JPH0711994A - Air-fuel ratio controller of internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio controller of internal combustion engine

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JPH0711994A
JPH0711994A JP15564493A JP15564493A JPH0711994A JP H0711994 A JPH0711994 A JP H0711994A JP 15564493 A JP15564493 A JP 15564493A JP 15564493 A JP15564493 A JP 15564493A JP H0711994 A JPH0711994 A JP H0711994A
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JP
Japan
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air
fuel ratio
fuel
internal combustion
combustion engine
Prior art date
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Pending
Application number
JP15564493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukihiro Yamashita
山下  幸宏
Hisahiro Suzumura
寿浩 鈴村
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
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Priority to US08/248,951 priority patent/US5445136A/en
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Publication of JPH0711994A publication Critical patent/JPH0711994A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To suppress over-correction or under-correction respectively by means of feedback so as to prevent hunting, etc., by lowering converging speed of feedback for controlling an air-fuel ratio when a detection value of the air-fuel ratio is out of a specified range being capable of maintaining a specified control model. CONSTITUTION:Fuel is supplied to air which is supplied to an internal combustion engine M1 by a means M2 so as to generate air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine M1. On the other hand, an air-fuel ratio of the air-fuel mixture is detected by a means M3 based on exhaust gas of the internal combustion engine M1. An air-fuel ratio corrective coefficient for each case is calculated by a means M4 while executing feedback for controlling the detected air-fuel ratio to a target air-fuel ratio. Further more, a supplied fuel quantity is controlled by a means M5 according to the air-fuel ratio corrective coefficient. By this constitution, it is judged by a means M6 whether a detection value of the air-fuel ratio is in a specified range in which maintainauce of the specified control model is practicable. The feedback is gradually converged when the detection value is out of the specified range.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関に供給され
る燃料量を制御して、混合気の空燃比を目標空燃比に制
御する内燃機関の空燃比制御装置に関し、特に、内燃機
関の空燃比を制御するフィードバック系のより安定した
制御動作を保証する装置の具現に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, which controls the amount of fuel supplied to the internal combustion engine to control the air-fuel ratio of the air-fuel mixture to a target air-fuel ratio. The present invention relates to implementation of an apparatus that guarantees a more stable control operation of a feedback system that controls an air-fuel ratio.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の空燃比制御装置として
は、例えば、特開平1−110853号公報に記載され
ている装置がある。すなわち、この装置も基本的には、
内燃機関の空燃比を制御する系の動的なモデルを考え、
その都度供給すべき燃料量を、該モデルの内部状態を推
定した最適なゲインのもとでフィードバック制御するい
わゆる現代制御理論を活用したものではあるが、このよ
うな現代制御理論が通常、オブザーバと称される状態観
測器の構築が必要とされて、その制御量や制御規模が膨
大となることに鑑みて、この装置では特に、 ( 1)内燃機関の空燃比を検出する空燃比検出手段 ( 2)内燃機関への燃料供給量を制御する燃料供給量制御
手段 ( 3)検出された空燃比に基づいて燃料供給量制御手段の
制御量を定め、内燃機関の空燃比を目標空燃比に制御す
る空燃比制御手段を基本的に具え、 ( 4)空燃比制御手段は、空燃比を決定する内燃機関の動
的なモデルを、無駄時間を次数1の自己回帰モデルによ
り近似し、更に外乱を考慮して構築するとともに、 ( 5)内燃機関の空燃比と燃料供給量制御手段の制御量と
を、内燃機関の動的なモデルの内部状態を代表する状態
変数量として出力する状態変数量出力部 ( 6)目標空燃比と検出された空燃比との偏差を累積する
累積部 ( 7)動的なモデルに基づいて予め定められた最適フィー
ドバックゲインと状態変数量及び累積部による累積値と
から、燃料供給量制御手段の制御量を算出する制御量算
出部を更に具えることで、こうしたオブザーバの構築を
不要としている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of air-fuel ratio control device, for example, there is a device described in Japanese Patent Laid-Open No. 1-110853. That is, this device is also basically
Considering a dynamic model of the system that controls the air-fuel ratio of the internal combustion engine,
The so-called modern control theory, in which the amount of fuel to be supplied each time is feedback-controlled under the optimum gain estimated by estimating the internal state of the model, is utilized. In view of the fact that it is necessary to construct a so-called state observing device and the control amount and control scale thereof become enormous, in this device, in particular, (1) air-fuel ratio detection means for detecting the air-fuel ratio of the internal combustion engine ( 2) Fuel supply amount control means for controlling the fuel supply amount to the internal combustion engine (3) Determine the control amount of the fuel supply amount control means based on the detected air-fuel ratio and control the air-fuel ratio of the internal combustion engine to the target air-fuel ratio (4) The air-fuel ratio control means approximates a dynamic model of the internal combustion engine that determines the air-fuel ratio to a dead time by an autoregressive model of degree 1, and further Building with consideration, (5) State variable amount output unit that outputs the air-fuel ratio of the internal combustion engine and the control amount of the fuel supply amount control means as a state variable amount that represents the internal state of the dynamic model of the internal combustion engine (6) Detected as the target air-fuel ratio Accumulation unit for accumulating the deviation from the air-fuel ratio (7) The control amount of the fuel supply amount control means is determined from the optimum feedback gain and the state variable amount and the accumulated value by the accumulation unit which are predetermined based on the dynamic model. By further comprising a control amount calculation unit for calculating, it is not necessary to construct such an observer.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
構成においては、上述のモデルが、内燃機関への燃料供
給量と混合気の空燃比との間にてきちんとして成立した
動的なモデル関係でもって常に構成されなければならな
い。
By the way, in such a structure, the above-mentioned model is a dynamic model that is properly established between the fuel supply amount to the internal combustion engine and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture. Must always be structured with relationships.

【0004】しかし、上記空燃比検出手段を構成する空
燃比センサは、一般に、リッチ側の出力がリーン側の出
力に比べて出力され難い傾向にあり、それら領域、すな
わち具体的には、それらセンサ出力がリニアな値をとる
ことのできない領域においては、上記動的なモデル関係
が崩れる可能性がある。もしもこうして動的なモデル関
係が崩れるようなことがあれば、実際の空燃比と上記検
出される空燃比との間のズレから過補正、若しくは補正
不足を生じ、ひいてはハンチングを起こす恐れすらあ
る。
However, the air-fuel ratio sensor constituting the air-fuel ratio detecting means generally has a tendency that the output on the rich side is less likely to be output than the output on the lean side, and in those areas, specifically, those sensors. In a region where the output cannot take a linear value, the dynamic model relationship may be broken. If the dynamic model relationship is broken in this way, over-correction or under-correction may occur due to the deviation between the actual air-fuel ratio and the detected air-fuel ratio, and even hunting may occur.

【0005】なお、こうした空燃比センサが排気中の酸
素濃度に相関してその出力が緩やかに変化する状態と、
所定の酸素濃度を境にその出力が急変する状態とを有す
ることに鑑み、例えば特開昭62−248848号公報
に記載の空燃比制御装置に見られるように、現空燃比及
び目標空燃比にそれぞれ対応する空燃比センサの出力値
の差を所定値と比較して該空燃比センサの出力状態を切
り換え、その検出結果がほぼ安定するまでは同センサの
相関出力状態(電極間に電圧を印加した状態)の出力に
基づき空燃比のフィードバック制御を行い、検出結果が
安定した後は同センサの急変出力状態(電極間に電圧を
印加しない状態)の出力に基づき空燃比のフィードバッ
ク制御を行うようにしたものもある。しかし、この場合
であっても、空燃比センサのリッチ側の出力がリーン側
の出力に比べて出力され難い実情には変わりはなく、特
にリッチ側にあっては、上記相関出力状態の出力自体
が、排気中の酸素濃度に正確に相関したものか否かも疑
わしいものとなる。こうした相関関係がもし崩れていれ
ば、その空燃比検出出力に基づいて行われる制御も自ず
と信頼性の低いものとなり、これとて極端な場合には、
ハンチング等を起こしかねない。
It should be noted that the output of such an air-fuel ratio sensor gradually changes in correlation with the oxygen concentration in the exhaust gas.
In view of the fact that the output suddenly changes at a predetermined oxygen concentration, the current air-fuel ratio and the target air-fuel ratio can be changed to the current air-fuel ratio and the target air-fuel ratio as seen in, for example, the air-fuel ratio control device disclosed in JP-A-62-248848. The difference between the output values of the corresponding air-fuel ratio sensors is compared with a predetermined value to switch the output state of the air-fuel ratio sensor, and the correlation output state of the same sensor (voltage is applied between the electrodes is applied until the detection result becomes almost stable. The feedback control of the air-fuel ratio is performed based on the output of the sensor), and after the detection result becomes stable, the feedback control of the air-fuel ratio is performed based on the output of the sudden change output state (the state where no voltage is applied between the electrodes) of the sensor. There are also some. However, even in this case, there is no change in the fact that the output on the rich side of the air-fuel ratio sensor is less likely to be output than the output on the lean side, and particularly on the rich side, the output itself in the above correlation output state However, it is also questionable whether or not the value is accurately correlated with the oxygen concentration in the exhaust gas. If such a correlation breaks down, the control performed based on the air-fuel ratio detection output will naturally be unreliable, and in this extreme case,
It may cause hunting.

【0006】この発明は、こうした実情に鑑みてなされ
たものであり、たとえ内燃機関への燃料供給量と混合気
の空燃比との間の動的なモデル関係についての正常な維
持が懸念される場合であっても、ハンチング等を起こさ
ない安定したフィードバック制御を維持することのでき
る内燃機関の空燃比制御装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is feared that the dynamic model relationship between the fuel supply amount to the internal combustion engine and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is maintained normally. An object of the present invention is to provide an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine that can maintain stable feedback control without causing hunting or the like.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】こうした目的を達成する
ため、この発明では、図7に示されるように、内燃機関
M1へ供給する混合気を形成すべく同内燃機関へ吸入さ
れる空気へ燃料を噴射供給する燃料供給手段M2と、内
燃機関M1の排気ガスに基づいて前記混合気の空燃比を
検出する空燃比検出手段M3と、これら燃料供給手段M
2から空燃比検出手段M3までの制御対象に近似して設
定された制御モデルに基づき前記検出される空燃比を目
標空燃比に制御するためのフィードバックを実行しつつ
その都度の空燃比補正係数を求める空燃比制御手段M4
と、この求められる空燃比補正係数に基づいて前記燃料
供給手段M2が供給する燃料量を制御する燃料供給量制
御手段M5とを具える内燃機関の空燃比制御装置におい
て、前記空燃比検出手段M3によって検出される空燃比
の検出値を監視し、この検出値が、前記設定された制御
モデルを維持し得る所定の範囲にあるか否かを判定する
検出値判定手段M6を具え、前記空燃比制御手段M4
は、この検出値判定手段M6によって前記検出値が前記
所定の範囲外にある旨判定されるとき、前記フィードバ
ックを緩やかに収束させる低いゲインにて同フィードバ
ックを実行しつつ前記空燃比補正係数を求めるようにす
る。
In order to achieve such an object, according to the present invention, as shown in FIG. 7, the fuel to the air sucked into the internal combustion engine M1 to form the air-fuel mixture is supplied to the internal combustion engine M1. Fuel supply means M2 for injecting and supplying the air-fuel ratio, air-fuel ratio detection means M3 for detecting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture based on the exhaust gas of the internal combustion engine M1, and these fuel supply means M
2 to the air-fuel ratio detecting means M3 based on a control model set close to the controlled object and performing feedback for controlling the detected air-fuel ratio to the target air-fuel ratio, and adjusting the air-fuel ratio correction coefficient at each time. Required air-fuel ratio control means M4
And a fuel supply amount control means M5 for controlling the amount of fuel supplied by the fuel supply means M2 based on the obtained air-fuel ratio correction coefficient, the air-fuel ratio detection means M3. The detection value determination means M6 for monitoring the detection value of the air-fuel ratio detected by, and determining whether this detection value is within a predetermined range capable of maintaining the set control model is provided with the air-fuel ratio. Control means M4
When the detection value determination means M6 determines that the detection value is out of the predetermined range, the feedback control is performed with a low gain that gently converges the feedback to obtain the air-fuel ratio correction coefficient. To do so.

【0008】[0008]

【作用】内燃機関M1への燃料供給量と混合気の空燃比
との間にて動的なモデル関係がきちんと成立されている
ものとすると、このように検出値判定手段M6を通じ
て、空燃比検出手段M3による空燃比の検出値が前記所
定の範囲にあるか否かを監視することで、その成立され
ている動的なモデル関係が正常に維持されているか否か
が判る。すなわち、空燃比検出手段M3による空燃比検
出値が、前記設定された制御モデルを維持し得る所定の
範囲に入ってさえいれば、こうした動的なモデル関係
も、少なくともその時点では正常に維持されているもの
と判断することができる。また逆に、同空燃比の検出値
がこの所定の範囲から外れている場合には、こうした動
的なモデル関係が必ずしも正常に維持されているとは限
らなくなる。したがって上記のように、空燃比検出手段
M3による空燃比検出値がこの所定の範囲から外れてい
ることの判定のもとに、前記フィードバック系の収束速
度を積極的に緩めるようにすれば、同フィードバックに
よる過補正や補正不足も自ずと抑制され、たとえ上記動
的なモデル関係の維持が危ぶまれる場合であっても、そ
れによるハンチング等の発生は良好に防止されるように
なる。しかも、こうした収束速度を緩めてのフィードバ
ックは、空燃比の検出値が上記所定の範囲から外れると
きだけ実施されるものであることから、それによって該
制御装置全体としての応答性が低下することはない。
When the dynamic model relationship between the fuel supply amount to the internal combustion engine M1 and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is properly established, the air-fuel ratio is detected by the detection value determination means M6 as described above. By monitoring whether or not the detected value of the air-fuel ratio by the means M3 is within the predetermined range, it can be determined whether or not the established dynamic model relationship is normally maintained. That is, as long as the air-fuel ratio detection value by the air-fuel ratio detecting means M3 is within a predetermined range in which the set control model can be maintained, such a dynamic model relationship is normally maintained at least at that time. It can be determined that On the contrary, when the detected value of the air-fuel ratio is out of this predetermined range, such dynamic model relationship is not always normally maintained. Therefore, as described above, if the convergence speed of the feedback system is positively slowed down based on the determination that the air-fuel ratio detection value by the air-fuel ratio detection means M3 is out of this predetermined range, Over-correction and under-correction due to feedback are naturally suppressed, and even when maintaining the dynamic model relationship is at risk, hunting and the like due to it can be prevented satisfactorily. Moreover, since the feedback by slowing down the convergence speed is performed only when the detected value of the air-fuel ratio deviates from the predetermined range, the responsiveness of the control device as a whole is thereby lowered. Absent.

【0009】なお、検出値判定手段M6が監視する前記
所定の範囲としては、例えば空燃比検出手段M3の検出
値がリニアな値をとり得る範囲としてこれを定めること
ができる。該空燃比検出手段M3の検出値がリニアな値
をとり得る範囲とは、それら使用される空燃比検出手段
の空燃比に対する電圧−電流特性等に基づいて予め経験
的に定まるものであり、ここにおいて検出値判定手段M
6は、同空燃比検出手段M3によって検出される空燃比
の検出値がその範囲に入っているか否かを単に監視して
いればよい。
The predetermined range monitored by the detection value determination means M6 can be set, for example, as a range in which the detection value of the air-fuel ratio detection means M3 can take a linear value. The range in which the detection value of the air-fuel ratio detecting means M3 can take a linear value is empirically determined in advance based on the voltage-current characteristics of the air-fuel ratio detecting means used with respect to the air-fuel ratio. In the detection value determination means M
6 may simply monitor whether or not the detected value of the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detecting means M3 is within the range.

【0010】またこの装置の場合、空燃比制御手段M4
を通じて実行されるフィードバック手法、すなわち上記
空燃比補正係数の算出手法は任意である。例えば ( a)空燃比の検出値が上記所定の範囲に入っている通常
の状態においては、現代制御理論による高速な状態フィ
ードバックを実行しつつ内燃機関のその都度の状態に応
じて設定される目標空燃比に対応した空燃比補正係数を
求め、空燃比の検出値が上記所定の範囲から外れると
き、この状態フィードバックのフィードバックゲインを
落とす。 ( b)空燃比の検出値が上記所定の範囲に入っている通常
の状態においては、同様に現代制御理論による高速な状
態フィードバックを実行しつつ内燃機関のその都度の状
態に応じて設定される目標空燃比に対応した空燃比補正
係数を求め、空燃比の検出値が上記所定の範囲から外れ
るとき、目標空燃比を特定の値に定めての比例・積分制
御に移行する。 等々、の手法が考えられる。
Further, in the case of this device, the air-fuel ratio control means M4
The feedback method executed through, that is, the method of calculating the air-fuel ratio correction coefficient is arbitrary. For example, (a) In a normal state where the detected value of the air-fuel ratio is within the above-mentioned predetermined range, a target set according to the state of the internal combustion engine while performing high-speed state feedback based on modern control theory. The air-fuel ratio correction coefficient corresponding to the air-fuel ratio is obtained, and when the detected value of the air-fuel ratio deviates from the predetermined range, the feedback gain of this state feedback is reduced. (b) In a normal state in which the detected value of the air-fuel ratio is within the above-mentioned predetermined range, similarly, it is set according to the state of the internal combustion engine while performing high-speed state feedback according to the modern control theory. An air-fuel ratio correction coefficient corresponding to the target air-fuel ratio is obtained, and when the detected value of the air-fuel ratio deviates from the above-mentioned predetermined range, the target air-fuel ratio is set to a specific value and the proportional / integral control is performed. And so on.

【0011】[0011]

【実施例】図1に、この発明の一実施例として、4気筒
4サイクル型火花点火式内燃機関E、及びその燃料噴射
制御システムに、この発明にかかる内燃機関の空燃比制
御装置を適用した例を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which a four-cylinder, four-cycle spark ignition type internal combustion engine E and its fuel injection control system are applied with an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine. Here is an example:

【0012】この図1に示される内燃機関Eは、その作
動下において、 ( 1)エアクリーナ10を通り吸気管20内に流入する空
気流を、同吸気管20内のスロットルバルブ20a及び
サージタンク30を介してインテークマニホールド40
内に流入させる。 ( 2)図示しない燃料タンクより圧送され、燃料噴射弁4
1〜44を通じて噴射される燃料と、この流入させた空
気流とを、同インテークマニホールド40内で混合して
混合気を形成する。 ( 3)この形成した混合気を機関本体50の各気筒の燃焼
室に供給して点火プラグ51〜54の点火のもとに燃焼
させる。 ( 4)この燃焼させたガスをイグゾーストマニホールド6
0及び三元触媒70を通し排気ガスとして排気管80内
に排出する。 といった動作を繰り返す。
Under the operation of the internal combustion engine E shown in FIG. 1, (1) the airflow flowing through the air cleaner 10 into the intake pipe 20 is supplied to the throttle valve 20a and the surge tank 30 inside the intake pipe 20. Through intake manifold 40
Let it flow in. (2) The fuel injection valve 4 is fed by pressure from a fuel tank (not shown).
The fuel injected through 1 to 44 and the inflowing air flow are mixed in the intake manifold 40 to form an air-fuel mixture. (3) The formed air-fuel mixture is supplied to the combustion chamber of each cylinder of the engine body 50 and burned under the ignition of the spark plugs 51-54. (4) Exhaust manifold 6 with this burned gas
The exhaust gas is discharged into the exhaust pipe 80 as exhaust gas through the zero and three-way catalyst 70. Such an operation is repeated.

【0013】なおここで、上記各点火プラグ51〜54
は、ディストリビュータ90から点火回路100との協
働により配電される高電圧を受けて点火する。また、三
元触媒70はイグゾーストマニホールド60からの排気
ガス中の有害成分(CO、HC、NOX 等)を低減する
役割を果たす。
Here, each of the above-mentioned spark plugs 51-54
Is ignited by receiving a high voltage distributed from the distributor 90 in cooperation with the ignition circuit 100. The three-way catalyst 70 also serves to reduce harmful components (CO, HC, NOx, etc.) in the exhaust gas from the exhaust manifold 60.

【0014】また、燃料噴射制御システムは、回転数セ
ンサ110、スロットルセンサ120、負圧センサ13
0、水温センサ140、空気温センサ150、空燃比セ
ンサ160、及び酸素濃度センサ170をそれぞれ有し
ている。以下に、これら各センサの機能を簡単に説明す
る。
Further, the fuel injection control system includes a rotation speed sensor 110, a throttle sensor 120, and a negative pressure sensor 13.
0, a water temperature sensor 140, an air temperature sensor 150, an air-fuel ratio sensor 160, and an oxygen concentration sensor 170, respectively. The function of each of these sensors will be briefly described below.

【0015】回転数センサ110は、ディストリビュー
タ90に配設されて、機関本体50の出力軸の現実の回
転数(内燃機関Eの現実の回転数に相当する)を検出
し、この検出結果に比例する周波数にてパルス信号を順
次発生する。ただし、回転数センサ110からのパルス
信号の発生数は、内燃機関Eの2回転(すなわち720
度クランク角)あたり、24個である。
The rotation speed sensor 110 is provided in the distributor 90, detects the actual rotation speed of the output shaft of the engine body 50 (corresponding to the actual rotation speed of the internal combustion engine E), and is proportional to the detection result. Pulse signals are sequentially generated at the frequency. However, the number of pulse signals generated from the rotation speed sensor 110 is two rotations of the internal combustion engine E (that is, 720 times).
There are 24 per degree crank angle).

【0016】スロットルセンサ120は、スロットルバ
ルブ20aの現実の開度を検出し、これを開度検出信号
として発生する。また、スロットルセンサ120は、ア
イドルスイッチをも内蔵しているものとする。このアイ
ドルスイッチは、スロットルバルブ20aの全閉時にこ
れを検出して全閉検出新語を発生する。
The throttle sensor 120 detects the actual opening of the throttle valve 20a and generates this as an opening detection signal. In addition, the throttle sensor 120 is assumed to have a built-in idle switch as well. This idle switch detects this when the throttle valve 20a is fully closed and generates a fully closed detection new word.

【0017】負圧センサ130は、吸気管20内のスロ
ットルバルブ20aの下流に生ずる現実の負圧を検出
し、これを負圧検出信号として発生する。水温センサ1
40は、機関本体50の冷却系統内の現実の冷却水温を
検出し、これを水温検出信号として発生する。
The negative pressure sensor 130 detects an actual negative pressure generated downstream of the throttle valve 20a in the intake pipe 20 and generates this as a negative pressure detection signal. Water temperature sensor 1
The reference numeral 40 detects the actual cooling water temperature in the cooling system of the engine body 50, and generates this as a water temperature detection signal.

【0018】空気温センサ150は、吸気管20内スロ
ットルバルブ20aの上流に流入する空気流の現実の温
度を空気温検出信号として発生する。また、空燃比セン
サ160は、排気管80内の三元触媒70の上流におけ
る排気ガス中の現実の未燃焼酸素濃度を検出し、これを
空燃比検出信号として発生する。かかる場合、同空燃比
検出信号は、機関本体50に供給される混合気の現実の
空燃比λに対しリニアな値をとる。
The air temperature sensor 150 generates the actual temperature of the airflow flowing upstream of the throttle valve 20a in the intake pipe 20 as an air temperature detection signal. Further, the air-fuel ratio sensor 160 detects the actual unburned oxygen concentration in the exhaust gas upstream of the three-way catalyst 70 in the exhaust pipe 80, and generates this as an air-fuel ratio detection signal. In this case, the same air-fuel ratio detection signal takes a linear value with respect to the actual air-fuel ratio λ of the air-fuel mixture supplied to the engine body 50.

【0019】酸素濃度センサ170は、排気管80内の
三元触媒70の下流における排気ガス中の現実の未燃焼
酸素濃度を検出し、これを酸素濃度検出信号として発生
する。ただし、この酸素濃度センサ170からの酸素濃
度検出信号は、空燃比λが理論空燃比λ0 に対しリッチ
かリーンであるかを表す。
The oxygen concentration sensor 170 detects the actual unburned oxygen concentration in the exhaust gas downstream of the three-way catalyst 70 in the exhaust pipe 80, and generates this as an oxygen concentration detection signal. However, the oxygen concentration detection signal from the oxygen concentration sensor 170 indicates whether the air-fuel ratio λ is rich or lean with respect to the theoretical air-fuel ratio λ0.

【0020】以上説明したセンサは何れも周知であり、
その構造等についての詳細な説明は割愛する。マイクロ
コンピュータ180は、CPU181、ROM182、
RAM183、バックアップRAM184、入力ポート
185、出力ポート186及びバスライン187等によ
り構成されている。
All the sensors described above are well known,
A detailed description of the structure etc. will be omitted. The microcomputer 180 includes a CPU 181, a ROM 182,
The RAM 183, the backup RAM 184, the input port 185, the output port 186, the bus line 187 and the like are included.

【0021】CPU181は、上述した回転数センサ1
10からのパルス信号、スロットルセンサ120からの
開度検出信号並びに全閉検出信号、負圧センサ130か
らの負圧検出信号、水温センサ140からの水温検出信
号、空気温センサ150からの空気温検出信号、空燃比
センサ160からの空燃比検出信号、及び酸素濃度セン
サ170からの酸素濃度検出信号についてはこれを入力
ポート185及びバスライン187を介して受入すると
ともに、ROM182、RAM183、及びバックアッ
プRAM184に記憶されているデータについてもこれ
をバスライン187を介して受入して、該燃料噴射制御
システムとしての所定のコンピュータプログラムを実行
し、この実行中において、バスライン187及び出力ポ
ート186を介して燃料噴射弁41〜44及び点火回路
100を駆動制御するに必要な演算処理を行う。
The CPU 181 is the rotation speed sensor 1 described above.
10, a pulse signal from the throttle sensor 120, an opening detection signal from the throttle sensor 120 and a fully closed detection signal, a negative pressure detection signal from the negative pressure sensor 130, a water temperature detection signal from the water temperature sensor 140, and an air temperature detection from the air temperature sensor 150. The signal, the air-fuel ratio detection signal from the air-fuel ratio sensor 160, and the oxygen concentration detection signal from the oxygen concentration sensor 170 are received via the input port 185 and the bus line 187, and stored in the ROM 182, the RAM 183, and the backup RAM 184. The stored data is also received via the bus line 187 to execute a predetermined computer program as the fuel injection control system, and during this execution, the fuel is supplied via the bus line 187 and the output port 186. Drive control of the injection valves 41 to 44 and the ignition circuit 100 Performs arithmetic processing necessary for that.

【0022】ただし、上述のコンピュータプログラムは
ROM182内に予め記憶されている。また、このRO
M182内には、上記空燃比センサ160から出力され
る空燃比についての検出値が後述する制御モデルを維持
し得る所定の範囲にあるか否かにそれぞれ対応して、後
述する状態フィードバックが最も早く収束されるための
最適フィードバックゲイン、並びに同状態フィードバッ
クの収束速度を緩めるためのより低いフィードバックゲ
インも各々設定記憶されている。
However, the above computer program is stored in the ROM 182 in advance. Also, this RO
The state feedback described later is the earliest in M182 depending on whether the detected value of the air-fuel ratio output from the air-fuel ratio sensor 160 is within a predetermined range in which the control model described below can be maintained. The optimum feedback gain for convergence and a lower feedback gain for slowing down the convergence speed of the same-state feedback are also set and stored.

【0023】次に、上述した燃料噴射制御システムにお
いて、空燃比制御を行うために予め設計されている手法
について順次説明する。 (1)制御対象のモデリング この実施例では、内燃機関Eの空燃比λを制御するシス
テムのモデルに、無駄時間P=3を有する次数1の自己
回帰移動平均モデルを用い、更に外乱dを考慮して近似
している。
Next, in the above-mentioned fuel injection control system, a method designed in advance for controlling the air-fuel ratio will be sequentially described. (1) Modeling of controlled object In this embodiment, an autoregressive moving average model of degree 1 having a dead time P = 3 is used as a model of a system for controlling the air-fuel ratio λ of the internal combustion engine E, and the disturbance d is further considered. And are approximate.

【0024】まず、自己回帰移動平均モデルを用いた空
燃比λを制御するシステムのモデルは、次の(1)式に
より近似できる。 λ(K)=a・λ(K−1)+b・FAF(K−3) …(1) ただし、この(1)式において、符号FAFは空燃比補
正係数を表す。また、符号a、bはそれぞれ定数を表
す。また、符号Kは、最初のサンプリング開始からの制
御回数を示す変数を表す。
First, the model of the system for controlling the air-fuel ratio λ using the autoregressive moving average model can be approximated by the following equation (1). [lambda] (K) = a * [lambda] (K-1) + b * FAF (K-3) (1) However, in this equation (1), the symbol FAF represents an air-fuel ratio correction coefficient. The symbols a and b each represent a constant. Further, the symbol K represents a variable indicating the number of times of control from the start of the first sampling.

【0025】更に、外乱dを考慮すると、制御システム
のモデルは、次の(2)式で近似できる。 λ(K)=a・λ(K−1)+b・FAF(K−3)+d(K−1) …(2) 以上のように近似したモデルに対し、ステップ応答を用
いた回転周期(360度クランク角)サンプリングで離
散化して上記各定数a、bを定めること、すなわち空燃
比λを制御する系の伝達関数Gを求めることは容易であ
る。 (2)状態変数量IXの表示方法(ただし、IXはベク
トル量である) 上記(2)式を、次の(3)式により表される状態変数
量IX(K)を用いて書き直すと、(4)式の如き行列
式となり、更には(5)式のようになる。ただし、
(3)式において、符号Tは、転置行列を示す。また、
式中の記号「^」はべき乗を示すものとする。 IX(K)=[X1(K),X2(K),X3(K),X4(K)]^T …(3) |X1(K+1)| |ab00||X1(K)| |0| |X2(K+1)| |0010||X2(K)| |0| |X3(K+1)|=|0001||X3(K)|+|0|FAF(K) |X4(K+1)| |0000||X4(K)| |1| |1| |0| +|0|d(K) …(4) |0| X1(K+1)=aX1(K)+bX2(K)+d(K)=λ(K+1) X2(K+1)=FAF(K−2) X3(K+1)=FAF(K−1) X4(K+1)=FAF(K) …(5) (3)レギュレータの設計 上記(3)式〜(5)式に基づいてレギュレータを設計
すると、空燃比補正係数FAFは、最適フィードバック
ゲインIK(ベクトル量を有する)に関する次の(6)
式、及び状態変数量IX(K)に関する(7)式を用い
て、(8)式のように表せる。ここでも、式中の記号
「^」はべき乗を示す。 IK=[K1、K2、K3、K4] …(6) IX^T (K)=[λ(K),FAF(K−3),FAF(K−2), FAF(K−1)] …(7) FAF(K)=IK・IX^T (K) =K1・λ(K)+K2・FAF(K−3) +K3・FAF(K−2)+K4・(K−1) …(8) 更に、この(8)式において、誤差を吸収させるための
積分項ZI(K)加えると、空燃比補正係数FAFは、
次の(9)式によって与えられる。 FAF(K)=K1・λ(K)+K2・FAF(K−3) +K3・FAF(K−2)+K4・FAF(K−1) +ZI(K) …(9) なお、上記の積分項ZI(K)は、目標空燃比λTG及び
現実の空燃比λ(K)間の偏差と積分定数Kaとから決
まる値であって、次の(10)式により与えられる。 ZI(K)=ZI(K−1)+Ka・(λTG−λ(K)) …(10) 図2に、上述のようにモデル設計した空燃比λの制御シ
ステムのブロック線図を表す。
Further, considering the disturbance d, the model of the control system can be approximated by the following equation (2). [lambda] (K) = a * [lambda] (K-1) + b * FAF (K-3) + d (K-1) (2) The rotation period (360 It is easy to determine the above constants a and b by discretization by (degree crank angle) sampling, that is, to obtain the transfer function G of the system that controls the air-fuel ratio λ. (2) Method of displaying state variable amount IX (where IX is a vector amount) When the above equation (2) is rewritten using the state variable amount IX (K) represented by the following equation (3), It becomes a determinant like the equation (4), and further like the equation (5). However,
In Expression (3), the symbol T indicates a transposed matrix. Also,
The symbol "^" in the equation indicates exponentiation. IX (K) = [X1 (K), X2 (K), X3 (K), X4 (K)] ^ T (3) | X1 (K + 1) | | ab00 || X1 (K) | | 0 | | X2 (K + 1) | | 0010 || X2 (K) | | 0 | | X3 (K + 1) | = | 0001 || X3 (K) | + | 0 | FAF (K) | X4 (K + 1) | | 0000 || X4 (K) | | 1 | | 1 | | 0 | + | 0 | d (K) (4) | 0 | X1 (K + 1) = aX1 (K) + bX2 (K) + d (K) = λ (K + 1) X2 (K + 1) = FAF (K-2) X3 (K + 1) = FAF (K-1) X4 (K + 1) = FAF (K) (5) (3) Design of regulator Expression (3) above When the regulator is designed based on the equation (5), the air-fuel ratio correction coefficient FAF has an optimum feedback gain IK (having a vector amount). Relating to the following (6)
By using the equation and the equation (7) regarding the state variable amount IX (K), the equation (8) can be expressed. Here again, the symbol "^" in the formula indicates exponentiation. IK = [K1, K2, K3, K4] (6) IX ^ T (K) = [λ (K), FAF (K-3), FAF (K-2), FAF (K-1)] ... (7) FAF (K) = IK · IX ^ T (K) = K1 · λ (K) + K2 · FAF (K-3) + K3 · FAF (K-2) + K4 · (K-1) (8) Further, in the equation (8), when the integral term ZI (K) for absorbing the error is added, the air-fuel ratio correction coefficient FAF becomes
It is given by the following equation (9). FAF (K) = K1 · λ (K) + K2 · FAF (K-3) + K3 · FAF (K-2) + K4 · FAF (K-1) + ZI (K) (9) The integral term ZI (K) is a value determined from the deviation between the target air-fuel ratio λTG and the actual air-fuel ratio λ (K) and the integration constant Ka, and is given by the following equation (10). ZI (K) = ZI (K−1) + Ka · (λTG−λ (K)) (10) FIG. 2 shows a block diagram of the air-fuel ratio λ control system model-designed as described above.

【0026】なお、この図2においては、空燃比補正係
数FAF(K)をFAF(K−1)から導出するために
(1/Z)変換を用いて表記したが、これは実際には、
過去の空燃比補正係数FAF(K−1)をRAM183
に記憶しておき、次の制御タイミングで読み出して用い
ている。因みに、「FAF(K−1)」は1回前の空燃
比補正係数を表し、「FAF(K−2)」は2回前の空
燃比補正係数を表し、「FAF(K−3)」は3回前の
空燃比補正係数を表す。
In FIG. 2, the air-fuel ratio correction coefficient FAF (K) is expressed by using (1 / Z) conversion in order to derive it from FAF (K-1), but this is actually shown.
The past air-fuel ratio correction coefficient FAF (K-1) is stored in the RAM 183.
Is stored in the memory and is read and used at the next control timing. Incidentally, "FAF (K-1)" represents the air-fuel ratio correction coefficient one time before, "FAF (K-2)" represents the air-fuel ratio correction coefficient two times before, and "FAF (K-3)". Represents the air-fuel ratio correction coefficient three times before.

【0027】また、同図2において、一点鎖線で囲まれ
たブロックP1が、空燃比λ(K)を目標空燃比λTGに
フィードバック制御している状態にて状態変数量IX
(K)を定める部分であり、ブロックP2が、積分項Z
I(K)を求める部分(累積部)であり、そしてブロッ
クP3が、ブロックP1で定められた状態変数量IX
(K)とブロックP2で求められた積分項ZI(K)と
から今回の空燃比補正係数FAF(K)を演算する部分
である。 (4)最適フィードバックゲインIK及び積分定数Ka
の決定 最適フィードバックゲインIK及び積分定数Kaは、例
えば、次の(11)式で示される評価関数Jを最小にす
ることで設定できる。式中の記号「^」がべき乗を示す
ことはこれまでと同様である。 J=Σ[Q{λ(K)−λTG}^2 (K=0から∞) +R{FAF(K)−FAF(K−1)}^2 ] …(11) ただしこの(11)式において、評価関数Jは、空燃比
補正係数FAF(K)の動きを制約しつつ、空燃比λ
(K)と目標空燃比λTGとの偏差を最小にすることを意
図したものである。また、空燃比補正係数FAF(K)
に対する制約の重み付けは、重みのパラメータQ、及び
Rの値によって変更できる。したがって、重みパラメー
タQ、及びRの値を種々変えて最適な制御特性が得られ
るまでシミュレーションを繰り返して、最適フィードバ
ックゲインIK及び積分定数Kaを定めればよい。
Further, in FIG. 2, the block P1 surrounded by the one-dot chain line is in a state where the air-fuel ratio λ (K) is feedback-controlled to the target air-fuel ratio λTG, and the state variable amount IX is set.
(K) is a part that determines, and the block P2 is an integral term Z.
I (K) is a part (accumulation part) to be obtained, and the block P3 is the state variable quantity IX determined by the block P1.
(K) and the integral term ZI (K) obtained in block P2 are the parts for calculating the current air-fuel ratio correction coefficient FAF (K). (4) Optimal feedback gain IK and integration constant Ka
The optimum feedback gain IK and the integration constant Ka can be set by, for example, minimizing the evaluation function J represented by the following equation (11). The fact that the symbol "^" in the formula indicates exponentiation is the same as before. J = Σ [Q {λ (K) -λTG} ^ 2 (K = 0 to ∞) + R {FAF (K) -FAF (K-1)} ^ 2] (11) However, in this equation (11) , The evaluation function J restricts the movement of the air-fuel ratio correction coefficient FAF (K), and the air-fuel ratio λ
It is intended to minimize the deviation between (K) and the target air-fuel ratio λTG. In addition, the air-fuel ratio correction coefficient FAF (K)
The weighting of the constraint on can be changed by the values of the weighting parameters Q and R. Therefore, the optimum feedback gain IK and the integration constant Ka may be determined by repeatedly changing the values of the weighting parameters Q and R until the optimum control characteristics are obtained.

【0028】更に、最適フィードバックッゲインIK及
び積分定数Kaは、先のモデル定数a、及びb(先の
(2)式、或いは(4)式参照)に依存している。した
がって、現在の空燃比λを制御する系の変動(パラメー
タ変動)に対するシステムの安定性(ロバスト性)を保
証するためには、これら各モデル定数a、及びbの変動
分を見込んで、最適フィードバックゲインIK及び積分
定数Kaを設定する必要がある。
Further, the optimum feedback gain IK and the integration constant Ka depend on the above model constants a and b (see the above equation (2) or equation (4)). Therefore, in order to guarantee the stability (robustness) of the system with respect to the fluctuation (parameter fluctuation) of the system that controls the current air-fuel ratio λ, the fluctuation amount of each of these model constants a and b is taken into consideration and the optimum feedback is considered. It is necessary to set the gain IK and the integration constant Ka.

【0029】よって、シミュレーションは、各モデル定
数a、及びbの現実に生じ得る変動を加味して行い、安
定性を満足する最適フィールドバックゲインIK及び積
分定数Kaを定める。
Therefore, the simulation is carried out in consideration of the variations that can actually occur in the model constants a and b, and the optimum field back gain IK and integration constant Ka that satisfy the stability are determined.

【0030】以上、制御対象のモデリング、状態変数量
の表示方法、レジュレータの設計、並びに最適フィール
ドバックゲイン及び積分定数の決定について説明した
が、該実施例の装置では、これらは何れも既に設定され
ているものとする。そして以下では、上記(9)式及び
(10)式のみを用いて、該燃料噴射制御システムにお
ける空燃比制御を実行するものとする。
Although the modeling of the controlled object, the display method of the state variable amount, the design of the regulator, and the determination of the optimum field back gain and the integration constant have been described above, all of them have already been set in the apparatus of this embodiment. It is assumed that Then, hereinafter, it is assumed that the air-fuel ratio control in the fuel injection control system is executed by using only the equations (9) and (10).

【0031】さて、以上のように構成したこの実施例の
装置において、燃料噴射制御システムを作動状態におけ
ば、マイクロコンピュータ180(正確にはそのCPU
181)は、図3〜図5のフローチャートに従ってコン
ピュータプログラムの実行を開始する。
In the apparatus of this embodiment constructed as described above, when the fuel injection control system is in the operating state, the microcomputer 180 (to be exact, its CPU)
181) starts execution of the computer program according to the flowcharts of FIGS.

【0032】すなわちCPU181は、ステップ200
にて同プログラムの実行を開始した後、ステップ300
にて、インテークマニホールド40内へ噴射供給する燃
料の基本噴射量Tpを演算する。この基本噴射量Tpを
演算は、内燃機関Eの360度クランク角毎に回転数セ
ンサ110から出力されるパルス信号の周波数(これに
応じて同内燃機関Eの回転数Neが自ずと求まる)や、
負圧センサ130から出力される負圧検出信号の値(以
下、負圧PMという)等に基づいて行われる。こうして
燃料の基本噴射量Tpを演算したCPU181は次い
で、空燃比演算処理ルーチン400(図4及び図5参
照)に進み、ここで前述した空燃比補正係数FAFの算
出、設定を開始する。
That is, the CPU 181 executes the step 200.
After starting the execution of the program in step 300
At, the basic injection amount Tp of the fuel injected and supplied into the intake manifold 40 is calculated. This basic injection amount Tp is calculated by calculating the frequency of the pulse signal output from the rotation speed sensor 110 for each 360-degree crank angle of the internal combustion engine E (correspondingly, the rotation speed Ne of the internal combustion engine E is naturally obtained),
This is performed based on the value of the negative pressure detection signal output from the negative pressure sensor 130 (hereinafter referred to as negative pressure PM) and the like. The CPU 181 which has thus calculated the basic fuel injection amount Tp then proceeds to the air-fuel ratio calculation processing routine 400 (see FIGS. 4 and 5), and starts the calculation and setting of the air-fuel ratio correction coefficient FAF described above.

【0033】以下、図4に基づいて、この空燃比演算処
理ルーチン400におけるCPU181の処理手順を説
明する。ステップ400aとしてこの空燃比演算処理ル
ーチン400を開始したCPU181は、次のステップ
410にて、空燃比λのフィードバック条件の成立の有
無を判別する。ただし、このフィードバック条件の成立
は、機関本体50の冷却系統内の冷却水温が所定水温以
上であること、及び内燃機関Eの回転数及び負荷が高く
ないこと、等であるとする。
The processing procedure of the CPU 181 in the air-fuel ratio calculation processing routine 400 will be described below with reference to FIG. The CPU 181 which has started this air-fuel ratio calculation processing routine 400 as step 400a determines whether or not the feedback condition of the air-fuel ratio λ is satisfied in the next step 410. However, it is assumed that the feedback condition is satisfied because the cooling water temperature in the cooling system of the engine body 50 is equal to or higher than a predetermined water temperature, the rotational speed and load of the internal combustion engine E are not high, and the like.

【0034】現段階にてフィードバック条件が成立して
いなければ、CPU181は、このステップ410にお
いて「NO」と判断し、ステップ480にて、空燃比補
正係数FAFを「FAF=1.0」とセットする。すな
わちこのことは、空燃比λを補正しないことを意味し、
この場合には、いわゆるオープン制御となる。
If the feedback condition is not satisfied at this stage, the CPU 181 determines "NO" in this step 410 and sets the air-fuel ratio correction coefficient FAF to "FAF = 1.0" in step 480. To do. That is, this means that the air-fuel ratio λ is not corrected,
In this case, so-called open control is performed.

【0035】このようにして空燃比演算処理ルーチン4
00の演算処理がステップ400bにて終了すると、C
PU181は、ステップ500(図3参照)にて、次の
(12)式に基づき、そのときに制御すべき燃料噴射量
TAUを算出、設定する。 TAU=FAF・Tp・FALL …(12) 因みにこの(12)式において、FAFは、この空燃比
演算処理ルーチン400で求められた空燃比補正係数、
Tpは、上記ステップ300で求められた燃料の基本噴
射量、そしてFALLは、該燃料噴射制御システムがこ
こで実行される空燃比制御以外の要素で燃料噴射量を補
正するための補正係数である。この補正係数FALLに
基づく補正としては例えば、EGR(エキゾーストガス
リサキュレイションシステム)による補正、その時点の
電圧による補正、その時点の水温による補正、等々があ
る。
In this way, the air-fuel ratio calculation processing routine 4
When the arithmetic processing of 00 ends at step 400b, C
In step 500 (see FIG. 3), the PU 181 calculates and sets the fuel injection amount TAU to be controlled at that time based on the following equation (12). TAU = FAF · Tp · FALL (12) By the way, in this formula (12), FAF is the air-fuel ratio correction coefficient obtained by this air-fuel ratio calculation processing routine 400,
Tp is the basic fuel injection amount obtained in step 300, and FALL is a correction coefficient for correcting the fuel injection amount by an element other than the air-fuel ratio control executed by the fuel injection control system. . The correction based on the correction coefficient FALL includes, for example, correction by EGR (exhaust gas recirculation system), correction by voltage at that time, correction by water temperature at that time, and the like.

【0036】一方、コンピュータープログラムが上述の
ようにステップ410(図4)に進んだときに空燃比λ
のフィードバック条件が成立しておれば、CPU181
は同ステップ410にて「YES」と判断する。
On the other hand, when the computer program proceeds to step 410 (FIG. 4) as described above, the air-fuel ratio λ
If the feedback condition of is satisfied, the CPU 181
Determines “YES” in step 410.

【0037】こうしてフィードバック条件が成立してい
る旨判断したCPU181は、ステップ420にて、内
燃機関Eのその時点での運転状態に応じた目標空燃比入
TGを設定した後、ステップ430にて、前記空燃比セン
サ160の検出値が、上記設定された制御モデルを維持
し得る所定の範囲にあるか否かを判定する。
When the CPU 181 determines that the feedback condition is satisfied in this way, the CPU 181 determines in step 420 that the target air-fuel ratio is set according to the operating state of the internal combustion engine E at that time.
After setting TG, in step 430, it is determined whether the detection value of the air-fuel ratio sensor 160 is within a predetermined range in which the set control model can be maintained.

【0038】ここで、図5を参照して、この検出値判定
方法の一例について説明する。図5は、空燃比センサ1
60の、各空燃比に対する電圧(V)−電流(I)特性
を示したグラフであり、図中、各実線にて示す曲線が、
空燃比A/F=12、空燃比A/F=13、空燃比A/
F=14、空燃比A/F=15、空燃比A/F=16、
空燃比A/F=17、及び空燃比A/F=18にそれぞ
れ対応した同空燃比センサ160の電圧(V)−電流
(I)特性曲線となる。また同図5において、一点鎖線
にて示す直線Eは、上記空燃比センサ160の電極(図
示せず)間に印加する電圧の値を示し、この直線Eと上
記各曲線とが交差する点a、b、c、d、e、及びfに
おいて、上記空燃比A/Fについてのリニアな検出が可
能であることを示している。そこでこの実施例の装置で
は、これらリニアな検出が可能である 13≦A/F≦18 (ただし図5の例の場合) の範囲を、上記設定された制御モデルを維持し得る所定
の範囲と定め、上記空燃比センサ160から出力される
空燃比A/Fについての検出値がこの範囲「13≦A/
F≦18」に入っていれば「YES」と判定し、同範囲
「13≦A/F≦18」から外れている場合には「N
O」と判定するものとする。
Here, an example of this detection value determination method will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the air-fuel ratio sensor 1
It is the graph which showed the voltage (V) -current (I) characteristic with respect to each air fuel ratio of 60, and the curve shown by each solid line in the figure is,
Air-fuel ratio A / F = 12, air-fuel ratio A / F = 13, air-fuel ratio A /
F = 14, air-fuel ratio A / F = 15, air-fuel ratio A / F = 16,
The voltage (V) -current (I) characteristic curves of the air-fuel ratio sensor 160 correspond to the air-fuel ratio A / F = 17 and the air-fuel ratio A / F = 18, respectively. Further, in FIG. 5, a straight line E indicated by a one-dot chain line indicates the value of the voltage applied between the electrodes (not shown) of the air-fuel ratio sensor 160, and a point a at which the straight line E and each curve intersect. , B, c, d, e, and f, it is shown that the air-fuel ratio A / F can be detected linearly. Therefore, in the apparatus of this embodiment, the range of 13 ≦ A / F ≦ 18 (in the case of the example of FIG. 5) in which these linear detections are possible is defined as a predetermined range in which the set control model can be maintained. The detection value of the air-fuel ratio A / F output from the air-fuel ratio sensor 160 is set in this range “13 ≦ A /
If it is within F ≦ 18, it is determined as “YES”, and if it is out of the same range “13 ≦ A / F ≦ 18”, it is “N”.
It is determined to be “O”.

【0039】さて、ステップ430でのこうした判定に
おいて、「YES」と判定される場合、すなわち空燃比
センサ160による検出値が上記範囲内にある旨判定さ
れる場合、CPU181は、前記ROM182に設定記
憶されている当該状態フィードバック系の最適フィード
バックゲインIKn(n=1,2,3,4,A)を選択
的に読み込むステップ440を実行する。他方、ステッ
プ430でのこうした判定において、「NO」と判定さ
れる場合、すなわち空燃比センサ160による検出値が
上記範囲外にある旨判定される場合には、CPU181
は、同ROM182に設定記憶されているフィードバッ
クゲインのうちのより低いフィードバックゲインIK
n’(n=1,2,3,4,A)を選択的に読み込むス
テップ450を実行する。これらフィードバックゲイン
IKn(n=1,2,3,4,A)若しくはIKn’
(n=1,2,3,4,A)とは、先の(9)式におけ
るフィードバック定数「K1」〜「K4」、及び先の
(10)式におけるフィードバック定数「Ka」をそれ
ぞれ特定する値である。
If it is determined to be "YES" in such determination in step 430, that is, if it is determined that the value detected by the air-fuel ratio sensor 160 is within the above range, the CPU 181 sets and stores in the ROM 182. The step 440 of selectively reading the optimum feedback gain IKn (n = 1, 2, 3, 4, A) of the state feedback system which has been performed is executed. On the other hand, in such a determination in step 430, if it is determined to be “NO”, that is, if it is determined that the value detected by the air-fuel ratio sensor 160 is outside the above range, the CPU 181
Is the lower feedback gain IK of the feedback gains set and stored in the ROM 182.
The step 450 of selectively reading n '(n = 1, 2, 3, 4, A) is executed. These feedback gains IKn (n = 1, 2, 3, 4, A) or IKn ′
(N = 1, 2, 3, 4, A) specifies the feedback constants “K1” to “K4” in the above expression (9) and the feedback constant “Ka” in the above expression (10), respectively. It is a value.

【0040】しかしてCPU181は、次のステップ4
60にて、その選択的に読み込んだフィードバックゲイ
ンIKn(n=A)若しくはIKn’(n=A)を先の
(10)式に代入して積分項ZI(K)を演算し、更に
ステップ470にて、同選択的に読み込んだフィードバ
ックゲインIKn(n=1,2,3,4)若しくはIK
n’(n=1,2,3,4)を先の(9)式に代入して
空燃比補正係数FAFを演算する。
The CPU 181 then executes the next step 4
At 60, the selectively read feedback gain IKn (n = A) or IKn ′ (n = A) is substituted into the above equation (10) to calculate the integral term ZI (K), and then step 470. , The feedback gain IKn (n = 1, 2, 3, 4) or IK read selectively
The air-fuel ratio correction coefficient FAF is calculated by substituting n ′ (n = 1, 2, 3, 4) into the above equation (9).

【0041】このようにして、ステップ470における
空燃比補正係数FAFの演算を終えると、CPU181
は、ステップ500(図3)にて、先と同様、(12)
式に基づいて、そのときに制御すべき燃料噴射量TAU
を算出、設定する。
When the calculation of the air-fuel ratio correction coefficient FAF in step 470 is completed in this way, the CPU 181
Is the same as the previous step (12) in step 500 (FIG. 3).
Based on the formula, the fuel injection amount TAU to be controlled at that time
Is calculated and set.

【0042】そしてCPU181はその後、この設定し
た燃料噴射量TAUを燃料噴射出力信号として、バスラ
イン187及び出力ポート186を介して燃料噴射弁4
1〜44に付与することとなる。これにより燃料噴射弁
41〜44は、燃料タンクから圧送される燃料をこの燃
料噴射出力信号の値に相当する量にてインテークマニホ
ールド40内に噴射するようになる。
Then, the CPU 181 then uses the set fuel injection amount TAU as a fuel injection output signal to output the fuel injection valve 4 via the bus line 187 and the output port 186.
1 to 44 will be given. As a result, the fuel injection valves 41 to 44 inject fuel injected from the fuel tank into the intake manifold 40 in an amount corresponding to the value of the fuel injection output signal.

【0043】このように、この実施例の装置では、現代
制御理論に基づく空燃比制御を実行するにあたり、 ・その状態フィードバックを高速に収束させるべく予め
設定された最適フィードバックゲインにて空燃比補正係
数FAFを求める演算部と、 ・同状態フィードバックを緩やかに収束させるべく予め
設定された低いフィードバックゲインにて同空燃比補正
係数FAFを求める演算部 との2つの空燃比補正係数演算手段を予め具え、空燃比
センサの検出値が上記設定された制御モデルを維持し得
る所定の範囲内にある旨判定される場合には、上記最適
フィードバックゲインにて状態フィードバックを高速に
収束させ、同検出値が上記所定の範囲外にある旨判定さ
れる場合には、より低いフィードバックゲインにて同状
態フィードバックを緩やかに収束させるようにしてい
る。このため、特に空燃比センサの検出値が上記設定さ
れた制御モデルを維持し得る所定の範囲から外れている
場合においては、上記状態フィードバックによる過補正
や補正不足も自ずと抑制され、たとえ同制御モデルの維
持が危ぶまれる場合であっても、それによるハンチング
等の発生は良好に防止される。しかも、こうした収束速
度を緩めてのフィードバックは、空燃比センサの検出値
が該所定の範囲から外れるときだけ実施されるものであ
ることから、それによって該制御装置全体としての応答
性が低下することはない。
As described above, in executing the air-fuel ratio control based on the modern control theory, the apparatus of this embodiment: -The air-fuel ratio correction coefficient is set by the optimum feedback gain preset to converge the state feedback at high speed. A calculation unit for calculating FAF; and a calculation unit for calculating the same air-fuel ratio correction coefficient FAF with a low feedback gain set in advance so as to gently converge the same-state feedback. When it is determined that the detected value of the air-fuel ratio sensor is within the predetermined range that can maintain the set control model, the state feedback is converged at high speed by the optimum feedback gain, and the detected value is If it is determined that the value is out of the predetermined range, the same state feedback is performed with a lower feedback gain. Ya have so as to converge to one. Therefore, particularly when the detected value of the air-fuel ratio sensor is out of the predetermined range in which the set control model can be maintained, overcorrection or undercorrection due to the state feedback is naturally suppressed, even if the control model is the same. Even if it is feared that the maintenance of the device will be compromised, the occurrence of hunting or the like due to it is prevented effectively. Moreover, since the feedback by slowing down the convergence speed is performed only when the detection value of the air-fuel ratio sensor deviates from the predetermined range, the responsiveness of the entire control device is deteriorated. There is no.

【0044】図6は、この発明にかかる空燃比制御装置
の他の実施例として、その要部である空燃比制御手段の
空燃比補正係数設定手順を示したものである。すなわち
この実施例においても、その基本的な構成、並びにモデ
リング手法等は先に示した通りであり、図3のステップ
400としての空燃比補正係数FAFの設定手順のみ
が、図1〜図4に示した上記実施例の装置と異なる。よ
って以下では、重複する説明を割愛し、図1〜図4に示
した実施例の装置と異なる部分についてのみ説明する。
FIG. 6 shows, as another embodiment of the air-fuel ratio control apparatus according to the present invention, the procedure for setting the air-fuel ratio correction coefficient of the air-fuel ratio control means, which is the essential part thereof. That is, also in this embodiment, the basic configuration, the modeling method, and the like are as described above, and only the procedure for setting the air-fuel ratio correction coefficient FAF as step 400 in FIG. 3 is shown in FIGS. It differs from the device of the embodiment shown. Therefore, in the following, duplicated description will be omitted, and only parts different from the apparatus of the embodiment shown in FIGS. 1 to 4 will be described.

【0045】さて、この図6に要部を示す実施例の装置
は、空燃比制御手段として、 ・検出される空燃比を目標空燃比に制御するための状態
フィードバックを実行しつつ、内燃機関のその都度の状
態に応じて設定される目標空燃比λTGに対応した空燃比
補正係数FAFを求める演算部と、 ・目標空燃比λTGを特定の値、例えば「1」に定めた通
常の比例・積分処理にてその対応する空燃比補正係数F
AFを求める演算部 との2つの空燃比補正係数演算手段を予め具え、空燃比
センサの検出値が前記設定された制御モデルを維持し得
る所定の範囲内にある旨判定される場合には、現代制御
理論に基づく状態フィードバックを実行してその系を高
速に収束させ、同検出値が上記所定の範囲外にある旨判
定される場合には、通常の比例・積分制御に基づき緩や
かにそのフィードバック系を収束させるようにしたもの
である。
Now, the device of the embodiment shown in FIG. 6 as an essential part is, as the air-fuel ratio control means: -while executing state feedback for controlling the detected air-fuel ratio to the target air-fuel ratio, A calculation unit that obtains an air-fuel ratio correction coefficient FAF corresponding to the target air-fuel ratio λTG set according to each state, and a normal proportional-integral that sets the target air-fuel ratio λTG to a specific value, for example, "1". The corresponding air-fuel ratio correction coefficient F in processing
In the case where it is determined in advance that the air-fuel ratio correction coefficient calculation means for calculating the AF and the air-fuel ratio correction coefficient calculation means are within a predetermined range in which the set control model can be maintained, If it is determined that the detected value is outside the above specified range by executing state feedback based on modern control theory to converge the system at high speed, the feedback is gently performed based on normal proportional / integral control. The system is made to converge.

【0046】すなわち、図6のステップ4010におい
て、前記フィードバック条件が成立している旨判断した
CPU181は、次のステップ4020で、空燃比セン
サ160の検出値に対する上述同様の、すなわち図4の
ステップ430と同様の判定を行う。そして、そこで同
空燃比センサ160による検出値が上記範囲内にある旨
(すなわち「YES」と)判定される場合、同CPU1
81は、以下に列記する手順に従って現代制御理論に基
づく空燃比補正係数FAFの演算、設定を実行する。 ( 1)内燃機関Eのその時点での運転状態に応じた目標空
燃比入TGを設定し(図6ステップ4030)、次いで前
記ROM182に設定記憶されている最適フィードバッ
クゲインIKn(n=1,2,3,4,A)を読み込む
(図6ステップ4040)。 ( 2)その読み込んだ最適フィードバックゲインIKn
(n=A)を先の(10)式に代入して積分項ZI
(K)を演算し(図6ステップ4050)、更に同読み
込んだ最適フィードバックゲインIKn(n=1,2,
3,4)を先の(9)式に代入して空燃比補正係数FA
Fを演算する(図6ステップ4060)。
That is, in step 4010 of FIG. 6, when the CPU 181 determines that the feedback condition is satisfied, in the next step 4020, the CPU 181 is the same as the above with respect to the detected value of the air-fuel ratio sensor 160, that is, step 430 of FIG. The same judgment is made. Then, when it is determined that the detection value of the air-fuel ratio sensor 160 is within the above range (that is, “YES”), the CPU 1
81 calculates and sets the air-fuel ratio correction coefficient FAF based on the modern control theory in accordance with the procedures listed below. (1) The target air-fuel ratio input TG corresponding to the operating state of the internal combustion engine E at that time is set (step 4030 in FIG. 6), and then the optimum feedback gain IKn (n = 1, 2) set and stored in the ROM 182 is set. , 3, 4, A) is read (step 4040 in FIG. 6). (2) The read optimum feedback gain IKn
Substituting (n = A) into the above equation (10), the integral term ZI
(K) is calculated (step 4050 in FIG. 6), and the optimum feedback gain IKn (n = 1, 2,
Substituting 3, 4) into the above equation (9), the air-fuel ratio correction factor FA
F is calculated (step 4060 in FIG. 6).

【0047】このようにして、ステップ4060におけ
る空燃比補正係数FAFの演算を終えると、CPU18
1は、ステップ500(図3)にて、先と同様、(1
2)式に基づいて、そのときに制御すべき燃料噴射量T
AUを算出、設定する。
When the calculation of the air-fuel ratio correction coefficient FAF in step 4060 is completed in this way, the CPU 18
1 in step 500 (FIG. 3) is the same as (1
Based on equation (2), the fuel injection amount T to be controlled at that time
Calculate and set AU.

【0048】他方、上記ステップ4020において、空
燃比センサ160による検出値が上記範囲外にある旨
(すなわち「NO」と)判定される場合には、CPU1
81は、ステップ4070にて、上記目標空燃比λTGを
ほぼ「1」に設定する。因みにこのことは、空燃比セン
サ160のセンサ電流iをi=0にセットすることを意
味する。そしてこの場合、CPU181は、ステップ4
080で、次の(13)式による比例・積分演算に基づ
き、空燃比補正係数FAFを演算する。 FAF(K)=1+Kx (λTG−λ(K)) …(13) なお、この(13)式において、Kx は、空燃比の偏差
を補正するための積分定数である。かかる場合、空燃比
センサ160の検出値がリニアな領域を外れた不安定な
状況にあるため、この積分定数Kx を比較的小さくし
て、急激な補正を避ける空燃比補正係数FAFが設定さ
れる。
On the other hand, if it is determined in step 4020 that the value detected by the air-fuel ratio sensor 160 is outside the above range (that is, "NO"), the CPU 1
81 sets the target air-fuel ratio λTG to approximately “1” in step 4070. Incidentally, this means that the sensor current i of the air-fuel ratio sensor 160 is set to i = 0. Then, in this case, the CPU 181 executes the step 4
At 080, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is calculated based on the proportional / integral calculation by the following equation (13). FAF (K) = 1 + Kx ([lambda] TG- [lambda] (K)) (13) In this equation (13), Kx is an integration constant for correcting the deviation of the air-fuel ratio. In such a case, since the detected value of the air-fuel ratio sensor 160 is in an unstable state outside the linear region, the integration constant Kx is made relatively small, and the air-fuel ratio correction coefficient FAF that avoids rapid correction is set. .

【0049】こうして空燃比補正係数FAFが演算、設
定された後の、ステップ500(図3)以降の処理は先
と同様である。また、この実施例にあっても、上記ステ
ップ4010でフィードバック条件が成立していない旨
判断される場合には、ステップ4090にて、空燃比補
正係数FAFを「FAF=1.0」とセットし、オープ
ン制御に移行する。
After the air-fuel ratio correction coefficient FAF is calculated and set in this way, the processing after step 500 (FIG. 3) is the same as the above. Also in this embodiment, if it is determined in step 4010 that the feedback condition is not satisfied, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is set to "FAF = 1.0" in step 4090. , Shift to open control.

【0050】このように、図6にその要部を示す実施例
の装置にあっても、空燃比センサの検出値が上記設定さ
れた制御モデルを維持し得る所定の範囲から外れている
場合には、比例・積分制御に基づく緩やかなフィードバ
ックが実施されることから、上記同様に過補正や補正不
足が抑制される。したがって、この場合もハンチング等
の発生は良好に防止される。
As described above, even in the apparatus of the embodiment whose main part is shown in FIG. 6, when the detected value of the air-fuel ratio sensor is out of the predetermined range in which the set control model can be maintained, Since the gradual feedback is performed based on the proportional / integral control, overcorrection and undercorrection are suppressed as in the above. Therefore, in this case as well, the occurrence of hunting or the like is satisfactorily prevented.

【0051】なお、この図6に示される実施例の装置の
場合には、上記最適フィードバックゲインIKn(n=
1,2,3,4,A)と上記積分定数Kx とが、先のR
OM182に予め格納されることとなる。
In the case of the device of the embodiment shown in FIG. 6, the optimum feedback gain IKn (n =
1, 2, 3, 4, A) and the integration constant Kx are R
It will be stored in advance in the OM 182.

【0052】ところで、上記の実施例においては何れ
も、それが適用される内燃機関並びにその燃料噴射制御
システムが図1に示される構成を有するとしたが、この
発明にかかる内燃機関の空燃比制御装置がこの図1に示
される内燃機関やその燃料噴射制御システムへの適用に
限られるものでないことは勿論であり、例えば先の図2
に示される態様にてその制御対象がモデリングできるも
のであれば、他のいかなる内燃機関並びにその燃料噴射
制御システムについても、上記同様にこの発明を適用す
ることができる。
By the way, in any of the above embodiments, the internal combustion engine to which it is applied and the fuel injection control system thereof have the configuration shown in FIG. 1, but the air-fuel ratio control of the internal combustion engine according to the present invention is performed. It is needless to say that the device is not limited to the application to the internal combustion engine and its fuel injection control system shown in FIG.
The present invention can be applied to any other internal combustion engine and its fuel injection control system as long as the controlled object can be modeled in the mode shown in FIG.

【0053】また、空燃比補正係数を求めるための処理
として図4、或いは図6に示した手順も一例にすぎな
い。要は、空燃比についての検出値が所定の範囲外にあ
る旨判定されるとき、フィードバックの系が緩やかに収
束される態様で空燃比補正係数が設定されるものであれ
ばよい。
Further, the procedure shown in FIG. 4 or 6 as the processing for obtaining the air-fuel ratio correction coefficient is only an example. In short, when it is determined that the detected value of the air-fuel ratio is outside the predetermined range, the air-fuel ratio correction coefficient may be set in such a manner that the feedback system gradually converges.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、空燃比の検出値が予め設定された制御モデルを維持
し得る所定の範囲から外れていることの判定のもとに、
フィードバック系の収束速度を緩めるようにしたことか
ら、同フィードバックによる過補正や補正不足も自ずと
抑制され、たとえ上記制御モデルの維持が危ぶまれる場
合であっても、それによるハンチング等の発生は良好に
防止されるようになる。
As described above, according to the present invention, based on the determination that the detected value of the air-fuel ratio is out of the predetermined range in which the preset control model can be maintained,
By slowing down the convergence speed of the feedback system, over-correction and under-correction due to the feedback are naturally suppressed, and even if the maintenance of the above control model is compromised, hunting etc. due to it is well generated. Will be prevented.

【0055】また、こうした収束速度を緩めてのフィー
ドバックは、空燃比の検出値が上記所定の範囲から外れ
るときだけ実施されるものであることから、それによっ
て該制御装置全体としての応答性が低下することもな
い。
Further, the feedback by slowing down the convergence speed is carried out only when the detected value of the air-fuel ratio deviates from the above-mentioned predetermined range, so that the responsiveness of the entire control device is deteriorated. There is nothing to do.

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

【図1】この発明にかかる内燃機関の空燃比制御装置に
ついてその一実施例が適用される内燃機関及びその燃料
噴射制御システムの構成例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an internal combustion engine and a fuel injection control system thereof to which an embodiment of an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to the present invention is applied.

【図2】実施例の空燃比制御装置においてその制御対象
としてモデリングされた状態フィードバック系の構成を
示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a state feedback system modeled as a control target in the air-fuel ratio control device of the embodiment.

【図3】同実施例の空燃比制御装置の燃料噴射量設定の
ためのメイン処理ルーチンを示すフローチャートであ
る。
FIG. 3 is a flowchart showing a main processing routine for setting a fuel injection amount of the air-fuel ratio control system of the embodiment.

【図4】図3に示される手順のうち、空燃比補正係数の
設定手順についてそのその具体的な処理手順を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a specific processing procedure of an air-fuel ratio correction coefficient setting procedure of the procedures shown in FIG. 3.

【図5】同実施例の空燃比制御装置に用いられる空燃比
センサの、各空燃比に対する電圧−電流特性を示すグラ
フである。
FIG. 5 is a graph showing a voltage-current characteristic with respect to each air-fuel ratio of the air-fuel ratio sensor used in the air-fuel ratio control device of the embodiment.

【図6】上記空燃比補正係数の設定手順について他の処
理例を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing another processing example of the procedure for setting the air-fuel ratio correction coefficient.

【図7】この発明にかかる内燃機関の空燃比制御装置に
ついてその構成概念を示すクレーム対応図である。
FIG. 7 is a claim correspondence diagram showing a configuration concept of an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…エアクリーナ、20…吸気管、20a…スロット
ルバルブ、30…サージタンク、40…インテークマニ
ホールド、41、42、43、44…燃料噴射弁、50
…機関本体、60…イグゾーストマニホールド、70…
三元触媒、80…排気管、90…ディストリビュータ、
100…点火回路、110…回転数センサ、120…ス
ロットルセンサ、130…負圧センサ、140…水温セ
ンサ、150…空気温センサ、160…空燃比センサ、
170…酸素濃度センサ、180…マイクロコンピュー
タ、181…CPU、182…ROM、183…RA
M、184…バックアップRAM、185…入力ポー
ト、186…出力ポート、187…バスライン。
10 ... Air cleaner, 20 ... Intake pipe, 20a ... Throttle valve, 30 ... Surge tank, 40 ... Intake manifold, 41, 42, 43, 44 ... Fuel injection valve, 50
… Engine body, 60… Exhaust manifold, 70…
Three-way catalyst, 80 ... Exhaust pipe, 90 ... Distributor,
100 ... Ignition circuit, 110 ... Rotation speed sensor, 120 ... Throttle sensor, 130 ... Negative pressure sensor, 140 ... Water temperature sensor, 150 ... Air temperature sensor, 160 ... Air-fuel ratio sensor,
170 ... Oxygen concentration sensor, 180 ... Microcomputer, 181, CPU, 182 ... ROM, 183 ... RA
M, 184 ... Backup RAM, 185 ... Input port, 186 ... Output port, 187 ... Bus line.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内燃機関へ供給する混合気を形成すべく同
内燃機関へ吸入される空気へ燃料を噴射供給する燃料供
給手段と、内燃機関の排気ガスに基づいて前記混合気の
空燃比を検出する空燃比検出手段と、これら燃料供給手
段から空燃比検出手段までの制御対象に近似して設定さ
れた制御モデルに基づき前記検出される空燃比を目標空
燃比に制御するためのフィードバックを実行しつつその
都度の空燃比補正係数を求める空燃比制御手段と、この
求められる空燃比補正係数に基づいて前記燃料供給手段
が供給する燃料量を制御する燃料供給量制御手段とを具
える内燃機関の空燃比制御装置において、 前記空燃比検出手段によって検出される空燃比の検出値
を監視し、この検出値が、前記設定された制御モデルを
維持し得る所定の範囲にあるか否かを判定する検出値判
定手段を具え、 前記空燃比制御手段は、この検出値判定手段によって前
記検出値が前記所定の範囲外にある旨判定されるとき、
前記フィードバックを緩やかに収束させる低いゲインに
て同フィードバックを実行しつつ前記空燃比補正係数を
求めることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
1. A fuel supply means for injecting and supplying fuel to air sucked into an internal combustion engine to form an air-fuel mixture to be supplied to the internal combustion engine, and an air-fuel ratio of the air-fuel mixture based on exhaust gas of the internal combustion engine. Executes feedback for controlling the detected air-fuel ratio to the target air-fuel ratio based on the air-fuel ratio detecting means for detecting and the control model set to approximate the controlled object from these fuel supply means to the air-fuel ratio detecting means. At the same time, the internal combustion engine is provided with air-fuel ratio control means for obtaining an air-fuel ratio correction coefficient for each case, and fuel supply amount control means for controlling the fuel amount supplied by the fuel supply means based on the obtained air-fuel ratio correction coefficient. In the air-fuel ratio control device, the detected value of the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detection means is monitored, and the detected value is within a predetermined range in which the set control model can be maintained. Comprising a detection value determination means for determining whether or not, the air-fuel ratio control means, when it is determined that the detection value is outside the predetermined range by this detection value determination means,
An air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine, wherein the air-fuel ratio correction coefficient is obtained while performing the feedback with a low gain that gently converges the feedback.
【請求項2】前記検出値判定手段は、前記空燃比検出手
段の検出値がリニアな値をとる範囲を前記所定の範囲と
定める請求項1に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
2. The air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the detection value determination means sets a range in which the detection value of the air-fuel ratio detection means takes a linear value as the predetermined range.
【請求項3】前記空燃比制御手段は、前記検出される空
燃比を目標空燃比に制御するための状態フィードバック
を実行しつつ、内燃機関のその都度の状態に応じて設定
される目標空燃比に対応した空燃比補正係数を求めるも
のであって、 この状態フィードバックを高速に収束させるべく予め設
定された最適フィードバックゲインにて前記空燃比補正
係数を求める演算手段と、 同状態フィードバックを緩やかに収束させるべく予め設
定された低いフィードバックゲインにて前記空燃比補正
係数を求める演算手段と、 を具え、前記検出値判定手段の判定結果に応じて、これ
ら演算手段による空燃比補正係数の算出を選択的に実行
する請求項1に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
3. The air-fuel ratio control means executes a state feedback for controlling the detected air-fuel ratio to a target air-fuel ratio, and a target air-fuel ratio set according to the state of the internal combustion engine at each time. For calculating the air-fuel ratio correction coefficient corresponding to the above-mentioned state feedback at a high speed, and calculating means for calculating the air-fuel ratio correction coefficient with an optimum feedback gain set in advance to converge the state feedback gently. Calculating means for obtaining the air-fuel ratio correction coefficient with a low feedback gain set in advance so as to selectively calculate the air-fuel ratio correction coefficient by these calculating means according to the judgment result of the detection value judging means. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, which is executed in step 1.
【請求項4】前記空燃比制御手段は、 前記検出される空燃比を目標空燃比に制御するための状
態フィードバックを実行しつつ、内燃機関のその都度の
状態に応じて設定される目標空燃比に対応した空燃比補
正係数を求める演算手段と、 前記目標空燃比を特定の値に定めた比例・積分処理にて
その対応する空燃比補正係数を求める演算手段と、 を具え、前記検出値判定手段の判定結果に応じて、これ
ら演算手段による空燃比補正係数の算出を選択的に実行
する請求項1に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
4. The air-fuel ratio control means executes a state feedback for controlling the detected air-fuel ratio to a target air-fuel ratio, and sets a target air-fuel ratio set according to the state of the internal combustion engine at each time. And a calculating means for obtaining an air-fuel ratio correction coefficient corresponding to the target air-fuel ratio by a proportional / integral process in which the target air-fuel ratio is set to a specific value. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the calculation of the air-fuel ratio correction coefficient by these calculating means is selectively executed according to the determination result of the means.
JP15564493A 1993-06-25 1993-06-25 Air-fuel ratio controller of internal combustion engine Pending JPH0711994A (en)

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