JPH0711995A - Air-fuel ratio controller of internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio controller of internal combustion engine

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JPH0711995A
JPH0711995A JP15564693A JP15564693A JPH0711995A JP H0711995 A JPH0711995 A JP H0711995A JP 15564693 A JP15564693 A JP 15564693A JP 15564693 A JP15564693 A JP 15564693A JP H0711995 A JPH0711995 A JP H0711995A
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air
fuel ratio
fuel
internal combustion
combustion engine
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山下  幸宏
Hisahiro Suzumura
寿浩 鈴村
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To execute control of an air-fuel ratio more smoothly and with good responsiveness by finding out an air-fuel ratio corrective coefficient after the stable operational condition of a means for detecting the air-fuel ratio is judged and optimum feedback gain preliminarily stored is selectively read out. 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 as executing feedback for controlling the detected air-fuel ratio to a target air-fuel ratio. Furthermore, a supplied fuel quantity is controlled by a means M5 according to the air-fuel ratio corrective coefficient. In this constitution, the stable operational condition of the means M3 is judged by a means 6. Optimum feedback gain stored by a means 7 is selectively read out by a means 8 according to this judged result, and then the air-fuel ratio corrective coefficient is found out by a means 4.

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(最適フィードバックゲイン)のもとでフ
ィードバック制御する装置にあって、こうした空燃比の
制御をより柔軟且つ応答性よく行うための改良に関す
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. Considering a dynamic model of a system for controlling the air-fuel ratio, there is provided a device for feedback control of the amount of fuel to be supplied each time under the optimum gain (optimal feedback gain) that estimates the internal state of the model. , To improve the control of the air-fuel ratio in a more flexible and responsive manner.

【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】然るに、通常にリッチ出力やリーン出力を
生ずる酸素濃度センサが約300(℃)で活性化するの
に対し、前記空燃比検出手段を構成する空燃比センサに
おいては、その出力である限界電流のリッチリーン出力
は400(℃)から始まる。通常は、限界温度が安定す
る温度で使用しなければならないので、空燃比をここま
での範囲に亘り計測しようとすると、素子温において6
30(℃)程度が必要であり、これに達するまでは空燃
比のフィードバックを開始できない。その結果、このフ
ィードバックの開始時期が、通常の酸素濃度センサによ
る空燃比のフィードバックに比べかなり遅延されてしま
い、排気ガス中のHCが悪化するという不具合が生ず
る。
However, while the oxygen concentration sensor that normally produces a rich output or a lean output is activated at about 300 (° C.), the output of the air-fuel ratio sensor constituting the air-fuel ratio detecting means is the limit. The rich lean output of the current starts from 400 (° C). Normally, it is necessary to use at a temperature where the limit temperature is stable, so if you try to measure the air-fuel ratio over this range, the element temperature will be 6
About 30 (° C) is required, and the feedback of the air-fuel ratio cannot be started until this is reached. As a result, the start timing of this feedback is considerably delayed as compared with the feedback of the air-fuel ratio by a normal oxygen concentration sensor, and there is a problem that HC in the exhaust gas deteriorates.

【0005】この対策として、限界電流が出力し始めた
ら、即座にフィードバックを開始するという方法が考え
られるが、上述の空燃比センサの半暖機状態では、空燃
比センサの出力特性が安定しない。このため、燃料噴射
量と空燃比との間の動的モデル関係が崩れてしまい、そ
の結果、現代制御理論の活用により期待される空燃比の
制御が適正には実現できないという不具合が生ずる。特
に、上述のような構成の空燃比制御装置においては、高
応答性故に、空燃比制御は益々不安定になりハンチング
現象を招くおそれがある。
As a countermeasure against this, a method of immediately starting feedback when the limiting current starts to be output can be considered, but the output characteristic of the air-fuel ratio sensor is not stable in the above-mentioned half-warmed state of the air-fuel ratio sensor. For this reason, the dynamic model relationship between the fuel injection amount and the air-fuel ratio is broken, and as a result, the problem that the expected control of the air-fuel ratio cannot be properly realized by utilizing the modern control theory occurs. In particular, in the air-fuel ratio control device having the above-described configuration, the air-fuel ratio control becomes more and more unstable due to the high responsiveness, which may cause a hunting phenomenon.

【0006】また、空燃比センサのこのような出力特性
に鑑みて、空燃比センサが安定状態にあるか否かを判定
し、安定状態にあれば、空燃比センサの出力に基づく空
燃比のフィードバック制御を実行し、不安定状態であれ
ば、その制御を予めメモリに格納した擬似データにて代
用するもの(特開平1−219327号公報参照)、ま
た或いは、同じく空燃比センサが安定状態にあるか否か
を判定し、安定状態にあれば、理論空燃比以外の所望空
燃比となるようフィードバック制御を行い、不安定状態
であれば、理論空燃比となるようフィードバック制御を
行うもの(特開昭60−27749号公報参照)、など
もあるにはあるが、実際の制御系の内情に沿った柔軟性
やフィードバック系の応答性(収束速度)となると、な
お改良の余地を残す。
Further, in consideration of such output characteristics of the air-fuel ratio sensor, it is judged whether or not the air-fuel ratio sensor is in a stable state, and if it is in a stable state, feedback of the air-fuel ratio based on the output of the air-fuel ratio sensor is made. If the control is executed and is in an unstable state, the control is replaced by pseudo data stored in a memory in advance (see Japanese Patent Laid-Open No. 1-219327), or similarly, the air-fuel ratio sensor is in a stable state. If it is in a stable state, feedback control is performed to obtain a desired air-fuel ratio other than the stoichiometric air-fuel ratio, and if it is in an unstable state, feedback control is performed to obtain the stoichiometric air-fuel ratio. (See Japanese Laid-Open Patent Publication No. 60-27749), etc., but there is still room for improvement when it comes to flexibility and feedback system response (convergence speed) according to the actual conditions of the control system. .

【0007】この発明は、こうした実情に鑑みてなされ
たものであり、上述した空燃比制御をより柔軟に、且つ
応答性よく実現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 the above circumstances, and an object thereof is to provide an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, which can realize the above-mentioned air-fuel ratio control more flexibly and with good responsiveness. And

【0008】[0008]

【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9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M1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M2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状態フィードバックを
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
装置であって、前記空燃比検出手段M3が安定して空燃
比検出の可能な状態か否かを判定する判定手段M6と、
前記制御モデルとして、前記空燃比検出手段M3が安定
して空燃比検出の可能な状態にあるとき、及びないと
き、のそれぞれの状態に対応して、前記状態フィードバ
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
インが各々設定記憶された記憶手段M7と、前記判定手
段M6の判定結果に応じて、これら設定記憶された最適
フィードバックゲインを選択的に読み出す制御モデル切
換手段M8と、をそれぞれ具えるようにする。そして前
記空燃比制御手段M4は、前記制御モデル切換手段M8
から選択的に読み出される最適フィードバックゲインに
基づいて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. 9, the air taken into the internal combustion engine M1 to form an air-fuel mixture to be supplied to the internal combustion engine M1. Fuel supply means M2 for injecting and supplying fuel
And an air-fuel ratio detecting 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 a control set to approximate the control target from the fuel supply means M2 to the air-fuel ratio detecting means M3. Based on the model, the air-fuel ratio control means M4 for obtaining the air-fuel ratio correction coefficient at each time while executing the state feedback for controlling the detected air-fuel ratio to the target air-fuel ratio, and the obtained air-fuel ratio correction coefficient An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: a fuel supply amount control means M5 for controlling the amount of fuel supplied by the fuel supply means M2, wherein the air-fuel ratio detection means M3 can stably detect the air-fuel ratio. Determination means M6 for determining whether or not the state,
As the control model, for the state feedback to be converged earliest, corresponding to respective states of when the air-fuel ratio detection means M3 is in a stable state where air-fuel ratio detection is possible and when it is not. A storage means M7 in which the optimum feedback gains are set and stored, and a control model switching means M8 for selectively reading out the set and stored optimum feedback gains according to the determination result of the determination means M6 are provided. To Then, the air-fuel ratio control means M4 is controlled by the control model switching means M8.
The air-fuel ratio correction coefficient is obtained based on the optimum feedback gain selectively read from.

【0009】[0009]

【作用】記憶手段M7に前記制御モデルとして、すなわ
ち第1及び第2の制御モデルとして各々設定記憶される
最適フィードバックゲインとは、空燃比検出手段M3が
安定して空燃比検出の可能な状態にあるとき、及びない
とき、のそれぞれ実際に適用される状態フィードバック
系の状態に対応して、それが最も早く収束されるための
ゲインが予め経験的に求められたものである。
The optimum feedback gain set and stored in the storage means M7 as the control model, that is, as the first and second control models, is set so that the air-fuel ratio detection means M3 can stably detect the air-fuel ratio. The gain for the earliest convergence is obtained empirically in advance, corresponding to the states of the state feedback system that are actually applied in some cases and in the other cases.

【0010】したがって、判定手段M6の判定結果に応
じてこれら第1及び第2の制御モデル(最適フィードバ
ックゲイン)が選択的に空燃比制御手段M4に読み込ま
れることは、空燃比検出手段M3のその都度の状態に最
も即したかたちで、供給される燃料量と検出される空燃
比との動的な関係に基づく空燃比補正係数の算出が行わ
れることを意味し、結局、柔軟性に富み、且つ応答性に
も優れた前記現代制御理論に基づく空燃比フィードバッ
ク制御は、如何なる場合も好適に維持されるようにな
る。
Therefore, the fact that the first and second control models (optimal feedback gains) are selectively read by the air-fuel ratio control means M4 in accordance with the determination result of the determination means M6 means that the air-fuel ratio detection means M3 has the same function. It means that the air-fuel ratio correction coefficient is calculated based on the dynamic relationship between the supplied fuel amount and the detected air-fuel ratio in the form most suitable for each situation, and in the end, it is highly flexible, In addition, the air-fuel ratio feedback control based on the modern control theory, which is excellent in responsiveness, can be favorably maintained in any case.

【0011】なお、判定手段M6による判定手法として
は、例えば ( a)空燃比検出手段M3の温度が所定温度に達するこ
と、及び該所定温度に達して所定時間が経過されるこ
と、の論理積条件に基づいて同空燃比検出手段M3が安
定して空燃比検出の可能な状態にある旨を判定する。或
いは ( b)前記制御される燃料供給量と前記検出される空燃比
との動的な関係が維持されていることを条件に、前記空
燃比検出手段M3が安定して空燃比検出の可能な状態に
ある旨を判定する。 などの方法がある。何れの場合も、単に空燃比検出手段
M3の温度のみを検出してその安定状態/不安定状態を
判定する方法に比べれば、これら状態について、格段に
信頼性の高い判定を行うことが可能となる。
The determination method by the determination means M6 is, for example, a logical product of (a) that the temperature of the air-fuel ratio detection means M3 reaches a predetermined temperature and that the temperature reaches the predetermined temperature and a predetermined time elapses. Based on the condition, it is determined that the air-fuel ratio detecting means M3 is in a stable state capable of detecting the air-fuel ratio. Alternatively, (b) the air-fuel ratio detecting means M3 can stably detect the air-fuel ratio, provided that the dynamic relationship between the controlled fuel supply amount and the detected air-fuel ratio is maintained. It is determined that there is a state. There is a method such as. In any case, as compared with the method of simply detecting only the temperature of the air-fuel ratio detecting means M3 and judging the stable state / unstable state, it is possible to make a judgment with extremely high reliability for these states. Become.

【0012】[0012]

【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:

【0013】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 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.

【0014】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 to 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.

【0015】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.

【0016】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).

【0017】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.

【0018】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 the actual negative pressure generated in the intake pipe 20 downstream of the throttle valve 20a, 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.

【0019】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 air flow 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.

【0020】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.

【0021】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.

【0022】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.

【0023】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、後述する制御モデルとして、上記空燃
比センサ160が安定して空燃比検出の可能な状態にあ
るとき、及びないとき、のそれぞれの状態に対応して、
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
In M182, as a control model to be described later, when the air-fuel ratio sensor 160 is stably in a state in which the air-fuel ratio can be detected and when it is not,
Optimal feedback gains for the later-described state feedback to be converged fastest are also set and stored.

【0024】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.

【0025】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.

【0026】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.

【0027】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.

【0028】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.
(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.

【0029】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.

【0030】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 the integration constant Ka that satisfy the stability are determined.

【0031】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).

【0032】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.

【0033】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.

【0034】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.

【0035】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.

【0036】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.

【0037】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.

【0038】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が安定して空燃比検出の可能な状態か否かを判
定する。この判定のためのルーチンについては、後に図
5を併せ参照して詳述する。
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 changed according to the operating state of the internal combustion engine E at that time.
After setting TG, in step 430, it is determined whether or not the air-fuel ratio sensor 160 is in a stable state capable of detecting the air-fuel ratio. The routine for this determination will be described later in detail with reference to FIG.

【0039】さてここで、空燃比センサ160が安定状
態にある旨判定される場合、CPU181は、前記RO
M182に各々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)のうち、空燃
比センサ160の安定状態に対応してモデル化した制御
モデルにあって、先の図2に示されるフィードバック系
を最も早く収束させ得るフィードバックゲイン(便宜
上、これを「第1の制御モデル」という)を選択的に読
み込むステップ440を実行する。他方、同空燃比セン
サ160が不安定な状態にある旨判定される場合には、
CPU181は、同ROM182に各々設定記憶されて
いる最適フィードバックゲインIKn(n=1,2,
3,4,A)のうち、空燃比センサ160の不安定な状
態に対応してモデル化した制御モデルにあって、同図2
に示されるフィードバック系を最も早く収束させ得るフ
ィードバックゲイン(便宜上、これを「第2の制御モデ
ル」という)を選択的に読み込むステップ450を実行
する。
When it is determined that the air-fuel ratio sensor 160 is in a stable state, the CPU 181 determines that the RO
Among the optimum feedback gains IKn (n = 1, 2, 3, 4, A) set and stored in M182, the control model modeled corresponding to the stable state of the air-fuel ratio sensor 160 has The step 440 of selectively reading a feedback gain (for convenience, this is referred to as a "first control model") capable of causing the feedback system shown in FIG. 2 to converge earliest is executed. On the other hand, when it is determined that the air-fuel ratio sensor 160 is in an unstable state,
The CPU 181 uses the optimum feedback gains IKn (n = 1, 2,
3, 4, A), the control model modeled corresponding to the unstable state of the air-fuel ratio sensor 160 is shown in FIG.
The step 450 for selectively reading the feedback gain (for convenience, this is referred to as a "second control model") capable of causing the feedback system shown in FIG.

【0040】これら最適フィードバックゲイン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。通常、このように空燃比センサ
の安定状態/不安定状態に応じて制御モデルが違えば、
先の(4)式での定数a、及びbも自ずと違った値とな
り、ひいては該最適フィードバックゲインIKn(n=
1,2,3,4,A)の値も、それら制御モデルの違い
に応じて異なった値となる。そして、これら制御モデル
の違いに応じて異なった最適フィードバックゲインIK
n(n=1,2,3,4,A)、すなわち第1及び第2
の制御モデルが、先の(11)式に基づいて予め経験的
に設定できることは前述した通りである。
These optimum feedback gains 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. Normally, if the control model is different depending on the stable / unstable state of the air-fuel ratio sensor,
The constants a and b in the above equation (4) are naturally different values, and thus the optimum feedback gain IKn (n =
The values 1, 2, 3, 4, A) are also different values depending on the difference between the control models. The optimum feedback gain IK that is different depending on the difference between these control models
n (n = 1, 2, 3, 4, A), that is, the first and second
As described above, the control model can be set empirically in advance based on the above equation (11).

【0041】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、更にステップ470にて、同
選択的に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FAFを演算する。
The CPU 181 then executes the next step 4
At 60, the selectively read optimum feedback gain IKn (n = A) is substituted into the equation (10) to calculate the integral term ZI (K), and at step 470, the same is selectively performed. Read optimum feedback gain IKn
The air-fuel ratio correction coefficient FAF is calculated by substituting (n = 1, 2, 3, 4) into the above equation (9).

【0042】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.

【0043】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 and outputs 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.

【0044】なお、上記ステップ430での判定におい
て、空燃比センサ160が不活性である旨判定される場
合には、先のステップ480を通じて、この空燃比補正
係数FAFを強制的に「1.0」とする。すなわち、た
とえ前記フィードバック条件が成立していようとも、空
燃比センサ160が不活性であれば、正常な空燃比制御
などそもそも不可能であるため、この場合にもオープン
制御として、空燃比の補正は行わない。
When it is determined in step 430 that the air-fuel ratio sensor 160 is inactive, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is forcibly set to "1.0" through the previous step 480. ". That is, even if the feedback condition is satisfied, if the air-fuel ratio sensor 160 is inactive, normal air-fuel ratio control cannot be performed in the first place. Therefore, in this case as well, the open-air control is performed to correct the air-fuel ratio. Not performed.

【0045】ここで、上記ステップ430にあたる判定
ルーチンについて、その一例を図5に基づき詳述する。
すなわちこの判定ルーチンでは、ステップ4311に
て、空燃比センサ160の素子温TAFを検出した後、ス
テップ4312で、この素子温TAFが700℃以上か否
かを判定する。素子温TAFが700℃以上であれば、ス
テップ4314に進む。ステップ4314では、マイク
ロコンピュータ180自身に内蔵されるとするカウンタ
CAFを1インクリメントし、ステップ4315で、この
素子温TAFが700℃以上にある時間が、同カウンタC
AFでいう例えばカウント値「10」に相当する時間以上
続いたかどうかを判定する。この条件が満たされていれ
ば、ステップ4318に進んで、「出力安定」状態であ
る旨判定する。また、このステップ4315での判定に
おいて、上記素子温TAFの持続条件が満たされていない
旨判断される場合には、ステップ4317にて「出力不
安定」状態である旨判定する。
An example of the determination routine corresponding to step 430 will be described in detail with reference to FIG.
That is, in this determination routine, after detecting the element temperature TAF of the air-fuel ratio sensor 160 in step 4311, it is determined in step 4312 whether this element temperature TAF is 700 ° C. or higher. If the element temperature TAF is 700 ° C. or higher, the process proceeds to step 4314. At step 4314, the counter CAF, which is supposed to be built into the microcomputer 180 itself, is incremented by 1. At step 4315, the counter CAF is kept at 700 ° C. or more for the same time.
For example, it is determined whether AF has continued for a time corresponding to, for example, the count value “10”. If this condition is satisfied, the routine proceeds to step 4318, where it is determined that the "output is stable" state. If it is determined in step 4315 that the condition for maintaining the element temperature TAF is not satisfied, it is determined in step 4317 that the output is unstable.

【0046】他方、上記ステップ4312において、素
子温TAFが700℃に満たない旨判断される場合には、
ステップ4313で更に、同素子温TAFが550℃以上
か否かを判定する。そしてその結果、素子温TAFが55
0℃以上であれば、ステップ4317にて「出力不安
定」状態である旨判定し、同素子温TAFが550℃未満
であれば、ステップ4316で「不活性」状態である旨
判定する。
On the other hand, when it is determined in step 4312 that the element temperature TAF is less than 700 ° C.,
In step 4313, it is further determined whether the element temperature TAF is 550 ° C. or higher. As a result, the element temperature TAF is 55.
If it is 0 ° C. or higher, it is determined in step 4317 that it is in the “output unstable” state, and if the element temperature TAF is less than 550 ° C., it is determined in step 4316 that it is in the “inactive” state.

【0047】こうした判定ルーチンによれば、単に空燃
比センサ160の温度のみを検出してその安定状態/不
安定状態を判定する方法に比べ、同空燃比センサ160
のそれら状態について、はるかに信頼性の高い判定を行
うことができる。
According to such a determination routine, as compared with the method in which only the temperature of the air-fuel ratio sensor 160 is detected to determine the stable state / unstable state, the air-fuel ratio sensor 160
A much more reliable decision can be made about those states of.

【0048】図6は、こうした空燃比センサの温度−限
界電流特性を参考までに示したものであるが、上述した
実施例の装置を通じて上記判定ルーチンに基づく空燃比
制御が行われることにより、同図6に付記する態様で、
上記第1の制御モデルによるフィードバック制御、上記
第2の制御モデルによるフィードバック制御、及びそれ
らに該当しないオープン制御がそれぞれ実施されるよう
になる。なお、第1の制御モデルによるフィードバック
制御が行われるためには、正確には、上記素子温TAFが
700℃以上に維持される「時間要素」も加味されるこ
ととなるが、この図6では便宜上、該「時間要素」につ
いての図示は割愛した。
FIG. 6 shows the temperature-limit current characteristics of such an air-fuel ratio sensor for reference, but the air-fuel ratio control based on the above-mentioned determination routine is performed through the apparatus of the above-described embodiment, so that the same characteristics are obtained. In the mode additionally shown in FIG.
The feedback control based on the first control model, the feedback control based on the second control model, and the open control that does not correspond thereto are performed. Incidentally, in order to perform the feedback control by the first control model, to be precise, the “time factor” for maintaining the element temperature TAF at 700 ° C. or higher is also added, but in FIG. For convenience, the illustration of the "time element" is omitted.

【0049】以上のように、この実施例によれば、空燃
比センサの安定状態/不安定状態の判定結果に応じて、
これら第1及び第2の制御モデルに応じたフィードバッ
ク制御が選択的に実行されることとなる。すなわち、同
空燃比センサが不活性である場合を除く如何なる状態に
あっても、柔軟性に富み、且つ応答性にも優れた現代制
御理論に基づく空燃比制御が実現されるようになる。
As described above, according to this embodiment, according to the determination result of the stable state / unstable state of the air-fuel ratio sensor,
Feedback control according to the first and second control models is selectively executed. That is, the air-fuel ratio control based on the modern control theory, which is highly flexible and excellent in responsiveness, can be realized in any state except when the air-fuel ratio sensor is inactive.

【0050】ところで、上記の実施例にあっては、空燃
比センサの安定状態/不安定状態を判定するのに、図5
に例示した判定ルーチンを用いるとしたが、このような
判定ルーチンの選択は任意であり、他に例えば、図7に
例示するような判定ルーチンを用いるようにしてもよ
い。
By the way, in the above-described embodiment, it is necessary to determine whether the air-fuel ratio sensor is in a stable state or an unstable state as shown in FIG.
Although the judgment routine illustrated in FIG. 7 is used, selection of such a judgment routine is arbitrary, and a judgment routine such as that illustrated in FIG. 7 may be used instead.

【0051】一般に、空燃比センサの出力が安定してい
ないときは、燃料噴射量−空燃比の動的関係が崩れるた
め、燃料噴射量の動きに空燃比が追従しない。図8は、
燃料噴射量−空燃比のこのような動的関係について例示
している。すなわち、図8(b)に示される空燃比補正
係数FAFの変動に追従して、燃料噴射量が例えば10
%だけ減ったとすると、そのときの空燃比λも、図8
(a)に一点鎖線にて示されるように、10%だけ燃料
が薄くなった旨を示す値として検出されるべきものが、
このように空燃比センサ自身の出力が安定していないと
きには、例えば同図8(a)に実線にて示されるよう
に、せいぜい2%程度燃料が薄くなった旨を示す値とし
て検出される可能性がある。
Generally, when the output of the air-fuel ratio sensor is not stable, the dynamic relationship between the fuel injection amount and the air-fuel ratio is broken, so that the air-fuel ratio does not follow the movement of the fuel injection amount. Figure 8
This dynamic relationship between the fuel injection amount and the air-fuel ratio is illustrated. That is, the fuel injection amount is, for example, 10 in accordance with the variation of the air-fuel ratio correction coefficient FAF shown in FIG. 8B.
If it is decreased by%, the air-fuel ratio λ at that time is also shown in FIG.
What is to be detected as a value indicating that the fuel is thinned by 10%, as indicated by the one-dot chain line in (a),
When the output of the air-fuel ratio sensor itself is not stable in this way, it can be detected as a value indicating that the fuel is thinned by at most about 2%, as shown by the solid line in FIG. 8A, for example. There is a nature.

【0052】そこで、この図7に例示する判定ルーチン
では、ステップ4321で、内燃機関Eが同一運転条件
にあることを確認し、ステップ4322で、現在フィー
ドバック中であることを確認した後、ステップ4323
で、その時点で設定されている空燃比補正係数FAFと
検出された空燃比λとを前記RAM183に記憶する。
そしてその後、ステップ4324で、燃料噴射量(ここ
では空燃比補正係数FAFをもって燃料噴射量としてい
る)と空燃比λとの動的関係を確認する。なお、このス
テップ4324の判定式で、「λ」はその時点で検出さ
れている空燃比、「λBF」は前回検出された空燃比、
「FAF」はその時点で設定されている空燃比補正係
数、「FAFBF」は前回設定された空燃比補正係数、を
それぞれ示すとする。したがって、(λ−λBF)と(F
AF−FAFBF)との比の絶対値である「α」の値は、
上記動的関係が保たれているほど「1.0」に近づき、
逆に上記動的関係が崩れているほど小さくなる(「0.
1」に近づく)。このためここでは、上記「α」の値を
監視して、同値が「0.8<α≦1.0」であれば、ス
テップ4325で「出力安定」状態と判定し、同値が
「0.6<α≦0.8」であれば、ステップ4326で
「出力不安定」状態と判定し、同値が「α≦0.6」で
あれば、ステップ4327で「不活性」状態と判定す
る。もっとも、上記の実施例では、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て近似してい
るため、上記検出される空燃比λも3回転分だけ遅れる
こととなり、ここでエンジン回転数をiとおけば、この
判定式も正確には、 |{λ(i+3)−λBF(i+3)}/{FAF(i)
−FAFBF(i)}|=α となる。
Therefore, in the determination routine illustrated in FIG. 7, it is confirmed in step 4321 that the internal combustion engine E is in the same operating condition, and in step 4322, it is confirmed that feedback is currently being performed.
Then, the air-fuel ratio correction coefficient FAF set at that time and the detected air-fuel ratio λ are stored in the RAM 183.
After that, in step 4324, the dynamic relationship between the fuel injection amount (here, the fuel injection amount is the air-fuel ratio correction coefficient FAF) and the air-fuel ratio λ is confirmed. In the determination formula of step 4324, “λ” is the air-fuel ratio detected at that time, “λBF” is the previously detected air-fuel ratio,
It is assumed that "FAF" indicates the air-fuel ratio correction coefficient set at that time, and "FAFBF" indicates the air-fuel ratio correction coefficient set last time. Therefore, (λ-λBF) and (F
AF-FAFBF) is the absolute value of the ratio of "α",
The closer the above dynamic relationship is maintained, the closer to "1.0",
On the contrary, the smaller the dynamic relationship is, the smaller (“0.
1 ”). Therefore, here, the value of “α” is monitored, and if the same value is “0.8 <α ≦ 1.0”, it is determined in step 4325 that the output is stable, and the same value is “0. If 6 <α ≦ 0.8 ”, it is determined in step 4326 that the output is unstable, and if the same value is“ α ≦ 0.6 ”, it is determined that it is inactive in step 4327. However, in the above-mentioned embodiment, since the model of the system for controlling the air-fuel ratio λ of the internal combustion engine E is approximated by using the autoregressive moving average model of the degree 1 having the dead time P = 3, it is detected as described above. The air-fuel ratio λ will also be delayed by three revolutions, and if the engine speed is set to i, this judgment formula is also accurate to: | {λ (i + 3) −λBF (i + 3)} / {FAF (i)
−FAFBF (i)} | = α.

【0053】なお、上記ステップ4321において、内
燃機関Eが同一運転条件にあるか否かは、例えばエンジ
ン回転数と吸気管圧力について各々前回のサンプル値と
今回のサンプル値を比較することで判断できる。それら
値が近ければ同一運転条件にあると判断される。
In step 4321, it can be determined whether the internal combustion engine E is in the same operating condition or not by comparing the previous sample value and the present sample value for the engine speed and the intake pipe pressure, respectively. . If the values are close to each other, it is determined that the driving conditions are the same.

【0054】また、上記ステップ4322において、フ
ィードバック中であるか否かは、先のフィードバック条
件の成立の有無(図4ステップ410参照)によって判
断することができる。
Further, in the step 4322, whether or not the feedback is being performed can be determined by the presence or absence of the previous feedback condition (see step 410 in FIG. 4).

【0055】そして、これらステップ4321及び43
22において「NO」と判定される場合には、ステップ
4328の処理として、該判定ルーチンとしての前回の
判定結果を返す(リターンする)ものとする。
Then, these steps 4321 and 43
When it is determined to be “NO” in 22, the previous determination result as the determination routine is returned (returned) as the process of step 4328.

【0056】このような判定方法によっても、前記空燃
比センサ160が安定して空燃比検出の可能な状態か否
かを、非常に高い信頼性を持って判定することができ
る。なお、上記実施例においては、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。
Also by such a determination method, it is possible to determine with a very high reliability whether or not the air-fuel ratio sensor 160 is in a state capable of stably detecting the air-fuel ratio. In the above embodiment, 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 apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is shown in FIG. Needless to say, the present invention is not limited to the application to the internal combustion engine and the fuel injection control system thereof shown in FIG. 2, and any other internal combustion engine can be used as long as the controlled object can be modeled in the mode shown in FIG. The present invention can be applied to the engine and the fuel injection control system thereof as in the above.

【0057】また、空燃比補正係数を求めるための具体
処理として図4に示した手順も一例にすぎない。例えば
目標空燃比の設定に関しても、積分項の演算などでそれ
が用いられる以前であれば、同フロー中の何れの箇所で
設定されてもよい。
The procedure shown in FIG. 4 as a specific process for obtaining the air-fuel ratio correction coefficient is also only an example. For example, regarding the setting of the target air-fuel ratio, it may be set at any place in the same flow before it is used in the calculation of the integral term or the like.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、空燃比検出手段のその都度の状態に最も即したかた
ちで、供給される燃料量と検出される空燃比との動的な
関係に基づく空燃比補正係数の算出が行われ、ひいては
柔軟性に富み、且つ応答性にも優れた現代制御理論に基
づく空燃比フィードバック制御が、如何なる場合も好適
に維持されるようになる。
As described above, according to the present invention, the dynamic relationship between the supplied fuel amount and the detected air-fuel ratio is most closely matched to the respective conditions of the air-fuel ratio detecting means. The air-fuel ratio correction coefficient is calculated based on the air-fuel ratio feedback control, and the air-fuel ratio feedback control based on the modern control theory, which is highly flexible and excellent in responsiveness, is suitably maintained in any case.

【0059】またこの発明によれば、冒頭に示した従来
の空燃比制御装置に比べてフィードバックの開始時期を
早めることができ、その結果、適正な空燃比制御のもと
に、排気ガス中の有害成分のエミッションの低減をより
一層促進することができるようにもなる。
Further, according to the present invention, the feedback start timing can be advanced as compared with the conventional air-fuel ratio control device shown at the beginning, and as a result, the exhaust gas in the exhaust gas can be controlled under proper air-fuel ratio control. It also becomes possible to further promote the reduction of the emission of harmful components.

【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】図4に示される空燃比センサ出力の安定状態/
不安定状態判定処理についてその具体的な処理手順を示
すフローチャートである。
5 is a stable state of the air-fuel ratio sensor output shown in FIG.
It is a flow chart which shows the concrete processing procedure about the unstable state judging processing.

【図6】上記実施例の空燃比制御装置に適用される空燃
比センサの温度−限界電流特性とともに、同実施例の空
燃比制御装置による制御態様推移を併せ示すグラフであ
る。
FIG. 6 is a graph showing temperature-limit current characteristics of the air-fuel ratio sensor applied to the air-fuel ratio control device of the above embodiment, and a control mode transition by the air-fuel ratio control device of the embodiment.

【図7】図4に示される空燃比センサ出力の安定状態/
不安定状態判定処理について他の処理手順例を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 7 shows a stable state of the air-fuel ratio sensor output shown in FIG.
It is a flow chart which shows another example of a processing procedure about unstable state judging processing.

【図8】燃料噴射量の動きに空燃比が追従しない場合の
燃料噴射量−空燃比の動的関係について例示したタイミ
ングチャートである。
FIG. 8 is a timing chart exemplifying a dynamic relationship between the fuel injection amount and the air-fuel ratio when the air-fuel ratio does not follow the movement of the fuel injection amount.

【図9】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. 9 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 (3)

【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状態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であって、 前記空燃比検出手段が安定して空燃比検出の可能な状態
か否かを判定する判定手段と、 前記制御モデルとして、前記空燃比検出手段が安定して
空燃比検出の可能な状態にあるとき、及びないとき、の
それぞれの状態に対応して、前記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が
各々設定記憶された記憶手段と、 前記判定手段の判定結果に応じて、これら設定記憶され
た最適フィードバックゲインを選択的に読み出す制御モ
デル切換手段と、 を具え、前記空燃比制御手段は、該制御モデル切換手段
から選択的に読み出される最適フィードバックゲインに
基づいて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. Air-fuel ratio detection means to detect, and state feedback for controlling the detected air-fuel ratio to the target air-fuel ratio based on a control model set to approximate the controlled object from these fuel supply means to air-fuel ratio detection means. Air-fuel ratio control means for obtaining the air-fuel ratio correction coefficient each time while executing,
An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: a fuel supply amount control means for controlling a fuel amount supplied by the fuel supply means based on the obtained air-fuel ratio correction coefficient, wherein the air-fuel ratio detection means is stable. Determination means for determining whether or not the air-fuel ratio can be detected, as the control model, when the air-fuel ratio detection means is in a stable air-fuel ratio detection possible state, and when there is no, Corresponding to the state, a storage means for setting and storing the optimum feedback gains for the state feedback to be converged earliest, and the optimum feedback gains for setting and storing are selected according to the determination result of the determining means. Control model switching means for selectively reading the optimum feedback gain selectively read from the control model switching means. An air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine, wherein the air-fuel ratio correction coefficient is obtained based on the above.
【請求項2】前記判定手段は、前記空燃比検出手段の温
度が所定温度に達すること、及び該所定温度に達して所
定時間が経過されること、の論理積条件に基づいて同空
燃比検出手段が安定して空燃比検出の可能な状態にある
旨を判定する請求項1に記載の内燃機関の空燃比制御装
置。
2. The air-fuel ratio detection means on the basis of a logical product condition that the temperature of the air-fuel ratio detection means reaches a predetermined temperature and that a predetermined time elapses after reaching the predetermined temperature. The air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein it is determined that the means is in a state capable of stably detecting the air-fuel ratio.
【請求項3】前記判定手段は、前記制御される燃料供給
量と前記検出される空燃比との動的な関係が維持されて
いることを条件に、前記空燃比検出手段が安定して空燃
比検出の可能な状態にある旨を判定する請求項1に記載
の内燃機関の空燃比制御装置。
3. The air-fuel ratio detecting means is capable of stable air-conditioning, provided that the dynamic relationship between the controlled fuel supply amount and the detected air-fuel ratio is maintained. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein it is determined that the fuel ratio can be detected.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002332898A (en) * 2002-05-07 2002-11-22 Honda Motor Co Ltd Air/fuel ratio control device for internal combustion engine
KR101509745B1 (en) * 2013-12-16 2015-04-07 현대자동차 주식회사 Method for estimating power consumption of air conditioner

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002332898A (en) * 2002-05-07 2002-11-22 Honda Motor Co Ltd Air/fuel ratio control device for internal combustion engine
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