JPH02283834A - Air-fuel ratio control device for internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio control device for internal combustion engine

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Publication number
JPH02283834A
JPH02283834A JP10171489A JP10171489A JPH02283834A JP H02283834 A JPH02283834 A JP H02283834A JP 10171489 A JP10171489 A JP 10171489A JP 10171489 A JP10171489 A JP 10171489A JP H02283834 A JPH02283834 A JP H02283834A
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JP
Japan
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air
fuel ratio
sensor
output
rich
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Application number
JP10171489A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Kashiwanuma
栢沼 信明
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent the increase of emission and worsening of drivability by a method wherein an airfuel ratio correcting amount is asymmetrically updated, and an asymmetrical update speed is varied according to the degree of deterioration of a ternary catalyst. CONSTITUTION:A ternary catalyst and an air-fuel ratio sensor are disposed in a vertically separated state in the exhaust passage of an internal combustion engine. Based on an output from the airfuel ratio sensor, an air-fuel ratio correction amount is computed by an air-fuel ratio correction amount computing means M1. In this case, the first update speed of an air-fuel ration correction amount when an output from the air-fuel ratio sensor is lean is set to a value higher than a second update speed of that when the output is rich. The degree of deterioration of a three-dimensional catalyst is discriminated by a degree of deterioration discriminating means M2. Variation is effected by an update speed varying means M3 such that, with the increase in the degree of deterioration of the ternary catalyst, the first and second update speeds are decreased, and the degree of the decrease of the first update speed is increased to a value higher than that of the second update speed. According to an air-fuel ratio correction amount, an air-fuel ratio is regulated by an air-fuel ratio regulating means M4.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は触媒コンバータの少なくとも下流側に空燃比セ
ンサ(本明細書では、酸素濃度センサ(02センサ))
を設け、この下流側の02センサによる空燃比フィード
バック制御を行う内燃機関の空燃比制御装置に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention provides an air-fuel ratio sensor (herein, an oxygen concentration sensor (02 sensor)) at least on the downstream side of a catalytic converter.
The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine that performs air-fuel ratio feedback control using a downstream 02 sensor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

単なる空燃比フィードバック制御(シングル02センサ
システム)では、酸素濃度を検出する0□センサをでき
るだけ燃焼室に近い排気系の個所、すなわち触媒コンバ
ータより上流である排気マニホールドの集合部分に設け
ているが、02センサの出力特性のばらつきのために空
燃比の制御精度の改善に支障が生じている。かかる0□
センサの出力特性のばらつきおよび燃料噴射弁等の8品
のばらつき、経時あるいは経年的変化を補償するために
、触媒コンバータの下流に第2の02センサを設け、上
流側02センサによる空燃比フィードバック制御に加え
て下流側02センサによる空燃比フィードバック制御を
行うダブル02センサシステムが既に提案されているく
参照:特開昭63=147941号公報)。このダブル
02センサシステムでは、触媒コンバータの下流側に設
けられた02センサは、下流側02センサに比較して、
低い応答速度を有するものの、次の理由により出力特性
のばらつきが小さいという利点を有している。
In simple air-fuel ratio feedback control (single 02 sensor system), the 0□ sensor that detects oxygen concentration is installed in the exhaust system as close to the combustion chamber as possible, that is, in the gathering part of the exhaust manifold upstream of the catalytic converter. Due to variations in the output characteristics of the 02 sensor, it is difficult to improve the control accuracy of the air-fuel ratio. It takes 0□
In order to compensate for variations in sensor output characteristics, variations in eight components such as fuel injection valves, and changes over time, a second 02 sensor is installed downstream of the catalytic converter, and air-fuel ratio feedback control is performed by the upstream 02 sensor. In addition, a double 02 sensor system has already been proposed in which air-fuel ratio feedback control is performed using a downstream 02 sensor (see Japanese Patent Application Laid-open No. 147941 (1983)). In this double 02 sensor system, the 02 sensor provided downstream of the catalytic converter has a
Although it has a low response speed, it has the advantage of small variations in output characteristics for the following reason.

(1)触媒コンバータの下流では、排気温が低いので熱
的影響が少ない。
(1) Downstream of the catalytic converter, the exhaust gas temperature is low, so there is little thermal influence.

(2)触媒コンバータの下流では、種々の毒が触媒にト
ラップされているので下流側02センサの被毒量は少な
い。
(2) Since various poisons are trapped in the catalyst downstream of the catalytic converter, the amount of poisoning of the downstream 02 sensor is small.

(3)触媒コンバータの下流では排気ガスは十分に混合
されており、しかも、排気ガス中の酸素濃度は平衡状態
に近い値となっている。
(3) The exhaust gas is sufficiently mixed downstream of the catalytic converter, and the oxygen concentration in the exhaust gas is close to an equilibrium state.

したがって、上述のごとく、2つの02センサの出力に
もとづく空燃比フィードバック制御(ダブル02センサ
システム)により、上流側02センサの出力特性のばら
つきを下流側02センサにより吸収できる。実際に、第
2図に示すように、シングル02センサシステムでは、
0□センサ出力特性が悪化した場合には、排気エミッシ
ョン特性に直接影響するのに対し、ダブル02センサシ
ステムでは、上流側02センサの出力特性が悪化しても
、排気エミッション特性は悪化しない。つまり、ダブル
0□センサシステムにおいては、下流側02センサが安
定な出力特性を維持している限り、良好の排気エミッシ
ョンが保証される。
Therefore, as described above, by air-fuel ratio feedback control (double 02 sensor system) based on the outputs of the two 02 sensors, variations in the output characteristics of the upstream 02 sensor can be absorbed by the downstream 02 sensor. In fact, as shown in Figure 2, in the single 02 sensor system,
When the 0□ sensor output characteristics deteriorate, it directly affects the exhaust emission characteristics, whereas in the double 02 sensor system, even if the output characteristics of the upstream 02 sensor deteriorate, the exhaust emission characteristics do not deteriorate. In other words, in the double 0□ sensor system, good exhaust emissions are guaranteed as long as the downstream 02 sensor maintains stable output characteristics.

上述のダブル02センサシステムにおいては、上述のご
とく、下流側02センサは応答速度が低いために、その
出力がリーンからリッチに反転したときには、触媒コン
バータの上流の平均空燃比は既に理論空燃比より大きく
外れたリッチ雰囲気となっており、この結果、HC,C
oエミッションが増大し、他方、下流側02センサの出
力がリッチからリーンに反転したときには、触媒コンバ
ータの上流の平均空燃比は既に理論空燃比より大きく外
れたリーン雰囲気となっており、この結果、NOXエミ
ッションが増大する。さらに、通常のダブル02センサ
システムにおいては、下流側02センサの出力に応じて
空燃比フィードバック制御定数たとえばスキップ量を補
正する場合、その更新速度は常に一定であり、第3図に
示すように、三元触媒の浄化ウィンドWからリーン側に
ずれるとNOxエミツションが急増するという三元触媒
の浄化特性は考慮されておらず、この結果、三元触媒の
浄化性能が低下するという問題があった。
In the double 02 sensor system described above, as mentioned above, the response speed of the downstream 02 sensor is low, so when its output changes from lean to rich, the average air-fuel ratio upstream of the catalytic converter is already lower than the stoichiometric air-fuel ratio. It has a rich atmosphere that is far off, and as a result, HC, C
o Emissions increase and, on the other hand, when the output of the downstream 02 sensor is reversed from rich to lean, the average air-fuel ratio upstream of the catalytic converter has already become a lean atmosphere that deviates significantly from the stoichiometric air-fuel ratio, and as a result, NOx emissions increase. Furthermore, in a normal double 02 sensor system, when the air-fuel ratio feedback control constant, such as the skip amount, is corrected according to the output of the downstream 02 sensor, the update rate is always constant, and as shown in FIG. The purification characteristic of the three-way catalyst, in which NOx emissions rapidly increase when the purification window W of the three-way catalyst deviates to the lean side, is not taken into account, and as a result, there is a problem in that the purification performance of the three-way catalyst deteriorates.

すなわち、三元触媒の浄化性能である02ストレージ効
果が大きいときに、制御空燃比をリッチ側にずらさない
とNOXエミッションの増大を招く。このため、本願出
願人は、空燃比フィードバック制御定数のリッチ側、リ
ーン側の更新速度を非対称にして制御空燃比をリッチ側
にすることを既に提案している(参照:特開昭63−9
7846号公報)。
That is, when the 02 storage effect, which is the purification performance of the three-way catalyst, is large, if the control air-fuel ratio is not shifted to the rich side, NOx emissions will increase. For this reason, the applicant has already proposed that the update speeds of the rich side and lean side of the air-fuel ratio feedback control constant be asymmetrical to make the controlled air-fuel ratio rich (see: JP-A-63-9
Publication No. 7846).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、三元触媒の劣化が進み、三元触媒の02
ストレージ効果が小さくなると、0□ストレージ量が小
さくなり、逆に、制御空燃比をリーン側にずらさないと
、リッチ側の過補正となり、HC,Coエミッションの
悪化を招くという課題があり、また、三元触媒の02ス
トレージ効果の低減に伴なう応答遅れも小さくなるため
に制御空燃比の過補正も生じ、エミッションの増大、ド
ライバビリティの悪化を招くという課題がある。
However, the deterioration of the three-way catalyst progressed, and the
When the storage effect becomes smaller, the 0□ storage amount becomes smaller, and conversely, unless the control air-fuel ratio is shifted to the lean side, there is a problem that overcorrection will occur on the rich side, leading to deterioration of HC and Co emissions. Since the response delay associated with the reduction in the 02 storage effect of the three-way catalyst is also reduced, over-correction of the control air-fuel ratio also occurs, leading to increased emissions and deterioration of drivability.

上述の課題は触媒下流にのみ空燃比センサを設けたシン
グル空燃比センサシステムにおいても同様である。
The above-mentioned problem also applies to a single air-fuel ratio sensor system in which an air-fuel ratio sensor is provided only downstream of the catalyst.

したがって、本発明の目的は、三元触媒の02ストレー
ジ効果が変化しても、エミッションの増大及びドライバ
ビリティの悪化を招かない空燃比センサシステムを提供
することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an air-fuel ratio sensor system that does not increase emissions or deteriorate drivability even if the 02 storage effect of the three-way catalyst changes.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上述の課題を解決するための手段は第1図に示される。 A means for solving the above problem is shown in FIG.

すなわち、内燃機関の排気通路に設けられた三元触媒C
Cl1oの少なくとも下流側の排気通路には、機関の空
燃比を検出する下流側空燃比センサが設けられている。
That is, a three-way catalyst C installed in the exhaust passage of an internal combustion engine
A downstream air-fuel ratio sensor that detects the air-fuel ratio of the engine is provided at least in the exhaust passage downstream of Cl1o.

空燃比補正量演算手段は下流側空燃比センサの出力v2
に応じて空燃比補正量を演算し、その際に、下流側空燃
比センサの出力V2がリーンの場合の空燃比補正量の第
1の更新速度に、を下流側空燃比センサの出力■2がリ
ッチの場合の空燃比補正量の第2の更新速度k。
The air-fuel ratio correction amount calculation means uses the output v2 of the downstream air-fuel ratio sensor.
The air-fuel ratio correction amount is calculated according to, and at that time, the output V2 of the downstream air-fuel ratio sensor is set to the first update speed of the air-fuel ratio correction amount when the output V2 of the downstream air-fuel ratio sensor is lean. The second update speed k of the air-fuel ratio correction amount when is rich.

より大きくする。劣化度判別手段は三元触媒のCCa 
oの劣化度を判別し、更新速度変更手段は、三元触媒の
劣化度が大きくなる程、第1、第2の更新速度(km、
kt)を小さくし、その際に第1の更新速度kRの減少
度合を第2の更新速度k。
Make it bigger. Deterioration degree determination means is CCa of three-way catalyst
The update speed changing means changes the first and second update speeds (km,
kt), and at that time, the degree of decrease in the first update rate kR is set to the second update rate k.

の減少割合より大きくする。そして、空燃比調整手段は
空燃比補正量FAFに応じて機関の空燃比を調整するも
のである。
be greater than the rate of decrease. The air-fuel ratio adjustment means adjusts the air-fuel ratio of the engine according to the air-fuel ratio correction amount FAF.

〔作 用〕[For production]

上述の手段による作用を第4図により説明する。 The operation of the above means will be explained with reference to FIG.

すなわち、新品触媒(0□ストレージ効果大)の場合、
空燃比補正量(この場合、ダブル空燃比センサシステム
のスキップ量)R2Hのリッチ側の更新速度に、ΔR3
をリーン側の更新速度kLΔR3より大きくして、即ち
、更新速度に、ΔR3゜kLΔR3を非対称として、制
御空燃比をリッチ側にずらし、NOxエミツションを低
減する。さら、に、更新速度kmΔR3,kLΔR3を
共に大きくして制御空燃比の応答性を向上させる。しか
し、劣化触媒(02ストレージ効果小)の場合には、0
2ストレージ効果が小さいために、更新速度kIl Δ
R3,kL ΔR3を大きくしたままだと制御空燃比の
過補正が生じ、また、更新速度k。
In other words, in the case of a new catalyst (0□ large storage effect),
ΔR3 is added to the rich side update speed of R2H, which is the air-fuel ratio correction amount (in this case, the skip amount of the double air-fuel ratio sensor system).
is made larger than the update rate kLΔR3 on the lean side, that is, the update rate is made asymmetric with ΔR3°kLΔR3, and the control air-fuel ratio is shifted to the rich side to reduce NOx emissions. Furthermore, both the update speeds kmΔR3 and kLΔR3 are increased to improve the responsiveness of the control air-fuel ratio. However, in the case of a degraded catalyst (02 storage effect small), 0
2 Due to the small storage effect, the update rate kIl Δ
R3,kL If ΔR3 remains large, over-correction of the control air-fuel ratio will occur, and the update speed k.

ΔR3,kLΔR3を非対称にしたままだと制御空燃比
のリッチ側への過補正が生じる。したがって、この場合
には、更新速度km ΔR3,kL ΔR3を共に小さ
くすると共にリッチ側の更新速度kmΔR3の減少度合
をリーン側の更新速度kLΔR3の減少度合より大きく
することで、更新速度に8ΔR3,kLΔR3を対称に
近づけ、上述の過補正を防止する。
If ΔR3 and kLΔR3 remain asymmetrical, overcorrection of the control air-fuel ratio toward the rich side will occur. Therefore, in this case, by reducing both the update speeds km ΔR3 and kL ΔR3 and making the degree of decrease in the update speed km ΔR3 on the rich side larger than the degree of decrease in the update speed kLΔR3 on the lean side, the update speeds are increased by 8ΔR3 and kLΔR3. is brought closer to symmetry to prevent the above-mentioned overcorrection.

〔実施例〕〔Example〕

第5図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図である。第5図において、機関本
体lの吸気通路2にはエアフローメータ3が設けられて
いる。エアフローメータ3と吸入空気量を直接計測する
ものであって、たとえばポテンショメータを内蔵して吸
入空気量に比例したアナログ電圧の出力信号を発生する
。この出力信号は制御回路IOのマルチプレクサ内蔵A
/D変換器101 に提供されている。ディストリビュ
ータ4には、その軸がたとえばクランク角に換算して7
20°毎に基準位置検出用パルス信号を発生するクラン
ク角センサ5およびクランク角に換算して30°毎に基
準位置検出用パルス信号を発生するクランク角センサ6
が設けられている。
FIG. 5 is an overall schematic diagram showing an embodiment of an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to the present invention. In FIG. 5, an air flow meter 3 is provided in an intake passage 2 of an engine main body l. The air flow meter 3 directly measures the amount of intake air, and includes a built-in potentiometer, for example, to generate an analog voltage output signal proportional to the amount of intake air. This output signal is the control circuit IO's built-in multiplexer A.
/D converter 101. The distributor 4 has a shaft that is, for example, 7 in terms of crank angle.
A crank angle sensor 5 that generates a pulse signal for detecting a reference position every 20 degrees, and a crank angle sensor 6 that generates a pulse signal for detecting a reference position every 30 degrees in terms of crank angle.
is provided.

これらクランク角センサ5,6のパルス信号は制御回路
10の人出力インターフェース102に供給され、この
うちクランク角センサ6の出力はCPU103の割込み
端子に供給される。
The pulse signals of these crank angle sensors 5 and 6 are supplied to the human output interface 102 of the control circuit 10, and the output of the crank angle sensor 6 is supplied to the interrupt terminal of the CPU 103.

さらに、吸気通路2には各気筒毎に燃料供給系から加圧
燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴射弁7が設け
られている。
Further, the intake passage 2 is provided with a fuel injection valve 7 for supplying pressurized fuel from a fuel supply system to the intake port for each cylinder.

また、機関本体1のシリンダブロックのウォータジャケ
ット8には、冷却水の温度を検出するための水温センサ
9が設けられている。水温センサ9の冷却水の温度TH
Wに応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この出
力もA/D変換器101に供給されている。
Further, a water temperature sensor 9 for detecting the temperature of cooling water is provided in the water jacket 8 of the cylinder block of the engine body 1. Cooling water temperature TH of water temperature sensor 9
Generates an analog voltage electrical signal according to W. This output is also supplied to the A/D converter 101.

排気マニホールド11より下流の排気系には、排気ガス
中の3つの有毒成分HC、Co 、NOxを同時に浄化
する三元触媒を収容する触媒コンバータ12が設けられ
ている。
The exhaust system downstream of the exhaust manifold 11 is provided with a catalytic converter 12 that accommodates a three-way catalyst that simultaneously purifies the three toxic components HC, Co, and NOx in the exhaust gas.

排気マニホールド11には、すなわち触媒コンバータ1
2の上流側には第1の02センサ13が設けられ、触媒
コンバータ12の下流側の排気管14には第2の02セ
ンサ15が設けられている。
The exhaust manifold 11 includes a catalytic converter 1.
A first 02 sensor 13 is provided on the upstream side of the catalytic converter 12, and a second 02 sensor 15 is provided on the exhaust pipe 14 on the downstream side of the catalytic converter 12.

02センサ13.15は排気ガス中の酸素成分濃度に応
じた電気信号を発生する。すなわち、02センサ13.
15は空燃比が理論空燃比に対してリーン側かリッチ側
かに応じて、異なる出力電圧を制御回路10のA/D変
換器101に発生する。制御回路10は、たとえばマイ
クロコンビエータとして構成され、A/D変換器101
、入出力インターフェース102 、CPU103の外
に、RAM104、R[]M105、バックアップRA
MIQ5、クロック発生回路107等が設けられている
02 sensor 13.15 generates an electrical signal according to the concentration of oxygen components in the exhaust gas. That is, 02 sensor 13.
15 generates different output voltages in the A/D converter 101 of the control circuit 10 depending on whether the air-fuel ratio is lean or rich with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. The control circuit 10 is configured as a micro combinator, for example, and includes an A/D converter 101.
, input/output interface 102 , RAM 104 , R[]M 105 , backup RA in addition to the CPU 103
MIQ5, clock generation circuit 107, etc. are provided.

また、吸気通路2のスロットル弁16には、スロットル
弁16が全閉か否かを示す信号LLを発生するアイドル
スイッチ17が設けられている。
Further, the throttle valve 16 of the intake passage 2 is provided with an idle switch 17 that generates a signal LL indicating whether the throttle valve 16 is fully closed.

このアイドル状態出力信号LLは制御回路10の入出力
インターフェース102に供給される。
This idle state output signal LL is supplied to the input/output interface 102 of the control circuit 10.

また、制御回路10にふいて、ダウンカウンタ108、
フリップフロップ109、および駆動回路110は燃料
噴射弁7を制御するためのものである。すなわち、後述
のルーチンにおいて、燃料噴射量TAUが演算されると
、燃料噴射量TAUがダウンカウンタ108 にプリセ
ットされると共にフリップフロップ109 もセットさ
れる。この結果、駆動回路110が燃料噴射弁7の付勢
を開始する。他方、ダウンカウンタ108がクロック信
号(図示せず)を計数して最後にそのボローアウト端子
が“1”レベルとなったときに、フリップフロップ10
9がセットされて駆動回路110は燃料噴射弁7の付勢
を停止する。つまり、上述の燃料噴射量TAUだけ燃料
噴射弁7は付勢され、従って、燃料噴射量TAUに応じ
た量の燃料が機関本体1の燃焼室に送り込まれることに
なる。
In addition to the control circuit 10, a down counter 108,
Flip-flop 109 and drive circuit 110 are for controlling fuel injection valve 7. That is, in the routine described later, when the fuel injection amount TAU is calculated, the fuel injection amount TAU is preset in the down counter 108 and the flip-flop 109 is also set. As a result, the drive circuit 110 starts energizing the fuel injection valve 7. On the other hand, when the down counter 108 counts the clock signal (not shown) and the borrow out terminal reaches the "1" level, the flip-flop 10
9 is set, and the drive circuit 110 stops energizing the fuel injection valve 7. That is, the fuel injection valve 7 is energized by the above-mentioned fuel injection amount TAU, so that an amount of fuel corresponding to the fuel injection amount TAU is sent into the combustion chamber of the engine body 1.

なお、CPU103の割込み発生は、A/D変換器10
1のA/D変換終了後、入出力インターフェース102
がクランク角センサ6のパルス信号を受信した時、クロ
ック発生回路107からの割込み信号を受信した時、等
である。
Note that the interrupt generation of the CPU 103 is caused by the A/D converter 10.
After the A/D conversion of step 1 is completed, the input/output interface 102
When the controller receives a pulse signal from the crank angle sensor 6, when it receives an interrupt signal from the clock generation circuit 107, etc.

エアフローセンサ3の吸入空気量データQ及び冷却水温
データTHWは所定時間毎に実行されるA/D変換ルー
チンによって取込まれてRAM105の所定領域に格納
される。つまり、RAM105におけるデータQ$よび
THWは所定時間毎に更新されている。また、回転速度
データNeはクランク角センサ6の30°CA毎の割込
みによって演算されてRAM105の所定領域に格納さ
れる。
The intake air amount data Q and the cooling water temperature data THW of the air flow sensor 3 are taken in by an A/D conversion routine executed at predetermined time intervals and stored in a predetermined area of the RAM 105. In other words, the data Q$ and THW in the RAM 105 are updated at predetermined intervals. Further, the rotational speed data Ne is calculated by the interruption of the crank angle sensor 6 every 30° CA, and is stored in a predetermined area of the RAM 105.

第6図は上流側0□センサ13の出力にもとづいて空燃
比補正係数FAFを演算する第1の空燃比フィードバッ
ク制御ルーチンであって、所定時間たとえば4ms毎に
実行される。
FIG. 6 shows a first air-fuel ratio feedback control routine for calculating an air-fuel ratio correction coefficient FAF based on the output of the upstream 0□ sensor 13, and is executed every predetermined period of time, for example, every 4 ms.

ステップ601では、上流側0□センサ13による空燃
比の閉ループ(フィードバック)条件が成立しているか
否かを判別する。たとえば、冷却水温が所定値以下の時
、機関始動中、始動後項量中、暖機増量中、パワー増量
中、触媒過熱防止のためのOTP増量中、上流側02セ
ンサ13の出力信号が一度も反転していない時、燃料カ
ット中等はいずれも閉ループ条件が不成立であり、その
他の場合が閉ループ条件成立である。閉ループ条件が不
成立のときには、ステップ624に直接進む。なお、空
燃比補正係数FΔFを1,0としてもよい。
In step 601, it is determined whether a closed loop (feedback) condition for the air-fuel ratio by the upstream 0□ sensor 13 is satisfied. For example, when the cooling water temperature is below a predetermined value, the output signal of the upstream 02 sensor 13 is The closed-loop condition is not satisfied in all cases such as fuel cut, etc., and the closed-loop condition is satisfied in all other cases. If the closed loop condition is not met, the process proceeds directly to step 624. Note that the air-fuel ratio correction coefficient FΔF may be set to 1 or 0.

他方、閉ループ条件成立の場合はステップ602に進む
On the other hand, if the closed loop condition is satisfied, the process proceeds to step 602.

ステップ602では、上流側02センサ13の出力V+
をA/D変換して取込み、ステップ603にてV、が比
較電圧Vmlたとえば0.45V以下か否かを判別する
、つまり、空燃比がリッチかリーンかを判別する、つま
り、リーン(v1≦V81)であれば、ステップ604
にてデイレイカウンタCDLYが正か否かを判別し、C
DLY > Qであればステップ605にてCDLYを
0とし、ステップ606に進む。ステップ606では、
デイレイカウンタCDLYを1減算し、ステップ607
.608にてデイレイカウンタCDLYを最小値TDL
でガードする。この場合、デイレイカウンタCDLYが
最小値TDLに到達したときにはステップ609にて第
1の空燃比フラグF1を“0”(リーン)とする。なお
、最小値TDLは上流側02センサ13の出力において
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リーン遅延時間であって、負
の値で定義される。他方、リッチ(V + > V *
 r )であれば、ステップ610にてデイレイカウン
タCDLYが負か否かを判別し、CDLY<0であれば
ステップ611にてCDLYを0とし、ステップ612
に進む。ステップロ12ではデイレイカウンタCDLY
を1加算し、ステップ613.614にてデイレイカウ
ンタCDLYを最大値TDRでガードする。この場合、
デイレイカウンタCDLYが最大値TDRに到達したと
きにはステップ615にて第1の空燃比フラグF1を“
1″(リッチ)とする。なお、最大値TDRは上流側0
2センサ13の出力において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
リッチ遅延時間であって、正の値で定義される。
In step 602, the output V+ of the upstream 02 sensor 13 is
is A/D converted and taken in, and in step 603 it is determined whether or not V is less than the comparison voltage Vml, for example 0.45V, that is, it is determined whether the air-fuel ratio is rich or lean, that is, lean (v1≦ V81), step 604
Determine whether the delay counter CDLY is positive or not at C.
If DLY>Q, CDLY is set to 0 in step 605 and the process proceeds to step 606. In step 606,
Decrease the delay counter CDLY by 1, and step 607
.. At 608, the delay counter CDLY is set to the minimum value TDL.
Guard with. In this case, when the delay counter CDLY reaches the minimum value TDL, the first air-fuel ratio flag F1 is set to "0" (lean) in step 609. Note that the minimum value TDL is a lean delay time for maintaining the determination that the fuel is in a rich state even if there is a change from rich to lean in the output of the upstream side 02 sensor 13, and is defined as a negative value. . On the other hand, rich (V + > V *
r), it is determined in step 610 whether the delay counter CDLY is negative or not, and if CDLY<0, CDLY is set to 0 in step 611, and step 612
Proceed to. In Stepro 12, the delay counter CDLY
is incremented by 1, and in steps 613 and 614, the delay counter CDLY is guarded with the maximum value TDR. in this case,
When the delay counter CDLY reaches the maximum value TDR, the first air-fuel ratio flag F1 is set to "
1'' (rich).The maximum value TDR is 0 on the upstream side.
This is a rich delay time for maintaining the determination that the lean state is present even if the output of the second sensor 13 changes from lean to rich, and is defined as a positive value.

ステップ616では、第1の空燃比フラグF1の符号が
反転したか否かを判別する、すなわち遅延処理後の空燃
比が反転したか否かを判別する。空燃比が反転していれ
ば、ステップ617にて、第1の空燃比フラグF 1.
の値により、リッチからり一ンへの反転か、リーンから
リッチへの反転かを判別する。リッチからリーンへの反
転であれば、ステップ618:こてFAF −FAF+
I’lSRとスキップ的1こ増大させ、逆に、リーンか
らリッチへの反転であれば、ステップ619にてPAF
 −FAF−R3Lとスキップ的に減少させる。つまり
、スキップ処理を行う。
In step 616, it is determined whether the sign of the first air-fuel ratio flag F1 has been inverted, that is, it is determined whether the air-fuel ratio after the delay processing has been inverted. If the air-fuel ratio is inverted, in step 617, the first air-fuel ratio flag F1.
The value of determines whether the reversal is from rich to lean or from lean to rich. If it is a reversal from rich to lean, step 618: Trowel FAF -FAF+
I'lSR is increased by 1 in a skip manner, and conversely, if it is a reversal from lean to rich, PAF is increased in step 619.
-FAF-R3L and decrease in a skip manner. In other words, skip processing is performed.

ステップ612にて第1の空燃比フラグF1の符号が反
転していなければ、ステップ620.621.622に
て積分処理を行う。つまり、ステップ620にて、F1
=“0”か否かを判別し、F1=“0” (リーン)で
あればステップ621 にてPAP −FAF+KIR
とし、他方、F1=“1” (リッチ)であればステッ
プ622 にてFAF −FAF−KIL とする。こ
こで、積分定数KIR,KILはスキップ量R3R,R
3Lに比して十分小さく設定してあり、つまり、KIR
(KIL) <RSR(R3L)である。従って、ステ
ップ621はリーン状態(F1=“0“)で燃料噴射量
を徐々に増大させ、ステップ622はリッチ状!’!(
F1=“1”)で燃料噴射量を徐々に減少させる。
If the sign of the first air-fuel ratio flag F1 is not inverted in step 612, integration processing is performed in steps 620, 621, and 622. That is, in step 620, F1
= “0” or not, and if F1 = “0” (lean), at step 621 PAP -FAF+KIR
On the other hand, if F1="1" (rich), FAF -FAF-KIL is set in step 622. Here, the integral constants KIR, KIL are the skip amounts R3R, R
It is set sufficiently small compared to 3L, that is, KIR
(KIL) <RSR(R3L). Therefore, step 621 gradually increases the fuel injection amount in a lean state (F1="0"), and step 622 gradually increases the fuel injection amount in a rich state! '! (
F1="1") to gradually reduce the fuel injection amount.

ステップ618.619.621.622にて演算され
た空燃比補正係数FAFは、ステップ623にて、最小
値たとえば0.8にてガードされ、また、最大値たとえ
ば1.2にてガードされる。これにより、何らかの原因
で空燃比補正係数FAFが大きくなり過ぎ、もしくは小
さくなり過ぎた場合に、その値で機関の空燃比を制御し
てオーバーリッチ、オーバリーンになるのを防ぐ。
The air-fuel ratio correction coefficient FAF calculated in steps 618, 619, 621, and 622 is guarded at a minimum value, for example, 0.8, and at a maximum value, for example, 1.2, at step 623. As a result, if the air-fuel ratio correction coefficient FAF becomes too large or too small for some reason, the air-fuel ratio of the engine is controlled using that value to prevent over-rich or over-lean conditions.

上述のごとく演算されたFAFをRAM105に格納し
て、ステップ624にてこのルーチンは終了する。
The FAF calculated as described above is stored in the RAM 105, and the routine ends at step 624.

第7図は第6図のフローチャートによる動作を補足説明
するタイミング図である。上流側02センサ13の出力
により第7図(A)に示すごとくリッチ、リーン判別の
空燃比信号A/Fが得られると、デイレイカウンタCD
LYは、第7図(B)に示すごとく、リッチ状態でカウ
ントアツプされ、リーン状態でカウントダウンされる。
FIG. 7 is a timing diagram supplementary explanation of the operation according to the flowchart of FIG. 6. When the air-fuel ratio signal A/F for rich/lean discrimination is obtained from the output of the upstream 02 sensor 13 as shown in FIG. 7(A), the delay counter CD
As shown in FIG. 7(B), LY is counted up in a rich state and counted down in a lean state.

この結果、第7図(C)に示すごとく、遅延処理された
空燃比信号A/F’  (フラグF1に相当)が形成さ
れる。たとえば、時刻t、にて空燃比信号A/Fがリー
ンからリッチに変化しても、遅延処理された空燃比信号
A/F’はリッチ遅延時間TDRだけリーンに保持され
た後に時刻t2にてリッチに変化する。時刻1.にて空
燃比信号A/Fがリッチからリーンに変化しても、遅延
処理された空燃比信号A/F’はリーン遅延時間(−T
DL)相当だけリッチに保持された後に時刻t4にてリ
ーンに変化する。しかし空燃比信号A/Fが時刻js+
t6+t7のごとくリッチ遅延時間TDRの短い期間で
反転すると、デイレイカウンタCDLYが最大値TDR
に到達するのに時間を要し、この結果、時刻t。
As a result, as shown in FIG. 7(C), a delayed air-fuel ratio signal A/F' (corresponding to flag F1) is formed. For example, even if the air-fuel ratio signal A/F changes from lean to rich at time t, the delayed air-fuel ratio signal A/F' is maintained lean for the rich delay time TDR, and then at time t2. Changes to rich. Time 1. Even if the air-fuel ratio signal A/F changes from rich to lean at
DL) After being held rich by a considerable amount, it changes to lean at time t4. However, the air-fuel ratio signal A/F is at time js+
When the rich delay time TDR is reversed in a short period like t6+t7, the delay counter CDLY reaches the maximum value TDR.
It takes time to reach t, and as a result, time t.

にて遅延処理後の空燃比信号A/F’が反転される。。At , the air-fuel ratio signal A/F' after the delay processing is inverted. .

つまり、遅延処理後の空燃比信号A/F’は遅延処理前
の空燃比信号A/Fに比べて安定となる。このように遅
延処理後の安定した空燃比信号A/F’にもとづいて第
7図(D)に示す空燃比補正係数FAFが得られる。
In other words, the air-fuel ratio signal A/F' after the delay process is more stable than the air-fuel ratio signal A/F before the delay process. In this manner, the air-fuel ratio correction coefficient FAF shown in FIG. 7(D) is obtained based on the stable air-fuel ratio signal A/F' after the delay processing.

次に、下流側02センサ15による第2の空燃比フィー
ドバック制御について説明する。第2の空燃比フィード
バック制御としては、第1の空燃比フィードバック制御
定数としてのステップ量RSR,R3L、積分定数KI
R,にIL、遅延時間TDR,TDL。
Next, the second air-fuel ratio feedback control by the downstream 02 sensor 15 will be explained. The second air-fuel ratio feedback control includes step amounts RSR and R3L as first air-fuel ratio feedback control constants, and an integral constant KI.
R, IL, delay time TDR, TDL.

もしくは上流側o2センサ13の出力■、の比較電圧V
l11を可変にするシステムと、第2の空燃比補正係数
FAF2を導入するシステムとがある。
Or the comparison voltage V of the output ■ of the upstream O2 sensor 13
There are systems that make l11 variable and systems that introduce a second air-fuel ratio correction coefficient FAF2.

たとえば、リッチスキップ量R3Rを大きくすると、制
御空燃比をリッチ側に移行でき、また、リーンスキップ
量R3Lを小さくしても制御空燃比をリッチ側に移行で
き、他方、リーンスキップ量R3Lを大きくすると、制
御空燃比をリーン側に移行でき、また、リッチスキップ
量R3Rを小さくしても制御空燃比をリーン側に移行で
きる。
For example, if the rich skip amount R3R is increased, the controlled air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and even if the lean skip amount R3L is decreased, the controlled air-fuel ratio can be shifted to the rich side.On the other hand, if the lean skip amount R3L is increased, the controlled air-fuel ratio can be shifted to the rich side. , the controlled air-fuel ratio can be shifted to the lean side, and even if the rich skip amount R3R is made small, the controlled air-fuel ratio can be shifted to the lean side.

したがって、下流側02センサ15の出力に応じてリッ
チスキップ量R3Rおよびリーンスキップ量R3Lを補
正することにより空燃比が制御できる。また、リッチ積
分定数KIRを大きくすると、制御空燃比をリッチ側に
移行でき、また、リーン積分定数KILを小さくしても
制御空燃比をリッチ側に移行でき、他方、リーン積分定
数KILを大きくすると、制御空燃比をリーン側に移行
でき、また、リッチ積分定数KIRを小さくしても制御
空燃比をリーン側に移行できる。従って、下流側0□セ
ンサ15の出力に応じてリッチ積分定数KIRおよびリ
ーン積分定数KILを補正することにより空燃比が制御
できる。リッチ遅延時間TDRを大きくもしくはリーン
遅延時間(−TDL)を小さく設定すれば、制御空燃比
はリッチ側に移行でき、逆に、リーン遅延時間(−T[
lL)を大きくもしくはリッチ遅延時間(TDR)を小
さく設定すれば、制御空燃比はリーン側に移行できる。
Therefore, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the rich skip amount R3R and the lean skip amount R3L according to the output of the downstream 02 sensor 15. Furthermore, by increasing the rich integral constant KIR, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and even by decreasing the lean integral constant KIL, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side.On the other hand, by increasing the lean integral constant KIL, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side , the controlled air-fuel ratio can be shifted to the lean side, and even if the rich integral constant KIR is made small, the controlled air-fuel ratio can be shifted to the lean side. Therefore, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the rich integral constant KIR and the lean integral constant KIL according to the output of the downstream 0□ sensor 15. By setting the rich delay time TDR large or the lean delay time (-TDL) small, the control air-fuel ratio can shift to the rich side; conversely, the lean delay time (-T[
By setting lL) large or setting the rich delay time (TDR) small, the controlled air-fuel ratio can be shifted to the lean side.

つまり、下流側02センサ15の出力に応じて遅延時間
TDR,TDLを補正することにより空燃比が制御でき
る。さらにまた、比較電圧VRIを大きくすると制御空
燃比をリッチ側に移行でき、また、比較電圧V It 
lを小さくすると制御空燃比をリーン側に移行できる。
That is, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the delay times TDR and TDL according to the output of the downstream 02 sensor 15. Furthermore, if the comparison voltage VRI is increased, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and the comparison voltage V It
By reducing l, the controlled air-fuel ratio can be shifted to the lean side.

従って、下流側02センサ15の出力に応じて比較電圧
VRIを補正することにより空燃比が制御できる。
Therefore, by correcting the comparison voltage VRI according to the output of the downstream 02 sensor 15, the air-fuel ratio can be controlled.

これらスキップ量、積分定数、遅延時間、比較電圧を下
流側02センサによって可変とすることはそれぞれに長
所がある。たとえば、遅延時間は非常に微妙な空燃比の
調整が可能であり、また、スキップ量は、遅延時間のよ
うに空燃比のフィードバック周期を長くすることなくレ
スポンスの良い制御が可能である。従って、これら可変
量は当然2つ以上組み合わされて用いられ得る。
Making these skip amount, integral constant, delay time, and comparison voltage variable by the downstream 02 sensor has its own advantages. For example, the delay time allows for very delicate air-fuel ratio adjustment, and the skip amount can be controlled with good response without lengthening the air-fuel ratio feedback period unlike the delay time. Therefore, naturally, two or more of these variable amounts can be used in combination.

次に、空燃比フィードバック制御定数としてのスキップ
量を可変としたダブル0□センサシステムについて説明
する。
Next, a double 0□ sensor system in which the skip amount as an air-fuel ratio feedback control constant is variable will be described.

第8図は下流側02センサ15の出力にもとづく第2の
空燃比フィードバック制御ルーチンであって、所定時間
たとえば512fflS毎に実行される。
FIG. 8 shows a second air-fuel ratio feedback control routine based on the output of the downstream 02 sensor 15, which is executed every predetermined period of time, for example, every 512fflS.

ステップ801〜805では、下流側0□センサ15に
よる閉ループ条件か否かを判別する。たとえば、上流側
02センサ13による閉ループ条件の不成立(ステップ
801)に加えて、冷却水温THWが所定値(たとえば
70℃)以下のとき(ステップ802)、スロットル弁
16が全開(LL=“1”)のとき(ステップ803)
、軽負荷のとき(Q / N e < X + )(ス
テップ804)、下流側02センサ15が活性化してい
ないとき(ステップ805)等が閉ループ条件が不成立
であり、その他の場合が閉ループ条件成立である。閉ル
ープ条件でなければステップ821に進み、閉ループ条
件であればステップ806に進み、リッチスキップ量R
3Rの更新速度のうちスキップ量係数に++ 、  k
L(> 1)を演算するが、これについては、後述する
In steps 801 to 805, it is determined whether the downstream 0□ sensor 15 is in a closed loop condition. For example, in addition to the failure of the closed loop condition determined by the upstream 02 sensor 13 (step 801), when the cooling water temperature THW is below a predetermined value (for example, 70°C) (step 802), the throttle valve 16 is fully opened (LL = “1”). ) (step 803)
, the closed loop condition is not satisfied when the load is light (Q / N e < It is. If it is not a closed-loop condition, the process proceeds to step 821, and if it is a closed-loop condition, the process proceeds to step 806, where the rich skip amount R is
Of the update speed of 3R, the skip amount coefficient is ++, k
L (> 1) is calculated, which will be described later.

ステップ807では、下流側02センサ15の出力V2
をA/D変換して取り込み、ステップ808にてV2が
比較電圧VRまたとえば0.55V以下か否かを判別す
る、つまり、空燃比がリッチかリーンかを判別する。な
お、比較電圧VR□は触媒コンバータ12の上流、下流
で生ガスの影響による出力特性が異なることおよび劣化
速度が異なること等を考慮して上流側02センサ13の
出力の比較電圧VRIより高く設定されているが、この
設定は任意でもよい。この結果、V2 ≦V12(リー
ン)であればステップ809に進み、第2の空燃比フラ
グF2を“0″とし、V2 > V112 (リ−/ 
f) テあればステップ810に進み、第2の空燃比フ
ラグF2を“1”とする。
In step 807, the output V2 of the downstream side 02 sensor 15 is
In step 808, it is determined whether V2 is equal to or less than the comparison voltage VR, for example, 0.55V, that is, it is determined whether the air-fuel ratio is rich or lean. Note that the comparison voltage VR□ is set higher than the comparison voltage VRI of the output of the upstream side 02 sensor 13, taking into consideration that the output characteristics differ due to the influence of raw gas and the deterioration rate differs between upstream and downstream of the catalytic converter 12. However, this setting may be optional. As a result, if V2≦V12 (lean), the process proceeds to step 809, where the second air-fuel ratio flag F2 is set to “0”, and V2 > V112 (lean).
f) If yes, proceed to step 810 and set the second air-fuel ratio flag F2 to "1".

ステップ811では、第2の空燃比フラグF2の符号が
反転したか否かを判別する、すなわち触媒下流の空燃比
が反転したか否かを判別する。空燃比が反転していれば
、ステップ812にて反転数カウンタCREVを1加算
する。なお、この反転数カウンタCREVは後述の第9
図に更新速度演算ルーチンにおいて用いられる。次に、
ステップ813にて、第2の空燃比フラグF2の値によ
り、リッチからリーンへの反転か、リーンからリッチへ
の反転かを判別する。リッチからリーンへの反転であれ
ば、ステップ814にてRSR= RSR+ k tr
・ΔR3とスキップ的に増大させ、逆にリーンからリッ
チへの反転であれば、ステップ815にてRSR−R3
R+ kL・ΔR5とスキップ的に減少させる。つまり
、スキップ処理を行う。
In step 811, it is determined whether the sign of the second air-fuel ratio flag F2 has been inverted, that is, it is determined whether the air-fuel ratio downstream of the catalyst has been inverted. If the air-fuel ratio is inverted, the inversion number counter CREV is incremented by 1 in step 812. Note that this reversal number counter CREV is the ninth
It is used in the update speed calculation routine shown in the figure. next,
In step 813, it is determined based on the value of the second air-fuel ratio flag F2 whether the reversal is from rich to lean or from lean to rich. If it is a reversal from rich to lean, in step 814 RSR = RSR + k tr
・Increase ΔR3 in a skip manner, and conversely, if it is a reversal from lean to rich, RSR-R3 is increased in step 815.
It is decreased in a skip manner to R+kL・ΔR5. In other words, skip processing is performed.

ステップ811にて第2の空燃比フラグF2の符号が反
転していなければ、ステップ816.817.818に
て積分処理を行う。つまり、ステップ816にて、F2
=“0”か否かを判別し、F2=“0” (リーン)で
あればステップ817 にてRSR−R3R+ΔR5と
し、他方、F2=“1” (リッチ)であればステップ
818 にてRSR−RSR−ΔR5とする。なお、上
述のごとく、k++  (kL)>1である。従って、
ステップ816 はリーン状態(F2= “0”)でリ
ッチスキップ量R3Rを徐々に増大させ、ステップ81
7はリッチ状態(F2=“1”)でリッチスキップ量R
8Rを徐々に減少させる。
If the sign of the second air-fuel ratio flag F2 is not inverted in step 811, integration processing is performed in steps 816, 817, and 818. That is, in step 816, F2
If F2="0" (lean), RSR-R3R+ΔR5 is set in step 817, and on the other hand, if F2="1" (rich), RSR-R3R+ΔR5 is set in step 818. Let RSR-ΔR5. Note that, as described above, k++ (kL)>1. Therefore,
Step 816 gradually increases the rich skip amount R3R in the lean state (F2="0"), and step 81
7 is rich state (F2="1") and rich skip amount R
Gradually reduce 8R.

ステップ819では、リッチスキップ量R5Rを最大値
たとえば7.5%でガードし、また最小値たとえば2.
5%にてガードする。なお、最小値2.5%は過渡追従
性がそこなわれないレベルの値であり、また、最大値M
AXは空燃比変動によりドライバビリティの悪化が発生
しないレベルの値である。
In step 819, the rich skip amount R5R is guarded at a maximum value, for example, 7.5%, and a minimum value, for example, 2.5%.
Guard at 5%. Note that the minimum value of 2.5% is a value at a level where transient followability is not impaired, and the maximum value M
AX is a value at a level at which drivability does not deteriorate due to air-fuel ratio fluctuations.

ステップ820では、リーンスキップ1iR3Lを、R
AM105−RSR とする。
In step 820, the lean skip 1iR3L is
AM105-RSR.

そして、ステップ821にてこのルーチンは終了する。The routine then ends at step 821.

第9図は第8図の更新速度演算ステップ806の詳細な
フローチャートである。すなわち、ステップ901にて
、所定時間を計数するためのカウンタCNTを1増大さ
せ、ステップ902にて所定時間経過した(CNT >
 CNTO)か否かを判別する。所定期間経過前であれ
ばステップ906に進み、このルーチンは終了する。こ
れにより、所定時間(CNT=CNTO)毎にステップ
903〜905が実行される。
FIG. 9 is a detailed flowchart of the update rate calculation step 806 of FIG. That is, in step 901, a counter CNT for counting a predetermined time is incremented by 1, and in step 902, it is determined that the predetermined time has elapsed (CNT >
CNTO). If the predetermined period has not yet elapsed, the process advances to step 906 and this routine ends. As a result, steps 903 to 905 are executed every predetermined time (CNT=CNTO).

ステップ903では、RAM105より下流側02セン
サ15の出力反転数CREVを読出し、ROM104に
格納された1次元マツプを用いてリッチ側スキップ量係
数に、を補間計算し、また、ステップ904では、RO
M104に格納された1次元マツプを用いてリーン側ス
キップ量係数kLを補間計算する。そして、ステップ9
05にて、両カウンタCNT 、 CREVをクリアす
る。
In step 903, the output reversal number CREV of the downstream side 02 sensor 15 is read from the RAM 105, and the one-dimensional map stored in the ROM 104 is used to interpolate and calculate the rich side skip amount coefficient.
A lean side skip amount coefficient kL is calculated by interpolation using the one-dimensional map stored in M104. And step 9
At 05, both counters CNT and CREV are cleared.

このように、所定時間(CNT =CNTO)では、下
流側02センサ15の出力反転数CREVが小さい程、
三元触媒は新品あるいは02ストレージ効果大であり、
他方、下流側0□センサ15の出力反転数CRεVが大
きい程、三元触媒は劣化している(第4図参照)。した
がって、下流側02センサ15の出力反転数CRεVは
三元触媒の劣化度を示す。第9図のステップ903.9
04によれば、リッチ側スキップ里係数k11をリーン
側スキップ量係数に、より大きくし、さらに、三元触媒
の劣化度が大きい程(すなわちCREVが大きい程)、
両係数に、、kLを小さくすると共に、係数に、の減少
度合を係数kLの減少度合よりも大きくすることで両係
数に、、kLを対称に近づけている。
In this way, at a predetermined time (CNT = CNTO), the smaller the output reversal number CREV of the downstream side 02 sensor 15, the more
The three-way catalyst has a great effect on new or 02 storage,
On the other hand, the larger the output reversal number CRεV of the downstream 0□ sensor 15, the worse the three-way catalyst is (see FIG. 4). Therefore, the output reversal number CRεV of the downstream 02 sensor 15 indicates the degree of deterioration of the three-way catalyst. Step 903.9 of FIG.
According to 04, the rich side skip coefficient k11 is made larger than the lean side skip amount coefficient, and furthermore, the greater the degree of deterioration of the three-way catalyst (that is, the greater the CREV),
Both coefficients and kL are made symmetrical by making kL smaller and making the degree of decrease in coefficient kL larger than the degree of decrease in coefficient kL.

なお、第8図において、スキップ量係数kl。In addition, in FIG. 8, the skip amount coefficient kl.

kLを三元触媒の劣化度で可変としているが、k、、k
Lを一定にし、積分量ΔR3を三元触媒の劣化度に応じ
て可変としてもよい。
kL is variable depending on the degree of deterioration of the three-way catalyst, but k,,k
It is also possible to keep L constant and to vary the integral amount ΔR3 depending on the degree of deterioration of the three-way catalyst.

第10図は噴射量演算ルーチンであって、所定クランク
角毎たとえば360@CAに実行される。ステップ10
旧ではRAJQ5より吸入空気量データQ及び回転速度
データNeを読出して基本噴射量TAtiPを演算する
。たとえばTAUP←α・Q / N e (αは定数
)とする。ステップ1002では、最終噴射量TAUを
、TAU −TAUP −FAF・β+Tにより演算す
る。
FIG. 10 shows an injection amount calculation routine, which is executed at every predetermined crank angle, for example, at 360@CA. Step 10
In the old version, the basic injection amount TAtiP was calculated by reading the intake air amount data Q and rotational speed data Ne from RAJQ5. For example, assume that TAUP←α・Q/N e (α is a constant). In step 1002, the final injection amount TAU is calculated by TAU - TAUP - FAF·β+T.

なお、β、Tは他の運転状態パラメータによって定まる
補正量である。次いで、ステップ1003にて、噴射量
TAUをダウンカウンタ108にセットすると共にフリ
ップフロップ109 をセットして燃料噴射を開始させ
る。そして、ステップ1004にてこのルーチンは終了
する。
Note that β and T are correction amounts determined by other operating state parameters. Next, in step 1003, the injection amount TAU is set in the down counter 108 and the flip-flop 109 is set to start fuel injection. This routine then ends in step 1004.

なお、上述のごとく、噴射量TAUに相当する時間が経
過すると、ダウンカウンタ108のボローアウト信号に
よってフリップフロップ109がリセットされて燃料噴
射は終了する。
As described above, when the time corresponding to the injection amount TAU has elapsed, the flip-flop 109 is reset by the borrow-out signal of the down counter 108, and the fuel injection ends.

第11図は第6図の変更例を示し、スキップ量係数km
、kLの他の演算方法を示すものである。
FIG. 11 shows a modification example of FIG. 6, in which the skip amount coefficient km
, kL.

この場合には、第8図のステップ806及び第9図のル
ーチンは省略される。
In this case, step 806 in FIG. 8 and the routine in FIG. 9 are omitted.

第11図においては、第6図のルーチンに、ステップ1
101〜1109を付加しである。すなわち、上流側0
2センサ13による閉ルーチン条件成立のもとで(ステ
ップ601) 、上流側0□センサ13の出力V、の1
周期毎にステップ1101〜1105のフローが実行さ
れ、それ以外のときにステップ1106〜1109のフ
ローが実行される。
In FIG. 11, step 1 is added to the routine of FIG.
101 to 1109 are added. In other words, upstream side 0
2 sensor 13 close routine condition is satisfied (step 601), upstream side 0□ sensor 13 output V, 1
The flow of steps 1101 to 1105 is executed every cycle, and the flow of steps 1106 to 1109 is executed at other times.

たとえば、上流側o2センサ13の出力V、がリッチか
らリーンの反転時以外では、ステップ1106〜110
9ニテ、下流側o2センサ15の出力V2の最大値Vm
ax 、最小値Vminが演算される。この結果、上流
側02センサ13の出力v1がリッチからリーンへの反
転時には、フローはステップ1101に進む。
For example, when the output V of the upstream O2 sensor 13 is not reversed from rich to lean, steps 1106 to 110
9, the maximum value Vm of the output V2 of the downstream O2 sensor 15
ax and the minimum value Vmin are calculated. As a result, when the output v1 of the upstream 02 sensor 13 is reversed from rich to lean, the flow advances to step 1101.

ステップ1101では、下流側02センサ15の出力v
2の振れ幅ΔVを、 ΔV4−Vmax −Vrn+n に、より演算し、ステップ1102にてΔVが所定値x
2以下か否かを判別する。ΔV>Xtであればステップ
1105に直接進む。つまり、第12図の矢印y、、Y
2に示すように、下流側0□センサ15の出力v2はリ
ーンからリッチもしくはリッチかリーンへの反転時に非
常に大きい振れ幅を有するので、これを除外するために
ステップ1102を設けである。
In step 1101, the output v of the downstream sensor 15
The swing width ΔV of 2 is calculated by ΔV4−Vmax −Vrn+n, and in step 1102, ΔV is set to a predetermined value x
It is determined whether the value is 2 or less. If ΔV>Xt, the process directly proceeds to step 1105. In other words, the arrows y, ,Y in Fig. 12
As shown in FIG. 2, the output v2 of the downstream 0□ sensor 15 has a very large swing when changing from lean to rich or from rich to lean, so step 1102 is provided to exclude this.

ステップ1102にてΔX≦X2の場合のみ、ステップ
1103に進み、値ΔVにもとづきROM104に格納
された1次元マツプを用いてリッチ側スキップ量係数k
gを補間計算し、また、ステップ1104では、ROM
104に格納された1次元マツプを用いてリーン側スキ
ップ量係数kLを補間計算する。そして、ステップ11
05にて、最大値xmax 、最小値Vminを最新の
値v2で初期化する。
In step 1102, only when ΔX≦X2, the process proceeds to step 1103, and the rich side skip amount coefficient k is calculated using the one-dimensional map stored in the ROM 104 based on the value ΔV.
g is calculated by interpolation, and in step 1104, the ROM
Using the one-dimensional map stored in 104, the lean side skip amount coefficient kL is calculated by interpolation. And step 11
At step 05, the maximum value xmax and the minimum value Vmin are initialized to the latest value v2.

なお、ステップ1103.1104での振れ幅ΔVの代
りに、その平均値(もしくはなまし値)を用いてもよい
Note that instead of the amplitude of fluctuation ΔV in steps 1103 and 1104, its average value (or smoothed value) may be used.

第12図に示すように、上流側02センサ13の出力v
1の1周期Tでは、下流側02センサ15の出力の振れ
幅ΔVが小さい程、三元触媒は新品あるいは0□ストレ
ージ効果大であり、他方、下流側02センサ15の出力
の振れ幅ΔVが大きい程、三元触媒は劣化している。し
たがって、下流側02センサ15の出力v2の振れ幅Δ
Vは三元触媒の劣化度を示す。第11図のステップ11
03゜1104によれば、リッチ側スキップ量係数に、
をリーン側スキップ量係数kLより大きくし、さらに、
三元触媒の劣化度が大きい程(すなわちΔVが大きい程
)、両係数km、kLを小さくすると共に、係数kRの
減少度合を係数kLの減少度合よりも大きくすることで
両係数kR1kLを対称に近づけている。
As shown in FIG. 12, the output v of the upstream 02 sensor 13
In one period T of 1, the smaller the amplitude ΔV of the output of the downstream 02 sensor 15, the greater the three-way catalyst is new or the 0□ storage effect; The larger the value, the worse the three-way catalyst is. Therefore, the amplitude Δ of the output v2 of the downstream side 02 sensor 15
V indicates the degree of deterioration of the three-way catalyst. Step 11 in Figure 11
According to 03°1104, the rich side skip amount coefficient is
is larger than the lean side skip amount coefficient kL, and further,
The greater the degree of deterioration of the three-way catalyst (that is, the greater ΔV), the smaller both coefficients km and kL are, and the degree of decrease in coefficient kR is made larger than the degree of decrease in coefficient kL, thereby making both coefficients kR1kL symmetrical. It's getting closer.

なお、上述の三元触媒の劣化度がある程度進んだときに
は、アラームを付勢して運転者に知らしめることもでき
る。
Note that when the degree of deterioration of the three-way catalyst described above has progressed to a certain degree, an alarm can be activated to notify the driver.

また、第1の空燃比フィードバック制御は4ms毎に、
また、第2の空燃比フィードバック制御は512m5毎
に行われるのは、空燃比フィードバック制御は応答性の
良い上流側02センサによる制御を主として行い、応答
性の悪い下流側02センサによる制御を従にして行うた
めである。
In addition, the first air-fuel ratio feedback control is performed every 4 ms.
In addition, the second air-fuel ratio feedback control is performed every 512 m5, which is because the air-fuel ratio feedback control mainly controls the upstream 02 sensor, which has good responsiveness, and subtly controls the downstream 02 sensor, which has poor responsiveness. This is for the purpose of doing so.

また、上流側02センサによる空燃比フィードバック制
御における他の制御定数、たとえば遅延時間、積分定数
、等を下流側02センサの出力により補正するダブル0
□センサシステムにも、また、第2の空燃比補正係数を
導入するダブル02センサシステムにも本発明を適用し
得る。また、スキップ量、遅延時間、積分定数のうちの
2つを同時に制御することにより制御性を向上できる。
In addition, other control constants in the air-fuel ratio feedback control by the upstream 02 sensor, such as delay time, integral constant, etc., are corrected by the output of the downstream 02 sensor.
□The present invention can be applied to a sensor system as well as a double 02 sensor system that introduces a second air-fuel ratio correction coefficient. Furthermore, controllability can be improved by simultaneously controlling two of the skip amount, delay time, and integral constant.

さらにスキップ量R3R,RSLのうちの一方を固定し
他方のみを可変とすることも、遅延時間TDR,TDL
のうちの一方を固定し他方のみを可変とすることも、あ
るいはリッチ積分定数KIR,IJ−ン積分定数KIL
の一方を固定し他方を可変とすることも可能である。
Furthermore, it is also possible to fix one of the skip amounts R3R, RSL and make only the other variable.
It is also possible to fix one of them and make only the other variable, or to change the Ricci integral constant KIR, IJ-
It is also possible to have one of them fixed and the other variable.

また、本発明は触媒下流にのみ空燃比センサを設けたシ
ングル空燃比センサシステムにも適用し得る。この場合
には、触媒下流空燃比センサの出力に応じて直接空燃比
補正量FAFを演算し、この演算速度(更新速度)を三
元触媒の劣化度に応じて可変とすればよい。もちろん、
この場合には、第11図、第12図に示す触媒劣化度判
別は適用しない。
Furthermore, the present invention can also be applied to a single air-fuel ratio sensor system in which an air-fuel ratio sensor is provided only downstream of the catalyst. In this case, the air-fuel ratio correction amount FAF may be directly calculated according to the output of the catalyst downstream air-fuel ratio sensor, and the calculation speed (update speed) may be made variable according to the degree of deterioration of the three-way catalyst. of course,
In this case, the catalyst deterioration degree determination shown in FIGS. 11 and 12 is not applied.

また、吸入空気量センサとして、エアフローメータの代
すに、ニルマン渦センサ、ヒートワイヤセンサ等を用い
ることもできる。
Furthermore, instead of the air flow meter, a Nirman vortex sensor, a heat wire sensor, or the like may be used as the intake air amount sensor.

さらに、上述の実施例では、吸入空気量および機関の回
転速度に応じて燃料噴射量を演算しているが、吸入空気
圧および機関の回転速度、もしくはスロットル弁開度お
よび機関の回転速度に応じて燃料噴射量を演算してもよ
い。
Furthermore, in the above embodiment, the fuel injection amount is calculated according to the intake air amount and the engine rotation speed, but the fuel injection amount is calculated according to the intake air pressure and the engine rotation speed, or the throttle valve opening and the engine rotation speed. The fuel injection amount may also be calculated.

さらに、上述の実施例では、燃料噴射弁により吸気系へ
の燃料噴射量を制御する内燃機関を示したが、キャブレ
タ式内燃機関にも本発明を適用し得る。たとえばエレク
トリック・エア・コントロールバルブ(EACV)によ
り機関の吸入空気量を調整して空燃比を制御するもの、
エレクトリック・ブリード・エア・コントロールバルブ
によりキャブレタのエアブリード量を調整してメイン系
通路およびスロー系通路への大気の導入により空燃比を
制御するもの、機関の排気系へ送り込まれる2次空気量
を調整するもの、等に本発明を適用し得る。この場合に
は、ステップ1001における基本噴射量TAUP相当
の基本燃料噴射量がキヤブレタ自身によって決定され、
すなわち、吸入空気量に応じて吸気管負圧と機関の回転
速度に応じて決定され、ステップ1002にて最終燃料
噴射量TAUに相当する供給空気量が演算される。
Further, in the above embodiment, an internal combustion engine is shown in which the amount of fuel injected into the intake system is controlled by a fuel injection valve, but the present invention can also be applied to a carburetor type internal combustion engine. For example, an electric air control valve (EACV) adjusts the intake air amount of the engine to control the air-fuel ratio.
The electric bleed air control valve controls the air-fuel ratio by adjusting the amount of air bleed from the carburetor and introducing atmospheric air into the main system passage and slow system passage, and controls the amount of secondary air sent to the engine exhaust system. The present invention can be applied to things that need to be adjusted. In this case, the basic fuel injection amount corresponding to the basic injection amount TAUP in step 1001 is determined by the carburetor itself,
That is, it is determined according to the intake air amount, the intake pipe negative pressure, and the rotational speed of the engine, and in step 1002, the supplied air amount corresponding to the final fuel injection amount TAU is calculated.

さらに、上述の実施例では、空燃比センサとして02セ
ンサを用いたが、COセンサ、リーンミクスチャセンサ
等を用いることもできる。特に、上流側空燃比センサと
してTlO□センサを用いると、制御応答性が向上し、
下流側空燃比センサの出力による過補正が防止できる。
Furthermore, in the above embodiment, the 02 sensor was used as the air-fuel ratio sensor, but a CO sensor, lean mixture sensor, etc. may also be used. In particular, when a TlO□ sensor is used as the upstream air-fuel ratio sensor, control responsiveness improves,
Overcorrection due to the output of the downstream air-fuel ratio sensor can be prevented.

さらに、上述の実施例はマイクロコンビコータすなわち
ディジタル回路によって構成されているが、アナログ回
路により構成することもできる。
Further, although the above-described embodiment is constructed using a microcombicoater, that is, a digital circuit, it may also be constructed using an analog circuit.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、空燃比補正量(ダ
ブル空燃比センサシステムにあっては、空燃比フィード
バック制御定数)を非対称に更新することによりNOx
 エミッションの悪化、ドライバビリティの悪化を防止
でき、しかも、三元触媒の劣化度に応じて上記非対称の
更新速度を可変としているので理論空燃比からの制御空
燃比の中心ずれを小さくでき、エミッションの悪化を防
止できる。
As explained above, according to the present invention, by asymmetrically updating the air-fuel ratio correction amount (air-fuel ratio feedback control constant in the double air-fuel ratio sensor system),
It is possible to prevent deterioration of emissions and drivability, and since the above-mentioned asymmetrical update speed is variable according to the degree of deterioration of the three-way catalyst, it is possible to reduce the center deviation of the control air-fuel ratio from the stoichiometric air-fuel ratio, thereby reducing emissions. Deterioration can be prevented.

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

第1図は本発明の詳細な説明するための全体ブロック図
、 第2図はシングル02センサシステムおよびダブル02
センサシステムを説明する排気エミッション特性図、 第3図は三元触媒の浄化特性を示すグラフ、第4図は本
発明の詳細な説明する図、 第5図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図、 第6図、第8図、第9図、第10図、第11図は第5図
の制御回路の動作を説明するためのフローチャート、 第7図は第6図のフローチャートを補足説明するための
タイミング図、 第12図は第11図のフローチャートを補足説明するた
めのタイミング図である。 1・・・機関本体、    2・・・エアフローメータ
、4・・・ディストリビユータ、 5・6・・・クランク角センサ、 10・・・制御回路、   12・・・触媒コンバータ
、13・・・上流側02センサ、 15・・・下流側02センサ、 7・・・アイ ドルスイ ッチ。
Figure 1 is an overall block diagram for explaining the present invention in detail, Figure 2 is a single 02 sensor system and a double 02 sensor system.
Figure 3 is a graph showing the purification characteristics of the three-way catalyst; Figure 4 is a diagram explaining the present invention in detail; Figure 5 is the air-fuel ratio of the internal combustion engine according to the present invention. FIG. 6, FIG. 8, FIG. 9, FIG. 10, and FIG. 11 are flowcharts for explaining the operation of the control circuit shown in FIG. 5; FIG. is a timing diagram for supplementary explanation of the flowchart of FIG. 6, and FIG. 12 is a timing diagram for supplementary explanation of the flowchart of FIG. 11. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Engine body, 2... Air flow meter, 4... Distributor, 5, 6... Crank angle sensor, 10... Control circuit, 12... Catalytic converter, 13... Upstream side 02 sensor, 15... Downstream side 02 sensor, 7... Idle switch.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、内燃機関の排気通路に設けられた三元触媒(12)
と、 該三元触媒の少なくとも下流側の排気通路に設けられ、
前記機関の空燃比を検出する下流側空燃比センサ(15
)と、 該下流側空燃比センサの出力に応じて空燃比補正量を演
算し、その際に、前記下流側空燃比センサの出力がリー
ンの場合の前記空燃比補正量の第1の更新速度を前記下
流側空燃比センサの出力がリッチの場合の前記空燃比補
正量の第2の更新速度より大きくした空燃比補正量演算
手段と、前記三元触媒の劣化度を判別する劣化度判別手
段と、 該三元触媒の劣化度が大きくなる程、前記第1、第2の
更新速度を小さくし、その際に、前記第1の更新速度の
減少度合を前記第2の更新速度の減少度合より大きくし
た更新速度変更手段と、前記空燃比補正量に応じて前記
機関の空燃比を調整する空燃比調整手段と、 を具備する内燃機関の空燃比制御装置。
[Claims] 1. Three-way catalyst (12) provided in the exhaust passage of an internal combustion engine
and provided in an exhaust passage at least downstream of the three-way catalyst,
a downstream air-fuel ratio sensor (15) that detects the air-fuel ratio of the engine;
), and calculates an air-fuel ratio correction amount according to the output of the downstream air-fuel ratio sensor, and at that time, calculates a first update rate of the air-fuel ratio correction amount when the output of the downstream air-fuel ratio sensor is lean. an air-fuel ratio correction amount calculation means that makes the output of the downstream side air-fuel ratio sensor larger than a second update rate of the air-fuel ratio correction amount when the output of the downstream air-fuel ratio sensor is rich; and a deterioration degree determination means that determines the degree of deterioration of the three-way catalyst. and, as the degree of deterioration of the three-way catalyst increases, the first and second update speeds are made smaller, and at this time, the degree of decrease in the first update rate is set as the degree of decrease in the second update rate. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: a larger update speed changing means; and an air-fuel ratio adjusting means for adjusting the air-fuel ratio of the engine according to the air-fuel ratio correction amount.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009092002A (en) * 2007-10-10 2009-04-30 Denso Corp Air-fuel ratio control device for internal combustion engine

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