JP4144275B2 - Air-fuel ratio control device for internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio control device for internal combustion engine Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
内燃機関の空燃比制御装置に係り、特に、空燃比のガード値を内燃機関の回転速度変動量に基づいて設定する制御装置に関する。
【0002】
【従来技術】
従来より、内燃機関の燃焼空燃比を目標空燃比にて制御するために、空燃比を検出するためのセンサ出力値と目標空燃比との偏差に基づいて燃料噴射量を制御し、空燃比を目標空燃比に追従させ精度良い空燃比制御を行う技術が広く知られている。このような制御では、通常、燃焼の空燃比を検出するセンサとして、酸素濃度に応じて空燃比を出力するO2センサ、或いは酸素濃度に応じて空燃比をリニアに出力するA/Fセンサ等が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、空燃比を精度良く制御するための空燃比フィードバック制御は、空燃比を検出するセンサが正しい値を出力しない限り成立しない制御である。すなわち、空燃比を検出するセンサが一時的に空燃比出力値を誤った値を出力した場合には、この誤った出力値と目標空燃比との偏差に基づいて燃料噴射量の補正を行うために、例えば、実空燃比は理論空燃比近傍であるのに対してセンサ出力値が大きくリッチを示した場合、フィードバック補正係数が燃料噴射量を減量する補正値に設定されてしまい、実空燃比は大きくリーンになってしまう。同様に、センサ出力値が大きくリーンを示した場合、フィードバック補正係数が燃料噴射量を増量する補正値に設定されてしまい、実空燃比は大きくリッチになってしまう。
【0004】
何れの場合であっても、センサ出力値が実空燃比とは異なる値を示すために、空燃比を目標空燃比から大きく外れてしまうという虞がある。
【0005】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、センサ出力値が実空燃比とは大きく異なる場合であっても、実空燃比が目標空燃比からずれることを抑制することの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。
【0006】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項1の発明のように、内燃機関の排気通路中に配設されて排気通路中の排気ガス成分を検出する空燃比センサ出力値と、目標空燃比とに基づいて燃料噴射量をフィードバック制御するためのフィードバック補正係数を演算する内燃機関の空燃比制御装置において、内燃機関の回転変動に基づいて、フィードバック補正係数に対するガード値を設定する。
【0007】
これにより、実空燃比が目標回転速度からずれたことにより、回転速度変動が生じた場合に、本発明では回転変動に基づいてフィードバック補正係数に対するガード値を設定するので、燃料噴射量を大きく補正することが抑制されて、実空燃比が目標空燃比からずれることを抑制することができる。
【0008】
また、請求項の発明では、上述のガード値として、燃料噴射量を減量側に補正するフィードバック補正係数に対するリーン側ガード値、及び/または、燃料噴射量を増量側に補正するフィードバック補正係数に対するリッチ側ガード側を備える。
【0009】
これにより、空燃比センサ出力値がリッチ側に誤った出力値を出力した場合にも、リーン側に誤った出力値を出力した場合にも、実空燃比が目標空燃比からずれることを抑制することができる。
【0010】
また、請求項の発明では、ガード値設定手段は、回転速度変動が所定値よりも大きい場合は、回転速度変動に応じて、リッチ側ガード値及び/またはリーン側ガード値をフィードバック補正係数の基準値に対する偏差が小さくなるよう設定する。
【0011】
これにより、回転速度変動が大きくなった場合には、フィードバック補正係数に対するリッチ側ガード値及び/またはリーン側ガード値を小さく設定する。このとき、例えば、空燃比センサの出力が実空燃比に比してリッチ側の出力値を出力した場合であっても、回転変動が大きくなると、燃料噴射量を補正するためのフィードバック補正係数に対するガード値を小さく設定するので、フィードバック補正係数はガード値を越えた値には設定されない。すなわち、燃料噴射量が誤って大きく減量補正されることが抑制されるので、実空燃比が目標空燃比からずれることが抑制される。
【0012】
また、同様に、請求項の発明のように、ガード値設定手段は、回転速度変動が請求項の所定値よりも小さい場合は、リッチ側ガード値及び/またはリーン側ガード値をフィードバック補正係数の基準値に対する偏差が徐々に大きくなるように設定する。
【0013】
このように、回転速度変動が小さい場合には、フィードバック補正係数に対するガード値を徐々に大きくなるように設定すると良い。
【0014】
【実施の形態】
<第1の実施の形態>
以下、この発明を具体化した本実施の形態を図面に従って説明する。図1は、本実施の形態にかかるエンジン制御装置を示す全体構成図である。
【0015】
図1において、エンジン1は火花点火式の4サイクル多気筒内燃機関からなり、その吸気ポートと排気ポートにはそれぞれ吸気管2と排気管3とが接続されている。吸気管2には、図示しないアクセルペダルに連動するスロットル弁4が設けられると共に、吸入空気の量を検出するためのエアフローメータ5が配設されている。スロットル弁4の開度はスロットルセンサ20により検出され、同センサ20によればスロットル全閉の状態も併せて検出される。
【0016】
エンジン1の気筒を構成するシリンダ6内には図の上下方向に往復動するピストン7が配設され、同ピストン7はコンロッド8を介して図示しないクランク軸に連結されている。ピストン7の上方にはシリンダ6及びシリンダヘッド9にて区画された燃焼室10が形成され、燃焼室10は吸気バルブ11及び排気バルブ12を介して前記吸気管2及び排気管3に連通している。シリンダ6(ウォータジャケット)には、エンジン冷却水の温度を検出するための水温センサ17が配設されている。
【0017】
排気管3には2つの触媒コンバータ13,14が配設されており、これら触媒コンバータ13,14は、排ガス中のHC,CO,NOxといった三成分を浄化するための三元触媒からなる。上流側の触媒コンバータ13は、下流側の触媒コンバータ14に比べてその容量が小さく、エンジン始動直後の暖機が比較的早い、いわゆるスタートキャタリストとしての役割を持つ。なお、上流側の触媒コンバータ13は、エンジン排気ポート端面から約300mm程度の位置に設けられる。
【0018】
触媒コンバータ13の上流側には、限界電流式積層空燃比センサからなる積層A/Fセンサ15が設けられ、同積層A/Fセンサ15は排ガス中の酸素濃度(或いは、未燃ガス中の一酸化炭素の濃度)に比例して広域で且つリニアな空燃比信号を出力する。また、触媒コンバータ14の下流側には、理論空燃比(ストイキ)を境にしてリッチ側とリーン側とで異なる電圧信号を出力するO2センサ16が設けられている。本実施の形態では、積層A/Fセンサ15の出力と目標空燃比とに基づいて空燃比フィードバック制御を実施する。フィードバック制御については、従来より知られる制御で良く、たとえば、実空燃比のセンサ出力値と目標空燃比との偏差に応じて燃料噴射量を補正するためのフィードバック補正係数を演算する。また、触媒コンバータ14の下流側に配設されるO2センサの出力値に基づいて触媒コンバータ14の上流側目標空燃比を補正するようにしても良い。
【0019】
電磁駆動式のインジェクタ18には図示しない燃料供給系から高圧燃料が供給され、インジェクタ18は通電に伴いエンジン吸気ポートに燃料を噴射供給する。本実施の形態では、吸気マニホールドの各分岐管毎に1つずつインジェクタ18を有するマルチポイントインジェクション(MPI)システムが構成されている。シリンダヘッド9に配設された点火プラグ19は、図示しないイグナイタから供給される点火用高電圧により発火する。
【0020】
この場合、吸気管上流から供給される新気とインジェクタ18による噴射燃料とがエンジン吸気ポートにて混合され、その混合気が吸気バルブ11の開弁動作に伴い燃焼室10内に流入する。燃焼室10内に流入した燃料は、点火プラグ19による点火火花にて着火され、燃焼に供される。
【0021】
吸気バルブ11を所定のタイミングで開閉させるための吸気側カム軸21と、排気バルブ12を所定のタイミングで開閉させるための排気側カム軸22とは、図示しないタイミングベルト等を介してクランク軸に駆動連結される。吸気側カム軸21には油圧駆動式の吸気側可変バルブタイミング機構23が設けられ、排気側カム軸22には同じく油圧駆動式の排気側可変バルブタイミング機構24が設けられている。
【0022】
吸気側及び排気側可変バルブタイミング機構23,24はそれぞれ、吸気側及び排気側カム軸21,22とクランク軸との間の相対的な回転位相を調整するための位相調整式可変バルブタイミング機構として設けられ、その動作は図示しないソレノイドバルブによる油圧制御に従い調整される。すなわち、吸気側及び排気側可変バルブタイミング機構23,24の制御量に応じて、吸気側及び排気側カム軸21,22がクランク軸に対して遅角側或いは進角側に回動し、その動作に合わせて吸気及び排気バルブ11,12の開閉時期が遅角側或いは進角側に移行する。
【0023】
吸気側カム軸21には、同カム軸21の回転位置を検出するための吸気側カム位置センサ25が設けられ、排気側カム軸22には、同カム軸22の回転位置を検出するための排気側カム位置センサ26が設けられている。
【0024】
電子制御装置(ECU)30は、CPU31、ROM32、RAM33、バックアップRAM34等からなるマイクロコンピュータを中心に構成されている。ECU30は、前記したエアフローメータ5、A/Fセンサ15、O2センサ16、水温センサ17、スロットルセンサ20及びカム位置センサ25,26の各々の検出信号を入力し、各検出信号に基づいて吸入空気量Qa、触媒上流側及び下流側の空燃比(A/F)、エンジン水温Tw、スロットル開度、カム位置などのエンジン運転状態を検知する。またその他に、ECU30には、720°CA毎にパルス信号を出力する基準位置センサ27と、より細かなクランク角毎(例えば、30°CA毎)にパルス信号を出力する回転角センサ28とが接続され、ECU30は、これら各センサ27,28からのパルス信号を入力して基準クランク位置(G信号)及びエンジン回転数Neを検知する。
【0025】
ECU30は、上記の如く検出した各種のエンジン運転状態に基づき、インジェクタ18による燃料噴射の制御や、点火プラグ19による点火時期の制御や、可変バルブタイミング機構23,24による吸排気バルブ11,12の開閉時期の制御を実施する。
【0026】
以上のような構成において実施される本発明に係るフィードバック補正係数に対するガード処理プログラムを図2乃至図6と図9の図面を用いて詳細に説明する。まず、空燃比フィードバックプログラムについて、図8のフローチャートを用いて簡単に説明する。まず、ステップS301では、フィードバック条件が成立するか否かが判定される。このフィードバック条件は、例えば、A/Fセンサ15の活性状態や、過渡運転状態として、加減速運転状態(燃料カットや燃料増量補正等)ではない等の条件である。フィードバック制御を実行する条件として、上述の条件をすべて満足するときのみ、ステップS302へ進む。この条件を満足しないときには、ステップS309へ進み、フィードバック補正係数FAFに1を設定し、本ルーチンを終了する。
【0027】
一方、ステップS302では、内燃機関の運転条件として、エンジン回転速度Ne、吸気管圧力Pm、エンジン冷却水温Thw等を検出する。そして、ステップS303では、上述の運転条件に基づいて、目標空燃比を演算する。つぎに、ステップS304にて、A/Fセンサ15により排気管3中の実空燃比を検出する。
【0028】
ステップS305では、ステップS303にて演算された目標空燃比と、ステップS304にて検出された実空燃比との偏差に基づいて空燃比を制御するための空燃比フィードバック補正係数FAFが演算される。そして、ステップS306にて、フィードバック補正係数と、後述するフィードバック補正係数FAFに対するガード(FAFgardL,FAFgardR)とを比較する。
【0029】
フィードバック補正係数FAFが、ガード領域内FAFgardL<FAF<FAFgardRであれば、フィードバック補正係数FAFは、目標空燃比と実空燃比とに基づいて設定された値のまま、本ルーチンを終了する。
【0030】
一方、ステップS306にて、フィードバック補正係数FAFが後述するガード値FAFgardLよりも小さければ、ステップS307に進み、フィードバック補正係数FAFをFAFgardLに設定し、本ルーチンを終了する。一方、ステップS306にて、フィードバック補正係数FAFが後述するガード値FAFgardRよりも大きいときには、ステップS308へ進み、フィードバック補正係数FAFにガード値FAFgardRを設定し、本ルーチンを終了する。
【0031】
図2のフローチャートは、本発明のメインプログラムであり、まず、ステップS100にて、実行条件が成立しているか否かを判定する。ここで、実行条件はフィードバック制御が成立する条件であり、例えば、A/Fセンサ15の活性状態や、過渡運転状態として、加減速運転状態(燃料カットや燃料増量補正等)ではない等の条件である。フィードバック制御を実行する条件として、上述の条件全て満足するときのみ、ステップS110へ進む。一方、フィードバック制御を実行する条件を一つでも満たさない場合には、そのまま本ルーチンを終了する。
【0032】
実行条件が成立し、ステップS110に進むと、内燃機関のエンジン回転速度に基づいて、回転速度の変動量(以下、ラフネス検出値と称する。)を演算により求める。この演算は、図3のフローチャートに示すラフネス検出値演算プログラムによって行われる。このプログラムは、例えば、図示しないエンジンのクランク軸の回転位相が30°CA毎に起動され、ラフネス検出値演算が実行される。このプログラムが起動されると、まず、ステップS101にて内燃機関のクランク軸角度30°CA毎に回転角速度ω(n)を演算し、RAM33に保存する。ここで、回転角速度ω(n)の演算は、例えば、30°CA経過するのに要した時間をタイマによりカウントし、カウント値に基づいて1秒当たりの回転角度として回転角速度ω(n)を演算する。
【0033】
そして、ステップS102では、RAM33に保存されている4回前の回転角速度ω(n−4)と前回の回転角速度ω(n)を呼び出し、ステップS103へ進む。ステップS103では、回転角速度の平均値Δωave(=(ω(n−4)−ω(n))/4)を演算する。ステップS104では、前回の回転速度と今回の回転速度の偏差Δω(=ω(n−1)−ω(n))を演算し、ステップS105へ進む。ステップS105では、ステップS103にて演算したΔωaveと、ステップS104にて演算したΔωとに基づいて、ラフネス検出値Δωgard(=Δωave−Δω)を演算する。
【0034】
このラフネス検出値Δωgardを図4に示されるタイムチャートを用いて説明する。180°CA毎の回転角速度偏差Δω(n)が図中○にて、平均角速度偏差Δωaveは図中△にて示されている。ラフネス検出値は、この平均角速度偏差Δωaveから180°CA間の回転角速度偏差Δωを差し引いた値であり、この値が基準値(Δωave)から大きくずれるときにはエンジンの変動量が大きいことを示し、この値が、基準値(Δωave)からずれの小さいときはエンジンの変動量が小さいことを示す。また、回転速度が落ち込む側の変動は、ラフネス検出値Δωgardとして負の値が、一方、回転速度が突出する側の変動は、ラフネス検出値Δωgardとして正の値が演算により算出される。
【0035】
以上のように、ラフネス検出値の演算プログラムによって、ラフネス検出値Δωgardが演算されると、再び図2のメインルーチンのステップS120へ戻る。そして、ラフネス検出値Δωgardに基づいて空燃比のガード値に対するガード補正値RVCgard(n)を演算する。このガード補正値RVCgard(n)の演算は、図5に示すマップにより演算される。図5のマップによれば、ラフネス検出値Δωgardが大きくなる(回転速度の落ち込みが大きくなる)ほど、フィードバック補正係数FAF値に対するガード値(FAFgardL,FAFgardR)を、フィードバック補正係数FAF値の基準値(例えば、1)に対して小さくなるような補正値(図5中の実線)を設定する。
【0036】
つぎに、ステップS130では、補正値RVCgard(n)が所定値COEF1以下であるか否かを判定する。ここで、所定値COEF1よりも小さいと判定された場合、すなわち、ラフネス検出値Δωgard(n)がエンジン回転速度の変動量(落ち込み)が大きいことを示す場合、ステップS140へ進みフィードバック補正値に対するガード値に対する最終補正値LRVCgard(n)にステップS120にて演算されたガード補正値RVCgard(n)を入力してステップS160へ進む。
【0037】
一方、補正値RVCgard(n)が所定値COEF1よりも大きい場合、ラフネス検出値Δωgard(n)がエンジン回転速度の変動量(落ち込み)が小さいことを示す場合、ステップS150へ進む。ステップS150では、フィードバック補正値に対するガード値を徐々に大きくしていくための所定値COEF2が最終補正値LRVCgard(n)として設定されて、ステップS160へ進む。
【0038】
ステップS160では、フィードバック補正値FAFに対するガード値としてリーン側のフィードバック補正値に対するガード値FAFgardL(n)は、前回のガード値FAFgardL(n)にステップS140、若しくは、ステップS150にて設定された最終補正値LRVCgard(n)を減算して求められる。同様に、リッチ側のフィードバック補正値に対するガード値FAFgardR(n)は、前回のガード値FFgardR(n)に最終補正値LVCgard(n)を加算して求められる。
【0039】
以上のようにして得られるフィードバック補正値に対するガード値FAFgardL(n),FAFgardR(n)を、A/Fセンサ15の出力値が誤っている場合の空燃比制御に用いた場合について、図6のタイムチャートを用いて説明する。なお、このタイムチャートにおいては、リアO2センサのサブフィードバック制御が行われない例について説明する。
【0040】
まず、図6(a)は、A/Fセンサ15の出力値を示している。A/Fセンサ15の出力値は、図中ポイントAまでは、実空燃比と同一のA/F出力値を出力しており、図中のA点からB点までは、図中点線で示すように実空燃比とは異なるA/F出力値を出力する。(図中のB点以降では、A/F出力値は省略している。)このようにA/Fセンサ15の出力値が誤った場合、従来技術のフィードバック補正係数FAFは、図中のA点までは、通常のフィードバック制御として、A/Fセンサ15の出力値がリーン・リッチ切り替り時には、FAF値のスキップ制御が行われ、A/Fセンサ15の出力値がリッチ若しくは、リーン出力の場合には、FAF値の積分制御が行われる。このようにして、空燃比を目標空燃比(理論空燃比)に制御する。ここで、図中のA点以降において、A/Fセンサ15の出力値が大きくリッチになると、フィードバック制御は、リッチな空燃比を目標空燃比(理論空燃比)に追従させようとして、燃料噴射量を減量補正するためにFAF値を小さくしてしまう。そして、図中の斜線部の空燃比フィードバック補正係数FAFのガード値(固定値:従来)に設定される。このため、燃料噴射量は、FAF値の補正によって大きく減量補正されてしまい、実空燃比は大きくリーンとなってしまう。
【0041】
また、図中のB点にて、A/Fセンサ15の出力値が正常の値に戻った場合には、リーンな空燃比を出力するので、FAF値は、大きくスキップされて燃料噴射量を大きく増量補正する値に制御される。以上のように、従来技術では、大きく燃料噴射量が変更されるので、図6(a)の一点鎖線にて示すように実空燃比は大きく乱れてしまう可能性がある。そこで、本実施の形態では、図6(b)に示すようにラフネス検出値Δωgardを図3のラフネス検出値演算ルーチンから求め、このラフネス検出値Δωgardに基づいて、図6(c)に示すようにFAF値のガードに対する最終補正値RVCgardを設定する。この最終補正値RVCgardは、ラフネス検出値Δωgardが大きいほど、FAF値に対するガード値がフィードバック補正係数FAF値の基準値(例えば、1)に対して小さくなるように補正する。
【0042】
すなわち、実空燃比が目標空燃比(理論空燃比)から大きく外れることで、FAF値が燃料噴射量が大きく減量補正すると、実空燃比はリーンとなって、ラフネス検出値Δωgardは大きくなる。ところが、本実施の形態では、この最終補正値RVCgardの設定を、ラフネス検出値Δωgardが基準値(例えば、1)に対して大きくなる場合には、FAF値のガード値(FAFgardL,FAFgardR)がフィードバック補正係数FAF値の基準値(例えば、1)に対する偏差が小さくなるように補正する。そして、ラフネス検出値Δωgardが小さい場合には、徐々にFAF値のガード値(FAFgardL,FAFgardR)がフィードバック補正係数FAF値の基準値(例えば、1)からの偏差が大きくなるように補正される。
【0043】
以上のようにラフネス検出値Δωgardに応じて、フィードバック補正係数FAF値に対するガード値を補正するので、図6(d)に示すように、燃料噴射量を誤って補正するFAF値がガードFAFgardLに設定される。FAF値がガード値FAFgardLに設定されると、燃料噴射量を大きく減量補正することが防止されるので、図6(a)に示すように実空燃比が大きく目標空燃比(理論空燃比)から大きく外れることが防止される。また、A/Fセンサ15の出力値が実空燃比とは、ことなり大きくリーン側にずれた場合でも、本実施の形態によれば、回転速度変動に応じてガード値(FAFgardL,FAFgardR)を補正するので、フィードバック補正係数FAF値が誤って燃料噴射量を増量補正することが抑制され、実空燃比が目標空燃比(理論空燃比)から大きく外れることが抑制される。
【0044】
以上のように、本実施の形態では、A/Fセンサ15の出力値が実空燃比から大きく外れても、ラフネス検出値Δωgardに基づいてガード値(FAFgardL,FAFgardR)を補正するので、フィードバック補正係数FAF値は、誤って燃料噴射量を補正することが抑制され、ゆえに、実空燃比が目標空燃比から大きく外れることが抑制される。
【0045】
なお、本実施の形態においては、ラフネス検出値が大きくなった場合、特に、回転変動量が落ち込んだ場合にのみガード値(FAFgardL,FAFgardR)と基準値1との偏差を小さくするように設定したが、ラフネス検出値Δωgardにより、回転速度変動として落ち込みと突出とのどちらかが検出された場合に、ガード値(FAFgardL,FAFgardR)と基準値1との偏差を小さくするように設定しても良いし、回転速度変動として落ち込みと突出との両者でも良い。
【0046】
本実施の形態において、回転速度変動検出手段は図3のフローチャートに、ガード値設定手段は図2のフローチャートに相当し、それぞれ機能する。
【0047】
<第2の実施の形態>
第1の実施の形態では、図5に示すラフネス検出値Δωgardに応じて演算される補正値により、フィードバック補正係数FAF値に対するガード値(FAFgardL,FAFgardR)を設定していた。本実施の形態では、フィードバック補正係数FAF値に対するガード値(FAFgardL,FAFgardR)の設定方法を以下に説明する異なる手法にて実施する。以下では、図7のフローチャートに示すガード値(FAFgardL,FAFgardR)演算プログラムについて、第1の実施の形態にて用いられた図2のフローチャートと同一の処理ステップには同一の符号を付して、異なる部分について説明する。
【0048】
まず、図7のフローチャートにおいて、ステップS100にて、実行条件が成立するか否かを判定し、成立しない場合にはそのまま本ルーチンを終了する。一方、成立する場合には、ステップS110以降の処理を実施する。ステップS110の処理では、内燃機関のエンジン回転速度の変動量として、第1の実施の形態同様にラフネス検出値Δωgardを演算する。そして、ステップS200にて、ラフネス検出値Δωgardから所定値COEF3を減じた値を演算する。ラフネス検出値Δωgardは、回転速度Neが落ち込む場合には負の値が算出される。本実施の形態では、回転速度Neの落ち込みに対してガード値(FAFgardL,FAFgardR)を補正するために、ステップS210ではラフネス検出値Δωgardから所定値COEF3(負の値)が減じた値が負の値である場合には、ステップS220へ進む。
【0049】
ステップS220では、図8のマップを用いて、(Δωgard―COEF3)に応じたガード補正値RVCgard(n)を演算する。このマップによれば、(Δωgard―COEF3)が大きいほど、大きな補正値RVCgard(n)が設定され、ステップS240に進む。ステップS240では、フィードバック補正係数FAF値に対するガード値(FAFgardL,FAFgardR)を補正するための最終補正値LRVCgard(n)に設定し、ステップS160へ進む。一方、ステップS210にて、(Δωgard―COEF3)が正の値であると判定されると、ステップS230にて、ガード値(FAFgardL,FAFgardR)を徐々に大きくする、すなわち、FAF値の基準値(例えば、1)に対する偏差が大きくなるように、所定係数COEF4を最終補正量LRVCgard(n)に設定して、ステップS160へ進む。
【0050】
ステップS160では、ステップS230、若しくはステップS240にて設定された最終補正値LRVCgard(n)に基づいて、第1の実施の形態同様にフィードバック補正係数FAF値に対するガード値(FAFgardL,FAFgardR)を設定する。以上のように、本実施の形態であっても、第1の実施の形態同様に、A/Fセンサ15の出力値が実空燃比から大きく外れても、ラフネス検出値Δωgardに基づいてガード値(FAFgardL,FAFgardR)を補正するので、フィードバック補正係数FAF値は、誤って燃料噴射量を補正することが抑制され、ゆえに、実空燃比が目標空燃比から大きく外れることが抑制される。
【0051】
本実施の形態において、ガード値設定手段は図7のフローチャートに相当し、機能する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の概略構成図
【図2】本発明の第1の実施の形態に係るフィードバック補正係数FAF値に対するガード値演算プログラム
【図3】本発明のラフネス検出値演算プログラム
【図4】エンジン回転角速度ω(n)に基づいてラフネス検出値を演算するためのタイミングチャート
【図5】本発明の第1の実施の形態に係るラフネス検出値Δωgardと補正値RVCgardとの特性を示す図
【図6】A/Fセンサ出力が実空燃比に比してリッチ側の出力を行った場合の従来技術と本発明とを示すタイミングチャート
【図7】本発明の第2の実施の形態に係るフィードバック補正係数FAF値に対するガード値演算プログラム
【図8】本発明の第2の実施の形態に係るラフネス検出値Δωgardと補正値RVCgardとの特性を示す図
【図9】本発明の第1の実施の形態における空燃比フィードバック制御のプログラム
【符号の説明】
1…内燃機関としてのエンジン、
2…吸気管、
3…排気管、
19…点火プラグ、
11…吸気バルブ、
12…排気バルブ、
18…インジェクタ、
19…点火プラグ、
20…スロットルセンサ、
27…基準位置センサ、
28…回転角センサ、
30…ECU。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, and more particularly, to a control device that sets a guard value for an air-fuel ratio based on a rotational speed fluctuation amount of the internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to control the combustion air-fuel ratio of the internal combustion engine at the target air-fuel ratio, the fuel injection amount is controlled based on the deviation between the sensor output value for detecting the air-fuel ratio and the target air-fuel ratio, and the air-fuel ratio is reduced. A technique for performing accurate air-fuel ratio control by following a target air-fuel ratio is widely known. In such a control, as a sensor for detecting the air-fuel ratio of combustion, an O2 sensor that outputs the air-fuel ratio according to the oxygen concentration or an A / F sensor that linearly outputs the air-fuel ratio according to the oxygen concentration is usually used. Are known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the air-fuel ratio feedback control for accurately controlling the air-fuel ratio is a control that does not hold unless a sensor that detects the air-fuel ratio outputs a correct value. That is, when the sensor for detecting the air-fuel ratio temporarily outputs an incorrect value for the air-fuel ratio output value, the fuel injection amount is corrected based on the deviation between the incorrect output value and the target air-fuel ratio. In addition, for example, when the actual air-fuel ratio is close to the theoretical air-fuel ratio, but the sensor output value is large and rich, the feedback correction coefficient is set to a correction value for reducing the fuel injection amount, and the actual air-fuel ratio Will be greatly lean. Similarly, when the sensor output value shows a large lean value, the feedback correction coefficient is set to a correction value that increases the fuel injection amount, and the actual air-fuel ratio becomes greatly rich.
[0004]
In any case, since the sensor output value shows a value different from the actual air-fuel ratio, there is a possibility that the air-fuel ratio is greatly deviated from the target air-fuel ratio.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an internal combustion engine capable of suppressing the actual air-fuel ratio from deviating from the target air-fuel ratio even when the sensor output value is significantly different from the actual air-fuel ratio. An object is to provide an air-fuel ratio control device for an engine.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, as in the first aspect of the invention, the fuel injection amount is determined based on the air-fuel ratio sensor output value that is disposed in the exhaust passage of the internal combustion engine and detects the exhaust gas component in the exhaust passage, and the target air-fuel ratio. In an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine that calculates a feedback correction coefficient for feedback control, a guard value for the feedback correction coefficient is set based on the rotational fluctuation of the internal combustion engine.
[0007]
As a result, when the actual air-fuel ratio deviates from the target rotational speed, when a rotational speed fluctuation occurs, the present invention sets a guard value for the feedback correction coefficient based on the rotational fluctuation, so the fuel injection amount is largely corrected. It is possible to prevent the actual air-fuel ratio from deviating from the target air-fuel ratio.
[0008]
Also, Claim 1 In the invention, the lean side guard value for the feedback correction coefficient for correcting the fuel injection amount to the decreasing side and / or the rich side guard side for the feedback correction coefficient for correcting the fuel injection amount to the increasing side are used as the guard value described above. Prepare.
[0009]
As a result, the actual air-fuel ratio is prevented from deviating from the target air-fuel ratio even when the air-fuel ratio sensor output value outputs an incorrect output value to the rich side or when an incorrect output value is output to the lean side. be able to.
[0010]
Also , Claims 1 Invention Then When the rotational speed fluctuation is larger than the predetermined value, the guard value setting means makes the deviation of the rich side guard value and / or the lean side guard value with respect to the reference value of the feedback correction coefficient small according to the rotational speed fluctuation. Set.
[0011]
Thereby, when the rotation speed fluctuation becomes large, the rich side guard value and / or the lean side guard value for the feedback correction coefficient are set small. At this time, for example, even when the output of the air-fuel ratio sensor outputs an output value on the rich side compared to the actual air-fuel ratio, if the rotational fluctuation becomes large, the feedback correction coefficient for correcting the fuel injection amount Since the guard value is set small, the feedback correction coefficient is not set to a value exceeding the guard value. That is, since the fuel injection amount is prevented from being corrected to be greatly reduced, the actual air-fuel ratio is suppressed from deviating from the target air-fuel ratio.
[0012]
Similarly, the claims 2 As in the invention of claim 1, the guard value setting means has a rotational speed variation. 1 When the value is smaller than the predetermined value, the rich side guard value and / or the lean side guard value are set so that the deviation of the feedback correction coefficient from the reference value gradually increases.
[0013]
As described above, when the rotational speed fluctuation is small, it is preferable to set the guard value for the feedback correction coefficient to be gradually increased.
[0014]
Embodiment
<First Embodiment>
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an engine control apparatus according to the present embodiment.
[0015]
In FIG. 1, an engine 1 is a spark ignition type four-cycle multi-cylinder internal combustion engine, and an intake pipe 2 and an exhaust pipe 3 are connected to an intake port and an exhaust port, respectively. The intake pipe 2 is provided with a throttle valve 4 that is linked to an accelerator pedal (not shown) and an air flow meter 5 for detecting the amount of intake air. The opening degree of the throttle valve 4 is detected by a throttle sensor 20, and the sensor 20 also detects the fully closed state of the throttle.
[0016]
A piston 7 that reciprocates in the vertical direction in the figure is disposed in a cylinder 6 that constitutes a cylinder of the engine 1, and the piston 7 is connected to a crankshaft (not shown) via a connecting rod 8. A combustion chamber 10 defined by a cylinder 6 and a cylinder head 9 is formed above the piston 7. The combustion chamber 10 communicates with the intake pipe 2 and the exhaust pipe 3 through an intake valve 11 and an exhaust valve 12. Yes. The cylinder 6 (water jacket) is provided with a water temperature sensor 17 for detecting the temperature of the engine cooling water.
[0017]
Two catalytic converters 13 and 14 are disposed in the exhaust pipe 3, and these catalytic converters 13 and 14 are formed of a three-way catalyst for purifying three components such as HC, CO, and NOx in the exhaust gas. The upstream catalytic converter 13 has a smaller capacity than the downstream catalytic converter 14, and has a role as a so-called start catalyst in which warm-up immediately after engine startup is relatively fast. The upstream catalytic converter 13 is provided at a position about 300 mm from the end face of the engine exhaust port.
[0018]
A laminated A / F sensor 15 including a limit current type laminated air-fuel ratio sensor is provided on the upstream side of the catalytic converter 13, and the laminated A / F sensor 15 has an oxygen concentration in exhaust gas (or one in unburned gas). A wide-range and linear air-fuel ratio signal is output in proportion to the concentration of carbon oxide). Further, on the downstream side of the catalytic converter 14, an O2 sensor 16 that outputs different voltage signals on the rich side and the lean side with respect to the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric) is provided. In the present embodiment, air-fuel ratio feedback control is performed based on the output of the laminated A / F sensor 15 and the target air-fuel ratio. The feedback control may be a conventionally known control. For example, a feedback correction coefficient for correcting the fuel injection amount is calculated according to the deviation between the sensor output value of the actual air-fuel ratio and the target air-fuel ratio. Further, the upstream target air-fuel ratio of the catalytic converter 14 may be corrected based on the output value of the O2 sensor disposed on the downstream side of the catalytic converter 14.
[0019]
The electromagnetically driven injector 18 is supplied with high-pressure fuel from a fuel supply system (not shown), and the injector 18 injects and supplies fuel to the engine intake port when energized. In the present embodiment, a multi-point injection (MPI) system having one injector 18 for each branch pipe of the intake manifold is configured. A spark plug 19 disposed in the cylinder head 9 is ignited by a high voltage for ignition supplied from an igniter (not shown).
[0020]
In this case, fresh air supplied from upstream of the intake pipe and fuel injected by the injector 18 are mixed at the engine intake port, and the mixture flows into the combustion chamber 10 as the intake valve 11 opens. The fuel that has flowed into the combustion chamber 10 is ignited by an ignition spark from the spark plug 19 and is used for combustion.
[0021]
An intake side camshaft 21 for opening and closing the intake valve 11 at a predetermined timing and an exhaust side camshaft 22 for opening and closing the exhaust valve 12 at a predetermined timing are connected to the crankshaft via a timing belt (not shown) or the like. Drive coupled. The intake side camshaft 21 is provided with a hydraulically driven intake side variable valve timing mechanism 23, and the exhaust side camshaft 22 is similarly provided with a hydraulically driven exhaust side variable valve timing mechanism 24.
[0022]
The intake-side and exhaust-side variable valve timing mechanisms 23, 24 are phase-adjustable variable valve timing mechanisms for adjusting the relative rotation phases between the intake-side and exhaust-side camshafts 21, 22 and the crankshaft, respectively. The operation is adjusted according to hydraulic control by a solenoid valve (not shown). That is, the intake side and exhaust side camshafts 21, 22 rotate to the retard side or advance side with respect to the crankshaft according to the control amount of the intake side and exhaust side variable valve timing mechanisms 23, 24, In accordance with the operation, the opening / closing timing of the intake and exhaust valves 11, 12 shifts to the retard side or the advance side.
[0023]
The intake side camshaft 21 is provided with an intake side cam position sensor 25 for detecting the rotational position of the camshaft 21, and the exhaust side camshaft 22 is provided for detecting the rotational position of the camshaft 22. An exhaust side cam position sensor 26 is provided.
[0024]
The electronic control unit (ECU) 30 is mainly configured by a microcomputer including a CPU 31, a ROM 32, a RAM 33, a backup RAM 34, and the like. The ECU 30 receives detection signals from the air flow meter 5, the A / F sensor 15, the O2 sensor 16, the water temperature sensor 17, the throttle sensor 20, and the cam position sensors 25 and 26, and intake air based on the detection signals. The engine operating state such as the amount Qa, the air-fuel ratio (A / F) upstream and downstream of the catalyst, the engine water temperature Tw, the throttle opening, and the cam position is detected. In addition, the ECU 30 includes a reference position sensor 27 that outputs a pulse signal every 720 ° CA and a rotation angle sensor 28 that outputs a pulse signal every finer crank angle (for example, every 30 ° CA). The ECU 30 is connected and detects the reference crank position (G signal) and the engine speed Ne by inputting the pulse signals from the sensors 27 and 28.
[0025]
The ECU 30 controls the fuel injection by the injector 18, the ignition timing by the spark plug 19, and the intake / exhaust valves 11 and 12 by the variable valve timing mechanisms 23 and 24 based on the various engine operating states detected as described above. Implement opening / closing timing control.
[0026]
The guard processing program for the feedback correction coefficient according to the present invention implemented in the above configuration will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 6 and FIG. First, the air-fuel ratio feedback program will be briefly described with reference to the flowchart of FIG. First, in step S301, it is determined whether a feedback condition is satisfied. This feedback condition is, for example, such a condition that the A / F sensor 15 is not in an accelerating / decelerating operation state (fuel cut, fuel increase correction, etc.) as an active state or a transient operation state. As a condition for executing the feedback control, the process proceeds to step S302 only when all of the above conditions are satisfied. If this condition is not satisfied, the process proceeds to step S309, the feedback correction coefficient FAF is set to 1, and this routine is terminated.
[0027]
On the other hand, in step S302, the engine speed Ne, the intake pipe pressure Pm, the engine coolant temperature Thw, and the like are detected as operating conditions of the internal combustion engine. In step S303, the target air-fuel ratio is calculated based on the above operating conditions. Next, in step S304, the actual air-fuel ratio in the exhaust pipe 3 is detected by the A / F sensor 15.
[0028]
In step S305, an air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF for controlling the air-fuel ratio is calculated based on the deviation between the target air-fuel ratio calculated in step S303 and the actual air-fuel ratio detected in step S304. In step S306, the feedback correction coefficient is compared with guards (FAFgardL, FAFgardR) for the feedback correction coefficient FAF described later.
[0029]
If the feedback correction coefficient FAF is within the guard area FAFgardL <FAF <FAFgardR, the routine ends with the feedback correction coefficient FAF being set based on the target air-fuel ratio and the actual air-fuel ratio.
[0030]
On the other hand, if it is determined in step S306 that the feedback correction coefficient FAF is smaller than a guard value FAFgardL which will be described later, the process proceeds to step S307, where the feedback correction coefficient FAF is set to FAFgardL, and this routine ends. On the other hand, when the feedback correction coefficient FAF is larger than a guard value FAFgardR described later in step S306, the process proceeds to step S308, where the guard value FAFgardR is set in the feedback correction coefficient FAF, and this routine is ended.
[0031]
The flowchart of FIG. 2 is the main program of the present invention. First, in step S100, it is determined whether or not an execution condition is satisfied. Here, the execution condition is a condition under which feedback control is established. For example, a condition that the acceleration / deceleration operation state (fuel cut, fuel increase correction, etc.) is not set as the active state of the A / F sensor 15 or the transient operation state. It is. As a condition for executing the feedback control, the process proceeds to step S110 only when all the above conditions are satisfied. On the other hand, if even one condition for executing the feedback control is not satisfied, this routine is terminated as it is.
[0032]
When the execution condition is satisfied and the process proceeds to step S110, a fluctuation amount of the rotational speed (hereinafter referred to as a roughness detection value) is obtained by calculation based on the engine rotational speed of the internal combustion engine. This calculation is performed by the roughness detection value calculation program shown in the flowchart of FIG. In this program, for example, the rotation phase of a crankshaft of an engine (not shown) is started every 30 ° CA, and roughness detection value calculation is executed. When this program is started, first, in step S101, the rotational angular velocity ω (n) is calculated for each crankshaft angle 30 ° CA of the internal combustion engine and stored in the RAM 33. Here, the calculation of the rotational angular velocity ω (n) is performed by, for example, counting the time required for 30 ° CA to elapse with a timer, and calculating the rotational angular velocity ω (n) as the rotational angle per second based on the count value. Calculate.
[0033]
In step S102, the previous rotation angular velocity ω (n-4) and the previous rotation angular velocity ω (n) stored in the RAM 33 are called, and the process proceeds to step S103. In step S103, the average rotational angular velocity value Δωave (= (ω (n−4) −ω (n)) / 4) is calculated. In step S104, a deviation Δω (= ω (n−1) −ω (n)) between the previous rotational speed and the current rotational speed is calculated, and the process proceeds to step S105. In step S105, the roughness detection value Δωgard (= Δωave−Δω) is calculated based on Δωave calculated in step S103 and Δω calculated in step S104.
[0034]
The roughness detection value Δωgard will be described with reference to the time chart shown in FIG. The rotational angular velocity deviation Δω (n) every 180 ° CA is indicated by ○ in the figure, and the average angular velocity deviation Δωave is indicated by Δ in the figure. The roughness detection value is a value obtained by subtracting the rotational angular velocity deviation Δω between 180 ° CA from this average angular velocity deviation Δωave, and when this value deviates greatly from the reference value (Δωave), it indicates that the fluctuation amount of the engine is large. When the value is small from the reference value (Δωave), it indicates that the engine fluctuation amount is small. Further, the fluctuation on the side where the rotational speed falls is calculated as a negative value as the roughness detection value Δωgard, while the fluctuation on the side where the rotation speed protrudes is calculated as a positive value as the roughness detection value Δωgard.
[0035]
As described above, when the roughness detection value Δωgard is calculated by the roughness detection value calculation program, the process returns to step S120 of the main routine of FIG. 2 again. Based on the roughness detection value Δωgard, a guard correction value RVCgard (n) for the air-fuel ratio guard value is calculated. The guard correction value RVCgard (n) is calculated using the map shown in FIG. According to the map of FIG. 5, the guard value (FAFgardL, FAFgardR) with respect to the feedback correction coefficient FAF value is set to the reference value of the feedback correction coefficient FAF value (FAFgardL, FAFgardR) as the roughness detection value Δωgard increases (the drop in rotational speed increases). For example, a correction value (solid line in FIG. 5) that is smaller than 1) is set.
[0036]
Next, in step S130, it is determined whether or not the correction value RVCgard (n) is equal to or less than a predetermined value COEF1. Here, when it is determined that the value is smaller than the predetermined value COEF1, that is, when the roughness detection value Δωgard (n) indicates that the fluctuation amount (sag) of the engine rotation speed is large, the process proceeds to step S140, and the guard against the feedback correction value is performed. The guard correction value RVCgard (n) calculated in step S120 is input to the final correction value LRVCgard (n) for the value, and the process proceeds to step S160.
[0037]
On the other hand, if the correction value RVCgard (n) is greater than the predetermined value COEF1, the process proceeds to step S150 if the roughness detection value Δωgard (n) indicates that the engine rotational speed fluctuation amount (sag) is small. In step S150, a predetermined value COEF2 for gradually increasing the guard value for the feedback correction value is set as the final correction value LRVCgard (n), and the process proceeds to step S160.
[0038]
In step S160, the guard value FAFgardL (n) for the feedback correction value on the lean side as the guard value for the feedback correction value FAF is the last correction set in step S140 or step S150 to the previous guard value FAFgardL (n). It is obtained by subtracting the value LRVCgard (n). Similarly, the guard value FAFgardR (n) for the feedback correction value on the rich side is obtained by adding the final correction value LVCgard (n) to the previous guard value FFgardR (n).
[0039]
FIG. 6 shows a case where the guard values FAFgardL (n) and FAFgardR (n) for the feedback correction values obtained as described above are used for air-fuel ratio control when the output value of the A / F sensor 15 is incorrect. This will be described using a time chart. In this time chart, an example in which the sub feedback control of the rear O2 sensor is not performed will be described.
[0040]
First, FIG. 6A shows the output value of the A / F sensor 15. The output value of the A / F sensor 15 outputs the same A / F output value as the actual air-fuel ratio up to point A in the figure, and the points A to B in the figure are indicated by dotted lines in the figure. Thus, an A / F output value different from the actual air-fuel ratio is output. (After the point B in the figure, the A / F output value is omitted.) When the output value of the A / F sensor 15 is incorrect in this way, the feedback correction coefficient FAF of the prior art is A in the figure. Up to the point, as normal feedback control, when the output value of the A / F sensor 15 switches between lean and rich, the FAF value skip control is performed, and the output value of the A / F sensor 15 is rich or lean output. In this case, integral control of the FAF value is performed. In this way, the air-fuel ratio is controlled to the target air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio). Here, when the output value of the A / F sensor 15 becomes large and rich after the point A in the figure, the feedback control tries to make the rich air-fuel ratio follow the target air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio) and perform fuel injection. In order to correct the amount by decreasing, the FAF value is decreased. Then, it is set to a guard value (fixed value: conventional) of the air-fuel ratio feedback correction coefficient FAF in the shaded area in the figure. For this reason, the fuel injection amount is greatly reduced and corrected by correcting the FAF value, and the actual air-fuel ratio becomes greatly lean.
[0041]
Further, when the output value of the A / F sensor 15 returns to a normal value at point B in the figure, a lean air-fuel ratio is output, so the FAF value is largely skipped and the fuel injection amount is reduced. It is controlled to a value that greatly corrects the increase. As described above, in the prior art, the fuel injection amount is greatly changed, so that the actual air-fuel ratio may be greatly disturbed as shown by the one-dot chain line in FIG. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 6B, the roughness detection value Δωgard is obtained from the roughness detection value calculation routine of FIG. 3, and based on the roughness detection value Δωgard, as shown in FIG. Is set to the final correction value RVCgard for the guard of the FAF value. The final correction value RVCgard is corrected so that the guard value for the FAF value becomes smaller than the reference value (for example, 1) of the feedback correction coefficient FAF value as the roughness detection value Δωgard is larger.
[0042]
That is, when the actual air-fuel ratio deviates greatly from the target air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio), if the FAF value is corrected so that the fuel injection amount is greatly reduced, the actual air-fuel ratio becomes lean and the roughness detection value Δωgard increases. However, in the present embodiment, when the roughness detection value Δωgard is larger than the reference value (for example, 1), the FAF guard values (FAFgardL, FAFgardR) are fed back when the final correction value RVCgard is set. Correction is performed so that the deviation of the correction coefficient FAF value from the reference value (for example, 1) becomes small. When the roughness detection value Δωgard is small, the guard value (FAFgardL, FAFgardR) of the FAF value is gradually corrected so that the deviation from the reference value (for example, 1) of the feedback correction coefficient FAF value becomes large.
[0043]
As described above, since the guard value for the feedback correction coefficient FAF value is corrected according to the roughness detection value Δωgard, the FAF value for erroneously correcting the fuel injection amount is set to the guard FAFgardL as shown in FIG. Is done. When the FAF value is set to the guard value FAFgardL, it is possible to prevent the fuel injection amount from being largely corrected to decrease. Therefore, as shown in FIG. 6A, the actual air-fuel ratio becomes large and the target air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio) It is prevented from coming off greatly. Further, even when the output value of the A / F sensor 15 deviates significantly from the actual air-fuel ratio, according to the present embodiment, the guard values (FAFgardL, FAFgardR) are set according to the rotational speed fluctuation. Since the correction is performed, it is suppressed that the feedback correction coefficient FAF value is erroneously corrected to increase the fuel injection amount, and the actual air-fuel ratio is suppressed from greatly deviating from the target air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio).
[0044]
As described above, in this embodiment, even if the output value of the A / F sensor 15 deviates significantly from the actual air-fuel ratio, the guard values (FAFgardL, FAFgardR) are corrected based on the roughness detection value Δωgard, so that feedback correction is performed. The coefficient FAF value is suppressed from erroneously correcting the fuel injection amount, and therefore, the actual air-fuel ratio is suppressed from greatly deviating from the target air-fuel ratio.
[0045]
In the present embodiment, the deviation between the guard value (FAFgardL, FAFgardR) and the reference value 1 is set to be small only when the roughness detection value is large, particularly when the rotational fluctuation amount is reduced. However, when either a sag or a protrusion is detected as the rotational speed variation based on the roughness detection value Δωgard, the deviation between the guard values (FAFgardL, FAFgardR) and the reference value 1 may be set to be small. However, both the depression and the protrusion may be used as the rotational speed fluctuation.
[0046]
In the present embodiment, the rotation speed variation detecting means corresponds to the flowchart of FIG. 3, and the guard value setting means corresponds to the flowchart of FIG.
[0047]
<Second Embodiment>
In the first embodiment, the guard values (FAFgardL, FAFgardR) for the feedback correction coefficient FAF value are set by the correction value calculated according to the roughness detection value Δωgard shown in FIG. In the present embodiment, a method of setting guard values (FAFgardL, FAFgardR) for the feedback correction coefficient FAF value is performed by a different method described below. In the following, for the guard value (FAFgardL, FAFgardR) calculation program shown in the flowchart of FIG. 7, the same processing steps as those in the flowchart of FIG. 2 used in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, Different parts will be described.
[0048]
First, in the flowchart of FIG. 7, in step S100, it is determined whether or not the execution condition is satisfied. On the other hand, if it is established, the processing after step S110 is performed. In the process of step S110, the roughness detection value Δωgard is calculated as the variation amount of the engine rotation speed of the internal combustion engine as in the first embodiment. In step S200, a value obtained by subtracting the predetermined value COEF3 from the roughness detection value Δωgard is calculated. The roughness detection value Δωgard is a negative value when the rotational speed Ne drops. In the present embodiment, in order to correct the guard values (FAFgardL, FAFgardR) against the drop in the rotational speed Ne, the value obtained by subtracting the predetermined value COEF3 (negative value) from the roughness detection value Δωgard in step S210 is negative. If it is a value, the process proceeds to step S220.
[0049]
In step S220, the guard correction value RVCgard (n) corresponding to (Δωgard−COEF3) is calculated using the map of FIG. According to this map, as (Δωgard−COEF3) is larger, a larger correction value RVCgard (n) is set, and the process proceeds to step S240. In step S240, the final correction value LRVCgard (n) for correcting the guard values (FAFgardL, FAFgardR) for the feedback correction coefficient FAF value is set, and the process proceeds to step S160. On the other hand, if it is determined in step S210 that (Δωgard−COEF3) is a positive value, in step S230, the guard values (FAFgardL, FAFgardR) are gradually increased, that is, the reference value of the FAF value ( For example, the predetermined coefficient COEF4 is set to the final correction amount LRVCgard (n) so that the deviation with respect to 1) becomes large, and the process proceeds to step S160.
[0050]
In step S160, based on the final correction value LRVCgard (n) set in step S230 or step S240, the guard value (FAFgardL, FAFgardR) for the feedback correction coefficient FAF value is set as in the first embodiment. . As described above, even in the present embodiment, similarly to the first embodiment, even if the output value of the A / F sensor 15 deviates greatly from the actual air-fuel ratio, the guard value is based on the roughness detection value Δωgard. Since (FAFgardL, FAFgardR) is corrected, the feedback correction coefficient FAF value is prevented from erroneously correcting the fuel injection amount, and therefore, the actual air-fuel ratio is suppressed from greatly deviating from the target air-fuel ratio.
[0051]
In the present embodiment, the guard value setting means corresponds to the flowchart of FIG. 7 and functions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the present invention.
FIG. 2 is a guard value calculation program for the feedback correction coefficient FAF value according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a program for calculating a roughness detection value according to the present invention.
FIG. 4 is a timing chart for calculating a roughness detection value based on an engine rotation angular velocity ω (n).
FIG. 5 is a diagram showing characteristics of a roughness detection value Δωgard and a correction value RVCgard according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a timing chart showing the prior art and the present invention when the output of the A / F sensor is richer than the actual air-fuel ratio.
FIG. 7 is a guard value calculation program for the feedback correction coefficient FAF value according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing characteristics of a roughness detection value Δωgard and a correction value RVCgard according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a program for air-fuel ratio feedback control in the first embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
1 ... Engine as an internal combustion engine,
2 ... Intake pipe,
3 ... exhaust pipe,
19 ... Spark plug,
11 ... Intake valve,
12 ... exhaust valve,
18 ... Injector,
19 ... Spark plug,
20 ... Throttle sensor,
27: Reference position sensor,
28 ... Rotation angle sensor,
30. ECU.

Claims (2)

内燃機関の排気通路中に配設されて排気通路中の排気ガス成分を検出する空燃比センサ出力値と、目標空燃比とに基づいて燃料噴射量をフィードバック制御するためのフィードバック補正係数を演算する内燃機関の空燃比制御装置において、
内燃機関の回転速度変動を検出する回転速度変動検出手段と、
前記回転速度変動検出手段により検出される内燃機関の回転変動に基づいて前記フィードバック補正係数に対するガード値を設定するガード値設定手段と
前記ガード値設定手段は、前記燃料噴射量を減量側に補正する前記フィードバック補正係数に対するリーン側ガード値、及び/または、前記燃料噴射量を増量側に補正する前記フィードバック補正係数に対するリッチ側ガード値とを備え、
前記ガード値設定手段は、前記回転速度変動検出手段によって回転速度変動が所定値よりも大きい場合は、前記ガード値設定手段により設定される前記リッチ側ガード値及び/または前記リーン側ガード値を、前記回転速度変動に応じて前記フィードバック補正係数の基準値に対する偏差が小さくなるよう設定することを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
An air-fuel ratio sensor output value that is disposed in the exhaust passage of the internal combustion engine and detects an exhaust gas component in the exhaust passage and a feedback correction coefficient for feedback-controlling the fuel injection amount based on the target air-fuel ratio are calculated. In an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine,
A rotational speed fluctuation detecting means for detecting a rotational speed fluctuation of the internal combustion engine;
Guard value setting means for setting a guard value for the feedback correction coefficient based on the rotation fluctuation of the internal combustion engine detected by the rotation speed fluctuation detection means ;
The guard value setting means includes a lean guard value for the feedback correction coefficient for correcting the fuel injection amount to the decrease side, and / or a rich side guard value for the feedback correction coefficient for correcting the fuel injection amount to the increase side. And
When the rotation speed fluctuation is larger than a predetermined value by the rotation speed fluctuation detection means, the guard value setting means sets the rich side guard value and / or the lean side guard value set by the guard value setting means, An air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine, wherein a deviation from a reference value of the feedback correction coefficient is set to be small according to the rotational speed fluctuation .
前記ガード値設定手段は、前記回転速度変動検出手段により検出される回転速度変動が前記所定値よりも小さい場合は、前記ガード値設定手段により設定される前記リッチ側ガード値及び/または前記リーン側ガード値を、前記フィードバック補正係数の基準値に対する偏差が徐々に大きくなるように設定することを特徴とする請求項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。The guard value setting means, when the rotation speed fluctuation detected by the rotation speed fluctuation detection means is smaller than the predetermined value, the rich side guard value and / or the lean side set by the guard value setting means. the guard value, the air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, characterized in that deviation with respect to a reference value of the feedback correction coefficient is set so as to gradually increase.
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