JPH06229295A - Air-fuel ratio control device for internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio control device for internal combustion engine

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JPH06229295A
JPH06229295A JP1483993A JP1483993A JPH06229295A JP H06229295 A JPH06229295 A JP H06229295A JP 1483993 A JP1483993 A JP 1483993A JP 1483993 A JP1483993 A JP 1483993A JP H06229295 A JPH06229295 A JP H06229295A
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JP
Japan
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air
fuel ratio
control
oxygen sensor
ratio
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Application number
JP1483993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Yamaguchi
正彦 山口
Naoto Sugimoto
直人 杉本
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To carry out a control with excellent follow-up performance, and enable stable control in spite of a noise of an oxygen sensor by carrying out feedback control on an air-fuel ratio according to deviation between a controlling air-fuel ratio increased and decreased according to output of the oxygen sensor and a target air-fuel ratio. CONSTITUTION:Output voltage of an oxygen sensor 11 is inputted to a linearizer 50, and a standard air excessive rate is calculated. This calculated result is inputted to respective correcting linearizers 51 and 53 for non-idle time and for idle time, and a controlling air excessive rate is calculated. These respective calculated results are inputted to respective deviation operation circuits 55 and 57, and operation is carried out on deviation between the controlling air excessive rate and a target air excessive rate. The non-idle time deviation is inputted to respective PID controllers 59 and 61 for stationary time and for rapid acceleration time, and air-fuel ratio correction factors outputted from these are inputted successively to the first and the second respective selecting circuits 63 and 67. An operation result of a multiplier 69 is outputted to an injector 5 as a target fuel injection quantity.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は理論空燃比近傍で出力が
急変する酸素センサの出力信号に従って、空燃比フィー
ドバック制御を実行する内燃機関の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 system for an internal combustion engine, which executes air-fuel ratio feedback control in accordance with an output signal of an oxygen sensor whose output changes rapidly near the stoichiometric air-fuel ratio.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より酸素センサの出力信号と理論空
燃比を表す基準値とを比較することにより、リーンおよ
びリッチの判定を行ない空燃比制御を実行する空燃比制
御装置がある。この空燃比制御装置では、リーンかリッ
チかの判定結果に応じてフィードバック補正係数を大き
く階段状にスキップさせ、そのうえで積分によりフィー
ドバック補正係数を徐々に変化させていき、実際の空燃
比を理論空燃比に収束させる。ところが、この空燃比制
御装置では、実際の空燃比と理論空燃比との偏差を直接
算出することができない。そして、その偏差が上記積分
結果に反映されるまでには時間がかかるため、制御の追
従性が悪いという問題があった。また、理論空燃比近傍
では、酸素センサ出力が増減してもそれに対応する空燃
比は殆ど変化しない。このため、酸素センサ出力と空燃
比との対応関係をそのまま空燃比制御に適用することは
できなかった。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is an air-fuel ratio control device for performing air-fuel ratio control by making a lean or rich determination by comparing an output signal of an oxygen sensor with a reference value representing a theoretical air-fuel ratio. In this air-fuel ratio control device, the feedback correction coefficient is greatly skipped in a stepwise manner according to the determination result of lean or rich, and then the feedback correction coefficient is gradually changed by integration, and the actual air-fuel ratio is changed to the theoretical air-fuel ratio. Converge to. However, this air-fuel ratio control device cannot directly calculate the deviation between the actual air-fuel ratio and the theoretical air-fuel ratio. Further, since it takes time for the deviation to be reflected in the integration result, there is a problem that control followability is poor. In the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio, even if the oxygen sensor output increases or decreases, the corresponding air-fuel ratio hardly changes. Therefore, the correspondence between the oxygen sensor output and the air-fuel ratio could not be directly applied to the air-fuel ratio control.

【0003】そこで、この制御の追従性の悪さを解消す
る空燃比制御装置として、従来、例えば特開平1−12
1541号公報記載の装置が提案されている。この従来
の空燃比制御装置は、酸素センサ出力と制御用空燃比と
の対応関係をほぼ一次関数で規定した関係補正特性を用
いて空燃比制御を実行する。一次関数で規定された関係
補正特性では、理論空燃比の近くでも離れた部分でも酸
素センサ出力の大きさの増減に応じ一様に制御用空燃比
が増減する。従って、酸素センサ出力の値が理論空燃比
に対応する値から離れるにつれ、制御用空燃比の値が理
論空燃比から充分に離れていくことになる。この従来装
置では、酸素センサの出力信号の大きさを関係補正特性
に照らして制御用空燃比を算出し、制御用空燃比と目標
空燃比との偏差に基づいて空燃比フィードバック制御を
実行するから、制御の追従性が向上する。
Therefore, as an air-fuel ratio control device for eliminating the poor control followability, there is a conventional air-fuel ratio control device, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-12.
The device described in Japanese Patent No. 1541 has been proposed. This conventional air-fuel ratio control device executes the air-fuel ratio control using the relationship correction characteristic in which the correspondence relationship between the oxygen sensor output and the control air-fuel ratio is defined by a substantially linear function. In the relation correction characteristic defined by the linear function, the control air-fuel ratio uniformly increases or decreases according to the increase or decrease in the oxygen sensor output, either near or at the theoretical air-fuel ratio. Therefore, as the value of the oxygen sensor output deviates from the value corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio, the value of the control air-fuel ratio becomes sufficiently deviated from the stoichiometric air-fuel ratio. In this conventional device, the magnitude of the output signal of the oxygen sensor is compared with the correction characteristic to calculate the control air-fuel ratio, and the air-fuel ratio feedback control is executed based on the deviation between the control air-fuel ratio and the target air-fuel ratio. The control followability is improved.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
制御の追従性が向上すると、次のような問題が新たに発
生した。酸素センサの出力信号には、電磁波の影響など
によってノイズが重畳することがある。この種のノイズ
は、通常鋭いピークを有して急峻に変化する短い幅の波
形を有している。
However, when the control followability is improved in this way, the following problems newly occur. Noise may be superimposed on the output signal of the oxygen sensor due to the influence of electromagnetic waves. This type of noise usually has a short-width waveform that has a sharp peak and changes abruptly.

【0005】従って、この種のノイズが酸素センサ出力
の積分値に与える影響はきわめて小さい。このため、前
述の積分値に基づいた空燃比制御では、ノイズの重畳を
ほとんど無視することができた。ところが、関係補正特
性を用いた空燃比制御では、制御の追従性の向上によっ
て、この種のノイズも制御用空燃比の変化として空燃比
制御に即座に反映されるようになったのである。このた
め、酸素センサ出力にノイズが重畳した場合、空燃比の
フィードバック制御量が実際の空燃比に対応しなくな
り、延いては燃費やエミッションが悪化することがあっ
た。
Therefore, the influence of this kind of noise on the integrated value of the oxygen sensor output is extremely small. Therefore, in the air-fuel ratio control based on the above-mentioned integral value, the superposition of noise could be almost ignored. However, in the air-fuel ratio control using the relation correction characteristic, the noise of this kind is immediately reflected in the air-fuel ratio control as a change in the control air-fuel ratio due to the improvement of the control followability. Therefore, when noise is superimposed on the output of the oxygen sensor, the feedback control amount of the air-fuel ratio does not correspond to the actual air-fuel ratio, which may result in deterioration of fuel consumption and emission.

【0006】このように、従来の内燃機関の空燃比制御
装置では、良好な制御の追従性とノイズに対する安定性
とを同時に満足することはきわめて困難であった。そこ
で本発明は、良好な制御の追従性を有すると共に、酸素
センサ出力にノイズが重畳しても安定した制御を続行で
きる内燃機関の空燃比制御装置を提供することを目的と
してなされた。
As described above, in the conventional air-fuel ratio control system for an internal combustion engine, it is extremely difficult to satisfy both good control followability and stability against noise at the same time. Therefore, the present invention has been made for the purpose of providing an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine which has good control followability and can continue stable control even if noise is superimposed on the oxygen sensor output.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本発明は、図8に例示するように、理論空燃
比近傍で出力が急変する酸素センサと、該酸素センサ出
力と、上記酸素センサ出力の増減に応じて増減する制御
用空燃比との対応関係を規定する関係補正特性を記憶し
た関係補正特性記憶手段と、該記憶された関係補正特性
に従って、上記酸素センサ出力に対応する制御用空燃比
を算出する制御用空燃比算出手段と、該算出された制御
用空燃比と目標空燃比との偏差を算出する空燃比偏差算
出手段と、該算出された制御用空燃比と目標空燃比との
偏差に基づいて、内燃機関の空燃比フィードバック制御
を実行するコントローラと、を備えた内燃機関の空燃比
制御装置において、上記酸素センサ出力の所定時間当り
の変化量が所定量より大きいとき上記酸素センサ出力の
異常を判定するセンサ異常判定手段と、該センサ異常判
定手段によって上記酸素センサ出力の異常が判定された
とき、上記酸素センサ出力を補正するセンサ出力補正手
段と、を設け、上記酸素センサ出力の異常が判定された
ときには、上記制御用空燃比算出手段が、上記補正され
た酸素センサ出力に対応する制御用空燃比を算出するこ
とを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置を要旨として
いる。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention, which has been made in order to achieve the above object, has an oxygen sensor whose output suddenly changes in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio, as shown in FIG. Corresponding to the oxygen sensor output according to the relationship correction characteristic storage means that stores the relationship correction characteristic storing the relationship correction characteristic that defines the corresponding relationship with the control air-fuel ratio that increases or decreases according to the increase or decrease in the oxygen sensor output. Control air-fuel ratio calculating means for calculating the control air-fuel ratio, air-fuel ratio deviation calculating means for calculating a deviation between the calculated control air-fuel ratio and the target air-fuel ratio, and the calculated control air-fuel ratio and target A controller that executes air-fuel ratio feedback control of the internal combustion engine based on a deviation from the air-fuel ratio, and in an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, the change amount of the oxygen sensor output per predetermined time is a predetermined amount. A sensor abnormality determining means for determining an abnormality in the oxygen sensor output when it is larger, and a sensor output correcting means for correcting the oxygen sensor output when the abnormality in the oxygen sensor output is determined by the sensor abnormality determining means. Provided, when it is determined that the oxygen sensor output is abnormal, the control air-fuel ratio calculation means calculates the control air-fuel ratio corresponding to the corrected oxygen sensor output, the air-fuel ratio of the internal combustion engine The main point is the control device.

【0008】[0008]

【作用】このように構成された本発明では、関係補正特
性記憶手段に記憶された関係補正特性に従って、制御用
空燃比算出手段が酸素センサの出力に対応する制御用空
燃比を検出する。ここで、制御用空燃比は酸素センサ出
力の増減に応じて増減する。偏差算出手段は、この制御
用空燃比と目標空燃比との偏差を算出し、算出した偏差
に基づいてコントローラが空燃比フィードバック制御を
実行する。従って、本発明では、制御用空燃比と目標空
燃比とのずれ量が反映した追従性のよい制御を実現する
ことができる。
According to the present invention thus constructed, the control air-fuel ratio calculating means detects the control air-fuel ratio corresponding to the output of the oxygen sensor in accordance with the relation correction characteristic stored in the relation correction characteristic storage means. Here, the control air-fuel ratio increases / decreases according to the increase / decrease in the oxygen sensor output. The deviation calculating means calculates the deviation between the control air-fuel ratio and the target air-fuel ratio, and the controller executes the air-fuel ratio feedback control based on the calculated deviation. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize control with good followability, which reflects the deviation amount between the control air-fuel ratio and the target air-fuel ratio.

【0009】また、酸素センサ出力にノイズが重畳する
と、その酸素センサ出力は急峻に変化し、所定時間当り
の変化量が所定量より大きくなる。このとき、センサ異
常判定手段は酸素センサ出力の異常を判定し、センサ出
力補正手段が酸素センサ出力を補正する。コントローラ
は、この補正後の酸素センサ出力を用いて空燃比フィー
ドバック制御を実行しているので、酸素センサ出力にノ
イズが重畳しても安定した制御を続行することができ
る。
When noise is superposed on the oxygen sensor output, the oxygen sensor output changes abruptly, and the amount of change per predetermined time becomes larger than the predetermined amount. At this time, the sensor abnormality determining means determines an abnormality in the oxygen sensor output, and the sensor output correcting means corrects the oxygen sensor output. Since the controller executes the air-fuel ratio feedback control using the corrected oxygen sensor output, stable control can be continued even if noise is superimposed on the oxygen sensor output.

【0010】なお、上記酸素センサ出力の補正方法とし
ては、酸素センサ出力を、異常が判定される以前の出力
で代用する方法、異常が判定される前後の出力を用いて
補間する方法など、種々の方法が考えられる。
There are various methods of correcting the oxygen sensor output, such as a method of substituting the oxygen sensor output with an output before the abnormality is determined, a method of interpolating the output before and after the abnormality is determined, and the like. The method of can be considered.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例として車両用内燃機関
(以下エンジンという)の空燃比制御装置を説明する。
図1は本実施例の空燃比制御装置の構成を表すブロック
図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An air-fuel ratio control system for a vehicle internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) will be described below as an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the air-fuel ratio control system of this embodiment.

【0012】図に示すように、エンジン1に混合気を供
給する吸気マニホールド3上流の吸気系路には、燃料を
噴射するインジェクタ5が配設されている。また、エン
ジン1から燃焼後の排気を排出する排気マニホールド7
から、三元触媒が充填された触媒コンバータ9に至る排
気系路には、エンジン1の理論空燃比近傍で出力が急変
する酸素センサ11が配設されている。酸素センサ11
の出力は電子制御装置30に入力され、インジェクタ5
は図示しない駆動回路を介して電子制御装置30から入
力される駆動信号に基づいて燃料を噴射する。このよう
に構成された本実施例の空燃比制御装置において、電子
制御装置30は、CPU,ROM,RAMを主要部とす
る周知のマイクロコンピュータであって、酸素センサ1
1の出力電圧Voxに基づいてインジェクタ5による燃
料噴射量を調整し、エンジン1に供給される混合気が目
標空気過剰率λ0となるように空燃比制御する空燃比フ
ィードバック制御を実行している。ここで、空気過剰率
とは、理論空燃比のときの空気量を基準(=1)とし
て、混合気のために供給される空気量の割合を表す。次
に、この空燃比フィードバック処理について、図2〜6
を併用して説明する。
As shown in the figure, an injector 5 for injecting fuel is arranged in the intake system passage upstream of the intake manifold 3 for supplying the air-fuel mixture to the engine 1. Further, an exhaust manifold 7 for exhausting exhaust gas after combustion from the engine 1
An oxygen sensor 11 whose output suddenly changes in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio of the engine 1 is provided in the exhaust system passage extending from to the catalytic converter 9 filled with the three-way catalyst. Oxygen sensor 11
Output of the injector 5 is input to the electronic control unit 30, and the injector 5
Injects fuel based on a drive signal input from the electronic control unit 30 via a drive circuit (not shown). In the air-fuel ratio control device of the present embodiment configured as described above, the electronic control device 30 is a well-known microcomputer having CPU, ROM, and RAM as main parts, and the oxygen sensor 1
The fuel injection amount by the injector 5 is adjusted based on the output voltage Vox of 1 and the air-fuel ratio feedback control is executed to control the air-fuel ratio so that the air-fuel mixture supplied to the engine 1 has the target excess air ratio λ0. Here, the excess air ratio refers to the ratio of the amount of air supplied for the air-fuel mixture with the amount of air at the stoichiometric air-fuel ratio as a reference (= 1). Next, regarding this air-fuel ratio feedback processing, FIGS.
Will be described together.

【0013】図2は、電子制御装置30において実行さ
れる空燃比フィードバック制御処理ルーチンのフローチ
ャートである。また、図1の電子制御装置30を表すブ
ロック内には、図2のルーチンの実行により実現される
フィードバック制御と等価のブロック線図を併記した。
まず、図2の処理ルーチンを説明し、その後、図1のブ
ロック線図に従って本空燃比フィードバック制御を詳述
する。
FIG. 2 is a flowchart of an air-fuel ratio feedback control processing routine executed in the electronic control unit 30. In addition, a block diagram equivalent to the feedback control realized by executing the routine of FIG. 2 is also shown in the block representing the electronic control unit 30 of FIG.
First, the processing routine of FIG. 2 will be described, and then the main air-fuel ratio feedback control will be described in detail according to the block diagram of FIG.

【0014】図2に示す空燃比フィードバック制御ルー
チンは、5msec毎のタイマ割り込み処理として実行され
る。その実行においては先ず、空燃比フィードバック実
施条件が成立したか否かを判断する(S100)。空燃
比フィードバック実施条件としては公知の例えば水温の
レベル、燃料カットの有無、加速増量中か否かといった
条件がある。ここで空燃比フィードバック実施条件が成
立していないと判断した場合は(S100:NO)、本
ルーチンを一旦終了する。
The air-fuel ratio feedback control routine shown in FIG. 2 is executed as a timer interrupt process every 5 msec. In the execution, first, it is determined whether or not the air-fuel ratio feedback execution condition is satisfied (S100). As the air-fuel ratio feedback execution condition, there are known conditions such as the water temperature level, the presence or absence of fuel cut, and whether or not the acceleration increase is being performed. If it is determined that the air-fuel ratio feedback execution condition is not satisfied (S100: NO), this routine is once ended.

【0015】空燃比フィードバック実施条件が成立して
いると判断した場合(S100:YES)、酸素センサ
11の出力電圧Voxを入力する(S110)。そし
て、図3に示す標準空気過剰率算出ルーチンにより出力
電圧Voxから標準空気過剰率λ1を算出する(S12
0)。
When it is determined that the air-fuel ratio feedback execution condition is satisfied (S100: YES), the output voltage Vox of the oxygen sensor 11 is input (S110). Then, the standard excess air ratio λ1 is calculated from the output voltage Vox by the standard excess air ratio calculation routine shown in FIG. 3 (S12).
0).

【0016】ここで、標準空気過剰率算出ルーチンで
は、標準空気過剰率λ1を、酸素センサ11の出力電圧
Voxに基づき排気経路の酸素濃度から、次のように算
出している。図3に示すように、処理を開始すると先
ず、今回ステップS110で入力された出力電圧Vox
n から前回処理時に入力された出力電圧Voxn-1 を減
算し、その値を変化量△Voxにセットする(S12
1)。続いてその変化量△Voxの絶対値が所定値以下
であるか否かを判断する(S123)。
Here, in the standard excess air ratio calculation routine, the standard excess air ratio λ1 is calculated from the oxygen concentration in the exhaust path based on the output voltage Vox of the oxygen sensor 11 as follows. As shown in FIG. 3, when the process is started, first, the output voltage Vox input in step S110 this time is displayed.
The output voltage Voxn-1 input in the previous processing is subtracted from n, and the value is set as the change amount ΔVox (S12).
1). Then, it is determined whether or not the absolute value of the change amount ΔVox is less than or equal to a predetermined value (S123).

【0017】|△Vox|が所定値以下である場合(S
123:YES)は、図4に示す特性グラフに基づい
て、今回の出力電圧Voxn に対応する標準空気過剰率
λ1を算出する(S125)。また、|△Vox|が所
定値より大きい場合は(S123:NO)、今回の出力
電圧Voxn を前回の出力電圧Voxn-1 の値で置き換
えた後(S127)、ステップS125により標準空気
過剰率λ1を算出する。
When | ΔVox | is less than a predetermined value (S
123: YES) calculates the standard excess air ratio λ1 corresponding to the current output voltage Voxn based on the characteristic graph shown in FIG. 4 (S125). If | ΔVox | is larger than the predetermined value (S123: NO), the current output voltage Voxn is replaced with the value of the previous output voltage Voxn-1 (S127), and then the standard excess air ratio λ1 is calculated in step S125. To calculate.

【0018】すなわち、酸素センサ11の出力電圧Vo
xにノイズが重畳すると、その出力電圧Voxは急峻に
変化する。そこで、5msec間の出力電圧Voxの変化量
|△Vox|が所定値より大きい場合は、出力電圧Vo
xにノイズが重畳していると判断する。そして、出力電
圧Voxn を前回の出力電圧Voxn-1 の値に補正し、
補正後の出力電圧Voxn (すなわち、前回の出力電圧
Voxn-1 )に基づいて標準空気過剰率λ1を算出する
のである。
That is, the output voltage Vo of the oxygen sensor 11
When noise is superimposed on x, the output voltage Vox changes sharply. Therefore, when the change amount | ΔVox | of the output voltage Vox for 5 msec is larger than a predetermined value, the output voltage Vox
It is determined that noise is superimposed on x. Then, the output voltage Voxn is corrected to the value of the previous output voltage Voxn-1,
The standard excess air ratio λ1 is calculated based on the corrected output voltage Voxn (that is, the previous output voltage Voxn-1).

【0019】ステップS125にて標準空気過剰率λ1
を算出した後は、次回の処理のために出力電圧Voxn-
1 を今回の補正後の出力電圧Voxn の値に置き換えて
(S129)、図2のルーチンに復帰する。図2に戻っ
て、ステップS120にて標準空気過剰率λ1を算出し
た後、図示しないアイドルスイッチがオンか否かを判断
する(S130)。アイドルスイッチがオンでないと判
断した場合(S130:NO)、アイドル状態でないと
して、非アイドル時用の特性グラフに基づき、ステップ
S120で求めた標準空気過剰率λ1に対応する制御用
空気過剰率λ2を算出する(S140)。続いて、目標
空気過剰率λ0からステップS140で算出した制御用
空気過剰率λ2を減算し、減算値を偏差△λにセットす
る(S150)。ここで目標空気過剰率λ0とは、車両
の走行状態に応じて決定される目標空燃比のときの空気
過剰率をいい、例えば目標空燃比が理論空燃比であると
きλ0=1.0となる。
In step S125, the standard excess air ratio λ1
After calculating, output voltage Voxn- for the next processing
1 is replaced with the value of the output voltage Voxn after this correction (S129), and the routine returns to FIG. Returning to FIG. 2, after calculating the standard excess air ratio λ1 in step S120, it is determined whether or not an idle switch (not shown) is on (S130). When it is determined that the idle switch is not on (S130: NO), it is determined that the idle state is not established, and the control excess air ratio λ2 corresponding to the standard excess air ratio λ1 obtained in step S120 is determined based on the characteristic graph for non-idle time. Calculate (S140). Then, the control excess air ratio λ2 calculated in step S140 is subtracted from the target excess air ratio λ0, and the subtracted value is set to the deviation Δλ (S150). Here, the target excess air ratio λ0 means an excess air ratio when the target air-fuel ratio is determined according to the running state of the vehicle, and for example, when the target air-fuel ratio is the theoretical air-fuel ratio, λ0 = 1.0. .

【0020】次に、現在の運転状態が急加速か否かを判
断する(S160)。急加速でないと判断した場合(S
160:NO)、後述するPID制御用演算パラメータ
を検索する(S170)。一方、運転状態が急加速と判
断した場合(S160:YES)、後述するPI制御用
の演算パラメータを検索する(S180)。
Next, it is determined whether or not the current operating condition is rapid acceleration (S160). When it is determined that the acceleration is not sudden (S
160: NO), and search the calculation parameter for PID control described later (S170). On the other hand, when it is determined that the operating state is rapid acceleration (S160: YES), a calculation parameter for PI control described later is searched (S180).

【0021】非アイドル時には以上のように処理が進行
するが、ステップS130でアイドルスイッチがオンと
判断した場合、アイドル状態であるとして、アイドル時
用の特性グラフを参照し、ステップS120で求めた標
準空気過剰率λ1に対応する制御用空気過剰率λ2を算
出する(S190)。続いて、目標空気過剰率λ0から
ステップS190で算出した制御用空気過剰率λ2を減
算し、減算値を偏差△λにセットする(S200)。そ
して、PI制御用演算パラメータを検索する(S21
0)。
When the idle switch is judged to be on in step S130, the process proceeds as described above when not in idle, but it is determined that the idle state is in the idle state, the characteristic graph for idle is referred to, and the standard obtained in step S120 is determined. A control air excess ratio λ2 corresponding to the air excess ratio λ1 is calculated (S190). Subsequently, the control excess air ratio λ2 calculated in step S190 is subtracted from the target excess air ratio λ0, and the subtracted value is set to the deviation Δλ (S200). Then, the PI control calculation parameter is retrieved (S21).
0).

【0022】以上のようにして、アイドル状態か非アイ
ドル状態か、また、非アイドル状態であれば急加速状態
か定常状態か、という運転状態に応じて検索した演算パ
ラメータ(S170,180,210)から、次に空燃
比補正係数FAFを演算する(S220)。この後、先
頭のステップS100に戻る。
As described above, the calculation parameters (S170, 180, 210) retrieved according to the operating state of the idle state or the non-idle state, and the non-idle state of the rapid acceleration state or the steady state. Then, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is calculated (S220). After this, the process returns to the top step S100.

【0023】空燃比補正係数FAFの演算結果は基本噴
射量の補正に利用され、補正後の噴射量に基づいてイン
ジェクタ5が駆動される。次に、以上の図2の処理ルー
チンの実行により実現される空燃比フィードバック制御
を図1に記載したブロック線図に従って説明する。
The calculation result of the air-fuel ratio correction coefficient FAF is used to correct the basic injection amount, and the injector 5 is driven based on the corrected injection amount. Next, the air-fuel ratio feedback control realized by executing the processing routine shown in FIG. 2 will be described with reference to the block diagram shown in FIG.

【0024】酸素センサ11の出力電圧Voxはリニア
ライザ50に入力される。リニアライザ50は上記ステ
ップS110,120により実現されるもので、図4に
示す特性グラフを持つ。この特性グラフは酸素センサ1
1の出力電圧Voxと標準空気過剰率λ1との関係を示
す。この特性グラフを参照して、リニアライザ50は、
入力された出力電圧Voxに対応する標準空気過剰率λ
1を算出する。また、リニアライザ50は、出力電圧V
oxの変化量が所定量を上回ったとき、前回の処理で入
力された出力電圧Voxに対応する標準空気過剰率λ1
を算出する。
The output voltage Vox of the oxygen sensor 11 is input to the linearizer 50. The linearizer 50 is realized by the steps S110 and 120, and has the characteristic graph shown in FIG. This characteristic graph shows the oxygen sensor 1
The relationship between the output voltage Vox of No. 1 and the standard excess air ratio λ1 is shown. Referring to this characteristic graph, the linearizer 50
Standard excess air ratio λ corresponding to the input output voltage Vox
Calculate 1. Further, the linearizer 50 outputs the output voltage V
When the amount of change in ox exceeds a predetermined amount, the standard excess air ratio λ1 corresponding to the output voltage Vox input in the previous process
To calculate.

【0025】算出した標準空気過剰率λ1は非アイドル
用の補正リニアライザ51、およびアイドル用の補正リ
ニアライザ53に入力する。補正リニアライザ51は上
記ステップS140により実現されるもので、補正リニ
アライザ53は上記ステップS190により実現される
ものである。補正リニアライザ51は図5(A),
(B)に示す非アイドル時用の特性グラフを持ち、補正
リニアライザ53は図6に示すアイドル時用の特性グラ
フを持つ。なお、図4,図5(A),図5(B)および
図6のグラフは関係補正特性記憶手段に相当し、上記リ
ニアライザ50および補正リニアライザ51,53は制
御用空燃比算出手段に相当する。
The calculated standard excess air ratio λ1 is input to the non-idle correction linearizer 51 and the idle correction linearizer 53. The correction linearizer 51 is realized by the step S140, and the correction linearizer 53 is realized by the step S190. The correction linearizer 51 is shown in FIG.
The characteristic graph for the non-idle state shown in (B) is provided, and the correction linearizer 53 has the characteristic graph for the idle state shown in FIG. The graphs of FIGS. 4, 5A, 5B and 6 correspond to the relationship correction characteristic storing means, and the linearizer 50 and the correction linearizers 51 and 53 correspond to the control air-fuel ratio calculating means. .

【0026】図5(A),(B)の非アイドル時用の特
性グラフと図6のアイドル時用の特性グラフとはともに
標準空気過剰率λ1と制御用空気過剰率λ2との関係を
規定するものであるが、各特性グラフは部分的に共通し
た基本関係を持つ。すなわち、基本関係とは、理論空燃
比(即ち空気過剰率=1.0、以下同じ)を含む所定空
燃比範囲においては標準空気過剰率λ1の増減に応じて
制御用空気過剰率λ2を増減するが、上記所定空燃比範
囲の外においては標準空気過剰率λ1の増減にかかわら
ず制御用空気過剰率λ2が増減を停止する関係である。
上記所定空燃比範囲は、理論空燃比の前後にわたって空
気過剰率が0.5パーセントずれた全1パーセントの幅
の範囲である。この範囲では酸素センサ11の固体差や
測定温度の差による出力のばらつきの程度が無視できる
程度に微小となる。
Both the non-idle characteristic graphs of FIGS. 5A and 5B and the idle characteristic graph of FIG. 6 define the relationship between the standard excess air ratio λ1 and the control excess air ratio λ2. However, the characteristic graphs have some common basic relationships. That is, the basic relationship is to increase or decrease the control air excess ratio λ2 in accordance with the increase or decrease of the standard air excess ratio λ1 in the predetermined air-fuel ratio range including the theoretical air-fuel ratio (that is, the excess air ratio = 1.0, the same applies hereinafter). However, outside the predetermined air-fuel ratio range, the control excess air ratio λ2 stops increasing or decreasing regardless of the increase or decrease in the standard excess air ratio λ1.
The predetermined air-fuel ratio range is a range of a total 1% in which the excess air ratio deviates by 0.5% before and after the stoichiometric air-fuel ratio. In this range, the degree of variation in the output due to the difference between the oxygen sensors 11 and the difference in the measured temperature is so small that it can be ignored.

【0027】次に、非アイドル時の特性グラフ(図5)
とアイドル時の特性グラフ(図6)のもつ相違点を説明
する。図5(A),(B)に示すように、非アイドル時
の特性グラフには、上記所定空燃比範囲内において、上
下あるいは左右に偏らせ、標準空気過剰率λ1の増減に
応じ増減する制御用空気過剰率λ2の値を全体的にリッ
チ側あるいはリーン側に偏らせた関係が規定されてい
る。ここにリッチ又はリーンとは空燃比がリッチかリー
ンかということを意味し、図中にそれぞれR、Lの符号
にて示す(以下同じ)。
Next, a characteristic graph when not idle (FIG. 5)
The difference between the characteristic graph at idle and the characteristic graph at idle (FIG. 6) will be described. As shown in FIGS. 5A and 5B, in the characteristic graph at the time of non-idling, the control is biased vertically or horizontally within the above predetermined air-fuel ratio range, and increases or decreases according to the increase or decrease of the standard excess air ratio λ1. The relationship is defined in which the value of the excess air ratio λ2 for the air is biased to the rich side or the lean side as a whole. Here, rich or lean means whether the air-fuel ratio is rich or lean, and is shown by the symbols R and L in the figure (the same applies hereinafter).

【0028】これに対して、アイドル時の特性グラフに
は、図6に示すように、理論空燃比の前後にわたる所定
空燃比範囲において、標準空気過剰率λ1の増減に応じ
て増減する制御用空気過剰率λ2の増減率が、理論空燃
比を中心に基本的な増減率(図中鎖線で示した線の増減
率)よりも低減させた関係が規定されている。
On the other hand, in the characteristic graph during idling, as shown in FIG. 6, the control air which increases or decreases in accordance with the increase or decrease of the standard air excess ratio λ1 in the predetermined air-fuel ratio range extending before and after the stoichiometric air-fuel ratio. The relationship is defined in which the increase / decrease rate of the excess rate λ2 is made lower than the basic increase / decrease rate (the increase / decrease rate of the chain line in the figure) centering on the theoretical air-fuel ratio.

【0029】以上説明した特性グラフ(図5,図6)を
参照して、補正リニアライザ51および補正リニアライ
ザ53からは、リニアライザ50より入力された標準空
気過剰率λ1に対応する制御用空気過剰率λ2が出力さ
れる。非アイドル時用の補正リニアライザ51から出力
された制御用空気過剰率λ2は偏差演算回路55に入力
され、一方、アイドル時用の補正リニアライザ53から
出力された制御用空気過剰率λ2は偏差演算回路57に
入力される。
With reference to the characteristic graphs (FIGS. 5 and 6) described above, the correction linearizer 51 and the correction linearizer 53 output the control excess air ratio λ2 corresponding to the standard excess air ratio λ1 input from the linearizer 50. Is output. The control excess air ratio λ2 output from the non-idle correction linearizer 51 is input to the deviation calculation circuit 55, while the control excess air ratio λ2 output from the idle correction linearizer 53 is the deviation calculation circuit. 57 is input.

【0030】各偏差演算回路55,57からは入力され
た制御用空気過剰率λ2と目標空気過剰率λ0との偏差
△λが出力される。偏差△λに基づいて、以降、後述の
空燃比制御がなされる。空燃比制御においては、上述し
た非アイドル時とアイドル時との特性グラフの特徴の相
違から、次の制御特性が基本的に得られる。
The deviations .DELTA..lamda. Between the control excess air ratio .lamda.2 and the target excess air ratio .lamda.0 are output from the respective deviation calculation circuits 55 and 57. After that, based on the deviation Δλ, the air-fuel ratio control described later is performed. In the air-fuel ratio control, the following control characteristics are basically obtained due to the difference in characteristics of the characteristic graph between the non-idle time and the idle time described above.

【0031】非アイドル時とアイドル時とは共に、所定
空燃比範囲を外れた標準空気過剰率λ1の入力に対して
は一定値の制御用空気過剰率λ2(リッチ側をλR ,リ
ーン側をλL とする)を出力する。従って、標準空気過
剰率λ1が所定空燃比範囲内にあるときは、標準空気過
剰率λ1の増減に応じて制御用空気過剰率λ2が増減す
るが、標準空気過剰率λ1が所定空燃比範囲を外れると
制御用空気過剰率λ2はその増減を停止することにな
る。増減を停止しても、制御用空気過剰率λ2は既に充
分に大きな値あるいは充分に小さな値に増減されてい
る。
In both the non-idle state and the idle state, the control air excess ratio λ2 (λR on the rich side, λL on the lean side) is a constant value with respect to the input of the standard air excess ratio λ1 outside the predetermined air-fuel ratio range. Is output). Therefore, when the standard air excess ratio λ1 is within the predetermined air-fuel ratio range, the control air excess ratio λ2 increases or decreases according to the increase or decrease of the standard air excess ratio λ1, but the standard air excess ratio λ1 does not exceed the predetermined air-fuel ratio range. If it deviates, the control air excess ratio λ2 stops increasing or decreasing. Even if the increase / decrease is stopped, the control air excess ratio λ2 has already been increased / decreased to a sufficiently large value or a sufficiently small value.

【0032】ここで、制御用空気過剰率λ2が1,λR
,λL となるときの出力電圧Voxを、それぞれV1
,VR ,VL とすると、出力電圧Voxの変化に対す
る制御用空燃比の変化は図7(A)に例示するようにな
る。すなわち、出力電圧VoxがVR を超えると制御用
空気過剰率λ2はλR に固定され、出力電圧VoxがV
Lを下回ると制御用空気過剰率λ2はλL に固定され
る。また、VL ≦Vox≦VR の範囲では、出力電圧V
oxの増減に伴って、制御用空気過剰率λ2も同様に増
減する。
Here, the control excess air ratio λ2 is 1, λR
, ΛL, the output voltage Vox is V1
, VR, VL, the change in the control air-fuel ratio with respect to the change in the output voltage Vox is illustrated in FIG. 7 (A). That is, when the output voltage Vox exceeds VR, the control excess air ratio λ2 is fixed to λR, and the output voltage Vox is V
Below L, the control air excess ratio λ2 is fixed at λL. In the range of VL ≤ Vox ≤ VR, the output voltage V
As the ox increases and decreases, the control air excess ratio λ2 also increases and decreases.

【0033】このように増減する制御用空気過剰率λ2
と目標空気過剰率λ0との偏差△λに基づいて実行され
る空燃比フィードバック制御は、制御用空気過剰率λ2
と目標空気過剰率λ0とのずれ量が反映しており、追従
性がよい。このように追従性が優れるのであるが、標準
空気過剰率λ1が所定空燃比範囲外にあるときは、標準
空気過剰率λ1の増減にかかわらず制御用空気過剰率λ
2の増減が停止するため、所定空燃比範囲外において顕
著となる酸素センサ11の出力のばらつきは、空燃比フ
ィードバック制御に入り込まない。従って、制御性能の
ばらつきがなくなり、エミッションに対する影響もなく
なる。
The control excess air ratio λ2 that increases and decreases in this way
The air-fuel ratio feedback control executed based on the deviation Δλ between the target excess air ratio λ0 and the target excess air ratio λ0 is
And the target excess air ratio λ0 are reflected, and the followability is good. As described above, the followability is excellent, but when the standard air excess ratio λ1 is outside the predetermined air-fuel ratio range, the control air excess ratio λ1 is maintained regardless of the increase or decrease of the standard air excess ratio λ1.
Since the increase / decrease of 2 is stopped, the variation in the output of the oxygen sensor 11, which becomes noticeable outside the predetermined air-fuel ratio range, does not enter the air-fuel ratio feedback control. Therefore, there is no variation in control performance and no influence on emissions.

【0034】また、出力電圧Voxにノイズが重畳する
と、図7(B),(C)に例示するように鋭いピークP
1,P2が形成される。このノイズが重畳した出力電圧
Voxをそのまま変換してしまうと、(B)に示すよう
に制御用空気過剰率λ2にも同様のピークP3,P4が
形成されてしまう。これに対して、本実施例では出力電
圧Voxの変化量が所定値を超えたとき、前回の処理で
入力された出力電圧Voxを用いて制御用空気過剰率を
算出しているので、(C)に示すようにノイズの影響を
除去することができる。
When noise is superimposed on the output voltage Vox, a sharp peak P is obtained as illustrated in FIGS. 7 (B) and 7 (C).
1, P2 are formed. If the output voltage Vox on which this noise is superimposed is converted as it is, similar peaks P3 and P4 are formed also in the control excess air ratio λ2 as shown in (B). On the other hand, in the present embodiment, when the amount of change in the output voltage Vox exceeds the predetermined value, the control air excess ratio is calculated using the output voltage Vox input in the previous process, so (C ), The influence of noise can be removed.

【0035】また、非アイドル時であって、標準空気過
剰率が所定空燃比範囲内にある時は、次のような制御特
性が基本的に実現される。すなわち、特性グラフ(図
5)における制御用空気過剰率λ2の値をリーン側ある
いはリッチ側に偏らせるずれ量を設定変更することによ
り空燃比制御の中心の微調整が可能になる。従って、エ
ンジンの個性により、エミッションが規制値内に収まる
最適な空燃比が異なっても、上記ずれ量の設定変更によ
り、この最適な空燃比に空燃比制御中心を設定する制御
が簡単に実現されることになる。
When the standard excess air ratio is within the predetermined air-fuel ratio range during non-idle, the following control characteristics are basically realized. That is, the center of the air-fuel ratio control can be finely adjusted by changing the setting of the deviation amount that biases the value of the control air excess ratio λ2 in the characteristic graph (FIG. 5) to the lean side or the rich side. Therefore, even if the optimum air-fuel ratio at which the emission falls within the regulation value differs due to the individuality of the engine, the control to set the air-fuel ratio control center at this optimum air-fuel ratio can be easily realized by changing the setting of the deviation amount. Will be.

【0036】また、アイドル時であって、標準空気過剰
率が所定空燃比範囲内にある時は、次のような空燃比フ
ィードバック制御が基本的に実現される。図6の特性グ
ラフに示したように、理論空燃比を中心に、標準空気過
剰率λ1の増減に応じて増減する制御用空気過剰率λ2
の増減率が、鎖線で示した上記基準的な特性よりも低め
られている。この結果、実際の空気過剰率の変化より制
御用空気過剰率λ2の変化が小さく設定される。この結
果、アイドル時には制御振幅を小さくすることができ、
高い安定性が得られる。また、標準空気過剰率λ1が所
定空燃比範囲から外れようとすると制御用空気過剰率λ
2が急増あるいは急減するから、制御の追従性も高くな
る。
When the standard excess air ratio is within the predetermined air-fuel ratio range during idling, the following air-fuel ratio feedback control is basically realized. As shown in the characteristic graph of FIG. 6, the control air excess ratio λ2 that increases or decreases in accordance with the increase or decrease of the standard air excess ratio λ1 centering on the theoretical air-fuel ratio.
The rate of increase / decrease is lower than that of the standard characteristic indicated by the chain line. As a result, the change in the control excess air ratio λ2 is set smaller than the actual change in the excess air ratio. As a result, the control amplitude can be reduced during idle,
High stability is obtained. Further, if the standard excess air ratio λ1 tries to deviate from the predetermined air-fuel ratio range, the excess air ratio λ for control
Since 2 rapidly increases or decreases, the control followability also increases.

【0037】以上のように、偏差△λに基づいた空燃比
制御が基本的に実現される。以下に空燃比制御を詳細に
説明する。まず、非アイドル時について説明する。非ア
イドル時用の偏差演算回路55から出力された偏差△λ
は、定常時用のPIDコントローラ59と急加速時用の
PIコントローラ61とに出力される。PIDコントロ
ーラ59は以下の数1で示される伝達関数Gc(S)の
フィードバック制御を行なう。
As described above, the air-fuel ratio control based on the deviation Δλ is basically realized. The air-fuel ratio control will be described in detail below. First, the non-idle time will be described. Deviation Δλ output from deviation calculation circuit 55 for non-idle time
Is output to the PID controller 59 for steady state and the PI controller 61 for rapid acceleration. The PID controller 59 performs feedback control of the transfer function Gc (S) represented by the following Expression 1.

【0038】[0038]

【数1】 [Equation 1]

【0039】この数1における微分要素(1+Kd・
S)/(1+k・Kd・S)は近似微分である。この数
1と等価の数2に示す演算式とに従って、既述した処理
ルーチン(図2)のステップS220では空燃比補正係
数FAFが求められる。
The differential element (1 + Kd ·
S) / (1 + k · Kd · S) is an approximate derivative. The air-fuel ratio correction coefficient FAF is obtained in step S220 of the above-described processing routine (FIG. 2) according to the equation 1 and the arithmetic expression equivalent to the equation 2.

【0040】[0040]

【数2】 [Equation 2]

【0041】また、数2における各項の係数a,b,
c,d,eは以下の数3に示すとおりである。処理ルー
チン(図2)のステップS170では数3に基づいて係
数a,b,c,d,eを獲得する。
Also, the coefficients a, b, and
c, d, and e are as shown in the following Expression 3. In step S170 of the processing routine (FIG. 2), the coefficients a, b, c, d and e are acquired based on the equation 3.

【0042】[0042]

【数3】 [Equation 3]

【0043】他方、急加速時用のPIコントローラ61
は、以下の数4で示される伝達関数Gc(S)のフィー
ドバック制御を行なう。
On the other hand, PI controller 61 for sudden acceleration
Performs feedback control of the transfer function Gc (S) represented by the following Expression 4.

【0044】[0044]

【数4】 [Equation 4]

【0045】この数4は数1にあった微分要素(1+K
d・S)/(1+k・Kd・S)を含まない。この数4
と等価の数5に示す演算式に従って、既述した処理ルー
チン(図2)のステップS220では空燃比補正係数F
AFが求められる。
This equation 4 is a differential element (1 + K
d * S) / (1 + k * Kd * S) is not included. This number 4
In accordance with the arithmetic expression represented by the equation 5 equivalent to, in step S220 of the above-described processing routine (FIG. 2), the air-fuel ratio correction coefficient F
AF is required.

【0046】[0046]

【数5】 [Equation 5]

【0047】また、数5の各項の係数a,b,c,d,
eは以下の数6に示すとおりである。処理ルーチン(図
2)のステップS180では数6に基づいて係数a,
b,c,d,eを獲得する。
Further, the coefficients a, b, c, d, of each term of the equation 5 are
e is as shown in Equation 6 below. In step S180 of the processing routine (FIG. 2), the coefficient a,
Get b, c, d, e.

【0048】[0048]

【数6】 [Equation 6]

【0049】急加速時にPI制御が行なわれるのは次の
理由による。既述した定常時のPID制御では微分要素
により酸素センサ11の出力波形をなまし酸素センサの
動特性の影響を排除したが、微分要素は制御の追従性を
にぶらせる作用がある。そこで、急加速時のような過渡
時には、微分要素をはずしたPI制御により空燃比制御
を行なう。この結果、急加速時には、空燃比制御中心が
目標空燃比にすばやく追従する制御の追従性が重視され
た制御が実現される。
The reason why PI control is performed during sudden acceleration is as follows. In the above-described steady-state PID control, the output waveform of the oxygen sensor 11 is smoothed by the differential element to eliminate the influence of the dynamic characteristics of the oxygen sensor, but the differential element has a function of impairing the control followability. Therefore, during a transition such as during rapid acceleration, the air-fuel ratio control is performed by PI control without the differential element. As a result, at the time of sudden acceleration, control in which the followability of the control in which the air-fuel ratio control center quickly follows the target air-fuel ratio is realized is realized.

【0050】以上のようにしてPIDコントローラ59
およびPIコントローラ61から出力された空燃比補正
係数FAFは第1選択回路63に入力される。また、第
1選択回路63には、図示しない吸気圧センサの検出信
号に基づいて算出した圧力変化△Pmが入力される。こ
の第1選択回路63は処理ルーチン(図2)のステップ
S160により実現される。第1選択回路63は、圧力
変化△Pmにより定常時か急加速時かを判断し、定常時
であればPIDコントローラ59からの空燃比補正係数
FAFを下流の第2選択回路67に出力し、急加速時で
あればPIコントローラ61からの空燃比補正係数FA
Fを第2選択回路67に出力する。
As described above, the PID controller 59
The air-fuel ratio correction coefficient FAF output from the PI controller 61 is input to the first selection circuit 63. Further, the pressure change ΔPm calculated based on the detection signal of the intake pressure sensor (not shown) is input to the first selection circuit 63. The first selection circuit 63 is realized by step S160 of the processing routine (FIG. 2). The first selection circuit 63 determines whether the engine is in the steady state or the rapid acceleration based on the pressure change ΔPm, and outputs the air-fuel ratio correction coefficient FAF from the PID controller 59 to the downstream second selection circuit 67 in the steady state. During rapid acceleration, the air-fuel ratio correction coefficient FA from the PI controller 61
F is output to the second selection circuit 67.

【0051】次にアイドル時について説明する。アイド
ル時用の偏差演算回路57から出力された偏差△λは、
PIコントローラ65に出力される。PIコントローラ
65は以下の数7で示される伝達関数Gc(S)のフィ
ードバック制御を行なう。
Next, the idle time will be described. The deviation Δλ output from the deviation calculation circuit 57 for idle time is
It is output to the PI controller 65. The PI controller 65 performs feedback control of the transfer function Gc (S) represented by the following Expression 7.

【0052】[0052]

【数7】 [Equation 7]

【0053】この数7は数1にあった微分要素(1+K
d・S)/(1+k・Kd・S)を含まない。この数7
と等価の数8に示す演算式とに従って、処理ルーチン
(図2)のステップS220では空燃比補正係数FAF
が求められる。
This equation 7 is a differential element (1 + K
d * S) / (1 + k * Kd * S) is not included. This number 7
According to the arithmetic expression equivalent to Equation 8, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is calculated in step S220 of the processing routine (FIG. 2).
Is required.

【0054】[0054]

【数8】 [Equation 8]

【0055】また、数8における各項の係数a,b,
c,d,eは以下の数9に示すとおりである。処理ルー
チン(図2)のステップS210では数9に基づいて係
数a,b,c,d,eを獲得する。
Also, the coefficients a, b, and
c, d, and e are as shown in the following Expression 9. In step S210 of the processing routine (FIG. 2), the coefficients a, b, c, d and e are acquired based on the equation 9.

【0056】[0056]

【数9】 [Equation 9]

【0057】なお、数9におけるKp;比例定数、K
i;積分定数は、非アイドル時における急加速時用のP
Iコントローラ61のKpとKiとは値が異なる。この
ようにPIコントローラ61はPI制御を実現する。P
Iコントローラ65から出力された空燃比補正係数FA
Fは第2選択回路67に入力される。第2選択回路67
には、また、アイドルスイッチからの信号が入力され
る。第2選択回路67は上記ステップS130により実
現されるものである。
It should be noted that Kp in Equation 9; proportional constant, K
i; integration constant is P for sudden acceleration during non-idle
The values of Kp and Ki of the I controller 61 are different. In this way, the PI controller 61 realizes PI control. P
Air-fuel ratio correction coefficient FA output from the I controller 65
F is input to the second selection circuit 67. Second selection circuit 67
Further, the signal from the idle switch is input to. The second selection circuit 67 is realized by the above step S130.

【0058】この第2選択回路67は、アイドルスイッ
チの接点状態によりアイドル時か非アイドル時かを判断
し、非アイドル時であればPIDコントローラ59また
はPIコントローラ61から出力された空燃比補正係数
FAFを乗算器69に出力し、アイドル時であればPI
コントローラ65から出力された空燃比補正係数FAF
を乗算器69に出力する。乗算器69は予め設定された
基本噴射量に空燃比補正係数FAFを乗じ、演算結果を
目標燃料噴射量としてインジェクタ5の駆動信号を出力
する。これによって、空燃比フィードバック制御が実行
される。
The second selection circuit 67 determines whether the engine is idle or not idle depending on the contact state of the idle switch, and if not idle, the air-fuel ratio correction coefficient FAF output from the PID controller 59 or the PI controller 61. Is output to the multiplier 69, and when idle, PI
Air-fuel ratio correction coefficient FAF output from controller 65
Is output to the multiplier 69. The multiplier 69 multiplies the preset basic injection amount by the air-fuel ratio correction coefficient FAF, and outputs the drive signal of the injector 5 with the calculation result as the target fuel injection amount. As a result, the air-fuel ratio feedback control is executed.

【0059】以上説明した本実施例の空燃比制御装置に
よれば、酸素センサ11の出力電圧Voxにノイズが重
畳したときは、これを前回処理時の出力電圧Voxの値
に補正した後に空燃比フィードバック制御に用いるの
で、出力電圧Voxにノイズが重畳しても安定した制御
を続行することができる。
According to the air-fuel ratio control apparatus of the present embodiment described above, when noise is superimposed on the output voltage Vox of the oxygen sensor 11, the noise is superimposed on the output voltage Vox at the time of the previous processing, and then the air-fuel ratio is corrected. Since it is used for feedback control, stable control can be continued even if noise is superimposed on the output voltage Vox.

【0060】また、酸素センサ11の出力信号からもと
めた標準空気過剰率λ1が所定空燃比範囲内であれば、
標準空気過剰率λ1の増減に応じて制御用空気過剰率λ
2を増減させるので追従性のよい制御を実現することが
できる。更に、標準空気過剰率λ1が所定空燃比範囲を
外れていれば制御用空気過剰率λ2を一定値とするか
ら、酸素センサの出力のばらつきを空燃比フィードバッ
ク制御から排除することができる。
If the standard excess air ratio λ1 obtained from the output signal of the oxygen sensor 11 is within the predetermined air-fuel ratio range,
Control air excess ratio λ according to increase / decrease of standard air excess ratio λ1
Since 2 is increased / decreased, control with good followability can be realized. Further, if the standard excess air ratio λ1 is out of the predetermined air-fuel ratio range, the control excess air ratio λ2 is set to a constant value, so that the variation in the output of the oxygen sensor can be eliminated from the air-fuel ratio feedback control.

【0061】このように、本実施例の空燃比制御装置
は、良好な制御の追従性を有すると共に、酸素センサ1
1の出力電圧Voxにノイズが重畳しても安定した制御
を続行できるという効果を奏する。このため、本実施例
を適用すれば、燃費やエミッションを良好に向上させる
ことができる。
As described above, the air-fuel ratio control system of the present embodiment has good control followability and the oxygen sensor 1
Even if noise is superimposed on the output voltage Vox of 1, stable control can be continued. Therefore, if the present embodiment is applied, fuel efficiency and emission can be improved satisfactorily.

【0062】なお、上記実施例では、出力電圧Voxに
ノイズが重畳したときは、これを前回処理時の出力電圧
Voxに補正しているが、前前回処理時の出力電圧Vo
xなども用いて補間法によって出力電圧Voxを補正し
てもよい。この場合、更に正確に空燃比を制御すること
ができる。
In the above embodiment, when noise is superimposed on the output voltage Vox, it is corrected to the output voltage Vox of the previous processing, but the output voltage Vox of the previous processing is corrected.
The output voltage Vox may be corrected by an interpolation method using x or the like. In this case, the air-fuel ratio can be controlled more accurately.

【0063】また、上記実施例では、出力電圧Voxを
標準空気過剰率λ1に変換し、更に制御用空気過剰率λ
2に変換しているが、出力電圧Voxを直接制御用空気
過剰率λ2に変換してもよい。この場合も、良好な制御
の追従性を有すると共に、酸素センサ11の出力電圧V
oxにノイズが重畳しても安定した制御を続行できる。
Further, in the above embodiment, the output voltage Vox is converted into the standard excess air ratio λ1, and the control excess air ratio λ.
However, the output voltage Vox may be directly converted into the control excess air ratio λ2. In this case as well, the output voltage V of the oxygen sensor 11 has good followability.
Even if noise is superimposed on ox, stable control can be continued.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の内燃機関
の空燃比制御装置では、酸素センサ出力に応じて増減す
る制御用空燃比と、目標空燃比との偏差に基づいて空燃
比フィードバック制御を実行するので、追従性のよい制
御を実行することができる。また、酸素センサ出力にノ
イズが重畳したときは、これを補正した後に空燃比フィ
ードバック制御に用いるので、酸素センサ出力にノイズ
が重畳しても安定した制御を続行することができる。
As described above in detail, in the air-fuel ratio control system for an internal combustion engine according to the present invention, the air-fuel ratio feedback based on the deviation between the target air-fuel ratio and the control air-fuel ratio which increases or decreases according to the oxygen sensor output. Since the control is executed, it is possible to execute the control with good followability. Further, when noise is superimposed on the oxygen sensor output, it is used for air-fuel ratio feedback control after being corrected, so that stable control can be continued even if noise is superimposed on the oxygen sensor output.

【0065】従って、本発明は、良好な制御の追従性を
有すると共に、酸素センサ出力にノイズが重畳しても安
定した制御を続行できる。このため、本発明を適用すれ
ば、燃費やエミッションを良好に向上させることができ
る。
Therefore, the present invention has good control followability and can continue stable control even if noise is superimposed on the oxygen sensor output. Therefore, if the present invention is applied, fuel efficiency and emission can be improved satisfactorily.

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

【図1】実施例の空燃比制御装置の構成を表すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an air-fuel ratio control device of an embodiment.

【図2】実施例の空燃比制御処理を表すフローチャート
である。
FIG. 2 is a flowchart showing an air-fuel ratio control process of an embodiment.

【図3】実施例の標準空気過剰率算出ルーチンを表すフ
ローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a standard excess air ratio calculation routine of the embodiment.

【図4】酸素センサ出力電圧と標準空気過剰率との関係
を規定した特性グラフである。
FIG. 4 is a characteristic graph that defines the relationship between the oxygen sensor output voltage and the standard excess air ratio.

【図5】非アイドル時における標準空気過剰率と制御用
空気過剰率との関係を規定した特性グラフである。
FIG. 5 is a characteristic graph that defines the relationship between the standard excess air ratio and the control excess air ratio when not idle.

【図6】アイドル時における標準空気過剰率と制御用空
気過剰率との関係を規定した特性グラフである。
FIG. 6 is a characteristic graph that defines the relationship between the standard excess air ratio and the control excess air ratio during idling.

【図7】酸素センサ出力電圧に対応する制御用空気過剰
率の変化を表すタイムチャートである。
FIG. 7 is a time chart showing changes in the control excess air ratio corresponding to the oxygen sensor output voltage.

【図8】本発明の構成例示図である。FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エンジン 5…インジェクタ 11…
酸素センサ 30…電子制御装置 50…リニアライザ 51,
53…補正リニアライザ 59…PIDコントローラ 61,
65…PIコントローラ
1 ... Engine 5 ... Injector 11 ...
Oxygen sensor 30 ... Electronic control unit 50 ... Linearizer 51,
53 ... Correction linearizer 59 ... PID controller 61,
65 ... PI controller

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 理論空燃比近傍で出力が急変する酸素セ
ンサと、 該酸素センサ出力と、上記酸素センサ出力の増減に応じ
て増減する制御用空燃比との対応関係を規定する関係補
正特性を記憶した関係補正特性記憶手段と、 該記憶された関係補正特性に従って、上記酸素センサ出
力に対応する制御用空燃比を算出する制御用空燃比算出
手段と、 該算出された制御用空燃比と目標空燃比との偏差を算出
する空燃比偏差算出手段と、 該算出された制御用空燃比と目標空燃比との偏差に基づ
いて、内燃機関の空燃比フィードバック制御を実行する
コントローラと、 を備えた内燃機関の空燃比制御装置において、 上記酸素センサ出力の所定時間当りの変化量が所定量よ
り大きいとき上記酸素センサ出力の異常を判定するセン
サ異常判定手段と、 該センサ異常判定手段によって上記酸素センサ出力の異
常が判定されたとき、上記酸素センサ出力を補正するセ
ンサ出力補正手段と、 を設け、上記酸素センサ出力の異常が判定されたときに
は、上記制御用空燃比算出手段が、上記補正された酸素
センサ出力に対応する制御用空燃比を算出することを特
徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
1. An oxygen sensor whose output suddenly changes in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio, and a relationship correction characteristic which defines a correspondence relationship between the oxygen sensor output and a control air-fuel ratio which increases or decreases in accordance with an increase or decrease in the oxygen sensor output. The stored relationship correction characteristic storage means, the control air-fuel ratio calculation means for calculating the control air-fuel ratio corresponding to the oxygen sensor output in accordance with the stored relationship correction characteristics, the calculated control air-fuel ratio and the target. An air-fuel ratio deviation calculating means for calculating a deviation from the air-fuel ratio; and a controller for executing air-fuel ratio feedback control of the internal combustion engine based on the calculated deviation between the control air-fuel ratio and the target air-fuel ratio. In an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, a sensor abnormality determining means for determining an abnormality in the oxygen sensor output when a change amount of the oxygen sensor output per predetermined time is larger than a predetermined amount; When an abnormality in the oxygen sensor output is determined by the abnormality determination means, a sensor output correction means for correcting the oxygen sensor output is provided, and when the abnormality in the oxygen sensor output is determined, the control air-fuel ratio is set. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, wherein the calculating means calculates a control air-fuel ratio corresponding to the corrected oxygen sensor output.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107490018A (en) * 2017-01-04 2017-12-19 岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司 A kind of targeting formula CO is the Burning Control System of Heating Furnace and control method of control variable
CN111075583A (en) * 2019-12-31 2020-04-28 潍柴动力股份有限公司 Closed-loop control method and system for natural gas engine rear oxygen sensor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107490018A (en) * 2017-01-04 2017-12-19 岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司 A kind of targeting formula CO is the Burning Control System of Heating Furnace and control method of control variable
CN107490018B (en) * 2017-01-04 2023-04-18 岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司 Heating furnace combustion control system with targeted CO as control variable and control method
CN111075583A (en) * 2019-12-31 2020-04-28 潍柴动力股份有限公司 Closed-loop control method and system for natural gas engine rear oxygen sensor
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