JPH06146964A - Air/fuel ratio controlling device of engine - Google Patents

Air/fuel ratio controlling device of engine

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JPH06146964A
JPH06146964A JP32877492A JP32877492A JPH06146964A JP H06146964 A JPH06146964 A JP H06146964A JP 32877492 A JP32877492 A JP 32877492A JP 32877492 A JP32877492 A JP 32877492A JP H06146964 A JPH06146964 A JP H06146964A
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JP
Japan
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air
fuel ratio
fuel
feedback control
region
Prior art date
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Pending
Application number
JP32877492A
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Japanese (ja)
Inventor
Futoshi Nishioka
太 西岡
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Publication of JPH06146964A publication Critical patent/JPH06146964A/en
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent unnecessary fuel quantity increasing and misfire by prohibiting feedback control for a long time while the larger is a difference between objective values for air/fuel ratio before and after switching in switching the objective values for ail/fuel ratios in consideration of the long delay of response a linear O2 (air/fuel ratio) sensor in changing in air/fuel ratios. CONSTITUTION:In the case where based on the output of a linear O2 sensor 11, air fuel ratio feedback control is made to perform, when it is judged that a running range in previous controlling corresponds to fuel supply stopping range, air/fuel ratio control in transition is carried out. In this control, an objective air/fuel ratio in the feedback control range shifted from the current fuel supply stopping range is firstly set, and then, the response delay time T1 of the linear O2 sensor 11 corresponding to this objective air/fuel ratio is determined from a map. This map is set such that the smaller is an objective air/fuel ratio (in the richer side), the longer the response delay time T1 becomes so as to prohibit feedback control for a specified time based on the response delay time T1 determined from this map.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はエンジンの空燃比制御装
置、特にリニアO2センサ等の空燃比にほぼ比例した出
力を発生する空燃比センサを用いた空燃比制御装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an engine, and more particularly to an air-fuel ratio control device using an air-fuel ratio sensor such as a linear O 2 sensor which produces an output substantially proportional to the air-fuel ratio.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車用等のエンジンにおいては、燃費
性能の向上等のために、燃焼室に供給される混合気の空
燃比を適正に制御することが行われる。この空燃比制御
は、排気通路に設置したO2センサにより排気ガス中の
残存酸素濃度を検出し、その濃度に応じて燃料供給量を
フィードバック制御することにより、空燃比を例えば理
論空燃比であるA/F(空気/燃料)=14.7に収束
させるように行われるものであり、その場合に、上記O
2センサとしては、空燃比が上記理論空燃比よりリッチ
(燃料過剰状態)かリーン(空気過剰状態)かによって
出力がON,OFFする出力反転式のものが一般に使用
されている。
2. Description of the Related Art In an engine for an automobile or the like, an air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to a combustion chamber is appropriately controlled in order to improve fuel efficiency. In this air-fuel ratio control, the residual oxygen concentration in the exhaust gas is detected by an O 2 sensor installed in the exhaust passage, and the fuel supply amount is feedback-controlled according to the concentration, so that the air-fuel ratio is, for example, the theoretical air-fuel ratio. A / F (air / fuel) = 14.7 is made to converge, and in that case, the above O
As the 2 sensor, an output inversion type sensor whose output is turned on and off depending on whether the air-fuel ratio is richer (fuel excess state) or leaner (air excess state) than the theoretical air-fuel ratio is generally used.

【0003】一方、近年においては、燃費性能の一層の
向上のため、リーンバーン方式のエンジンが実用化され
つつある。このリーンバーン式エンジンにおいては、空
燃比制御の目標値が運転領域によって異なる値に設定さ
れ、特定の運転領域で、この目標値として上記理論空燃
比よりかなりリーン側の値(例えばA/F=22.0)
が採用される。したがって、このようなエンジンの空燃
比制御に際しては、空燃比センサとして、上記のような
出力反転式のO2センサではなく、空燃比にほぼ比例し
た出力を発生するリニア空燃比センサが必要となり、例
えば特開昭64−60746号公報によれば、リニアO
2センサを用いた空燃比制御装置が開示されている。
On the other hand, in recent years, lean-burn type engines are being put to practical use in order to further improve fuel efficiency. In this lean burn engine, the target value of the air-fuel ratio control is set to a different value depending on the operating region, and in a specific operating region, the target value is considerably leaner than the theoretical air-fuel ratio (for example, A / F = 22.0)
Is adopted. Therefore, in controlling the air-fuel ratio of such an engine, a linear air-fuel ratio sensor that generates an output substantially proportional to the air-fuel ratio is required as the air-fuel ratio sensor, instead of the output inversion type O 2 sensor as described above. For example, according to Japanese Patent Laid-Open No. 64-60746, a linear O
An air-fuel ratio control device using two sensors is disclosed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なリニアO2センサを用いて、所定の運転領域で空燃比
のフィードバック制御を行う場合、特に減速領域で燃料
の供給を停止するようにしたエンジンにおいて、この燃
料停止領域からフィードバック制御領域への移行時に、
次のような問題の発生が考えられる。
By the way, when the feedback control of the air-fuel ratio is performed in a predetermined operating region by using the linear O 2 sensor as described above, the fuel supply is stopped particularly in the deceleration region. In the engine, when transitioning from this fuel stop region to the feedback control region,
The following problems may occur.

【0005】つまり、燃料停止領域においては、燃焼室
から排気通路に空気が排出されるだけであるから、該排
気通路に設置されたリニアO2センサはオーバーリーン
状態を検出して、その出力値が最大値となっている。そ
して、この状態から燃料の供給が再開されて空燃比のフ
ィードバック制御が開始されたときに、まず、最初に燃
焼室に供給された燃料が燃焼して、その際に発生した排
気ガスが排気通路におけるリニアO2センサの設置位置
まで到達するのに一定の無駄時間が経過すると共に、該
リニアO2センサがこの排気ガス中の残存酸素濃度を検
出し、その濃度に比例した出力を発生するまでに、さら
に該センサ自身の応答遅れ時間が経過するのである。そ
のため、このセンサ出力に応じて燃料供給量をフィード
バック制御しようとするときに、上記のように該センサ
出力は当初は最大値となっているから、空燃比を目標値
に収束させようとして、燃料を大量に供給するように制
御することになる。そして、この大量供給によるオーバ
ーリッチ状態を解消しようとして次に燃料供給を大幅に
減量し、その結果、空燃比がハンチングして、フィード
バック制御への移行が良好に行われないことになるので
ある。
That is, in the fuel stop region, air is only discharged from the combustion chamber to the exhaust passage, so the linear O 2 sensor installed in the exhaust passage detects the over-lean state and outputs its output value. Is the maximum value. Then, when the fuel supply is restarted from this state and the feedback control of the air-fuel ratio is started, first, the fuel supplied to the combustion chamber is burned, and the exhaust gas generated at that time is exhausted. with dead time constant to reach to the installation position of the linear O 2 sensor has passed in until the linear O 2 sensor detects the residual oxygen concentration in the exhaust gas, it generates an output proportional to the concentration In addition, the response delay time of the sensor itself elapses. Therefore, when performing feedback control of the fuel supply amount according to the sensor output, the sensor output initially has the maximum value as described above, and therefore, the fuel is tried to be converged to the target value by trying to converge the air-fuel ratio to the target value. Will be controlled to supply a large amount. Then, the fuel supply is drastically reduced in an attempt to eliminate the overrich condition due to the large supply, and as a result, the air-fuel ratio hunts, and the transition to the feedback control is not performed well.

【0006】この問題に対しては、燃料停止領域からフ
ィードバック制御領域への移行時にフィードバック制御
の開始を一時的に禁止して、その間は、燃料を目標空燃
比から算出される一定量だけ供給するオープンループ制
御を行い、このオープンループ制御によって空燃比がほ
ぼ目標値となった時点からフィードバック制御を開始す
ることが考えられる。しかし、このようにしても、フィ
ードバック制御の禁止時間をどのように設定するかが課
題となり、これが適切でないと、さらに、次のような問
題が発生するのである。
To solve this problem, the feedback control is temporarily prohibited from starting at the time of shifting from the fuel stop region to the feedback control region, and during that time, the fuel is supplied by a constant amount calculated from the target air-fuel ratio. It is conceivable that the open loop control is performed and the feedback control is started at the time when the air-fuel ratio becomes almost the target value by the open loop control. However, even in this case, how to set the inhibition time of the feedback control becomes a problem, and if this is not appropriate, the following problem further occurs.

【0007】まず、上記禁止時間がフィードバック制御
開始時における無駄時間やセンサの応答遅れ時間等に対
して相対的に短い場合には、実空燃比がフィードバック
禁止期間中におけるオープンループ制御によりほぼ目標
空燃比とされているにも拘わらず、センサ出力は燃料供
給停止時の最大値よりも十分減少しておらず、リーン状
態を示す値を出力している状態でフィードバック制御が
開始されることになる。そのため、フィードバック制御
の開始直後に燃料が必要以上に供給され、前述の場合と
同様に、空燃比のハンチングを生じたり、燃費性能を悪
化させたりすることになり、特に、燃焼状態が不安定な
燃料供給の再開直後であるから、過剰な燃料供給によっ
て失火する等の問題が発生するのである。
First, when the prohibition time is relatively short with respect to the dead time at the start of the feedback control, the response delay time of the sensor, etc., the actual air-fuel ratio is substantially controlled by the open loop control during the feedback prohibition period. Despite the fuel ratio, the sensor output has not sufficiently decreased from the maximum value when the fuel supply was stopped, and the feedback control is started in the state where the value indicating the lean state is output. . Therefore, the fuel is supplied more than necessary immediately after the start of the feedback control, causing hunting of the air-fuel ratio or deteriorating the fuel efficiency as in the case described above. Immediately after the fuel supply is restarted, problems such as misfire due to excessive fuel supply occur.

【0008】また、上記禁止時間が必要以上に長くなる
と、それだけフィードバック制御による空燃比の緻密な
制御の開始が遅れることになり、その間における燃費性
能の向上が阻害されることになる。
Further, if the prohibition time becomes longer than necessary, the start of the fine control of the air-fuel ratio by the feedback control will be delayed by that much, and the improvement of fuel efficiency during that time will be impeded.

【0009】そして、このような問題は、上記のような
燃料停止領域から空燃比のフィードバック制御への移行
時のみならず、空燃比のオープンループ制御領域からフ
ィードバック制御領域への移行時、或はリーンバーン方
式のエンジンにおいて、空燃比のフィードバック制御の
目標値が大幅に切り換わる場合等においても同様に発生
する。
This problem is not limited to the above-mentioned transition from the fuel stop region to the air-fuel ratio feedback control, but also during the transition from the air-fuel ratio open loop control region to the feedback control region. In a lean burn system engine, the same occurs when the target value of the feedback control of the air-fuel ratio is significantly changed.

【0010】そこで、本発明は、リニアO2センサ等の
空燃比にほぼ比例した出力を発生するリニア空燃比セン
サについては、その応答遅れ時間が一定の特性に従って
変化することに着目し、その特性を利用して燃料停止領
域からフィードバック制御領域への移行時等の過渡時
に、常に最適な時点でフィードバック制御が開始される
ように構成し、これにより運転領域が切り換わる過渡時
の空燃比制御を、必要以上の燃料供給や失火を回避しな
がら、常に円滑に行わせることを課題とする。
Therefore, the present invention focuses on that the response delay time of a linear air-fuel ratio sensor such as a linear O 2 sensor which produces an output substantially proportional to the air-fuel ratio changes according to a constant characteristic. The feedback control is always started at the optimum time point during transition such as transition from the fuel stop region to the feedback control region by using The challenge is to keep the fuel running smoothly while avoiding unnecessary fuel supply and misfire.

【0011】[0011]

【課題を解決するするための手段】上記課題を解決する
ため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention is characterized in that it is configured as follows.

【0012】まず、本願の請求項1に係る発明(以下、
第1発明という)は、燃焼室に供給される混合気の空燃
比にほぼ比例した出力を発生するリニア空燃比センサを
用い、所定運転領域で上記空燃比を目標値にフィードバ
ック制御するように構成されたエンジンにおいて、上記
フィードバック制御領域以外の領域から該フィードバッ
ク制御領域への移行時における目標空燃比の切り換わり
時、もしくはフィードバック制御領域内での目標空燃比
の切り換わり時に、フィードバック制御を一時的に禁止
すると共に、その禁止時間を切り換わり前後の目標空燃
比の差が大きいほど長くするフィードバック禁止手段を
設けたことを特徴とする。
First, the invention according to claim 1 of the present application (hereinafter,
(First invention) uses a linear air-fuel ratio sensor that generates an output that is substantially proportional to the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber, and is configured to perform feedback control of the air-fuel ratio to a target value in a predetermined operating region. In this engine, the feedback control is temporarily performed when the target air-fuel ratio is switched at the time of transition from the region other than the feedback control region to the feedback control region, or when the target air-fuel ratio is switched in the feedback control region. And a feedback prohibiting means for switching the prohibition time and increasing the difference as the difference between the front and rear target air-fuel ratios increases.

【0013】また、請求項2に係る発明(以下、第2発
明という)は、上記第1発明と同様に、リニア空燃比セ
ンサを用いて、所定運転領域で空燃比のフィードバック
制御を行うと共に、このフィードバック制御領域以外の
他の運転領域で燃焼室への燃料供給を停止するようにな
っているエンジンにおいて、上記燃料停止領域からフィ
ードバック制御領域への移行時に、このフィードバック
制御領域での目標空燃比がリッチなほど長い時間フィー
ドバック制御を禁止するフィードバック禁止手段を設け
たことを特徴とする。
Further, in the invention according to claim 2 (hereinafter referred to as the second invention), similar to the first invention, the linear air-fuel ratio sensor is used to perform feedback control of the air-fuel ratio in a predetermined operation region, and In an engine configured to stop the fuel supply to the combustion chamber in an operating region other than this feedback control region, at the time of transition from the fuel stop region to the feedback control region, the target air-fuel ratio in this feedback control region Is characterized by providing feedback prohibiting means for prohibiting the feedback control for a longer time.

【0014】そして、請求項3に係る発明(以下、第3
発明という)は、上記第1、第2発明におけるリニア空
燃比センサとして、排気ガス中の酸素濃度に比例した電
圧を発生するリニアO2センサを用いることを特徴とす
る。
The invention according to claim 3 (hereinafter, referred to as the third
According to the invention), a linear O 2 sensor that generates a voltage proportional to the oxygen concentration in the exhaust gas is used as the linear air-fuel ratio sensor in the first and second inventions.

【0015】[0015]

【作用】上記の構成によれば、第1発明の場合には、空
燃比のフィードバック制御領域以外の領域から該フィー
ドバック制御領域への移行時における目標空燃比の切り
換わり時、もしくはフィードバック制御領域内での目標
空燃比の切り換わり時に、また、第2発明によれば、燃
料停止領域からフィードバック制御領域への移行時に、
いずれも、一時的にフィードバック制御が禁止されるこ
とになるが、その禁止時間が、第1発明にあっては目標
空燃比の切り換わり前後の値の差が大きいほど長い時間
とされ、また、第2発明にあっては、フィードバック制
御領域での目標空燃比がリッチなほど長い時間とされる
のである。
According to the above construction, in the case of the first aspect of the invention, when the target air-fuel ratio is switched at the time of transition from a region other than the air-fuel ratio feedback control region to the feedback control region, or within the feedback control region. At the time of switching of the target air-fuel ratio at, and according to the second invention, at the time of shifting from the fuel stop region to the feedback control region,
In either case, the feedback control is temporarily prohibited, but the prohibition time is set to be longer as the difference between the values before and after the switching of the target air-fuel ratio is larger in the first invention. In the second aspect of the invention, the richer the target air-fuel ratio in the feedback control region, the longer the time.

【0016】つまり、リニアO2センサ等の空燃比にほ
ぼ比例した出力を発生するリニア空燃比センサの場合、
検出すべき空燃比の変化時における応答遅れ時間は、変
化前の空燃比と変化後の空燃比との差が大きくなるほど
長くなるという特性があり、そこで、第1発明において
は、目標空燃比が切り換わるときに、その切り換わり前
後の目標空燃比の差が大きいほど長い時間フィードバッ
ク制御を禁止し、また、切り換わり前の空燃比が無限大
であってセンサの出力が最大値となっている第2発明の
場合には、切り換わり後の目標空燃比がリッチなほど長
い時間フィードバック制御を禁止するのである。
That is, in the case of a linear air-fuel ratio sensor such as a linear O 2 sensor which produces an output substantially proportional to the air-fuel ratio,
There is a characteristic that the response delay time when the air-fuel ratio to be detected changes is longer as the difference between the air-fuel ratio before the change and the air-fuel ratio after the change becomes larger. Therefore, in the first invention, the target air-fuel ratio is When switching, the larger the difference between the target air-fuel ratios before and after the switching, the longer the feedback control is prohibited, and the air-fuel ratio before switching is infinite and the sensor output reaches the maximum value. In the case of the second invention, the richer the target air-fuel ratio after switching is, the longer the feedback control is prohibited.

【0017】これにより、第1、第2発明のいずれの場
合にも、フィードバック制御の禁止期間におけるオープ
ンループ制御により空燃比がほぼ切り換わり後の目標空
燃比となり、これに伴ってリニア空燃比センサの出力値
がこの目標空燃比にほぼ対応する値となった時点からフ
ィードバック制御が開始されることになり、該リニア空
燃比センサの出力と実際の空燃比とが対応していない状
態でフィードバック制御を開始し、或は必要以上に長時
間の間、フィードバック制御を禁止する、といった事態
が回避されることになる。
As a result, in either of the first and second aspects of the invention, the target air-fuel ratio after the air-fuel ratio is substantially switched by the open-loop control during the feedback control prohibition period becomes the target air-fuel ratio, and the linear air-fuel ratio sensor accordingly. The feedback control will be started from the time when the output value of is almost the value corresponding to the target air-fuel ratio, and the feedback control is performed in a state where the output of the linear air-fuel ratio sensor does not correspond to the actual air-fuel ratio. It is avoided that the feedback control is started for a longer time than necessary or the feedback control is prohibited.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.

【0019】図1に示すように、この実施例に係るエン
ジン1は、吸、排気弁2,3を介して燃焼室4にそれぞ
れ通じる吸気通路5及び排気通路6を有する。そして、
吸気通路5には、上流側からエアクリーナ7、エアフロ
ーメータ8、スロットルバルブ9及び燃料噴射弁10が
設置されており、また、排気通路6には、上流側から、
リニアO2センサ11及び触媒コンバータ12が設置さ
れている。ここで、上記リニアO2センサ11は排気ガ
ス中の残存酸素濃度を検出し、その濃度に比例した出力
電圧を発生するようになっている。
As shown in FIG. 1, an engine 1 according to this embodiment has an intake passage 5 and an exhaust passage 6 which communicate with a combustion chamber 4 via intake and exhaust valves 2 and 3, respectively. And
In the intake passage 5, an air cleaner 7, an air flow meter 8, a throttle valve 9 and a fuel injection valve 10 are installed from the upstream side, and in the exhaust passage 6, from the upstream side,
A linear O 2 sensor 11 and a catalytic converter 12 are installed. The linear O 2 sensor 11 detects the residual oxygen concentration in the exhaust gas and generates an output voltage proportional to the concentration.

【0020】また、このエンジン1はコントロールユニ
ット20を有し、該ユニット20に、上記エアフローメ
ータ8からの空気流量信号、スロットルバルブ9の開度
を検出するスロットル開度センサ21からのスロットル
開度信号、リニアO2センサ11からの空燃比信号、エ
ンジン回転数を検出する回転数センサ22からのエンジ
ン回転数信号、及びその他の信号が入力されるようにな
っている。そして、このコントロールユニット20は、
上記各信号に基づいて、予め設定された運転領域に応じ
て所定の燃料噴射量ないし空燃比となるように、燃料噴
射弁10に噴射信号を出力するようになっている。
Further, the engine 1 has a control unit 20, and the unit 20 has a throttle opening sensor 21 for detecting an air flow rate signal from the air flow meter 8 and an opening of the throttle valve 9. A signal, an air-fuel ratio signal from the linear O 2 sensor 11, an engine speed signal from a speed sensor 22 for detecting the engine speed, and other signals are input. And this control unit 20
Based on each of the above signals, an injection signal is output to the fuel injection valve 10 so that a predetermined fuel injection amount or an air-fuel ratio is obtained according to a preset operating region.

【0021】ここで、この実施例においては、図2に示
すように、低スロットル開度、低エンジン回転数のアイ
ドル領域で理論空燃比14.7を目標値とするフィード
バック制御が行われ、低スロットル開度で、且つ所定エ
ンジン回転数以上の領域で燃料供給の停止制御が行わ
れ、中スロットル開度の広い領域で空燃比の目標値を2
2.0とするリーンバーンのフィードバック制御が行わ
れ、その高スロットル開度側の領域で理論空燃比14.
7を目標値とするフィードバック制御が行われ、さら
に、高スロットル開度及び高エンジン回転数の領域で目
標値を13.0とする空燃比のオープンループ制御が行
われるようになっている。
Here, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the feedback control with the theoretical air-fuel ratio of 14.7 as the target value is performed in the idle region of the low throttle opening and the low engine speed, and the low control is performed. The fuel supply stop control is performed in the region where the throttle opening is equal to or higher than the predetermined engine speed, and the target value of the air-fuel ratio is set to 2 in the region where the middle throttle opening is wide.
The lean burn feedback control of 2.0 is performed, and the theoretical air-fuel ratio is 14.
Feedback control with a target value of 7 is performed, and further, open-loop control of the air-fuel ratio with a target value of 13.0 is performed in the regions of high throttle opening and high engine speed.

【0022】次に、この実施例の作用を上記コントロー
ルユニット20の動作を示す図3のフローチャートに従
って説明する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 showing the operation of the control unit 20.

【0023】まず、コントロールユニット20は、ステ
ップS1,S2で、スロットル開度信号及びエンジン回
転数信号に基づき、現在の運転領域が図2に示すいずれ
の領域に属するかを判定する。
First, in steps S1 and S2, the control unit 20 determines which of the regions shown in FIG. 2 the current operating region belongs to based on the throttle opening signal and the engine speed signal.

【0024】そして、高スロットル開度側及び高エンジ
ン回転数側のオープンループ制御領域に属するときはス
テップS3を実行し、空燃比が13.0となる燃料噴射
量を算出すると共に、この噴射量で燃料が噴射されるよ
うに燃料制御弁10に噴射信号を出力する。また、低ス
ロットル開度で所定エンジン回転数以上の燃料停止領域
に属するときは、ステップS4で燃料の供給を停止する
ように上記燃料制御弁10に噴射信号を出力する。
Then, when it belongs to the open loop control region on the high throttle opening side and the high engine speed side, step S3 is executed to calculate the fuel injection amount at which the air-fuel ratio becomes 13.0, and the injection amount An injection signal is output to the fuel control valve 10 so that the fuel is injected at. Further, when the low throttle opening degree belongs to the fuel stop region equal to or higher than the predetermined engine speed, an injection signal is output to the fuel control valve 10 so as to stop the fuel supply in step S4.

【0025】さらに、現在の運転領域が上記のオープン
ループ制御領域にも燃料停止領域にも属さないとき、換
言すれば図2に斜線を付して示すフィードバック制御領
域に属するときは、ステップS5で前回の制御時におけ
る運転領域が燃料停止領域であったか否かを判定する。
そして、この燃料停止領域でなかった場合には、ステッ
プS6でフィードバック制御を実行する。
Further, if the current operating region does not belong to the open loop control region or the fuel stop region, in other words, if it belongs to the feedback control region shown by hatching in FIG. 2, in step S5. It is determined whether or not the operation area at the time of the previous control was the fuel stop area.
Then, if it is not in this fuel stop region, feedback control is executed in step S6.

【0026】このフィードバック制御は、リニアO2
ンサ11の出力電圧に基づいて行われ、その出力電圧が
目標空燃比(14.7または22.0)に対応する値よ
りも大きいとき、即ち実際の空燃比が目標空燃比よりも
リーン状態にあるときは、燃料噴射量を増量するように
燃料噴射弁10に噴射信号を出力し、また、出力電圧が
目標空燃比に対応する値よりも小さいとき、即ち実際の
空燃比が目標空燃比よりもリッチ状態にあるときは、燃
料噴射量を減量するように上記燃料噴射弁10に噴射信
号を出力する。これにより、実際に燃焼室に供給される
混合気の空燃比が目標空燃比に収束されることになる。
This feedback control is performed based on the output voltage of the linear O 2 sensor 11, and when the output voltage is larger than the value corresponding to the target air-fuel ratio (14.7 or 22.0), that is, the actual value. When the air-fuel ratio is leaner than the target air-fuel ratio, an injection signal is output to the fuel injection valve 10 so as to increase the fuel injection amount, and when the output voltage is smaller than the value corresponding to the target air-fuel ratio. That is, when the actual air-fuel ratio is richer than the target air-fuel ratio, an injection signal is output to the fuel injection valve 10 so as to reduce the fuel injection amount. As a result, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture actually supplied to the combustion chamber converges to the target air-fuel ratio.

【0027】一方、上記ステップS5で、前回の制御時
における運転領域が燃料停止領域であったと判定された
場合、即ち今回の制御時点が燃料停止領域からフィード
バック制御領域へ移行した直後である場合には、コント
ロールユニット20は、ステップS7以下の過渡時の空
燃比制御を実行する。
On the other hand, when it is determined in step S5 that the operating region during the previous control was the fuel stop region, that is, when the control time this time is immediately after the transition from the fuel stop region to the feedback control region. The control unit 20 executes the air-fuel ratio control during the transition from step S7 onward.

【0028】この制御においては、まず、ステップS7
で、今回燃料停止領域から移行したフィードバック制御
領域での目標空燃比(14.7または22.0)を設定
し、次いで、ステップS8でこの目標空燃比に対応する
リニアO2センサ11の応答遅れ時間T1を図4に示す
マップから求める。このマップでは、目標空燃比が小さ
いほど(リッチ側であるほど)リニアO2センサ11の
応答遅れ時間T1が長くなるように設定されているが、
これは、運転領域が燃料停止領域に属していたときに
は、リニアO2センサ11は最もリーンな状態を検出し
ていたのであるから、フィードバック制御領域へ移行し
たときの目標空燃比がリッチ側であるほど、検出すべき
空燃比の変化幅が大きく、したがって、その空燃比に対
応する出力電圧を発生するまでの応答遅れ時間が長くな
るからである。
In this control, first, step S7
Then, the target air-fuel ratio (14.7 or 22.0) is set in the feedback control region that has shifted from the fuel stop region this time, and then in step S8, the response delay of the linear O 2 sensor 11 corresponding to this target air-fuel ratio is set. The time T1 is calculated from the map shown in FIG. In this map, the smaller the target air-fuel ratio (the richer the side), the longer the response delay time T1 of the linear O 2 sensor 11 is set.
This is because the linear O 2 sensor 11 detects the leanest state when the operating region belongs to the fuel stop region, so the target air-fuel ratio at the time of shifting to the feedback control region is on the rich side. This is because the change width of the air-fuel ratio to be detected is larger, and therefore the response delay time until the output voltage corresponding to the air-fuel ratio is generated becomes longer.

【0029】そして、今、例えば図2に矢印xで示すよ
うに、燃料停止領域から目標空燃比が14.7のフィー
ドバック制御領域へ移行したものとすると、図4のマッ
プからリニアO2センサ11の応答遅れ時間T1はt1
に設定され、また、図2に矢印yで示すように、目標空
燃比が22.0のフィードバック制御領域へ移行したも
のとすると、上記応答遅れ時間T1はt2に設定される
ことになる。
Now, assuming that the fuel control region has moved to the feedback control region where the target air-fuel ratio is 14.7, as indicated by the arrow x in FIG. 2, the linear O 2 sensor 11 is determined from the map of FIG. Response delay time T1 is t1
If the target air-fuel ratio shifts to the feedback control region where the target air-fuel ratio is 22.0 as indicated by the arrow y in FIG. 2, the response delay time T1 is set to t2.

【0030】次に、コントロールユニット20は、ステ
ップS9で、上記のようにして求めたセンサ応答遅れ時
間T1と、燃料供給を開始してから排気ガスがリニアO
2センサ11の設置位置まで到達するまでの無駄時間T
0(一定値)とを加えて、フィードバック制御の禁止時
間Tを求め、ステップS10で、この禁止時間Tをフィ
ードバック禁止タイマにセットする。
Next, in step S9, the control unit 20 determines that the sensor response delay time T1 obtained as described above and the exhaust gas is linear O after the fuel supply is started.
2 Dead time T until reaching the installation position of the sensor 11
0 (constant value) is added to obtain the inhibition time T of the feedback control, and this inhibition time T is set in the feedback inhibition timer in step S10.

【0031】そして、ステップS11で上記時間Tが経
過したか否かを判定し、該時間Tが経過するまでは、ス
テップS12でフィードバック制御を禁止すると共に、
ステップS13で、オープンループ制御によって燃料を
供給する。その場合、このオープンループ制御において
は、当該フィードバック制御領域での目標空燃比に対応
する燃料噴射量を算出し、その算出噴射量となるように
燃料制御弁11に噴射信号を出力するもので、この間、
リニアO2センサ11からの出力信号は無視される。
Then, in step S11, it is determined whether or not the time T has elapsed. Until the time T has elapsed, feedback control is prohibited in step S12, and
In step S13, fuel is supplied by open loop control. In this case, in this open loop control, the fuel injection amount corresponding to the target air-fuel ratio in the feedback control region is calculated, and the injection signal is output to the fuel control valve 11 so that the calculated injection amount is obtained. During this time,
The output signal from the linear O 2 sensor 11 is ignored.

【0032】一方、上記ステップS11でフィードバッ
ク制御の禁止時間Tが経過したことが判定されれば、コ
ントロールユニット20はステップS14を実行してフ
ィードバック制御を開始し、以後、上記ステップS6
で、リニアO2センサ11からの出力信号に基づいてフ
ィードバック制御を実行する。
On the other hand, if it is determined in step S11 that the feedback control inhibition time T has elapsed, the control unit 20 executes step S14 to start feedback control, and thereafter, step S6.
Then, the feedback control is executed based on the output signal from the linear O 2 sensor 11.

【0033】以上のようにして、燃料停止領域からフィ
ードバック制御領域への移行時に、所定の禁止時間Tだ
けフィードバック制御が禁止され、その間にオープンル
ープ制御によって燃料が供給されることになるが、上記
禁止時間Tのうち、無駄時間T0は、燃料供給が再開さ
れてから排気ガスがリニアO2センサ11の設置位置に
実際に到達するのに要する時間であり、また、センサ応
答遅れ時間T1は、リニアO2センサ11によって検出
される空燃比が変化したときに、その変化時から該セン
サ11が実際に変化後の空燃比に対応する出力電圧を発
生するまでに要する時間であるから、図5に示すよう
に、燃料停止領域から例えば目標空燃比が14.7のフ
ィードバック制御領域へ移行した場合、オープンループ
制御による燃料供給が開始された後、上記禁止時間Tが
経過したときには、リニアO2センサ11の出力は上記
目標空燃比の14.7にほぼ対応する出力電圧を発生し
ていることになる。したがって、この時点から該リニア
2センサ11の出力信号に基づくフィードバック制御
を開始することにより、ハンチング等の制御不良を生じ
ることなく、該フィードバック制御へ円滑に移行するこ
とになる。
As described above, the feedback control is prohibited for the predetermined prohibition time T during the transition from the fuel stop region to the feedback control region, and the fuel is supplied by the open loop control during that period. Of the prohibited time T, the dead time T0 is the time required for the exhaust gas to actually reach the installation position of the linear O 2 sensor 11 after the fuel supply is restarted, and the sensor response delay time T1 is When the air-fuel ratio detected by the linear O 2 sensor 11 changes, this is the time required from that change until the sensor 11 actually generates an output voltage corresponding to the changed air-fuel ratio. As shown in, when the fuel stop region is shifted to the feedback control region where the target air-fuel ratio is 14.7, the fuel supply by the open loop control is performed. After the start, when the prohibition time T has elapsed, the output of the linear O 2 sensor 11 is generating an output voltage substantially corresponding to the target air-fuel ratio of 14.7. Therefore, by starting the feedback control based on the output signal of the linear O 2 sensor 11 from this time point, it is possible to smoothly shift to the feedback control without causing control failure such as hunting.

【0034】そして、特に上記センサ応答遅れ時間T1
は、リニアO2センサ11の特性に基づき、検出すべき
空燃比が変化したときに、その変化幅が大きいほど長く
なるように設定されているので、例えば燃料停止領域か
ら目標空燃比が22.0の領域への移行時には、上記1
4.7の領域への移行時の時間t1よりも短いt2とさ
れ、したがって、図5に鎖線で示すように、この場合
も、センサ出力が目標空燃比にほぼ対応する値となった
時点からフィードバック制御が開始されることになる。
In particular, the sensor response delay time T1
Is set such that when the air-fuel ratio to be detected changes based on the characteristics of the linear O 2 sensor, the larger the change width, the longer the target air-fuel ratio becomes. When moving to the 0 area, the above 1
It is set to t2 which is shorter than the time t1 at the time of shifting to the region of 4.7. Therefore, as shown by the chain line in FIG. 5, in this case as well, from the time when the sensor output becomes a value substantially corresponding to the target air-fuel ratio. Feedback control will be started.

【0035】なお、以上の構成は、上記のような燃料停
止領域からフィードバック制御領域への移行時のみなら
ず、フィードバック制御領域において、目標空燃比が例
えば22.0の領域から14.7の領域へ移行したと
き、或はその逆に移行したとき、さらには、オープンル
ープ制御領域からフィードバック制御領域へ移行した場
合等において、その目標空燃比が変化する場合にも同様
に適用されるものである。
The above-described structure is used not only in the transition from the fuel stop region to the feedback control region as described above but also in the feedback control region where the target air-fuel ratio is, for example, 22.0 to 14.7. The same applies when the target air-fuel ratio changes, such as when the target air-fuel ratio changes, such as when the target air-fuel ratio changes from the open loop control region to the feedback control region. .

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、リニアO
2センサ等の空燃比にほぼ比例した出力を発生するリニ
ア空燃比センサを用いてエンジンの空燃比制御を行う場
合に、空燃比の変化時における上記センサの応答遅れ時
間が、その変化前の空燃比と変化後の空燃比との差が大
きくなるほど長くなるという特性に着目して、空燃比の
目標値が切り換わるときに、その切り換わり前後の目標
値の差が大きいほど長い時間フィードバック制御を禁止
するようにしたから、燃料停止領域やオープンループ制
御領域からフィードバック制御領域への移行時、或はフ
ィードバック制御の目標値の切り換わり時等に、上記セ
ンサの出力が切り換わり後の目標空燃比にほぼ対応する
値となった時点からフィードバック制御が開始されるこ
とになる。
As described above, according to the present invention, the linear O
(2) When controlling the engine air-fuel ratio using a linear air-fuel ratio sensor that produces an output that is almost proportional to the air-fuel ratio of the sensor, etc., the response delay time of the sensor when the air-fuel ratio changes Focusing on the characteristic that the longer the difference between the fuel ratio and the changed air-fuel ratio, the longer it becomes, and when the target value of the air-fuel ratio switches, the longer the feedback control, the longer the difference between the target value before and after the switching. Since it is prohibited, the target air-fuel ratio after the output of the sensor is switched at the time of transition from the fuel stop region or open loop control region to the feedback control region, or when the target value of feedback control is switched. The feedback control is started at the time when the value almost corresponds to.

【0037】これにより、フィードバック制御を徒に長
時間禁止して燃費の向上を犠牲にすることなく、また、
リニア空燃比センサの出力値と実際の空燃比とが対応し
ていない状態でフィードバック制御を開始することによ
る燃料の不要な増量や失火、或は空燃比のハンチング等
を生じることなく、過渡時における空燃比制御が常に円
滑に行われることになる。
Thus, the feedback control is prohibited for a long time without sacrificing the improvement of the fuel consumption.
When there is no unnecessary increase or misfire of fuel due to starting feedback control in a state where the output value of the linear air-fuel ratio sensor does not correspond to the actual air-fuel ratio, or hunting of the air-fuel ratio, etc. The air-fuel ratio control will always be smoothly performed.

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

【図1】 本発明の実施例が適用されるエンジンの空燃
比制御システム図である。
FIG. 1 is an air-fuel ratio control system diagram of an engine to which an embodiment of the present invention is applied.

【図2】 空燃比制御領域のマップである。FIG. 2 is a map of an air-fuel ratio control area.

【図3】 燃料停止領域からフィードバック制御領域へ
の移行時における空燃比制御の動作を示すフローチャー
ト図である。
FIG. 3 is a flowchart showing an operation of air-fuel ratio control when shifting from a fuel stop region to a feedback control region.

【図4】 目標空燃比と応答遅れ時間の関係を示すグラ
フである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a target air-fuel ratio and a response delay time.

【図5】 過渡時におけるセンサ出力の変化と制御の切
り換えタイミングとの関係を示すを示すタイムチャート
図である。
FIG. 5 is a time chart showing a relationship between a change in sensor output and a control switching timing during a transition.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 リニア空燃比センサ(リニアO2センサ) 20 フィードバック禁止手段(コントロールユニッ
ト)
11 Linear air-fuel ratio sensor (linear O 2 sensor) 20 Feedback prohibiting means (control unit)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃焼室に供給される混合気の空燃比にほ
ぼ比例した出力を発生するリニア空燃比センサを用い、
所定運転領域で上記空燃比を目標値にフィードバック制
御するようになっているエンジンの空燃比制御装置であ
って、フィードバック制御領域以外の領域から該フィー
ドバック制御領域への移行時における目標空燃比の切り
換わり時、もしくはフィードバック制御領域内での目標
空燃比の切り換わり時に、フィードバック制御を一時的
に禁止すると共に、その禁止時間を切り換わり前後の目
標空燃比の差が大きいほど長くするフィードバック禁止
手段を設けたことを特徴とするエンジンの空燃比制御装
置。
1. A linear air-fuel ratio sensor that produces an output that is substantially proportional to the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber is used.
An air-fuel ratio control device for an engine adapted to feedback control the air-fuel ratio to a target value in a predetermined operating region, wherein the target air-fuel ratio is switched during transition from a region other than the feedback control region to the feedback control region. At the time of switching, or when switching the target air-fuel ratio in the feedback control area, feedback control is temporarily prohibited, and a feedback prohibition means that switches the prohibition time and makes it longer as the difference between the target air-fuel ratio before and after is switched is increased. An air-fuel ratio control device for an engine, which is provided.
【請求項2】 燃焼室に供給される混合気の空燃比にほ
ぼ比例した出力を発生するリニア空燃比センサを用い、
所定運転領域で上記空燃比を目標値にフィードバック制
御すると共に、このフィードバック制御領域以外の他の
運転領域で燃焼室への燃料供給を停止するようになって
いるエンジンの空燃比制御装置であって、上記燃料停止
領域からフィードバック制御領域への移行時に、このフ
ィードバック制御領域での目標空燃比がリッチなほど長
い時間フィードバック制御を禁止するフィードバック禁
止手段を設けたことを特徴とするエンジンの空燃比制御
装置。
2. A linear air-fuel ratio sensor that produces an output substantially proportional to the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber is used.
An air-fuel ratio control device for an engine configured to perform feedback control of the air-fuel ratio to a target value in a predetermined operation region and stop fuel supply to a combustion chamber in an operation region other than this feedback control region. An air-fuel ratio control of an engine, which is provided with a feedback prohibiting means for prohibiting the feedback control for a longer time when the target air-fuel ratio in the feedback control region is richer when the fuel stop region is shifted to the feedback control region. apparatus.
【請求項3】 リニア空燃比センサは、排気ガス中の酸
素濃度に比例した出力電圧を発生するリニアO2センサ
である請求項1もしくは請求項2に記載のエンジンの空
燃比制御装置。
3. The engine air-fuel ratio control device according to claim 1, wherein the linear air-fuel ratio sensor is a linear O 2 sensor that generates an output voltage proportional to the oxygen concentration in the exhaust gas.
JP32877492A 1992-11-13 1992-11-13 Air/fuel ratio controlling device of engine Pending JPH06146964A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006189022A (en) * 2004-12-06 2006-07-20 Hitachi Ltd Air-fuel ratio control device of internal combustion engine
JP2008095577A (en) * 2006-10-10 2008-04-24 Toyota Motor Corp Air-fuel ratio control unit of internal combustion engine

Cited By (3)

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JP2006189022A (en) * 2004-12-06 2006-07-20 Hitachi Ltd Air-fuel ratio control device of internal combustion engine
JP4726541B2 (en) * 2004-12-06 2011-07-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
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