JPH0323332A - 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
JPH0323332A
JPH0323332A JP15563889A JP15563889A JPH0323332A JP H0323332 A JPH0323332 A JP H0323332A JP 15563889 A JP15563889 A JP 15563889A JP 15563889 A JP15563889 A JP 15563889A JP H0323332 A JPH0323332 A JP H0323332A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
fuel ratio
ratio
fuel
lean
Prior art date
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Pending
Application number
JP15563889A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Ikeda
愼治 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0323332A publication Critical patent/JPH0323332A/en
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Abstract

PURPOSE:To perform accurate control of an air-fuel ratio by a method wherein based on at least two of the ratio between lean and rich signal generating times or the ratio between response times and amplitude of the output voltage of an oxygen concentration detector, deterioration of the oxygen concentration detector is accurately decided. CONSTITUTION:Based on an output signal from an oxygen concentration detector 17 provided in an engine exhaust passage A, a fuel feed amount is controlled by a means B so that an air-fuel ratio of fuel-air mixture is adjusted to a target value. A fuel feed amount is fluctuated at an estimated period, and an air-fuel ratio is fluctuated alternately to the rich side and the lean side based on a target air-fuel ratio by means of a means C. At least two of the ratio between a lean and a rich signal generating time or the ratio between response times and amplitude of the output voltage of an oxygen concentration detector 17 when an air-fuel ratio is fluctuated are measured by a means D. According to each measuring result, by using a fuzzy inference, a fuel feed amount is regulated by a means E so that an air-fuel ratio under control is adjusted to a target value.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の空燃比制御装置に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来より機関排気通路内に配置された酸素濃度検出器(
以下02センサと称す)の出力信号に基いて空燃比が目
標空燃比となるように燃料の供給量をフィードバック制
御するようにした内燃機関が公知である。ところがこの
ような内燃機関では長期間の使用によって02センサが
劣化すると空燃比が目標空燃比からずれてくる。o2セ
ンサが劣化するとOxセンサの出力信号のりーン信号発
生期間とリンチ信号発生期間の発生時間比が変化したり
、或いはリーン信号、リッチ信号の応答時間が変化した
り、或いは02センサの出力信号レベルが変化したりす
るのでこれらの変化からo2センサが劣化したことを判
断することができる。
The oxygen concentration detector (which has traditionally been placed in the engine exhaust passage)
2. Description of the Related Art An internal combustion engine is known in which the amount of fuel supplied is feedback-controlled based on an output signal from a sensor (hereinafter referred to as 02 sensor) so that the air-fuel ratio becomes a target air-fuel ratio. However, in such an internal combustion engine, if the 02 sensor deteriorates due to long-term use, the air-fuel ratio will deviate from the target air-fuel ratio. When the O2 sensor deteriorates, the time ratio between lean signal generation period and Lynch signal generation period of the Ox sensor output signal changes, or the response time of the lean signal and rich signal changes, or the output signal of the 02 sensor changes. Since the level changes, it can be determined from these changes that the O2 sensor has deteriorated.

そこでフィードバック制1卸中の02センサの出力信号
のりーン信号発生時間とリッチ信号発生時間の発生時間
比を計測してこの計測結果から02センサの劣化を判断
するようにした02センサ劣化検出装置が公知である(
特公昭57−32773号公報および特公昭57−32
774号公報参照)。
Therefore, the 02 sensor deterioration detection device measures the generation time ratio between the lean signal generation time and the rich signal generation time of the output signal of the 02 sensor during feedback system 1 wholesale, and determines the deterioration of the 02 sensor from this measurement result. is publicly known (
Special Publication No. 57-32773 and Special Publication No. 57-32
(See Publication No. 774).

また、空燃比を三角波状に変化させたときのりーン信号
発生時間とリッチ時間発生時間の発生時間比から02セ
ンサの劣化を判断するようにした02センサの性能評価
装置が公知である(特開昭57−124248号公報参
照)。
Furthermore, there is a known 02 sensor performance evaluation device that determines the deterioration of the 02 sensor from the ratio of the lean signal generation time to the rich time generation time when the air-fuel ratio is changed in a triangular waveform (particularly (Refer to Japanese Patent Publication No. 1983-124248).

また、フィードバック制御中の02センサの出力信号レ
ベルの最大値と最小値から02センサの劣化を判断して
空燃比が目標空燃比となるように燃料噴射量をフィード
バック制御するようにした空燃比制御方法が公知である
(特開昭58−72646号公報参照)。
In addition, air-fuel ratio control is performed in which the deterioration of the 02 sensor is determined from the maximum and minimum values of the output signal level of the 02 sensor during feedback control, and the fuel injection amount is feedback-controlled so that the air-fuel ratio becomes the target air-fuel ratio. The method is known (see JP-A-58-72646).

〔発明が解決しようとする課題〕 ところがOtセンサが劣化するとO!センサのリーン信
号発生期間とリッチ信号発生期間の発生時間比が変化す
るか、或いはリーン信号、リッチ信号の応答時間が変化
するか、或いは02センサの出力信号レベルが変化する
1かは予測できない。
[Problem to be solved by the invention] However, when the Ot sensor deteriorates, O! It is impossible to predict whether the generation time ratio between the lean signal generation period and the rich signal generation period of the sensor will change, whether the response time of the lean signal and rich signal will change, or whether the output signal level of the 02 sensor will change.

従って上述のようにこれらの変化の一つを計測してみて
も02センサの劣化を正確に判断するのは困難であると
いう問題がある。
Therefore, even if one of these changes is measured as described above, there is a problem in that it is difficult to accurately determine the deterioration of the 02 sensor.

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

上記問題点を解決するために本発明によれば第1図の発
明の構成図に示されるように機関排気通路A内に配置さ
れた酸素濃度検出器17の出力信号に基いて空燃比が目
標空燃比となるように燃料の供給量をフィードバック制
御する燃料供給制御手段Bと、このフィードバック制御
を中止すると共に燃料の供給量を予め定められた周期で
変動せしめて空燃比を目標空燃比に対してリッチ側およ
びリーン側に交互に変動せしめる空燃比変動手段Cと、
空燃比変動手段Cによって空燃比を変動させたときの酸
素濃度検出器17の出力信号のり−ン信号発生時間とリ
ッチ信号発生時間の発生時間比、リーン信号とリッチ信
号の応答時間比および酸素濃度検出器17の出力電圧の
振幅のうちの少くとも二つを計測する計測手段Dと、こ
れら発生時間比、応答時間比および振幅のうちの少くと
も二つからファジィ推論を用いてフィードバック制御中
における空燃比が目標空燃比となるように燃料供給量を
増減せしめる燃料供給量増減手段Eとを具備している。
In order to solve the above problems, according to the present invention, the air-fuel ratio is set to the target based on the output signal of the oxygen concentration detector 17 disposed in the engine exhaust passage A, as shown in the block diagram of the invention in FIG. a fuel supply control means B that performs feedback control on the amount of fuel supplied so as to maintain the air-fuel ratio; an air-fuel ratio varying means C that alternately varies the air-fuel ratio to the rich side and lean side;
The output signal of the oxygen concentration detector 17 when the air-fuel ratio is varied by the air-fuel ratio variation means C. The generation time ratio of the lean signal generation time and the rich signal generation time, the response time ratio of the lean signal and the rich signal, and the oxygen concentration A measuring means D for measuring at least two of the amplitudes of the output voltage of the detector 17, and fuzzy inference from at least two of the generation time ratio, response time ratio, and amplitude during feedback control. It is equipped with a fuel supply amount increasing/decreasing means E for increasing/decreasing the fuel supply amount so that the air-fuel ratio becomes the target air-fuel ratio.

〔作 用] 02センサの劣化を表わす少くとも2つのパラメータに
基いて02センサの劣化を判断しているので02センサ
の劣化をより正確に判断することができ、より正確に空
燃比を目標空燃比に制御することができる。
[Function] Since the deterioration of the 02 sensor is determined based on at least two parameters that represent the deterioration of the 02 sensor, the deterioration of the 02 sensor can be determined more accurately, and the air-fuel ratio can be more accurately adjusted to the target air-fuel ratio. The fuel ratio can be controlled.

〔実施例〕〔Example〕

第2図を参照すると、1はシリンダブロック、2はピス
トン、3はシリンダヘッド、4は燃焼室、?は吸気弁、
6は吸気ボート、7は排気弁、8は排気ボート、9は点
火栓を夫々示す,吸気ボート6は対応する吸気技管10
を介してサージタンク11に接続され、各吸気技管10
内には夫々燃料噴射弁12が配置される。燃料噴射弁1
2からの燃料噴射量は電子制御ユニット20の出力信号
に基いて制御される。サージタンクl1は吸気ダクト1
3を介してエアクリーナ14に接続され、吸気ダクト1
3内にはスロットル弁15が配置される。一方、排気ボ
ート8は排気マニホルド16に接続され、この排気ボー
ト8内には0■センサ17が配置される。
Referring to FIG. 2, 1 is a cylinder block, 2 is a piston, 3 is a cylinder head, 4 is a combustion chamber, ? is the intake valve,
6 indicates an intake boat, 7 indicates an exhaust valve, 8 indicates an exhaust boat, and 9 indicates a spark plug.The intake boat 6 indicates a corresponding intake pipe 10.
are connected to the surge tank 11 through each intake pipe 10.
A fuel injection valve 12 is disposed inside each of the fuel injection valves. fuel injection valve 1
The fuel injection amount from 2 is controlled based on the output signal of the electronic control unit 20. Surge tank l1 is intake duct 1
3 to the air cleaner 14, and the intake duct 1
A throttle valve 15 is disposed within the throttle valve 3 . On the other hand, the exhaust boat 8 is connected to an exhaust manifold 16, and within this exhaust boat 8, a 0■ sensor 17 is arranged.

電子制御ユニット20はディジタルコンピュータからな
り、双方向性バス21によって相互に接続されたROM
 (リードオンリメモリ)22、RAM (ランダムア
クセスメモリ)23、CPU(マイクロプロセッサ)2
4、入力ポート25および出力ポート26を具備する。
The electronic control unit 20 consists of a digital computer with ROMs interconnected by a bidirectional bus 21.
(read only memory) 22, RAM (random access memory) 23, CPU (microprocessor) 2
4, an input port 25 and an output port 26.

エアフローメータ14は吸入空気量に比例した出力電圧
を発生し、この出力電圧はAD変換器27を介して人力
ポート25に入力される。スロットル弁l5にはスロッ
トル弁15がアイドリング開度であることを検出するス
ロットルスイッチl8が取付けられ、このスロットルス
イッチl日の出力信号が入力ボート25に人力される。
The air flow meter 14 generates an output voltage proportional to the amount of intake air, and this output voltage is input to the human power port 25 via the AD converter 27. A throttle switch l8 is attached to the throttle valve l5 to detect that the throttle valve 15 is at an idling opening, and the output signal of this throttle switch l is input manually to the input boat 25.

また、02センサ17の出力信号がAD変換器28を介
して人力ポート25に人力される。更に人力ボート25
には機関回転数を表わす出力信号を発生する回転数セン
サ19が接続される。一方、出力ポート26は駆動回路 29を介して燃料噴射弁l2に接続される.第2図に示
す実施例では基本的に次式に基いて燃料噴射弁l2から
の燃料噴射時間TAUが計算される。
Further, the output signal of the 02 sensor 17 is manually inputted to the manual port 25 via the AD converter 28 . Furthermore, 25 human-powered boats
A rotation speed sensor 19 is connected to generate an output signal representative of the engine rotation speed. On the other hand, the output port 26 is connected to the fuel injection valve l2 via a drive circuit 29. In the embodiment shown in FIG. 2, the fuel injection time TAU from the fuel injection valve l2 is basically calculated based on the following equation.

TAll = TP・(1+KOS)・(1+α)・F
AP−FここでTP:基本燃料噴射時間 KOS  :02センサ17の劣化による補正係数 α :空燃比を変動させるための変動係数 ?AF  :フィードバック補正係数 F :機関冷却水温等によるその他の補正係数 燃料噴射時間TAUは02センサt7の出力信号に基き
変化するフィードバック補正係数FAFによって空燃比
が目標空燃比となるように制御される。以下、本発明を
理解しやすくするために目標空燃比を理論空燃比とした
場合を例にとって説明する。
TAll = TP・(1+KOS)・(1+α)・F
AP-F where TP: Basic fuel injection time KOS: Correction coefficient α due to deterioration of 02 sensor 17: Variation coefficient for varying the air-fuel ratio? AF: Feedback correction coefficient F: Other correction coefficients based on engine cooling water temperature, etc. The fuel injection time TAU is controlled by the feedback correction coefficient FAF, which changes based on the output signal of the 02 sensor t7, so that the air-fuel ratio becomes the target air-fuel ratio. Hereinafter, in order to make it easier to understand the present invention, an example will be described in which the target air-fuel ratio is set to the stoichiometric air-fuel ratio.

O,センサ17は混合気が理論空燃比よりも大きいとき
、即ちリーンのときには0. 1ボルト程度の出力電圧
を発生し、混合気が理論空燃比よりも小さいとき、即ち
リッチのときには0.9ボルト程度の出力電圧を発生す
る。
0.0 when the air-fuel mixture is greater than the stoichiometric air-fuel ratio, that is, when it is lean. It generates an output voltage of about 1 volt, and when the air-fuel mixture is smaller than the stoichiometric air-fuel ratio, that is, when it is rich, it generates an output voltage of about 0.9 volt.

第3図はフィードバック補正係数FAFの制御ルーチン
を示しており、このルーチンは一定時間毎の割込みによ
って実行される. 第3図を参照するとまず初めにステップ30において0
■センサ17の出力電圧■が予め定められた基準値VO
、例えば0.45ボルトよりも高いか否かが判別される
。v>v0のときにはステップ31に進んで前回の割込
みルーチンではVくVoであったか否かが判別される。
FIG. 3 shows a control routine for the feedback correction coefficient FAF, and this routine is executed by interrupts at regular intervals. Referring to FIG. 3, first, in step 30, 0
■The output voltage of the sensor 17■ is a predetermined reference value VO
, for example, whether it is higher than 0.45 volts. When v>v0, the process advances to step 31, where it is determined whether or not V was less than Vo in the previous interrupt routine.

V<V.のときにはステップ32に進んでFAFから予
め定められたスキップ値Sが減算される。一方、前回の
割込みルーチンにおいてもV>V0であると判別された
ときにはステップ33に進んでFAFから予め定められ
た積分値K (K(S)が減算される。
V<V. When this happens, the process proceeds to step 32, where a predetermined skip value S is subtracted from FAF. On the other hand, if it is determined in the previous interrupt routine that V>V0, the process proceeds to step 33, where a predetermined integral value K (K(S)) is subtracted from FAF.

一方、ステップ30においてV<V0であると判断され
たときはステップ34に進んで前回の割込みルーチンに
おいてV>v0であったか否かが判別される。V>V0
であればステップ35に進んでFAFにスキップ値Sが
加算され、V,<V,であればステップ36に進んでF
AFに積分値Kが加算される。
On the other hand, if it is determined in step 30 that V<V0, the process proceeds to step 34, where it is determined whether or not V>v0 in the previous interrupt routine. V>V0
If so, the process proceeds to step 35, where the skip value S is added to FAF, and if V,<V, the process proceeds to step 36, where FAF is added.
Integral value K is added to AF.

従って第4図(A)に示すように混合気がリッチとなっ
てV>V0になると、即ち02センサ17がリッチ信号
を発生するとFAFは急激にスキップ{IISだけ減少
せしめられ、次いで積分値Kでもって徐々に減少せしめ
られる.その結果、燃料噴射時間TAUが短かくなるた
めに混合気はリーン側に徐々に変化する.一方、混合気
かりーンになって■くv0になると、即ち02センサl
7がリーン信号を発生するとFAFは急激にスキップ値
Sだけ増大せしめられ、次いで積分値Kでもって徐々に
増大せしめられる。その結果、燃料噴,射時間TAUが
長くなるために混合気はリッヂ側に徐々に変化する。こ
のようにして混合気はほぼ理論空燃比に維持され、この
ときフィードバック補正係数FAFは1. 0を中心と
して変動する。
Therefore, as shown in FIG. 4(A), when the air-fuel mixture becomes rich and V>V0, that is, when the 02 sensor 17 generates a rich signal, FAF is suddenly skipped {IIS is decreased, and then the integral value K As a result, it is gradually reduced. As a result, the fuel injection time TAU becomes shorter, and the mixture gradually changes to the lean side. On the other hand, when the mixture becomes low and reaches v0, that is, 02 sensor l
7 generates a lean signal, the FAF is suddenly increased by the skip value S, and then gradually increased by the integral value K. As a result, the fuel injection time TAU becomes longer, and the air-fuel mixture gradually changes toward the ridge side. In this way, the air-fuel mixture is maintained at approximately the stoichiometric air-fuel ratio, and at this time, the feedback correction coefficient FAF is 1. It fluctuates around 0.

ところが02センサl7が劣化すると第4図(B)に示
すようにリッチ信号発生時間T,.とリーン信号発生時
間TIとの発生時間比、例えばデューティー比(T,/
 (T,+Tz ))が第4図(A)に示す標準的なデ
ューティー比からずれたり、或いは第4図(C)に示す
ようにリーン信号の応答時間T7とリッチ信号の応答時
間Trとの応動時間比(tf/t,)が第4図(A)に
示す標準的な応答時間比からずれたり、或いは第4図(
D)に示すように02センサ■の出力信号Vの?大値と
最小値との差、即ち振幅ΔV.が第4図(A)に示す標
準的な振幅からずれたりする。0■センサ17が劣化す
るとこれらの現象のいづれか一つ、或いは二つ或いは全
部が起るが、どの一つ或いはどの二つが起こるかは予測
しえない。また、劣化した02センサl7によってフィ
ードバック制御を行うと第4図(B)に示されるように
デューティー比(Tr/ (T,+Tt ))が標準的
なデューティー比に比べて大きくなれば混合気かり一ン
側となり、小さくなれば混合気がリッチ側となり、また
第4図(C)に示されるように応答時間比(T7 /T
,)が標準的な応答時間比に比べて大きくなれば混合気
がリーン側となり、小さくなれば混合気がリッチ側とな
り、また第4図(D)に示されるように振幅Δ■1が標
準的な振幅に比べて小さくなれば混合気がリーン側とな
り、大きくなれば混合気がリッチ側となることは経験か
ら定性的にわかっているが定量的には正確にわからない
。また、これらの現象の二つ又は全部が同時に起こった
場合に、例えばデューティー比が標準的なデューティー
比に比べて大きくなり、同時に応答時間比が標準的な応
答時間比に比べて大きくなった場合には混合気がリーン
側となることは経験から定性的にわかっているが定量的
には正確にわからない. そこで第1図に示す実施例では−アイドリング運転時に
混合気を一定の周期でリーン側とリッチ側に交互に変動
せしめ、このときのデューティー比と標準的なデューテ
ィー比との偏差、およびこのときの応答時間比と標準的
な応答時間比との偏差、およびこのときの振幅と標準的
な振幅との偏差を求め、これらの偏差からファジィ推論
を用いてフィードバック制御中に混合気がリーンになる
かリッチになるかを判断し、この判断結果に基いてフィ
ードバック制御中の空燃比が理論空燃比となるように燃
料噴射量が制御される。
However, when the 02 sensor l7 deteriorates, the rich signal generation time T, . and the lean signal generation time TI, for example, the duty ratio (T, /
(T, +Tz )) deviates from the standard duty ratio shown in Figure 4 (A), or the response time T7 of the lean signal and the response time Tr of the rich signal differ as shown in Figure 4 (C). If the response time ratio (tf/t,) deviates from the standard response time ratio shown in FIG. 4(A), or if the response time ratio (tf/t,)
As shown in D), is the output signal V of the 02 sensor ■? The difference between the maximum value and the minimum value, that is, the amplitude ΔV. may deviate from the standard amplitude shown in FIG. 4(A). 0) If the sensor 17 deteriorates, one, two, or all of these phenomena will occur, but it is impossible to predict which one or which two will occur. In addition, when feedback control is performed using the deteriorated 02 sensor l7, as shown in Figure 4 (B), if the duty ratio (Tr/ (T, +Tt)) becomes larger than the standard duty ratio, the mixture is detected. If it becomes smaller, the mixture becomes richer, and as shown in Figure 4 (C), the response time ratio (T7/T
, ) is larger than the standard response time ratio, the mixture is on the lean side, and when it is smaller, the mixture is on the rich side, and as shown in Figure 4 (D), the amplitude Δ■1 is the standard. Although it is qualitatively known from experience that if the amplitude is smaller than the normal amplitude, the air-fuel mixture will be on the lean side, and if it is large, the air-fuel mixture will be on the rich side, but quantitatively it is not precisely known. Also, if two or all of these phenomena occur simultaneously, for example, if the duty ratio becomes larger than the standard duty ratio and at the same time the response time ratio becomes larger than the standard response time ratio. Although it is qualitatively known from experience that the air-fuel mixture will be on the lean side, quantitatively it is not precisely known. Therefore, in the embodiment shown in Fig. 1, the air-fuel mixture is alternately varied between the lean side and the rich side at a constant cycle during idling operation, and the deviation between the duty ratio at this time and the standard duty ratio, and the difference between the duty ratio at this time and the standard duty ratio are Find the deviation between the response time ratio and the standard response time ratio, and the deviation between the amplitude at this time and the standard amplitude, and use fuzzy inference from these deviations to determine whether the mixture will become lean during feedback control. It is determined whether the fuel is rich or not, and based on the result of this determination, the fuel injection amount is controlled so that the air-fuel ratio under feedback control becomes the stoichiometric air-fuel ratio.

次に第5図を参照して燃料噴射時間TAUの計算ルーチ
ンについて説明する。このルーチンは例えば360度ク
ランク角毎に実行される。
Next, a routine for calculating the fuel injection time TAU will be explained with reference to FIG. This routine is executed, for example, every 360 degrees of crank angle.

第5図を参照するとまず初めにステップ40においてエ
アフローメータ14の出力信号および機関回転数から基
本燃料噴射時間TPが計算される.次いでステップ4l
では例えばスロットルスイッチ18の出力信号および機
関回転数からアイドリング運転状態であるか否かが判別
される.アイドリング運転状態でないときにはステップ
42に進んで変動係数αが零とされ、次いでステップ4
3に進んで燃料噴射時間TAUが計算される。このとき
には燃料噴射時間TAUはフィードバック補正係数FA
Fに基いてフィードバック制御される.一方、アイドリ
ング運転状態でないときにはステップ44に進んで02
センサl7の劣化による補正係数KOSが零とされる。
Referring to FIG. 5, first, in step 40, the basic fuel injection time TP is calculated from the output signal of the air flow meter 14 and the engine speed. Then step 4l
For example, it is determined whether the engine is in an idling state based on the output signal of the throttle switch 18 and the engine speed. When it is not in the idling operation state, the process proceeds to step 42 where the coefficient of variation α is set to zero, and then step 4
Proceeding to step 3, the fuel injection time TAU is calculated. In this case, the fuel injection time TAU is the feedback correction coefficient FA.
Feedback control is performed based on F. On the other hand, if it is not in the idling state, the process proceeds to step 44 and the process proceeds to step 02.
The correction coefficient KOS due to the deterioration of the sensor l7 is set to zero.

次いでステップ45に進んでフィードバック補正係数F
AFが1.0に固定され、従ってこのときにはフィード
バック制御が中止される。次いでステップ43に進む。
Next, the process proceeds to step 45 to calculate the feedback correction coefficient F.
AF is fixed at 1.0, so feedback control is stopped at this time. The process then proceeds to step 43.

このとき後述するルーチンによって空燃比がリーンとリ
ッチを交互に繰返すように変動係数αが制御される。
At this time, the coefficient of variation α is controlled by a routine to be described later so that the air-fuel ratio alternates between lean and rich.

次に第9図に示すタイムチャートを参照しつつ第6図か
ら第8図に示す空燃比制御ルーチンについて説明する。
Next, the air-fuel ratio control routine shown in FIGS. 6 to 8 will be explained with reference to the time chart shown in FIG. 9.

この空燃比制御ルーチンは一定時間毎の割込みによって
実行される. 第6図から第8図を参照するとまず初めにステップ50
において例えばスロットルスイッチ18および機関回転
数からアイドリング運転状態であるか否かが判別される
。アイドリング運転状態である場合にはステップ5lに
進んでアイドリング運転状態になってから一定時間経過
したか否かが判別される。一定時間経過した場合にはス
テップ52に進んで計測完了フラグがセットされている
か否かが判別される。このときには計測完了フラグはリ
セットされているのでステップ53に進み、カウンタC
のカウント値が1だけインクリメントされる。即ち、第
9図に示されるようにアイドリング運転状態になってか
らt0において一定時間が経過するとカウンタCのカウ
ントアップ作用が開始される。
This air-fuel ratio control routine is executed by interrupts at regular intervals. Referring to FIGS. 6 to 8, first step 50
In this step, it is determined whether or not the engine is in an idling state based on, for example, the throttle switch 18 and the engine speed. If the vehicle is in the idling state, the process proceeds to step 5l, where it is determined whether a certain period of time has elapsed since the vehicle entered the idling state. If a certain period of time has elapsed, the process proceeds to step 52, where it is determined whether the measurement completion flag has been set. At this time, the measurement completion flag has been reset, so the process advances to step 53, and the counter C
The count value of is incremented by 1. That is, as shown in FIG. 9, when a certain period of time has elapsed at t0 after the engine enters the idling state, the counter C starts counting up.

次いでステップ54ではカウントCのカウント値が予め
定められた一定値C0よりも大きくなったか否かが判別
される。C<C.のときはステップ55に進んで変動係
数αが+αとされ、ステップ57に進む。一方、C>C
.になるとステップ56に進んで変動係数αが−αとさ
れ、ステップ57に進む。ステップ57ではカウンタC
のカウント値が2Coになったか否かが判別される。
Next, in step 54, it is determined whether the count value of count C has become larger than a predetermined constant value C0. C<C. If so, the process proceeds to step 55 where the coefficient of variation α is set to +α, and the process proceeds to step 57. On the other hand, C>C
.. If so, the process proceeds to step 56, where the coefficient of variation α is set to -α, and the process proceeds to step 57. In step 57, the counter C
It is determined whether the count value of has reached 2Co or not.

C=2C.でなければステップ60にジャンプする。一
方、C=2C.になるとステップ58に進んでカウンタ
Cがクリアされる。次いでステップ59において計測回
数Nが1だけインクリメントされ、ステップ60に進む
。このようにC<C6の間αは+αとされ、Co IC
’−2C6の間αはーαとされるので第5図に示すルー
チンからわかるように燃料噴射時間TAUが一定の周期
で増大減少せしめられ、混合気が一定の周期でリーンと
・リッチとを繰返すことになる。従ってこのとき第9図
に示されるようにこのリーンとリッチの繰返しに伴なっ
て02センサエ7の出力電圧Vが変化する。
C=2C. Otherwise, jump to step 60. On the other hand, C=2C. When this happens, the process advances to step 58 where the counter C is cleared. Next, in step 59, the number of measurements N is incremented by 1, and the process proceeds to step 60. In this way, when C<C6, α is set to +α, and Co IC
During '-2C6, α is -α, so as can be seen from the routine shown in Figure 5, the fuel injection time TAU increases and decreases at a constant cycle, and the air-fuel mixture changes between lean and rich at a constant cycle. It will be repeated. Therefore, at this time, as shown in FIG. 9, the output voltage V of the 02 sensor 7 changes as the lean and rich cycles are repeated.

ステップ60では計測開始フラグがセットされているか
否かが判別される。このときには計測開始フラグはリセ
ットされているのでステップ61に進み、計測回数Nが
lか否かが判別される。第9図のL0後、カウンタCの
カウント値が2C.に達するまではN=Oであるのでこ
の間は処理ルーチンを完了する。次いでC=2C.とな
ってN=1となるとステップ62に進んで02センサl
7の出力信号■が基準電圧V0よりも高くなるのを待つ
。V≧v0になるとステップ63に進んで計測開始フラ
グがセットされる。従って次の処理サイクルではステッ
プ60からステップ64に進む。
In step 60, it is determined whether the measurement start flag is set. At this time, since the measurement start flag has been reset, the process proceeds to step 61, where it is determined whether the number of measurements N is l. After L0 in FIG. 9, the count value of counter C is 2C. Since N=O until this point is reached, the processing routine is completed during this time. Then C=2C. When N=1, the process proceeds to step 62 and the 02 sensor l
Wait until the output signal 7 becomes higher than the reference voltage V0. When V≧v0, the process advances to step 63 and a measurement start flag is set. Therefore, in the next processing cycle, the process proceeds from step 60 to step 64.

ステップ64では02センサ17の出力電圧■が基準電
圧V0よりも高いか否かが判別される。
In step 64, it is determined whether the output voltage (2) of the 02 sensor 17 is higher than the reference voltage V0.

■〉■。ならばステップ65に進んで前回の処理サイク
ルにおいてV,<V。であったか否かが判別される.即
ち、前回の処理サイクルから今回の処理サイクルの間で
■がv0を越えたか否かが判別される.前回の処理サイ
クルから今回の処理サイクルの間で■がV0を越えたと
きにはステップ66に進み、計測回数Nが1であるか否
かが判別される。N=1のときにはステップ67に進む
■〉■. If so, the process advances to step 65 and V, <V in the previous processing cycle. It is determined whether or not it was. That is, it is determined whether ■ has exceeded v0 between the previous processing cycle and the current processing cycle. When ■ exceeds V0 between the previous processing cycle and the current processing cycle, the process proceeds to step 66, where it is determined whether the number of measurements N is 1 or not. When N=1, the process advances to step 67.

また、前回の処理サイクルにおいてもV > V oの
ときにはステップ67に進む。ステップ67ではカウン
タClのカウントイ直が1だけインクリメントされ、次
いでステップ69に進む。従って第9図に示されるよう
にカウンタClは■〉■。のときカウントアップされ、
従ってカウンタCl野最終的なカウント値はリッチ信号
発生時間T,を表わしていることがわかる。一方、V<
V.になるとステップ64からステップ68に進んでカ
ウンタC2のカウント値が1だけインクリメントされ、
次いでステップ69に進む。従って第9図に示されるよ
うにカウンタC2はV<V.のときカウントアップされ
、従ってカウンタC2の最終的なカウント値はリーン信
号発生時間TIを表わしていることがわかる。
Also, in the previous processing cycle, when V > Vo, the process proceeds to step 67. In step 67, the count value of the counter Cl is incremented by 1, and then the process proceeds to step 69. Therefore, as shown in FIG. 9, the counter Cl is ■>■. It is counted up when
Therefore, it can be seen that the final count value of the counter Cl field represents the rich signal generation time T. On the other hand, V<
V. When this happens, the process proceeds from step 64 to step 68, where the count value of counter C2 is incremented by 1.
The process then proceeds to step 69. Therefore, as shown in FIG. 9, the counter C2 is V<V. It is understood that the final count value of the counter C2 represents the lean signal generation time TI.

ステップ69では今回の処理サイクルにおける02セン
サl7の出力信号Vから前回の処理サイクルにおける0
2センサ17の出力信号V,を減算し、その減算結果(
■−■,)が予め定められた一定値ΔVよりも大きいか
否かが判別される。
In step 69, from the output signal V of the 02 sensor l7 in the current processing cycle to 0 in the previous processing cycle.
The output signal V of the two sensors 17 is subtracted, and the subtraction result (
It is determined whether or not (1-2) is larger than a predetermined constant value ΔV.

即ち、Otセンサ17の出力信号がリーン信号からリッ
チ信号に変化する過渡状態にあるか否かが判別される。
That is, it is determined whether or not the output signal of the Ot sensor 17 is in a transient state in which it changes from a lean signal to a rich signal.

V−V,<Δ■のときはりーン信号からリッチ信号に変
化する過渡状態でないと判別され、ステップ71にジャ
ンプする。これに対してV−Vl >Δ■のときはリー
ン信号からリッチ信号に変化する過渡状態であると判別
され、ステップ70に進んでカウンタC3のカウント値
が1だけインクリメントされた後にステップ71に進む
.従ってカウンタC3のカウント値はリーン信号からリ
ッチ信号に変わるときの02センサ17の応答時間t,
を表わしていることがわかる。
When V-V,<Δ■, it is determined that there is no transient state in which the lean signal changes to the rich signal, and the process jumps to step 71. On the other hand, when V-Vl > Δ■, it is determined that it is a transient state in which the lean signal changes to a rich signal, and the process proceeds to step 70, where the count value of the counter C3 is incremented by 1, and then the process proceeds to step 71. .. Therefore, the count value of the counter C3 is the response time t of the 02 sensor 17 when changing from a lean signal to a rich signal,
It can be seen that it represents

ステップ7lでは今回の処理サイクルにおける02セン
サ17の出力信号Vから前回の処理サイクルにおける0
2センサl7の出力信号VIを減算し、その減算結果(
VV+)が予め定められた一定値一ΔVよりも小さいか
否かが判別される。
In step 7l, the output signal V of the 02 sensor 17 in the current processing cycle is changed to 0 in the previous processing cycle.
The output signal VI of the second sensor l7 is subtracted, and the subtraction result (
It is determined whether or not VV+) is smaller than a predetermined constant value -ΔV.

即ち、02センサl7の出力信号がリッチ信号か?リー
ン信号に変化する過渡状態にあるか否かが判別される,
V−V,>一ΔVのときはリッチ信号からりーン信号に
変化する過渡状態でないと判別され、ステップ73にジ
ャンプする.これに対してV−V,<一ΔVのときはリ
ッチ信号からリーン信号に変化する過渡状態であると判
別され、ステップ72に進んでカウンタC4のカウント
値が1だけインクリメントされた後にステップ73に進
む.従ってカウンタC4のカウント値はリッチ信号から
リーン信号に変わるときのOtセンサ17の応答時間t
lを表わしていることがわかる。
In other words, is the output signal of the 02 sensor l7 a rich signal? It is determined whether the signal is in a transient state where it changes to a lean signal.
When V-V>1 ΔV, it is determined that there is no transient state in which the rich signal changes to the lean signal, and the process jumps to step 73. On the other hand, when V-V<1 ΔV, it is determined that the state is a transitional state in which the rich signal changes to a lean signal, and the process proceeds to step 72, where the count value of the counter C4 is incremented by 1, and then the process proceeds to step 73. move on. Therefore, the count value of the counter C4 is the response time t of the Ot sensor 17 when changing from a rich signal to a lean signal.
It can be seen that it represents l.

ステップ73ではOtセンサl7の出力電圧VがVs+
aκよりも大きいか否かが判別され、V〉Vmaκであ
ればステッフ゜74に進んでVがVtaaxとされる.
従ってV taaxはO!センサ17の出力電圧■の最
大値を表わしていることがわかる.同様にステップ75
では0■センサ17の出力電圧VがVsinよりも小さ
いか否かが判別され、vくVIlinであればステップ
76に進んでVがV■inとされる。従ってV+sin
はO!センサl7の出力電圧の最小値を表わしているこ
とがわかる。
In step 73, the output voltage V of Ot sensor l7 is Vs+
It is determined whether or not it is larger than aκ, and if V>Vmaκ, the process proceeds to step 74 and V is set to Vtaax.
Therefore, V tax is O! It can be seen that this represents the maximum value of the output voltage ■ of the sensor 17. Similarly step 75
Then, it is determined whether the output voltage V of the 0■ sensor 17 is smaller than Vsin, and if it is less than VIlin, the process proceeds to step 76, where V is set to Vin. Therefore, V+sin
HaO! It can be seen that this represents the minimum value of the output voltage of sensor l7.

カウンタCのカウント値が再び2Coに達するとステッ
プ59においてN==2とされる.次いで前回の処理サ
イクルから今回の処理サイクルの間において■が■。を
越えるとステップ64からステップ65 . 66を経
てステップ77に進む。ステップ77ではCI/ (C
+ +Cz ) 、即ちデューティー比Tr / (T
− +Tt )をΣD,に加算し、この加算結果をΣD
rとする。次いでステップ7BではCa/Cs、即ち応
答時間比tz/trをΣG,に加算し、この加算結果を
ΣG,.とする。
When the count value of the counter C reaches 2Co again, N==2 is set in step 59. Then ■ becomes ■ between the previous processing cycle and the current processing cycle. If it exceeds step 64 to step 65. The process proceeds to step 77 via step 66. In step 77, CI/(C
+ +Cz ), that is, the duty ratio Tr / (T
- +Tt) to ΣD, and the addition result is ΣD
Let it be r. Next, in step 7B, Ca/Cs, that is, the response time ratio tz/tr is added to ΣG, and the addition result is added to ΣG, . shall be.

次いでステップ79では振幅(Vmax  Vain 
)をΣ■,に加算し、その加算結果をΣV1とする。
Next, in step 79, the amplitude (Vmax Vain
) is added to Σ■, and the addition result is set as ΣV1.

次いでステップ80では各カウンタC1 .CzCx.
Caをクリアし、V coaxおよびVainを零とす
る。次いでステップ81では計測回数Nが予め定められ
た回数N0になったか否かが判別される,N=N.にな
るとステップ82に進んで計測完了フラグがセットされ
、次いでステップ83において計測回数Nが零とされる
。即ち、N=N.になったときにはデューテイー比T,
/ (T,+TI)、応答時間比tI/L,.および振
幅( V taax−Vmin)が(N.−1)回既に
計測されており、従ってこのときのΣD1 .ΣG..
,Σv1は夫々デューティー比T r / ( T r
 + T z ) 、応答時間比L z / t rお
よび振幅(Vn+ax −VIIIin )の(N.−
1)個の合計を表わしている.計測完了フラグがセット
されると次の処理サイクルではステップ52からステッ
プ84に進んでデューティー比の平均値ΣD,/(N.
−1)から基準となるデューティー比、即ち02センサ
17が劣化していないときのデューティー比D.が減算
され、その減算結果がデューティー比の偏差ΔD,とさ
れる。次いでステップ85では応答時間比の平均値ΣG
,/(NO−1)から基準となる応答時間比、即ち02
センサl7が劣化していないときの応答時間比G1。が
減算され、その減算結果が応答時間比Gr0の偏差ΔG
7とされる。
Next, in step 80, each counter C1 . CzCx.
Clear Ca and set V coax and Vain to zero. Next, in step 81, it is determined whether the number of measurements N has reached a predetermined number N0, N=N. When this happens, the process proceeds to step 82, where a measurement completion flag is set, and then, in step 83, the number of measurements N is set to zero. That is, N=N. When it becomes, the duty ratio T,
/ (T, +TI), response time ratio tI/L, . and the amplitude (Vtaax-Vmin) have already been measured (N.-1) times, so ΣD1 . ΣG. ..
, Σv1 are the duty ratio T r / (T r
+ T z ), response time ratio L z / tr and amplitude (Vn+ax −VIIIin ) of (N.−
1) It represents the sum of the items. When the measurement completion flag is set, in the next processing cycle, the process proceeds from step 52 to step 84, where the average value of the duty ratios ΣD,/(N.
-1) is the reference duty ratio, that is, the duty ratio when the 02 sensor 17 has not deteriorated. is subtracted, and the result of the subtraction is taken as the duty ratio deviation ΔD. Next, in step 85, the average value ΣG of the response time ratio
,/(NO-1) to the reference response time ratio, that is, 02
Response time ratio G1 when sensor l7 is not deteriorated. is subtracted, and the result of the subtraction is the deviation ΔG of the response time ratio Gr0.
It is said to be 7.

次いでステップ86では基準となる振幅、即ち02セン
サ17が劣化していないときの振幅V,。から振幅の平
均値ΣV./(N6−1)が減算され、その減算結果が
振幅の偏差Δv1とされる.このようにして基準値に対
するデューティー比の偏差ΔD,.、応答時間の偏差Δ
C’r、振幅の偏差Δ■1が求められる。
Next, in step 86, the reference amplitude, that is, the amplitude V when the 02 sensor 17 has not deteriorated. From the average value of amplitude ΣV. /(N6-1) is subtracted, and the result of the subtraction is taken as the amplitude deviation Δv1. In this way, the deviation ΔD of the duty ratio from the reference value, . , response time deviation Δ
C'r and the amplitude deviation Δ■1 are determined.

次いでステップ87 . 88ではこれらの偏差ΔD,
ΔG,,ΔV.に基いてファジィ推論により02センサ
17の劣化による補正係数KOSが求められる。第5図
からわかるようにKOSが大きくなれば燃料噴射時間T
AUが長くなる。従って02センサ17の劣化により混
合気がリーン側となったときにはKOSを増大させるこ
とによって空燃比を理論空燃比に近づけることができ、
02センサ17の劣化により混合気がリッチ側となった
ときにはKOSを減少させることによって空燃比を理論
空燃比に近づけることができることがわかる。
Then step 87. In 88, these deviations ΔD,
ΔG,, ΔV. Based on this, a correction coefficient KOS due to deterioration of the 02 sensor 17 is determined by fuzzy reasoning. As can be seen from Figure 5, as KOS increases, fuel injection time T
AU becomes longer. Therefore, when the air-fuel mixture becomes lean due to deterioration of the 02 sensor 17, the air-fuel ratio can be brought closer to the stoichiometric air-fuel ratio by increasing KOS.
It can be seen that when the air-fuel mixture becomes rich due to deterioration of the 02 sensor 17, the air-fuel ratio can be brought closer to the stoichiometric air-fuel ratio by decreasing KOS.

次に第lO図から第13図を参照しつつファジィ推論に
ついて説明する。
Next, fuzzy inference will be explained with reference to FIGS. 10 to 13.

まず初めにデューティー比の偏差ΔDrを例にとって考
えるとこのデューティー比の偏差ΔD,が少し大きくな
ると混合気は少しリーンとなり、ΔDrがかなり大きく
なると混合気大巾にリーンになることは経験により定性
的にわかっている。
First, let's take the duty ratio deviation ΔDr as an example. From experience, it is qualitatively clear that when the duty ratio deviation ΔD increases a little, the mixture becomes a little lean, and when ΔDr becomes considerably large, the mixture becomes very lean. I know.

従ってOtセンサ17が劣化したときでも空燃比を理論
空燃比に維持するためにはΔD,が少し大きくなったと
きにはKOSを少し大きくし、ΔD,が大巾に大きくな
ったときにはKOSを大巾に大きくすればよいことにな
る.しかしながらΔD,が大きくなったときに定量的に
KOSをどの程度大きくしたらよいかはわからない. そこでまず始めにΔD,が少し大きい、或いはかなり大
きいということを或る程度定量的に表現するためにメン
バシップ関数を用いる。
Therefore, in order to maintain the air-fuel ratio at the stoichiometric air-fuel ratio even when the Ot sensor 17 has deteriorated, the KOS should be increased slightly when ΔD becomes a little large, and the KOS should be made large when ΔD becomes large. It would be better to make it bigger. However, it is not known quantitatively how much KOS should be increased when ΔD increases. Therefore, first of all, a membership function is used to quantitatively express to some extent that ΔD is a little large or quite large.

第10図(A)はデューティー比の偏差ΔD,に対して
与えたメンバシップ関数の一例を示している.第10図
(A)において横軸はΔD,を示しており、縦軸はメン
バシップ値(0〜1)を示している.また、第10図(
A)に示される各文字はファジィラベルと称され、次の
ような意味を有する. P B (Positive Big)   正でかな
り大きいPM (Positive Medium) 
 正でいく分大きいP S (Positive Sm
all)  正で少し大きいZO (Zero)   
     基準値であるNS (Negative S
tsa目) 負で少し大きいNM (Negative
 Mediua+)  負でいく分大きいNB (Ne
gative Big)   負でかなり大きい即チ、
ΔD,=0.1はΔD2が少し大きいと感覚的にとらえ
られ、従って0. 1に対してはPSが対応している,
また、ΔD,=0.2はΔD,がいく分大きいと感覚的
にとらえられ、従って0. 2に対してはPMが対応し
ている。ΔDrが0. 2からずれるとメンバシップ値
は1よりも小さくなり、これはいく分大きいと感覚的に
とらえられる程度が小さくなったことを意味する。例え
ば第10図(B)に示すようにΔDrが0. 12程度
であるとメンバシップ値は0. 8程度であり、このこ
とはΔD,が少し大きい(ps)と感覚的にとらえられ
る程度が8割位であるということを意味している。云い
換えるとΔD,が少し大きい(p s)ことに対する適
応度は8割であるということになる。この場合、ΔD,
.とメンバシップ関数の交点から水平に引いた線の下方
領域のハッチングで示す面積はΔD1が少し大きい(P
S)と感覚的にとらえられる可能性を表わしている.従
って第10図(C)に示すようにΔD,=0.1であれ
ばΔD,が少し大きい(PS)と感覚的にとらえられる
可能性は100パーセントということになる.一方、第
10図CD)に示すようにΔD,がPSおよびPMを表
わすメンバシップ関数に跨がっている場合にはΔD1が
少し大きい(PS)と感覚的にとらえられる可能性は5
0バーセント程度であり、ΔD,がいく分大きい(PM
)と感覚的にとらえられる可能性は30バーセント程度
であるということになる. 他の偏差ΔGr+ΔV.および補正係数KOSに対して
も同様にメンバシップ関数が与えられ、これらが第11
図に示される。第11図(A)はデューティー比の偏差
ΔD1に対するメンバシップ関数を示しており、これに
ついては第10図を用いて既に説明した. 第11図(B)は応答時間比の偏差ΔG1に対するメン
バシップ間数を示している。第11図(B)からわかる
ように例えばΔG,=0.2であればΔGrが少し大き
い(PS)と感覚的にとらえられる可能性が100%で
ある。
Figure 10 (A) shows an example of the membership function given to the duty ratio deviation ΔD. In FIG. 10(A), the horizontal axis shows ΔD, and the vertical axis shows the membership value (0 to 1). Also, Figure 10 (
Each character shown in A) is called a fuzzy label and has the following meaning. P B (Positive Big) Positive and quite large PM (Positive Medium)
Positive and somewhat large P S (Positive Sm
all) Positive and slightly larger ZO (Zero)
The reference value NS (Negative S
tsa) Negative and slightly larger NM (Negative
Mediaua+) Negative and somewhat larger NB (Ne
gative Big) Negative and quite large sokuchi,
ΔD,=0.1 is intuitively perceived as ΔD2 being a little large, and therefore 0. 1 is supported by PS,
Also, ΔD,=0.2 is intuitively perceived as ΔD, being somewhat large, and therefore 0. 2 is supported by PM. ΔDr is 0. When the membership value deviates from 2, it becomes smaller than 1, which means that even if it is somewhat large, the degree to which it can be perceived intuitively becomes smaller. For example, as shown in FIG. 10(B), ΔDr is 0. If it is about 12, the membership value is 0. This means that the degree to which ΔD is intuitively perceived as being slightly large (ps) is about 80%. In other words, the fitness for a slightly larger ΔD (ps) is 80%. In this case, ΔD,
.. The area shown by the hatching below the line drawn horizontally from the intersection of the
S) represents the possibility of being perceived intuitively. Therefore, as shown in Figure 10 (C), if ΔD = 0.1, there is a 100% possibility that ΔD is intuitively perceived as being slightly larger (PS). On the other hand, as shown in Figure 10 (CD), when ΔD, straddles the membership functions representing PS and PM, there is a possibility that ΔD1 can be intuitively perceived as slightly larger (PS) by 5.
0 percent, and ΔD is somewhat large (PM
), the probability of being able to perceive it intuitively is about 30 percent. Other deviations ΔGr+ΔV. Membership functions are similarly given to the correction coefficient KOS, and these are the 11th
As shown in the figure. FIG. 11(A) shows the membership function for the duty ratio deviation ΔD1, which has already been explained using FIG. FIG. 11(B) shows the number of memberships relative to the response time ratio deviation ΔG1. As can be seen from FIG. 11(B), for example, if ΔG=0.2, there is a 100% possibility that ΔGr is intuitively perceived as being slightly larger (PS).

第11図(C)は振幅の偏差ΔV.に対するメンバシッ
プ関数を示している。第If図(C)からわかるように
例えばΔV.=0.2であればΔ■1がいく分大きい(
PM)と感覚的にとらえられる可能性が100%である
. 第11図(D)は02センサ17の劣化による補正係数
KOSに対するメンバシンプ関数を示している。第11
図(D)からわかるようにKOSを0.04程度にする
ことは感覚的にKOSを少し大きくする(PS)ことを
意味しており、KOSを0.08程度にすることは感覚
的にKOSをいく分大きくする(PM)ことを意味して
いる。
FIG. 11(C) shows the amplitude deviation ΔV. shows the membership function for . As can be seen from FIG. If (C), for example, ΔV. = 0.2, Δ■1 is somewhat larger (
There is a 100% possibility that it can be perceived intuitively as PM). FIG. 11(D) shows the member symp function for the correction coefficient KOS due to deterioration of the 02 sensor 17. 11th
As can be seen from Figure (D), setting KOS to about 0.04 intuitively means slightly increasing KOS (PS), and setting KOS to about 0.08 intuitively means KOS This means increasing (PM) somewhat.

ところで例えばΔD,がほぼ基準値にあり(ΔD,=Z
○)、ΔG,が少し大きく (ΔGr=PS)かツΔ■
1、が少し大きい(Δv.=PS)ときにはKOSを少
し大き< (KOS=PS)すればO!センサl7が劣
化しても空燃比はほぼ理論空燃比になるということは感
覚的ではあるが経験によって知られている。ΔDr+Δ
G1 ,ΔV1とKOSとの関係は経験に基いてルール
化され、このルールが第12図に示される。
By the way, for example, ΔD is almost at the standard value (ΔD,=Z
○), ΔG, is a little larger (ΔGr=PS) or Δ■
1 is a little larger (Δv.=PS), if KOS is made a little larger < (KOS=PS), O! It is intuitively known from experience that even if the sensor l7 deteriorates, the air-fuel ratio will remain approximately at the stoichiometric air-fuel ratio. ΔDr+Δ
The relationship between G1, ΔV1 and KOS has been established as a rule based on experience, and this rule is shown in FIG.

即ち、第12図(A)に示されるようにX,Y,Z軸を
夫々偏差ΔD1 ,ΔGrrΔV1とし、各偏差ΔD,
,ΔGr .ΔVsのPB ,PM,PS .Z○,N
S.NM,NBに対してKOSがPB.PM,PS,Z
○.NS,NM,NBのいづれに当るかが定められる。
That is, as shown in FIG. 12(A), the X, Y, and Z axes have deviations ΔD1 and ΔGrrΔV1, respectively, and the deviations ΔD,
, ΔGr. PB, PM, PS of ΔVs. Z○,N
S. KOS is PB against NM and NB. PM, PS, Z
○. It is determined whether it corresponds to NS, NM, or NB.

第12図(B)はΔv.=ZOO面を示しており、第1
2図(C)はΔV,=PSO面を示している。例えば第
12図(B)においてΔV.=ZO,ΔD,=PS,Δ
G,=PSであればKOS=PSとなる.これらΔD,
ΔG,,ΔV1とKOSとの関係は原則としてΔD,,
ΔGrlΔV,の全てのPB,PM.PS ,ZO.N
S,NM,NBの組合せに対して定められるがとりうる
可能性がない組合せ部分については余白とされる。なお
、第12図(B.)(C)は代表的なKOSのファジィ
ラベルについて示しており、余白の部分は必ずしもKO
Sに対するファジィラベルが定められていないことを意
味しているわけではない。
FIG. 12(B) shows Δv. = indicates the ZOO surface, and the first
Figure 2 (C) shows the ΔV,=PSO plane. For example, in FIG. 12(B), ΔV. =ZO, ΔD, =PS, Δ
If G,=PS, then KOS=PS. These ΔD,
In principle, the relationship between ΔG,, ΔV1 and KOS is ΔD,,
ΔGrlΔV, all PB, PM. P.S., ZO. N
Although the combination is determined for the combination of S, NM, and NB, the combination portion that has no possibility is set as a blank space. Note that Figure 12 (B.) and (C) show typical KOS fuzzy labels, and the blank areas do not necessarily indicate KO.
This does not mean that a fuzzy label for S has not been determined.

次に第13図を参照してΔD,,ΔG..,ΔV,から
KOSを求める方法について説明する。なお、第13図
はΔDr ,ΔG1 ,ΔV.が第l3図(A).(B
),(C)に示す値をとったときを例にとって示してあ
る。
Next, referring to FIG. 13, ΔD, ΔG. .. , ΔV, will be described below. Note that FIG. 13 shows ΔDr, ΔG1, ΔV. is shown in Figure 13 (A). (B
) and (C) are taken as an example.

第13図(A), (B). (C)に示されるように
ΔD,はzOにのみ属しており、ΔG,はZOおよびP
Sの双方に属しており、ΔV,はZOおよびPSの双方
に属している。従って次の4つの組合せが考えられ、各
組合せに対して夫々KOSのとりうる可能性が求められ
る。
Figure 13 (A), (B). As shown in (C), ΔD, belongs only to zO, and ΔG, belongs to ZO and P
ΔV, belongs to both ZO and PS. Therefore, the following four combinations are considered, and the possible KOS for each combination is determined.

(i)ΔD,=Z○でΔG,=ZOかつΔV.=Z○ (ii)ΔD,=ZOでΔG,=ZOかつΔv.=ps (iii)ΔD,=ZOでΔG,=PSかつΔV.=Z
O (iv)ΔD,=ZOでΔG,=PSかっΔv.=ps 次にこれら(i)〜( iv )について順次説明する
(i) ΔD,=Z○ and ΔG,=ZO and ΔV. =Z○ (ii) ΔD, = ZO and ΔG, = ZO and Δv. = ps (iii) ΔD, = ZO and ΔG, = PS and ΔV. =Z
O (iv) ΔD,=ZO and ΔG,=PS Δv. = ps Next, these (i) to (iv) will be explained in order.

(i)ΔD,=ZOでΔG,=ZOかつΔV,=0の場
合 この場合には第l2図(B)に示す関係からKOS=Z
○となり、このときには第13図(A),(B).(C
),(D)で示す方法によりKOSが求められる。
(i) When ΔD,=ZO and ΔG,=ZO and ΔV,=0 In this case, from the relationship shown in Figure 12(B), KOS=Z
○, and in this case, Fig. 13 (A), (B). (C
), KOS is obtained by the method shown in (D).

即ち、まず初めにΔD,=ZOである可能性、ΔC,=
ZOである可能性およびΔV,=ZOである可能性を求
める。この可能性は第13図(A),(B), (C)
において夫々ハッチングで示される。
That is, first of all, the possibility that ΔD,=ZO, ΔC,=
Find the possibility that ZO and the possibility that ΔV,=ZO. This possibility is shown in Figure 13 (A), (B), (C).
Each figure is indicated by hatching.

この例では第13図からわかるようにΔD1がZOであ
る可能性は80バーセント程度であり、ΔG,がZOで
ある可能性は50パーセント程度であり、ΔvllがZ
○である可能性は20パーセント程度である.このとき
ΔDI”I ΔG,がZOである可能性は比較的高いが
ΔV.がZOである可能性は低く、従って全体からみる
とKOSがZOをとる可能性は低くなる。このことは例
えば上述の例において例えばΔV.がほとんど零のとき
にはKOSがZOをとる可能性がほとんどないことを考
えれば明らかである。即ち、KOSがZOをとる可能性
はΔDr+ ΔG..,ΔV,がZOである可能性のう
ちで最も低いものに一致することになる。従って第13
図(D)に示されるようにKOSがZOをとる可能性は
ΔV1がZ○である可能性に等しいと考えられ、従って
第13図(C)と同じ位置に引いた線1.の下方領域が
KOSがZOをとりうる可能性となる。
In this example, as can be seen from Figure 13, the probability that ΔD1 is ZO is about 80%, the probability that ΔG, is ZO is about 50%, and Δvll is ZO.
The probability that it is ○ is about 20%. In this case, the possibility that ΔDI"I ΔG, is ZO is relatively high, but the possibility that ΔV. is ZO is low, and therefore, from the overall perspective, the possibility that KOS will be ZO is low. This is explained, for example, above. In the example of , for example, when ΔV. is almost zero, it is clear that there is almost no possibility that KOS will take ZO.In other words, the possibility that KOS will take ZO is ΔDr+ ΔG.., ΔV, is ZO. It will match the lowest possibility. Therefore, the 13th
As shown in Figure 13 (D), the possibility that KOS takes ZO is considered to be equal to the possibility that ΔV1 is Z○, so the line 1 drawn at the same position as in Figure 13 (C). The region below is the possibility that KOS can take ZO.

( ii )ΔDW.=ZOテΔC,=Z○かつΔV.
=PSの場合 この場合には第12図(C)に示す関係からKOS=P
Sとなり、このときには第13図(E),(F),(G
),(H)で示すようにしてKOSが求められる.この
ときにはΔG,がZOである可能性が最も低いので第1
3図(F)と同じ位置に引いた線l2の下方領域がKO
SがPSをとりうる可能性となる。
(ii) ΔDW. =ZOteΔC, =Z○andΔV.
= PS In this case, from the relationship shown in Figure 12 (C), KOS = P
S, and in this case, Fig. 13 (E), (F), (G
), KOS is calculated as shown in (H). In this case, ΔG, is least likely to be ZO, so the first
The area below line l2 drawn at the same position as in Figure 3 (F) is KO.
This is the possibility that S can take PS.

(山)ΔD,=Z○でΔG,=PSかつΔ■1=ZOの
場合 この場合には第12図(B)に示す関係からKOS=P
Sとなり、このときには第13図(I),(J),(K
).(L)で示すようにしてKOSが求められる.この
ときにはΔV,がZ○である可能性が最も低いので第1
3図(K)と同じ位置に引いた線l3の下方領域がKO
SがPSをとりうる可能性となる。
(Mountain) When ΔD,=Z○ and ΔG,=PS and Δ■1=ZO In this case, from the relationship shown in Figure 12 (B), KOS=P
S, and in this case, Fig. 13 (I), (J), (K
). KOS is determined as shown in (L). In this case, the possibility that ΔV, is Z○ is the lowest, so the first
The area below line l3 drawn at the same position as in Figure 3 (K) is KO.
This is the possibility that S can take PS.

( iv )ΔD,=ZOでΔG,=PSかつΔV,=
PSの場合 この場合には第12図(C)に示す関係からKOS=P
Sとなり、このときには第13図(M),(N).(0
).(P)で示すようにしてKOSが求められる.この
ときにはΔGrがPSである可能性が最も低いので第1
3図(N)と同じ位置に引いた線7!4の下方eMMが
KOSがPSをとりうる可能性となる。
(iv) ΔD,=ZO and ΔG,=PS and ΔV,=
In the case of PS In this case, from the relationship shown in Figure 12 (C), KOS=P
S, and in this case, Fig. 13 (M), (N) . (0
). KOS is calculated as shown in (P). In this case, the possibility that ΔGr is PS is the lowest, so the first
The lower eMM of the line 7!4 drawn at the same position as in Figure 3 (N) is the possibility that KOS can take PS.

次に第13図(Q)に示すようにKOSの各ファジィラ
ベルについてとりうる最大の可能性を重ね合わせてKO
Sの可能性分布を作成する。この場合ZOについては第
13図(D)に示すものが最大であり、PSについては
第13図(H)に示すものが最大であるので第13図(
Q)に示すような形となる.ここで各ファジィラベルに
ついて最大の可能性のものを重ね合わせるのは次の理由
による.FIriち、例えばKOS=PSについて考え
てみると第13図(H), (L), (P)に示すK
OSがPSをとりうる可能性は夫々のルールの適合性を
表わしている.云い換えると第13図(H)に示される
可能性が最も高いのであるがこのことは第13図(E)
, (F), (G), (}{)に示すルール、即ち
ΔD,=ZOでΔG,−ZOかつΔV.=PSのときに
KOS=PSとなるというルールが最も適合しているこ
とを意味している。これは、ΔDrがZOとなる可能性
、ΔG1がPSとなる可能性およびΔV,がZ○となる
可能性が夫々100バーセントの場合、云い換えれると
ルールが完全に適合していればKOSは必ずPSをとる
ことを考えれば明らかである。従って上述のようにKO
Sの各ファジィラベルに対してとりうる最大の可能性を
重ね合わせればこれがKOSの可能性分布を表わすこと
になる.第13図(Q)に示される可能性分布ではPS
である可能性がZOである可能性よりも大きく、従って
KOSはZOよりもPS寄りとなる。この場合KOSの
値は可能性分布の中心、即ち第13図(Q)のハッチン
グ領域の重心となる. 第13図(R)および(S)は可能性分布の重心を求め
る方法について示している。即ち、まず初めに第13図
(R)に示すように第13図(Q)のハンチング領域の
輪郭を関数F (KOS)の形で表わす。次いで第13
図(S)に示すように次このようにして求められたG0
が補正係数KOCとなる. 第11図に示す各メンバシップ関数および第12図(A
)に示すルールは予めROM 22内に記憶されている
。従って第6図のステップ87ではこれらのメンバシッ
プ関数およびルールから各偏差ΔDl’l ΔGr+ 
Δ■,に基いて関数F (KOS)を算出する.次いで
ステップ88ではこの間数F (KOS)から重心を求
めてKOSとする。次いでステップ89ではカウンタC
がクリアされ、ΣDr,ΣGr.  Σ■1が零とされ
る。次いでステップ90では計測完了フラグがリセット
され、次いでステップ91において計測開始フラグがリ
セットされる。
Next, as shown in Figure 13 (Q), the maximum possibilities for each fuzzy label of KOS are superimposed and the KO
Create the possibility distribution of S. In this case, for ZO, the maximum is shown in Fig. 13 (D), and for PS, the maximum is shown in Fig. 13 (H).
The shape will be as shown in Q). The reason for superimposing the maximum possibility for each fuzzy label is as follows. For example, if we consider KOS=PS, K as shown in Figure 13 (H), (L), and (P)
The possibility that an OS can take a PS represents the suitability of each rule. In other words, it is most likely to be shown in Figure 13 (H), but this is also shown in Figure 13 (E).
, (F), (G), (}{), that is, ΔD,=ZO, ΔG,−ZO and ΔV. This means that the rule that KOS=PS when =PS is most suitable. This means that if the probability that ΔDr becomes ZO, the probability that ΔG1 becomes PS, and the probability that ΔV becomes Z○ are each 100%, then in other words, if the rules are completely compatible, KOS is This is obvious if you consider that PS is always required. Therefore, as mentioned above, KO
If the maximum possibilities for each fuzzy label of S are superimposed, this represents the probability distribution of KOS. In the probability distribution shown in Figure 13 (Q), PS
The possibility that it is ZO is greater than the possibility that it is ZO, so KOS is closer to PS than ZO. In this case, the value of KOS becomes the center of the possibility distribution, that is, the center of gravity of the hatched area in FIG. 13 (Q). FIGS. 13(R) and (S) show a method for determining the center of gravity of the possibility distribution. That is, first, as shown in FIG. 13(R), the outline of the hunting region in FIG. 13(Q) is expressed in the form of a function F (KOS). Then the 13th
As shown in Figure (S), G0 obtained in this way
becomes the correction coefficient KOC. Each membership function shown in Figure 11 and Figure 12 (A
) are stored in the ROM 22 in advance. Therefore, in step 87 of FIG. 6, each deviation ΔDl'l ΔGr+ is calculated from these membership functions and rules.
Calculate the function F (KOS) based on Δ■,. Next, in step 88, the center of gravity is determined from the number F (KOS) and set as KOS. Next, in step 89, the counter C
are cleared, ΣDr, ΣGr. Σ■1 is assumed to be zero. Next, in step 90, the measurement completion flag is reset, and then in step 91, the measurement start flag is reset.

一方、アイドリング状態でないとき、或いはアイドリン
グ状態となってから一定時間経過していないときはステ
ップ92に進んで各カウンタC.CI,C2,C3,C
4がクリアされ、VmaxVmin +  ΣDr, 
 ΣGr,  ΣV,,Nが零とされる。次いでステッ
プ91において計測開始フラグがリセットされる. 上述したようにデューティー比の偏差ΔD,応答時間比
の偏差ΔG1および振幅の偏差ΔV.が02センサ17
の劣化を適格に表示するがこれらのうちの二つのパラメ
ータ、例えばΔD..とΔG、のみによっても02セン
サl7の劣化をかなり正確に知ることができる。
On the other hand, if it is not in the idling state or if a certain period of time has not elapsed since the idling state, the process advances to step 92 and each counter C. CI, C2, C3, C
4 is cleared, VmaxVmin + ΣDr,
ΣGr, ΣV, , N are assumed to be zero. Next, in step 91, the measurement start flag is reset. As described above, the duty ratio deviation ΔD, the response time ratio deviation ΔG1, and the amplitude deviation ΔV. is 02 sensor 17
of two of these parameters, e.g. ΔD. .. Deterioration of the 02 sensor l7 can be known quite accurately by only ΔG and ΔG.

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

第1図は発明の構或図、第2図は内燃機関の全体図、第
3図はフィードバック補正係数を制御するためのフロー
チャート、第4図は02センサの出力電圧変化等を示す
線図、第5図は燃料噴射時間を計算するためのフローチ
ャート、第6図から第8図は空燃比を制御するためのフ
ローチャート、第9図はタイムチャート、第lO図およ
び第11図はメンバシップ関数を示す線図、第 12図はルールを示す線図、第13図はファジィ推論方
法を説明するための線図である。 5・・・吸気弁、     7・・・排気弁、12・・
・燃料噴射弁、   15・・・スロットル弁、1 7・・・02センサ。
Fig. 1 is a diagram of the structure of the invention, Fig. 2 is an overall view of the internal combustion engine, Fig. 3 is a flowchart for controlling the feedback correction coefficient, Fig. 4 is a diagram showing changes in the output voltage of the 02 sensor, etc. Figure 5 is a flowchart for calculating fuel injection time, Figures 6 to 8 are flowcharts for controlling air-fuel ratio, Figure 9 is a time chart, and Figures 10 and 11 are membership functions. 12 is a diagram showing the rules, and FIG. 13 is a diagram for explaining the fuzzy inference method. 5...Intake valve, 7...Exhaust valve, 12...
-Fuel injection valve, 15...throttle valve, 17...02 sensor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 機関排気通路内に配置された酸素濃度検出器の出力信号
に基いて空燃比が目標空燃比となるように燃料の供給量
をフィードバック制御する燃料供給制御手段と、該フィ
ードバック制御を中止すると共に燃料の供給量を予め定
められた周期で変動せしめて空燃比を目標空燃比に対し
てリッチ側およびリーン側に交互に変動せしめる空燃比
変動手段と、空燃比変動手段によって空燃比を変動させ
たときの酸素濃度検出器の出力信号のリーン信号発生時
間とリッチ信号発生時間の発生時間比、リーン信号とリ
ッチ信号の応答時間比および酸素濃度検出器の出力電圧
の振幅のうちの少くとも二つを計測する計測手段と、上
記発生時間比、応答時間比および振幅のうちの少くとも
二つからファジィ推論を用いて上記フィードバック制御
中における空燃比が目標空燃比となるように燃料供給量
を増減せしめる燃料供給量増減手段とを具備した内燃機
関の空燃比制御装置。
a fuel supply control means for feedback controlling the amount of fuel supplied so that the air-fuel ratio becomes a target air-fuel ratio based on an output signal of an oxygen concentration detector disposed in an engine exhaust passage; When the air-fuel ratio is varied by the air-fuel ratio variation means, the air-fuel ratio is varied by the air-fuel ratio variation means for alternating the air-fuel ratio to the rich side and the lean side with respect to the target air-fuel ratio by varying the supply amount at a predetermined period. At least two of the following: the ratio of the lean signal generation time to the rich signal generation time of the output signal of the oxygen concentration detector, the response time ratio of the lean signal to the rich signal, and the amplitude of the output voltage of the oxygen concentration detector. Increase or decrease the amount of fuel supplied so that the air-fuel ratio during the feedback control becomes the target air-fuel ratio using a measuring means to measure and fuzzy inference from at least two of the occurrence time ratio, response time ratio, and amplitude. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising means for increasing and decreasing fuel supply amount.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5423203A (en) * 1992-07-16 1995-06-13 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Failure determination method for O2 sensor
US5524599A (en) * 1994-01-19 1996-06-11 Kong, Deceased; Hakchul H. Fuzzy logic air/fuel controller
GB2410385A (en) * 2004-01-23 2005-07-27 Hewlett Packard Development Co Switching circuit having biasing snubber circuit

Cited By (4)

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GB2410385B (en) * 2004-01-23 2006-09-27 Hewlett Packard Development Co Snubber circuit

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