JPH03141840A - Air-fuel ratio control device for internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio control device for internal combustion engine

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JPH03141840A
JPH03141840A JP27722689A JP27722689A JPH03141840A JP H03141840 A JPH03141840 A JP H03141840A JP 27722689 A JP27722689 A JP 27722689A JP 27722689 A JP27722689 A JP 27722689A JP H03141840 A JPH03141840 A JP H03141840A
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JP
Japan
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air
fuel ratio
lean
sensor
rich
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Application number
JP27722689A
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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)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To discriminate the misfire of an engine ignition system from that of a fuel system so as to facilitate the disposal of a failure by judging the misfire of the engine ignition system at the time of the auxiliary air-fuel ratio correction quantity reaching the lean side limit value, and displaying this. CONSTITUTION:When misfire is generated to an ignition system, unburnt gas and residual air are exhausted from a misfired cylinder even if the air-fuel ratios of all the cylinders are theoretical air-fuel ratios, so that an upstream side air-fuel ratio sensor performs lean output, and the main air-fuel ratio correction quantity is operated onto the rich side by a main air-fuel ratio correction quantity operating means and adjusted onto the rich side by an air-fuel ratio adjusting means. Influenced by this, a downstream side air-fuel ratio sensor performs rich output, so that an auxiliary air-fuel ratio correction quantity operating means operates the auxiliary air-fuel ratio correction quantity onto the lean side, and at the time of the auxiliary air-fuel ratio correction quantity reaching the lean side limit value MIN, an ignition system misfire display means judges the generation of misfire due to the abnormality of the ignition system and displays it accordingly. The misfire caused by the abnormality of the ignition system can be thus discriminated positively from that caused by the abnormality of a fuel system, thereby facilitating the disposal of a failure and preventing catalyst degradation.

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上流側および下流側に空燃比
センサ(本明細書では、酸素濃度センサ(02センサ)
)を設け、上流側の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、特に
その点火系失火異常判別に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention provides air-fuel ratio sensors (herein, oxygen concentration sensors (02 sensors)) on the upstream and downstream sides 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 an upstream 02 sensor as well as air-fuel ratio feedback control using a downstream 02 sensor, and particularly relates to an ignition system misfire abnormality determination.

〔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02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02
センサの出力特性のばらつきおよび燃料噴射弁等の部品
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センサンステムが既に提案されている(
参照:特開昭61−234241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、上流側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 02 sensor that detects oxygen concentration is installed at a location in the exhaust system as close to the combustion chamber as possible, that is, at the gathering part of the exhaust manifold upstream of the catalytic converter. Improving the accuracy of air-fuel ratio control is hindered by variations in sensor output characteristics. It takes 02
In order to compensate for variations in sensor output characteristics, variations in parts such as fuel injection valves, and changes over time or aging, a second 02 sensor is provided downstream of the catalytic converter, and air-fuel ratio feedback control by the upstream 02 sensor is performed. In addition, a double 02 sensor stem that performs air-fuel ratio feedback control using the downstream 02 sensor has already been proposed (
Reference: Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-234241). 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
に近い値になっている。
(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、
02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
02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,
If the 02 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 02 sensor system, good exhaust emissions are guaranteed as long as the downstream 02 sensor maintains stable output characteristics.

〔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、上述のダブル02センサシステムにおい
ては、点火系の異常に対しては何ら対策していないため
に、点火系に異常が生じて失火が生じる場合であっても
ユーザはそのまま機関の運転を継続し、この結果、触媒
内において未燃ガスと残留空気とが反応して触媒が過熱
され、触媒の劣化を招くという課題がある。
However, the double 02 sensor system described above does not take any measures against abnormalities in the ignition system, so even if an abnormality occurs in the ignition system and a misfire occurs, the user can continue to operate the engine. However, as a result, there is a problem in that unburned gas and residual air react within the catalyst, overheating the catalyst and causing deterioration of the catalyst.

また、上述のダブル02センサシステムにおいて、失火
判別方法としては、燃焼圧センサを用いてトルク変動に
より検出する方法を導入しても、失火原因が燃料系か点
火系かを判別できず、やはり、点火系による失火のみを
判別できない。
In addition, in the double 02 sensor system described above, even if a method of detecting by torque fluctuation using a combustion pressure sensor is introduced as a misfire determination method, it is still not possible to determine whether the cause of the misfire is the fuel system or the ignition system. It is not possible to determine if the misfire is due to the ignition system.

従って、本発明の目的は、ダブル空燃比センサシステム
において点火系失火を判別して故障診断を確実にするこ
とにより、触媒劣化を未然に防止することである。
Therefore, an object of the present invention is to prevent catalyst deterioration by determining ignition system misfire in a double air-fuel ratio sensor system and ensuring failure diagnosis.

〔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(すられた三元触媒
CCRoの上流側の排気通路には、機関の空燃比を検出
する上流側空燃比センサが設けられ、また、三元触媒C
C2゜の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。主空燃比補正
量演算手段は上流側空燃比センサの出力V1がリッチの
ときに機関の空燃比をリーンとし、該出力VIがリーン
のときに機関の空燃比をリッチとするように主空燃比補
正量を演算し、補助空燃比補正量演算手段は下流側空燃
比センサの出力v2がリッチのときに機関の空燃比をリ
ーンとし、該出力V2がリーンのときに機関の空燃比を
リッチとするように流動空燃比補正量を演算する。空燃
比利用手段は主空燃比補正量及び補助空燃比補正量に応
じて機関の空燃比を調整する。リーン側限界値到達判別
手段は補助空燃比補正量がリーン側限界値MINに到達
したか否かを判別し、この結果、補助空燃比補正量がリ
ーン側限界値に到達したときに、点火系失火異常表示手
段は機関が点火系失火異常であると判別して表示するも
のである。
That is, an upstream air-fuel ratio sensor for detecting the air-fuel ratio of the engine is provided in the exhaust passage upstream of the three-way catalyst CCRo installed in the exhaust passage of the internal combustion engine.
A downstream air-fuel ratio sensor is provided in the exhaust passage downstream of C2° to detect the air-fuel ratio of the engine. The main air-fuel ratio correction amount calculation means sets the main air-fuel ratio so that the air-fuel ratio of the engine is made lean when the output V1 of the upstream air-fuel ratio sensor is rich, and the air-fuel ratio of the engine is made rich when the output VI is lean. Calculating the correction amount, the auxiliary air-fuel ratio correction amount calculation means makes the air-fuel ratio of the engine lean when the output v2 of the downstream side air-fuel ratio sensor is rich, and makes the air-fuel ratio of the engine rich when the output V2 is lean. Calculate the fluid air-fuel ratio correction amount so that. The air-fuel ratio utilization means adjusts the air-fuel ratio of the engine according to the main air-fuel ratio correction amount and the auxiliary air-fuel ratio correction amount. The lean-side limit value reaching determination means determines whether the auxiliary air-fuel ratio correction amount has reached the lean-side limit value MIN, and as a result, when the auxiliary air-fuel ratio correction amount reaches the lean-side limit value, the ignition system The misfire abnormality display means determines and displays that the engine has an ignition system misfire abnormality.

〔作 用〕[For production]

上述の手段によれば、点火系失火異常であれば、全気筒
の空燃比が理論空燃比近傍であっても、失火した気筒か
ら未燃ガスと残存空気(02)が排出される。従って、
上流側空燃比センサは上記残存空気(02)の影響を受
けてリーン出力を送出し、この結果、主空燃比補正量演
算手段は主空燃比補正量(FAF)をリッチ側(増大側
)に演算し、空燃比利用手段は機関の空燃比をリッチ側
に調整することになる。他方、下流側空燃比センサは空
燃比利用手段によるリッチ側空燃比調整の影響によりリ
ッチ出力を送出し、この結果、補助空燃比補正量演算手
段は補助空燃比補正量(R2H)をリーン側に演算する
。従って、補助空燃比補正量がリーン側限界値MINに
到達した時点で、点火系異常による失火が発生したもの
としたものである。
According to the above-mentioned means, if there is an ignition system misfire abnormality, unburned gas and residual air (02) are discharged from the misfired cylinder even if the air-fuel ratio of all cylinders is near the stoichiometric air-fuel ratio. Therefore,
The upstream air-fuel ratio sensor sends out a lean output under the influence of the residual air (02), and as a result, the main air-fuel ratio correction amount calculation means changes the main air-fuel ratio correction amount (FAF) to the rich side (increase side). Based on the calculation, the air-fuel ratio utilizing means adjusts the air-fuel ratio of the engine to the rich side. On the other hand, the downstream side air-fuel ratio sensor sends out a rich output due to the influence of the rich side air-fuel ratio adjustment by the air-fuel ratio utilization means, and as a result, the auxiliary air-fuel ratio correction amount calculation means changes the auxiliary air-fuel ratio correction amount (R2H) to the lean side. calculate. Therefore, when the auxiliary air-fuel ratio correction amount reaches the lean limit value MIN, it is assumed that a misfire has occurred due to an abnormality in the ignition system.

つまり、機関の空燃比のリッチ側へのずれ量は、上流側
空燃比センサの特性ずれに比べて、点火系の異常の場合
の方が大きく、この結果、点火系の異常の場合には、補
助空燃比補正量(R3H)は通常とりえる値よりも小さ
くなる。
In other words, the amount of deviation of the engine's air-fuel ratio toward the rich side is larger in the case of an abnormality in the ignition system than in the characteristic deviation of the upstream air-fuel ratio sensor, and as a result, in the case of an abnormality in the ignition system, The auxiliary air-fuel ratio correction amount (R3H) is smaller than the normally possible value.

従って、補助空燃比補正量が機関の空燃比を希薄とする
ための通常とりえない所定の限界値に達したか否かを判
断することで点火系の異常を検出することができる。
Therefore, it is possible to detect an abnormality in the ignition system by determining whether or not the auxiliary air-fuel ratio correction amount has reached a predetermined limit value that is normally not possible for making the air-fuel ratio of the engine lean.

なお、燃焼系異常による失火が発生した場合には、上流
側空燃比センサの出力が大幅に乱れ、従って、主空燃比
補正量FAFも大幅に乱れ、これを受けて補助空燃比補
正1R3Rがリーン側限界値MINに張り付くことはな
いので、燃料系異常による失火を点火系異常による失火
と誤認することはない。
Note that if a misfire occurs due to an abnormality in the combustion system, the output of the upstream air-fuel ratio sensor will be greatly disturbed, and therefore the main air-fuel ratio correction amount FAF will also be greatly disturbed, and in response to this, the auxiliary air-fuel ratio correction 1R3R will be set to lean. Since the side limit value MIN is never reached, a misfire caused by an abnormality in the fuel system will not be mistaken as a misfire caused by an abnormality in the ignition system.

〔実施例〕〔Example〕

第3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3図において、機関本
体1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は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10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72
0°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。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の入出力インターフェイス102
に供給され、このうちクランク角センサ6の出力はCP
U103の割込み端子に供給される。
FIG. 3 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. 3, an air flow meter 3 is provided in the intake passage 2 of the engine body 1. As shown in FIG. The air flow meter 3 directly measures the intake air amount, and includes, for example, a built-in potentiometer to generate an analog voltage output signal proportional to the intake air amount. This output signal is the control circuit 10's built-in multiplexer A.
/D converter 101. The distributor 4 has a shaft with a crank angle of 72, for example.
A crank angle sensor 5 that generates a reference position detection pulse signal every 0° and a crank angle sensor 6 that generates a reference position detection pulse signal every 30° in terms of crank angle are provided. The pulse signals of these crank angle sensors 5 and 6 are transmitted to the input/output interface 102 of the control circuit 10.
The output of the crank angle sensor 6 is supplied to CP.
It is supplied to the interrupt terminal of U103.

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。
Furthermore, a fuel injection valve 7 is provided in the intake passageway 2 for each cylinder for supplying pressurized fuel from the fuel supply system to the intake port.

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は冷却水の温度TH
’vV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. Water temperature sensor 9 indicates cooling water temperature TH
'Generate an analog voltage electrical signal according to vV. 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。
A catalytic converter 12 that accommodates a three-way catalyst that simultaneously purifies three toxic components HC, CO, and NOx in exhaust gas is provided in the exhaust system downstream of the exhaust manifold 11.

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。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。
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 sensor 13.15 generates an electrical signal according to the concentration of oxygen components in the exhaust gas.

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、へ/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ピュータとし
て構成され、A/D変換器101、人出力インターフェ
ース102 、CPt1103の外に、RAM104 
、RO五)105、バックアップRA !、1106、
クロック発生回路107等が設けられている。
That is, the 02 sensor 13.15 generates different output voltages to the H/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 microcomputer, for example, and includes an A/D converter 101, a human output interface 102, a CPt 1103, and a RAM 104.
, RO5) 105, Backup RA! ,1106,
A clock generation circuit 107 and the like 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。このアイドル状態出力
信号LLは制御回路10の人出力インターフェース10
2 に供給される。
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. This idle state output signal LL is transmitted to the human output interface 10 of the control circuit 10.
2.

18は2次空気導入吸気弁であって、減速時あるいはア
イドル時に2次空気を排気管11に供給してHC,CO
エミッションを低減するためのものである。
Reference numeral 18 denotes a secondary air intake valve, which supplies secondary air to the exhaust pipe 11 during deceleration or idling to collect HC, CO, etc.
This is to reduce emissions.

また、19は点火系異常による失火アラームである。Further, 19 is a misfire alarm due to an abnormality in the ignition system.

さらに、制御回路10において、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1
09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。
Furthermore, in the control circuit 10, a down counter 108
, flip-flop 109, and drive circuit 110 are for controlling the 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 1
09 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および冷却水
温データTH”vVは所定時間もしくは所定クランク角
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。
The intake air amount data Q and the cooling water temperature data TH''vV of the air flow sensor 3 are taken in by an A/D conversion routine executed at a predetermined time or every predetermined crank angle and stored in a predetermined area of the RAM 105.

つまり、RAM、1105+こお(するテ°−タQおよ
びT HW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RA !、+ 105の所定
領域に格納される。
In other words, the RAM, 1105 + data Q and THW are updated at predetermined intervals. Also, the rotational speed data Ne is calculated by the interrupt of the crank angle sensor 6 every 30° !, +105 are stored in a predetermined area.

第4図は上流側02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4 ms毎
に実行される。
FIG. 4 shows a first air-fuel ratio feedback control routine that calculates an air-fuel ratio correction coefficient FAF based on the output of the upstream 02 sensor 13, and is executed every predetermined period of time, for example, every 4 ms.

ステップ401では、上流側02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、始動後増量中、暖機増量中、パワー増量
中、触媒過熱防止のための○TP増量中、上流側0゜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426に直接進む。なお、空
燃比補正係数FAFを1.0としてもよい。他方、閉ル
ープ条件成立の場合はステップ402に進む。
In step 401, it is determined whether a closed loop (feedback) condition for the air-fuel ratio by the upstream 02 sensor 13 is satisfied. For example, when the cooling water temperature is below a predetermined value, the output signal of the upstream 0° sensor 13 is When there is no reversal, the closed-loop condition is not satisfied in any case such as a fuel cut, and the closed-loop condition is satisfied in other cases. If the closed loop condition is not met, the process proceeds directly to step 426. Note that the air-fuel ratio correction coefficient FAF may be set to 1.0. On the other hand, if the closed loop condition is satisfied, the process proceeds to step 402.

ステップ402では、上流側02センサ13の出力V1
をA/D変換して取込み、ステップ403にてVlが比
較電圧V□たとえば0.45 V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(V、≦V、1)であれば、ステップ404
にてデイレイカウンタCDLYが正か否かを判別し、C
DLY>0であればステップ405にてCDLYを0と
し、ステップ406 に進む。ステップ406では、デ
イレイカウンタCDLYを1減算し、ステップ407.
408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409にて空燃
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状態であって、負の渣で定
義される。他方、リーン(V+  >Via)であれば
、ステップ410にてデイレイカウンタ[:DLYが負
か否かを判別し、CDLY<Qであればステップ411
にてCDLYを0とし、ステップ412に進む。ステッ
プ412ではデイレイカウンタCDLYを1加算し、ス
テップ413、414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
415にて空燃比フラグF1を“1” (リッチ)とす
る。なお、最大値TDRは上流側02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状態であ
って、正の値で定義される。
In step 402, the output V1 of the upstream 02 sensor 13 is
is A/D converted and taken in, and in step 403 it is determined whether or not Vl is less than the comparison voltage V□, for example, 0.45 V. That is, it is determined whether the air-fuel ratio is rich or lean. , ≦V, 1), step 404
Determine whether the delay counter CDLY is positive or not at C.
If DLY>0, CDLY is set to 0 in step 405 and the process proceeds to step 406. In step 406, the delay counter CDLY is decremented by 1, and in step 407.
At 408, the delay counter CDLY is guarded with the minimum value TDL. In this case, when the delay counter CDLY reaches the minimum value TDL, the air-fuel ratio flag F1 is set to 0'' (lean) in step 409.The minimum value TDL is the change from rich to lean in the output of the upstream 02 sensor 13. This is a lean delay state to maintain the rich state even if there is a change, and is defined by a negative residue.On the other hand, if lean (V+ > Via), the delay counter is set at step 410. [: Determine whether DLY is negative or not, and if CDLY<Q, step 411
At step 412, CDLY is set to 0, and the process proceeds to step 412. In step 412, the delay counter CDLY is incremented by 1, and in steps 413 and 414, the delay counter CDLY is guarded at the maximum value TDR. In this case, when the delay counter CDLY reaches the maximum value TDR, the air-fuel ratio flag F1 is set to "1" (rich) in step 415. The maximum value TDR is a rich delay state for maintaining the determination that the engine is in a lean state even if there is a change from lean to rich in the output of the upstream 02 sensor 13, and is defined as a positive value. .

ステップ416では、空燃比フラグF L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417にて、空燃比フラグF1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418にてFAF −PAF+R3R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419にてFAF 4−FAF−R3Lと
スキップ的に減少させる。
In step 416, it is determined whether the sign of the air-fuel ratio flag FL 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 reversed,
In step 417, it is determined based on the value of the air-fuel ratio flag F1 whether the reversal is from rich to lean or from lean to rich. If the reversal is from rich to lean, step 418 skip-increases FAF -PAF+R3R; conversely, if the reversal from lean to rich, step 419 skip-increases FAF 4-FAF-R3L. decrease to

つまり、スキップ処理を行う。In other words, skip processing is performed.

ステップ412にて空燃比フラグF1の符号が反転して
いなければ、ステップ420.421.422にて積分
処理を行う。つまり、ステップ420にて、F1=″0
″′か否かを判別し、F1=“′0″ (リーン)であ
ればステップ421にてFAF −FAF+KIRとし
、他方、Fl=“1” (リッチ〉であればステップ4
22 にてFAF 4−FAF−KIL とする。ここ
で、積分定数KIR,KILはスキップ量R3R,R3
Lに比して十分小さく設定してあり、つまり、KIR(
KIL) <R3R(R5L)である。従って、ステッ
プ421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422はリッチ状態(F1=
“1”)で燃料噴射量を徐々に減少させる。
If the sign of the air-fuel ratio flag F1 is not inverted in step 412, integration processing is performed in steps 420, 421, and 422. That is, in step 420, F1=″0
If F1=“'0” (lean), FAF −FAF+KIR is set at step 421, and on the other hand, if Fl=“1” (rich>), step 4 is determined.
FAF 4-FAF-KIL at 22. Here, the integral constants KIR and KIL are the skip amounts R3R and R3
It is set sufficiently small compared to L, that is, KIR(
KIL) <R3R(R5L). Therefore, step 421 gradually increases the fuel injection amount in the lean state (F1="0"), and step 422 gradually increases the fuel injection amount in the rich state (F1="0").
"1") gradually reduces the fuel injection amount.

さらに、スキップ処理毎にステップ423.424にて
空燃比補正係数FAFの学習を行う。すなわち、ステッ
プ423では、学習条件が満たされているか否かを判別
する。たとえばRAJO5より吸入空気量データQを読
出し、Qく一定値か否かを判別する。
Furthermore, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is learned in steps 423 and 424 for each skip process. That is, in step 423, it is determined whether the learning conditions are satisfied. For example, the intake air amount data Q is read from RAJO5, and it is determined whether Q is a constant value or not.

Q≧一定値であればステップ425に直接進み、学習制
御を行わない。これは、吸入空気量Qが大きい場合に学
習制御を行うと、エバポの影響により学習値FGHAC
の該学習(過補正)が行われる可能性があるからである
。他方、学習条件が満たされていればステップ424に
おいて空燃比補正係数FAFの学習を行う。学習ステッ
プ424については後述する。
If Q≧constant value, the process directly advances to step 425 and learning control is not performed. This is because if learning control is performed when the intake air amount Q is large, the learning value FGHAC will change due to the influence of the evaporator.
This is because there is a possibility that this learning (over-correction) will be performed. On the other hand, if the learning conditions are satisfied, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is learned in step 424. The learning step 424 will be described later.

次に、ステップ418.419.421.422にて演
算された空燃比補正係数FAFはステップ425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
してオーバリッチ、オーバリーンになるのを防ぐ。
Next, the air-fuel ratio correction coefficient FAF calculated in steps 418, 419, 421, and 422 is guarded at a minimum value, for example, 0.8, at step 425, and is also guarded at a maximum value, for example, 1.2. . 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RA !、+ 1 (
15に格納して、ステップ426にてこのルーチンは終
了する。
The FAF calculated as described above is RA! , + 1 (
15, and the routine ends at step 426.

第5図は第4図の学習ステップ424の詳細なフローチ
ャートであって、前述のごとく、上流側○2センサ13
による空燃比フィードバック制御のもとで、学習条件が
満たされているときに、空燃比補正係数FAFのスキッ
プ毎に実行される。
FIG. 5 is a detailed flowchart of the learning step 424 in FIG.
Under the air-fuel ratio feedback control, when the learning condition is satisfied, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is executed every time the air-fuel ratio correction coefficient FAF is skipped.

すなわち、ステップ501にて、空燃比補正係数FAF
の平均値FAFAVを、 FAFAV←(FAF + FAFO) / まただし
、FAFOは前回スキップ直後のFAF値、により演算
し、ステップ502にて、FAFを次回の演算に備え、 FAFO←FAF とする。次いで、ステップ503にて ΔFAF −FAFAV−1,0 を演算する。
That is, in step 501, the air-fuel ratio correction coefficient FAF
The average value FAFAV of FAFAV is calculated as follows: FAFAV←(FAF + FAFO) / In addition, FAFO is calculated using the FAF value immediately after the previous skip, and in step 502, FAF is prepared for the next calculation and is set as FAFO←FAF. Next, in step 503, ΔFAF - FAFAV-1,0 is calculated.

次いで、ステップ504にてΔFAF>Qか否かを判別
し、この結果、ΔFAF>0であればステップ505に
て学習補正量FGHACを、 FGH八Cへ← FGHAC+ΔFGHACにより増大
させ、ステップ506.507にて最大値たとえば1.
05にてガードする。他方、ΔFAF≦0であればステ
ップ508にて学習補正量FGIIACを、FGIIA
C4−FG[(AC−ΔF G )I A Cにより減
少させ、ステップ509.510にて最小値たとえば0
.90にてガードする。なお、 △FAF1>K(正の
値)のときのみ、FGI(ACを更新してもよい。この
ようにして、学習制御によれば、空燃比補正係数FAF
が1. Oに収束するように学習補正量PGHACが増
減される。
Next, in step 504, it is determined whether ΔFAF>Q, and as a result, if ΔFAF>0, the learning correction amount FGHAC is increased to FGH8C←FGHAC+ΔFGHAC in step 505, and the process proceeds to steps 506 and 507. For example, the maximum value is 1.
Guard with 05. On the other hand, if ΔFAF≦0, in step 508 the learning correction amount FGIIAC is changed to FGIIA
C4-FG [(AC-ΔF G )I AC is reduced to a minimum value, e.g.
.. Guard at 90. Note that FGI (AC may be updated only when △FAF1>K (positive value). In this way, according to the learning control, the air-fuel ratio correction coefficient FAF
is 1. The learning correction amount PGHAC is increased or decreased so that it converges to O.

第6図は第4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6図(A>に示すごとくリッチ、リーン判別の
空燃比信号、へ/Fが得られると、デイレイカウンタC
DLYは、第6図(B)に示すごとく、リッチ状態でガ
ウンドアツブされ、リーン状態でカウントダウンされる
。この結果、第6図(C)に示すごと(、遅延処理され
た空燃比信号A/F’  (フラグFlに相当)が形成
される。
FIG. 6 is a timing diagram supplementary explanation of the operation according to the flowchart of FIG. 4. When the air-fuel ratio signal H/F for rich/lean discrimination is obtained from the output of the upstream 02 sensor 13 as shown in FIG. 6 (A>), the delay counter C
As shown in FIG. 6(B), DLY is grounded in a rich state and counted down in a lean state. As a result, a delayed air-fuel ratio signal A/F' (corresponding to flag Fl) is formed as shown in FIG. 6(C).

たとえば、時刻1.にて空燃比信号、へ/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だけり−ンに保持された
後に時刻t2にてリッチに変化する。時刻t3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(−TD
L)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tS+
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が最大値下DR
に到達するのに時間を要し、この結果、時刻t8にて遅
延処理後の空燃比信号A/F’が反転される。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6
図(D)に示す空燃比補正係数FAFが得られる。
For example, time 1. Even if the air-fuel ratio signal A changes from lean to rich, the delayed air-fuel ratio signal A
/F' changes to rich at time t2 after being held strong for the rich delay time TDR. Even if the air-fuel ratio signal A/F changes from rich to lean at time t3, the air-fuel ratio signal A/F' subjected to the delay processing is delayed by the lean delay time (-TD
L) After being kept rich for a considerable amount, it changes to lean at time t4. However, the air-fuel ratio signal A/F' at time tS+
When the rich delay time TDR is reversed in a short period like t6+t7, the delay counter CDLY becomes lower than the maximum value DR.
As a result, the air-fuel ratio signal A/F' after the delay process is inverted at time t8. In other words,
The air-fuel ratio signal A/F' after the delay processing is more stable than the air-fuel ratio signal A/F before the delay processing. In this way, based on the stable air-fuel ratio signal A/F' after the delay processing, the sixth
The air-fuel ratio correction coefficient FAF shown in Figure (D) is obtained.

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
定数としてのスキップ量RS RR5L 、積分定数K
IR,KIL、遅延時間TDR,TDL、もしくは上流
側0□センサ13の出力V+ の比較電圧V Rl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。
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 a skip amount RS RR5L as a first air-fuel ratio feedback control constant, and an integral constant K.
There is a system in which IR, KIL, delay time TDR, TDL, or comparison voltage VRl of the output V+ of the upstream 0□ sensor 13 is made variable, and a system in which a second air-fuel ratio correction coefficient FAF2 is introduced.

たとえば、リッチスキップ1RsR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
fiR3L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1R3L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1R3R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 rich skip 1RsR is increased, the controlled air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and even if lean skip fiR3L is decreased, the controlled air-fuel ratio can be shifted to the rich side.On the other hand, if lean skip 1R3L is increased,
The controlled air-fuel ratio can be shifted to the lean side, and even if the rich skip 1R3R is reduced, 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R8R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。
Therefore, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the rich skip amount R8R and the lean skip amount R3L according to the output of the downstream 02 sensor 15.

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02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(−TDL)を大きくもしくはリッチ遅延時間(
TDR) を小さく設宗すれば、制御空燃比はリーン側
に移行できる。つまり、下流/it、IJ○2センサ1
5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V
RI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Vtt+を小さくすると制御空燃比をリ
ーン側に移行できる。従って、下流側02センサ15の
出力に応じて比較電圧V、を補正することにより空燃比
が制御卸できる。
In addition, by increasing the rich integral constant KIR, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and the lean integral constant KIL
On the other hand, increasing the lean integral constant KIL allows the controlled air-fuel ratio to be shifted to the lean side, and even if the rich integral constant KIR is decreased, the controlled air-fuel ratio cannot be shifted to the rich side. You can move 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 02 sensor 15. If the rich delay time TDR is set large or the lean delay time (-TDL) is set small, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side; conversely, if the lean delay time (-TDL) is set large or the lean delay time (-TDL) is set small
By setting a small TDR), the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side. In other words, downstream/it, IJ○2 sensor 1
The air-fuel ratio can be controlled by correcting the delay times TDR and TDL according to the output of No. 5. Furthermore, the comparison voltage V
By increasing RI, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side,
Further, by reducing the comparison voltage Vtt+, the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side. Therefore, by correcting the comparison voltage V according to the output of the downstream side 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;ま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 and the air-fuel ratio can be adjusted very delicately, and the skip amount can be controlled with good response without lengthening the feedback period of the air-fuel ratio 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
量を可変にしたダブル02センサシステムについて説明
する。
Next, a double 02 sensor system in which the skip amount as an air-fuel ratio feedback control constant is made variable will be described.

第7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512 ms毎に実行される。ステップ701
〜706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701)に加え
て、冷却水温THWが所定値〈たとえば70℃)以下の
ときくステップ702〉、スロットル弁16が全閉(L
L=“1”)のとき(ステップ703)、回転速度Ne
 、車速、アイドルスイッチ17の信号LL、冷却水温
THW等にもとづいて2次空気が導入されていないとき
くステップ704)、軽負荷のとき(Q/Ne <XI
)(ステップ705)、下流側0□センサ15が活性化
していないとき(ステップ706)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
FIG. 7 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, 512 ms. Step 701
In steps 706 to 706, it is determined whether the downstream 0□ sensor 15 is in a closed loop condition. For example, upstream side 02 sensor 13
In addition to the failure of the closed loop condition (step 701), the cooling water temperature THW is lower than a predetermined value (for example, 70°C) (step 702), and the throttle valve 16 is fully closed (L
When L=“1” (step 703), the rotational speed Ne
, when the secondary air is not introduced based on the vehicle speed, the signal LL of the idle switch 17, the cooling water temperature THW, etc. (Step 704), when the load is light (Q/Ne <XI
) (step 705), the downstream 0□ sensor 15 is not activated (step 706), etc., the closed loop condition is not satisfied, and in other cases, the closed loop condition is satisfied.

閉ループ条件でなければステップ717に進み、閉ルー
プ条件であればステップ707に進む。
If the condition is not a closed loop condition, the process proceeds to step 717, and if the condition is a closed loop condition, the process proceeds to step 707.

ステップ707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709にてV2が
比較電圧VIlまたとえば0.55 V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VR2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0□センサ1
3の出力の比較電圧V。
In step 707, the output v2 of the downstream sensor 15
In step 709, it is determined whether V2 is lower than the comparison voltage VII, for example, 0.55 V, that is, it is determined whether the air-fuel ratio is rich or lean. Note that the comparison voltage VR2 is upstream of the catalytic converter 12,
The upstream side 0□sensor 1
3 output comparison voltage V.

より高く設定されているが、この設定は任意でもよい。Although it is set higher, this setting may be arbitrary.

この結果、V2≦Vl12(’J−ン)であればステッ
プ709.710.7111.:進み、V2 >VR2
(!Jプツチであればステップ712.713.714
.715に進む。すなわち、ステップ709では、R2
H−!l5R−!−ΔR3(一定値)とし、つまり、リ
ッチスキップ量R3Rを増大させて空燃比をリッチ側に
移行させ、ステップ710.711では、R2Hを最大
値MAx(=7.5%)にてガードし、他方、ステップ
712にてR2H−R2H−ΔR3とし、つまり、リッ
チスキップ量R3Rを減少させて空燃比をリーン側に移
行させ、ステップ713.714にてR2Hを最小値M
IN(=2.5%)にてガードする。なお、最小値MI
N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MAX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。
As a result, if V2≦Vl12('J-n), step 709.710.7111. : Advance, V2 > VR2
(!For J Petucci, step 712.713.714
.. Proceed to 715. That is, in step 709, R2
H-! l5R-! −ΔR3 (constant value), that is, the rich skip amount R3R is increased to shift the air-fuel ratio to the rich side, and in steps 710 and 711, R2H is guarded at the maximum value MAX (=7.5%), On the other hand, in step 712, R2H-R2H-ΔR3 is set, that is, the rich skip amount R3R is decreased to shift the air-fuel ratio to the lean side, and in steps 713 and 714, R2H is set to the minimum value M.
Guard at IN (=2.5%). Note that the minimum value MI
N is a value at a level that does not impair transient followability, and maximum value MAX is a value at a level at which drivability does not deteriorate due to air-fuel ratio fluctuations.

さらに、ステップ713.714にてリッチスキップ量
R3Rが最小値(リーン側限界1直)MINに張り付い
たときにはステップ715にて点火系失火アラーム19
を付勢する。
Further, when the rich skip amount R3R sticks to the minimum value (lean side limit 1st shift) MIN in steps 713 and 714, the ignition system misfire alarm 19 is detected in step 715.
energize.

ステップ715では、リーンスキップfiR3Lを、R
3L←10%−R2H とする。つまり、R5R+R5L =10%とする。
In step 715, the lean skip fiR3L is
3L←10%-R2H. That is, R5R+R5L=10%.

そして、ステップ717にてこのルーチンは終了する。The routine then ends at step 717.

第8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801
ではRA1、1105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TALIPを演算
する。たとえばTA[IP←α・Q/Ne(αは定数)
とする。ステップ802では、最終噴射ff1TAUを
、TA[I 4−TAUP・(FAF + FAHAC
)・β+γにより演算する。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803にて、噴射量TAUをダウンカウンタ10
8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804に
てこのルーチンは終了する。
FIG. 8 shows an injection amount calculation routine, which is executed at every predetermined crank angle, for example, 360° CA. Step 801
Then, the intake air amount data Q and rotational speed data Ne are read from RA1, 1105, and the basic injection amount TALIP is calculated. For example, TA[IP←α・Q/Ne (α is a constant)
shall be. In step 802, the final injection ff1TAU is converted to TA[I4-TAUP・(FAF+FAHAC
)・β+γ. Note that β·T is a correction amount determined by other operating state parameters. Next, in step 803, the injection amount TAU is counted down by the down counter 10.
8 and also sets the flip-flop 109 to start fuel injection. The routine then ends at step 804.

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.

このように、点火系による失火異常の場合には、上流側
02センサ13は失火気筒の残存空気(02)に応答し
てリーン出力を送出し、従って、空燃比補正係数FAF
はリッチ側に(増大側に)されるが、この場合のFAF
の増量は実際には僅かであり、しかも、この増量は第5
図に示す学習ルーチンによる学習値FG)IACに吸収
されるために、空燃比補正係数FAFは実質的にやはり
1.0である。
In this way, in the case of a misfire abnormality caused by the ignition system, the upstream 02 sensor 13 sends out a lean output in response to the residual air (02) in the misfiring cylinder, and therefore the air-fuel ratio correction coefficient FAF
is made to the rich side (increase side), but in this case FAF
The increase in the amount of
Since it is absorbed into the learned value FG)IAC by the learning routine shown in the figure, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is still substantially 1.0.

このような状態でも、空燃比はリッチとなるので、下流
側02センサ15は空燃比フィードバック制御定数とし
てのリッチスキップ量R3Rを減少させ、その下限値M
I Nに張り付かせることになる。これを利用して本発
明は点火系による失火を判別するようにした。
Even in such a state, the air-fuel ratio is rich, so the downstream 02 sensor 15 decreases the rich skip amount R3R as an air-fuel ratio feedback control constant, and the lower limit value M
It will stick to IN. Utilizing this, the present invention determines whether a misfire occurs due to the ignition system.

第1の空燃比フィードバック制御は4ms@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。
The first air-fuel ratio feedback control is 4ms@, and
The second air-fuel ratio feedback control is performed every 512 m5.The air-fuel ratio feedback control is performed primarily by the upstream 02 sensor, which has a good response, and is secondary to the control by the downstream 02 sensor, which has a poor response. It's for a reason.

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
2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 invention can be applied to two-sensor systems as well as double-02 sensor systems that introduce a second air-fuel ratio correction factor. 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,R3L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, R3L 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、吸入空気量センサとして、エアフローメータの代
りに、カルマン渦センサ、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 Karman 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時空気
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801における基本噴射量TA[lP相
当の基本燃料噴射量がキャブレフ自身によって決定され
、すなわち、吸入空気量に応じた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802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, and an electric bleed air control valve adjusts the amount of air bleed from the carburetor to control the main system passage and The present invention can be applied to devices that control the air-fuel ratio by introducing atmospheric air into the slow system passage, devices that adjust the amount of air sent to the exhaust system of an engine, and the like. In this case, the basic fuel injection amount corresponding to the basic injection amount TA[lP in step 801 is determined by the carburetor itself, that is, it is determined according to the intake pipe negative pressure according to the intake air amount and the rotational speed of the engine, At step 802, the amount of supplied air 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、C○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TlO2センサを用いると、制御応答性が向上する
Further, in the above-described embodiment, the 02 sensor was used as the air-fuel ratio sensor, but a C○ sensor, a lean mixture sensor, etc. may also be used. In particular, when a TlO2 sensor is used as the upstream air-fuel ratio sensor, control responsiveness is improved.

さらに、上述の実施例はマイクロコンピユータすなわち
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 embodiments are constructed using a microcomputer, 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、燃料系異常の失火
と区別し、点火系異常の失火を確実に判別でき、この結
果、故障対処を容易にでき、触媒劣化を未然に防止でき
る。
As described above, according to the present invention, it is possible to reliably distinguish a misfire caused by an abnormality in the ignition system from a misfire caused by an abnormality in the fuel system, and as a result, troubleshooting can be facilitated and deterioration of the catalyst can be prevented.

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

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4図、第5図、1目1に第7図、第8図は第3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6図は第4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・・・ディストリビュータ、 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0
2センサ、17・・・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.
Fig. 3 is an overall schematic diagram showing an embodiment of the air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to the present invention; Figs. 4, 5, and 7 are , FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the control circuit of FIG. 3, and FIG. 6 is a timing diagram for supplementary explanation of the flowchart of FIG. 4. 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 0
2 sensors, 17...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、 該三元触媒の上流側の排気通路に設けられ、前記機関の
空燃比を検出する上流側空燃比センサ(13)と、 前記三元触媒の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、 該上流側空燃比センサの出力がリッチのときに前記機関
の空燃比をリーンとし、該出力がリーンのときに前記機
関の空燃比をリッチとするように主空燃比補正量を演算
する主空燃比補正量演算手段と、 該下流側空燃比センサの出力がリッチのときに前記機関
の空燃比をリーンとし、該出力がリーンのときに前記機
関の空燃比をリッチとするように補助空燃比補正量を演
算する補助空燃比補正量演算手段と、 前記主空燃比補正量及び補助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利用手段と、 前記補助空燃比補正量がリーン側限界値に到達したか否
かを判別するリーン側限界値到達判別手段と、 前記補助空燃比補正量が前記リーン側限界値に到達した
ときに前記機関が点火系失火異常であると判別して表示
する点火系失火異常表示手段と、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
an upstream air-fuel ratio sensor (13) provided in the exhaust passage upstream of the three-way catalyst to detect the air-fuel ratio of the engine; and an upstream air-fuel ratio sensor (13) provided in the exhaust passage downstream of the three-way catalyst to detect the air-fuel ratio of the engine. a downstream air-fuel ratio sensor (15) that detects the air-fuel ratio of the engine; when the output of the upstream air-fuel ratio sensor is rich, the air-fuel ratio of the engine is lean; when the output is lean, the air-fuel ratio of the engine is set lean; main air-fuel ratio correction amount calculation means for calculating a main air-fuel ratio correction amount so that the output of the downstream side air-fuel ratio sensor is rich; auxiliary air-fuel ratio correction amount calculation means for calculating an auxiliary air-fuel ratio correction amount so as to make the air-fuel ratio of the engine rich at times; an air-fuel ratio utilizing means for adjusting the auxiliary air-fuel ratio correction amount; a lean-side limit value reaching determination means for determining whether the auxiliary air-fuel ratio correction amount has reached the lean-side limit value; 1. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: an ignition system misfire abnormality display means that determines and displays that the engine has an ignition system misfire abnormality when the engine reaches the ignition system misfire abnormality.
JP27722689A 1989-10-26 1989-10-26 Air-fuel ratio control device for internal combustion engine Pending JPH03141840A (en)

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