空燃比
近傍に制御することができるという優れた効果を奏す
る。
As a result, the second O 2
Even if the output signal of the sensor changes, the optimal integration constant can always be set, and the air-fuel ratio can be controlled to be close to the stoichiometric air-fuel ratio without being over-rich or over-lean. It has excellent effects.

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

【図1】本発明のクレーム対応図である。FIG. 1 is a diagram corresponding to claims of the present invention.

【図2】本発明の実施例における装置の全体構成図であ
る。
FIG. 2 is an overall configuration diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図3】制御弁8の制御量を設定する作動説明に供する
フローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart for explaining an operation of setting a control amount of a control valve 8;

【図4】第1のO2 センサ12による主空燃比フィード
バック制御の作動説明に供するフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart for explaining an operation of a main air-fuel ratio feedback control by a first O 2 sensor 12;

【図5】第2のO2 センサ13による副空燃比フィード
バック制御の作動説明に供するフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the secondary air-fuel ratio feedback control by the second O 2 sensor 13;

【図6】第2のO2 センサ13による副空燃比フィード
バック制御の作動説明に供するフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the secondary air-fuel ratio feedback control by the second O 2 sensor 13;

【図7】第2の積分定数SKを設定する作動説明に供す
るフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation for setting a second integration constant SK.

【図8】トータルガス流量と吸気圧PMとの特性図であ
る。
FIG. 8 is a characteristic diagram of a total gas flow rate and an intake pressure PM.

【図9】回転数NEと回転数補正係数KNEとの特性図
である。
FIG. 9 is a characteristic diagram of a rotation speed NE and a rotation speed correction coefficient KNE.

【図10】デューティ比とバイパス流量との特性図であ
る。
FIG. 10 is a characteristic diagram of a duty ratio and a bypass flow rate.

【図11】偏差DLOXSの絶対値|DLOXS|と第
2の積分定数との特性図である。
FIG. 11 is a characteristic diagram of an absolute value | DLOGS | of a deviation DLOXS and a second integration constant.

【図12】排気温度TCRと補正係数FSKとの特性図
である。
FIG. 12 is a characteristic diagram of an exhaust gas temperature TCR and a correction coefficient FSK.

【図13】偏差DLOXSの絶対値|DLOXS|と第
2の積分定数SKとの特性図である。
FIG. 13 is a characteristic diagram of an absolute value | DLOGS | of a difference DLOXS and a second integration constant SK.

【図14】本実施例の作動説明に供するタイムチャート
である。
FIG. 14 is a time chart for explaining the operation of this embodiment.

【図15】本実施例の作動説明に供するタイムチャート
である。
FIG. 15 is a time chart for explaining the operation of this embodiment.

【図16】第2の比較電圧VR2と吸気圧PMとの特性
図である。
FIG. 16 is a characteristic diagram of the second comparison voltage VR2 and the intake pressure PM.

【図17】第2の酸素濃度センサの出力電圧特性を示す
図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating output voltage characteristics of a second oxygen concentration sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガスエンジン(内燃機関) 11 三元触媒 12 第1のO2 センサ(第1の酸素濃度センサ) 13 第2のO2 センサ(第2の酸素濃度センサ) 14 排気温センサ 20 電子制御装置(ECU)Reference Signs List 1 gas engine (internal combustion engine) 11 three-way catalyst 12 first O 2 sensor (first oxygen concentration sensor) 13 second O 2 sensor (second oxygen concentration sensor) 14 exhaust temperature sensor 20 electronic control device ( ECU)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−195351(JP,A) 特開 平2−45635(JP,A) 特開 昭61−101646(JP,A) 特開 昭55−5440(JP,A) 特表 平3−500565(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 41/00 - 14/40 F02D 43/00 - 45/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-195351 (JP, A) JP-A-2-45635 (JP, A) JP-A-61-101646 (JP, A) JP-A 55-195 5440 (JP, A) Special Table 3-500565 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F02D 41/00-14/40 F02D 43/00-45/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気系に配設され、排気ガス
を浄化する触媒と、 前記触媒の上流に配設され、理論空燃比で出力信号が急
変する第1の酸素濃度センサと、 前記触媒の下流に配設され、理論空燃比で出力信号が急
変する第2の酸素濃度センサと、 前記内燃機関の排気系に配設され、排気ガス温度を検出
する排気温センサと、 今回の制御タイミングにおいて前記第2の酸素濃度セン
サで検出された空燃比と前回の制御タイミングにおいて
前記第2の酸素濃度センサで検出された空燃比とが理論
空燃比に対して同じ側にずれている場合には、前記検出
された空燃比に応じてリッチ制御定数及びリーン制御定
数を補正するための補正量を補正積分定数だけ増減する
補正量増減手段と、 前記補正量に応じてリッチ制御定数及びリーン制御定数
補正する第1の制御定数補正手段と、 前記第1の酸素濃度センサの出力信号とリッチ制御定数
及びリーン制御定数とに応じて前記内燃機関の空燃比を
制御する空燃比制御手段と、 前記第2の酸素濃度センサの出力信号が理論空燃比に近
い値を示すほど前記補正積分定数を小さく設定すると共
に、前記排気温センサにより検出された排気ガス温度が
低いほど前記補正積分定数を小さく、高いほど大きく設
定する補正積分定数設定手段とを備えることを特徴とす
る内燃機関の空燃比制御装置。
1. A catalyst disposed in an exhaust system of an internal combustion engine for purifying exhaust gas; a first oxygen concentration sensor disposed upstream of the catalyst and whose output signal changes rapidly at a stoichiometric air-fuel ratio; A second oxygen concentration sensor disposed downstream of the catalyst and whose output signal changes abruptly at the stoichiometric air-fuel ratio; an exhaust temperature sensor disposed in the exhaust system of the internal combustion engine and detecting exhaust gas temperature; When the air-fuel ratio detected by the second oxygen concentration sensor at the timing and the air-fuel ratio detected by the second oxygen concentration sensor at the previous control timing are shifted to the same side with respect to the stoichiometric air-fuel ratio Are the rich control constant and the lean control constant according to the detected air-fuel ratio.
Correction amount increasing / decreasing means for increasing / decreasing a correction amount for correcting the number by a correction integration constant; a rich control constant and a lean control constant in accordance with the correction amount
A first control constant correction means for correcting the following: an output signal of the first oxygen concentration sensor and a rich control constant
Air-fuel ratio control means for controlling the air-fuel ratio of the internal combustion engine in accordance with the lean control constant, and the correction integration constant is set smaller as the output signal of the second oxygen concentration sensor shows a value closer to the stoichiometric air-fuel ratio. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: a correction integration constant setting unit that sets the correction integration constant to be smaller as the exhaust gas temperature detected by the exhaust gas temperature sensor is lower, and to be larger as the exhaust gas temperature is higher.
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