JPH07166936A - Air-fuel ratio controller of internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio controller of internal combustion engine

Info

Publication number
JPH07166936A
JPH07166936A JP31197293A JP31197293A JPH07166936A JP H07166936 A JPH07166936 A JP H07166936A JP 31197293 A JP31197293 A JP 31197293A JP 31197293 A JP31197293 A JP 31197293A JP H07166936 A JPH07166936 A JP H07166936A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
control
fuel ratio
output
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP31197293A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3291876B2 (en
Inventor
Kenichi Ono
健一 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP31197293A priority Critical patent/JP3291876B2/en
Priority to US08/357,224 priority patent/US5528899A/en
Publication of JPH07166936A publication Critical patent/JPH07166936A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3291876B2 publication Critical patent/JP3291876B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

PURPOSE:To improve control reliability by forcibly executing learning at the time of appearance of a specified condition, regardless of output of an oxygen sensor on the downstream side, when output of the oxygen sensor on the downstream side of a three-way catalyst allows to learn a control coefficient at reversing timing. CONSTITUTION:Oxygen sensors 19 are provided respectively on upstream and downstream sides of a three-way catalyst equipped on the exhaust pipe 7 of an internal combustion engine 1, and a control coefficient necessary for air-fuel ratio control is calculated by a control constant calculation means in response to the output of the downstream side sensor 119. The calculated control constant is learnt by a learning means by a timing in which the output of the downstream side sensor 119 is reversed between rich and lean conditions. The air-fuel ratio control is executed by the air-fuel ratio control means based on the output of the upstream sides sensor 19 and the learnt control constant. In this case, learning is forcibly executed by a forcible learning means at the time of appearance of a specified condition, even if reverse is not generated in the output of the downstream side sensor 119, and thereby such a problem that a control cycle is long and responsiveness is slow is solved.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、排気管の三元触媒の上
・下流にそれぞれ酸素センサを設けた内燃機関の空燃比
制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air-fuel ratio control system for an internal combustion engine, which has oxygen sensors provided above and below the three-way catalyst in an exhaust pipe.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、触媒の上流側に酸素センサを設け
ておき、この酸素センサ(以下、「上流センサ」とい
う)の出力信号に応じて空燃比を理論空燃比近傍に制御
する空燃比制御装置において、更に、触媒の下流にも酸
素センサ(以下、「下流センサ」という)を設けるシス
テムがある。この様なシステムでは、下流センサの出力
信号に応じて空燃比制御の制御定数(積分定数、スキッ
プ量、ディレイ時間、比較電圧等)を補正することによ
り、上流センサ特性のばらつきや経時劣化、エンジンの
ばらつき等による排気エミッションの悪化・ばらつきを
抑制している(通称、「2O2 センサシステム」、例え
ば、特開昭62−60941号公報記載の技術)。
2. Description of the Related Art Conventionally, an oxygen sensor is provided on the upstream side of a catalyst, and an air-fuel ratio control for controlling the air-fuel ratio near the stoichiometric air-fuel ratio according to the output signal of this oxygen sensor (hereinafter referred to as "upstream sensor"). In the apparatus, there is a system in which an oxygen sensor (hereinafter, referred to as “downstream sensor”) is further provided downstream of the catalyst. In such a system, by correcting the control constants (integral constant, skip amount, delay time, comparison voltage, etc.) of the air-fuel ratio control according to the output signal of the downstream sensor, variations in upstream sensor characteristics, deterioration over time, engine deterioration, etc. This suppresses the deterioration / variation of the exhaust emission due to the variation of the above (commonly known as "2O2 sensor system", for example, the technology described in Japanese Patent Laid-Open No. 62-60941).

【0003】この2O2 センサシステムによれば触媒下
流の空燃比をモニタすることができるので、現実の空燃
比が触媒ウインドウ(排ガス中のNOx,CO,HCが
いずれも少なくなる領域)に入っているか否かを検出す
ることができる。この結果、空燃比を確実に触媒ウイン
ドウ内に制御することができ、排ガス浄化性能を向上さ
せることができる。例えば、上流センサだけのシステム
では、センサの取付位置によっては特定気筒の排ガスが
主としてモニタされることとなり、「排ガストータルで
見ると触媒ウインドウに入っていない」といった事態が
生じ得る。2O2 センサシステムによれば、こうした問
題は解決でき、更に、上流センサのばらつきはもちろ
ん、エンジンのばらつきや劣化等に対しても排ガス浄化
性能を最適なものとすることが可能になる。
Since this 2O 2 sensor system can monitor the air-fuel ratio downstream of the catalyst, does the actual air-fuel ratio fall within the catalyst window (a region where NOx, CO, and HC in exhaust gas are all decreased)? Whether or not it can be detected. As a result, the air-fuel ratio can be reliably controlled within the catalyst window, and the exhaust gas purification performance can be improved. For example, in a system having only upstream sensors, the exhaust gas of a specific cylinder is mainly monitored depending on the mounting position of the sensor, which may cause a situation such as "total exhaust gas does not enter the catalyst window." According to the 2O2 sensor system, such a problem can be solved, and further, it becomes possible to optimize the exhaust gas purification performance against not only the variation of the upstream sensor but also the variation and deterioration of the engine.

【0004】一方、2O2 センサシステムは、こうした
利点の他に、次の様な好ましくない特徴をも併せ持つ。
触媒のO2 ストレージ効果(酸素を蓄え、あるいは放出
するバッファ的な作用)の影響により、触媒上流の空燃
比が変化してから下流の空燃比が変化するまでに相応の
時間を要する。このため、結果的に下流センサの応答性
が悪いこととなり、制御周期が長くなるという欠点があ
る。また、空燃比制御の制御定数を下流センサ出力に基
づいて補正する構成となるので、下流センサの応答性の
悪さから来るオーバーシュートによってエミッションを
悪化させてしまわないように、制御定数の補正速度(制
御定数を変化させ、空燃比を変えるスピード)自体を遅
くする必要がある。このように、2O2 センサシステム
では、制御周期を長くし、制御速度を遅くする必要があ
るという不利な点があった。
On the other hand, the 2O 2 sensor system has the following unfavorable features in addition to these advantages.
Due to the O2 storage effect of the catalyst (a buffer-like action of storing or releasing oxygen), it takes a certain amount of time from the change of the air-fuel ratio on the upstream side of the catalyst to the change of the air-fuel ratio on the downstream side. As a result, the response of the downstream sensor is poor, and the control cycle becomes long. In addition, the control constant of the air-fuel ratio control is configured to be corrected based on the output of the downstream sensor, so that the correction speed of the control constant (to prevent the emission from being deteriorated by the overshoot caused by the poor response of the downstream sensor). It is necessary to slow down the control constant to change the air-fuel ratio) itself. As described above, the 2O2 sensor system has a disadvantage that it is necessary to lengthen the control cycle and slow the control speed.

【0005】こうした不利な点から、現状の2O2 セン
サシステムでは、次の様になっている。 制御周期が長く制御速度が遅いので、過渡状態にお
ける制御定数の補正には適さず、あるいは不可能であ
り、定常的な条件(例えば、中〜高速における定速走行
中)でしか下流センサによる制御定数の補正のためのフ
ィードバック制御(以下、「下流O2 フィードバック」
という。)を行うことができなかった。
Due to these disadvantages, the current 2O 2 sensor system is as follows. Since the control cycle is long and the control speed is slow, it is not suitable or impossible for the correction of the control constant in the transient state, and the control by the downstream sensor is performed only under steady conditions (for example, during constant speed running in medium to high speed). Feedback control for correction of constants (hereinafter referred to as "downstream O2 feedback")
Say. ) Could not be done.

【0006】 このため、定常運転状態以外の場合に
は、下流O2 フィードバックを停止し、下流O2 フィー
ドバック中に学習した制御定数(以下、学習値)を用い
ることとしていた。この学習は、下流センサの出力がリ
ッチ/リーンで反転するタイミングに応じて実行されて
いた。具体的には、リッチ→リーン反転時にその時の制
御定数とその直前のリーン→リッチ反転時の制御定数と
の平均値をとって学習値とし、リーン→リッチ反転時に
その時の制御定数とその直前のリッチ→リーン反転時の
制御定数との平均値をとって学習値とするものであっ
た。なお、この様な学習方法を採ることにより反転時の
値のみを記憶すればよいため、メモリ容量が少なくて済
む。
Therefore, in a case other than the steady operation state, the downstream O2 feedback is stopped and the control constant (hereinafter, learned value) learned during the downstream O2 feedback is used. This learning is executed according to the timing when the output of the downstream sensor reverses between rich and lean. Specifically, the learning value is obtained by taking the average value of the control constant at the time of rich → lean inversion and the control constant at the time immediately before that of lean → rich inversion as the learning value, and at the time of lean → rich inversion, the control constant at that time and the immediately preceding The learning value was obtained by taking the average value of the control constants during rich-to-lean inversion. By adopting such a learning method, only the value at the time of inversion needs to be stored, so that the memory capacity can be small.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のシス
テムは、下流センサの反転タイミングでしか学習しない
構成であるため、出力信号の反転が起こらなかったり起
きにくかったりした場合には、学習が行われない、又は
行われにくくなり、いつまでも最適な制御にいきつかな
いという問題が起き得る。
However, since the conventional system is configured to learn only at the inversion timing of the downstream sensor, the learning is performed when the inversion of the output signal does not occur or is difficult to occur. There may be a problem that it is not performed or is hard to be performed, and the optimal control cannot always be reached.

【0008】例えば、下流O2 フィードバック開始時点
の制御定数が、最適値に対して大きくかけ離れている場
合等においては、なかなか反転が起こらない。そして、
反転しない期間内にシフトチェンジや加速・減速があっ
て運転状態が過渡状態になってしまうと下流O2 フィー
ドバックが停止されるため制御定数は初期値に戻ってし
まい、いつまでたっても初期値から変化しなくなってし
まう。
For example, when the control constant at the time of starting the downstream O 2 feedback is far from the optimum value, inversion does not occur easily. And
If there is a shift change or acceleration / deceleration within the non-reversal period and the operating state becomes a transient state, the downstream O2 feedback will be stopped and the control constant will return to the initial value. It's gone.

【0009】また、一般的な使用状態での下流センサの
反転周期は数十〜数百秒と相当に長い。従って、初期値
が最適値に対して非常に大きくかけ離れている場合に限
らず、市街地走行などの状態では、反転が起こる前に下
流O2 フィードバックから抜けてしまうことも多い。従
って、上述の様な下流センサの特徴である制御周期の長
さ及び制御速度の遅さによって、なかなか最適値に近づ
くことができなくなってしまうのである。
Further, the reversing cycle of the downstream sensor in a general use state is considerably long, which is several tens to several hundreds of seconds. Therefore, not only when the initial value is far away from the optimum value, but also when driving in urban areas, the downstream O2 feedback often exits before the reversal occurs. Therefore, it becomes difficult to approach the optimum value due to the length of the control cycle and the slow control speed, which are features of the downstream sensor as described above.

【0010】この結果、従来のシステムでは、下流セン
サの有する特徴ゆえに、車両出荷時から相当期間にわた
って排気エミッションが悪かったり、修理などによって
初期化された後、最適な排気エミッション性能になかな
か戻れなかったりするという問題があった。
As a result, in the conventional system, due to the characteristics of the downstream sensor, the exhaust emission is bad for a considerable period from the time of shipment from the vehicle, or it is difficult to return to the optimum exhaust emission performance after being initialized by repair or the like. There was a problem of doing.

【0011】そこで、本発明は、かかる2O2 センサシ
ステムの弱点をカバーし、どのような状態にあっても速
やかに最適なエミッション状態に収束させることのでき
る空燃比制御装置を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide an air-fuel ratio control device which can cover the weak points of such a 2O2 sensor system and can quickly converge to an optimum emission state in any state. To do.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】このため、本発明の内燃
機関の空燃比制御装置は、請求項1に記載し、図1に例
示した様に、内燃機関の排気管に設けられた三元触媒
と、該三元触媒の上流及び下流にそれぞれ設けられた酸
素センサと、該酸素センサの内の下流側のセンサの出力
に応じて、空燃比制御に必要な制御定数を算出する制御
定数算出手段と、前記下流側の酸素センサの出力がリッ
チとリーンとの間で反転するタイミングで前記制御定数
算出手段の算出している制御定数を学習する学習手段
と、上流側の酸素センサの出力と、前記算出若しくは学
習されている制御定数とに基づいて空燃比制御を実行す
る空燃比制御手段とを備えた内燃機関の空燃比制御装置
において、前記下流側の酸素センサの出力に反転が生じ
なくても、所定の状態になったら強制的に学習を実行す
る強制学習手段をも備えたことを特徴とする。この所定
の状態についてさらに詳しくいえば、下流側の酸素セン
サ本来の制御特性からすると反転が生じていると予測さ
れるにもかかわらず反転が生じない状態ということがで
きる。
Therefore, an air-fuel ratio control system for an internal combustion engine according to the present invention is described in claim 1, and as shown in FIG. A catalyst, an oxygen sensor provided upstream and downstream of the three-way catalyst, and a control constant calculation that calculates a control constant necessary for air-fuel ratio control according to the output of the downstream sensor of the oxygen sensor. Means, learning means for learning the control constant calculated by the control constant calculation means at the timing when the output of the oxygen sensor on the downstream side reverses between rich and lean, and the output of the oxygen sensor on the upstream side. In the air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, which comprises an air-fuel ratio control means for performing air-fuel ratio control based on the calculated or learned control constant, the output of the downstream oxygen sensor does not reverse. Even in the prescribed state Characterized by comprising also a forced learning means for performing the forced learning Once turned. To be more specific about this predetermined state, it can be said that the inversion does not occur even though it is predicted that the inversion occurs due to the original control characteristics of the oxygen sensor on the downstream side.

【0013】より具体的には、請求項2に記載し、図2
(a)に例示した様に、請求項1記載の内燃機関の空燃
比制御装置において、前記所定の状態として、前記制御
定数算出手段により算出されている制御定数が、前記下
流側の酸素センサの出力が前々回の反転時に算出されて
いた制御定数を越える値として算出されたときを設定す
ることができる。
More specifically, it is described in claim 2, and FIG.
As exemplified in (a), in the air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, the control constant calculated by the control constant calculating means is the predetermined state of the downstream oxygen sensor. It is possible to set the time when the output is calculated as a value that exceeds the control constant that was calculated at the time of the two-time inversion.

【0014】また、請求項3に記載し、図2(b)に例
示した様に、これら請求項1又は請求項2記載の内燃機
関の空燃比制御装置において、前記所定の状態として、
前記制御定数算出手段により算出されている制御定数
が、現在の学習値に対して所定以上外れたときを設定す
ることができる。
Further, as described in claim 3 and exemplified in FIG. 2 (b), in the air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or claim 2,
It is possible to set a time when the control constant calculated by the control constant calculating means deviates from the current learning value by a predetermined amount or more.

【0015】さらに、請求項4に記載し、図2(c)に
例示した様に、上記請求項1〜請求項3のいずれか記載
の内燃機関の空燃比制御装置において、前記所定の状態
として、前回の出力反転時から所定時間以上経過したと
きを設定することができる。なお、この請求項4記載の
内燃機関の空燃比制御装置においては、請求項5に記載
した様に、前記所定時間を、排ガス流量に関連して定め
ることができる。ここで、排ガス流量に関連してとは、
排ガス流量自体に基づいてという意味だけでなく、吸気
量、吸気管圧力、エンジン回転数、スロットル開度など
の様に、排ガス流量に密接に関連のある他のパラメータ
に基づいて定める場合も含む。
Further, as described in claim 4 and illustrated in FIG. 2C, in the air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, the predetermined state is set. , It is possible to set the time when a predetermined time or more has elapsed since the previous output reversal. In the air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to the fourth aspect, as described in the fifth aspect, the predetermined time can be set in relation to the exhaust gas flow rate. Here, in relation to the exhaust gas flow rate,
It includes not only the meaning based on the exhaust gas flow rate itself, but also the case where it is determined based on other parameters closely related to the exhaust gas flow rate, such as the intake air amount, the intake pipe pressure, the engine speed, and the throttle opening.

【0016】[0016]

【作用】本発明の内燃機関の空燃比制御装置によれば、
下流側の酸素センサの出力信号に基づく制御定数のフィ
ードバックがなされている間は、原則として出力信号の
反転タイミングで学習がなされる。
According to the air-fuel ratio control system for an internal combustion engine of the present invention,
While the feedback of the control constant based on the output signal of the oxygen sensor on the downstream side is being performed, the learning is basically performed at the inversion timing of the output signal.

【0017】一方、かかる反転がなかなか起こらない様
な場合であっても、例えば、フィードバック中の制御定
数が前々回の反転時に算出されていた制御定数を越える
値として算出されたとき(例えば、図2(a)の様に制
御定数の算出値が増大していく状態であれば前々回の算
出値を上回るとき、そうではなく制御定数の算出値が減
少していく状態であれば前々回の算出値を下回るとき)
になったら学習する(請求項2)。または、フィードバ
ック中の制御定数が、現在の学習値に対して所定以上外
れたときには反転が起こっていなくても学習する(請求
項3)。あるいは、前回の出力反転時から所定時間以上
経過してもなお反転が生じないときには学習をする(請
求項4)。即ち、本発明の空燃比制御装置では、出力信
号の反転と関係して学習すると共に、反転とは無関係に
も学習をすることができるのである。
On the other hand, even when such reversal does not occur easily, for example, when the control constant during feedback is calculated as a value exceeding the control constant calculated at the time of reversal two times before (for example, FIG. 2). If the calculated value of the control constant is increasing as shown in (a), the calculated value of the control constant exceeds the value before the previous calculation. If not, the calculated value of the control constant is decreased. When falling below)
If it becomes, learn (claim 2). Alternatively, when the control constant during feedback deviates from the current learning value by a predetermined amount or more, learning is performed even if inversion has not occurred (claim 3). Alternatively, if the inversion does not occur even after a lapse of a predetermined time from the previous output inversion, the learning is performed (claim 4). That is, in the air-fuel ratio control device of the present invention, learning can be performed in relation to the inversion of the output signal, and learning can be performed regardless of the inversion.

【0018】なお、請求項5記載の空燃比制御装置にお
いて所定時間を排ガス流量に関連して定めるのは、排ガ
ス流量と触媒のO2 ストレージ性能が飽和するまでの時
間との関係に基づいている。例えば、排ガス流量が小さ
いときには触媒のO2 ストレージ性能はなかなか飽和し
ないので、この飽和前に学習すると、学習値自体の信頼
度がきわめて低くなる。こうした不具合を除く意味か
ら、排ガス流量が小さいときには強制学習のための設定
時間を長めにし、逆に、速やかに触媒O2 ストレージ性
能が飽和状態となる大排ガス量状態では短めの設定時間
にて迅速に学習をしていくことができる様にするとよい
のである。
In the air-fuel ratio control apparatus according to the fifth aspect, the predetermined time is defined in relation to the exhaust gas flow rate based on the relationship between the exhaust gas flow rate and the time until the O2 storage performance of the catalyst is saturated. For example, when the exhaust gas flow rate is small, the O2 storage performance of the catalyst does not saturate easily. Therefore, if learning is performed before this saturation, the reliability of the learning value itself becomes extremely low. In order to eliminate such problems, the set time for forced learning is set longer when the exhaust gas flow rate is small, and conversely, when the exhaust gas amount is in a state where the catalyst O2 storage performance is saturated quickly, a short set time is set quickly. It is good to be able to learn.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の一実施例として車両用内燃機
関(以下エンジンという)の空燃比制御装置を説明す
る。図3にその概略を、図4に制御装置の構成を示す。
吸気系3は公知の各種構成として、エアクリーナ(図示
略)、スロットルバルブ9、サージタンク11、エアフ
ロメータ13、スロットルポジションセンサ15、吸気
温センサ17等を備える。スロットルポジションセンサ
15は開度センサ15a、アイドルスイッチ15bを内
蔵する。アイドルスイッチ15bはエンジン1のアイド
リング時にオン状態になるスイッチである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An air-fuel ratio control system for a vehicle internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) will be described below as an embodiment of the present invention. FIG. 3 shows its outline, and FIG. 4 shows the configuration of the control device.
The intake system 3 includes an air cleaner (not shown), a throttle valve 9, a surge tank 11, an air flow meter 13, a throttle position sensor 15, an intake air temperature sensor 17 and the like as various known structures. The throttle position sensor 15 incorporates an opening sensor 15a and an idle switch 15b. The idle switch 15b is a switch that is turned on when the engine 1 is idling.

【0020】排気系7には触媒118、上流センサ1
9、下流センサ119を備える。19、119は排気中
の酸素濃度を検出する起電力型のセンサである。前記吸
排気系のほかにイグナイタ21、ディストリビュータ2
3、回転数センサ25、気筒判別センサ27、冷却水温
センサ29等を備える。回転数センサ25はエンジン1
の回転数NEに応じたパルスを発生する。なお、エンジ
ン1のシリンダブロック1aは循環する冷却水によって
冷却される。その冷却水温度がシリンダブロック1aに
設けた冷却水温センサ29により検出される。
The exhaust system 7 has a catalyst 118 and an upstream sensor 1.
9, a downstream sensor 119 is provided. Reference numerals 19 and 119 are electromotive force type sensors for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas. In addition to the intake / exhaust system, igniter 21, distributor 2
3, a rotation speed sensor 25, a cylinder discrimination sensor 27, a cooling water temperature sensor 29, and the like. The rotation speed sensor 25 is the engine 1
A pulse is generated according to the rotational speed NE of. The cylinder block 1a of the engine 1 is cooled by circulating cooling water. The cooling water temperature is detected by a cooling water temperature sensor 29 provided in the cylinder block 1a.

【0021】上記の19、119、回転数センサ25等
の各センサの信号は、電子制御装置30に入力される。
電子制御装置30はCPU31a、ROM31b、RA
M31c等を内蔵したマイクロコンピュータ31を中心
に構成される。マイクロコンピュータ31の入出力ポー
トにアイドルスイッチ15b、回転数センサ25、気筒
判別センサ27、イグナイタ21、ヒータ通電制御回路
33、駆動回路35等が接続される。イグナイタ21に
はディストリビュータ23が接続され、ディストリビュ
ータ23には点火プラグ41が接続される。ヒータ通電
制御回路33はバッテリ37を電源とし、上流センサ1
9のヒータ19bに通電する電力を制御する。そして、
このヒータ19bにより検出素子19aが加熱される。
又、図示していないが下流センサ用にも上流センサと同
一構成が用意され、同様に動作する。駆動回路26は燃
料噴射弁39を駆動するための回路である。
The signals from the sensors such as 19, 119 and the rotation speed sensor 25 are input to the electronic control unit 30.
The electronic control unit 30 includes a CPU 31a, a ROM 31b, an RA
It is mainly composed of a microcomputer 31 having a built-in M31c and the like. The idle switch 15b, the rotation speed sensor 25, the cylinder discrimination sensor 27, the igniter 21, the heater energization control circuit 33, the drive circuit 35, etc. are connected to the input / output port of the microcomputer 31. A distributor 23 is connected to the igniter 21, and a spark plug 41 is connected to the distributor 23. The heater energization control circuit 33 uses the battery 37 as a power source, and the upstream sensor 1
The electric power supplied to the heater 19b of No. 9 is controlled. And
The heater 19b heats the detection element 19a.
Although not shown, the same structure as the upstream sensor is prepared for the downstream sensor and operates in the same manner. The drive circuit 26 is a circuit for driving the fuel injection valve 39.

【0022】また、マイクロコンピュータ31の入出力
ポートには、A/D変換回路42を介してエアフロメー
タ13、開度センサ15a、吸気温センサ17、冷却水
温センサ29等のアナログ信号を出力するセンサが接続
される。A/D変換回路42には、さらに上流センサ用
のヒータ通電制御回路33の出力、電流検出用抵抗器4
3の端子電圧、検出素子19aの出力が入力される。
又、同様に下流センサ用についても入力される。
A sensor for outputting analog signals from the air flow meter 13, the opening sensor 15a, the intake air temperature sensor 17, the cooling water temperature sensor 29, etc. to the input / output port of the microcomputer 31 via the A / D conversion circuit 42. Are connected. The A / D conversion circuit 42 further includes the output of the heater energization control circuit 33 for the upstream sensor and the current detection resistor 4
The terminal voltage of 3 and the output of the detection element 19a are input.
Similarly, the information for the downstream sensor is also input.

【0023】以上の酸素センサ19をはじめとする各種
センサの出力や、ヒータ通電制御回路33の出力に基づ
いて、電子制御装置30はエンジン1の運転状態を検出
し、エンジン1の運転を制御する。以下に、空燃比制御
を説明する。図5に、電子制御装置30において実行さ
れる上流センサによる空燃比フィードバック制御(以
下、「上流O2 フィードバック」という)の処理ルーチ
ンのフローチャートを示す。このルーチンは、上流セン
サ19の出力電圧VUによるリッチ/リーン判断に基づ
き、所定の制御定数であるディレイ時間TDR,TD
L、スキップ量RSR,RSL、積分定数KIR,KI
Lを用いて、空燃比フィードバック制御における空燃比
補正係数FAFを算出するための処理であり、図4に示
す電子制御回路30内のCPU31aにて、4msec
毎のタイマ割り込み処理として実行される。なお、FA
Fの演算結果は公知の手法により、空燃比制御に反映さ
れる。
The electronic control unit 30 detects the operating state of the engine 1 based on the outputs of the various sensors including the oxygen sensor 19 and the output of the heater energization control circuit 33, and controls the operation of the engine 1. . The air-fuel ratio control will be described below. FIG. 5 shows a flowchart of a processing routine of air-fuel ratio feedback control (hereinafter referred to as "upstream O2 feedback") by an upstream sensor which is executed in the electronic control unit 30. This routine is based on the rich / lean judgment by the output voltage VU of the upstream sensor 19 and delay times TDR and TD which are predetermined control constants.
L, skip amount RSR, RSL, integration constants KIR, KI
This is a process for calculating the air-fuel ratio correction coefficient FAF in the air-fuel ratio feedback control using L, and the CPU 31a in the electronic control circuit 30 shown in FIG.
It is executed as a timer interrupt process for each. In addition, FA
The calculation result of F is reflected in the air-fuel ratio control by a known method.

【0024】この処理の実行においては先ず、空燃比フ
ィードバック実施条件が成立したか否かを判断する(S
100)。空燃比フィードバック実施条件としては公知
の例えば水温のレベル、燃料カットの有無、加速増量中
か否かといった条件がある。ここで空燃比フィードバッ
ク実施条件が成立していないと判断された場合は(S1
00;NO)、FAF=1.0として(S103)、本
ルーチンを一旦終了する。
In the execution of this process, first, it is judged whether or not the air-fuel ratio feedback execution condition is satisfied (S).
100). As the air-fuel ratio feedback execution condition, there are known conditions such as the water temperature level, the presence or absence of fuel cut, and whether or not the acceleration increase is being performed. If it is determined that the air-fuel ratio feedback execution condition is not satisfied (S1
00; NO), FAF = 1.0 is set (S103), and this routine is once ended.

【0025】空燃比フィードバック実施条件が成立して
いると判断した場合には上流センサの出力電圧VUを取
り込み(ステップ105)、比較電圧VRUと比較して
目標空燃比に対する実際の空燃比のリッチ/リーンを判
断する(ステップ107)。この判断においてリーンと
判断されたときは、所定のディレイカウンタCDLYを
0を初期値としてカウントダウンしていき(ステップ1
09〜113)、最小値TDLよりも小さくなったらフ
ラグF1を0にセットする(ステップ115〜11
9)。なお、この際、ディレイカウンタCDLYは最小
値TDLにガードする処理も併せて実行している(ステ
ップ117)。一方、ステップ107にてリッチと判断
されたときは、ディレイカウンタCDLYを0からカウ
ントアップしていき(ステップ121〜125)、最大
値TDRとの大小関係により、ディレイカウンタCDL
Yを最大値TDRにガードすると共にフラグF1を1に
セットする処理を実行する(ステップ127〜13
1)。即ち、ステップ107〜131の処理によって、
空燃比がリッチ→リーンに反転したらTDLのディレイ
をもってフラグF1を1から0に反転し、リーン→リッ
チに反転したらTDRのディレイをもってフラグF1を
0から1へ反転するのである。このディレイは、フラグ
F1の反転に基づいて以下の処理で実行するリッチ/リ
ーン判断を一層安定なものにするために設けられてい
る。
When it is determined that the air-fuel ratio feedback execution condition is satisfied, the output voltage VU of the upstream sensor is fetched (step 105), and compared with the comparison voltage VRU, the actual air-fuel ratio rich / target air-fuel ratio rich / Lean is judged (step 107). When it is determined to be lean in this determination, the predetermined delay counter CDLY is counted down with 0 as an initial value (step 1
09-113), and when it becomes smaller than the minimum value TDL, the flag F1 is set to 0 (steps 115-11).
9). At this time, the delay counter CDLY also executes a process of guarding to the minimum value TDL (step 117). On the other hand, when it is determined to be rich in step 107, the delay counter CDLY is incremented from 0 (steps 121 to 125), and the delay counter CDL is compared with the maximum value TDR depending on the size.
The process of guarding Y to the maximum value TDR and setting the flag F1 to 1 is executed (steps 127 to 13).
1). That is, by the processing of steps 107 to 131,
When the air-fuel ratio is changed from rich to lean, the flag F1 is inverted from 1 to 0 with a delay of TDL, and when it is changed from lean to rich, the flag F1 is inverted from 0 to 1 with a delay of TDR. This delay is provided to further stabilize the rich / lean determination executed in the following process based on the inversion of the flag F1.

【0026】これに続く処理では、まず、フラグF1の
反転があったか否かを判断し(ステップ133)、反転
があった場合にはリッチ→リーンの反転なのかリーン→
リッチの反転なのかを知るべくF1=0か否かを判断す
る(ステップ135)。リッチ→リーンの場合にはFA
Fにスキップ量RSRを加算し(ステップ137)、リ
ーン→リッチならFAFからスキップ量RSLを減算す
る(ステップ139)。これによってFAFをスキップ
させるのである。一方、フラグF1が反転していない場
合には(ステップ133;NO)、リーンのままなのか
リッチのままなのかを知るべくF1=0か否かを判断す
る(ステップ141)。そして、リーンのままならFA
Fに積分定数KIRを加算し(ステップ143)、リッ
チのままならFAFから積分定数KILを減算する(ス
テップ145)。こうして、ステップ133〜145の
処理によってFAFの値を決定していく。なお、FAF
があまりにもかけ離れた値とならないように、続くステ
ップ147〜153により、0.8<FAF<1.2と
なるようにガード処理が実行される。
In the subsequent processing, it is first judged whether or not the flag F1 is inverted (step 133). If the flag is inverted, it is rich-lean inversion or lean-inversion.
It is judged whether or not F1 = 0 in order to know whether the rich is reversed (step 135). FA from rich to lean
The skip amount RSR is added to F (step 137), and if lean → rich, the skip amount RSL is subtracted from FAF (step 139). This causes FAF to be skipped. On the other hand, if the flag F1 is not inverted (step 133; NO), it is determined whether or not F1 = 0 in order to know whether it remains lean or rich (step 141). And if it stays lean, FA
The integration constant KIR is added to F (step 143), and if it remains rich, the integration constant KIL is subtracted from FAF (step 145). In this way, the value of FAF is determined by the processing of steps 133 to 145. In addition, FAF
In order to prevent the values from becoming too far apart, the guard processing is executed in the following steps 147 to 153 so that 0.8 <FAF <1.2.

【0027】なお、空燃比の制御中心をリッチ気味にあ
るいはリーン気味に制御するには、スキップ量RSR,
RSLや積分定数KIR,KILを適宜選択すればよい
ことはもちろんであるが、ディレイ時間であるTDR,
TDLを適宜選択することによっても空燃比の制御中心
をリッチ側又はリーン側に微調整することができる。
In order to control the air-fuel ratio control center to be rich or lean, the skip amount RSR,
It goes without saying that the RSL and the integration constants KIR and KIL may be appropriately selected, but the delay time TDR,
The control center of the air-fuel ratio can also be finely adjusted to the rich side or the lean side by appropriately selecting TDL.

【0028】次に、上流O2 フィードバックに用いる制
御定数を、下流センサ119の出力電圧VDの値に応じ
て補正するフィードバック処理(以下、「下流O2 フィ
ードバック」という)の実行手順を図6〜図8に基づき
説明する。なお、この下流O2 フィードバックでは、一
例として補正処理する制御定数をスキップ量RSR,R
SLとしている。
Next, the execution procedure of the feedback processing (hereinafter referred to as "downstream O2 feedback") for correcting the control constant used for upstream O2 feedback according to the value of the output voltage VD of the downstream sensor 119 will be described with reference to FIGS. It will be explained based on. In this downstream O2 feedback, as an example, the control constant for correction processing is set to the skip amount RSR, R.
It is SL.

【0029】この制御定数補正処理は、上流O2 フィー
ドバックの演算周期よりも長い所定時間、例えば524
msec毎にタイマ割り込み処理として実行される。こ
の処理は下流センサ119の出力VDにより、上流O2
フィードバックの制御中心を微調整して空燃比を触媒ウ
インドウに合致させるためのものである。
This control constant correction processing is performed for a predetermined time longer than the upstream O2 feedback calculation cycle, for example, 524.
It is executed as a timer interrupt process every msec. This processing is performed by the output VD of the downstream sensor 119,
This is for finely adjusting the feedback control center so that the air-fuel ratio matches the catalyst window.

【0030】本処理が実行されると、まず、下流O2 フ
ィードバック制御の実行条件がチェックされる(ステッ
プ201)。ここでは、以下の〜の全てが成立して
いるか否かがチェックされる。 上流O2 フィードバック制御が実行中であること。
When this processing is executed, first, the execution condition of the downstream O2 feedback control is checked (step 201). Here, it is checked whether or not all of the following items are satisfied. Upstream O2 feedback control is in progress.

【0031】 水温が所定範囲(例:75〜95℃)
にあること。 定常運転中(回転数、吸気量、スロットル開度等の
変化が小)であること。 負荷(吸気量、ブースト等)が一定値以上であるこ
と。
The water temperature is within a predetermined range (eg, 75 to 95 ° C.)
To be in. During steady operation (changes in rotation speed, intake air amount, throttle opening, etc. are small). The load (intake volume, boost, etc.) must be above a certain level.

【0032】 下流センサが活性していること。 このフィードバック条件は、上流O2 フィードバック条
件よりも狭くなっており、例えば時速30km/hの定
速あるいは緩加速、緩減速で直進走行しているような場
合に限って下流O2 フィードバックを実行するように構
成してある。これは、本実施例に特有なわけではなく、
2O2 センサシステムで通常採用される条件と同じであ
る。
The downstream sensor is active. This feedback condition is narrower than the upstream O2 feedback condition. For example, the downstream O2 feedback is executed only when the vehicle is traveling straight at a constant speed of 30 km / h or slow acceleration or slow deceleration. Configured. This is not specific to this embodiment,
The conditions are the same as those usually adopted in 2O2 sensor systems.

【0033】ステップ201にてフィードバック制御条
件が成立していないと判断された場合には、即ち、下流
O2 センサ出力に関してオープン制御時(以下、下流オ
ープン時という)には、学習値としてバックアップメモ
リに現在記憶されている値RSRLRNに、量産補正値
RSPROを加え、これを補正用スキップ量RSR′と
してセットする(ステップ203)。
When it is determined in step 201 that the feedback control condition is not satisfied, that is, when the downstream O2 sensor output is open controlled (hereinafter referred to as downstream open), the learning value is stored in the backup memory. The mass production correction value RSPRO is added to the currently stored value RSRLRN, and this is set as the correction skip amount RSR '(step 203).

【0034】ここで、RSPROは、下流オープン時の
空燃比をフィードバック時に対してずらすためのもの
で、その値は、図9に示す検索ルーチンにより、いわゆ
る量産補正ポート(図示略)の電圧VPORTを読み込
み(ステップ203a)、図10に示すような特性をテ
ーブル化したRSPROマップより検索する(ステップ
203b)。このマップから分かるように、RSPRO
の値は量産補正ポートに掛ける電圧によって変えること
が可能で、マイクロコンピュータのプログラムをマスク
した後でも下流オープン時の空燃比を微調整することが
できるのである。また、こうした構成により、量産開始
後のロットの車両に対して、実走行に基づく排ガス浄化
性能等のデータに基づいた排ガス成分の出方の微調整も
可能である。
Here, RSPRO is for shifting the air-fuel ratio at the time of downstream opening with respect to the time of feedback, and its value is the voltage VPORT of the so-called mass-production correction port (not shown) by the search routine shown in FIG. The data is read (step 203a), and the characteristics shown in FIG. 10 are retrieved from the RSPRO map in a table (step 203b). As you can see from this map, RSPRO
The value of can be changed by the voltage applied to the mass production correction port, and even after masking the program of the microcomputer, the air-fuel ratio at the time of downstream opening can be finely adjusted. Further, with such a configuration, it is possible to finely adjust the appearance of the exhaust gas components based on the data such as the exhaust gas purification performance based on the actual running of the vehicles in the lot after the mass production is started.

【0035】このステップ203に続いては、図8のス
テップ205に進み、回転数NE及び一回転当たり吸気
量G/Nをパラメータとしたマップ(図11の特性をテ
ーブル化したもの)より、調整量RSOFSを検索す
る。そして、補正用スキップ量RSR′にPSOFSを
加えてリッチ→リーン反転時のスキップ量RSRとして
設定する(ステップ207)。この後、スキップ量RS
R,RSLの合計規定値RSSUM(例えば10%)よ
りRSRを引いてリーン→リッチ反転時のスキップ量R
SLを算出し、本ルーチンを終了する(ステップ20
9)。なお、RSOFSはエンジンの運転条件により異
なるRSR収束値(下流O2 フィードバック制御により
行きつくRSR値)の差を埋め、条件が変化しても素早
くフィードバックを収束させるために設けたものであ
る。
After step 203, the routine proceeds to step 205 in FIG. 8, where adjustment is made from a map using the rotational speed NE and the intake air amount G / N per one rotation as a parameter (a table in which the characteristics of FIG. 11 are tabulated). Retrieve the quantity RSOFS. Then, PSOFS is added to the correction skip amount RSR 'to set as the skip amount RSR at the time of rich-to-lean inversion (step 207). After this, skip amount RS
RSR is subtracted from the total specified value RSSUM (for example, 10%) of R and RSL, and the skip amount R during lean-to-rich inversion
SL is calculated, and this routine is finished (step 20).
9). The RSOFS is provided to fill the difference between RSR convergence values (RSR values that end up due to the downstream O2 feedback control) that differ depending on the engine operating conditions, and to converge feedback quickly even when the conditions change.

【0036】さて、ステップ201でフィードバック条
件が成立した場合は、上流O2 フィードバック制御につ
いて上述したステップ105〜131と同様に、下流セ
ンサの出力電圧VDを取り込み、比較電圧VRDと比較
して空燃比のリッチ/リーンを判断し、下流O2 フィー
ドバック用のフラグF2の反転処理を実行する(ステッ
プ211〜241)。この間、下流O2 フィードバック
処理実行用に用意されたディレイカウンタCDLY2を
最大値TDR2及び最小値TDL2でガードしつつカウ
ントアップ/カウントダウンする。ここでのディレイカ
ウンタCDLY2も、フラグF2の反転に基づくリッチ
/リーン判断を一層安定なものにする役割を果たすと共
に、ディレイ時間である最大値TDR2又は最小値TD
L2を調整することによって空燃比フィードバック制御
の中心をリッチ側又はリーン側に微調整することも可能
ならしめている。
When the feedback condition is satisfied in step 201, the output voltage VD of the downstream sensor is fetched and compared with the comparison voltage VRD to determine the air-fuel ratio as in steps 105 to 131 described above for the upstream O2 feedback control. Rich / lean determination is made, and the inversion process of the downstream O2 feedback flag F2 is executed (steps 211 to 241). During this period, the delay counter CDLY2 prepared for executing the downstream O2 feedback process is counted up / down while guarding with the maximum value TDR2 and the minimum value TDL2. The delay counter CDLY2 here also serves to make the rich / lean determination based on the inversion of the flag F2 more stable, and also has the maximum value TDR2 or the minimum value TD which is the delay time.
It is also possible to finely adjust the center of the air-fuel ratio feedback control to the rich side or the lean side by adjusting L2.

【0037】こうしてフラグF2の反転処理が済むと、
図7のステップ251に進んでフラグF2の反転があっ
たか否かをチェックし、反転時にはステップ253に進
み反転時処理を実行する。この反転時処理の詳細を図1
2に示す。反転時処理では、現在の時刻TIMERを反
転時刻TREVとして記録する(ステップ301)。な
お、本処理は後述する「非反転時対応処理2」を採用す
る場合には必須となるが、これをい採用しない場合には
実行しなくてもよい。続くステップ302では、F2=
0か否かを判定する。F2=0、即ちリッチ→リーンの
反転であった場合には、この時点で算出されている補正
用スキップ量RSR′をRSRPLとして記憶し(ステ
ップ305)、F2=1、即ちリーン→リッチの反転で
あった場合には、この時点でのRSR′をRSRPUと
して記憶する(ステップ307)。なお、エンジン始動
時には、RSRPL,RSRPUとして、例えば、学習
値RSRLRNを基準にRSRPL=RSRLRN−
α、RSRPU=RSRLRN+βといった様な初期値
がセットされる。ステップ305又は307の処理の後
には、ステップ309へ進み、RSRPLとRSRPU
の平均が求められ、これをRSRLRNとして学習す
る。なお、この学習値RSRLRNは不揮発性メモリに
バックアップされ、エンジン停止中にも保持される。よ
って、エンジン再始動後等においても良好な排ガス特性
を即座に発揮できるようになる。
When the flag F2 inversion processing is completed in this way,
It proceeds to step 251 in FIG. 7 to check whether or not the flag F2 has been inverted, and at the time of inversion, proceeds to step 253 to execute the inversion process. Details of this inversion process are shown in FIG.
2 shows. In the inversion process, the current time TIMER is recorded as the inversion time TREV (step 301). Note that this processing is indispensable when the "non-inversion correspondence processing 2" described later is adopted, but it may not be executed when this is not adopted. In the following step 302, F2 =
It is determined whether it is 0 or not. When F2 = 0, that is, when rich → lean inversion, the correction skip amount RSR ′ calculated at this time is stored as RSRPL (step 305), and F2 = 1, that is, lean → rich inversion. If so, RSR 'at this point is stored as RSRPU (step 307). It should be noted that when the engine is started, RSRPL = RSRLRN−, for example, based on the learned value RSRLRN as RSRPL and RSRPU.
Initial values such as α and RSRPU = RSRLRN + β are set. After the process of step 305 or 307, the process proceeds to step 309, where RSRPL and RSRPU
Is calculated, and this is learned as RSRLRN. The learning value RSRLRN is backed up in the non-volatile memory and is retained even when the engine is stopped. Therefore, good exhaust gas characteristics can be immediately exhibited even after the engine is restarted.

【0038】こうして反転時処理(ステップ253)が
済むと、次にステップ254に進んで吸気量をパラメー
タとした△RSマップ(図13の特性をテーブル化した
もの)から、反転時用のスキップ的増分△RSP及び△
RSMを検索する。そして、反転がリッチ→リーンだっ
たのかリーン→リッチだったのかを判断するため、ステ
ップ255にてF2=0か否かを判断する。F2=0
(リッチ→リーン反転)であれば、△RSPをそれまで
に求められていたRSR′に加え(ステップ257)、
ステップ259,261でMAXガード処理をしてから
図8のステップ290へ進む。また、F2=1(リーン
→リッチ反転)であれば、△RSMをRSR′より差し
引き(ステップ271)、ステップ273,275でM
INガード処理をしてからステップ290へ進む。
When the reversal process (step 253) is completed in this way, the routine proceeds to step 254, and from the ΔRS map (a table of the characteristics of FIG. 13) using the intake amount as a parameter, a skip type for reversal is obtained. Incremental ΔRSP and Δ
Search RSM. Then, in order to determine whether the reversal was rich → lean or lean → rich, it is determined in step 255 whether or not F2 = 0. F2 = 0
If (rich → lean inversion), ΔRSP is added to RSR ′ that has been obtained so far (step 257),
After performing MAX guard processing in steps 259 and 261, the process proceeds to step 290 in FIG. If F2 = 1 (lean → rich inversion), ΔRSM is subtracted from RSR ′ (step 271), and M is calculated in steps 273 and 275.
After performing the IN guard process, the process proceeds to step 290.

【0039】一方、ステップ251でF2が反転してい
ないと判断された場合は、ステップ281の方へ進む。
ステップ281では、図13に対応する△RSマップか
ら非反転時用の積分的増分△RSIP,△RSIMを検
索する。そして、ステップ283でF2をチェックし、
F2=0(リーン)であれば△RSIPをRSR′に加
え(ステップ285)、F2=1(リッチ)であれば△
RSIMをRSR′より差し引く(ステップ287)。
これらの処理の後は、MAXガード処理(ステップ25
9,261)若しくはMINガード処理(ステップ27
3,275)をしてからステップ290へ進む。
On the other hand, if it is determined in step 251 that F2 is not inverted, the process proceeds to step 281.
In step 281, the integral increments ΔRSIP and ΔRSIM for non-inversion are retrieved from the ΔRS map corresponding to FIG. Then, in step 283, check F2,
When F2 = 0 (lean), ΔRSIP is added to RSR ′ (step 285), and when F2 = 1 (rich), ΔRSIP is added.
RSIM is subtracted from RSR '(step 287).
After these processes, the MAX guard process (step 25
9, 261) or MIN guard processing (step 27
3, 275) and then the process proceeds to step 290.

【0040】ここで、ステップ254,281での△R
Sマップ検索に関してさらに詳しく説明する。△RSマ
ップは、図13に示すように吸気量が小さいほど各増分
△RSP,△RSM,△RSIP,△RSIMが大きく
なるよう設定されている。即ち、吸気量が小さいほど、
下流O2 フィードバック制御によって制御定数RSR′
を変化させやすくなっているのである。これは低吸気量
時に制御周期が長くなるという下流O2 フィードバック
の特性を改善するためのものである。こうした特性とな
るのは、次の理由による。
Here, ΔR in steps 254 and 281
The S map search will be described in more detail. As shown in FIG. 13, the ΔRS map is set so that the smaller the intake amount is, the larger each increment ΔRSP, ΔRSM, ΔRSIP, and ΔRSIM is. That is, the smaller the intake volume,
Control constant RSR 'by downstream O2 feedback control
Is easy to change. This is to improve the characteristic of the downstream O2 feedback that the control cycle becomes long when the intake air amount is low. The reason for having such characteristics is as follows.

【0041】触媒のO2 ストレージ容量はエンジンの運
転条件によらず一定である(厳密には温度により変化す
る。)。これに対し、エンジンの排出する排気ガス流量
は千変万化する。このため、図14に示すように、触媒
のO2 ストレージ量が0の時に、同じ空燃比のリーンの
排ガス(同一割合のO2 が含まれる排ガス)を大流量で
流した時と小流量で流した時では、大流量で流した時の
方が早く、O2 ストレージ量が飽和する(すなわち満杯
になる。)。従って、エンジンの運転条件に拘らず同一
の増分△RSを用いているならば、小排ガス流量では制
御周期が長く、大排ガス量では制御周期が短くなる。そ
こで、小排ガス流量の時程、増分△RSを大きくして制
御定数RSRの変化が大きくなるように設定し、制御周
期の差がなくなるようにしているのである。なお、本実
施例では排ガス流量センサを用いて直接排ガス流量を計
測する代わりに吸気量で代用している。これは、両者は
対応するパラメータだからである。この他に、吸気量の
代わりに吸気管圧力、エンジン回転数、スロットル開度
で代用することも可能である。
The O 2 storage capacity of the catalyst is constant regardless of the engine operating conditions (strictly, it changes with temperature). On the other hand, the flow rate of exhaust gas discharged from the engine will change. Therefore, as shown in FIG. 14, when the O2 storage amount of the catalyst is 0, lean exhaust gas with the same air-fuel ratio (exhaust gas containing the same proportion of O2) was passed at a large flow rate and at a small flow rate. At times, when the flow rate is large, the O2 storage amount is saturated (that is, full). Therefore, if the same increment ΔRS is used regardless of the operating conditions of the engine, the control cycle becomes long at a small exhaust gas flow rate and becomes short at a large exhaust gas quantity. Therefore, the increment ΔRS is increased so that the change of the control constant RSR is increased at the time of the small exhaust gas flow rate, and the difference in the control cycle is eliminated. In this embodiment, instead of directly measuring the exhaust gas flow rate using the exhaust gas flow rate sensor, the intake air amount is used instead. This is because both are corresponding parameters. In addition to this, it is possible to substitute the intake pipe pressure, the engine speed, and the throttle opening instead of the intake air amount.

【0042】こうしてステップ251〜275の処理が
済むと、次に、図8のステップ290に進んで非反転時
対応処理を行う。この処理は、非反転時にも学習出来る
様にするもので本フロー(図6〜図8)では反転時にも
通るようになっているが、非反転時にのみ通すようにし
ても良い。このステップ290の処理の中身は図15に
より説明する。
When the processing of steps 251 to 275 is completed in this way, next, the processing proceeds to step 290 of FIG. This process enables learning even during non-inversion, and in the present flow (FIGS. 6 to 8), it is configured to pass during inversion, but it may be passed only during non-inversion. The contents of the process of step 290 will be described with reference to FIG.

【0043】図15は、非反転時対応処理としての第1
の手法を示しており、以下、非反転時対応処理1とよ
ぶ。非反転時対応処理1では、まず現時点で算出されて
いるRSR′をRSRPL(前回リッチ→リーン反転時
のRSR′値)と比較する(ステップ401)。そし
て、RSR′<RSRPLならば、現時点のRSR′を
新しいRSRPLとし(ステップ403)、この新たな
RSRPLを用いて学習値RSRLRNを更新する(ス
テップ405)。一方、ステップ401でRSR′≧R
SRLRNと判断された場合には、RSR′をRSRP
U(前回リーン→リッチ反転時のRSR′値)と比較す
る(ステップ407)。そして、RSR′>RSRPU
ならば、現時点のRSR′を新しいRSRPUとし(ス
テップ409)、この新たなRSRPUを用いて学習値
RSRLRNを更新する(ステップ405)。なお、R
SRPL≦RSR′≦RSRPUの場合(ステップ40
1,407共にNOの場合)には、学習値の更新はしな
い。即ち、非反転時対応処理1では、まず、RSR′が
前々回反転時のRSR′を越えて小さくなるか大きくな
ったとき、非反転時であるにもかかわらず学習をするの
である。以上が、請求項2に記載した発明に相当する処
理である。
FIG. 15 shows the first non-reversal handling process.
The above method is referred to as non-inversion handling processing 1 below. In the non-reversal handling process 1, first, the RSR 'calculated at the present time is compared with RSRPL (the RSR' value at the previous rich-> lean reversal) (step 401). If RSR '<RSRPL, the current RSR' is set as a new RSRPL (step 403), and the learning value RSRLRN is updated using this new RSRPL (step 405). On the other hand, in step 401, RSR ′ ≧ R
If it is determined to be SRLRN, RSR 'is changed to RSRP.
It is compared with U (the RSR 'value at the last lean-> rich inversion) (step 407). And RSR '> RSRPU
If so, the current RSR 'is set as a new RSRPU (step 409), and the learning value RSRLRN is updated using this new RSRPU (step 405). In addition, R
If SRPL ≤ RSR '≤ RSRPU (step 40
If both 1 and 407 are NO), the learning value is not updated. That is, in the non-inversion handling process 1, first, when RSR 'becomes smaller or larger than RSR' in the previous two-time inversion, learning is performed despite the non-inversion. The above is the processing corresponding to the invention described in claim 2.

【0044】非反転時対応処理1では、この処理の後、
ステップ411に進んで請求項3に記載した発明に相当
する処理をも実行する。ステップ411では、現時点の
RSR′が、現時点の学習値RSRLRNよりもある一
定値KRSMを越えて小さいか否かを判断する。小さい
ということは、RSR′が学習値RSRLRNに対して
相当に小さい値にまで動いてきているということを意味
する。このときは、RSRLRN=RSR′+KRSM
と更新してから本処理を終了する(ステップ413)。
一方、RSR′がRSRLRN−KRSMよりも小さく
はなっていないと判断された場合には(ステップ41
1;NO)、さらに、RSR′>RSRLRN+KRS
Pとなっているか否かを判断する(ステップ415)。
KRSPはKRSMとは別の一定値である。このステッ
プ415にて大きいと判断された場合には、RSR′が
学習値よりも相当に大きな値となっていることを意味す
る。このときは、RSRLRN=RSR′−KRSPと
更新してから本処理を終了する(ステップ417)。
In the non-inversion correspondence processing 1, after this processing,
In step 411, the process corresponding to the invention described in claim 3 is also executed. In step 411, it is determined whether or not RSR 'at the current time point is smaller than the learned value RSRLRN at the current time point by a certain value KRSM. Small means that RSR 'is moving to a value that is considerably smaller than the learned value RSRLRN. At this time, RSRLRN = RSR '+ KRSM
Then, this process is terminated (step 413).
On the other hand, if it is determined that RSR 'is not smaller than RSRLRN-KRSM (step 41
1; NO), and RSR '> RSRLRN + KRS
It is determined whether or not it is P (step 415).
KRSP is a constant value different from KRSM. If it is judged to be large in this step 415, it means that RSR 'is a value considerably larger than the learning value. At this time, the processing is finished after updating RSRLRN = RSR'-KRSP (step 417).

【0045】なお、ステップ411,415が共にNO
と判断された場合には、RSR′は現時点の学習値RS
RLRNに対して所定以上外れているわけではないの
で、特に学習値の更新をすることなく本処理を終了す
る。この状態は、RSR′が学習値RSRLRNの近傍
にあることを意味する。
Note that both steps 411 and 415 are NO.
If it is determined that RSR 'is the learning value RS at the present time.
Since it does not mean that the RLRN is out of the predetermined range, the present processing is ended without updating the learning value. This state means that RSR 'is near the learning value RSRLRN.

【0046】こうして非反転時対応処理(ステップ29
0)が済むと、図8に示すように、ステップ205に進
む。以降は、このステップ205以下ステップ209ま
でを実行し、前述した下流オープン時におけるのとほぼ
同じく上流O2 フィードバック制御のためのスキップ量
RSR,RSLをRSR′より算出するための処理をし
た後、本ルーチンを終了する。
Thus, the non-reversal handling process (step 29)
When 0) is completed, the process proceeds to step 205 as shown in FIG. After that, the steps 205 to 209 are executed, and after performing the processing for calculating the skip amounts RSR, RSL for the upstream O2 feedback control from RSR 'almost in the same manner as at the time of the downstream opening described above, Exit the routine.

【0047】以上の動作を今度はタイムチャートを用い
て説明する。図16では、上流O2 フィードバック制御
と下流O2 フィードバックにて補正処理する制御定数の
説明をする。上流センサ19の出力VUが(a)の様に
変化する場合を例にすると、上流センサ出力VUが比較
電圧VRUと比較されて、フラグF1が(b)に示すよ
うに変化する。ここで、フラグF1は、リーン→リッチ
に対してはディレイTDRだけ遅れて、リッチ→リーン
に対してはディレイTDLだけ遅れて変化する。FAF
は、このフラグF1の変化に対応して周知の如く制御さ
れ、(c)に示す様に、F1反転時にRSR,RSLだ
けスキップされ、F1非反転時にKIR,KILずつ積
分される。
The above operation will now be described using a time chart. In FIG. 16, control constants for correction processing by upstream O2 feedback control and downstream O2 feedback will be described. Taking the case where the output VU of the upstream sensor 19 changes as shown in (a), the upstream sensor output VU is compared with the comparison voltage VRU, and the flag F1 changes as shown in (b). Here, the flag F1 changes with a delay of TDR for lean → rich and with a delay of TDL for rich → lean. FAF
Is controlled in a known manner in response to the change of the flag F1, and as shown in (c), RSR and RSL are skipped when F1 is inverted, and KIR and KIL are integrated when F1 is not inverted.

【0048】次に下流O2 フィードバックの動作を図1
7のタイムチャートを用いて説明する。下流センサ出力
VDは、上流センサ出力VUと同様なディレイをもって
処理され、フラグF2に反映される。上流O2 フィード
バックで使用されるスキップ量RSR,RSL算出のベ
ース量RSR′は、F2の変化に応じ制御される。F2
が0(リーン)から1(リッチ)に変化するとRSR′
よりスキップ的増分△RSMが差し引かれ、その後積分
的増分△RSIMに対応する割合で524ms毎に減少
していく。また、F2が1(リッチ)から0(リーン)
に変化するとRSR′に△RSPが加算され、その後△
RSIPの割合で524ms毎に増加していく。
Next, the operation of the downstream O 2 feedback is shown in FIG.
This will be described using the time chart of No. 7. The downstream sensor output VD is processed with the same delay as the upstream sensor output VU and is reflected in the flag F2. The skip amount RSR used in the upstream O2 feedback and the base amount RSR 'for RSL calculation are controlled according to the change of F2. F2
Changes from 0 (lean) to 1 (rich), RSR '
The more skip-like increment ΔRSM is subtracted, and then it is reduced every 524 ms at a rate corresponding to the integral increment ΔRSIM. In addition, F2 is from 1 (rich) to 0 (lean)
Changes to, RSR 'is added with ΔRSP, and then ΔRSP
The rate of RSIP increases every 524 ms.

【0049】ここで、F2=0の状態が続くと、時刻T
1でRSR′の値が前回のリーン→リッチ反転ポイント
(前々回の反転ポイント)の値RSRPUを越える。こ
のため、前述のステップ409が実行されてこの時刻T
1におけるRSR′の値が新たにRSRPUとされ、ス
テップ405に進んで学習が行われ、学習値がRSRL
RN=(RSRPU+RSRPL)/2と更新される。
Here, if the state of F2 = 0 continues, time T
At 1, the value of RSR 'exceeds the value RSRPU of the previous lean-> rich reversal point (reversal point two times before). Therefore, the above-mentioned step 409 is executed and the time T
The value of RSR 'in 1 is newly set as RSRPU, the process proceeds to step 405, learning is performed, and the learned value is RSRL.
RN = (RSRPU + RSRPL) / 2 is updated.

【0050】その後さらにF2=0が続くと、ずっとこ
のステップ409,405の処理が繰り返し実行され、
学習値が更新されていく。これが請求項2記載の発明に
相当する動作である。ただし、この間のRSRLRNの
変化はRSRPUとRSRPLの平均によるため、RS
R′の変化速度の半分となる。このため、この状態が続
いて図示の時刻T2に到ると、RSR′がRSRLRN
+KRSPよりも大きくなる。従って、非反転時対応処
理1におけるステップ415の判断がYESになる。こ
の結果、ステップ417の処理が実行されることとな
り、これ以降はF2が反転するまで、RSRLRN=R
SR′−KRSPという学習値の更新が続けられること
になる。これが請求項3記載の発明に対応する動作であ
る。
After that, when F2 = 0 continues, the processes of steps 409 and 405 are repeatedly executed.
The learning value is updated. This is the operation corresponding to the invention of claim 2. However, since the change in RSRLRN during this period is due to the average of RSRPU and RSRPL,
It is half the rate of change of R '. Therefore, when this state continues and the time T2 shown in the figure is reached, RSR 'changes to RSRLRN.
Greater than + KRSP. Therefore, the determination in step 415 in the non-reversal handling process 1 is YES. As a result, the process of step 417 is executed, and thereafter, RSLRNRN = R until F2 is inverted.
The learning value SR'-KRSP will continue to be updated. This is the operation corresponding to the invention of claim 3.

【0051】この様にして、本実施例によれば、時刻T
1以降は、フラグF2が反転しなくても所定の条件に基
づいて学習値の更新がなされる。なお、本実施例では下
流フィードバック中に条件が成立すれば逐次学習値の更
新をするようにしたが、学習値を使うのは下流O2 フィ
ードバック条件が成立しない下流オープン時であるか
ら、下流オープンに移行する時にだけまとめて1回で行
ってもよいのは勿論である。また、本実施例では、RS
R,RSLを非反転時にも学習する例について説明した
が、他の制御定数、例えば、比較電圧VRU、ディレイ
TDR,TDL、積分定数KIL,KIRのいずれかに
ついて本発明を適用してもよいことはもちろんである
し、RSR,RSLをも含んだ制御定数の複数種類につ
いて本発明を適用してもよいこともいうまでもない。こ
れら各制御定数は、各単独でも、複数を組み合わせて
も、制御空燃比を変えることができるのは周知で、従っ
て、本発明をそのまま適用することが可能だからであ
る。
Thus, according to this embodiment, the time T
From 1 onward, the learning value is updated based on a predetermined condition even if the flag F2 is not inverted. In this embodiment, if the condition is satisfied during the downstream feedback, the learning value is updated one by one. However, the learning value is used when the downstream O2 feedback condition is not satisfied and the downstream is opened. Of course, it is also possible to carry out all at once only at the time of transition. Further, in this embodiment, RS
Although the example in which R and RSL are learned even at the time of non-inversion is explained, the present invention may be applied to other control constants, for example, any one of the comparison voltage VRU, the delays TDR and TDL, and the integration constants KIL and KIR. Needless to say, the present invention may be applied to a plurality of types of control constants including RSR and RSL. This is because it is well known that the control air-fuel ratio can be changed by using each of these control constants alone or by combining a plurality of them, and therefore the present invention can be applied as it is.

【0052】次に、請求項4,請求項5に記載の発明に
相当する実施例を説明する。この場合は、ステップ29
0の非反転時対応処理の内容だけが先の実施例と異なっ
ているが、他は同じである。従って、この非反転時対応
処理(以下、非反転時対応処理2という)のみについて
説明する。
Next, an embodiment corresponding to the invention described in claims 4 and 5 will be described. In this case, step 29
Only the contents of the non-inversion handling processing of 0 are different from the previous embodiment, but the others are the same. Therefore, only the non-inverting correspondence processing (hereinafter referred to as non-inverting correspondence processing 2) will be described.

【0053】非反転時対応処理2の実行手順を図18に
示す。この非反転時対応処理2では、まず、吸気量をパ
ラメータとしたマップ(図19の特性グラフをテーブル
化したもの)より、比較時間TMREFを検索する(ス
テップ501)。このマップには、下流O2 フィードバ
ックが収束している時の制御周期×1.2〜2程度の値
をセットしておく。続いて、(TIMER−TRE
V)、すなわち前回の反転からの経過時間が比較時間T
MREFより長いか否かをチェックする(ステップ50
3)。ここで短い場合には本処理を終了する。一方、長
い場合は、F2=0(リーン)か否かを判断する(ステ
ップ505)。リーンであれば、現時点のRSR′をR
SRPUとし、次の学習に備えて仮の反転ポイントを設
定する(ステップ507)。また、RSR′からある一
定値KRSPを差し引いた値を学習値RSRLRNとし
て設定し(ステップ509)、本処理を終了する。一
方、ステップ505でリッチと判断された場合には、R
SRPLにRSR′を代入し(ステップ511)、RS
R′+KRSMを学習値RSRLRNとして設定し(ス
テップ513)、本処理を終了する。以上の様な処理に
より、下流センサの反転が長い時間にわたって起こらな
い様な場合に、時間を基準として強制的に学習を可能と
する。なお、下流オープン時に最適な学習値がセットで
きればよいことから、学習値を使う直前に前回の反転か
らの経過時間を判定し、そこで一括して非反転時対応処
理2を行うようにしても構わない。
FIG. 18 shows an execution procedure of the non-inversion handling process 2. In the non-reversal-time handling process 2, first, the comparison time TMREF is searched from a map (a table of the characteristic graph of FIG. 19) using the intake amount as a parameter (step 501). In this map, a value of control period when the downstream O2 feedback is converged × 1.2 to 2 is set. Then, (TIMER-TRE
V), that is, the elapsed time since the last reversal is the comparison time T
Check if it is longer than MREF (step 50)
3). If it is short here, this processing ends. On the other hand, if it is long, it is determined whether or not F2 = 0 (lean) (step 505). If lean, RSR 'at the present time is R
The SRPU is set and a temporary inversion point is set in preparation for the next learning (step 507). Further, a value obtained by subtracting a certain constant value KRSP from RSR 'is set as the learning value RSRLRN (step 509), and this processing is ended. On the other hand, if it is determined to be rich in step 505, R
Substituting RSR 'into SRPL (step 511), RS
R '+ KRSM is set as the learning value RSRLRN (step 513), and this processing ends. By the above-described processing, when the inversion of the downstream sensor does not occur for a long time, the learning can be forcibly performed based on the time. Since it is only necessary to set the optimum learning value at the time of downstream opening, the elapsed time from the previous inversion may be determined immediately before using the learning value, and the non-inversion handling processing 2 may be collectively performed there. Absent.

【0054】次に第2実施例を説明する。この第2実施
例は、ここまで説明した第1実施例とシステム的にやや
相違し、上流O2 フィードバック制御に、いわゆるリニ
アライズドPID制御を用いている。まず、この第2実
施例の特徴である上流O2 フィードバック制御の内容を
説明する。
Next, a second embodiment will be described. This second embodiment is slightly different from the first embodiment described so far in terms of system, and uses so-called linearized PID control for upstream O2 feedback control. First, the contents of the upstream O2 feedback control, which is a feature of this second embodiment, will be described.

【0055】図20に、第2実施例で電子制御装置30
が実行する上流O2 フィードバック制御処理ルーチンの
フローチャートを示す。また、図21に、この図20の
ルーチンの実行により実現されるフィードバック制御の
ブロック線図を示す。まず、図20の処理ルーチンを説
明し、その後、図21のブロック線図にしたがい本空燃
比フィードバック制御を詳述する。
FIG. 20 shows an electronic control unit 30 according to the second embodiment.
5 is a flowchart of an upstream O2 feedback control processing routine executed by the above. Further, FIG. 21 shows a block diagram of feedback control realized by executing the routine of FIG. First, the processing routine of FIG. 20 will be described, and then the main air-fuel ratio feedback control will be described in detail according to the block diagram of FIG.

【0056】図20に示す上流O2 フィードバック制御
ルーチンは、電子制御装置30のCPU31aにて、1
6msec毎のタイマ割り込みとして実行される。その
実行においては先ず、空燃比フィードバック実施条件が
成立したか否かを判断する(S600)。空燃比フィー
ドバック実施条件としては公知の例えば水温のレベル、
燃料カットの有無、加速増量中か否かといった条件があ
る。ここで空燃比フィードバック実施条件が成立してい
ないと判断された場合は(S600)、本ルーチンを一
旦終了する。
The upstream O 2 feedback control routine shown in FIG.
It is executed as a timer interrupt every 6 msec. In the execution, first, it is determined whether or not the air-fuel ratio feedback execution condition is satisfied (S600). Known air-fuel ratio feedback execution conditions include, for example, the water temperature level,
There are conditions such as the presence or absence of fuel cut and whether or not acceleration is being increased. If it is determined that the air-fuel ratio feedback execution condition is not satisfied (S600), this routine is once ended.

【0057】空燃比フィードバック実施条件が成立して
いると判断した場合(S600)、上流センサ19の出
力電圧VUを入力する(S610)。そして、出力電圧
VUから標準空気過剰率λ1を算出する(S620)。
ここで空気過剰率とは、理論空燃比のときの空気量を基
準(=1.0)とした時の実際に供給されている空気量
の比率である。標準空気過剰率λ1は、上流センサ19
の出力電圧に基づき、排気管内の酸素濃度から実際の混
合気における空気量を推定して算出した値である。次
に、アイドルスイッチ15bがオンか否かを判断する
(S630)。アイドルスイッチ15bがオンでないと
判断した場合(S630)、アイドル状態でないとし
て、非アイドル時用の特性グラフを参照し、ステップS
620で求めた標準空気過剰率λ1に対応する制御用空
気過剰率λ2を算出する(S640)。続いて、目標空
気過剰率λ0から制御用空気過剰率λ2を減算し、減算
した値を偏差△λにセットする(S650)。ここで目
標空気過剰率λ0とは、車両の走行状態に応じて決定さ
れる目標空燃比のときの空気過剰率をいい、例えば目標
空燃比が理論空燃比であるときλ0=1.0となる。
When it is determined that the air-fuel ratio feedback execution condition is satisfied (S600), the output voltage VU of the upstream sensor 19 is input (S610). Then, the standard excess air ratio λ1 is calculated from the output voltage VU (S620).
Here, the excess air ratio is a ratio of the actually supplied air amount when the air amount at the stoichiometric air-fuel ratio is used as a reference (= 1.0). The standard excess air ratio λ1 is determined by the upstream sensor 19
This is a value calculated by estimating the actual air amount in the air-fuel mixture from the oxygen concentration in the exhaust pipe based on the output voltage of. Next, it is determined whether the idle switch 15b is on (S630). When it is determined that the idle switch 15b is not on (S630), it is determined that the idle state is not established, and the characteristic graph for non-idle is referred to, and the step S
A control air excess ratio λ2 corresponding to the standard air excess ratio λ1 obtained in 620 is calculated (S640). Subsequently, the control excess air ratio λ2 is subtracted from the target excess air ratio λ0, and the subtracted value is set to the deviation Δλ (S650). Here, the target excess air ratio λ0 means an excess air ratio when the target air-fuel ratio is determined according to the running state of the vehicle, and for example, when the target air-fuel ratio is the theoretical air-fuel ratio, λ0 = 1.0. .

【0058】次に、現在の運転状態が急加速か否かを判
断する(S660)。急加速でないと判断した場合(S
660)、PID制御用演算パラメータを検索する(S
670)。一方、運転状態が急加速と判断した場合(S
660)、加速時用のPI制御用の演算パラメータを検
索する(S680)。
Next, it is determined whether or not the current operating condition is rapid acceleration (S660). When it is determined that the acceleration is not sudden (S
660), and retrieves the calculation parameter for PID control (S
670). On the other hand, when it is determined that the driving state is rapid acceleration (S
660), and a calculation parameter for PI control for acceleration is retrieved (S680).

【0059】非アイドル時は以上のように処理が進行す
るが、ステップS630でアイドルスイッチ15bがオ
ンと判断した場合、アイドル状態であるとして、アイド
ル時用の特性グラフを参照し、標準空気過剰率λ1に対
する制御用空気過剰率λ2を算出する(S690)。続
いて、目標空気過剰率λ0から制御用空気過剰率λ2を
減算し、減算値を偏差△λにセットする(S700)。
そして、PI制御用演算パラメータを検索する(S71
0)。
The processing proceeds as described above in the non-idle state, but when it is determined in step S630 that the idle switch 15b is on, it is determined that the idle state is set, and the characteristic graph for the idle time is referred to to determine the standard excess air ratio. The control air excess ratio λ2 for λ1 is calculated (S690). Then, the control excess air ratio λ2 is subtracted from the target excess air ratio λ0, and the subtracted value is set to the deviation Δλ (S700).
Then, the PI control calculation parameter is searched (S71).
0).

【0060】以上のようにしてアイドル状態か、非アイ
ドル状態か、非アイドル状態であれば急加速状態か定常
状態かという運転状態に応じて検索した演算パラメータ
(S670,680,710)から、次にFAFを演算
する(S720)。この後、本ルーチンを終了する。F
AFの演算結果は公知の手法により空燃比制御に利用さ
れ、FAFに基づいた空燃比制御が実行される。
From the calculation parameters (S670, 680, 710) retrieved according to the operating state such as the idle state, the non-idle state or the rapid acceleration state or the steady state in the non-idle state as described above, Then FAF is calculated (S720). Then, this routine is finished. F
The calculation result of AF is used for air-fuel ratio control by a known method, and the air-fuel ratio control based on FAF is executed.

【0061】次に、以上の図20の処理ルーチンの実行
により実現される上流O2 フィードバック制御を等価の
図21のブロック線図(下流O2 フィードバックを含
む)にしたがい説明する。上流センサ19の出力電圧V
Uはリニアライザ50に入力する。リニアライザ50は
上記ステップS610,620により実現されるもので
ある。リニアライザ50は、図22に示す特性グラフを
もつ(特性グラフのデータは予めROM31bにストア
されている)。この特性グラフは上流センサ19の出力
電圧VUと標準空気過剰率λ1との関係を示す。この特
性グラフを参照して、リニアライザ50は、入力した出
力電圧VUに対応する標準空気過剰率λ1を算出する。
Next, the upstream O2 feedback control realized by the execution of the processing routine of FIG. 20 will be described with reference to the equivalent block diagram of FIG. 21 (including downstream O2 feedback). Output voltage V of the upstream sensor 19
U is input to the linearizer 50. The linearizer 50 is realized by the steps S610 and 620. The linearizer 50 has the characteristic graph shown in FIG. 22 (the data of the characteristic graph is stored in the ROM 31b in advance). This characteristic graph shows the relationship between the output voltage VU of the upstream sensor 19 and the standard excess air ratio λ1. With reference to this characteristic graph, the linearizer 50 calculates the standard excess air ratio λ1 corresponding to the input output voltage VU.

【0062】算出した標準空気過剰率λ1は非アイドル
用の補正リニアライザ51、およびアイドル用の補正リ
ニアライザ53に入力する。補正リニアライザ51は上
記ステップS640により実現されるものである。補正
リニアライザ53は上記ステップS690により実現さ
れるものである。補正リニアライザ51は図23(A)
又は(B)に示す非アイドル時用の特性グラフを持ち、
補正リニアライザ53は図24に示すアイドル時用の特
性グラフを持つ(これらを規定するデータについても予
めROM31bにストアされている)。
The calculated standard excess air ratio λ1 is input to the non-idle correction linearizer 51 and the idle correction linearizer 53. The correction linearizer 51 is realized by the above step S640. The correction linearizer 53 is realized by the above step S690. The correction linearizer 51 is shown in FIG.
Or, having the characteristic graph for non-idle time shown in (B),
The correction linearizer 53 has a characteristic graph for idle time shown in FIG. 24 (data defining these is also stored in the ROM 31b in advance).

【0063】図23の非アイドル時用の特性グラフと図
24のアイドル時用の特性グラフとはともに標準空気過
剰率λ1と制御用空気過剰率λ2との関係を規定するも
のであるが、各特性グラフは部分的に共通した基本関係
を持つ。この共通した基本関係を図25に示す。
The non-idle characteristic graph of FIG. 23 and the idle characteristic graph of FIG. 24 both define the relationship between the standard excess air ratio λ1 and the control excess air ratio λ2. The characteristic graphs have some common basic relationships. This common basic relationship is shown in FIG.

【0064】即ち、基本関係とは、標準空気過剰率λ1
=1.0、即ち理論空燃比である時の標準空気過剰率の
値を中心とする前後各0.5パーセント計1パーセント
の幅の範囲外においては、標準空気過剰率λ1の増減に
かかわらず制御用空気過剰率λ2は増減せず一定値を保
つという関係である。図26にも所定空燃比範囲として
示しているが、上流センサ19の個体差や測定温度の差
による上流センサ19の出力電圧VUのばらつきが際だ
つのは、空気過剰率λ1=1.0を中心とする前後各
0.5パーセント計1パーセントの幅の範囲外であっ
て、1パーセントの幅の範囲内では、上流センサ19の
出力電圧のばらつきは無視できる程度に微小であり、そ
れは本発明者が実験により確認している。そこで、その
ように上流センサ19の出力電圧がばらつく空気過剰率
λ1=1.0を中心とした前後各0.5パーセント計1
パーセントの幅の範囲外においては、標準空気過剰率λ
1が増減しても制御用空気過剰率λ2が増減しない基本
関係を定めることにより、上流センサ19の出力電圧が
その個体差や測定温度の差によりばらついても、そのば
らつきを制御用空気過剰率λ2に反映させないようにし
たのである。
That is, the basic relationship is the standard excess air ratio λ1.
= 1.0, that is, outside the range of 0.5% in total and 1% before and after centering on the value of the standard air excess ratio at the stoichiometric air-fuel ratio, regardless of the increase or decrease of the standard air excess ratio λ1. The relationship is that the control excess air ratio λ2 is maintained at a constant value without increasing or decreasing. Although it is also shown in FIG. 26 as the predetermined air-fuel ratio range, the variation in the output voltage VU of the upstream sensor 19 due to the individual difference of the upstream sensor 19 and the difference in the measured temperature is conspicuous mainly in the excess air ratio λ1 = 1.0. Before and after the above 0.5% each, it is outside the range of 1% width in total, and within the range of 1% width, the variation of the output voltage of the upstream sensor 19 is negligibly small. Has confirmed by experiments. Therefore, the output voltage of the upstream sensor 19 fluctuates in such a manner.
Outside the range of percent, the standard excess air ratio λ
Even if the control air excess ratio λ2 does not increase or decrease even if 1 increases or decreases, even if the output voltage of the upstream sensor 19 varies due to the individual difference or the difference in the measured temperature, the variation is controlled. The reason is that it is not reflected in λ2.

【0065】次に、非アイドル時の特性グラフ(図2
3)とアイドル時の特性グラフ(図24)のもつ相違点
を説明する。図23(A),(B)に示すように、非ア
イドル時の特性グラフには、上記1パーセント幅の所定
空燃比範囲内において、上下あるいは左右に偏らせ、標
準空気過剰率λ1の増減に応じ増減する制御用空気過剰
率λ2の値を全体的にリッチ側あるいはリーン側に偏ら
せた関係も規定されている。ここにリッチ又はリーンと
は空燃比が理論空燃比よりもリッチかリーンかというこ
とを意味し、図中にそれぞれR,Lの符号にて示す(以
下同じ)。
Next, a characteristic graph at the time of non-idling (see FIG.
3) and the characteristic graph at the time of idling (FIG. 24) will be described. As shown in FIGS. 23 (A) and 23 (B), in the characteristic graph at the time of non-idling, the standard air excess ratio λ1 is increased / decreased by deviating vertically or horizontally within the predetermined air-fuel ratio range of the 1% width. There is also defined a relationship in which the value of the control air excess ratio λ2 that increases / decreases accordingly is biased toward the rich side or the lean side as a whole. Here, rich or lean means that the air-fuel ratio is richer or leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and is shown by the symbols R and L in the figure (hereinafter the same).

【0066】これに対して、アイドル時の特性グラフに
は、図24に示すように、理論空燃比の前後にわたる所
定空燃比範囲において、標準空気過剰率λ1の増減に応
じて増減する制御用空気過剰率λ2の増減率が、理論空
燃比を中心に基本的な増減率(図中鎖線で示した線の増
減率)よりも低減させた関係が規定されている。
On the other hand, in the characteristic graph at the time of idling, as shown in FIG. 24, the control air which increases / decreases in accordance with the increase / decrease of the standard air excess ratio λ1 in the predetermined air-fuel ratio range extending before and after the theoretical air-fuel ratio. The relationship is defined in which the increase / decrease rate of the excess rate λ2 is made lower than the basic increase / decrease rate (the increase / decrease rate of the chain line in the figure) centering on the theoretical air-fuel ratio.

【0067】以上説明した特性グラフ(図23,図2
4)を参照して、補正リニアライザ51および補正リニ
アライザ53からは、リニアライザ50より入力された
標準空気過剰率λ1に対応する制御用空気過剰率λ2が
出力される。非アイドル時用の補正リニアライザ51か
ら出力された制御用空気過剰率λ2は偏差演算回路55
に入力され、アイドル時用の補正リニアライザ53から
出力された制御用空気過剰率λ2は偏差演算回路57に
入力される。
The characteristic graph described above (see FIGS. 23 and 2).
4), the correction linearizer 51 and the correction linearizer 53 output the control excess air ratio λ2 corresponding to the standard excess air ratio λ1 input from the linearizer 50. The control excess air ratio λ2 output from the non-idle correction linearizer 51 is calculated by the deviation calculation circuit 55.
And the control excess air ratio λ2 output from the correction linearizer 53 for idle time is input to the deviation calculation circuit 57.

【0068】各偏差演算回路55,57からは入力され
た制御用空気過剰率λ2と目標空気過剰率λ0との偏差
△λが出力される。偏差△λに基づいて、以降、後述の
空燃比制御がなされる。空燃比制御においては、上述し
た非アイドル時とアイドル時との特性グラフの特徴の相
違から、次の制御特性が基本的に得られる。
The deviations .DELTA..lamda. Between the control excess air ratio .lamda.2 and the target excess air ratio .lamda.0 are output from the respective deviation calculation circuits 55 and 57. After that, based on the deviation Δλ, the air-fuel ratio control described later is performed. In the air-fuel ratio control, the following control characteristics are basically obtained due to the difference in characteristics of the characteristic graph between the non-idle time and the idle time described above.

【0069】非アイドル時とアイドル時とは共に、図2
5に示したように、所定空燃比範囲を外れた標準空気過
剰率λ1の入力に対しては一定値の制御用空気過剰率λ
2を出力する。従って、標準空気過剰率λ1が所定空燃
比範囲内にあるときは、標準空気過剰率λ1の増減に応
じて制御用空気過剰率λ2が増減するが、標準空気過剰
率λ1が所定空燃比範囲を外れると制御用空気過剰率λ
2はその増減を停止することになる。増減を停止して
も、制御用空気過剰率λ2は既に充分に大きな値あるい
は充分に小さな値に増減されている。このように増減さ
れる制御用空気過剰率λ2と目標空気過剰率λ0との偏
差△λに基づいて実行される空燃比フィードバック制御
は、制御用空気過剰率λ2と目標空気過剰率λ0とのず
れ量が反映しており、追従性がよい。このように追従性
が優れるのであるが、標準空気過剰率λ1が所定空燃比
範囲外にあるときは、標準空気過剰率λ1の増減にかか
わらず制御用空気過剰率λ2の増減が停止するため、所
定空燃比範囲外において顕著となる上流センサ19の出
力のばらつきは、空燃比フィードバック制御に入り込ま
ない。したがって、制御性能のばらつきがなくなり、エ
ミッションに対する影響もなくなる。
Both the non-idle time and the idle time are shown in FIG.
As shown in FIG. 5, when the standard excess air ratio λ1 out of the predetermined air-fuel ratio range is input, the control excess air ratio λ is constant.
2 is output. Therefore, when the standard air excess ratio λ1 is within the predetermined air-fuel ratio range, the control air excess ratio λ2 increases or decreases according to the increase or decrease of the standard air excess ratio λ1, but the standard air excess ratio λ1 does not exceed the predetermined air-fuel ratio range. If deviated, excess air ratio for control λ
2 will stop the increase and decrease. Even if the increase / decrease is stopped, the control air excess ratio λ2 has already been increased / decreased to a sufficiently large value or a sufficiently small value. The air-fuel ratio feedback control that is executed based on the deviation Δλ between the control excess air ratio λ2 and the target excess air ratio λ0 as described above is the difference between the control excess air ratio λ2 and the target excess air ratio λ0. The amount is reflected and the followability is good. As described above, the followability is excellent, but when the standard excess air ratio λ1 is outside the predetermined air-fuel ratio range, the increase or decrease of the control excess air ratio λ2 stops regardless of the increase or decrease of the standard excess air ratio λ1, The variation in the output of the upstream sensor 19 which becomes noticeable outside the predetermined air-fuel ratio range does not enter the air-fuel ratio feedback control. Therefore, there is no variation in control performance and no influence on emissions.

【0070】また、非アイドル時であって、標準空気過
剰率が所定空燃比範囲内にある時は、次のような制御特
性が基本的に実現される。図27に非アイドル時の特性
グラフの一例を示す。この特性グラフには実線と鎖線と
で2つの特性が示される。実線は制御用空気過剰率λ2
の値を全体的にリーン側に偏らせた特性である。鎖線は
偏りのない特性で比較のために特に示した。この2つの
特性のいずれかが補正リニアライザ51に登録されてい
る場合、補正リニアライザ51が出力する制御用空気過
剰率λ2は、図28のタイムチャートに示すように変化
する。タイムチャートで実線で示す変化は特性グラフ
(図27)で実線で示した特性によるもの、タイムチャ
ートで鎖線で示す変化は特性グラフ(図27)で鎖線で
示した特性によるものである。
In the non-idle state, when the standard excess air ratio is within the predetermined air-fuel ratio range, the following control characteristics are basically realized. FIG. 27 shows an example of the characteristic graph at the time of non-idling. In this characteristic graph, two characteristics are shown by a solid line and a chain line. The solid line is the control excess air ratio λ2
It is a characteristic that the value of is biased toward the lean side as a whole. The chain line is a property without bias and is shown especially for comparison. When either of these two characteristics is registered in the correction linearizer 51, the control excess air ratio λ2 output by the correction linearizer 51 changes as shown in the time chart of FIG. 28. The change indicated by the solid line in the time chart is due to the characteristic indicated by the solid line in the characteristic graph (FIG. 27), and the change indicated by the chain line in the time chart is due to the characteristic indicated by the dashed line in the characteristic graph (FIG. 27).

【0071】鎖線で示す変化では、制御用空気過剰率λ
2の平均値、つまり制御用空気過剰率λ2がリッチ側に
あるときの面積とリーン側にあるときの面積とが同じに
なる位置が、理論空燃比に重なる。これに対して、実線
で示す変化では、制御用空気過剰率λ2の平均値つまり
制御用空気過剰率λ2がリッチ側にあるときの面積とリ
ーン側にあるときの面積(斜線で図示)とが同じになる
値がリーン側にずれる。
In the change indicated by the chain line, the control excess air ratio λ
The average value of 2, that is, the position where the area when the control air excess ratio λ2 is on the rich side is the same as the area when it is on the lean side, overlaps with the theoretical air-fuel ratio. On the other hand, in the change indicated by the solid line, the average value of the control air excess ratio λ2, that is, the area when the control air excess ratio λ2 is on the rich side and the area when it is on the lean side (shown by diagonal lines) are The same value shifts to the lean side.

【0072】このようにリーン側にずれる結果、空燃比
制御はリッチ側に補正するように働く。もし、図27の
特性が制御用空気過剰率λ2の値を全体的にリッチ側に
偏らせた関係にあれば、同じ作用により空燃比制御はリ
ーン側に補正するように働く。つまり、特性グラフ(図
27)における制御用空気過剰率λ2の値をリーン側あ
るいはリッチ側に偏らせるずれ量を設定変更することに
より空燃比制御の中心の微調整が可能になる。したがっ
て、エンジンの個性により、エミッションが規制値内に
収まる最適な空燃比が異なっても、上記ずれ量の設定変
更により、この最適な空燃比に空燃比制御中心を設定す
る制御が簡単に実現されることになる。
As a result of the shift to the lean side in this way, the air-fuel ratio control works to correct to the rich side. If the characteristic of FIG. 27 has a relationship in which the value of the control air excess ratio λ2 is biased to the rich side as a whole, the same action causes the air-fuel ratio control to correct to the lean side. That is, the center of the air-fuel ratio control can be finely adjusted by changing the setting of the deviation amount that biases the value of the control air excess ratio λ2 in the characteristic graph (FIG. 27) toward the lean side or the rich side. Therefore, even if the optimum air-fuel ratio at which the emission falls within the regulation value differs due to the individuality of the engine, the control to set the air-fuel ratio control center to this optimum air-fuel ratio can be easily realized by changing the setting of the above deviation amount. Will be.

【0073】第2実施例においては、このλ2の値を下
流O2 フィードバックの制御対象とし下流センサ119
の出力に応じ補正リニアライザ51のλ2特性を変え
る。具体的には、図23(A)において、λ1=1.0
の時のλ2の値をKλとして設定し、λ2の特性を変え
る。下流O2 フィードバックによりKλの値が決まれ
ば、固定値のa、b点及びKλの値よりλ2のλ1に対
する値は周知の1次関数式等で表現できる。こうして補
正リニアライザ51のλ2特性を変えることができる。
なおフローチャートを図29〜図34に示す。また、こ
のフローの中で使われているKλ値を下流O2 フィード
バックで制御するマップ特性を図35〜図37に示す。
なお、非反転時対応処理2に用いる比較時間TMREF
の検索用のマップは第1実施例と全く同じものを用い
る。また、Kλ′はRSR′に対応する算出値であり、
KλPROはRSPROに対応する量産補正値であり、
△KλM,△KλP,△KλIM,△KλIPは△RS
M,△RSP,△RSIM,△RSIPに対応する増分
であり、KλOFSはRSOFSに対応する調整量であ
り、KMM,KPPはKRSM,KRSPに対応する所
定量であり、KλPL,KλPUはRSPL,RSPU
に対応する反転時の算出値であり、KλLRNはRSR
LRNに対応する学習値である。
In the second embodiment, the value of λ2 is used as the control target of the downstream O2 feedback, and the downstream sensor 119 is used.
The λ2 characteristic of the correction linearizer 51 is changed according to the output of Specifically, in FIG. 23A, λ1 = 1.0
The value of λ2 at that time is set as Kλ, and the characteristic of λ2 is changed. If the value of K.lamda. Is determined by the downstream O.sub.2 feedback, the value of .lamda.2 for .lamda.1 can be expressed by a well-known linear function formula or the like from the fixed values a and b and the value of K.lamda. In this way, the λ2 characteristic of the correction linearizer 51 can be changed.
The flowcharts are shown in FIGS. 29 to 34. Further, the map characteristics for controlling the Kλ value used in this flow by the downstream O2 feedback are shown in FIGS.
It should be noted that the comparison time TMREF used in the non-inversion handling processing 2
The same map as in the first embodiment is used as the search map. Kλ ′ is a calculated value corresponding to RSR ′,
KλPRO is a mass production correction value corresponding to RSPRO,
△ KλM, △ KλP, △ KλIM, △ KλIP are △ RS
M, ΔRSP, ΔRSIM, and ΔRSIP are increments, KλOFS is an adjustment amount corresponding to RSOFS, KMM and KPP are predetermined amounts corresponding to KRSM and KRSP, and KλPL and KλPU are RSPL and RSPU.
Is a calculated value at the time of inversion corresponding to, and KλLRN is RSR
It is a learning value corresponding to the LRN.

【0074】この第2実施例での下流O2 フィードバッ
ク制御処理は、フローチャートを見比べると分かるよう
に、加減算の符号などが第1実施例と若干異なる。これ
は、第1実施例ではRSR′を増やせば空燃比がリッチ
方向に変化したのに対し、第2実施例では、Kλを増や
すとリーン方向に変化することによるものである。この
ため、リーンの時Kλが減少し、リッチの時に増加する
特性を持つことを考慮して符号が反対になっていたりす
るのである。また、第1実施例のステップ209に相当
する処理がない点も異なっている。その他の点における
下流O2 フィードバックの動作については第1実施例に
て詳述したので、ここでは省く。
In the downstream O 2 feedback control processing in the second embodiment, as can be seen by comparing the flowcharts, the signs of addition and subtraction are slightly different from those in the first embodiment. This is because the air-fuel ratio changes in the rich direction when RSR 'is increased in the first embodiment, whereas it changes in the lean direction when Kλ is increased in the second embodiment. For this reason, the sign is opposite in consideration of the fact that Kλ decreases when lean and increases when rich. It is also different in that there is no process corresponding to step 209 of the first embodiment. The operation of the downstream O2 feedback in the other points has been described in detail in the first embodiment, and will be omitted here.

【0075】以下さらに上流O2 フィードバック制御を
詳細に説明する。まず、非アイドル時について説明す
る。非アイドル時用の偏差演算回路55から出力された
偏差△λは、定常時用のPIDコントローラ59と急加
速時用のPIコントローラ61とに出力される。PID
コントローラ59は、以下の数1で示される伝達関数G
c(S)のフィードバック制御を行うものである。
The upstream O 2 feedback control will be described in more detail below. First, the non-idle time will be described. The deviation Δλ output from the deviation calculation circuit 55 for non-idle time is output to the PID controller 59 for steady state and the PI controller 61 for rapid acceleration. PID
The controller 59 uses the transfer function G represented by the following mathematical expression 1.
The feedback control of c (S) is performed.

【0076】[0076]

【数1】 [Equation 1]

【0077】ただし、Kp:比例定数、Ki:積分定
数、Kk:微分定数、Kd:微分寄与定数である。この
数1における微分要素(Kk・S)/(1+Kd・S)
は近似微分である。
However, Kp is a proportional constant, Ki is an integral constant, Kk is a differential constant, and Kd is a differential contribution constant. Differential element (Kk · S) / (1 + Kd · S)
Is an approximate derivative.

【0078】この数1と等価の数2に示す演算式とにし
たがって、既述した処理ルーチン(図20)のステップ
S720では演算量FAFが求められる。
The calculation amount FAF is obtained in step S720 of the above-described processing routine (FIG. 20) in accordance with the calculation formula shown in Eq.

【0079】[0079]

【数2】 [Equation 2]

【0080】ただし、FAF:空燃比補正係数、FAF
P:FAF比例部分、FAFI:FAF積分部分、FA
FD:FAF微分部分、△λ:偏差△λである。なお、
計算は、まず△λを算出し、次いでFAFP、FAF
I、FAFD、最後にFAFの順で16msec毎に行
う。また、式中でi−1のついている項は、前回(16
msec前)に算出した値である。
However, FAF: air-fuel ratio correction coefficient, FAF
P: FAF proportional part, FAFI: FAF integral part, FA
FD: FAF differential part, Δλ: deviation Δλ. In addition,
For calculation, first calculate Δλ, then FAFP, FAF
I, FAFD, and finally FAF are performed every 16 msec. In addition, the term with i-1 in the formula is (16
It is a value calculated before msec).

【0081】他方、急加速時用のPIコントローラ61
は、数1及び数2にてKk=Kd=0としたものに相当
する。但し、用いられるKp,Kiの値は定常時用とは
異なってもよい。これら定数を用いて、既述した処理ル
ーチン(図20)のステップ720で演算量FAFが求
められる。
On the other hand, PI controller 61 for sudden acceleration
Corresponds to the case where Kk = Kd = 0 in the equations 1 and 2. However, the values of Kp and Ki used may be different from those for steady-state use. Using these constants, the calculation amount FAF is obtained in step 720 of the above-described processing routine (FIG. 20).

【0082】以上のようにしてPIDコントローラ59
およびPIコントローラ61から出力された演算量FA
Fは第1選択回路63に入力される。また、第1選択回
路63にはエアフロメータ13の出力より演算された時
間又は回転当りのエンジン吸気量変化△G/Nが入力さ
れる。この第1選択回路63は処理ルーチン(図20)
のステップS660により実現されるものである。即
ち、第1選択回路63は、△G/Nにより定常時か急加
速時かを判断し、定常時であればPIDコントローラ5
9からの演算量FAFを下流の第2選択回路67に出力
し、急加速時であればPIコントローラ61からの演算
量FAFを第2選択回路67に出力する。
As described above, the PID controller 59
And the calculation amount FA output from the PI controller 61
F is input to the first selection circuit 63. Further, the engine intake air amount change ΔG / N per time or rotation calculated from the output of the air flow meter 13 is input to the first selection circuit 63. This first selection circuit 63 has a processing routine (FIG. 20).
Of step S660. That is, the first selection circuit 63 determines whether it is the steady state or the rapid acceleration based on ΔG / N, and if it is the steady state, the PID controller 5
The calculation amount FAF from 9 is output to the downstream second selection circuit 67, and the calculation amount FAF from the PI controller 61 is output to the second selection circuit 67 during rapid acceleration.

【0083】次にアイドル時について説明する。アイド
ル時用の偏差演算回路から出力された偏差△λはPIコ
ントローラ65に出力される。PIコントローラ65は
急加速時用と同じく数1、及び数2にてKk=Kd=0
としたものに相当する。但し用いられるKp,Kiの値
は定常時用、急加速時用とは異なる。これら定数を用
い、既述した処理ルーチン(図20)のステップ720
で演算量FAFが求められる。
Next, the idle time will be described. The deviation Δλ output from the deviation calculation circuit for idle time is output to the PI controller 65. The PI controller 65 is Kk = Kd = 0 in the equations 1 and 2 as in the case of the sudden acceleration.
Is equivalent to However, the values of Kp and Ki used are different from those for steady time and for rapid acceleration. Using these constants, step 720 of the processing routine described above (FIG. 20).
Then, the calculation amount FAF is obtained.

【0084】このようにPIコントローラ65はPI制
御を実現する。PIコントローラ65から出力された演
算量FAFは第2選択回路67に入力される。第2選択
回路67には、また、アイドルスイッチ15bからの信
号が入力される。第2選択回路67は上記ステップS6
30により実現されるものである。
In this way, the PI controller 65 realizes PI control. The calculation amount FAF output from the PI controller 65 is input to the second selection circuit 67. The signal from the idle switch 15b is also input to the second selection circuit 67. The second selection circuit 67 performs the above step S6.
It is realized by 30.

【0085】この第2選択回路67は、アイドルスイッ
チ15bの接点状態によりアイドル時か非アイドル時か
を判断し、非アイドル時であればPIDコントローラ5
9またはPIコントローラ61から出力された演算量F
AFをエンジン1に出力し、アイドル時であればPIコ
ントローラ65から出力された演算量FAFをエンジン
1に出力する。エンジン1は公知構成により演算量FA
Fに基づいて空燃比フィードバック制御を実行する。
The second selection circuit 67 determines whether the idle switch 15b is in the idle state or the non-idle state according to the contact state of the idle switch 15b.
9 or the calculation amount F output from the PI controller 61
The AF is output to the engine 1, and the calculation amount FAF output from the PI controller 65 is output to the engine 1 when idling. The engine 1 has a well-known configuration and the calculation amount FA
The air-fuel ratio feedback control is executed based on F.

【0086】以上、第2実施例では上流O2 フィードバ
ックにリニアライズドPID制御を用いているため、第
1実施例に対し、より優れたA/F制御性を発揮する。
また、下流センサの反転ない時でも学習が進行する効果
については、第1実施例と全く同様である。
As described above, in the second embodiment, since the linearized PID control is used for the upstream O2 feedback, the A / F control performance superior to that of the first embodiment is exhibited.
Further, the effect that the learning progresses even when the downstream sensor is not reversed is exactly the same as in the first embodiment.

【0087】以上、本発明のいくつかの実施例を説明し
たが、本発明はこれら実施例に限らず、種々なる態様に
て実施することができる。例えば、実施例のエンジン制
御システムではエアフロメータを使用しているが、代わ
りに吸気圧センサ、スロットルセンサを用いたシステム
にも適用できるのは言うまでもない。
Although some embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments and can be implemented in various modes. For example, although the air flow meter is used in the engine control system of the embodiment, it goes without saying that the present invention can also be applied to a system using an intake pressure sensor and a throttle sensor.

【0088】[0088]

【発明の効果】本発明の空燃比制御装置によれば、下流
側の酸素センサの出力信号が反転しない状態が継続して
いても、所定の状態になれば強制的に学習値を更新する
ので、制御周期が長くて応答性が遅いという2O2 セン
サシステムの弱点をカバーして、どのような状態にあっ
ても速やかに最適なエミッション状態に収束させること
ができる。
According to the air-fuel ratio control apparatus of the present invention, even if the output signal of the oxygen sensor on the downstream side does not reverse, the learning value is forcibly updated when it reaches a predetermined state. By covering the weak point of the 2O2 sensor system that the control cycle is long and the response is slow, the optimal emission state can be promptly converged regardless of the state.

【0089】請求項2記載の装置では、これを下流側の
酸素センサがある時点からなかなか反転しなくなってし
まった場合に対して有効に機能し、請求項3,4記載の
装置は、そういった場合のみならず、最初から全く反転
が起こらない様な場合に対しても有効に機能する。特
に、請求項5記載の装置では、触媒のO2 ストレージ能
力との関係をも考慮してオーバーシュートを来すことな
く最適エミッション特性を維持するのに適している。
The apparatus according to claim 2 effectively functions when the oxygen sensor on the downstream side does not easily invert from a certain point in time, and the apparatus according to claims 3 and 4 in such a case. Not only that, but it works effectively even in the case where no inversion occurs from the beginning. In particular, the apparatus according to claim 5 is suitable for maintaining the optimum emission characteristics without causing overshoot in consideration of the relationship with the O2 storage capacity of the catalyst.

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

【図1】 本発明を例示する概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating the present invention.

【図2】 本発明の請求項2〜4記載の発明を例示する
説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the invention according to claims 2 to 4 of the present invention.

【図3】 実施例のシステムの概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a system according to an embodiment.

【図4】 実施例における制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a control device according to an embodiment.

【図5】 上流O2 フィードバック制御のフローチャー
トである。
FIG. 5 is a flowchart of upstream O2 feedback control.

【図6】 下流O2 フィードバック制御のフローチャー
トである。
FIG. 6 is a flowchart of downstream O 2 feedback control.

【図7】 下流O2 フィードバック制御のフローチャー
トである。
FIG. 7 is a flowchart of downstream O 2 feedback control.

【図8】 下流O2 フィードバック制御のフローチャー
トである。
FIG. 8 is a flowchart of downstream O 2 feedback control.

【図9】 下流O2 フィードバック制御におけるRSP
RO検索処理のフローチャートである。
FIG. 9: RSP in downstream O 2 feedback control
It is a flow chart of RO search processing.

【図10】 RSPRO検索処理で用いるRSPROマ
ップの特性を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing characteristics of an RSPRO map used in the RSPRO search process.

【図11】 下流O2 フィードバック制御におけるRS
OFS検索処理で用いるRSOFSマップの特性を示す
グラフである。
FIG. 11: RS in downstream O 2 feedback control
It is a graph which shows the characteristic of the RSOFS map used by OFS search processing.

【図12】 下流O2 フィードバック制御における反転
時処理のフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart of processing at the time of reversal in downstream O 2 feedback control.

【図13】 下流O2 フィードバック制御における△R
S検索処理で用いる△RSマップの特性を示すグラフで
ある。
FIG. 13 ΔR in downstream O 2 feedback control
9 is a graph showing the characteristics of the ΔRS map used in the S search process.

【図14】 触媒中のO2 ストレージ量及び下流センサ
の出力変化を排ガス流量の大小と関連して表したグラフ
である。
FIG. 14 is a graph showing the amount of O 2 storage in the catalyst and the output change of the downstream sensor in relation to the exhaust gas flow rate.

【図15】 下流O2 フィードバック制御における非反
転時対応処理1のフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart of a non-inversion handling process 1 in the downstream O 2 feedback control.

【図16】 上流O2 フィードバックのタイミングチャ
ートである。
FIG. 16 is a timing chart of upstream O 2 feedback.

【図17】 非反転時対応処理1による下流O2 フィー
ドバックのタイミングチャートである。
FIG. 17 is a timing chart of the downstream O 2 feedback by the non-inversion handling processing 1.

【図18】 下流O2 フィードバック制御における非反
転時対応処理2のフローチャートである。
FIG. 18 is a flowchart of a non-inversion handling process 2 in the downstream O 2 feedback control.

【図19】 非反転時対応処理2に用いる比較時間TM
REFの検索用のマップの特性を示すグラフである。
FIG. 19 is a comparison time TM used in the non-inverting correspondence processing 2.
It is a graph which shows the characteristic of the map for search of REF.

【図20】 第2実施例における上流O2 フィードバッ
ク制御のフローチャートである。
FIG. 20 is a flowchart of upstream O 2 feedback control in the second embodiment.

【図21】 第2実施例にて実現される空燃比制御のブ
ロック線図である。
FIG. 21 is a block diagram of air-fuel ratio control realized in the second embodiment.

【図22】 上流センサの出力電圧と標準空気過剰率と
の関係を規定した特性グラフである。
FIG. 22 is a characteristic graph that defines the relationship between the output voltage of the upstream sensor and the standard excess air ratio.

【図23】 非アイドル時における標準空気過剰率と制
御用空気過剰率との関係を規定した特性グラフである。
FIG. 23 is a characteristic graph that defines the relationship between the standard excess air ratio and the control excess air ratio when not idle.

【図24】 アイドル時における標準空気過剰率と制御
用空気過剰率との関係を規定した特性グラフである。
FIG. 24 is a characteristic graph that defines the relationship between the standard excess air ratio and the control excess air ratio during idling.

【図25】 非アイドル時の特性とアイドル時の特性と
に共通な基本特性を示す特性グラフである。
FIG. 25 is a characteristic graph showing basic characteristics common to a non-idle characteristic and an idle characteristic.

【図26】 酸素センサの出力と実際の空気過剰率との
間に生ずる固体差等に起因するばらつきを示すグラフで
ある。
FIG. 26 is a graph showing a variation caused by an individual difference or the like that occurs between the output of the oxygen sensor and the actual excess air ratio.

【図27】 非アイドル時の特性グラフの一態様を示す
特性グラフである。
FIG. 27 is a characteristic graph showing one mode of the characteristic graph at the time of non-idling.

【図28】 制御用空気過剰率の変化を示すタイムチャ
ートである。
FIG. 28 is a time chart showing changes in the control excess air ratio.

【図29】 下流O2 フィードバック制御のフローチャ
ートである。
FIG. 29 is a flowchart of downstream O 2 feedback control.

【図30】 下流O2 フィードバック制御のフローチャ
ートである。
FIG. 30 is a flowchart of downstream O 2 feedback control.

【図31】 下流O2 フィードバック制御におけるKλ
PRO検索処理のフローチャートである。
FIG. 31: Kλ in downstream O 2 feedback control
It is a flow chart of PRO search processing.

【図32】 下流O2 フィードバック制御における反転
時処理のフローチャートである。
FIG. 32 is a flow chart of processing during reversal in downstream O 2 feedback control.

【図33】 下流O2 フィードバック制御における非反
転時対応処理1のフローチャートである。
FIG. 33 is a flowchart of non-inversion handling processing 1 in downstream O 2 feedback control.

【図34】 下流O2 フィードバック制御における非反
転時対応処理2のフローチャートである。
FIG. 34 is a flowchart of a non-inversion handling process 2 in the downstream O 2 feedback control.

【図35】 KλPRO検索処理で用いるKλPROマ
ップの特性を示すグラフである。
FIG. 35 is a graph showing the characteristics of a KλPRO map used in the KλPRO search process.

【図36】 下流O2 フィードバック制御におけるKλ
OFS検索処理で用いるKλOFSマップの特性を示す
グラフである。
FIG. 36: Kλ in downstream O 2 feedback control
9 is a graph showing characteristics of a KλOFS map used in the OFS search process.

【図37】 下流O2 フィードバック制御における△K
λ検索処理で用いる△Kλマップの特性を示すグラフで
ある。
FIG. 37 ΔK in the downstream O 2 feedback control
6 is a graph showing characteristics of a ΔKλ map used in a λ search process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・エンジン、13・・・エアフロメータ、15b
・・・アイドルスイッチ、19・・・上流センサ、25
・・・回転数センサ、30・・・電子制御装置、31・
・・マイクロコンピュータ、118・・・触媒、119
・・・下流センサ。
1 ... Engine, 13 ... Air flow meter, 15b
... Idle switch, 19 ... Upstream sensor, 25
... Rotation speed sensor, 30 ... Electronic control device, 31 ...
..Microcomputers, 118 ... Catalysts, 119
... Downstream sensor.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気管に設けられた三元触媒
と、 該三元触媒の上流及び下流にそれぞれ設けられた酸素セ
ンサと、 該酸素センサの内の下流側のセンサの出力に応じて、空
燃比制御に必要な制御定数を算出する制御定数算出手段
と、 前記下流側の酸素センサの出力がリッチとリーンとの間
で反転するタイミングで前記制御定数算出手段の算出し
ている制御定数を学習する学習手段と、 上流側の酸素センサの出力と、前記算出若しくは学習さ
れている制御定数とに基づいて空燃比制御を実行する空
燃比制御手段とを備えた内燃機関の空燃比制御装置にお
いて、 前記下流側の酸素センサの出力に反転が生じなくても、
所定の状態になったら強制的に学習を実行する強制学習
手段をも備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御
装置。
1. A three-way catalyst provided in an exhaust pipe of an internal combustion engine, an oxygen sensor provided upstream and downstream of the three-way catalyst, and an output of a downstream sensor of the oxygen sensor. The control constant calculation means for calculating the control constant necessary for the air-fuel ratio control, and the control calculated by the control constant calculation means at the timing when the output of the oxygen sensor on the downstream side is inverted between rich and lean. Air-fuel ratio control of an internal combustion engine provided with learning means for learning a constant, air-fuel ratio control means for performing air-fuel ratio control based on the output of the upstream oxygen sensor and the calculated or learned control constant. In the device, even if the output of the oxygen sensor on the downstream side does not reverse,
An air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine, further comprising a forced learning means for forcibly executing learning when a predetermined state is reached.
【請求項2】 請求項1記載の内燃機関の空燃比制御装
置において、前記所定の状態として、前記制御定数算出
手段により算出されている制御定数が、前記下流側の酸
素センサの出力が前々回の反転時に算出されていた制御
定数を越える値として算出されたときを設定してあるこ
とを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
2. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control constant calculated by the control constant calculating means is set to a value before the output of the oxygen sensor on the downstream side before the predetermined state. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, wherein a time calculated as a value exceeding a control constant calculated at the time of inversion is set.
【請求項3】 請求項1又は請求項2記載の内燃機関の
空燃比制御装置において、前記所定の状態として、前記
制御定数算出手段により算出されている制御定数が、現
在の学習値に対して所定以上外れたときを設定してある
ことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
3. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the control constant calculated by the control constant calculating means as the predetermined state is relative to a current learning value. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, wherein a time when a deviation from a predetermined value or more is set.
【請求項4】 請求項1〜請求項3のいずれか記載の内
燃機関の空燃比制御装置において、前記所定の状態とし
て、前回の出力反転時から所定時間以上経過したときを
設定してあることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装
置。
4. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the predetermined state is set when a predetermined time or more has elapsed since the last output reversal. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine.
【請求項5】 請求項4記載の内燃機関の空燃比制御装
置において、前記所定時間を、排ガス流量に関連して定
めることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
5. The air-fuel ratio control system for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the predetermined time is determined in relation to an exhaust gas flow rate.
JP31197293A 1993-12-13 1993-12-13 Air-fuel ratio control device for internal combustion engine Expired - Fee Related JP3291876B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31197293A JP3291876B2 (en) 1993-12-13 1993-12-13 Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
US08/357,224 US5528899A (en) 1993-12-13 1994-12-12 Air-fuel ratio control apparatus for internal combustion engines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31197293A JP3291876B2 (en) 1993-12-13 1993-12-13 Air-fuel ratio control device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07166936A true JPH07166936A (en) 1995-06-27
JP3291876B2 JP3291876B2 (en) 2002-06-17

Family

ID=18023657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31197293A Expired - Fee Related JP3291876B2 (en) 1993-12-13 1993-12-13 Air-fuel ratio control device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3291876B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5979419A (en) * 1997-12-02 1999-11-09 Suzuki Motor Corporation Apparatus for controlling the air-fuel ratio in an internal combustion engine
JP2007309265A (en) * 2006-05-19 2007-11-29 Toyota Motor Corp Valve timing control device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5979419A (en) * 1997-12-02 1999-11-09 Suzuki Motor Corporation Apparatus for controlling the air-fuel ratio in an internal combustion engine
DE19855495C2 (en) * 1997-12-02 2003-07-03 Suzuki Motor Co Device for controlling the fuel air ratio in an internal combustion engine
JP2007309265A (en) * 2006-05-19 2007-11-29 Toyota Motor Corp Valve timing control device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3291876B2 (en) 2002-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6045742A (en) Air-fuel ratio controller for internal-combustion engine
JPH0718368B2 (en) Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine
JPH0742587A (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JPH1182114A (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
US5528899A (en) Air-fuel ratio control apparatus for internal combustion engines
JPH05296087A (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP2754433B2 (en) Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine
KR100204831B1 (en) Method and apparatus for controlling air-fuel ratio of an internal combustion engine
JPH03134241A (en) Air-fuel ratio controller of internal combustion engine
JPH10159625A (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP3291876B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JPH06280662A (en) Trouble detection device of air-fuel ratio controller
JP3189381B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JPH07189797A (en) Air-fuel ratio controller of engine
JPH05231216A (en) Method for detecting degradation of oxygen sensor
JPH08158915A (en) Air fuel ratio control device for internal combustion engine
JP3603490B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP2521037B2 (en) Engine air-fuel ratio control device
JPS63176641A (en) Air-fuel ratio controller for internal combustion engine
JPH07189783A (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JPH11182296A (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP3550825B2 (en) Engine air-fuel ratio control device
JPH07238854A (en) Fuel feeding control device of internal combustion engine
JP2936780B2 (en) Catalyst deterioration detection device
JPH08284651A (en) Catalyst temperature estimating device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees