JPH0763090A - Air-fuel ratio controller of internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio controller of internal combustion engine

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Publication number
JPH0763090A
JPH0763090A JP20641793A JP20641793A JPH0763090A JP H0763090 A JPH0763090 A JP H0763090A JP 20641793 A JP20641793 A JP 20641793A JP 20641793 A JP20641793 A JP 20641793A JP H0763090 A JPH0763090 A JP H0763090A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel ratio
air
lean
sensor
delay
Prior art date
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Pending
Application number
JP20641793A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Arimura
孝士 有村
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP20641793A priority Critical patent/JPH0763090A/en
Publication of JPH0763090A publication Critical patent/JPH0763090A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To check any slippage in a feedback compensation value irrespective of the characteristic of a lean sensor detecting an air-fuel ratio by operating any delay of up to skip execution of the feedback compensation value in air-fuel ratio feedback control, on the basis of a crank angle. CONSTITUTION:An actual air-fuel ratio in a fuel mixture to be burnt in an internal combustion engine 1 is detected by a lean sensor M2. In addition, this actual air-fuel ratio detected is compared with the target air-fuel ratio, and air-fuel ratio feedback control is executed by a feedback control means M3 so as to make the actual air-fuel ratio accord with the target air-fuel ratio. In this case, rotational frequency of the engine 1 is calculated by a crank angle detecting means M4 in a crank angle unit. In succession, on the basis of a crank angle detected, any delay of up to the skip execution of a feedback compensation value is operated by a delay operational means M5. Furthermore skip executive timing is controlled according to the delay of a crank angle reference operated.

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、実空燃比を検出するリ
ーンセンサの出力と目標空燃比とを比較して実際の空燃
比を目標空燃比に一致させる空燃比フィードバック制御
を実行する内燃機関の空燃比制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine which executes an air-fuel ratio feedback control for comparing the output of a lean sensor for detecting an actual air-fuel ratio with a target air-fuel ratio to match the actual air-fuel ratio with the target air-fuel ratio. Relates to the air-fuel ratio control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、酸素センサ(以下O2 センサと記
す)の出力信号と理論空燃比を表す基準値とを比較する
ことによってリーン及びリッチの判定を行い、その判定
結果に応じて空燃比フィードバック制御を行う内燃機関
の空燃比制御装置が知られている。このような空燃比制
御装置におけるO2 センサの応答速度は、リーンからリ
ッチに変化する時よりもリッチからリーンに変化する時
の方が遅いため、O2 センサ出力を基準電圧と単純に比
較してリッチ、リーンを判定すると必然的に空燃比は理
論空燃比よりもリーンになる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a lean or rich determination is made by comparing an output signal of an oxygen sensor (hereinafter referred to as an O 2 sensor) with a reference value representing a theoretical air-fuel ratio, and the air-fuel ratio is determined according to the determination result. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine that performs feedback control is known. Since the response speed of the O 2 sensor in such an air-fuel ratio control device is slower when changing from rich to lean than when changing from lean to rich, the O 2 sensor output is simply compared with the reference voltage. When the rich or lean is judged by inevitably, the air-fuel ratio becomes leaner than the stoichiometric air-fuel ratio.

【0003】これに対し、特公昭61−56413号に
開示されている空燃比制御装置においては、O2 センサ
出力が基準電圧を越えたり、又は下回ったとき、それぞ
れにディレイを設けている。そして、リーンからリッチ
になった時よりもリッチからリーンになった時のディレ
イを大きくすることで、O2 センサの応答速度の違いを
補償しようとするものである。また、この場合のディレ
イの値は時間を基準として設定され、「時間一定」の固
定値であった。
On the other hand, in the air-fuel ratio control device disclosed in Japanese Patent Publication No. 61-56413, a delay is provided when the output of the O 2 sensor exceeds or falls below the reference voltage. The delay at the time of changing from the rich to the lean is made larger than that at the time of changing from the lean to the rich so as to compensate for the difference in the response speed of the O 2 sensor. Further, the delay value in this case was set on the basis of time, and was a fixed value of "constant time".

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】この特公昭61−56
413号の空燃比制御装置において用いられているO2
センサは、理論空燃比近傍で出力が急変する形式のセン
サである。しかしながらそのO2 センサとは異なる形式
のセンサもある。リーンセンサは、排気中の酸素濃度か
ら燃焼に用いた燃料混合気の空燃比に対応する電流信号
を出力する形式であり、実際の空燃比をリニアに検出す
る。このリーンセンサの場合には、構造上の違いによ
り、上記応答時間の差が従来のO2 センサに比べると大
きく、かつエンジンの回転速度によっても大きく変化す
るという特徴がある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
O 2 used in the air-fuel ratio controller of No. 413
The sensor is of a type in which the output suddenly changes near the stoichiometric air-fuel ratio. However, there are other types of sensors than the O 2 sensor. The lean sensor is a type that outputs a current signal corresponding to the air-fuel ratio of the fuel mixture used for combustion from the oxygen concentration in the exhaust gas, and linearly detects the actual air-fuel ratio. This lean sensor is characterized in that the difference in response time is larger than that of the conventional O 2 sensor due to the difference in structure, and also greatly changes depending on the rotation speed of the engine.

【0005】両センサの相違点について具体例を示して
さらに説明する。例えば、構造上の違いについて言え
ば、拡散抵抗層厚さは、一般的にO2 センサでは200
μm以下に対してリーンセンサでは500〜600μm
である。またセンサカバーの穴径とその数の一例とし
て、O2 センサでは穴径φ20のものが32個であるの
に対してリーンセンサでは穴径φ15のものが8個とい
った具合いである。これは主に熱に対する防御のためで
あり、リーンセンサの方がより熱に対する防御の度合を
大きくしなくてはならないのである。
Differences between the two sensors will be further described with reference to specific examples. For example, in terms of structural difference, the diffusion resistance layer thickness is generally 200 in an O 2 sensor.
500 to 600 μm for lean sensors, while less than μm
Is. As an example of the hole diameter and the number of holes in the sensor cover, the O 2 sensor has 32 holes with a diameter of 20 and the lean sensor has 8 holes with a diameter of 15, for example. This is mainly for protection against heat, and lean sensors must provide greater protection against heat.

【0006】そして、このような拡散抵抗層厚さの違い
等によって、応答時間も相違する。例えば一般的にO2
センサでは応答時間が100ms程度であるのに対し
て、リーンセンサでは500ms〜1s程度であり、リ
ーンセンサの方が10倍も長くなることがある。また、
2 センサの応答時間はエンジン回転数に関わらずほぼ
一定であるのに対し、リーンセンサはあるエンジン回転
数のときには1s程度であるのに、エンジン回転数が高
くなっていくと500ms程度に変化する。
The response time also differs due to such differences in the diffusion resistance layer thickness. For example, generally O 2
The response time of the sensor is about 100 ms, whereas the response time of the lean sensor is about 500 ms to 1 s, and the lean sensor may be 10 times longer. Also,
The response time of the O 2 sensor is almost constant regardless of the engine speed, whereas the lean sensor is about 1 s at a certain engine speed, but changes to about 500 ms as the engine speed increases. To do.

【0007】従って、リーンセンサを用いた場合に、従
来のようにディレイを時間一定で設定すると、フィード
バック(F/B)補正量のズレを抑えきれないのであ
る。また「ディレイ時間」を回転数と対応させてテーブ
ル化しておく手法も考えられるが、ソフト容量増大・制
御の複雑化等の問題も生じてくる。
Therefore, when the lean sensor is used, if the delay is set to a constant time as in the conventional case, the deviation of the feedback (F / B) correction amount cannot be suppressed. Also, a method of making a table of "delay time" in correspondence with the number of rotations can be considered, but problems such as an increase in software capacity and complication of control arise.

【0008】そこで、本発明は、上記回転速度による
「応答速度の差」の変化が時間を基準とすると大きく見
えるが、クランク角を基準として考えるとほぼ一定であ
ることに着目し、クランク角に基づくディレイを設定す
ることによって上記課題を解決しようとすることを目的
とする。
In view of the above, according to the present invention, the change in the "response speed difference" due to the rotational speed appears large when time is used as a reference, but it is noted that the change is substantially constant when the crank angle is used as a reference. An object of the present invention is to solve the above problems by setting a delay based on the above.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本発明の内燃機関の空燃比制御装置は、図1
の基本構成図に例示するように、内燃機関M1で燃焼さ
れている燃料混合気の実際の空燃比に関する情報を検出
するリーンセンサM2と、該リーンセンサM2によって
検出される実際の空燃比に関する情報を目標空燃比に関
する情報と比較して、実際の空燃比を目標空燃比に一致
させる空燃比フィードバック制御を実行するフィードバ
ック制御手段M3と、を備えた内燃機関の空燃比制御装
置において、上記内燃機関M1の回転数をクランク角単
位で検出するクランク角検出手段M4と、上記フィード
バック制御におけるフィードバック補正量のスキップ実
行までのディレイを、クランク角に基づいて演算するデ
ィレイ演算手段M5と、を備え、該ディレイ演算手段M
5より得られたクランク角基準のディレイに応じて、上
記フィードバック補正量のスキップ実行タイミングを制
御することを特徴とする。
An air-fuel ratio control system for an internal combustion engine according to the present invention, which has been made to achieve the above object, is shown in FIG.
As illustrated in the basic configuration diagram of No. 2, the lean sensor M2 that detects information about the actual air-fuel ratio of the fuel mixture burned in the internal combustion engine M1, and the information about the actual air-fuel ratio detected by the lean sensor M2. In the air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: feedback control means M3 for performing air-fuel ratio feedback control for matching the actual air-fuel ratio with the target air-fuel ratio. Crank angle detecting means M4 for detecting the number of revolutions of M1 in crank angle units, and delay calculating means M5 for calculating the delay until the skip of the feedback correction amount in the above feedback control are calculated based on the crank angle. Delay calculation means M
It is characterized in that the skip execution timing of the feedback correction amount is controlled in accordance with the crank angle reference delay obtained from Step 5.

【0010】[0010]

【作用】上記構成を有する本発明の内燃機関の空燃比制
御装置によれば、リーンセンサM2が、内燃機関M1で
燃焼されている燃料混合気の実際の空燃比に関する情報
を検出し、フィードバック制御手段M3が、その検出さ
れた実際の空燃比に関する情報を目標空燃比に関する情
報と比較して、実際の空燃比を目標空燃比に一致させる
空燃比フィードバック制御を実行するのであるが、ディ
レイ演算手段M5が、フィードバック制御におけるフィ
ードバック補正量のスキップ実行までのディレイを、ク
ランク角検出手段M4により検出されたクランク角に基
づいて演算する。そして、ディレイ演算手段M5より得
られたクランク角基準のディレイに応じて、フィードバ
ック補正量のスキップ実行タイミングを制御する。
According to the air-fuel ratio control system for an internal combustion engine of the present invention having the above-mentioned structure, the lean sensor M2 detects information relating to the actual air-fuel ratio of the fuel mixture burned in the internal combustion engine M1 and performs feedback control. The means M3 compares the detected information on the actual air-fuel ratio with the information on the target air-fuel ratio and executes the air-fuel ratio feedback control for matching the actual air-fuel ratio with the target air-fuel ratio. M5 calculates the delay until the skip of the feedback correction amount in the feedback control is executed based on the crank angle detected by the crank angle detection means M4. Then, the skip execution timing of the feedback correction amount is controlled in accordance with the crank angle reference delay obtained from the delay calculation means M5.

【0011】このように、クランク角を基準としてディ
レイを設定しているため、リーンセンサの持つ、応答時
間の差が相対的に大きいことや、内燃機関の回転速度に
よっても大きく変化するといった特性があっても、F/
B補正量のズレを抑えることができる。これは、上記
「発明が解決しようとする課題の欄」で述べた応答時間
の差が「時間」を基準として見ると大きく見えるが、
「クランク角」を基準として見ると、ほぼ一定であるこ
とに着目したものであり、時間基準で設定していたディ
レイをクランク角基準で設定することによって、F/B
補正量のずれを抑えることが可能なのである。
Since the delay is set based on the crank angle as described above, the lean sensor has characteristics that the difference in response time is relatively large and that it greatly changes depending on the rotational speed of the internal combustion engine. Even if there is F /
The deviation of the B correction amount can be suppressed. This is because the difference in the response times described in the above “Column of the problem to be solved by the invention” looks large when viewed on the basis of “time”,
Focusing on the fact that the "crank angle" is a reference, the focus is on that it is almost constant. By setting the delay, which was set on the time basis, on the crank angle basis, the F / B
It is possible to suppress the deviation of the correction amount.

【0012】[0012]

【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2にエンジンの概略構成を示す。エンジン1は吸
気系3と、燃焼室5と、排気系7とに大別される。以下
に吸気系3と排気系7とを簡単に説明する。
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. 2 shows a schematic configuration of the engine. The engine 1 is roughly divided into an intake system 3, a combustion chamber 5, and an exhaust system 7. The intake system 3 and the exhaust system 7 will be briefly described below.

【0013】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、吸気圧センサ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。これらのうち吸気
圧センサ13はサージタンク11に配置されており、吸
気管負圧を検出する。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。
The intake system 3 includes various known components such as an air cleaner (not shown), a throttle valve 9, a surge tank 11, an intake pressure sensor 13, a throttle position sensor 15, an intake temperature sensor 17 and the like. Of these, the intake pressure sensor 13 is arranged in the surge tank 11 and detects the intake pipe negative pressure. 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.

【0014】排気系7はリーンセンサ19、イグナイタ
21、ディストリビュータ23、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。リ
ーンセンサ19は限界電流式のセンサで、排気中の酸素
濃度から燃焼に用いた燃料混合気の空燃比に対応する電
流信号を出力する形式であり、これによって排気中の実
際の空燃比(以下、実空燃比と記す)を測定することが
できる。このリーンセンサ19は後述するリーンセンサ
駆動回路32と接続されている。
The exhaust system 7 includes a lean sensor 19, an igniter 21, a distributor 23, a rotation speed sensor 25, a cylinder discrimination sensor 27, a cooling water temperature sensor 29 and the like. The lean sensor 19 is a limiting current type sensor that outputs a current signal corresponding to the air-fuel ratio of the fuel mixture used for combustion from the oxygen concentration in the exhaust gas. , Actual air-fuel ratio). The lean sensor 19 is connected to a lean sensor drive circuit 32 described later.

【0015】また、回転数センサ25はエンジン1の1
゜CA(クランク角)毎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。
Further, the rotation speed sensor 25 is one of the engine 1.
A pulse corresponding to each ° CA (crank angle) is generated. 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.

【0016】上記のリーンセンサ19、回転数センサ2
5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CPU、ROM、RAM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、リ
ーンセンサ駆動回路32も備えている。マイクロコンピ
ュータ31の入出力ポート(図示せず)にはアイドルス
イッチ15b、回転数センサ25、気筒判別センサ2
7、イグナイタ21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。燃料噴射弁
39もマイクロコンピュータからの指令により図示しな
い駆動回路を介して駆動される。
The lean sensor 19 and the rotation speed sensor 2 described above.
The signals of the sensors such as 5 are input to the electronic control unit 30. The electronic control unit 30 is mainly composed of a microcomputer 31 having a CPU, a ROM, a RAM and the like built therein, and also has a lean sensor drive circuit 32. An input / output port (not shown) of the microcomputer 31 has an idle switch 15b, a rotation speed sensor 25, and a cylinder discrimination sensor 2
7, the igniter 21 and the like are connected. A distributor 23 is connected to the igniter 21, and a spark plug 41 is connected to the distributor 23. The fuel injection valve 39 is also driven by a command from the microcomputer via a drive circuit (not shown).

【0017】また、マイクロコンピュータ31の入出力
ポートには、図示しないA/D変換回路を介して吸気圧
センサ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。ここで、リーンセンサ駆動回路32につい
て説明する。図3はリーンセンサ駆動回路32の概略を
示す回路図である。図3に示すように、リーンセンサ駆
動回路32は印加電圧供給電源(以下単に電源と記す)
41と、第1スイッチ43と、抵抗45と、第2スイッ
チ47とを備えている。リーンセンサ19と電源41と
は第1スイッチ43を介して接続されている。第1スイ
ッチ43を端子43a側(図3に実線で示す位置)に切
り換えると、リーンセンサ19には電源41の電圧が印
加されず、第1スイッチ43を端子43b側(図3に破
線で示す位置)に切り換えると、リーンセンサ19には
電源41の電圧が印加されるように構成されている。
Further, analog signals of the intake pressure sensor 13, the opening sensor 15a, the intake temperature sensor 17, the cooling water temperature sensor 29, etc. are output to the input / output port of the microcomputer 31 via an A / D conversion circuit (not shown). Sensor is connected. Here, the lean sensor drive circuit 32 will be described. FIG. 3 is a circuit diagram showing an outline of the lean sensor drive circuit 32. As shown in FIG. 3, the lean sensor drive circuit 32 includes an applied voltage supply power supply (hereinafter simply referred to as a power supply).
41, a first switch 43, a resistor 45, and a second switch 47. The lean sensor 19 and the power supply 41 are connected via the first switch 43. When the first switch 43 is switched to the terminal 43a side (position shown by the solid line in FIG. 3), the voltage of the power supply 41 is not applied to the lean sensor 19, and the first switch 43 side is shown at the terminal 43b side (shown by the broken line in FIG. 3). When switched to the position, the voltage of the power supply 41 is applied to the lean sensor 19.

【0018】また、図3において、電源41のプラス極
とマイナス極の端子間には、抵抗45が並列に接続され
ており、第2スイッチ47によって開閉可能にされてい
る。第1及び第2スイッチ43,47の切り換えはマイ
クロコンピュータ31によって制御される。また、リー
ンセンサ19の出力電圧Vはマイクロコンピュータ31
によって検知されるようにされている。
Further, in FIG. 3, a resistor 45 is connected in parallel between the positive and negative terminals of the power source 41 and can be opened and closed by a second switch 47. The switching of the first and second switches 43 and 47 is controlled by the microcomputer 31. Further, the output voltage V of the lean sensor 19 is determined by the microcomputer 31.
It is supposed to be detected by.

【0019】さらにこのリーンセンサ19の出力特性を
図4を参照して説明する。図3における第1スイッチ4
3を端子43a側(図3に実線で示す位置)に切り換
え、かつ第2スイッチ47を開いた状態(図3に実線で
示す位置)にすると、リーンセンサ19の出力は、該リ
ーンセンサ19の起電力のみとなり、図4(A)に示す
ような、理論空燃比(λ=1)を境とするいわゆるZ特
性となる。リーンセンサ19の出力電圧は、空燃比が約
14.7(λ=1)を境として0〜1Vの範囲で変化す
る。すなわち出力電圧は、リッチの時は約1V、リーン
のときは約0Vを出力する。
Further, the output characteristic of the lean sensor 19 will be described with reference to FIG. First switch 4 in FIG.
3 is switched to the terminal 43a side (the position shown by the solid line in FIG. 3) and the second switch 47 is opened (the position shown by the solid line in FIG. 3), the output of the lean sensor 19 is the output of the lean sensor 19. Only the electromotive force is generated, and the so-called Z characteristic is shown at the theoretical air-fuel ratio (λ = 1) as shown in FIG. The output voltage of the lean sensor 19 changes in the range of 0 to 1 V when the air-fuel ratio is about 14.7 (λ = 1). That is, the output voltage is about 1 V when rich and about 0 V when lean.

【0020】一方、第1スイッチ43を端子43b側
(図3に破線で示す位置)に切り換え、かつ第2スイッ
チ47を閉じた状態(図3に破線で示す位置)にする
と、電源41から電圧が印加されるため、リーンセンサ
19の出力は、図4(B)に示すように、理論空燃比
(約14.7)よりもリーン側において、空燃比に対し
てリニアな出力特性となる。なお、図4(B)ではリー
ンセンサ19の出力として電流値で示してある。
On the other hand, when the first switch 43 is switched to the terminal 43b side (the position shown by the broken line in FIG. 3) and the second switch 47 is closed (the position shown by the broken line in FIG. 3), the voltage from the power supply 41 is changed. As shown in FIG. 4B, the output of the lean sensor 19 has a linear output characteristic with respect to the air-fuel ratio on the lean side of the stoichiometric air-fuel ratio (about 14.7). In FIG. 4B, the output of the lean sensor 19 is shown by a current value.

【0021】以上のリニアセンサ19をはじめとする各
種センサの出力等に基づいて、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は空燃比制御
の概略を示すフローチャートので、本処理は8ms毎に
実行される。まず、エンジン1の暖機が完了したか否か
を判定する(ステップ110。以下ステップを単にSと
記す。)。S110における暖機状態の検出の一例とし
ては、エンジン1の冷却水温度が80℃以上になった場
合等が挙げられる。
The electronic control unit 30 detects the operating state of the engine 1 and controls the operation of the engine 1 based on the outputs of various sensors including the linear sensor 19 described above. The air-fuel ratio control will be described below. Since FIG. 5 is a flow chart showing the outline of the air-fuel ratio control, this processing is executed every 8 ms. First, it is determined whether or not the engine 1 has been warmed up (step 110; hereinafter, the step is simply referred to as S). An example of detection of the warm-up state in S110 is when the cooling water temperature of the engine 1 is 80 ° C. or higher.

【0022】エンジン暖機が完了した状態であるときに
は(S110:YES)、アイドル状態か否かを判定し
(S120)、アイドル状態の場合は(S120:YE
S)、S130へ移行して「λ=1制御」を実行する。
このλ=1制御の場合は、図3に示すリーンセンサ駆動
回路32において、第1スイッチ43が端子43a側
(図3に実線で示す位置)に切り換えられ、かつ第2ス
イッチ47が開いた状態(図3に実線で示す位置)にさ
れる。従って、リーンセンサ19の出力は、そのリーン
センサ19自身の起電力のみとなり、図4(A)に示す
ような、理論空燃比(λ=1)を境とするいわゆるZ特
性となる。λ=1制御は、空気過剰率λ=1となる理論
空燃比状態で燃焼させようとするためのものである。
When the engine warm-up is completed (S110: YES), it is determined whether the engine is in the idle state (S120), and when it is in the idle state (S120: YE).
In S) and S130, “λ = 1 control” is executed.
In the case of this λ = 1 control, in the lean sensor drive circuit 32 shown in FIG. 3, the first switch 43 is switched to the terminal 43a side (the position shown by the solid line in FIG. 3) and the second switch 47 is open. (Position shown by a solid line in FIG. 3). Therefore, the output of the lean sensor 19 is only the electromotive force of the lean sensor 19 itself, and has a so-called Z characteristic with the stoichiometric air-fuel ratio (λ = 1) as a boundary, as shown in FIG. 4 (A). The λ = 1 control is for trying to burn in a stoichiometric air-fuel ratio state where the excess air ratio λ = 1.

【0023】一方、非アイドルと判定された場合は(S
120:NO)、S140へ移行して「リーン制御」を
実行する。このリーン制御の場合は、図3に示すリーン
センサ駆動回路32において、第1スイッチ43が端子
43b側(図3に破線で示す位置)に切り換えられ、か
つ第2スイッチ47が閉じた状態(図3に破線で示す位
置)にされる。従って、電源41から電圧が印加される
ため、リーンセンサ19の出力は、図4(B)に示すよ
うに空燃比に対してリニアな出力特性となる。リーン制
御は、排気性能や燃料消費性能の向上等のため、理論空
燃比よりもリーン側で燃焼を行うためのものである。
On the other hand, if it is determined that the idle state is not set (S
120: NO), and proceeds to S140 to execute "lean control". In the case of this lean control, in the lean sensor drive circuit 32 shown in FIG. 3, the first switch 43 is switched to the terminal 43b side (the position shown by the broken line in FIG. 3) and the second switch 47 is closed (see FIG. 3 in the position indicated by the broken line). Therefore, since the voltage is applied from the power source 41, the output of the lean sensor 19 has a linear output characteristic with respect to the air-fuel ratio, as shown in FIG. 4 (B). The lean control is for performing combustion on the lean side of the stoichiometric air-fuel ratio in order to improve exhaust performance and fuel consumption performance.

【0024】S130でのλ=1制御及びS140での
リーン制御は、従来より周知の制御処理を同様であるの
で、これ以上詳しくは説明しない。本発明は、これから
説明するF/B制御処理に特徴がある。S150で所定
のF/B条件が成立しているか否かを判定し、F/B条
件が成立している場合(S150:YES)にはF/B
制御を実行し(S160)、F/B条件が成立していな
い場合(S150:NO)にはオープン制御を実行する
(S170)。
The λ = 1 control at S130 and the lean control at S140 are the same as the control processing known in the related art, and therefore will not be described in further detail. The present invention is characterized by the F / B control processing described below. In S150, it is determined whether or not a predetermined F / B condition is satisfied, and if the F / B condition is satisfied (S150: YES), the F / B condition is satisfied.
The control is executed (S160), and if the F / B condition is not satisfied (S150: NO), the open control is executed (S170).

【0025】図6はλ=1制御の場合のF/B制御に関
する処理を示すフローチャートである。すなわち、S1
30の処理が実行され、S150でF/B条件が成立し
た場合に実行される処理である。この図6の処理は、所
定時間毎ではなく、5゜CA毎に実行される。また、図
7はそのF/B制御の結果を示すタイムチャートであ
る。
FIG. 6 is a flow chart showing the processing relating to F / B control in the case of λ = 1 control. That is, S1
The process of 30 is executed, and is the process executed when the F / B condition is satisfied in S150. The process of FIG. 6 is executed not every predetermined time but every 5 ° CA. Further, FIG. 7 is a time chart showing the result of the F / B control.

【0026】まず、S210でリーンセンサ19の出力
電圧を所定の比較電圧Vset (例えばVset =0.45
V)と比較することにより、実空燃比がリッチかリーン
かを判定する。リーンセンサ19の出力電圧が比較電圧
Vset 以上の場合は(S210:YES)、実空燃比が
リッチであると判定し、リーンセンサ19の出力電圧が
比較電圧Vset より小さい場合(S210:NO)には
リーンであると判定する。
First, in S210, the output voltage of the lean sensor 19 is set to a predetermined comparison voltage Vset (for example, Vset = 0.45).
V) to determine whether the actual air-fuel ratio is rich or lean. When the output voltage of the lean sensor 19 is equal to or higher than the comparison voltage Vset (S210: YES), it is determined that the actual air-fuel ratio is rich, and when the output voltage of the lean sensor 19 is smaller than the comparison voltage Vset (S210: NO). Determines to be lean.

【0027】実空燃比がリッチであると判定された場合
にはS220へ移行し、リッチディレイカウンタTLR
に所定値A゜CA(例えばA=1000)をセットす
る。ここでいうディレイは、リーンセンサ19の出力電
圧が比較電圧Vset を通過した時からフィードバック補
正量のスキップを実行するまでの時間(遅延時間)であ
り、上記リッチディレイカウンタTLRは、空燃比がリ
ーンからリッチに反転する際の応答時間に対して与えら
れるディレイである。
When it is determined that the actual air-fuel ratio is rich, the routine proceeds to S220, where the rich delay counter TLR
Is set to a predetermined value A ° CA (for example, A = 1000). The delay here is a time (delay time) from when the output voltage of the lean sensor 19 passes the comparison voltage Vset to when the feedback correction amount is skipped. The rich delay counter TLR has a lean air-fuel ratio. Is a delay given to the response time when the signal is inverted from rich to rich.

【0028】次に、S230へ進み、再度リーンセンサ
19の出力電圧を比較電圧Vset と比較し、ここで実空
燃比がリーンと判定された場合、すなわちS230:N
Oの場合はS210に戻って以下の処理を繰り返す。一
方、S230で実空燃比がリッチと判定された場合(S
230:YES)には、S240に進んで、前回のリッ
チディレイカウンタTLR(i)から所定値α゜CA
(例えばα=30)を差し引いた値を再度リッチディレ
イカウンタTLRにセットする。
Next, in S230, the output voltage of the lean sensor 19 is compared again with the comparison voltage Vset, and if the actual air-fuel ratio is determined to be lean, that is, S230: N.
In the case of O, the process returns to S210 and the following processes are repeated. On the other hand, when the actual air-fuel ratio is determined to be rich in S230 (S
230: YES), the process proceeds to S240, where a predetermined value α ° CA is obtained from the previous rich delay counter TLR (i).
A value obtained by subtracting (for example, α = 30) is set again in the rich delay counter TLR.

【0029】そして、S250でリッチディレイカウン
タTLRが「0」゜CAか否かを判定し、TLRが0で
無い場合(S250:NO)には、S230へ戻って以
下の処理を繰り返す。一方、TLRが0の場合(S25
0:YES)には、所定のディレイが経過したと判断し
て、S260へ移行する。所定のディレイが経過すると
実行されるS260では、実空燃比がリッチであるとし
て、フラグXOXをリッチにセットし、本ルーチンを終
了する。
Then, in S250, it is determined whether or not the rich delay counter TLR is "0" .degree. CA, and if the TLR is not 0 (S250: NO), the process returns to S230 and the following processes are repeated. On the other hand, when TLR is 0 (S25
0: YES), it is determined that the predetermined delay has elapsed, and the process proceeds to S260. In S260, which is executed when a predetermined delay elapses, it is determined that the actual air-fuel ratio is rich, the flag XOX is set to rich, and this routine ends.

【0030】また、S210での判断で、リーンセンサ
19の出力電圧が比較電圧Vset より小さい場合(S2
10:NO)にはリーンであると判定され、S270へ
移行する。S270では、リーンディレイカウンタTR
Lに所定値B゜CA(例えばB=2500)をセットす
る。このリーンディレイカウンタTRLは、空燃比がリ
ッチからリーンに反転する際の応答時間に対して与えら
れるディレイである。
If the output voltage of the lean sensor 19 is smaller than the comparison voltage Vset as determined in S210 (S2
10: NO), it is determined to be lean, and the process proceeds to S270. In S270, the lean delay counter TR
A predetermined value B ° CA (for example, B = 2500) is set to L. The lean delay counter TRL is a delay given to the response time when the air-fuel ratio is reversed from rich to lean.

【0031】次に、S280へ進み、再度リーンセンサ
19の出力電圧を比較電圧Vset と比較、すなわち出力
電圧が比較電圧Vset より大きいか否かを判断する。こ
こで出力電圧が比較電圧Vset 以下、つまり実空燃比が
リッチと判定された場合(S280:NO)は、S21
0に戻って以下の処理を繰り返す。一方、S280で実
空燃比がリーンと判定された場合(S280:YES)
には、S290に進んで、前回のリーンディレイカウン
タTRL(i)から所定値α゜CAを差し引いた値を再
度リーンディレイカウンタTRLにセットする。なお、
本実施例ではこのS290での所定値αを上記S240
での所定値αと同じにしてあるが、異なる値にしてもよ
い。
Next, in S280, the output voltage of the lean sensor 19 is again compared with the comparison voltage Vset, that is, it is determined whether or not the output voltage is larger than the comparison voltage Vset. Here, when the output voltage is equal to or lower than the comparison voltage Vset, that is, when the actual air-fuel ratio is determined to be rich (S280: NO), S21 is performed.
The processing returns to 0 and the following processing is repeated. On the other hand, when it is determined in S280 that the actual air-fuel ratio is lean (S280: YES)
In step S290, the lean delay counter TRL is set again with a value obtained by subtracting the predetermined value α ° CA from the previous lean delay counter TRL (i). In addition,
In the present embodiment, the predetermined value α in S290 is set to the above S240.
Although it is the same as the predetermined value α in, the value may be different.

【0032】そして、S300でリーンディレイカウン
タTRLが「0」゜CAか否かを判定し、TRLが0で
無い場合(S300:NO)には、S280へ戻って以
下の処理を繰り返す。一方、TRLが0の場合(S30
0:YES)には、所定のディレイが経過したと判断し
て、S310へ移行する。S310では、実空燃比がリ
ーンであると判断して、フラグXOXをリーンにセット
して本ルーチンを終了する。
Then, in S300, it is determined whether or not the lean delay counter TRL is "0" ° CA. If TRL is not 0 (S300: NO), the process returns to S280 and the following processes are repeated. On the other hand, when TRL is 0 (S30
0: YES), it is determined that the predetermined delay has elapsed, and the process proceeds to S310. In S310, it is determined that the actual air-fuel ratio is lean, the flag XOX is set to lean, and this routine ends.

【0033】なお、このルーチンでセットされたフラグ
XOXの状態に応じて、従来より周知のF/B制御が実
行される。簡単に説明しておくと、燃料噴射弁39で噴
射する燃料の基本噴射量TP に対し、空燃比を理論空燃
比14.7に制御するためのフィードバック補正量を演
算する。すなわち、図7からも判るように、フラグXO
Xがリッチとなった場合には、その時点で噴射量をスキ
ップ的に減量し、その後積分により漸次減量していく。
そして、フラグXOXがリーンになれば、その時点で噴
射量をスキップ的に増量し、その後積分により漸次増量
していく。この様にしてフィードバック補正量は演算さ
れ、噴射量に反映される。
The conventionally known F / B control is executed according to the state of the flag XOX set in this routine. Briefly described, a feedback correction amount for controlling the air-fuel ratio to the theoretical air-fuel ratio of 14.7 is calculated with respect to the basic injection amount T P of the fuel injected by the fuel injection valve 39. That is, as can be seen from FIG. 7, the flag XO
When X becomes rich, the injection amount is reduced in a skip manner at that time point, and then gradually reduced by integration.
Then, when the flag XOX becomes lean, the injection amount is increased in a skip manner at that time point, and then gradually increased by integration. In this way, the feedback correction amount is calculated and reflected in the injection amount.

【0034】なお、空燃比A/Fがリーンからリッチへ
反転するときの応答時間と、リッチからリーンへ反転す
るときの応答時間とはリーンセンサ19の特性として通
常互いに異なっている。一般的には図7に示すように、
リーンからリッチに反転するときの応答時間の方が、リ
ッチからリーンに反転するときの応答時間よりも短い。
従って、一般的には、S220でリッチディレイカウン
タTLRにセットする所定値A゜CAの方が、S270
でリーンディレイカウンタTRLにセットされる所定値
B゜CAよりも大きくされる。
The response time when the air-fuel ratio A / F reverses from lean to rich and the response time when it reverses from rich to lean are usually different from each other as the characteristics of the lean sensor 19. Generally, as shown in FIG.
The response time when reversing from lean to rich is shorter than the response time when reversing from rich to lean.
Therefore, in general, the predetermined value A ° CA set in the rich delay counter TLR in S220 is S270.
Is made larger than the predetermined value B ° CA set in the lean delay counter TRL.

【0035】このように、本実施例の内燃機関の空燃比
制御装置によれば、クランク角を基準としてディレイを
設定しているため、リーンセンサ19の持つ、応答時間
の差が相対的に大きいことや、エンジン1の回転速度に
よっても大きく変化するといった特性があっても、F/
B補正量のズレを抑えることができる。このことをより
明確にするため、エンジン回転数が変化した場合の制御
結果を図8に示す。
As described above, according to the air-fuel ratio control system for the internal combustion engine of the present embodiment, the delay is set based on the crank angle, so that the difference in the response times of the lean sensor 19 is relatively large. Even if there is a characteristic that it greatly changes depending on the rotation speed of the engine 1, F /
The deviation of the B correction amount can be suppressed. In order to make this clearer, FIG. 8 shows the control result when the engine speed changes.

【0036】図8を参照すると、エンジン回転数の変化
に応じてリーンセンサ出力もその反転間隔が短くなって
いる。F/B補正量について見ると、破線で示す従来方
式では、リッチ/リーンの判定ディレイを時間を基準と
して「時間一定」に固定していたため、回転速度が変化
(この場合は回転速度が上昇)すると、リーンセンサ1
9の応答時間が長くなってF/B補正量がずれていく。
しかしながら、本実施例の空燃比制御装置によれば、デ
ィレイをクランク角を基準として設定しているため、図
8に実線で示すように、回転速度が変化してもずれるこ
とがない。
Referring to FIG. 8, the reversal interval of the lean sensor output also becomes shorter as the engine speed changes. Regarding the F / B correction amount, in the conventional method indicated by the broken line, the rotation speed changes (in this case, the rotation speed rises) because the rich / lean determination delay is fixed to “constant time” based on time. Then, lean sensor 1
The response time of 9 becomes long and the F / B correction amount deviates.
However, according to the air-fuel ratio control apparatus of the present embodiment, the delay is set with the crank angle as a reference, so that there is no deviation even if the rotation speed changes, as shown by the solid line in FIG.

【0037】これは、エンジン回転数に対応するリーン
センサ19の応答時間の差が「時間」を基準として見る
と大きく見えるが、「クランク角」を基準として見る
と、ほぼ一定であることに着目したものであり、時間基
準で設定していたディレイをクランク角基準で設定する
ことによって、F/B補正量のズレを抑えることが可能
なのである。
This is because the difference in the response time of the lean sensor 19 corresponding to the engine speed appears large when "time" is used as a reference, but it is almost constant when the "crank angle" is used as a reference. It is possible to suppress the deviation of the F / B correction amount by setting the delay set on the basis of the crank angle on the basis of the crank angle.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上詳述したように本発明の内燃機関の
空燃比制御装置によれば、クランク角を基準としてディ
レイを設定しているため、応答時間の差が相対的に大き
いことや内燃機関の回転速度によっても大きく変化する
といったリーンセンサの特性があっても、F/B補正量
のズレを抑えることができるという効果を奏する。
As described above in detail, according to the air-fuel ratio control system for an internal combustion engine of the present invention, since the delay is set with reference to the crank angle, the difference in response time is relatively large and the internal combustion engine is Even if there is a characteristic of the lean sensor that it greatly changes depending on the rotation speed of the engine, it is possible to suppress the deviation of the F / B correction amount.

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

【図1】 本発明の基本的構成を例示するブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a basic configuration of the present invention.

【図2】 本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一
実施例を示す全体構成図である。
FIG. 2 is an overall configuration diagram showing an embodiment of an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to the present invention.

【図3】 リーンセンサ駆動回路の概略を示す回路図で
ある。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an outline of a lean sensor drive circuit.

【図4】 リーンセンサの出力特性を示すグラフであ
る。
FIG. 4 is a graph showing output characteristics of a lean sensor.

【図5】 空燃比制御の概略を示すフローチャートであ
る。
FIG. 5 is a flowchart showing an outline of air-fuel ratio control.

【図6】 λ=1制御の場合のF/B制御に関する処理
を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a process relating to F / B control in the case of λ = 1 control.

【図7】 λ=1制御の場合のF/B制御における制御
結果を示すタイムチャートである。
FIG. 7 is a time chart showing a control result in F / B control in the case of λ = 1 control.

【図8】 エンジン回転数が変化した場合の制御結果を
示すタイムチャートである。
FIG. 8 is a time chart showing a control result when the engine speed changes.

【符号の説明】 M1…内燃機関、 M2…リーンセンサ、 M3…フィ
ードバック制御手段、M4…クランク角検出手段、 M
5…ディレイ演算手段、1…エンジン、 15b…ア
イドルスイッチ、 19…リーンセンサ、25…回転数
センサ、 29…冷却水温センサ、 30…電子制御
装置、31…マイクロコンピュータ、 32…
リーンセンサ駆動回路、41…印加電圧供給電源、
43…第1スイッチ、47…第2スイッチ
[Description of Reference Signs] M1 ... Internal combustion engine, M2 ... Lean sensor, M3 ... Feedback control means, M4 ... Crank angle detection means, M
5 ... Delay calculating means, 1 ... Engine, 15b ... Idle switch, 19 ... Lean sensor, 25 ... Rotation speed sensor, 29 ... Cooling water temperature sensor, 30 ... Electronic control device, 31 ... Microcomputer, 32 ...
Lean sensor drive circuit, 41 ... Applied voltage supply power source,
43 ... 1st switch, 47 ... 2nd switch

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関で燃焼されている燃料混合気の
実際の空燃比に関する情報を検出するリーンセンサと、 該リーンセンサによって検出される実際の空燃比に関す
る情報を目標空燃比に関する情報と比較して、実際の空
燃比を目標空燃比に一致させる空燃比フィードバック制
御を実行するフィードバック制御手段と、 を備えた内燃機関の空燃比制御装置において、 上記内燃機関の回転数をクランク角単位で検出するクラ
ンク角検出手段と、 上記フィードバック制御におけるフィードバック補正量
のスキップ実行までのディレイを、クランク角に基づい
て演算するディレイ演算手段と、 を備え、該ディレイ演算手段より得られたクランク角基
準のディレイに応じて、上記フィードバック補正量のス
キップ実行タイミングを制御することを特徴とする内燃
機関の空燃比制御装置。
1. A lean sensor for detecting information about an actual air-fuel ratio of a fuel mixture burned in an internal combustion engine, and information about an actual air-fuel ratio detected by the lean sensor is compared with information about a target air-fuel ratio. Then, in the air-fuel ratio control device for the internal combustion engine, which comprises feedback control means for executing air-fuel ratio feedback control for matching the actual air-fuel ratio with the target air-fuel ratio, the rotational speed of the internal combustion engine is detected in crank angle units. And a delay calculation unit for calculating the delay until the feedback correction amount is skipped in the feedback control based on the crank angle. The crank angle reference delay obtained by the delay calculation unit is provided. According to the above, it is possible to control the skip execution timing of the feedback correction amount. Air-fuel ratio control system for an internal combustion engine according to symptoms.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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WO2011042994A1 (en) * 2009-10-06 2011-04-14 トヨタ自動車株式会社 Device for determining imbalance in air-fuel ratio between cylinders for internal combustion engine

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