JPH08165945A - Air-fuel ratio control device for internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio control device for internal combustion engine

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Publication number
JPH08165945A
JPH08165945A JP31030094A JP31030094A JPH08165945A JP H08165945 A JPH08165945 A JP H08165945A JP 31030094 A JP31030094 A JP 31030094A JP 31030094 A JP31030094 A JP 31030094A JP H08165945 A JPH08165945 A JP H08165945A
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JP
Japan
Prior art keywords
air
amount
correction amount
fuel
fuel ratio
Prior art date
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Pending
Application number
JP31030094A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Inoue
敏夫 井上
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP31030094A priority Critical patent/JPH08165945A/en
Publication of JPH08165945A publication Critical patent/JPH08165945A/en
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE: To suppress the fluctuation of an air-fuel ratio by a method wherein a guard for a present correction amount is set from the present fluctuation center of a correction amount when, based on an output from an air-fuel sensor arranged upper stream from a catalyst converter, a correction amount is decided and a fundamental fuel injection amount is adjusted for correction. CONSTITUTION: When, based on an output from an air-fuel ration sensor 9 arranged upper stream from a catalyst converter 8, a correction amount is decided and a fundamental fuel injection amount is adjusted for correction, each time a fundamental fuel injection amount and a correction amount are decided, the present fluctuation center of a fluctuating correction amount is calculated. After the present upper and lower guard value of a correction amount are then calculated, a present fluctuation center is stored as a preceding fluctuation center in preparation for subsequent processing. It is then decided whether or not a present correction amount exceeds the upper guard value and when it exceeds the upper guard value, a correction amount is set as the upper guard value and when it is therebelow, a correction amount is set as the lower guard value when a present correction amount is below the lower guard value.

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、排気通路の触媒コンバ
ータ上流側に配置された空燃比センサを使用して混合気
空燃比をフィードバック制御するための空燃比制御装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air-fuel ratio control device for feedback-controlling an air-fuel ratio of an air-fuel mixture by using an air-fuel ratio sensor arranged upstream of a catalytic converter in an exhaust passage.

【0002】[0002]

【従来の技術】筒内へ実際に供給された空気量に基づい
て理論空燃比を実現するための気筒内へ供給すべき目標
燃料量を決定し、この目標燃料量を気筒内へ供給するた
めに必要な基本燃料噴射量を算出して燃料噴射を実行す
る内燃機関において、空燃比センサにより検出される排
気ガスの空燃比に基づき実際に気筒内へ供給された燃料
量を推定し、この燃料量と目標燃料量との差に基づき基
本燃料噴射量を補正するフィードバック空燃比制御装置
が提案されている。
2. Description of the Related Art In order to determine a target fuel amount to be supplied to a cylinder for realizing a stoichiometric air-fuel ratio based on the amount of air actually supplied to the cylinder, and to supply this target fuel amount to the cylinder. In an internal combustion engine that calculates the basic fuel injection amount necessary for fuel injection and estimates the fuel amount actually supplied to the cylinder based on the air-fuel ratio of the exhaust gas detected by the air-fuel ratio sensor, A feedback air-fuel ratio control device that corrects the basic fuel injection amount based on the difference between the fuel injection amount and the target fuel amount has been proposed.

【0003】内燃機関の排気通路には、通常、酸化窒素
を還元すると同時に一酸化炭素及び炭化水素を酸化する
三元触媒コンバータが配置されている。この触媒コンバ
ータは、混合気空燃比が理論空燃比である時に、良好な
浄化性能を発揮するものであるが、一般的に、空燃比変
動に対し、排気ガスがリーン状態である時に余剰の酸素
を貯蔵し、排気ガスがリッチ状態である時にこの酸素を
放出して排気ガスを理論空燃比に維持するO2 ストレー
ジ能力が設けられている。
In the exhaust passage of an internal combustion engine, a three-way catalytic converter that reduces nitrogen oxide and simultaneously oxidizes carbon monoxide and hydrocarbons is usually arranged. This catalytic converter exhibits good purification performance when the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is the stoichiometric air-fuel ratio.However, in general, when the exhaust gas is in a lean state with respect to fluctuations in the air-fuel ratio, excess oxygen is removed. stores the, O 2 storage ability to maintain exhaust gas by releasing oxygen to the stoichiometric air-fuel ratio is provided when the exhaust gas is a rich state.

【0004】このO2 ストレージ能力は有限なものであ
り、これを効果的に利用するためには、排気ガスの空燃
比が次にリッチ状態又はリーン状態のいずれとなっても
良いように、三元触媒コンバータに貯蔵されている酸素
を所定量(例えば、最大酸素貯蔵量の半分)に維持する
ことが必要であり、このために、前述の空燃比制御装置
は、気筒内へ実際に供給された燃料量と目標燃料量との
差の積分値をゼロに収束させるように補正量を算出し
て、基本燃料噴射量を補正するようになっている。
This O 2 storage capacity is finite, and in order to make effective use of this capacity, the air-fuel ratio of the exhaust gas may be either rich or lean next. It is necessary to maintain the oxygen stored in the source catalytic converter at a predetermined amount (for example, half of the maximum oxygen storage amount), which is why the air-fuel ratio control device described above is actually supplied to the cylinder. The correction amount is calculated so that the integral value of the difference between the fuel amount and the target fuel amount converges to zero, and the basic fuel injection amount is corrected.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このような空燃比制御
装置において、機関急加減速時等に吸気量が急激に増減
して混合気空燃比が必然的にかなりのリーン又はリッチ
状態となる時に、三元触媒コンバータの酸素貯蔵量を所
定量に維持することを意図して、その後、混合気空燃比
を逆にリッチ又はリーン状態とするために、前述の補正
量を大きく増加又は減少させて基本燃料噴射量をかなり
増加又は減少させるが、O2 ストレージ能力を有する三
元触媒コンバータは、瞬間的に多量の酸素を放出又は吸
収することができないために、このような混合気空燃比
の大幅な変化に対して意図するようにO2 ストレージ能
力が機能せず、リッチ又はリーン状態の排気ガスがその
まま触媒コンバータを通過し、かなり排気エミッション
が悪化する問題がある。
In such an air-fuel ratio control device, when the intake air amount suddenly increases and decreases during rapid engine acceleration / deceleration, etc., and the air-fuel mixture becomes inevitably a lean or rich state. , In order to maintain the oxygen storage amount of the three-way catalytic converter at a predetermined amount, then, in order to make the air-fuel ratio of the mixture air rich or lean, reversely increase or decrease the correction amount. Although a three-way catalytic converter having an O 2 storage capacity that significantly increases or decreases the basic fuel injection amount cannot instantaneously release or absorb a large amount of oxygen, the air-fuel ratio of such a mixture is greatly reduced. There is a problem in that the O 2 storage capacity does not function as intended with respect to such changes, and exhaust gas in a rich or lean state passes through the catalytic converter as it is, and exhaust emission deteriorates considerably. You.

【0006】混合気空燃比の大幅な変化を防止するため
に、一般的には、補正量の絶対値が所定値以上とならな
いようにガード処理されるが、前述の空燃比制御におい
て、補正量は、基本燃料噴射量に加減されるものであ
り、空気量の測定があまり正確でない時には、ゼロ以外
のある値近傍で推移することがあり、この時には、補正
量の増加又は減少の一方において、補正量の変化が非常
に大きくなってもガードされず、依然として前述の問題
が発生する可能性がある。
In order to prevent a large change in the air-fuel ratio of the air-fuel mixture, guard processing is generally performed so that the absolute value of the correction amount does not exceed a predetermined value. Is to be added to or subtracted from the basic fuel injection amount, and when the measurement of the air amount is not very accurate, it may change in the vicinity of a certain value other than zero, and at this time, in one of the increase or decrease of the correction amount, Even if the change in the correction amount becomes very large, it is not guarded and the above-mentioned problem may still occur.

【0007】従って、本発明の目的は、O2 ストレージ
能力を有する触媒コンバータに貯蔵されている酸素を所
定量に維持するように、触媒コンバータの上流側に配置
された空燃比センサの出力に基づき補正量を決定して基
本燃料噴射量を加減補正する空燃比制御装置において、
混合気空燃比の大幅な変化を抑制して、排気ガスが十分
に浄化されずに触媒コンバータから排出されることを防
止可能な内燃機関の空燃比制御装置を提供することであ
る。
Therefore, the object of the present invention is based on the output of an air-fuel ratio sensor arranged upstream of the catalytic converter so as to maintain a predetermined amount of oxygen stored in the catalytic converter having an O 2 storage capacity. In the air-fuel ratio control device that determines the correction amount and adjusts the basic fuel injection amount,
An object of the present invention is to provide an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine capable of suppressing a large change in the air-fuel ratio of the air-fuel mixture and preventing exhaust gas from being exhausted from a catalytic converter without being sufficiently purified.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明による内燃機関の
空燃比制御装置は、O2 ストレージ能力を有する触媒コ
ンバータに貯蔵されている酸素を所定量に維持するよう
に、触媒コンバータの上流側に配置された空燃比センサ
の出力に基づき補正量を決定して基本燃料噴射量を加減
補正する空燃比制御装置において、前記補正量の現在に
おける変動中心を算出するための変動中心算出手段と、
前記変動中心算出手段により算出される前記変動中心か
ら現在の前記補正量に対するガードを設定するガード設
定手段、とを具備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 has an upstream side of a catalytic converter so as to maintain a predetermined amount of oxygen stored in the catalytic converter having an O 2 storage capacity. In the air-fuel ratio control device that determines the correction amount based on the output of the arranged air-fuel ratio sensor and corrects the basic fuel injection amount, a fluctuation center calculating means for calculating the current fluctuation center of the correction amount,
Guard setting means for setting a guard for the current correction amount from the fluctuation center calculated by the fluctuation center calculating means.

【0009】[0009]

【作用】前述の内燃機関の空燃比制御装置は、変動中心
算出手段が、基本燃料噴射量を加減補正する補正量の現
在における変動中心を算出し、ガード設定手段が、この
ように算出された変動中心から現在の補正量に対するガ
ードを設定するために、補正量がその変動中心からガー
ドを越えないように抑制され、混合気空燃比が大幅に変
化することはない。
In the above-described air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine, the fluctuation center calculating means calculates the current fluctuation center of the correction amount for adjusting the basic fuel injection amount, and the guard setting means calculates in this way. Since the guard for the current correction amount is set from the fluctuation center, the correction amount is suppressed so as not to exceed the guard from the fluctuation center, and the air-fuel mixture mixture does not change significantly.

【0010】[0010]

【実施例】図1は、本発明による空燃比制御装置が取り
付けられた内燃機関の概略断面図である。同図におい
て、1は機関本体、2は吸気通路、3は排気通路であ
る。吸気通路2の最上流側には、エアクリーナ4が設置
され、その下流には吸気量を測定するためのエアフロー
メータ5が設けられている。吸気通路2のサージタンク
2aの上流側には、スロットル弁6が、また下流側には
各気筒毎に燃料噴射弁7が配置されている。排気通路3
には排気ガスを浄化するための三元触媒コンバータ8が
設けられ、その上流側には排気ガス中の酸素濃度に基づ
き排気ガスの空燃比程度を検出可能なリニア出力型の空
燃比センサ9が配置されている。さらに、点火時期制御
装置であるディストリビュータ10には、クランク角セ
ンサ11が設置されている。
1 is a schematic sectional view of an internal combustion engine equipped with an air-fuel ratio control device according to the present invention. In the figure, 1 is an engine body, 2 is an intake passage, and 3 is an exhaust passage. An air cleaner 4 is installed on the most upstream side of the intake passage 2, and an air flow meter 5 for measuring the intake air amount is installed downstream thereof. A throttle valve 6 is arranged on the upstream side of the surge tank 2a in the intake passage 2, and a fuel injection valve 7 is arranged on the downstream side for each cylinder. Exhaust passage 3
Is provided with a three-way catalytic converter 8 for purifying the exhaust gas, and a linear output type air-fuel ratio sensor 9 capable of detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas based on the oxygen concentration in the exhaust gas is provided on the upstream side thereof. It is arranged. Further, a crank angle sensor 11 is installed in the distributor 10, which is an ignition timing control device.

【0011】前述のエアフローメータ5、空燃比センサ
9、及びクランク角センサ11は、制御装置20に接続
され、この制御装置20によって燃料噴射弁7の燃料噴
射量を制御するようになっている。図2は、この空燃比
制御を示すブロック図である。
The air flow meter 5, the air-fuel ratio sensor 9, and the crank angle sensor 11 described above are connected to a control device 20, and the control device 20 controls the fuel injection amount of the fuel injection valve 7. FIG. 2 is a block diagram showing this air-fuel ratio control.

【0012】同図において、30は内燃機関であり、3
1はエアフローメータ5により測定される空気量ma及
びクランク角センサ11により測定される回転数Nを基
にマップ等を使用して気筒内へ供給された空気量mcを
推定する気筒内空気量推定手段である。32は、気筒内
空気量推定手段31により推定される吸気量mcを、空
燃比センサ9の出力を基に計算されるこの時の混合気空
燃比αで割ることによって気筒内へ供給された燃料量f
cを推定する燃料量推定手段である。また、33は、気
筒内空気量推定手段31により推定される空気量mcを
理論空燃比αrで割ることによって気筒内へ供給すべき
目標燃料量fcrを計算する目標燃料量設定手段であ
る。
In the figure, 30 is an internal combustion engine, and 3
1 is an in-cylinder air amount estimation that estimates the air amount mc supplied to the cylinder using a map or the like based on the air amount ma measured by the air flow meter 5 and the rotation speed N measured by the crank angle sensor 11. It is a means. Reference numeral 32 denotes the fuel supplied to the cylinder by dividing the intake air amount mc estimated by the in-cylinder air amount estimation means 31 by the air-fuel mixture air-fuel ratio α at this time calculated based on the output of the air-fuel ratio sensor 9. Quantity f
It is a fuel amount estimating means for estimating c. Reference numeral 33 is a target fuel amount setting means for calculating a target fuel amount fcr to be supplied into the cylinder by dividing the air amount mc estimated by the in-cylinder air amount estimating means 31 by the theoretical air-fuel ratio αr.

【0013】前述の両燃料量fc及びfcrは、減算器
34に出力されて差fc−fcrが計算され、この差が
燃料噴射量設定手段35と共に第1加算手段36に出力
され、第1加算手段36においてこの差の時間積分値x
1が計算されて、燃料噴射量設定手段35に出力され
る。燃料噴射量設定手段35において、この差及びその
時間積分値x1を同時にゼロとすべく燃料噴射量fiが
計算されるようになっている。
The above two fuel amounts fc and fcr are output to the subtractor 34 to calculate the difference fc-fcr, and this difference is output to the first addition means 36 together with the fuel injection amount setting means 35 and the first addition. In the means 36, the time integral value x of this difference
1 is calculated and output to the fuel injection amount setting means 35. In the fuel injection amount setting means 35, the fuel injection amount fi is calculated so that this difference and its time integral value x1 are simultaneously zero.

【0014】前述の時間積分値x1が0となる時、三元
触媒コンバータ8に貯蔵されている酸素量は当初の量に
等しくなる。なぜなら、混合気空燃比がリーンであり前
述の差が負の値である時には、これに微小時間Δtを掛
けた値は、三元触媒コンバータ8に新たに貯蔵される酸
素量を等価的に表すことができ、また、空燃比がリッチ
であり前述の差が正の値である時には、これに微小時間
Δtを掛けた値は、この時の排気ガスを浄化するために
三元触媒コンバータ8から放出される酸素量を等価的に
表すことができるためである。
When the above-mentioned time integrated value x1 becomes 0, the amount of oxygen stored in the three-way catalytic converter 8 becomes equal to the initial amount. This is because when the air-fuel mixture is lean and the difference is a negative value, the value obtained by multiplying this by the minute time Δt equivalently represents the amount of oxygen newly stored in the three-way catalytic converter 8. Further, when the air-fuel ratio is rich and the difference is a positive value, the value obtained by multiplying this by a minute time Δt is output from the three-way catalytic converter 8 in order to purify the exhaust gas at this time. This is because the amount of released oxygen can be expressed equivalently.

【0015】それにより、燃料噴射量設定手段35にお
いて、差fc−fcr及びその時間積分値x1をゼロと
すべく燃料噴射量fiを算出すれば、機関過渡運転時等
に空燃比が必然的にリッチ又はリーンとなっても、比較
的短時間で三元触媒コンバータ8に貯蔵されている酸素
を所定量にすると同時に、良好な燃焼を実現するために
混合気空燃比を理論空燃比とすることができる。
Accordingly, if the fuel injection amount fi is calculated in the fuel injection amount setting means 35 so that the difference fc-fcr and the time integral value x1 thereof become zero, the air-fuel ratio is inevitably changed during engine transient operation. Even if it becomes rich or lean, the oxygen stored in the three-way catalytic converter 8 is set to a predetermined amount in a relatively short time, and at the same time, the mixture air-fuel ratio is set to the stoichiometric air-fuel ratio in order to realize good combustion. You can

【0016】燃料噴射量設定手段35における燃料噴射
量fiの設定を確実なものとするために、第2加算手段
37により前述の時間積分値x1のさらなる時間積分値
x2が計算され燃料噴射量設定手段35へ出力される。
また、燃料噴射弁7は吸気通路2内に燃料を噴射するも
のであるために、燃料噴射弁7から噴射された燃料の一
部が吸気通路2に付着すると共に、これまで付着した燃
料の一部が気化して気筒内へ供給され、このように、噴
射した燃料量と気筒内へ供給される燃料量とは必ずしも
同量とはならず、前者を基に後者を予測することが必要
であり、そのための手段として基本燃料推定手段38が
設けられ、目標燃料量fcrを基に基本燃料噴射量fi
mが計算され燃料噴射量設定手段35へ出力され、燃料
噴射弁7の燃料噴射量fiは、この基本燃料噴射量fi
mと補正量δfiとの和として算出されるようになって
いる。
In order to ensure the setting of the fuel injection amount fi in the fuel injection amount setting means 35, the second addition means 37 calculates a further time integral value x2 of the above-mentioned time integral value x1 to set the fuel injection amount fi. It is output to the means 35.
Further, since the fuel injection valve 7 injects fuel into the intake passage 2, a part of the fuel injected from the fuel injection valve 7 adheres to the intake passage 2, and at the same time, one of the fuel adhered so far is Part is vaporized and supplied into the cylinder, and thus the injected fuel amount and the fuel amount supplied into the cylinder are not always the same amount, and it is necessary to predict the latter based on the former. As a means therefor, a basic fuel estimation means 38 is provided, and the basic fuel injection quantity fi is calculated based on the target fuel quantity fcr.
m is calculated and output to the fuel injection amount setting means 35, and the fuel injection amount fi of the fuel injection valve 7 is the basic fuel injection amount fi.
It is calculated as the sum of m and the correction amount δfi.

【0017】現在の機関運転状態における基本燃料噴射
量fimの推定には、次式(1)及び(2)に示す燃料
挙動モデルが使用される。 fw(k+1)=Pfw(k)+Rfi(k) −− (1) fc(k)=(1−P)fw(k)+(1−R)fi(k) −− (2)
The fuel behavior model shown in the following equations (1) and (2) is used to estimate the basic fuel injection amount fim in the current engine operating state. fw (k + 1) = Pfw (k) + Rfi (k) --- (1) fc (k) = (1-P) fw (k) + (1-R) fi (k) --- (2)

【0018】ここで、fi(k)は今回の燃料噴射量で
あり、Rは噴射された燃料のうちで吸気通路壁面等に付
着して気筒内へ供給されない割合であり、またfw
(k)は今回において吸気通路壁面等に付着している燃
料量であり、Pは吸気通路壁面等に付着している燃料の
うち依然として気筒内へ供給されない割合である。従っ
て、fw(k+1)は次回において吸気通路壁面等に付
着している燃料量を表し、またfc(k)は今回におい
て気筒内へ供給される燃料量を表している。P及びRは
実験等から定まる値であり、厳密には機関温度及び燃料
性状等により変化する変数であるが制御を簡単にするた
めに、定数としても良い。
Here, fi (k) is the fuel injection amount at this time, R is the ratio of the injected fuel that is not attached to the wall surface of the intake passage and is not supplied into the cylinder, and fw
(K) is the amount of fuel adhering to the wall surface of the intake passage at this time, and P is the ratio of the fuel adhering to the wall surface of the intake passage not being supplied to the cylinder. Therefore, fw (k + 1) represents the amount of fuel adhering to the wall surface of the intake passage and the like next time, and fc (k) represents the amount of fuel supplied to the cylinder this time. P and R are values determined by experiments and the like, and strictly speaking, they are variables that change depending on the engine temperature, fuel properties, etc., but they may be constants in order to simplify control.

【0019】上式(1)及び(2)において、燃料噴射
量fi(k)、吸気通路壁面等に付着する燃料量fw
(k)、及び気筒内へ供給される燃料量fc(k)をそ
れぞれ次式(3)、(4)、及び(5)で示すようにノ
ミナル値fim(k)、fwm(k)、fcm(k)と
偏差δfi(k)、δfw(k)、δfc(k)との和
として表し、基本燃料噴射量fim(k)(燃料噴射量
のノミナル値)を次式(6)によって算出すると共に、
現代制御理論等を適用して、差fc−fcrとその積分
値とを同時にゼロに収束させるように補正量δfi
(k)(燃料噴射量の偏差)を算出するようになってい
る。 fi(k)=fim(k)+δfi(k) −− (3) fw(k)=fwm(k)+δfw(k) −− (4) fc(k)=fcm(k)+δfc(k) −− (5) fim(k)=(fcr−(1−P)fwm)/(1−R) −− (6)
In the above equations (1) and (2), the fuel injection amount fi (k), the fuel amount fw attached to the wall surface of the intake passage, etc.
(K) and the fuel amount fc (k) supplied into the cylinder are represented by the following equations (3), (4), and (5), respectively, with nominal values fim (k), fwm (k), and fcm. (K) and the deviations δfi (k), δfw (k) and δfc (k), and the basic fuel injection amount fim (k) (nominal value of the fuel injection amount) is calculated by the following equation (6). With
Applying modern control theory and the like, the correction amount δfi is set so that the difference fc−fcr and its integrated value are simultaneously converged to zero.
(K) (deviation of fuel injection amount) is calculated. fi (k) = fim (k) + δfi (k) −− (3) fw (k) = fwm (k) + δfw (k) −− (4) fc (k) = fcm (k) + δfc (k) − -(5) fim (k) = (fcr- (1-P) fwm) / (1-R) --- (6)

【0020】このようにして算出された補正量δfi
(k)は、図3に示すフローチャートに従ってガード処
理される。本フローチャートは、基本燃料噴射量fim
及び補正量δfiが決定される毎に実行されるものであ
る。まず、ステップ101において、算出毎に変動する
補正量δfiの現在のおける変動中心δfic(k)を
次式(7)によって算出する。 δfic(k)=δfic(k−1)*α+δfi(k)*(1−α) −− (7) ここで、δfic(k−1)は、本フローチャートによ
り前回算出された変動中心であり、αは1未満の正数で
適当な設定値である。
The correction amount δfi calculated in this way
(K) is guarded according to the flowchart shown in FIG. This flowchart shows the basic fuel injection amount fim
And every time the correction amount δfi is determined. First, in step 101, the current variation center δfic (k) of the correction amount δfi that varies each time is calculated by the following equation (7). δfic (k) = δfic (k−1) * α + δfi (k) * (1-α) −− (7) where δfic (k−1) is the variation center calculated last time by this flowchart, α is a positive number less than 1 and is an appropriate set value.

【0021】次に、ステップ102において、補正量δ
fiの現在における上側ガード値A1が次式(8)によ
って算出され、ステップ103において、補正量δfi
の現在における下側ガード値A2が次式(9)によって
算出される。 A1=δfic(k)+fim(k)*β −− (8) A2=δfic(k)−fim(k)*β −− (9) ここで、βは1未満の正数で適当な設定値である。
Next, at step 102, the correction amount δ
The current upper guard value A1 of fi is calculated by the following equation (8), and in step 103, the correction amount δfi
The present lower guard value A2 is calculated by the following equation (9). A1 = δfic (k) + fim (k) * β −− (8) A2 = δfic (k) −fim (k) * β −− (9) where β is a positive number less than 1 and is an appropriate setting value. Is.

【0022】次に、ステップ104に進み、ステップ1
01において算出された今回の変動中心δfic(k)
を次回の処理に備えて前回の変動中心δfic(k−
1)として記憶して、ステップ105に進む。
Next, in step 104, step 1
The current fluctuation center δfic (k) calculated in 01
In preparation for the next processing, the previous fluctuation center δfic (k−
It is stored as 1) and the process proceeds to step 105.

【0023】ステップ105において、現在の補正量δ
fi(k)が上側ガード値A1以上であるか否かが判断
され、この判断が否定される時にはステップ106に進
み、現在の補正量δfi(k)が下側ガード値A2以下
であるか否かが判断され、この判断が否定される時に
は、算出された補正量δfi(k)は変更されることな
くそのまま終了する。
At step 105, the current correction amount δ
It is determined whether or not fi (k) is greater than or equal to the upper guard value A1, and when this determination is negative, the routine proceeds to step 106, and it is determined whether or not the current correction amount δfi (k) is less than or equal to the lower guard value A2. When it is determined whether or not the determination is negative, the calculated correction amount δfi (k) ends without being changed.

【0024】一方、ステップ105における判断が肯定
される時には、ステップ107に進み、補正量δfi
(k)は上側ガード値A1とされ終了し、ステップ10
6における判断が肯定される時には、ステップ108に
進み、補正量δfi(k)は下側ガード値A2とされ終
了する。
On the other hand, when the determination in step 105 is affirmative, the routine proceeds to step 107, where the correction amount δfi
(K) is set to the upper guard value A1, and the process is terminated, and step 10
When the determination in 6 is affirmative, the routine proceeds to step 108, where the correction amount δfi (k) is set to the lower guard value A2, and the processing ends.

【0025】図4は、例えば吸気量の測定誤差等によっ
て、補正量δfiがQ(正の値)を中心として変動する
場合のタイムチャートである。補正量δfiがこのよう
に変動する場合において、前述のフローチャートによれ
ば、変動中心ficとしてQが算出され、このQを中心
として上側ガード値A1と下側ガード値A2とが設定さ
れる。
FIG. 4 is a time chart when the correction amount δfi fluctuates around Q (a positive value) due to, for example, a measurement error of the intake air amount. When the correction amount δfi fluctuates in this way, according to the above-mentioned flowchart, Q is calculated as the fluctuation center fic, and the upper guard value A1 and the lower guard value A2 are set around this Q.

【0026】一般的なガード処理は、補正量δfiの絶
対値に対して行われるために、すなわち、二点鎖線で示
すようにゼロを中心としてガード値A1’,A2’が設
定されるために、補正量δfiがこのように変動する場
合において、補正量δfiの増加側で点線で示すように
不必要なガード処理が行われ、三元触媒コンバータ8の
酸素貯蔵量を所定値に収束させるまでにかなりの時間を
必要とすると共に、減量側では点線で示すように十分な
ガード処理が行われず、燃料噴射量がかなり減少し、多
量の余剰酸素を三元触媒コンバータ8が時間的に吸収し
きれずに、酸化窒素が十分に浄化されない排気ガスが三
元触媒コンバータ8から排出されて排気エミッションが
悪化するが、前述のフローチャートにより補正量δfi
のガード処理が実施されれば、補正量δfiは、その変
動中心Qからこの時の基本燃料噴射量fimに対する所
定割合を越えて増減する場合に確実にガード処理され、
このような問題を防止できると共に、各燃料噴射量にお
いて、混合気空燃比の変化を比較的小さくすることがで
き、トルク変動が抑制されてドライバビリティの悪化を
防止することができる。
Since the general guard processing is performed on the absolute value of the correction amount δfi, that is, the guard values A1 'and A2' are set around zero as shown by the chain double-dashed line. When the correction amount δfi fluctuates in this way, unnecessary guard processing is performed on the increasing side of the correction amount δfi as shown by the dotted line until the oxygen storage amount of the three-way catalytic converter 8 converges to a predetermined value. It takes a considerable amount of time to perform, and on the reduction side, sufficient guard processing is not performed as indicated by the dotted line, the fuel injection amount is considerably reduced, and the three-way catalytic converter 8 absorbs a large amount of excess oxygen over time. Without this, exhaust gas whose nitrogen oxides are not sufficiently purified is discharged from the three-way catalytic converter 8 and exhaust emission deteriorates. However, the correction amount δfi
If the guard processing is performed, the correction amount δfi is surely guarded when the correction amount δfi increases / decreases from the fluctuation center Q by more than a predetermined ratio with respect to the basic fuel injection amount fim at this time.
Such a problem can be prevented, and the change in the air-fuel ratio of the air-fuel mixture can be made relatively small in each fuel injection amount, and the torque fluctuation can be suppressed and the drivability can be prevented from being deteriorated.

【0027】本実施例において、補正量δfiの現在に
おける変動中心δfic(k)の算出方法は、前回の変
動中心δfic(k−1)と今回の補正量δfi(k)
とに基づき比較的簡単に算出するようにしたが、例え
ば、機関回転数と機関負荷とによって定まる複数の機関
運転領域毎に、定常運転における補正量の平均値を算出
して、これを各機関運転領域における変動中心としてマ
ップ化し、現在の機関運転領域に対応する変動中心をこ
のマップから呼び出して使用するようにしても良い。
In the present embodiment, the method of calculating the current fluctuation center δfic (k) of the correction amount δfi is as follows: the previous fluctuation center δfic (k−1) and the current correction amount δfi (k).
However, for example, for each of a plurality of engine operating regions determined by the engine speed and the engine load, the average value of the correction amount in steady operation is calculated, and this is calculated for each engine. It is also possible to map the variation center in the operating region and call the variation center corresponding to the current engine operating region from this map for use.

【0028】[0028]

【発明の効果】このように、本発明による内燃機関の空
燃比制御装置によれば、O2 ストレージ能力を有する触
媒コンバータに貯蔵されている酸素を所定量に維持する
ように、触媒コンバータの上流側に配置された空燃比セ
ンサの出力に基づき補正量を決定して基本燃料噴射量を
加減補正する空燃比制御装置において、変動中心算出手
段が、基本燃料噴射量を加減補正する補正量の現在にお
ける変動中心を算出し、ガード設定手段が、このように
算出された変動中心から現在の補正量に対するガードを
設定するために、補正量の大きな変動が確実に抑制さ
れ、混合気空燃比の大幅な変化は防止される。それによ
り、この時の排気ガスの空燃比は、触媒コンバータのO
2 ストレージ能力が十分に機能して理論空燃比に維持さ
れ、排気エミッションが悪化することは防止される。
As described above, according to the air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the upstream side of the catalytic converter is maintained so that the oxygen stored in the catalytic converter having the O 2 storage capacity is maintained at a predetermined amount. In the air-fuel ratio control device that determines the correction amount based on the output of the air-fuel ratio sensor disposed on the side to correct the basic fuel injection amount, the fluctuation center calculation means determines the current correction amount that adjusts the basic fuel injection amount. Since the guard setting means sets the guard for the current correction amount from the fluctuation center calculated in this way, a large fluctuation of the correction amount is reliably suppressed, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is greatly reduced. Changes are prevented. As a result, the air-fuel ratio of the exhaust gas at this time is
2 The storage capacity is fully functioning and the stoichiometric air-fuel ratio is maintained, and deterioration of exhaust emission is prevented.

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

【図1】本発明による空燃比制御装置が取り付けられた
内燃機関の概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an internal combustion engine equipped with an air-fuel ratio control device according to the present invention.

【図2】制御装置により実施される空燃比制御を示すブ
ロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing air-fuel ratio control performed by a control device.

【図3】空燃比制御における補正量のガード処理のため
のフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart for a correction amount guard process in air-fuel ratio control.

【図4】補正量変動のタイムチャートである。FIG. 4 is a time chart of changes in correction amount.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…機関本体 2…吸気通路 3…排気通路 5…エアフローメータ 7…燃料噴射弁 8…三元触媒コンバータ 9…リニア出力型空燃比センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine main body 2 ... Intake passage 3 ... Exhaust passage 5 ... Air flow meter 7 ... Fuel injection valve 8 ... Three-way catalytic converter 9 ... Linear output type air-fuel ratio sensor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 O2 ストレージ能力を有する触媒コンバ
ータに貯蔵されている酸素を所定量に維持するように、
触媒コンバータの上流側に配置された空燃比センサの出
力に基づき補正量を決定して基本燃料噴射量を加減補正
する空燃比制御装置において、前記補正量の現在におけ
る変動中心を算出するための変動中心算出手段と、前記
変動中心算出手段により算出される前記変動中心から現
在の前記補正量に対するガードを設定するガード設定手
段、とを具備することを特徴とする内燃機関の空燃比制
御装置。
1. A method for maintaining a predetermined amount of oxygen stored in a catalytic converter having an O 2 storage capacity,
In an air-fuel ratio control device that determines a correction amount based on the output of an air-fuel ratio sensor arranged on the upstream side of the catalytic converter and corrects the basic fuel injection amount, a fluctuation for calculating the current fluctuation center of the correction amount. An air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine, comprising: a center calculating means; and a guard setting means for setting a guard for the current correction amount from the fluctuation center calculated by the fluctuation center calculating means.
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