JPH08232728A - 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
JPH08232728A
JPH08232728A JP6178095A JP6178095A JPH08232728A JP H08232728 A JPH08232728 A JP H08232728A JP 6178095 A JP6178095 A JP 6178095A JP 6178095 A JP6178095 A JP 6178095A JP H08232728 A JPH08232728 A JP H08232728A
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JP
Japan
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air
fuel ratio
cylinder
value
deterioration
Prior art date
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Pending
Application number
JP6178095A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ono
弘志 大野
Koichi Saiki
浩一 斉木
Yukio Noda
幸男 野田
Naosuke Akasaki
修介 赤崎
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.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to US08/606,382 priority patent/US5732689A/en
Publication of JPH08232728A publication Critical patent/JPH08232728A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F02D41/1456Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen

Abstract

PURPOSE: To prevent worsening of controllability of an air-fuel ratio even when the characteristics of the air-fuel ratio sensor of an air-fuel ratio feedback device by cylinders are deteriorated, by a method wherein an air-fuel ratio for each cylinder is estimated based on the air-fuel ratio of an exhaust system assembly. CONSTITUTION: Deterioration of the characteristics of an LAF sensor 17 is decided at S401. When deterioration of response characteristics is detected, the selection timing of the output of the LAF sensor is varied at S404. When lean deterioration through which displacement of an output on the lean side is increased to a value higher than a theoretical air-fuel ratio by a given value is detected, air-fuel ratio feedback control by cylinders through which other air-fuel ratio than the theoretical air-fuel ratio is set to a target air-fuel ratio is stopped at S407. Further, when stoichiometric deterioration due to which output displacement in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio is increased to a value higher than a given value is detected, air-fuel ratio control by cylinders is stopped at S406.

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、内燃機関の空燃比制御
装置に関し、特に現代制御理論に基づくオブザーバを応
用したフィードバック制御により、機関に供給する混合
気の空燃比を気筒別にフィードバック制御する空燃比制
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, and more particularly to an air-fuel ratio feedback control for each cylinder by feedback control applying an observer based on modern control theory. The present invention relates to a fuel ratio control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の排気系集合部に設けられ、空
燃比に比例する出力を発生する空燃比センサの出力に基
づいて、気筒別の空燃比を推定するオブザーバを導入
し、推定した気筒別空燃比に応じて気筒間の空燃比のば
らつきをなくすように空燃比をフィードバック制御する
ようにした空燃比制御装置は、従来より知られている
(特開平5−180040号公報)。
2. Description of the Related Art An observer for estimating the air-fuel ratio of each cylinder based on the output of an air-fuel ratio sensor provided in the exhaust system collecting portion of an internal combustion engine and generating an output proportional to the air-fuel ratio is introduced and the estimated cylinder BACKGROUND ART An air-fuel ratio control device that performs feedback control of an air-fuel ratio so as to eliminate variations in air-fuel ratio among cylinders according to another air-fuel ratio has been conventionally known (Japanese Patent Laid-Open No. 5-180040).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の制御装置では、空燃比センサの特性が経時変化等に
より劣化することを考慮していないため、設計上想定さ
れている以上に劣化した場合には、オブザーバによる気
筒別空燃比の推定値と実際の空燃比とのずれが大きくな
り、該推定値を用いたフィードバック制御により、かえ
って排気ガス特性が悪化する場合があった。
However, the above-mentioned conventional control device does not take into consideration the deterioration of the characteristics of the air-fuel ratio sensor due to aging or the like. In some cases, the deviation between the estimated value of the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio by the observer and the actual air-fuel ratio becomes large, and the feedback control using the estimated value may rather deteriorate the exhaust gas characteristics.

【0004】本発明はこの問題を解決するためになされ
たものであり、空燃比センサの特性が劣化したときで
も、空燃比の制御性の悪化を防止することができる空燃
比制御装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve this problem, and provides an air-fuel ratio control device capable of preventing the controllability of the air-fuel ratio from deteriorating even when the characteristics of the air-fuel ratio sensor deteriorate. The purpose is to

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、内燃機関の排気系に設けられた空燃比センサ
と、前記機関の排気系の挙動を記述するモデルに基づい
てその内部状態を観測するオブサーバを設定し、前記空
燃比センサの出力を入力として各気筒の空燃比を推定す
る気筒別空燃比推定手段と、該推定した各気筒の空燃比
を目標値に収束させるように前記各気筒に供給する混合
気の空燃比をフィードバック制御する気筒別フィードバ
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、前記機関の運転状態を検出する機関運転状態検出
手段と、前記機関の所定クランク角度回転毎に、前記空
燃比センサの出力をサンプリングし、該サンプリングし
たサンプル値を順次記憶するサンプリング手段と、前記
機関の運転状態に応じて前記記憶したサンプル値の1つ
を選択する選択手段と、前記空燃比センサの応答特性の
劣化を検出する応答劣化検出手段と、前記空燃比センサ
の応答特性の劣化を検出したときは、前記選択手段が選
択したサンプル値をより遅いタイミングでサンプリング
したものに変更するサンプル値変更手段とを設け、前記
気筒別フィードバック制御手段は、該変更されたサンプ
ル値を前記フィードバック制御に使用するようにしたも
のである。
To achieve the above object, the present invention is based on an air-fuel ratio sensor provided in an exhaust system of an internal combustion engine and an internal state thereof based on a model describing the behavior of the exhaust system of the engine. An observer for observing the air-fuel ratio, and an air-fuel ratio estimating means for each cylinder for estimating the air-fuel ratio of each cylinder by using the output of the air-fuel ratio sensor as an input, and for making the estimated air-fuel ratio of each cylinder converge to a target value. In an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: a cylinder-by-cylinder feedback control means for feedback-controlling an air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to each of the cylinders; an engine operating state detecting means for detecting an operating state of the engine; Sampling means for sampling the output of the air-fuel ratio sensor for each predetermined crank angle rotation, and storing the sampled values in sequence, and the operating state of the engine. Then, selecting means for selecting one of the stored sample values, response deterioration detecting means for detecting deterioration of response characteristics of the air-fuel ratio sensor, and deterioration of response characteristics of the air-fuel ratio sensor are detected, Sample value changing means for changing the sample value selected by the selecting means to one sampled at a later timing, and the cylinder-by-cylinder feedback control means uses the changed sample value for the feedback control. It was done.

【0006】さらに本発明は、内燃機関の排気系に設け
られた空燃比センサと、前記機関の排気系の挙動を記述
するモデルに基づいてその内部状態を観測するオブサー
バを設定し、前記空燃比センサの出力を入力として各気
筒の空燃比を推定する気筒別空燃比推定手段と、該推定
した各気筒の空燃比を目標値に収束させるように前記各
気筒に供給する混合気の空燃比をフィードバック制御す
る気筒別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、前記空燃比センサの理論空燃
比近傍の空燃比に対する出力のずれが所定以上となるス
トイキ劣化を検出するストイキ劣化検出手段と、該スト
イキ劣化を検出したときは、前記気筒別フィードバック
制御手段の作動を禁止する禁止手段とを設けるようにし
たものである。
The present invention further sets an air-fuel ratio sensor provided in the exhaust system of an internal combustion engine and an observer for observing the internal state of the engine based on a model describing the behavior of the exhaust system of the engine. Cylinder air-fuel ratio estimating means for estimating the air-fuel ratio of each cylinder by using the output of the fuel ratio sensor as input, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to each cylinder so that the estimated air-fuel ratio of each cylinder converges to a target value. In an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: a cylinder-by-cylinder feedback control means for feedback controlling A detecting means and a prohibiting means for prohibiting the operation of the cylinder-by-cylinder feedback control means when the stoichiometric deterioration is detected are provided.

【0007】さらに本発明は、内燃機関の排気系に設け
られ、少なくとも理論空燃比よりリーン側の空燃比を検
出できる空燃比センサと、前記機関の排気系の挙動を記
述するモデルに基づいてその内部状態を観測するオブサ
ーバを設定し、前記空燃比センサの出力を入力として各
気筒の空燃比を推定する気筒別空燃比推定手段と、該推
定した各気筒の空燃比を目標値に収束させるように前記
各気筒に供給する混合気の空燃比をフィードバック制御
する気筒別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、前記空燃比センサの理論空
燃比よりリーン側の空燃比に対応する出力のずれが所定
以上となるリーン劣化を検出するリーン劣化検出手段を
設け、前記気筒別フィードバック制御手段は、該リーン
劣化を検出したときは、理論空燃比近傍の空燃比を目標
空燃比とするフィードバック制御を実行するようにした
ものである。
Furthermore, the present invention is based on an air-fuel ratio sensor provided in an exhaust system of an internal combustion engine and capable of detecting at least an air-fuel ratio leaner than a stoichiometric air-fuel ratio, and a model describing the behavior of the exhaust system of the engine. An observer for observing the internal state is set, and the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio estimating means for estimating the air-fuel ratio of each cylinder by using the output of the air-fuel ratio sensor as an input, and the estimated air-fuel ratio of each cylinder are converged to a target value. In the air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, which comprises a cylinder-by-cylinder feedback control means for feedback-controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to each of the cylinders, in the lean-side air-fuel ratio from the theoretical air-fuel ratio of the air-fuel ratio sensor Lean deterioration detection means for detecting lean deterioration in which the corresponding output deviation is greater than or equal to a predetermined value is provided, and the cylinder-by-cylinder feedback control means detects the lean deterioration. It is obtained by the air-fuel ratio of the near stoichiometric air-fuel ratio to execute the feedback control of the target air-fuel ratio.

【0008】さらに本発明は、内燃機関の排気系に設け
られた空燃比センサと、前記機関の排気系の挙動を記述
するモデルに基づいてその内部状態を観測するオブサー
バを設定し、前記空燃比センサの出力を入力として各気
筒の空燃比を推定する気筒別空燃比推定手段と、該推定
した各気筒の空燃比に応じて算出される比例項、積分項
及び微分項の少なくとも1つを用いて、前記推定した各
気筒の空燃比が目標値に収束するように前記各気筒に供
給する混合気の空燃比をフィードバック制御する気筒別
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、前記空燃比センサの応答特性の劣化を
検出する応答劣化検出手段を設け、前記気筒別フィード
バック制御手段は、該応答劣化を検出したときは、前記
比例項、積分項及び微分項の少なくとも1つをより小さ
な値に変更してフィードバック制御を実行するようにし
たものである。
Further, the present invention sets an air-fuel ratio sensor provided in an exhaust system of an internal combustion engine and an observer for observing an internal state of the engine based on a model describing the behavior of the exhaust system of the engine. A cylinder-by-cylinder air-fuel ratio estimating means for estimating the air-fuel ratio of each cylinder by using the output of the fuel ratio sensor as input, and at least one of a proportional term, an integral term and a differential term calculated according to the estimated air-fuel ratio of each cylinder. An air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine, comprising: feedback control means for each cylinder for feedback-controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to each cylinder so that the estimated air-fuel ratio of each cylinder converges to a target value. In the above, the response deterioration detecting means for detecting the deterioration of the response characteristic of the air-fuel ratio sensor is provided, and when the cylinder-by-cylinder feedback control means detects the response deterioration, the proportional term, the integral term, and the integral term. And changing at least one of the differential term to a smaller value is obtained so as to perform a feedback control.

【0009】[0009]

【作用】請求項1記載の空燃比制御装置によれば、空燃
比センサの応答特性の劣化を検出したときは、より遅い
タイミングでサンプリングした空燃比センサの出力を用
いて気筒別空燃比フィードバック制御が実行される。
According to the air-fuel ratio control device of the first aspect, when the deterioration of the response characteristic of the air-fuel ratio sensor is detected, the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio feedback control is performed using the output of the air-fuel ratio sensor sampled at a later timing. Is executed.

【0010】請求項2記載の空燃比制御装置によれば、
空燃比センサのストイキ劣化を検出したときは、気筒別
空燃比フィードバック制御が禁止される。
According to the air-fuel ratio control device of claim 2,
When the stoichiometric deterioration of the air-fuel ratio sensor is detected, the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio feedback control is prohibited.

【0011】請求項3記載の空燃比制御装置によれば、
空燃比センサのリーン劣化を検出したときは、理論空燃
比近傍の空燃比を目標空燃比とするフィードバック制御
が実行される。
According to the air-fuel ratio control device of the third aspect,
When lean deterioration of the air-fuel ratio sensor is detected, feedback control is executed in which the target air-fuel ratio is an air-fuel ratio near the stoichiometric air-fuel ratio.

【0012】請求項4記載の空燃比制御装置によれば、
気筒別空燃比フィードバック制御が比例項、積分項及び
微分項の少なくとも1つを用いて行われ、空燃比センサ
の応答特性の劣化を検出したときは、比例項、積分項及
び微分項の少なくとも1つをより小さな値に変更してフ
ィードバック制御が実行される。
According to the air-fuel ratio control device of the fourth aspect,
When the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio feedback control is performed using at least one of the proportional term, the integral term, and the derivative term, and when deterioration of the response characteristic of the air-fuel ratio sensor is detected, at least one of the proportional term, the integral term, and the derivative term is performed. Feedback control is performed by changing one to a smaller value.

【0013】[0013]

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1は本発明の一実施例にかかる内燃機関
(以下「エンジン」という)及びその制御装置の構成を
示す図である。同図中、1は各気筒に吸気弁及び排気弁
(図示せず)を各1対ずつ設けたDOHC直列4気筒の
エンジンである。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an internal combustion engine (hereinafter referred to as "engine") and a control system therefor according to one embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 is a DOHC in-line 4-cylinder engine in which each cylinder is provided with a pair of intake valves and exhaust valves (not shown).

【0015】エンジン1の吸気管2は分岐部(吸気マニ
ホルド)11を介してエンジン1の各気筒の燃焼室に連
通する。吸気管2の途中にはスロットル弁3が配されて
いる。スロットル弁3にはスロットル弁開度(θTH)
センサ4が連結されており、スロットル弁開度θTHに
応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット
(以下「ECU」という)5に供給する。吸気管2に
は、スロットル弁3をバイパスする補助空気通路6が設
けられており、該通路6の途中には補助空気量制御弁7
が配されている。補助空気量制御弁7は、ECU5に接
続されており、ECU5によりその開弁量が制御され
る。
The intake pipe 2 of the engine 1 communicates with a combustion chamber of each cylinder of the engine 1 through a branch portion (intake manifold) 11. A throttle valve 3 is arranged in the middle of the intake pipe 2. Throttle valve opening (θTH) for throttle valve 3
The sensor 4 is connected, and outputs an electric signal according to the throttle valve opening θTH to supply it to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 5. The intake pipe 2 is provided with an auxiliary air passage 6 that bypasses the throttle valve 3, and an auxiliary air amount control valve 7 is provided in the middle of the passage 6.
Is arranged. The auxiliary air amount control valve 7 is connected to the ECU 5, and the ECU 5 controls the valve opening amount.

【0016】吸気管2のスロットル弁3の上流側には吸
気温(TA)センサ8が装着されており、その検出信号
がECU5に供給される。吸気管2のスロットル弁3と
吸気マニホルド11の間には、チャンバ9が設けられて
おり、チャンバ9には吸気管内絶対圧(PBA)センサ
10が取り付けられている。PBAセンサ10の検出信
号はECU5に供給される。
An intake air temperature (TA) sensor 8 is mounted on the upstream side of the throttle valve 3 of the intake pipe 2, and its detection signal is supplied to the ECU 5. A chamber 9 is provided between the throttle valve 3 of the intake pipe 2 and the intake manifold 11, and an absolute intake pipe absolute pressure (PBA) sensor 10 is attached to the chamber 9. The detection signal of the PBA sensor 10 is supplied to the ECU 5.

【0017】エンジン1の本体にはエンジン水温(T
W)センサ13が装着されており、その検出信号がEC
U5に供給される。ECU5には、エンジン1のクラン
ク軸(図示せず)の回転角度を検出するクランク角度位
置センサ14が接続されており、クランク軸の回転角度
に応じた信号がECU5に供給される。クランク角度位
置センサ14は、エンジン1の特定の気筒の所定クラン
ク角度位置で信号パルス(以下「CYL信号パルス」と
いう)を出力する気筒判別センサ、各気筒の吸入行程開
始時の上死点(TDC)に関し所定クランク角度前のク
ランク角度位置で(4気筒エンジンではクランク角18
0度毎に)TDC信号パルスを出力するTDCセンサ及
びTDC信号パルスより短い一定クランク角周期(例え
ば30度周期)で1パルス(以下「CRK信号パルス」
という)を発生するCRKセンサから成り、CYL信号
パルス、TDC信号パルス及びCRK信号パルスがEC
U5に供給される。これらの信号パルスは、燃料噴射時
期、点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転
数NEの検出に使用される。
The engine water temperature (T
W) The sensor 13 is attached and its detection signal is EC
Supplied to U5. A crank angle position sensor 14 that detects a rotation angle of a crank shaft (not shown) of the engine 1 is connected to the ECU 5, and a signal corresponding to the rotation angle of the crank shaft is supplied to the ECU 5. The crank angle position sensor 14 is a cylinder discrimination sensor that outputs a signal pulse (hereinafter referred to as “CYL signal pulse”) at a predetermined crank angle position of a specific cylinder of the engine 1, a top dead center (TDC) at the start of the intake stroke of each cylinder. ) At a crank angle position before a predetermined crank angle (in a 4-cylinder engine, the crank angle is 18
One pulse (hereinafter "CRK signal pulse") at a constant crank angle cycle (for example, 30 degree cycle) shorter than the TDC sensor and TDC signal pulse that outputs a TDC signal pulse (every 0 degrees)
CRYSENSOR, which generates a CYL signal pulse, a TDC signal pulse and a CRK signal pulse.
Supplied to U5. These signal pulses are used for various timing controls such as fuel injection timing and ignition timing, and for detecting the engine speed NE.

【0018】吸気マニホルド11の吸気弁の少し上流側
には、各気筒毎に燃料噴射弁12が設けられており、各
噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されているととも
にECU5に電気的に接続されて、ECU5からの信号
により燃料噴射時期及び燃料噴射時間(開弁時間)が制
御される。エンジン1の点火プラグ(図示せず)もEC
U5に電気的に接続されており、ECU5により点火時
期θIGが制御される。
A fuel injection valve 12 is provided for each cylinder slightly upstream of the intake valve of the intake manifold 11, and each injection valve is connected to a fuel pump (not shown) and electrically connected to the ECU 5. Then, the fuel injection timing and the fuel injection time (valve opening time) are controlled by the signal from the ECU 5. The spark plug (not shown) of the engine 1 is also EC
It is electrically connected to U5, and the ignition timing θIG is controlled by the ECU 5.

【0019】排気管16は分岐部(排気マニホルド)1
5を介してエンジン1の燃焼室に接続されている。排気
管16には分岐部15が集合する部分の直ぐ下流側に、
広域空燃比センサ(以下「LAFセンサ」という)17
が設けられている。さらにLAFセンサ17の下流側に
は直下三元触媒19及び床下三元触媒20が配されてお
り、またこれらの三元触媒19及び20の間には酸素濃
度センサ(以下「O2センサ」という)18が装着され
ている。三元触媒19、20は、排気ガス中のHC,C
O,NOx等の浄化を行う。
The exhaust pipe 16 is a branch portion (exhaust manifold) 1
It is connected to the combustion chamber of the engine 1 via 5. In the exhaust pipe 16, immediately downstream of the portion where the branch portions 15 gather,
Wide-range air-fuel ratio sensor (hereinafter referred to as "LAF sensor") 17
Is provided. Further, an immediately below three-way catalyst 19 and an underfloor three-way catalyst 20 are arranged on the downstream side of the LAF sensor 17, and an oxygen concentration sensor (hereinafter referred to as "O2 sensor") is provided between these three-way catalysts 19 and 20. 18 is attached. The three-way catalysts 19 and 20 are HC and C in the exhaust gas.
Purifies O, NOx, etc.

【0020】LAFセンサ17は、ローパスフィルタ2
2を介してECU5に接続されており、排気ガス中の酸
素濃度(空燃比)に略比例した電気信号を出力し、その
電気信号をECU5に供給する。O2センサ18は、そ
の出力が理論空燃比の前後において急激に変化する特性
を有し、その出力は理論空燃比よりリッチ側で高レベル
となり、リーン側で低レベルとなる。O2センサ18
は、ローパスフィルタ23を介してECU5に接続され
ており、その検出信号はECU5に供給される。
The LAF sensor 17 includes a low pass filter 2
It is connected to the ECU 5 via 2 and outputs an electric signal substantially proportional to the oxygen concentration (air-fuel ratio) in the exhaust gas and supplies the electric signal to the ECU 5. The O2 sensor 18 has a characteristic that its output changes rapidly before and after the stoichiometric air-fuel ratio, and its output has a high level on the rich side and a low level on the lean side of the stoichiometric air-fuel ratio. O2 sensor 18
Is connected to the ECU 5 via the low-pass filter 23, and the detection signal thereof is supplied to the ECU 5.

【0021】排気還流機構30は、吸気管2のチャンバ
9と排気管16とを接続する排気還流路31と、排気還
流路31の途中に設けられ、排気還流量を制御する排気
還流弁(EGR弁)32と、EGR弁32の弁開度を検
出し、その検出信号をECU5に供給するリフトセンサ
33とから成る。EGR弁32は、ソレノイドを有する
電磁弁であり、ソレノイドはECU5に接続され、その
弁開度がECU5からの制御信号によりリニアに変化さ
せることができるように構成されている。
The exhaust gas recirculation mechanism 30 is provided in the exhaust gas recirculation passage 31 that connects the chamber 9 of the intake pipe 2 and the exhaust gas pipe 16, and an exhaust gas recirculation valve 31 that controls the amount of exhaust gas recirculation (EGR). Valve 32 and a lift sensor 33 that detects the valve opening of the EGR valve 32 and supplies a detection signal to the ECU 5. The EGR valve 32 is a solenoid valve having a solenoid, and the solenoid is connected to the ECU 5, and the valve opening degree thereof can be linearly changed by a control signal from the ECU 5.

【0022】次に図2も合わせて参照して、蒸発燃料処
理装置40について説明する。燃料タンク41は通路4
2を介してキャニスタ45に連通し、キャニスタ45は
パージ通路43を介して吸気管2のチャンバ9に連通し
ている。キャニスタ45は、燃料タンク41内で発生す
る蒸発燃料を吸着する吸着剤46を内蔵し、外気取込口
47を有する。通路42の途中には、正圧バルブ及び負
圧バルブから成る2ウェイバルブ44が配設され、パー
ジ通路43の途中にはデューティ制御型の電磁弁である
パージ制御弁48、パージ通路43を流れる燃料蒸気を
含む混合気の流量を検出する流量センサ49及び該混合
気中のHC濃度を検出するHC濃度センサ50が設けら
れている。パージ制御弁48及びセンサ49、50は、
ECU5に接続されており、パージ制御弁48はECU
5からの信号に応じて制御され、センサ49、50の検
出信号はECU5に供給される。
Next, the evaporative fuel treatment device 40 will be described with reference to FIG. The fuel tank 41 is the passage 4
2 to the canister 45, and the canister 45 communicates with the chamber 9 of the intake pipe 2 via the purge passage 43. The canister 45 contains an adsorbent 46 that adsorbs the evaporated fuel generated in the fuel tank 41, and has an outside air intake port 47. A two-way valve 44 composed of a positive pressure valve and a negative pressure valve is arranged in the middle of the passage 42, and a purge control valve 48 and a purge passage 43 which are duty control type electromagnetic valves flow in the middle of the purge passage 43. A flow rate sensor 49 for detecting the flow rate of the air-fuel mixture containing fuel vapor and an HC concentration sensor 50 for detecting the HC concentration in the air-fuel mixture are provided. The purge control valve 48 and the sensors 49, 50 are
The purge control valve 48 is connected to the ECU 5 and is connected to the ECU.
The detection signals of the sensors 49 and 50 are supplied to the ECU 5 by being controlled according to the signal from the ECU 5.

【0023】蒸発燃料処理装置40によれば、燃料タン
ク41内で発生した蒸発燃料は、所定の設定圧に達する
と2ウェイバルブ44の正圧バルブを押し開き、キャニ
スタ45に流入し、キャニスタ45内の吸着剤46によ
って吸着され貯蔵される。パージ制御弁48はECU5
からのデューティ信号によって開弁/閉弁作動し、その
開弁時間中においてはキャニスタ45に一時蓄えられて
いた蒸発燃料は、チャンバ9の負圧により、キャニスタ
45の外気取込口47から吸入された外気とともにパー
ジ制御弁48を経てチャンバ9へ吸引され、各気筒に送
られる。また、外気などで燃料タンク41が冷却されて
燃料タンク内の負圧が増すと、2ウェイバルブ44の負
圧バルブが開弁し、キャニスタ45に一時蓄えられてい
た蒸発燃料は燃料タンク41へ戻される。このようにし
て、燃料タンク41内で発生した燃料蒸気が大気に放出
されることをが抑止される。
According to the evaporated fuel processing device 40, when the evaporated fuel generated in the fuel tank 41 reaches a predetermined set pressure, the positive pressure valve of the two-way valve 44 is opened to flow into the canister 45 and the canister 45. It is adsorbed and stored by the adsorbent 46 inside. The purge control valve 48 is the ECU 5
The valve is opened / closed by the duty signal from the fuel vapor, and the vaporized fuel temporarily stored in the canister 45 during the valve opening time is sucked from the outside air intake port 47 of the canister 45 due to the negative pressure of the chamber 9. It is sucked into the chamber 9 through the purge control valve 48 together with the outside air and sent to each cylinder. Further, when the fuel tank 41 is cooled by the outside air and the negative pressure in the fuel tank increases, the negative pressure valve of the two-way valve 44 opens, and the evaporated fuel temporarily stored in the canister 45 is transferred to the fuel tank 41. Will be returned. In this way, it is possible to prevent the fuel vapor generated in the fuel tank 41 from being released to the atmosphere.

【0024】エンジン1は、吸気弁及び排気弁のバルブ
タイミングを、エンジンの高速回転領域に適した高速バ
ルブタイミングと、低速回転領域に適した低速バルブタ
イミングとの2段階に切換可能なバルブタイミング切換
機構60を有する。このバルブタイミングの切換は、弁
リフト量の切換も含み、さらに低速バルブタイミング選
択時は2つに吸気弁のうちの一方を休止させて、空燃比
を理論空燃比よりリーン化する場合においても安定した
燃焼を確保するようにしている。
The engine 1 is capable of switching the valve timings of the intake valve and the exhaust valve in two stages, a high speed valve timing suitable for a high speed rotation region of the engine and a low speed valve timing suitable for a low speed rotation region of the engine. It has a mechanism 60. This switching of the valve timing includes switching of the valve lift amount. Further, when the low speed valve timing is selected, one of the two intake valves is deactivated to stabilize the air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. I try to ensure the burning.

【0025】バルブタイミング切換機構60は、バルブ
タイミングの切換を油圧を介して行うものであり、この
油圧切換を行う電磁弁及び油圧センサがECU5接続さ
れている。油圧センサの検出信号はECU5に供給さ
れ、ECU5は電磁弁を制御してバルブタイミングの切
換制御を行う。
The valve timing switching mechanism 60 switches the valve timing via hydraulic pressure, and the solenoid valve and hydraulic sensor for switching the hydraulic pressure are connected to the ECU 5. The detection signal of the hydraulic pressure sensor is supplied to the ECU 5, and the ECU 5 controls the solenoid valve to control the switching of the valve timing.

【0026】また、ECU5には、大気圧を検出する大
気圧(PA)センサ21が接続されており、その検出信
号がECU5に供給される。
Further, an atmospheric pressure (PA) sensor 21 for detecting the atmospheric pressure is connected to the ECU 5, and the detection signal is supplied to the ECU 5.

【0027】ECU5は、上述した各種センサからの入
力信号波形を整形して電圧レベルを所定レベルに修正
し、アナログ信号値をデジタル信号値に変化する等の機
能を有する入力回路と、中央処理回路(CPU)と、該
CPUで実行される各種演算プログラムや後述する各種
マップ及び演算結果等を記憶するROM及びRAMから
なる記憶回路と、燃料噴射弁12等の各種電磁弁や点火
プラグに駆動信号を出力する出力回路とを備えている。
The ECU 5 shapes the input signal waveforms from the various sensors described above, corrects the voltage level to a predetermined level, changes an analog signal value to a digital signal value, and the like, and a central processing circuit. (CPU), various arithmetic programs executed by the CPU, storage circuits including ROM and RAM for storing various maps and arithmetic results to be described later, drive signals for various solenoid valves such as the fuel injection valve 12 and ignition plugs. And an output circuit for outputting.

【0028】ECU5は、上述の各種エンジン運転パラ
メータ信号に基づいて、LAFセンサ17及びO2セン
サ18の出力に応じたフィードバック制御運転領域やオ
ープン制御運転領域等の種々のエンジン運転状態を判別
するとともに、エンジン運転状態に応じ、下記数式1に
より燃料噴射弁12の燃料噴射時間TOUTを演算し、
この演算結果に基づいて燃料噴射弁12を駆動する信号
を出力する。
The ECU 5 determines various engine operating states such as a feedback control operating region and an open control operating region according to the outputs of the LAF sensor 17 and the O2 sensor 18 based on the various engine operating parameter signals described above. According to the engine operating state, the fuel injection time TOUT of the fuel injection valve 12 is calculated by the following formula 1,
A signal for driving the fuel injection valve 12 is output based on the calculation result.

【0029】[0029]

【数1】TOUT(N)=TIMF×KTOTAL×K
CMDM×KLAF×KOBSV#N 図3は上記数式1による燃料噴射時間TOUT(N)の
算出手法を説明するための機能ブロック図であり、これ
を参照して本実施例における燃料噴射時間TOUT
(N)の算出手法の概要を説明する。ここでNは、気筒
番号を表し、これを付したパラメータは気筒毎に算出さ
れる。なお、本実施例ではエンジンへの燃料供給量は燃
料噴射時間として算出されるが、これは噴射される燃料
量に対応するので、TOUTを燃料噴射量若しくは燃料
量とも呼んでいる。
[Formula 1] TOUT (N) = TIMF × KTOTAL × K
CMDM × KLAF × KOBSV # N FIG. 3 is a functional block diagram for explaining the calculation method of the fuel injection time TOUT (N) according to the above-mentioned mathematical expression 1, and the fuel injection time TOUT in the present embodiment with reference to this.
The outline of the calculation method of (N) will be described. Here, N represents a cylinder number, and the parameter with this is calculated for each cylinder. In the present embodiment, the fuel supply amount to the engine is calculated as the fuel injection time. Since this corresponds to the injected fuel amount, TOUT is also called the fuel injection amount or the fuel amount.

【0030】図3においてブロックB1は、吸入空気量
に対応した基本燃料量TIMFを算出する。この基本燃
料量TIMFは、基本的にはエンジン回転数NE及び吸
気管内絶対圧PBAに応じて設定されるが、スロットル
弁3からエンジン1の燃焼室に至る吸気系をモデル化
し、その吸気系モデルに基づいて吸入空気の遅れを考慮
した補正を行うことが望ましい。その場合には、検出パ
ラメータとしてスロットル弁開度θTH及び大気圧PA
をさらに用いる。
In FIG. 3, block B1 calculates the basic fuel amount TIMF corresponding to the intake air amount. The basic fuel amount TIMF is basically set according to the engine speed NE and the absolute pressure PBA in the intake pipe, but the intake system from the throttle valve 3 to the combustion chamber of the engine 1 is modeled, and the intake system model It is desirable to make a correction considering the delay of the intake air based on the above. In that case, the throttle valve opening θTH and the atmospheric pressure PA are detected parameters.
Is further used.

【0031】ブロックB2〜B8は乗算ブロックであ
り、ブロックの入力パラメータを乗算して出力する。こ
れらのブロックにより、上記数式1の演算が行われ、ブ
ロックB5〜B8の出力として、気筒毎の燃料噴射量T
OUT(N)が得られる。
Blocks B2 to B8 are multiplication blocks, which multiply the input parameters of the block and output it. The calculation of Equation 1 is performed by these blocks, and the fuel injection amount T for each cylinder is output as the output of blocks B5 to B8.
OUT (N) is obtained.

【0032】ブロックB9は、エンジン水温TWに応じ
て設定されるエンジン水温補正係数KTW,排気還流実
行中に排気還流量に応じて設定されるEGR補正係数K
EGR,蒸発燃料処理装置40によるパージ実行時にパ
ージ燃料量に応じて設定されるパージ補正係数KPUG
等のフィードフォワード系補正係数をすべて乗算するこ
とにより、補正係数KTOTALを算出し、ブロックB
2に入力する。
Block B9 is an engine water temperature correction coefficient KTW set according to the engine water temperature TW, and an EGR correction coefficient K set according to the exhaust gas recirculation amount during execution of exhaust gas recirculation.
A purge correction coefficient KPUG set according to the amount of purged fuel when the EGR / evaporated fuel processing device 40 executes the purge.
The correction coefficient KTOTAL is calculated by multiplying all the feedforward system correction coefficients such as
Enter 2.

【0033】ブロックB21は、エンジン回転数NE、
吸気管内絶対圧PBA等に応じて目標空燃比係数KCM
Dを決定し、ブロックB22に入力する。目標空燃比係
数KCMDは、空燃比A/Fの逆数、すなわち燃空比F
/Aに比例し、理論空燃比のとき値1.0をとるので、
目標当量比ともいう。ブロックB22は、ローパスフィ
ルタ23を介して入力されるO2センサ出力VMO2の
基づいて目標空燃比係数KCMDを修正し、ブロックB
18及びB23に入力する。ブロックB23は、KCM
D値に応じて燃料冷却補正を行い最終目標空燃比係数K
CMDMを算出し、ブロックB3に入力する。
Block B21 is the engine speed NE,
Target air-fuel ratio coefficient KCM according to the intake pipe absolute pressure PBA, etc.
D is determined and input to block B22. The target air-fuel ratio coefficient KCMD is the reciprocal of the air-fuel ratio A / F, that is, the fuel-air ratio F
Since it is proportional to / A and takes a value of 1.0 at the theoretical air-fuel ratio,
Also called the target equivalence ratio. The block B22 corrects the target air-fuel ratio coefficient KCMD based on the O2 sensor output VMO2 input through the low pass filter 23, and the block B22
18 and B23. Block B23 is KCM
The fuel cooling correction is performed according to the D value, and the final target air-fuel ratio coefficient K
Calculate CMDM and enter in block B3.

【0034】ブロックB10は、ローパスフィルタ22
を介して入力されるLAFセンサ出力値を、CRK信号
パルスの発生毎にサンプリングし、そのサンプル値をリ
ングバッファメモリに順次記憶し、エンジン運転状態に
応じて最適のタイミングでサンプリングしたサンプル値
を選択し(LAFセンサ出力選択処理)、ブロックB1
1並びにローパスフィルタブロックB16を介してブロ
ックB18に入力する。このLAFセンサ出力選択処理
は、サンプリングのタイミングによっては変化する空燃
比を正確に検出できないこと、燃焼室から排出される排
気ガスがLAFセンサ17に到達するまでの時間やLA
Fセンサ自体の反応時間がエンジン運転状態によって変
化することを考慮したものである。
The block B10 is a low-pass filter 22.
The LAF sensor output value that is input via is sampled each time a CRK signal pulse is generated, the sample value is sequentially stored in the ring buffer memory, and the sample value sampled at the optimum timing is selected according to the engine operating state. (LAF sensor output selection process), block B1
1 and the low-pass filter block B16 and input to the block B18. This LAF sensor output selection processing cannot accurately detect the air-fuel ratio that changes depending on the sampling timing, and the time until the exhaust gas discharged from the combustion chamber reaches the LAF sensor 17 and LA
This is because the reaction time of the F sensor itself changes depending on the engine operating state.

【0035】ブロックB18は、検出空燃比と目標空燃
比との偏差に応じてPID制御によりPID補正係数K
LAFを算出してブロックB20に入力する。
Block B18 is a PID correction coefficient K by PID control according to the deviation between the detected air-fuel ratio and the target air-fuel ratio.
The LAF is calculated and input to the block B20.

【0036】ブロックB11は、いわゆるオブザーバと
しての機能を有し、LAFセンサ17によって検出され
る集合部(各気筒から排出された排気ガスの混合ガス)
の空燃比に基づいて、各気筒毎の空燃比を推定し、4つ
の気筒に対応しているブロックB12〜B15に入力す
る。図3においては、ブロックB12が気筒#1に対応
し、ブロックB13が気筒#2に対応し、ブロックB1
4が気筒#3に対応し、ブロックB15が気筒#4に対
応する。ブロックB12〜B15は、各気筒の空燃比
(オブザーバブロックB12が推定した空燃比)が、集
合部空燃比に一致するようにPID制御により気筒別補
正係数KOBSV#N(N=1〜4)を算出し、それぞ
れブロックB5〜B8に入力する。
The block B11 has a function as a so-called observer, and is a collecting unit (mixed gas of exhaust gas discharged from each cylinder) detected by the LAF sensor 17.
The air-fuel ratio of each cylinder is estimated on the basis of the air-fuel ratio of the above, and is input to the blocks B12 to B15 corresponding to the four cylinders. In FIG. 3, block B12 corresponds to cylinder # 1, block B13 corresponds to cylinder # 2, and block B1
4 corresponds to cylinder # 3, and block B15 corresponds to cylinder # 4. In blocks B12 to B15, the cylinder-by-cylinder correction coefficient KOBSV # N (N = 1 to 4) is set by PID control so that the air-fuel ratio of each cylinder (the air-fuel ratio estimated by the observer block B12) matches the collective air-fuel ratio. It is calculated and input to blocks B5 to B8, respectively.

【0037】以上のように本実施例では、LAFセンサ
17の出力の応じて通常のPID制御により算出したP
ID補正係数KLAFを上記数式1に適用するととも
に、LAFセンサ出力に基づいて推定した各気筒の空燃
比に応じて設定される気筒別補正係数KOBSV#Nを
さらに上記数式1に適用して、気筒毎の燃料噴射量TO
UT(N)算出している。気筒別補正係数KOBSV#
Nにより気筒毎の空燃比のばらつきを解消して、触媒の
浄化率を向上させ、種々のエンジン運転状態において良
好な排気ガス特性を得ることができる。
As described above, in this embodiment, P calculated by the normal PID control according to the output of the LAF sensor 17 is used.
The ID correction coefficient KLAF is applied to the above equation 1, and the cylinder-by-cylinder correction coefficient KOBSV # N set according to the air-fuel ratio of each cylinder estimated based on the LAF sensor output is further applied to the above equation 1 Fuel injection amount TO for each
UT (N) is calculated. Cylinder correction coefficient KOBSV #
By using N, the variation in the air-fuel ratio among the cylinders can be eliminated, the purification rate of the catalyst can be improved, and good exhaust gas characteristics can be obtained in various engine operating conditions.

【0038】本実施例では、上述した図3の各ブロック
の機能は、ECU5のCPUによる演算処理により実現
されるので、この処理のフローチャートを参照して処理
の内容を具体的に説明する。
In the present embodiment, the function of each block in FIG. 3 described above is realized by the arithmetic processing by the CPU of the ECU 5, and therefore the contents of the processing will be specifically described with reference to the flowchart of this processing.

【0039】図4は、LAFセンサ17の出力に応じて
PID補正係数KLAF及び気筒別補正係数KOBSV
#Nを算出する処理のフローチャートである。本処理は
TDC信号パルスの発生毎に実行される。
FIG. 4 shows the PID correction coefficient KLAF and the cylinder-specific correction coefficient KOBSV according to the output of the LAF sensor 17.
9 is a flowchart of a process of calculating #N. This process is executed every time a TDC signal pulse is generated.

【0040】ステップS1では、始動モードか否か、す
なわちクランキング中か否かを判別し、始動モードのと
きは始動モードの処理へ移行する。始動モードでなけれ
ば、目標空燃比係数(目標当量比)KCMD及び最終目
標空燃比係数KCMDMの算出(ステップS2)及びL
AFセンサ出力選択処理を行う(ステップS3)ととも
に検出当量比KACTの演算を行う(ステップS4)。
検出当量比KACTは、LAFセンサ17の出力を当量
比に変換したものである。
In step S1, it is determined whether or not the engine is in the starting mode, that is, whether or not the cranking is being performed. If the starting mode is selected, the process proceeds to the starting mode. If it is not the start mode, calculation of the target air-fuel ratio coefficient (target equivalent ratio) KCMD and the final target air-fuel ratio coefficient KCMDM (step S2) and L
The AF sensor output selection process is performed (step S3), and the detected equivalent ratio KACT is calculated (step S4).
The detected equivalence ratio KACT is obtained by converting the output of the LAF sensor 17 into an equivalence ratio.

【0041】次いでLAFセンサ17の活性化が完了し
たか否かの活性判別を行う(ステップS5)。これは、
例えばLAFセンサ17の出力電圧とその中心電圧との
差を所定値(例えば0.4V)と比較し、該差が所定値
より小さいとき活性化が完了したと判別するものであ
る。
Next, it is determined whether the LAF sensor 17 has been activated (step S5). this is,
For example, the difference between the output voltage of the LAF sensor 17 and its center voltage is compared with a predetermined value (for example, 0.4 V), and when the difference is smaller than the predetermined value, it is determined that the activation is completed.

【0042】次にエンジン運転状態がLAFセンサ17
の出力に基づくフィードバック制御を実行する運転領域
(以下「LAFフィードバック領域」という)にあるか
否かの判別を行う(ステップS6)。これは、例えばL
AFセンサ17の活性化が完了し、且つフュエルカット
中やスロットル全開運転中でないとき、LAFフィード
バック領域と判定するものである。この判別の結果、L
AFフィードバック領域にないときはリセットフラグF
KLAFRESETを「1」に設定し、LAFフィード
バック領域にあるときは「0」とする。
Next, the engine operating state indicates the LAF sensor 17
It is determined whether or not it is in the operation region (hereinafter, referred to as "LAF feedback region") in which the feedback control is executed based on the output (step S6). This is for example L
When the activation of the AF sensor 17 is completed and the fuel cut or the throttle fully open operation is not being performed, it is determined to be the LAF feedback region. As a result of this determination, L
Reset flag F when not in AF feedback area
KLAFRESET is set to "1" and set to "0" when in the LAF feedback area.

【0043】続くステップS7では、リセットフラグF
KLAFRESETが「1」か否かを判別し、FKLA
FRESET=1のときは、ステップS8に進んでPI
D補正係数KLAFを「1.0」、気筒別補正係数KO
BSV#Nを後述する気筒別補正係数学習値KOBSV
#Nstyに設定するとともに、PID制御の積分項K
LAFIを「0」に設定して、本処理を終了する。ここ
で、気筒別補正係数KOBSV#Nを気筒別補正係数学
習値KOBSV#Nstyに設定することにより、フィ
ードフォワード制御時に経年変化等による燃料供給状態
の変化に起因する内燃機関の失火や、機関回転変動に対
する機関の安定性を確保できる。
In the following step S7, the reset flag F
It is determined whether KLAFRESET is "1", and FKLA
When FRESET = 1, the process proceeds to step S8 and PI
D correction coefficient KLAF is "1.0", cylinder-specific correction coefficient KO
The cylinder-by-cylinder correction coefficient learning value KOBSV described below is used for BSV # N.
#Nsty and the integral term K of PID control
The LAFI is set to "0", and this processing ends. By setting the cylinder-by-cylinder correction coefficient KOBSV # N to the cylinder-by-cylinder correction coefficient learning value KOBSV # Nsty, misfire of the internal combustion engine due to a change in the fuel supply state due to secular change or the like during feedforward control or engine rotation The stability of the organization against fluctuations can be secured.

【0044】また、FKLAFRESET=0のとき
は、気筒別補正係数KOBSV#N及びPID補正係数
KLAFの演算を行って(ステップS9、S10)、本
処理を終了する。
When FKLAFRESET = 0, the cylinder-specific correction coefficient KOBSV # N and the PID correction coefficient KLAF are calculated (steps S9 and S10), and this processing ends.

【0045】図5は、図4のステップS2における最終
目標空燃比係数KCMDMを算出する処理のフローチャ
ートである。
FIG. 5 is a flowchart of the process for calculating the final target air-fuel ratio coefficient KCMDM in step S2 of FIG.

【0046】ステップS23では、エンジン回転数NE
及び吸気管内絶対圧PBAに応じてマップを検索し、基
本値KBSを算出する。なお、そのマップにはアイドル
時用の値も設定されている。
In step S23, the engine speed NE
And a map is searched according to the intake pipe absolute pressure PBA to calculate a basic value KBS. The value for idle time is also set in the map.

【0047】続くステップS24では、エンジン始動直
後のリーンバーン制御を実行すべき条件が成立するか否
かを判別し、条件が成立したときは始動後リーンフラグ
FASTLEANを「1」に設定する一方、条件不成立
のときは「0」とする。このリーンバーン制御実行条件
は、例えばエンジン始動後所定期間内であって、エンジ
ン水温TW、エンジン回転数NE及び吸気管内絶対圧P
BAが所定範囲内にあるとき成立する。なお、始動直後
のリーンバーン制御は、エンジン始動直後の触媒が未活
性の状態でHCの排出量が増加すること防止する目的で
行うものである。
In a succeeding step S24, it is determined whether or not a condition for executing the lean burn control immediately after the engine is started is satisfied, and when the condition is satisfied, the post-start lean flag FASTLEAN is set to "1". When the condition is not satisfied, it is set to "0". The lean burn control execution condition is, for example, within a predetermined period after the engine is started, the engine water temperature TW, the engine speed NE, and the intake pipe absolute pressure P.
It is established when BA is within a predetermined range. The lean burn control immediately after the start is performed for the purpose of preventing an increase in the amount of discharged HC while the catalyst is inactive immediately after the engine is started.

【0048】次いでステップS25では、スロットル弁
が全開(WOT)の状態か否かを判別し、全開のときは
WOTフラグFWOTを「1」に設定し、全開でなけれ
ば「0」とする。次いで、エンジン水温TWに応じて増
量補正係数KWOTを算出する(ステップS26)。こ
のとき高水温時の補正係数KXWOTも算出する。
Next, at step S25, it is determined whether or not the throttle valve is in the fully open (WOT) state. When the throttle valve is fully opened, the WOT flag FWOT is set to "1", and when not fully opened, it is set to "0". Next, the increase correction coefficient KWOT is calculated according to the engine water temperature TW (step S26). At this time, the correction coefficient KXWOT at high water temperature is also calculated.

【0049】続くステップS27では、目標空燃比係数
KCMDを算出し、次いで算出したKCMD値のリミッ
ト処理(所定上下限値の範囲内に入るようにする処理)
を行う(ステップS28)。このステップS27の処理
は図6を参照して後述する。
In the following step S27, the target air-fuel ratio coefficient KCMD is calculated, and then the calculated KCMD value is limited (processing to bring it within a predetermined upper and lower limit range).
Is performed (step S28). The process of step S27 will be described later with reference to FIG.

【0050】続くステップS29では、O2センサ18
の活性化が完了しているか否かの判別を行い、活性化が
完了したときは、活性フラグFMO2を「1」に設定
し、完了していないときは、「0」とする。例えばエン
ジン始動後所定期間経過したとき、活性化完了と判定す
る。次いでステップS32で、O2センサ18の出力V
MO2に応じて目標空燃比係数KCMDの補正項DKC
MDO2を算出する。この処理は、O2センサ出力VM
O2と基準値VREFMとの偏差に応じてPID制御に
より、補正項DKCMDO2を算出するものであり、図
7を参照して後述する。
In the following step S29, the O2 sensor 18
The activation flag FMO2 is set to "1" when the activation is completed, and is set to "0" when the activation is not completed. For example, when a predetermined period of time has passed after the engine was started, it is determined that the activation is completed. Next, in step S32, the output V of the O2 sensor 18
The correction term DKC of the target air-fuel ratio coefficient KCMD according to MO2
Calculate MDO2. This process is performed by the O2 sensor output VM
The correction term DKCMDO2 is calculated by PID control according to the deviation between O2 and the reference value VREFM, which will be described later with reference to FIG.

【0051】続くステップS33では、次式により目標
空燃比係数KCMDの補正を行う。
In the following step S33, the target air-fuel ratio coefficient KCMD is corrected by the following equation.

【0052】KCMD=KCMD+DKCMDO2 これにより、LAFセンサ17の出力のずれを補償する
ように目標空燃比係数KCMDを設定することができ
る。
KCMD = KCMD + DKCMDO2 As a result, the target air-fuel ratio coefficient KCMD can be set so as to compensate for the deviation of the output of the LAF sensor 17.

【0053】続くステップS34では、算出したKCM
D値に応じてKCMD−KETCテーブルを検索して補
正係数KETCを算出し、次式により最終目標空燃比係
数KCMDMを算出する。
In the following step S34, the calculated KCM
The KCMD-KETC table is searched according to the D value to calculate the correction coefficient KETC, and the final target air-fuel ratio coefficient KCMDM is calculated by the following equation.

【0054】KCMDM=KCMD×KETC 補正係数KETCは、KCMD値が増加し、燃料噴射量
が増加するほど、噴射による燃料冷却効果が大きくなる
ことを考慮して、その影響を補正するものであり、KC
MD値が増加するほど大きな値に設定される。
KCMDM = KCMD × KETC The correction coefficient KETC is to correct the effect in consideration that the fuel cooling effect by injection increases as the KCMD value increases and the fuel injection amount increases. KC
It is set to a larger value as the MD value increases.

【0055】次いで、KCMDM値のリミット処理を行
うとともに(ステップS35)、ステップS33で得ら
れたKCMD値をリングバッファに格納して(ステップ
S36)、本処理を終了する。
Next, while limiting the KCMDM value (step S35), the KCMD value obtained in step S33 is stored in the ring buffer (step S36), and this processing ends.

【0056】図6は、図5のステップS27におけるK
CMD算出処理のフローチャートである。
FIG. 6 shows K in step S27 of FIG.
It is a flow chart of CMD calculation processing.

【0057】先ずステップS51では、図5のステップ
S24で設定した始動後リーンフラグFASTLEAN
が「1」か否かを判別し、FASTLEAN=1である
ときは、KCMDASTLEANマップを検索して、リ
ーン制御時の中心空燃比に相当するリーン目標値KCM
DASTLEANを算出する(ステップS52)。ここ
で、KCMDASTLEANマップは、エンジン水温T
W及び吸気管内絶対圧PBAに応じてリーン目標値KC
MDASTLEANが設定されたマップである。そし
て、目標空燃比係数KCMDをリーン目標値KCMDA
STLEANに設定して(ステップS53)、ステップ
S61に進む。
First, at step S51, the post-start lean flag FASTLEAN set at step S24 of FIG.
Is FASTLEAN = 1, and when FASTLEAN = 1, the KCMDASTLEAN map is searched and the lean target value KCM corresponding to the center air-fuel ratio during lean control is searched.
DASTLEAN is calculated (step S52). Here, KCMDASTLEAN map is the engine water temperature T
A lean target value KC according to W and the absolute pressure PBA in the intake pipe
It is a map in which MDASTLEAN is set. Then, the target air-fuel ratio coefficient KCMD is set to the lean target value KCMDA.
It is set to STLEAN (step S53) and the process proceeds to step S61.

【0058】一方前記ステップS51でFASTLAE
AN=0であって、始動後リーンバーン制御実行条件が
成立しないときは、エンジン水温TWが所定水温TWC
MD(例えば80℃)より高いか否かを判別する。そし
てTW>TWCMDが成立するときは、KCMD値を図
5のステップS23で算出した基本値KBSに設定して
(ステップS57)、ステップS61に進む。また、T
W≦TWCMDが成立するときは、エンジン水温TW及
び吸気管内絶対圧PBAに応じて設定されたマップを検
索して、低水温用目標値KTWCMDを算出し(ステッ
プS55)、基本値KBSがこのKTWCMD値より大
きいか否かを判別する(ステップS56)。その結果K
BS>KTWCMDであるときは、前記ステップS57
に進み、KBS≦KTWCMDであるときは、基本値K
BSを低水温用目標値KTWCMDに置き換えて(ステ
ップS58)、ステップS61に進む。
On the other hand, in step S51, FASTLAE
When AN = 0 and the lean burn control execution condition is not satisfied after the start, the engine water temperature TW is the predetermined water temperature TWC.
It is determined whether the temperature is higher than MD (for example, 80 ° C.). When TW> TWCMD is established, the KCMD value is set to the basic value KBS calculated in step S23 of FIG. 5 (step S57), and the process proceeds to step S61. Also, T
When W ≦ TWCMD is established, the map set according to the engine water temperature TW and the intake pipe absolute pressure PBA is searched to calculate the low water temperature target value KTWCMD (step S55), and the basic value KBS is the KTWCMD. It is determined whether or not the value is larger than the value (step S56). As a result K
If BS> KTWCMD, the above step S57.
And if KBS ≤ KTWCMD, the basic value K
The BS is replaced with the low water temperature target value KTWCMD (step S58), and the process proceeds to step S61.

【0059】ステップS61では、下記式によりKCM
D値を補正してステップS62に進む。調整用加算項K
CMDOFFSETは、エンジンの排気系やLAFセン
サの特性のばらつきや経時変化の影響を反映させて、目
標空燃比係数KCMDを微調整し、三元触媒のウィンド
ウゾーンの最適な位置をとるようにするためのパラメー
タであり、後述する図7の処理で算出される。
In step S61, KCM is calculated by the following equation.
The D value is corrected and the process proceeds to step S62. Adjustment addition term K
CMDOFFSET is to finely adjust the target air-fuel ratio coefficient KCMD to reflect the influence of variations in the characteristics of the engine exhaust system and LAF sensor and changes over time, and to take the optimum position of the window zone of the three-way catalyst. Parameter and is calculated in the process of FIG. 7 described later.

【0060】 KCMD=KCMD+KCMDOFFSET ステップS62では、図5のステップS25で設定した
WOTフラグFWOTが「1」か否かを判別し、FWO
T=0であれば直ちに本処理を終了し、FWOT=1の
ときは、高負荷用のKCMD値の設定処理を行い(ステ
ップS63)、本処理を終了する。この処理は、KCM
D値を図5のステップS26で算出した高負荷用増量補
正係数KWOT,KXWOTと比較し、KCMD値がこ
れらの係数値より小さいときは、KCMD値に補正係数
KWOT又はKXWOTを乗算して補正を行うものであ
る。
KCMD = KCMD + KCMDOFFSET In step S62, it is determined whether or not the WOT flag FWOT set in step S25 of FIG. 5 is “1”, and FWO
If T = 0, this process is immediately terminated, and if FWOT = 1, a KCMD value setting process for high load is performed (step S63), and this process is terminated. This process is based on KCM
The D value is compared with the high load amount increase correction coefficients KWOT and KXWOT calculated in step S26 of FIG. 5, and when the KCMD value is smaller than these coefficient values, the KCMD value is multiplied by the correction coefficient KWOT or KXWOT to perform the correction. It is something to do.

【0061】図7は、図5のステップS32で実行され
る補正項DKCMDO2の演算処理のフローチャートで
ある。
FIG. 7 is a flowchart of the calculation process of the correction term DKCMDO2 executed in step S32 of FIG.

【0062】まず、ステップS161では、間引き変数
NIVRMが「0」か否かを判別する。この間引き変数
NIVRMは、後述するようにTDC信号パルスが発生
する毎に、エンジン運転状態に応じて設定された間引き
TDC数NIMだけ減算される変数であって、最初は
「0」であるためステップS61の答は肯定(YES)
となり、ステップS162に進む。
First, in step S161, it is determined whether the thinning-out variable NIVRM is "0". This decimation variable NIVRM is a variable that is decremented by the decimation TDC number NIM set according to the engine operating state every time a TDC signal pulse is generated, as will be described later, and is initially "0", so step The answer to S61 is affirmative (YES).
Then, the process proceeds to step S162.

【0063】また、その後のループでステップS161
の答が否定(NO)となったときはステップS170に
進む。
In the subsequent loop, step S161
When the answer is negative (NO), the process proceeds to step S170.

【0064】ステップS162では、KVPMマップ、
KVIMマップ、KVDMマップ、及びNIVRMマッ
プを検索して、O2センサ18の出力に基づくフィード
バック制御の変化速度、すなわち比例項(P項)係数K
VPM、積分項(I項)係数KVIM、微分項(D項)
係数KVDM、及び前記間引き変数NIVRMの算出を
行なう。KVPMマップ、KVIMマップ、KVDMマ
ップ及びNIVRMマップは、エンジン回転数NE及び
吸気管内絶対圧PBAによって決定される複数のエンジ
ン運転領域毎に所定のマップ値が与えられており、これ
らのマップ検索によりエンジンの運転状態に応じたマッ
プ値が読み出され、あるいは補間法により算出される。
In step S162, the KVPM map,
The KVIM map, the KVDM map, and the NIVRM map are searched to change the rate of feedback control based on the output of the O2 sensor 18, that is, the proportional term (P term) coefficient K.
VPM, integral term (I term) coefficient KVIM, differential term (D term)
The coefficient KVDM and the thinning-out variable NIVRM are calculated. The KVPM map, KVIM map, KVDM map and NIVRM map are given predetermined map values for each of a plurality of engine operating regions determined by the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA. The map value according to the operating state of is read or calculated by an interpolation method.

【0065】次に、ステップS163で間引き変数NI
VRMを前記ステップS162で算出されたNIVRM
値に設定し、さらにVRREFMテーブルの検索を行っ
てO2センサ18の出力電圧の基準値VRREFMを算
出する(ステップS164)。次いで、下記式により基
準値VRREFMと今回ループにおけるO2センサ18
の出力電圧VMO2との偏差ΔVM(k)を算出する
(ステップS165)。
Next, in step S163, the thinning-out variable NI
VRM is the NIVRM calculated in step S162.
The value is set, and the VRREFM table is searched to calculate the reference value VRREFM of the output voltage of the O2 sensor 18 (step S164). Next, the reference value VRREFM and the O2 sensor 18 in the current loop are calculated by the following equations.
The deviation ΔVM (k) from the output voltage VMO2 is calculated (step S165).

【0066】ΔVM(k)=VRREFM−VMO2 次に、ステップS166では、下記式により、各補正項
すなわちP項、I項、D項の目標補正値VREFPM
(k)、VREFIM(k)、VREFDM(k)を算
出した後、これら各補正項を加算してO2フィードバッ
クにおける目標補正値VREFM(k)を算出する。
ΔVM (k) = VRREFM-VMO2 Next, in step S166, the target correction values VREFPM of the respective correction terms, that is, the P term, the I term, and the D term are calculated by the following equations.
After calculating (k), VREFIM (k), and VREFDM (k), these correction terms are added to calculate the target correction value VREFM (k) in O2 feedback.

【0067】 VREFPM(k)=ΔVM(k)×KVPM VREFIM(k)=VREFIM(k−1)+ΔVM
(k)×KVIM VREFDM(k)=(ΔVM(k)−ΔVM(k−
1))×KVDM+VREFDM(k) 次に、ステップS167では、目標補正値VREFM
(k)のリミットチェックを行ない、目標補正値VRE
FM及びI項VREFIMが所定上下限値の範囲内には
いるようにする。
VREFPM (k) = ΔVM (k) × KVPM VREFIM (k) = VREFIM (k−1) + ΔVM
(K) × KVIM VREFDM (k) = (ΔVM (k) −ΔVM (k−
1)) × KVDM + VREFDM (k) Next, in step S167, the target correction value VREFM
(K) Limit check is performed and target correction value VRE
The FM and the I term VREFIM are set within the predetermined upper and lower limit values.

【0068】そしてVREFM(k)のリミットチェッ
クを終了した後、ステップS168に進み、補正項DK
CMDO2を算出する。
After the VREFM (k) limit check is completed, the flow proceeds to step S168, and the correction term DK
Calculate CMDO2.

【0069】補正項DKCMDO2は、具体的には図8
に示すように、DKCMDO2テーブルの検索により算
出される。すなわち、DKCMDO2テーブルは、DK
CMDO2値はVREFMが大きな値を有する程、大き
な値となるように設定される。また、VREFM値に関
しては、前記ステップS167でリミットチェックが行
なわれていることからDKCMDO2値に関しても所定
の上下限値内の値に設定されることとなる。
The correction term DKCMDO2 is specifically shown in FIG.
As shown in, it is calculated by searching the DKCMDO2 table. That is, the DKCMDO2 table is DK
The CMDO2 value is set to a larger value as VREFM has a larger value. Further, since the VREFM value is subjected to the limit check in step S167, the DKCMDO2 value is also set to a value within a predetermined upper and lower limit value.

【0070】次いで、ステップS169では前記調整用
加算項KCMDOFFSETを下記式により、補正項D
KCMDO2を平均化して算出する。
Then, in step S169, the adjustment term KCMDOFFSET is set to the correction term D by the following equation.
KCMDO2 is averaged and calculated.

【0071】KCMDOFFSET=α×DKCMDO
2+(1−α)×KCMDOFFSET ここで、右辺のKCMDOFFSETは、前回算出値で
あり、αは0と1の間の値に設定されるなまし係数であ
る。
KCMDOFFSET = α × DKCMDO
2+ (1−α) × KCMDOFFSET Here, KCMDOFFSET on the right side is a previously calculated value, and α is a smoothing coefficient set to a value between 0 and 1.

【0072】このようにして算出した調整用加算項KC
MDOFFSETを、目標当量比KCMDに加算するこ
とにより、エンジンの排気系やLAFセンサの特性のば
らつきや経年変化の影響を抑制することができる。
Adjustment addition term KC calculated in this way
By adding MDOFFSET to the target equivalent ratio KCMD, it is possible to suppress the influence of variations in the characteristics of the exhaust system of the engine and the LAF sensor and aging.

【0073】一方、前記ステップS161でNIVRM
>0が成立するときは、カウンタNIVRMを間引きT
DC数NIMだけデクリメントし(ステップS17
0)、偏差ΔVM、目標補正値VREFM及び補正項D
KCMDO2を前回値保持として(ステップS171、
S172、S173)、本処理を終了する。
On the other hand, in step S161, the NIVRM
When> 0 holds, the counter NIVRM is thinned out T
Decrement by the DC number NIM (step S17
0), deviation ΔVM, target correction value VREFM and correction term D
KCMDO2 is held as the previous value (step S171,
(S172, S173), and this processing ends.

【0074】次に図4のステップS3におけるLAFセ
ンサ出力選択処理について説明する。
Next, the LAF sensor output selection processing in step S3 of FIG. 4 will be described.

【0075】エンジンの排気ガスは排気行程で排出され
ることから、多気筒エンジンの排気系集合部において空
燃比の挙動を見ると、明らかにTDC信号パルスに同期
している。したがって、LAFセンサ17により空燃比
を検出するときもTDC信号パルスに同期して行う必要
がある。ところが、センサ出力のサンプルタイミングに
よっては空燃比の挙動を正確に把握できない場合が生じ
る。例えば、TDC信号パルスに対して排気系集合部の
空燃比が図9のようであるとき、ECU5が認識する空
燃比は図10に示すように、サンプルタイミングによっ
て全く異なる値となる。この場合、実際のLAFセンサ
の出力変化を可能な限り正確に把握できるタイミングで
サンプリングすることが望ましい。
Since the exhaust gas of the engine is discharged in the exhaust stroke, the behavior of the air-fuel ratio in the exhaust system collecting portion of the multi-cylinder engine is clearly synchronized with the TDC signal pulse. Therefore, it is necessary to detect the air-fuel ratio by the LAF sensor 17 in synchronization with the TDC signal pulse. However, the behavior of the air-fuel ratio may not be accurately grasped depending on the sampling timing of the sensor output. For example, when the air-fuel ratio of the exhaust system collecting portion with respect to the TDC signal pulse is as shown in FIG. 9, the air-fuel ratio recognized by the ECU 5 has a completely different value depending on the sample timing, as shown in FIG. In this case, it is desirable to sample at a timing at which the actual output change of the LAF sensor can be grasped as accurately as possible.

【0076】さらに、空燃比の変化は排気ガスのセンサ
までの到達時間やセンサの反応時間によっても相違す
る。そのうち、センサまでの到達時間は排気ガス圧力、
排気ガスボリューム等に依存して変化する。さらに、T
DC信号パルスに同期してサンプリングすることはクラ
ンク角度に基づいてサンプリングすることになるので、
必然的にエンジン回転数NEの影響を受ける。このよう
に、空燃比の検出の最適なタイミングは、エンジン運転
状態に大きく依存する。
Furthermore, the change in the air-fuel ratio also differs depending on the arrival time of the exhaust gas to the sensor and the reaction time of the sensor. Of these, the time to reach the sensor is the exhaust gas pressure,
It changes depending on the exhaust gas volume. Furthermore, T
Since sampling in synchronization with the DC signal pulse means sampling based on the crank angle,
It is inevitably affected by the engine speed NE. As described above, the optimum timing of detecting the air-fuel ratio largely depends on the engine operating state.

【0077】そこで、本実施例では図11に示すよう
に、CRK信号パルス(クランク角度30度毎に発生す
る)の発生毎にサンプリングしたLAFセンサ出力をリ
ングバッファ(本実施例では18個の格納場所を有す
る)に順次格納し、最適タイミングの出力値(17回前
の値から今回値までの中の最適の値)を検出当量比KA
CTに変換してフィードバック制御に使用するようにし
ている。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, the LAF sensor output sampled at every occurrence of the CRK signal pulse (generated every 30 degrees of the crank angle) is stored in the ring buffer (in this embodiment, 18 pieces are stored. Sequentially stored in a location), and the output value at the optimum timing (the optimum value from the value 17 times before to the current value) is detected.
It is converted to CT and used for feedback control.

【0078】図12は、図4のステップS3におけるL
AFセンサ出力選択処理のフローチャートある。
FIG. 12 shows L in step S3 of FIG.
6 is a flowchart of AF sensor output selection processing.

【0079】先ずステップS81では、エンジン回転数
NE及び吸気管内絶対圧PBAを読み出し、次いで現在
のバルブタイミングが高速バルブタイミングか否かを判
別する(ステップS82)。その結果高速バルブタイミ
ングのときは高速バルブタイミング用のタイミングマッ
プを検索し(ステップS83)、低速バルブタイミング
のときは低速バルブタイミング用のタイミングマップを
検索し(ステップS84)、その検索結果に応じてリン
グバッファに格納したLAFセンサ出力VLAFを選択
して(ステップS85)、本処理を終了する。
First, in step S81, the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA are read out, and then it is determined whether or not the current valve timing is the high speed valve timing (step S82). As a result, the timing map for the high speed valve timing is searched for the high speed valve timing (step S83), and the timing map for the low speed valve timing is searched for the low speed valve timing (step S84), according to the search result. The LAF sensor output VLAF stored in the ring buffer is selected (step S85), and this processing ends.

【0080】上記タイミングマップは、図13に示すよ
うに、エンジン回転数NE及び吸気管内絶対圧PBAに
応じて、エンジン回転数NEが低いほど、あるいは吸気
管内絶対圧PBAが高いほど早いクランク角度位置でサ
ンプリングした値を選択するように設定されている。こ
こで、「早い」とは、前のTDC位置により近い位置で
サンプリングした値(換言すれば古い値)を意味する。
このように設定したのは、LAFセンサ出力は、図10
に示したように、実際の空燃比の極大値又は極小値(以
下「極値」という)に可能な限り近い位置でサンプリン
グするのが最良であるが、その極値、例えば最初のピー
ク値は、センサの反応時間を一定と仮定すれば、図14
に示すように、エンジン回転数NEが低下するほど早い
クランク角度位置で生じ、また、負荷が高いほど排気ガ
ス圧力や排気ガスボリュームが増加し、排気ガスの流速
が増してセンサへの到達時間が早まるからである。
As shown in FIG. 13, the timing map shows that the lower the engine speed NE or the higher the intake pipe absolute pressure PBA, the faster the crank angle position, depending on the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA. It is set to select the value sampled in. Here, “early” means a value sampled at a position closer to the previous TDC position (in other words, an old value).
The LAF sensor output is set as shown in FIG.
As shown in, it is best to sample at a position that is as close as possible to the maximum or minimum value of the actual air-fuel ratio (hereinafter referred to as "extreme value"), but the extreme value, for example, the first peak value is Assuming that the reaction time of the sensor is constant, as shown in FIG.
As shown in Fig. 5, the lower the engine speed NE, the faster the crank angle position occurs, and the higher the load, the higher the exhaust gas pressure and the exhaust gas volume. Because it will be earlier.

【0081】以上のように、図12の処理によれば、エ
ンジン運転状態に応じて最適なタイミングでサンプリン
グしたセンサ出力VLAFが選択されるので、空燃比の
検出精度を向上させることができる。その結果、オブザ
ーバによる気筒毎の空燃比の推定精度が向上し、気筒毎
の空燃比フィードバック制御の精度を向上させることが
できる。
As described above, according to the processing of FIG. 12, the sensor output VLAF sampled at the optimum timing is selected according to the engine operating state, so that the accuracy of detecting the air-fuel ratio can be improved. As a result, the accuracy of the air-fuel ratio estimation for each cylinder by the observer is improved, and the accuracy of the air-fuel ratio feedback control for each cylinder can be improved.

【0082】なお、後述するLAFセンサ17の応答特
性の劣化、即ちセンサの検出遅れが所定以上に大きくな
ったことを検出したときは、上述した処理により選択さ
れたセンサ出力値を、より遅い時点でサンプリングされ
たものに変更する。
When it is detected that the response characteristic of the LAF sensor 17, which will be described later, is deteriorated, that is, when the detection delay of the sensor becomes larger than a predetermined value, the sensor output value selected by the above-mentioned processing is set at a later time. Change to the one sampled in.

【0083】次に図4のステップS4における検出当量
比KACTの算出処理について説明する。図15は、こ
のKACT算出処理のフローチャートである。
Next, the calculation processing of the detected equivalent ratio KACT in step S4 of FIG. 4 will be described. FIG. 15 is a flowchart of this KACT calculation process.

【0084】先ずステップS101では、上述した図1
2の処理により選択されたセンサ出力選択値VLAFS
ELからセンサ出力中心値VCENTを減算して、テン
ポラリ値VLAFTEMPを算出する。ここで、中心値
VCENTは、混合気の空燃比が理論空燃比のときのL
AFセンサ出力値である。
First, in step S101, the process shown in FIG.
Sensor output selection value VLAFS selected by the process 2
The sensor output center value VCENT is subtracted from EL to calculate the temporary value VLAFTEMP. Here, the central value VCENT is L when the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is the theoretical air-fuel ratio.
AF sensor output value.

【0085】次いで、VLAFTEMP値が負の値か否
かを判別し(ステップS102)、VLAFTEMP<
0であって、空燃比が理論空燃比よりリーン側のとき
は、リーン補正係数KLBLLを乗算して、VLAFT
EMP値を補正する(ステップS103)一方、、VL
AFTEMP≧0であって、空燃比が理論空燃比よりリ
ッチ側のときは、リッチ補正係数KLBLRを乗算し
て、VLAFTEMP値を補正する(ステップS10
4)。ここで、リーン補正係数KLBLL及びリッチ補
正係数KLBLRは、LAFセンサに装着されたラベル
抵抗の値に応じて算出されるばらつき補正用の補正係数
である。ラベル抵抗値は、予めLAFセンサの特性を測
定して、その結果に応じて設定されており、ECU5が
その値を読み取って補正係数KLBLL,KLBLRを
決定する。
Next, it is judged whether or not the VLAFTEMP value is a negative value (step S102), and VLAFTEMP <
When it is 0 and the air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, the lean correction coefficient KLBLL is multiplied to obtain VLAFT.
The EMP value is corrected (step S103), while the VL
When AFTEMP ≧ 0 and the air-fuel ratio is richer than the theoretical air-fuel ratio, the VLAFTEMP value is corrected by multiplying by the rich correction coefficient KLBLR (step S10).
4). Here, the lean correction coefficient KLBLL and the rich correction coefficient KLBLR are correction coefficients for variation correction calculated according to the value of the label resistance attached to the LAF sensor. The label resistance value is set in advance by measuring the characteristics of the LAF sensor and is set according to the result, and the ECU 5 reads the value and determines the correction coefficients KLBLL and KLBLR.

【0086】続くステップS105では、テンポラリ値
VLAFTEMPにテーブル中心値VOUTCNTを加
算して、修正出力値VLAFEを算出し、次いでVLA
FE値に応じてKACTテーブルを検索して、検出当量
比KACTを算出する(ステップS106)。ここで、
KACTテーブルは、修正出力値VLAFEに応じて検
出当量比KACTを算出するためのテーブルであり、テ
ーブル中心値VOUTCNTは理論空燃比(KACT=
1.0)に対応する格子点データ(修正出力値)であ
る。
In the following step S105, the table output center value VOUTCNT is added to the temporary value VLAFTEMP to calculate the corrected output value VLAFE, and then VLA is calculated.
The KACT table is searched according to the FE value to calculate the detected equivalent ratio KACT (step S106). here,
The KACT table is a table for calculating the detected equivalent ratio KACT according to the corrected output value VLAFE, and the table center value VOUTCNT is the theoretical air-fuel ratio (KACT =
It is grid point data (corrected output value) corresponding to 1.0).

【0087】以上の処理により、LAFセンサの特性ば
らつきの影響を排除した検出当量比KACTを得ること
ができる。
By the above processing, it is possible to obtain the detection equivalence ratio KACT in which the influence of the characteristic variation of the LAF sensor is eliminated.

【0088】図16は、図4のステップS6におけるL
AFフィードバック領域判別処理のフローチャートであ
る。
FIG. 16 shows L in step S6 of FIG.
7 is a flowchart of AF feedback area determination processing.

【0089】先ずステップS121では、LAFセンサ
17が不活性状態にあるか否かを判別し、活性状態にあ
るときはフュエルカット中であることを「1」で示すフ
ラグFFCが「1」か否かを判別し(ステップS12
2)、FFC=0であるときは、スロットル弁全開中で
あることを「1」で示すフラグFWOTが「1」か否か
を判別し(ステップS123)、FWOT=1でないと
きは、図示しないセンサによって検出したバッテリ電圧
VBATが所定下限値VBLOWより低いか否かを判別
し(ステップS124)、VBAT≧VBLOWである
ときは、理論空燃比に対応するLAFセンサ出力のずれ
(LAFセンサストイキずれ)があるか否かを判別す
る。そして、ステップS121〜S125のいずれかの
答が肯定(YES)のときは、LAFセンサ出力に基づ
くフィードバック制御を停止すべき旨を「1」で示すK
LAFリセットフラグFKLAFRESETを「1」に
設定する(ステップS132)。
First, in step S121, it is determined whether or not the LAF sensor 17 is in the inactive state. When the LAF sensor 17 is in the inactive state, the flag FFC indicating "1" indicating that the fuel cut is in progress is "1" or not. Is determined (step S12
2) When FFC = 0, it is determined whether or not the flag FWOT, which indicates by "1" that the throttle valve is fully open, is "1" (step S123), and when FWOT = 1 is not shown. It is determined whether or not the battery voltage VBAT detected by the sensor is lower than a predetermined lower limit value VBLOW (step S124), and when VBAT ≧ VBLOW, a deviation of the LAF sensor output corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio (LAF sensor stoichiometric deviation). It is determined whether or not there is. If any of the answers in steps S121 to S125 is affirmative (YES), K indicating that feedback control based on the LAF sensor output should be stopped is indicated by "1".
The LAF reset flag FKLAFRESET is set to "1" (step S132).

【0090】一方、ステップS121〜S125の答が
すべて否定(NO)のときは、LAFセンサ出力に基づ
くフィードバック制御を実行可能と判定して、KLAF
リセットフラグFKLAFRESETを「0」に設定す
る(ステップS131)。
On the other hand, if the answers to steps S121 to S125 are all negative (NO), it is determined that feedback control based on the LAF sensor output can be executed, and KLAF is executed.
The reset flag FKLAFRESET is set to "0" (step S131).

【0091】続くステップS133では、O2センサ1
8が不活性状態にあるか否かを判別し、活性状態にある
ときは、エンジン水温TWが所定下限水温TWLOW
(例えば0℃)より低いか否かを判別する(ステップS
134)。そして、O2センサ18が不活性状態のとき
またはTW<TWLOWであるときは、PID補正係数
KLAFを現在値に維持すべきことを「1」で示すホー
ルドフラグFKLAFHOLDを「1」に設定して(ス
テップS136)、本処理を終了する。一方、O2セン
サ18が活性状態にあり且つTW≧TWLOWであると
きは、FKLAFHOLD=0として(ステップS13
5)、本処理を終了する。
In the following step S133, the O2 sensor 1
8 is in the inactive state, and when it is in the active state, the engine water temperature TW is the predetermined lower limit water temperature TWLOW.
It is determined whether the temperature is lower than (for example, 0 ° C.) (step S
134). When the O2 sensor 18 is inactive or TW <TWLOW, the hold flag FKLAFHOLD indicating "1" indicating that the PID correction coefficient KLAF should be maintained at the current value is set to "1" ( In step S136), this process ends. On the other hand, when the O2 sensor 18 is in the active state and TW ≧ TWLOW, FKLAFHOLD = 0 is set (step S13).
5) Then, this process ends.

【0092】次に図4のステップS9における気筒別補
正係数KOBSV#Nの算出処理について説明する。
Next, the calculation process of the cylinder specific correction coefficient KOBSV # N in step S9 of FIG. 4 will be described.

【0093】最初にオブザーバによる気筒別空燃比の推
定手法について説明し、次に推定した気筒別空燃比に応
じた気筒別補正係数KOBSV#Nの算出手法を説明す
る。
First, the method for estimating the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio will be described, and then the method for calculating the cylinder-specific correction coefficient KOBSV # N according to the estimated cylinder-by-cylinder air-fuel ratio will be described.

【0094】先ず、1個のLAFセンサ出力から各気筒
の空燃比を精度よく分離抽出するためには、LAFセン
サの検出応答遅れを考慮する必要がある。そこで、LA
Fセンサを1次遅れ系と仮定してモデル化し、図17に
示すモデルを作成したところ、このモデルに基づいて得
られる空燃比が真の空燃比とよく一致することが実験に
よって確認された。ここで、LAF(t)はLAFセン
サ出力、A/F(t)は入力A/F、αはゲインであ
り、このモデルの状態方程式は、数式2で示すことがで
きる。
First, in order to accurately separate and extract the air-fuel ratio of each cylinder from the output of one LAF sensor, it is necessary to consider the detection response delay of the LAF sensor. So LA
When the F sensor was modeled assuming a first-order lag system and the model shown in FIG. 17 was created, it was confirmed by experiments that the air-fuel ratio obtained based on this model agrees well with the true air-fuel ratio. Here, LAF (t) is the LAF sensor output, A / F (t) is the input A / F, and α is the gain, and the state equation of this model can be expressed by Equation 2.

【0095】[0095]

【数2】 これを周期ΔTで離散化すると、数式3で示すようにな
り、これをブロック線図で表すと図18に示すようにな
る。
[Equation 2] When this is discretized with the period ΔT, it becomes as shown in Expression 3, and when it is expressed in a block diagram, it becomes as shown in FIG. 18.

【0096】[0096]

【数3】 この数式3を変形すると数式4に示すようになるので、
時刻kのときの値から時刻(k−1)のときの値を数式
5のように逆算することができる。
(Equation 3) When this Equation 3 is modified, it becomes as shown in Equation 4,
The value at the time (k−1) can be calculated backward from the value at the time k as in Expression 5.

【0097】[0097]

【数4】 [Equation 4]

【0098】[0098]

【数5】 具体的には、数式3をZ変換して伝達関数で示すと数式
6のようになるので、その逆伝達関数を今回のLAFセ
ンサ出力LAF(k)に乗算することによって、前回の
入力空燃比A/F(k−1)をリアルタイムで推定する
ことができる。図19にそのリアルタイムのA/F推定
器のブロック線図をしめす。
(Equation 5) Specifically, since Z is converted from Expression 3 and expressed by a transfer function, Expression 6 is obtained. Therefore, by multiplying the inverse transfer function by the LAF sensor output LAF (k) of this time, the previous input air-fuel ratio A / F (k-1) can be estimated in real time. FIG. 19 shows a block diagram of the real-time A / F estimator.

【0099】[0099]

【数6】 次に上述のようにして求めた真の空燃比に基づいて各気
筒の空燃比を分離抽出する手法を説明する。
(Equation 6) Next, a method for separating and extracting the air-fuel ratio of each cylinder based on the true air-fuel ratio obtained as described above will be described.

【0100】排気系集合部の空燃比を各気筒の空燃比の
時間的な寄与度を考慮した加重平均であると考え、時刻
kのときの値を数式7のように表した。なお、燃料量
(F)を操作量としたため、数式7では燃空比F/Aを
用いている。なお、数式7の燃空比F/Aは、数式5に
より求めたセンサの応答遅れを補正した真の値を意味す
る。
The air-fuel ratio of the exhaust system collecting portion is considered to be a weighted average in consideration of the temporal contribution of the air-fuel ratio of each cylinder, and the value at time k is expressed as in Equation 7. Note that the fuel-air ratio F / A is used in Equation 7 because the fuel amount (F) is the manipulated variable. The fuel-air ratio F / A in Expression 7 means a true value obtained by correcting the response delay of the sensor obtained by Expression 5.

【0101】[0101]

【数7】 すなわち、集合部の空燃比は、気筒毎の過去の燃焼履歴
に重みC(例えば直前に燃焼した気筒は40%、その前
が30%、…など)を乗算したものの合計で表した。こ
のモデルをブロック線図で表すと、図20のようにな
り、その状態方程式は数式8のようになる。
(Equation 7) That is, the air-fuel ratio of the collecting portion is represented by the sum of the past combustion history of each cylinder multiplied by the weight C (for example, 40% for the cylinder that burned immediately before, 30% before that, ...). When this model is represented by a block diagram, it becomes as shown in FIG. 20, and its equation of state becomes as shown in Equation 8.

【0102】[0102]

【数8】 また、集合部の燃空比をy(k)とおくと、出力方程式
は数式9のように表すことができる。
(Equation 8) Further, if the fuel-air ratio of the collecting portion is set to y (k), the output equation can be expressed as Equation 9.

【0103】[0103]

【数9】 数式9において、u(k)は観測不可能であるため、こ
の状態方程式からオブザーバを設計してもx(k)は観
測することができない。そこで、4TDC前(すなわ
ち、同一気筒)の空燃比は急激に変化しない定常運転状
態にあると仮定してx(k+1)=x(k−3)とする
と、数式9は数式10のようになる。
[Equation 9] In Expression 9, since u (k) cannot be observed, x (k) cannot be observed even if an observer is designed from this equation of state. Therefore, assuming that the air-fuel ratio before 4TDC (that is, the same cylinder) is in a steady operation state where it does not change rapidly, and x (k + 1) = x (k-3), then Equation 9 becomes Equation 10. .

【0104】[0104]

【数10】 図21は、4気筒エンジンの3気筒の空燃比を14.7
とし、1気筒の空燃比を12.0とした場合における、
上記モデルの出力値及び実測値の推移を示す図であり、
上記モデルが4気筒エンジンの排気系をよくモデル化し
ていることが確認された。従って、集合部A/Fから気
筒別空燃比を推定する問題は、数式11で示される状態
方程式と出力方程式にてx(k)を観察する通常のカル
マンフィルタの問題に帰着する。その荷重行列Q,Rを
数式12のようにおいてリカッチの方程式を解くと、ゲ
イン行列Kは数式13のようになる。
[Equation 10] FIG. 21 shows the air-fuel ratio of the three cylinders of the four cylinder engine is 14.7.
When the air-fuel ratio of one cylinder is 12.0,
It is a diagram showing the transition of the output value and the measured value of the model,
It was confirmed that the above model well models the exhaust system of a 4-cylinder engine. Therefore, the problem of estimating the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio from the collecting portion A / F results in the problem of a normal Kalman filter that observes x (k) in the state equation and the output equation shown in Expression 11. When the Riccati's equation is solved for the weighting matrices Q and R as in Expression 12, the gain matrix K becomes as in Expression 13.

【0105】[0105]

【数11】 [Equation 11]

【0106】[0106]

【数12】 (Equation 12)

【0107】[0107]

【数13】 これより、(A−KC)を求めると、数式14のように
なる。
(Equation 13) From this, when (A-KC) is obtained, it becomes as shown in Expression 14.

【0108】[0108]

【数14】 ここで、一般的なオブザーバの構成は図22に示すよう
になるが、本実施例のモデルでは入力u(k)がないの
で、図23に示すようにy(k)のみを入力とする構成
となり、これを数式で表すと数式15のようになる。
[Equation 14] Here, a general structure of the observer is as shown in FIG. 22, but since there is no input u (k) in the model of the present embodiment, as shown in FIG. 23, only y (k) is input. When this is expressed by a mathematical formula, a mathematical formula 15 is obtained.

【0109】[0109]

【数15】 したがって、集合部燃空比y(k)及び過去の気筒別燃
空比の推定値Xハット(k)から、今回の気筒別燃空比
の推定値xハット(k)を算出することができる。
(Equation 15) Therefore, the estimated value x hat (k) of the fuel-air ratio for each cylinder can be calculated from the fuel-air ratio y (k) of the collecting portion and the estimated value X-hat (k) of the fuel-air ratio for each cylinder in the past. .

【0110】ここで、y(k)を入力とするオブザー
バ、すなわちカルマンフィルタのシステム行列Sは、数
式16のように表される。
Here, the observer to which y (k) is input, that is, the system matrix S of the Kalman filter, is expressed as in Expression 16.

【0111】[0111]

【数16】 そして本実施例のモデルでリカッチ方程式の荷重配分R
の要素:Qの要素=1:1のとき、システム行列Sは、
数式17で与えられる。
[Equation 16] Then, in the model of this embodiment, the weight distribution R of the Riccati equation is
When the elements of Q: elements of Q = 1: 1, the system matrix S is
It is given by Equation 17.

【0112】[0112]

【数17】 図24は、上記モデルとオブザーバとを組み合わせたブ
ロック線図であり、これによって得られる気筒別空燃比
は、実測値とよく一致するというシミュレーション結果
が得られている。このように、本実施例では、LAFセ
ンサの応答遅れを考慮するとともにオブザーバを導入し
たので、集合部空燃比から気筒別の空燃比を的確に抽出
することができる。
[Equation 17] FIG. 24 is a block diagram in which the model and the observer are combined, and a simulation result is obtained in which the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio obtained by this is in good agreement with the actually measured value. As described above, in this embodiment, the response delay of the LAF sensor is taken into consideration and the observer is introduced, so that the air-fuel ratio for each cylinder can be accurately extracted from the air-fuel ratio of the collecting portion.

【0113】次に推定した気筒別空燃比に基づいて気筒
別補正係数KOBSV#Nを算出する手法を、図25を
参照して説明する。
Next, a method of calculating the cylinder-specific correction coefficient KOBSV # N based on the estimated cylinder-specific air-fuel ratio will be described with reference to FIG.

【0114】先ず、数式18に示すように、集合部A/
Fに対応する検出当量比KACTを全気筒の気筒別補正
係数KOBSV#Nの平均値の前回演算値で除算して目
標A/Fに対応する当量比としての目標値KCMDOB
SV(k)を算出し、#1気筒の気筒別補正係数KOB
SV#1は、その目標値KCMDOBSV(k)と#1
気筒の推定当量比KACT#1(k)との偏差DKAC
T#1(k)(=KACT#1(k)−KCMDOBS
V(k))が0となるように、PID制御により求め
る。
First, as shown in Equation 18, the gathering part A /
The detected equivalent ratio KACT corresponding to F is divided by the previous calculated value of the average value of the cylinder-by-cylinder correction coefficients KOBSV # N for all cylinders to obtain the target value KCMDOB as the equivalent ratio corresponding to the target A / F.
SV (k) is calculated, and the cylinder-by-cylinder correction coefficient KOB of the # 1 cylinder is calculated.
The SV # 1 has its target value KCMDOBSV (k) and # 1.
Deviation DKAC from the estimated equivalent ratio KACT # 1 (k) of the cylinder
T # 1 (k) (= KACT # 1 (k) -KCMDOBS
It is determined by PID control so that V (k)) becomes zero.

【0115】[0115]

【数18】 より具体的には、数式19により比例項KOBSVP#
1、積分項KOBSVI#1及び微分項KOBSVD#
1を求め、さらに数式20により気筒別補正係数KOB
SV#1を算出する。
(Equation 18) More specifically, according to Equation 19, the proportional term KOBSVP #
1, integral term KOBSVI # 1 and derivative term KOBSVD #
1 is calculated, and the correction coefficient KOB for each cylinder is calculated according to the equation 20.
Calculate SV # 1.

【0116】[0116]

【数19】KOBSVP#1(k)=KPOBSV×D
KACT#1(k) KOBSVI#1(k)=KIOBSV×DKACT#
1(k)+KOBSV#1(k−1) KOBSVD#1(k)=KDOBSV×(DKACT
#1(k)−DKACT#1(k−1))
[Formula 19] KOBSVP # 1 (k) = KPOBSV × D
KACT # 1 (k) KOBSVI # 1 (k) = KIOBSV × DKACT #
1 (k) + KOBSV # 1 (k−1) KOBSVD # 1 (k) = KDOBSV × (DKACT
# 1 (k) -DKACT # 1 (k-1))

【0117】[0117]

【数20】KOBSV#1(k)=KOBSVP#1
(k)+KOBSVI#1(k)+KOBSVD#1
(k)+1.0#2〜#4気筒についても同様の演算を
行い、KOBSV#2〜#4を算出する。
(20) KOBSV # 1 (k) = KOBSVP # 1
(K) + KOBSVI # 1 (k) + KOBSVD # 1
(K) +1.0 Similar calculations are performed for cylinders # 2 to # 4 to calculate KOBSV # 2 to # 4.

【0118】これにより、各気筒の空燃比は集合部空燃
比に収束し、集合部空燃比はPID補正係数KLAFに
より、目標空燃比に収束するので、結果的にすべての気
筒の空燃比を目標空燃比に収束させることができる。
As a result, the air-fuel ratio of each cylinder converges to the collective air-fuel ratio, and the collective air-fuel ratio converges to the target air-fuel ratio by the PID correction coefficient KLAF. As a result, the air-fuel ratios of all cylinders are targeted. It can be converged to the air-fuel ratio.

【0119】さらに、この気筒別補正係数KOBSV#
Nの学習値である気筒別補正係数学習値KOBSV#N
styを以下の式により算出し記憶する。
Further, this cylinder-by-cylinder correction coefficient KOBSV #
Cylinder-based correction coefficient learning value KOBSV # N which is a learning value of N
sty is calculated by the following formula and stored.

【0120】KOBSV#Nsty=C×KOBSV#
N+(1−C)×KOBSV#Nsty ここで、Cは重み係数、KOBSV#Nsty(n−
1)は前回学習値である。
KOBSV # Nsty = C × KOBSV #
N + (1-C) × KOBSV # Nsty where C is a weighting factor and KOBSV # Nsty (n−
1) is the previously learned value.

【0121】図26は、図4のステップS10における
気筒別補正係数KOBSV#N算出処理のフローチャー
トである。
FIG. 26 is a flowchart of the cylinder-by-cylinder correction coefficient KOBSV # N calculation processing in step S10 of FIG.

【0122】先ずステップS331では、LAFセンサ
17のリーン劣化を検出しているか否かを判別し、検出
していないときは、直ちにステップS336に進む一
方、検出しているときは、目標当量比KCMDが1.0
であるか否か、即ち目標空燃比が理論空燃比か否かを判
別する(ステップS332)。ここで、LAFセンサの
リーン劣化とは、理論空燃比よりリーン側の空燃比に対
応する出力のずれが所定以上となった状態をいい、その
検出手法は後述する。そして、KCMD=1.0である
ときは、ステップS336に進む一方、KCMD≠1.
0であるときは、すべての気筒の気筒別補正係数KOB
SV#Nを1.0に設定して(ステップS344)、即
ち気筒別空燃比フィードバック制御は行わずに本処理を
終了する。
First, in step S331, it is determined whether or not the lean deterioration of the LAF sensor 17 is detected. If not detected, the process immediately proceeds to step S336, while if it is detected, the target equivalent ratio KCMD is detected. Is 1.0
Or not, that is, whether or not the target air-fuel ratio is the stoichiometric air-fuel ratio (step S332). Here, the lean deterioration of the LAF sensor means a state in which the deviation of the output corresponding to the air-fuel ratio on the lean side of the stoichiometric air-fuel ratio is equal to or more than a predetermined value, and the detection method will be described later. When KCMD = 1.0, the process proceeds to step S336, while KCMD ≠ 1.
When it is 0, the cylinder-by-cylinder correction coefficient KOB of all cylinders
The SV # N is set to 1.0 (step S344), that is, the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio feedback control is not performed, and this processing is ended.

【0123】ステップS336では、上述したオブザー
バによる気筒別空燃比の推定処理を行い、次いでホール
ドフラグFKLAFHOLDが「1」か否かを判別し、
FKLAFHOD=1であるときは、直ちに本処理を終
了する。
In step S336, the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio estimation processing is performed by the above-described observer, and then it is determined whether or not the hold flag FKLAFHOLD is "1".
When FKLAFHOD = 1, this processing is immediately terminated.

【0124】続くステップS338では、リセットフラ
グFKLAFRESETが「1」か否かを判別し、FK
LAFRESET=0であるときは、エンジン回転数N
Eが所定回転数NOBSV(例えば3500rpm)よ
り高いか否かを判別し(ステップS339)、NE≦N
OBSVであるときは、吸気管内絶対圧PBAが所定上
限圧PBOBSVH(例えば650mmHg)より高い
か否かを判別し(ステップS340)、PBA≦PBO
BSVHであるときは、エンジン回転数NEに応じて図
28に示すように設定されたPBOBSVLテーブルを
検索して、下限圧PBOBSVLを決定し(ステップS
341)、吸気管内絶対圧PBAが下限圧PBOBSV
Lより低いか否かを判別する(ステップS342)。
In a succeeding step S338, it is determined whether or not the reset flag FKLLAFRESET is "1", and FK is determined.
When LAFRESET = 0, the engine speed N
It is determined whether E is higher than a predetermined rotation speed NOBSV (eg, 3500 rpm) (step S339), and NE ≦ N.
If it is OBSV, it is judged whether or not the absolute intake pipe absolute pressure PBA is higher than a predetermined upper limit pressure PBOBSVH (for example, 650 mmHg) (step S340), and PBA ≦ PBO.
If it is BSVH, the PBOBSVL table set as shown in FIG. 28 according to the engine speed NE is searched to determine the lower limit pressure PBOBSVL (step S
341), the absolute pressure PBA in the intake pipe is the lower limit pressure PBOBSV
It is determined whether it is lower than L (step S342).

【0125】以上の判別の結果、ステップS338〜S
340またはS342のいずれかの答が肯定(YES)
のときは、前記ステップS344に進み、気筒別空燃比
フィードバック制御は行わない。一方、ステップS33
8〜S340及びS342の答がすべて否定(NO)の
ときは、エンジン運転状態が図28に斜線で示す領域に
あり、気筒別空燃比フィードバック制御が実行可能と判
定して、上述した手法により気筒別補正係数KOBSV
#Nの演算を行って(ステップS343)、本処理を終
了する。
As a result of the above determination, steps S338 to S338
The answer to either 340 or S342 is affirmative (YES).
If so, the process proceeds to step S344, and the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio feedback control is not performed. On the other hand, step S33
When all the answers of 8 to S340 and S342 are negative (NO), the engine operating state is in the region shown by the diagonal lines in FIG. 28, it is determined that the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio feedback control is feasible, and the cylinder is determined by the method described above. Other correction coefficient KOBSV
The calculation of #N is performed (step S343), and this processing ends.

【0126】図27は、図26のステップS336にお
ける気筒別空燃比の推定処理のフローチャートである。
FIG. 27 is a flowchart of the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio estimation processing in step S336 of FIG.

【0127】同図において、ステップS361では、高
速バルブタイミング用のオブザーバ演算(即ち気筒別空
燃比の推定演算)を行い、続くステップS362では、
低速バルブタイミング用のオブザーバ演算を行う。そし
て、現在のバルブタイミングが高速バルブタイミングか
否かを判別し(ステップS363)、高速バルブタイミ
ングのときは、高速バルブタイミング用のオブザーバ演
算結果を選択し(ステップS364)、低速バルブタイ
ミングのときは、低速バルブタイミング用のオブザーバ
演算結果を選択する(ステップS365)。
In the figure, in step S361, observer calculation for high-speed valve timing (that is, estimation calculation of the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio) is performed, and in the following step S362,
Performs observer calculation for low speed valve timing. Then, it is determined whether or not the current valve timing is the high speed valve timing (step S363), when the high speed valve timing is selected, the observer calculation result for the high speed valve timing is selected (step S364), and when the low speed valve timing is selected. , An observer calculation result for low speed valve timing is selected (step S365).

【0128】このように、現在のバルブタイミングに拘
わらず、高速及び低速バルブタイミング用のオブザーバ
演算をともに行い、現在のバルブタイミングに応じて、
演算結果を選択するようにしたのは、気筒別空燃比の推
定演算は、収束するまでに数回の演算を要するからであ
る。これにより、バルブタイミング切換直後の気筒別空
燃比の推定精度を向上させることができる。
Thus, regardless of the current valve timing, the observer calculation for the high speed valve and the low speed valve timing is performed, and according to the current valve timing,
The reason why the calculation result is selected is that the estimation calculation of the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio requires calculation several times before it converges. As a result, it is possible to improve the estimation accuracy of the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio immediately after switching the valve timing.

【0129】次に図4のステップS10におけるPID
補正係数KLAF算出処理を、図29を参照して説明す
る。
Next, the PID in step S10 of FIG.
The correction coefficient KLAF calculation process will be described with reference to FIG.

【0130】先ずステップS301では、ホールドフラ
グFKLAFHOLDが「1」か否かを判別し、FKL
AFHOLD=1のときは、直ちに本処理を終了し、F
KLAFHOLD=0のときは、KLAFリセットフラ
グFKLAFRESETが「1」か否かを判別する(ス
テップS302)。その結果、FKLAFRESET=
1のときは、ステップS303に進み、PID補正係数
KLAFを1.0に設定するとともに、積分制御ゲイン
KI及び目標当量比KCMDと検出当量比KACTとの
偏差DKAFを「0」に設定して、本処理を終了する。
First, in step S301, it is determined whether the hold flag FKLAFHOLD is "1", and FKL
When AFHOLD = 1, this process is immediately terminated and F
When KLAFHOLD = 0, it is determined whether or not the KLAF reset flag FKLAFRESET is "1" (step S302). As a result, FKLAFRESET =
If it is 1, the process proceeds to step S303, the PID correction coefficient KLAF is set to 1.0, and the deviation DKAF between the integral control gain KI and the target equivalent ratio KCMD and the detected equivalent ratio KACT is set to "0". This process ends.

【0131】ステップS302でFKLAFRESET
=0のときは、ステップS304に進み、比例制御ゲイ
ンKP、積分制御ゲインKI及び微分制御ゲインKDを
エンジン回転数NE及び吸気管内絶対圧PBAに応じて
設定されたマップから検索する。ただし、アイドル状態
のときはアイドル用のゲインを採用する。次いで、目標
当量比KCMDと検出当量比KACTとの偏差DKAF
(k)(=KCMD(k)−KACT(k))を算出し
(ステップS305)、偏差DKAF(k)及び各制御
ゲインKP,KI,KDを下記式に適用して、比例項K
LAFP(k)、積分項KLAFI(k)及び微分項K
LAFD(k)を算出する(ステップS306)。
In step S302, FKLAFRESET
When = 0, the process proceeds to step S304, and the proportional control gain KP, the integral control gain KI, and the differential control gain KD are searched from a map set according to the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA. However, the gain for idle is adopted in the idle state. Next, the deviation DKAF between the target equivalent ratio KCMD and the detected equivalent ratio KACT
(K) (= KCMD (k) -KACT (k)) is calculated (step S305), the deviation DKAF (k) and the control gains KP, KI, KD are applied to the following equation to calculate the proportional term K.
LAFP (k), integral term KLAFI (k) and derivative term K
LAFD (k) is calculated (step S306).

【0132】KLAFP(k)=DKAF(k)×KP KLAFI(k)=DKAF(k)×KI+KLAF
(k−1) KLAFD(k)=(DKAF(k)−DKAF(k−
1))×KD 続くステップS307〜S310では、積分項KLAF
I(k)のリミット処理を行う。すなわち、KLAFI
(k)値が所定上下限値KLAFILMTH,KLAF
ILMTLの範囲内にあるか否かを判別し(ステップS
307、S308)、KLAFI(k)>KLAFIL
MTHであるときは、KLAFI(k)=KLAFLM
THとし(ステップS310)、KLAFI(k)<K
LAFILMTLであるときは、KLAFI(k)=K
LAFILMTLとする(ステップS309)。
KLAFP (k) = DKAF (k) × KP KLAFI (k) = DKAF (k) × KI + KLAF
(K-1) KLAFD (k) = (DKAF (k) -DKAF (k-
1)) × KD In the subsequent steps S307 to S310, the integral term KLAF
Perform limit processing of I (k). That is, KLAFI
(K) Value is a predetermined upper and lower limit value KLAFILMTH, KLAF
It is determined whether or not it is within the range of ILMTL (step S
307, S308), KLAFI (k)> KLAFIL
When MTH, KLAFI (k) = KLAFLM
TH (step S310), KLAFI (k) <K
When LAFILMTL, KLAFI (k) = K
It is set to LAFILMTL (step S309).

【0133】続くステップS311では、下記式により
PID補正係数KLAF(k)を算出する。
In the following step S311, the PID correction coefficient KLAF (k) is calculated by the following formula.

【0134】KLAF(k)=KLAFP(k)+KL
AFI(k)+KLAFD(k)+1.0 次いで、KLAF(k)値が所定上限値KLAFLMT
Hより大きいか否かを判別し(ステップS312)、K
LAF(k)>KLAFLMTHであるときは、KLA
F(k)=KLAFLMTHとして(ステップS31
6)、本処理を終了する。
KLAF (k) = KLAFP (k) + KL
AFI (k) + KLAFD (k) +1.0 Then, the KLAF (k) value is the predetermined upper limit value KLAFLMT.
It is determined whether or not it is larger than H (step S312), and K
If LAF (k)> KLAFLMTH, then KLA
F (k) = KLAFMTH (step S31
6) Then, this process ends.

【0135】ステップS312で、KLAF(k)≦K
LAFLMTHであるときは、KLAF(k)値が所定
下限値KLAFLMTLより小さいか否かを判別し(ス
テップS314)、KLAF(k)≧KLAFLMTL
であれば直ちに本処理を終了する一方、KLAF(k)
<KLAFLMTLであるときは、KLAF(k)=K
LAFLMTLとして(ステップS315)、本処理を
終了する。
In step S312, KLAF (k) ≤K
When it is LAFLMTH, it is determined whether or not the KLAF (k) value is smaller than the predetermined lower limit value KLAFLMTL (step S314), and KLAF (k) ≧ KLALMTL.
If this is the case, this processing is immediately terminated, while KLAF (k)
<KLAFMLTL, KLAF (k) = K
As LAFLMTL (step S315), this processing ends.

【0136】本処理により、検出当量比KACTが目標
当量比KCMDに一致するように、PID制御によりP
ID補正係数KLAFが算出される。
By this processing, PID control is performed so that the detected equivalent ratio KACT matches the target equivalent ratio KCMD.
The ID correction coefficient KLAF is calculated.

【0137】次にLAFセンサ17の劣化判定処理及び
劣化を検出したときのフェールセーフ処理について説明
する。
Next, the deterioration determination processing of the LAF sensor 17 and the fail-safe processing when the deterioration is detected will be described.

【0138】図30は、これらの処理の全体構成を示す
図であり、ステップS401では、LAFセンサの劣化
判定を行う。ここで、判定する劣化は、ストイキ劣化、
応答劣化及びリーン劣化である。ストイキ劣化は、理論
空燃比に対応するLAFセンサ出力が所定以上ずれた状
態をいい、応答劣化は、センサの検出遅れが所定以上と
なった状態をいい、リーン劣化は、理論空燃比よりリー
ン側の空燃比に対応するLAFセンサ出力が所定以上ず
れた状態をいう。これらの劣化判定処理は、図31〜4
2を参照して後述する。
FIG. 30 is a diagram showing the overall structure of these processes. In step S401, the deterioration of the LAF sensor is determined. Here, the deterioration to be determined is stoichiometric deterioration,
Response deterioration and lean deterioration. The stoichiometric deterioration is a state in which the LAF sensor output corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio deviates by a predetermined amount or more, the response deterioration is a state in which the detection delay of the sensor is more than a predetermined value, and the lean deterioration is the lean side from the stoichiometric air-fuel ratio. The state in which the LAF sensor output corresponding to the air-fuel ratio of 1 is deviated by a predetermined amount or more. These deterioration determination processes are shown in FIGS.
2, which will be described later.

【0139】続くステップS403では、劣化を検出し
たか否かを判別し、検出していなければ、直ちに本処理
を終了する。
In a succeeding step S403, it is determined whether or not the deterioration is detected, and if not detected, this processing is immediately ended.

【0140】劣化を検出したときは、それが応答劣化か
否かを判別し(ステップS403)、応答劣化でなけれ
ば、リーン劣化か否かを判別する(ステップS40
5)。その結果、応答劣化のときは、前述したようにL
AFセンサ出力選択処理で選択されたサンプル値をより
遅いタイミングでサンプリングされたものに変更する
(ステップS404)。これにより、応答劣化時におい
ても正確に気筒別空燃比の推定を行うことができ、良好
な排気ガス特性を維持することができる。
When the deterioration is detected, it is judged whether it is the response deterioration or not (step S403), and if it is not the response deterioration, it is judged whether it is the lean deterioration or not (step S40).
5). As a result, when the response is degraded, as described above, L
The sample value selected in the AF sensor output selection processing is changed to that sampled at a later timing (step S404). As a result, the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio can be accurately estimated even when the response is deteriorated, and good exhaust gas characteristics can be maintained.

【0141】また、リーン劣化を検出したときは、ラベ
ル抵抗を読み取ることができず、ラベル抵抗値に応じた
センサ出力値の補正ができない場合も含まれるので、理
論空燃比よりリーン側のみならずリッチ側における検出
値もずれが大きくなる場合がある。そのため前述したよ
うに(図26)、理論空燃比よりリッチ側及びリーン側
におけるフィードバック制御(気筒別補正係数KOBS
V#Nによるフィードバック制御及びPID補正係数K
LAFによるフィードバック制御)は停止し、目標当量
比KCMDが1.0である、いわゆるストイキフィード
バック制御のみ実行する(ステップS407)。これに
より、目標空燃比が理論空燃比以外の場合に、本来目標
とする空燃比と異なる空燃比にフィードバック制御さ
れ、排気ガス特性を悪化させることを防止することがで
きる。
When the lean deterioration is detected, the label resistance cannot be read and the sensor output value cannot be corrected according to the label resistance value. The detected value on the rich side may also have a large deviation. Therefore, as described above (FIG. 26), feedback control (correction coefficient KOBS for each cylinder) on the rich side and the lean side of the theoretical air-fuel ratio is performed.
Feedback control by V # N and PID correction coefficient K
The feedback control by LAF) is stopped, and only the so-called stoichiometric feedback control in which the target equivalent ratio KCMD is 1.0 is executed (step S407). Thus, when the target air-fuel ratio is other than the stoichiometric air-fuel ratio, feedback control is performed to an air-fuel ratio different from the originally target air-fuel ratio, and it is possible to prevent deterioration of exhaust gas characteristics.

【0142】また、応答劣化でもリーン劣化でもないと
き、即ちストイキ劣化のときは、図16の処理で説明し
たように、リセットフラグFKLAFRESETを
「1」に設定し、気筒別空燃比フィードバックを停止す
る。なお、この場合にはPID補正係数KLAFによる
フィードバック制御も停止する(図4)。これにより、
本来目標とする空燃比と異なる空燃比にフィードバック
制御され、排気ガス特性を悪化させることを防止するこ
とができる。
When neither response deterioration nor lean deterioration is occurring, that is, stoichiometric deterioration, the reset flag FKLAFRESET is set to "1" and the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio feedback is stopped, as described in the processing of FIG. . In this case, the feedback control by the PID correction coefficient KLAF is also stopped (FIG. 4). This allows
Feedback control is performed to an air-fuel ratio different from the originally target air-fuel ratio, and it is possible to prevent deterioration of exhaust gas characteristics.

【0143】次に図31〜33を参照して、上記劣化判
定処理の概要を説明する。
Next, the outline of the deterioration determination process will be described with reference to FIGS.

【0144】図31は、ストイキ劣化判定処理を説明す
るための図であり、この劣化判定処理の実行時において
は、O2センサ18の出力が高レベル(空燃比が理論空
燃比よりリッチであることを示す)のときは、目標当量
比KCMDを徐々に減少させる一方、逆に低レベル(空
燃比が理論空燃比よりリーンであることを示す)のとき
は、徐々に増加させ、O2センサ出力の反転時点B,
C,D,Eにおける検出当量比KACTの平均値KAC
TAV(=(KACT(B)+KACT(C)+KAC
T(C)+KACT(D))/4)を算出する。そし
て、KACTAV値が1.0から所定以上ずれたとき、
ストイキ劣化と判定する。なお、平均値KACTAVの
算出に用いるKACT値は4つに限らないが、リーン側
とリッチ側の検出値の数を同数とする必要がある。
FIG. 31 is a diagram for explaining the stoichiometric deterioration determination processing. When the deterioration determination processing is executed, the output of the O2 sensor 18 is at a high level (the air-fuel ratio is richer than the theoretical air-fuel ratio). The target equivalence ratio KCMD is gradually decreased while the target equivalence ratio KCMD is gradually decreased, while the target equivalence ratio KCMD is gradually decreased at a low level (indicating that the air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio). Reversal point B,
Average value KAC of detection equivalent ratio KACT in C, D, E
TAV (= (KACT (B) + KACT (C) + KAC
T (C) + KACT (D)) / 4) is calculated. When the KACTAV value deviates from 1.0 by a predetermined amount or more,
Judge as stoichiometric deterioration. Note that the number of KACT values used to calculate the average value KACTAV is not limited to four, but the number of detection values on the lean side and the rich side needs to be the same.

【0145】図32は、応答劣化判定処理を説明するた
めの図であり、この判定処理の実行時においては、通常
のPIDフィードバック制御は停止し、目標当量比KC
MDを1.0に固定し、検出当量比KACTが1.0よ
り大きいときはPID補正係数KLAFの値を徐々に減
少させる一方、検出当量比KACTが1.0より小さい
ときは、徐々に増加させる積分項及びKACT値と1.
0との大小関係が反転すると加減される比例項を用いる
PIフィードバック制御を行う。そして、所定回数M×
2だけ反転するのに要する時間TMWAVEを計測し、
周期tmCYCL(=TMWAVE/M)を算出し、t
mCYCL値が所定以上となったとき、応答劣化と判定
する。
FIG. 32 is a diagram for explaining the response deterioration determination processing. When this determination processing is executed, the normal PID feedback control is stopped and the target equivalent ratio KC is reached.
MD is fixed to 1.0, and the value of the PID correction coefficient KLAF is gradually decreased when the detected equivalent ratio KACT is larger than 1.0, while it is gradually increased when the detected equivalent ratio KACT is smaller than 1.0. Integral term and KACT value to be set to 1.
PI feedback control is performed using a proportional term that is added or subtracted when the magnitude relationship with 0 is reversed. Then, a predetermined number of times M ×
Measure the time TMWAVE required to invert by 2,
The cycle tmCYCL (= TMWAVE / M) is calculated, and t
When the mCYCL value exceeds a predetermined value, it is determined that the response has deteriorated.

【0146】図33は、リーン劣化判定処理を説明する
ための図であり、この判定処理は、フュエルカット開始
時から所定時間以上経過した時点の、即ち排気ガス中に
燃料を含まない大気に対応するLAFセンサ出力VLA
Fが所定上下限値VLAFFCH,VLAFFCLの範
囲外となる状態が継続的に発生したとき、リーン劣化と
判定するものである。ここで、所定上下限値VLAFF
CH,VLAFFCLは、同図に示すように、LAFセ
ンサ出力がA/F22相当の値を示すときの許容範囲R
に基づいて決定される。
FIG. 33 is a diagram for explaining the lean deterioration determination processing. This determination processing corresponds to the atmosphere at the time when a predetermined time or more has elapsed from the start of the fuel cut, that is, the exhaust gas does not contain fuel. LAF sensor output VLA
When the state in which F is outside the range of the predetermined upper and lower limit values VLAFFCH and VLAFFCL continuously occurs, it is determined as lean deterioration. Here, the predetermined upper and lower limit value VLAFF
CH and VLAFFCL are the allowable range R when the LAF sensor output shows a value equivalent to A / F22 as shown in FIG.
It is decided based on.

【0147】図34は、上述した劣化判定処理の全体構
成を示すフローチャートであり、本処理は所定時間(例
えば10msec)毎に実行される。
FIG. 34 is a flow chart showing the overall structure of the above-mentioned deterioration determination processing, and this processing is executed every predetermined time (for example, 10 msec).

【0148】先ずステップS501では、始動モードか
否か、即ちクランキング中か否かを判別し、始動モード
のときは直ちに本処理を終了する。始動モードでなけれ
ば、ストイキ劣化判定処理(ステップS502)、応答
劣化判定処理(ステップS503)及びリーン劣化判定
処理(ステップS504)を順次実行する。そして、ス
トイキ劣化を検出したことを「1」で示すストイキ劣化
フラグFLFSTNGが「1」か否かを判別し(ステッ
プS505)、FLFSTNG=0のときは、応答劣化
を検出したことを「1」で示す応答劣化フラグFLFR
PNGが「1」か否かを判別し(ステップS506)、
FLFRPNG=0のときは、リーン劣化を検出したこ
とを「1」で示すリーン劣化フラグFLFLNNGが
「1」か否かを判別する(ステップS507)。
First, in step S501, it is determined whether or not the engine is in the starting mode, that is, whether or not the cranking is being performed. If it is in the starting mode, this process is immediately terminated. If it is not the start mode, the stoichiometric deterioration determination process (step S502), the response deterioration determination process (step S503), and the lean deterioration determination process (step S504) are sequentially executed. Then, it is determined whether or not the stoichiometric deterioration flag FLFSTNG, which indicates that the stoichiometric deterioration is detected by "1", is "1" (step S505). When FLFSTNG = 0, it is determined that the response deterioration is detected by "1". Response deterioration flag FLFR indicated by
It is determined whether PNG is "1" (step S506),
When FLFRPNG = 0, it is determined whether or not the lean deterioration flag FLFLNNG indicating "1" that the lean deterioration is detected is "1" (step S507).

【0149】その結果、ステップS505〜S507の
いずれかの答が肯定(YES)であって、何らかの劣化
を検出しているときは、LAFセンサ17が劣化してい
ないことを「1」で示すOKフラグFOK61を「0」
に設定し(ステップS511)、カウンタC61Mを
「1」だけインクリメントして(ステップS512)、
本処理を終了する。
As a result, if the answer to any of steps S505 to S507 is affirmative (YES) and some deterioration is detected, it indicates that the LAF sensor 17 is not deteriorated by "1". Set the flag FOK61 to "0"
(Step S511), the counter C61M is incremented by "1" (step S512),
This process ends.

【0150】一方、ステップS505〜S507の答が
すべて否定(NO)のときは、ストイキ劣化判定処理の
終了を「1」で示すストイキ劣化判定終了フラグFLF
STEND「1」か否かを判別し(ステップS50
8)、FLFSTEND=1のときは、応答劣化判定処
理の終了を「1」で示す応答劣化判定終了フラグFLF
RPENDが「1」か否かを判別する(ステップS50
9)。その結果、ステップS508又はS509の答が
否定(NO)のときは直ちに本処理を終了する一方、ス
テップS508及びS509の答がもとに肯定(YE
S)のときは、OKフラグFOK61を「1」に設定し
て(ステップS510)、前記ステップS512に進
む。
On the other hand, if the answers to steps S505 to S507 are all negative (NO), the stoichiometric deterioration determination end flag FLF indicating "1" is the end of the stoichiometric deterioration determination process.
It is determined whether STEND is "1" (step S50).
8) When FLFSTEND = 1, the response deterioration determination end flag FLF that indicates the end of the response deterioration determination process by "1"
It is determined whether RPEND is "1" (step S50).
9). As a result, when the answer to step S508 or S509 is negative (NO), this processing is immediately terminated, while the answer to step S508 and S509 is affirmative (YE).
In the case of S), the OK flag FOK61 is set to "1" (step S510), and the process proceeds to step S512.

【0151】図35は、図34のステップS502にお
けるストイキ劣化判定処理のフローチャートである。
FIG. 35 is a flowchart of the stoichiometric deterioration determination process in step S502 of FIG.

【0152】先ずステップS521では、ストイキ劣化
判定終了フラグFLFSTENDが「1」か否かを判別
し、FLFSTEND=0のときは、第1モニタ条件が
成立していることを「1」で示す第1モニタ条件フラグ
FLFMCHKが「1」か否かを判別する(ステップS
522)。ここで、第1モニタ条件は、ストイキ劣化判
定及び応答劣化判定の実行許可条件であり、フラグFL
FMCHKは、後述する図39の処理で設定される。
First, in step S521, it is determined whether or not the stoichiometric deterioration determination end flag FLFSTEND is "1". When FLFSTEND = 0, the first monitoring condition is satisfied by the first flag "1". It is determined whether the monitor condition flag FLFMCHK is "1" (step S).
522). Here, the first monitor condition is an execution permission condition for the stoichiometric deterioration determination and the response deterioration determination, and the flag FL
FMCHK is set in the processing of FIG. 39 described later.

【0153】ステップS522の答が肯定(YES)の
ときは、O2センサ出力(VMO2)監視フラグFSV
O2HLDが「1」か否かを判別する(ステップS52
3)。そして、ステップS523の答が否定(NO)の
ときは、ステップS527に進む一方、ステップS52
1若しくはS523の答が肯定(YES)のとき、又は
ステップS522の答が否定(NO)のときは、VMO
2監視フラグFSVO2HLDを「0」に設定し(ステ
ップS524)、ストイキ劣化判定実行中であることを
「1」で示すストイキ劣化判定実行フラグFLFSTM
を「0」に設定する(ステップS525)とともに、ダ
ウンカウントタイマtmLFSTMに所定時間TLFS
TMを設定して(ステップS526)、本処理を終了す
る。
If the answer to step S522 is affirmative (YES), the O2 sensor output (VMO2) monitoring flag FSV is displayed.
It is determined whether O2HLD is "1" (step S52).
3). If the answer to step S523 is negative (NO), the process proceeds to step S527, while step S52.
1 or the answer of S523 is affirmative (YES), or the answer of step S522 is negative (NO), the VMO
2 The monitoring flag FSVO2HLD is set to "0" (step S524), and the stoichiometric deterioration determination execution flag FLFSTM is indicated by "1" indicating that the stoichiometric deterioration determination is being executed.
Is set to "0" (step S525), and the down-count timer tmLFSTM is set to the predetermined time TLFS.
TM is set (step S526), and this processing ends.

【0154】ステップS527では後述する図36の処
理により目標当量比KCMDの算出を行い、続くステッ
プS528では、ストイキ劣化判定実行フラグFLFS
TMを「1」に設定してステップS529に進む。
In step S527, the target equivalent ratio KCMD is calculated by the processing of FIG. 36, which will be described later, and in the following step S528, the stoichiometric deterioration determination execution flag FLFS.
TM is set to "1" and the process proceeds to step S529.

【0155】ステップS529では、後述する図36の
処理で設定され、O2センサ出力が反転後所定時間経過
したことを「1」で示す反転フラグFKACTTが
「1」か否かを判別し、FKACTT=0のときは、前
記ステップS526(又は後述するステップS532)
でセットしたタイマtmLFSTMの値が「0」か否か
を判別する(ステップS530)。その結果、tmLF
STM>0であって所定時間TLFSTMが経過してい
ないときは、直ちに本処理を終了し、tmLFSTM=
0であるときは、VMO2監視フラグFSVO2HLD
を「1」に設定して(ステップS531)、本処理を終
了する。
In step S529, it is determined whether or not the reversal flag FKACTT, which is set in the process of FIG. 36 to be described later and indicates by "1" that the predetermined time has elapsed after the O2 sensor output is reversed, is FKACTT = When it is 0, the step S526 (or step S532 described later) is performed.
It is determined whether or not the value of the timer tmLFSTM set in is 0 (step S530). As a result, tmLF
If STM> 0 and the predetermined time TLFSM has not elapsed, this process is immediately terminated, and tmLFSTM =
When it is 0, the VMO2 monitoring flag FSVO2HLD
Is set to "1" (step S531), and this processing ends.

【0156】ステップS529でFKACTT=1であ
って、O2センサ出力が反転したときは、前記ダウンカ
ウントタイマtmLFSTMに所定時間TLFSTMを
セットしてスタートさせ(ステップS532)、カウン
タNKACTの値が「0」か否かを判別する(ステップ
S533)。最初はNKACT=0であるので、ステッ
プS535に進んで、該カウンタNKACTを「1」だ
けインクリメントして(ステップS535)、その値が
所定値NKACTC(例えば5)より小さいか否かを判
別する(ステップS536)。最初はNKACT<NK
ACTCであるので、直ちに本処理を終了する。
When FKACTT = 1 in step S529 and the O2 sensor output is inverted, the downcount timer tmLFSTM is set to a predetermined time TLFSTM and started (step S532), and the value of the counter NKACT is "0". It is determined whether or not (step S533). Since NKACT = 0 at the beginning, the process proceeds to step S535, the counter NKACT is incremented by "1" (step S535), and it is determined whether or not the value is smaller than a predetermined value NKACTC (for example, 5) (step S535). Step S536). Initially NKACT <NK
Since this is ACTC, this processing is immediately terminated.

【0157】次にO2センサ出力が反転したときは、ス
テップS533の答が否定(NO)となり、検出当量比
KACTの積算値KACTTを下記式により算出して
(ステップS534)、ステップS535に進む。
Next, when the output of the O2 sensor is inverted, the answer to step S533 is negative (NO), the integrated value KACTT of the detected equivalent ratio KACT is calculated by the following formula (step S534), and the process proceeds to step S535.

【0158】KACTT=KACTT+KACT そして、ステップS536でNKACT=NKACTC
となると、ステップS537に進んで、下記式により平
均検出当量比KACTAVを算出する。
KACTT = KACTT + KACT Then, in step S536, NKACT = NKACTC.
Then, the process proceeds to step S537, and the average detection equivalent ratio KACTAV is calculated by the following formula.

【0159】 KACTAV=KACTT/(NKACT−1) これにより、図31のB,C,D,E点におけるKAC
T値の平均値として、KACTAV値が算出される。
KACTAV = KACTT / (NKACT-1) As a result, KAC at points B, C, D and E in FIG.
The KACTAV value is calculated as the average value of the T values.

【0160】続くステップS538、S539では、平
均値KACTAVが所定下限値KACTAVLより大き
いか否か及び所定上限値KACTAVHより小さいか否
かを判別し、その結果KACTAVL<KACTAV<
KACTAVHであるときは、劣化していないと判定し
て直ちにステップS541に進み、ストイキ劣化判定終
了フラグFLFSTENDを「1」に設定して本処理を
終了する。
In subsequent steps S538 and S539, it is determined whether or not the average value KACTAV is larger than a predetermined lower limit value KACTAVL and less than a predetermined upper limit value KACTAVH, and as a result, KACTAVL <KACTAV <
If it is KACTAVH, it is determined that there is no deterioration, the process immediately proceeds to step S541, the stoichiometric deterioration determination end flag FLFSTEND is set to "1", and this processing ends.

【0161】また、KACTAV≦KACTAVL又は
KACTAV≧KACTAVHであるときは、ストイキ
劣化と判定してフラグFLFSTNGを「1」に設定し
て(ステップS540)、前記ステップS541に進
む。
When KACTAV≤KACTAVL or KACTAV≥KACTAVH, it is determined that the stoichiometry is deteriorated, the flag FLFSTNG is set to "1" (step S540), and the process proceeds to step S541.

【0162】図36は図3の5ステップS527におけ
るストイキ劣化判定実行中の目標当量比KCMDの算出
処理のフローチャートである。
FIG. 36 is a flowchart of the calculation process of the target equivalent ratio KCMD during the execution of the stoichiometric deterioration determination in step S527 of FIG.

【0163】先ずステップS801では、O2センサ出
力VMO2が所定基準値VMO2REFより大きいか否
かを判別し、VMO2>VMO2REFであって理論空
燃比よりリッチ側であるときは、第1リッチフラグFA
FR1を「1」に設定し(ステップS803)、VMO
2<VMO2REFであって理論空燃比よりリーン側の
ときは、フラグFAFR1を「0」に設定して(ステッ
プS802)、ステップS804に進む。
First, in step S801, it is determined whether or not the O2 sensor output VMO2 is larger than a predetermined reference value VMO2REF. If VMO2> VMO2REF and it is on the rich side of the stoichiometric air-fuel ratio, the first rich flag FA is set.
FR1 is set to "1" (step S803), VMO
When 2 <VMO2REF and leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, the flag FAFR1 is set to "0" (step S802), and the process proceeds to step S804.

【0164】ステップS804では、第1リッチフラグ
FAFR1が反転したか否かを判別し、反転していない
ときは直ちにステップS808に進み、反転したとき
は、第1リッチフラグFAFR1が「1」か否かを判別
する(ステップS805)。そして、FAFR1=1で
あるときは、反転後の時間を計測するダウンカウントタ
イマtmDLYRにリッチ側所定時間TRDを設定して
スタートさせる(ステップS807)一方、FAFR1
=0であるときは、該タイマtmDLYRにリーン側所
定時間TLDを設定して(ステップS806)、ステッ
プS808に進む。
In step S804, it is determined whether or not the first rich flag FAFR1 is inverted. If not, the process immediately proceeds to step S808. If it is inverted, then the first rich flag FAFR1 is "1". It is determined whether or not (step S805). When FAFR1 = 1, the down-count timer tmDLYR that measures the time after reversal is set to the rich predetermined time TRD and started (step S807), while FAFR1
When = 0, the lean side predetermined time TLD is set in the timer tmDLYR (step S806), and the process proceeds to step S808.

【0165】ステップS808では、前記ストイキ劣化
判定実行フラグFLFSTMが「1」か否かを判別し、
FLFSTM=0であって今回から判定を開始するとき
は、検出当量比KACTの積算値KACTT及び図35
のステップS535でインクリメントされるカウンタN
KACTをともに「0」に設定し(ステップS80
9)、第2リッチフラグFAFR2を第1リッチフラグ
FAFR1と同じ値とし、目標当量比KCMDを所定値
KCMCHK(例えば1.0)に設定して(ステップS
810)、ステップS813に進む。
In step S808, it is determined whether the stoichiometric deterioration determination execution flag FLFSTM is "1",
When FLFSTM = 0 and the determination is started from this time, the integrated value KACTT of the detection equivalence ratio KACT and FIG.
Counter N incremented in step S535 of
Both KACT are set to "0" (step S80
9), the second rich flag FAFR2 is set to the same value as the first rich flag FAFR1, and the target equivalent ratio KCMD is set to a predetermined value KCMCHK (for example, 1.0) (step S
810) and the process proceeds to step S813.

【0166】ステップS813では、反転フラグFKA
CTTを「0」に設定し、次いで第2リッチフラグFA
FR2が「0」か否かを判別する(ステップS81
4)。その結果、FAFR2=0であるときは、目標当
量比KCMDにリッチ側積分項IRSPを加算し(ステ
ップS815)、FAFR2=1であるときは、KCM
D値からリーン側積分項ILSPを減算して(ステップ
S816)、ステップS822に進む。
In step S813, the inversion flag FKA is set.
CTT is set to "0", then the second rich flag FA
It is determined whether FR2 is "0" (step S81).
4). As a result, when FAFR2 = 0, the rich side integral term IRSP is added to the target equivalent ratio KCMD (step S815), and when FAFR2 = 1, KCM is added.
The lean-side integral term ILSP is subtracted from the D value (step S816), and the process proceeds to step S822.

【0167】前記ステップS808で、FLFSTM=
1であってストイキ劣化判定実行中のときは、ステップ
S811に進み、第1リッチフラグFAFR1と第2リ
ッチフラグFAFR2とが等しいか否かを判別し、FA
FR1=FAFR2であるときは、前記ステップS81
3に進む。また、FAFR1≠FAFR2であるとき
は、ステップS806又はS807でスタートしたタイ
マtmDLYRの値が「0」か否かを判別する(ステッ
プS812)。第1リッチフラグFAFR1の反転直後
は、tmDYLR>0であるので、前記ステップS81
3に進み、tmDYLR=0となると、ステップS81
7で第2リッチフラグFAFR2を第1リッチフラグF
AFR1と等くし、次いで反転フラグFKACTTを
「1」に設定する(ステップS818)。
At step S808, FLFSTM =
When it is 1 and the stoichiometric deterioration determination is being executed, the process proceeds to step S811, and it is determined whether or not the first rich flag FAFR1 and the second rich flag FAFR2 are equal, and FA
When FR1 = FAFR2, the above step S81
Go to 3. When FAFR1 ≠ FAFR2, it is determined whether the value of the timer tmDLYR started in step S806 or S807 is "0" (step S812). Immediately after the inversion of the first rich flag FAFR1, since tmDYLR> 0, the step S81 is performed.
3, and when tmDYLR = 0, step S81
7 to set the second rich flag FAFR2 to the first rich flag F.
It is made equal to AFR1 and then the inversion flag FKACTT is set to "1" (step S818).

【0168】続くステップS819では、第1リッチフ
ラグFAFR1が「1」か否かを判別し、FAFR1=
0であるときは、目標当量比KCMDにリッチ側比例項
PRSPを加算し(ステップS820)、FAFR1=
1であるときは、KCMD値からリーン側比例項PLS
Pを減算して(ステップS821)、ステップS822
に進む。
In a succeeding step S819, it is determined whether or not the first rich flag FAFR1 is "1", and FAFR1 =
When it is 0, the rich side proportional term PRSP is added to the target equivalent ratio KCMD (step S820), and FAFR1 =
When it is 1, the lean side proportional term PLS from the KCMD value
P is subtracted (step S821), and step S822
Proceed to.

【0169】ステップS822では、図37に示すリミ
ットチェック処理を実行し、本処理を終了する。
In step S822, the limit check process shown in FIG. 37 is executed, and this process ends.

【0170】図37の処理では、KCMD値を所定上下
限値KCMDLMTH,KCMDLMTLと比較し(ス
テップS831、S832)、KCMD値が所定上限値
KCMDLMTH以上のときは、KCMD=KCMDL
MTHとし(ステップS833)、KCMD値が所定下
限値KCMDLMTL以下ときは、KCMD=KCML
LMTLとする(ステップS834)。
In the processing of FIG. 37, the KCMD value is compared with predetermined upper and lower limit values KCDMLMTH and KCDMLMTL (steps S831, S832), and when the KCMD value is equal to or larger than the predetermined upper limit value KCDMLMTH, KCMD = KCMDL
When MTH is set (step S833) and the KCMD value is equal to or lower than the predetermined lower limit value KCDMMLTL, KCMD = KCML
It is set to LMTL (step S834).

【0171】以上のように、図36の処理によれば、ス
トイキ劣化判定実行中は、O2センサ出力VMO2に応
じて、目標当量比KCMDが比例・積分制御される。な
お、図31は、タイマtmDLYRの設定時間(TR
D,TLD)を「0」とした場合に相当する。
As described above, according to the process of FIG. 36, the target equivalence ratio KCMD is proportionally / integrally controlled according to the O2 sensor output VMO2 during the execution of the stoichiometric deterioration determination. Note that FIG. 31 shows the set time (TR) of the timer tmDLYR.
This corresponds to the case where D, TLD) is set to "0".

【0172】図38は、図34のステップS504にお
ける応答劣化判定処理のフローチャートである。
FIG. 38 is a flowchart of the response deterioration determination process in step S504 of FIG.

【0173】先ずステップS551では、応答劣化判定
終了フラグFLFRPENDが「1」か否かを判別し、
FLAFRPEND=0のときは、第1モニタ条件フラ
グFLFMCHKが「1」か否かを判別し(ステップS
552)、FLFMCHK=1であって第1モニタ条件
成立時は、図39の処理で設定され、応答劣化判定開始
条件が成立していることを「1」で示す応答劣化判定開
始フラグFLFRPMSが「1」か否かを判別する(ス
テップS553)。その結果、応答劣化判定が終了して
いるとき(FLFRPEND=1)、第1モニタ条件不
成立のとき(FLFMCHK=0)または応答劣化判定
開始条件不成立のとき(FLFRPMS=0)は、応答
劣化判定実行中であることを「1」で示す応答劣化判定
実行フラグFLFRPMを「0」に設定して(ステップ
S554)、本処理を終了する。
First, in step S551, it is determined whether or not the response deterioration determination end flag FLFRPEND is "1".
When FLAFRPEND = 0, it is judged whether or not the first monitor condition flag FLFMCHK is "1" (step S
552), when FLFMCHK = 1 and the first monitor condition is satisfied, the response deterioration determination start flag FLFRPMS set by the process in FIG. 39 and indicating “1” that the response deterioration determination start condition is satisfied is “ It is determined whether or not it is "1" (step S553). As a result, when the response deterioration determination is completed (FLFRPEND = 1), when the first monitoring condition is not satisfied (FLFMCHK = 0), or when the response deterioration determination start condition is not satisfied (FLFRPMS = 0), the response deterioration determination is executed. The response deterioration determination execution flag FLFRPM, which indicates "1" as being in the middle, is set to "0" (step S554), and this processing ends.

【0174】一方ステップS553の答が肯定(YE
S)のときは、検出当量比KACTが1.0より小さい
状態から1.0より大きい状態に反転したか否かを判別
し(ステップS555)、反転していなければ直ちに本
処理を終了し、反転したときは、前記応答劣化判定実行
フラグFLFRPMを「1」に設定して(ステップS5
57)、前回フラグFLFRPMが「1」であったか否
か判別する(ステップS558)。そして、前回はFL
FRPM=0であったときは、カウンタNWAVE及び
アップカウントタイマtmWAVEを「0」に設定して
(ステップS559、S560)、本処理を終了する。
On the other hand, the answer to step S553 is affirmative (YE
In the case of S), it is determined whether or not the detected equivalent ratio KACT is inverted from a state smaller than 1.0 to a state larger than 1.0 (step S555), and if not reversed, this processing is immediately terminated, When inverted, the response deterioration determination execution flag FLFRPM is set to "1" (step S5).
57), and it is determined whether or not the previous flag FLFRPM was "1" (step S558). And last time it was FL
If FRPM = 0, the counter NWAVE and the up-count timer tmWAVE are set to "0" (steps S559 and S560), and this processing ends.

【0175】ステップS558で、前回もFLFRPM
=1であったときは、カウンタNWAVEを「1」だけ
インクリメントして(ステップS561)、タイマtm
WAVEの値が所定時間TMWAVEを越えたか否かを
判別する(ステップS562)。tmWAVE<TMW
AVETであるときは、直ちに本処理を終了し、tmW
AVE>TMWAVETであるときは、下記式により周
期tmCYCLを算出する(ステップS563)。
At step S558, FLFRPM is also last time.
= 1, the counter NWAVE is incremented by "1" (step S561), and the timer tm
It is determined whether or not the value of WAVE has exceeded the predetermined time TMWAVE (step S562). tmWAVE <TMW
If it is AVET, this processing is immediately terminated and tmW
When AVE> TMWAVET, the period tmCYCL is calculated by the following formula (step S563).

【0176】tmCYCL=tmWAVE/NWAVE 続くステップS564では、周期tmCYCLが所定周
期tmCYCLOKより短いか否かを判別し、tmCY
CL<tmCYLOKであれば、終了フラグFLFRP
ENDを「1」に設定する(ステップS566)ととも
に、劣化判定実行フラグFLFRPMを「0」に設定し
て(ステップS567)、本処理を終了する。
TmCYCL = tmWAVE / NWAVE In a succeeding step S564, it is determined whether or not the cycle tmCYCL is shorter than a predetermined cycle tmCYCLOK, and tmCY.
If CL <tmCYLOK, the end flag FLFRP
The END is set to "1" (step S566), the deterioration determination execution flag FLFRPM is set to "0" (step S567), and this processing is ended.

【0177】ステップS564で、tmCYCL≧tm
CYCLOKであるときは、応答劣化と判定して、応答
劣化判定フラグFLFRPNGを「1」に設定して(ス
テップS565)、前記ステップS566に進む。
In step S564, tmCYCL ≧ tm
If it is CYCLOK, it is determined that the response is deteriorated, the response deterioration determination flag FLFRPNG is set to "1" (step S565), and the process proceeds to step S566.

【0178】なお、応答劣化判定実行中(FLFRPM
=1のとき)は、通常のPIDフィードバック制御は停
止し、図32に示したように、KCMD(=1.0)を
閾値とするPIフィードバック制御を実行する。
During the response deterioration determination (FLFRPM
= 1), the normal PID feedback control is stopped, and as shown in FIG. 32, PI feedback control with KCMD (= 1.0) as the threshold value is executed.

【0179】図39は、上述した第1モニタ条件を判定
する処理のフローチャートであり、本処理は優先度の高
い処理が実行されていない、いわゆるバックグラウンド
で実行される。
FIG. 39 is a flowchart of the process for determining the above-mentioned first monitor condition. This process is executed in the so-called background in which the process with high priority is not executed.

【0180】先ずステップS572では、O2センサ1
8が活性状態にあることを「1」で示す活性フラグnO
2Rが「1」か否かを判別し、nO2R=1であるとき
は、エンジン1及びエンジン1を搭載した車両の運転状
態が所定の領域にあるか否かを判別する(ステップS5
73)。
First, in step S572, the O2 sensor 1
Active flag nO indicating "1" indicating that 8 is in the active state
It is determined whether or not 2R is “1”, and when nO2R = 1, it is determined whether or not the operating state of the engine 1 and the vehicle equipped with the engine 1 is within a predetermined range (step S5).
73).

【0181】即ち、エンジン水温TWが所定上下限値T
WLAFMH,TWLAFMLの範囲内にあるか否か、
吸気温TAが所定上下限値TALAFMH,TALAF
MLの範囲内にあるか否か、エンジン回転数NEが所定
上下限値NELAFMH,NELAFMLの範囲内にあ
るか否か、吸気管内絶対圧PBAが所定上下限値PBL
AFMH,PBLAFMLの範囲内にあるか否か及び車
速Vが所定上下限値VLAFMH,VLAFMLの範囲
内にあるか否かを判別し、すべての答が肯定(YES)
のとき、運転状態が所定の領域にあると判定する。
That is, the engine water temperature TW is the predetermined upper and lower limit value T
Whether it is within the range of WLAFMH, TWLFML,
The intake air temperature TA is a predetermined upper and lower limit value TALAFMH, TALAF
Whether the engine speed NE is within the range of ML, whether the engine speed NE is within a range of predetermined upper and lower limit values NELAFMH, NELAFML, and the absolute intake pipe absolute pressure PBA is a predetermined upper and lower limit value PBL.
It is determined whether AFMH and PBLAFML are within the range and whether the vehicle speed V is within the predetermined upper and lower limit values VLAFMH and VLAFML, and all the answers are affirmative (YES).
At this time, it is determined that the operating state is in a predetermined area.

【0182】そして、その場合にはさらに当該車両が車
速の変化率が小さいクルーズ状態にあることを「1」で
示すフラグFCRSが「1」か否かを判別し(ステップ
S574)、FCRS=1のときは、リセットフラグF
KLAFRESETが「0」か否かを判別する(ステッ
プS575)。
Then, in that case, it is further determined whether or not the flag FCRS, which indicates by "1" that the vehicle is in a cruise state in which the rate of change in vehicle speed is small, is "1" (step S574), and FCRS = 1. In case of, the reset flag F
It is determined whether KLAFRESET is "0" (step S575).

【0183】以上の判別の結果、ステップS572〜S
575のいずれかの答が否定(NO)のときは、第1モ
ニタ条件不成立と判定してステップS580に進み、パ
ージカットすべき旨を「1」で示すパージカットフラグ
FLAFPGを「0」とし、次いでダウンカウントタイ
マtmLFMCHKに所定時間TLFMCHKをセット
してスタートさせ(ステップS581)、第1モニタ条
件フラグFLFMCHKを「0」に設定し(ステップS
583)、ダウンカウントタイマtmLFRPMSに所
定時間TLFRPMSをセットしてスタートさせ(ステ
ップS586)、応答劣化判定開始フラグFLFRPM
Sを「0」に設定して(ステップS588)、本処理を
終了する。
As a result of the above discrimination, steps S572-S
If any of the answers in 575 is negative (NO), it is determined that the first monitor condition is not satisfied, the process proceeds to step S580, and the purge cut flag FLAFPG, which indicates that the purge cut should be performed by "1", is set to "0", Next, the down count timer tmLFMCHK is set to a predetermined time TLFMCHK and started (step S581), and the first monitor condition flag FLFMCHK is set to "0" (step S581).
583), the down count timer tmLFRPMS is set to the predetermined time TLFRPMS and started (step S586), and the response deterioration determination start flag FLFRPM is set.
S is set to "0" (step S588), and this processing ends.

【0184】また、ステップS575でFKLAFRE
SET=0であって、空燃比フィードバック制御領域に
あるときには、第1モニタフラグFLFMCHKが
「1」か否かを判別し(ステップS576)、FLFM
CHK=1であるときは、直ちにステップS578に進
む一方、FLFMCHK=0であるときは、目標当量比
KCMDが所定値KCMDZML(例えば理論空燃比に
対応する値、すなわち1.0に設定される)以上か否か
を判別する(ステップS577)。そして、KCMD<
KCMDZMLであるときは、第1モニタ条件不成立と
判定して前記ステップS580に進み、KCMD≧KC
MDZMLであるときは、ステップS578に進む。
Further, in step S575, FKLAFRE
When SET = 0 and in the air-fuel ratio feedback control region, it is determined whether or not the first monitor flag FLFMCHK is "1" (step S576), and FLFM.
When CHK = 1, the process immediately proceeds to step S578, while when FLFMCHK = 0, the target equivalent ratio KCMD is a predetermined value KCMDZML (for example, a value corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio, that is, set to 1.0). It is determined whether or not this is the case (step S577). And KCMD <
If KCMDZML, it is determined that the first monitor condition is not satisfied, and the process proceeds to step S580, where KCMD ≧ KC
If it is MDZML, the process proceeds to step S578.

【0185】ステップS578では、応答劣化判定終了
フラグFLFRPENDが「1」か否かを判別し、FL
FRPEND=1であって判定が終了したときは、前記
ステップS580に進む。また、FLFRPEND=0
であるときは、パージカットフラグFLAFPGを
「1」に設定してパージカットし(ステップS57
9)、前記ステップS581でスタートしたタイマtm
LFMCHKの値が「0」か否かを判別する(ステップ
S582)。最初は、tmLFMCHK>0であるので
前記ステップS583に進み、tmLFMCHK=0と
なると、第1モニタ条件成立と判定してフラグFLFM
CHKを「1」に設定して(ステップS584)、スト
イキ劣化判定終了フラグFLFSTENDが「1」か否
かを判別する(ステップS585)。
In step S578, it is determined whether or not the response deterioration determination end flag FLFRPEND is "1", and FL is set.
When FRPEND = 1 and the determination is completed, the process proceeds to step S580. Also, FLFRPEND = 0
If so, the purge cut flag FLAFPG is set to "1" to perform the purge cut (step S57).
9), the timer tm started in step S581
It is determined whether the value of LFMCHK is "0" (step S582). At first, since tmLFMCHK> 0, the process proceeds to step S583, and when tmLFMCHK = 0, it is determined that the first monitor condition is satisfied and the flag FLFM is satisfied.
CHK is set to "1" (step S584), and it is determined whether or not the stoichiometric deterioration determination end flag FLFSTEND is "1" (step S585).

【0186】その結果、FLFSTEND=0であって
ストイキ劣化判定が終了していないときは、前記ステッ
プS586に進み、ストイキ劣化判定が終了してFLF
STEND=1となると、ステップS587に進み、ス
テップS586でスタートしたタイマtmLFRPMS
の値が「0」か否かを判別する(ステップS587)。
最初は、tmLFRPMS>0であるので、前記ステッ
プS588に進み、tmLFRPMS=0となると、応
答劣化判定開始フラグFLFRPMSを「1」に設定し
(ステップS589)、応答劣化判定の開始を許可す
る。
As a result, if FLFSTEND = 0 and the stoichiometric deterioration determination has not ended, the flow proceeds to step S586, and the stoichiometric deterioration determination ends and FLF is determined.
When STEND = 1, the process proceeds to step S587, and the timer tmLFRPMS started in step S586.
It is determined whether the value of is "0" (step S587).
At first, since tmLFRPMS> 0, the process proceeds to step S588, and when tmLFRPMS = 0, the response deterioration determination start flag FLFRPMS is set to "1" (step S589), and the start of the response deterioration determination is permitted.

【0187】図40は、図34のステップS504にお
けるリーン劣化判定処理のフローチャートである。
FIG. 40 is a flowchart of the lean deterioration determination processing in step S504 of FIG.

【0188】先ずステップS601では、図42の処理
で判定される第2モニタ条件、即ちリーン劣化判定実行
条件が成立したことを「1」で示すリーン劣化判定許可
フラグFLFFCLNが「1」か否かを判別し、FLF
FCLN=0であってモニタ条件不成立のときは、劣化
判定終了を「1」で示すリーン劣化判定終了フラグFL
NJGが「1」か否かを判別し(ステップS602)、
FLNJG=0であるときは、直ちにステップS605
に進み、FLNJG=1であるときは、該フラグFLN
JGを「0」に設定し(ステップS603)、LAFセ
ンサ出力VLAFが所定上下限値の範囲内にあるか否か
の判定終了を「1」で示すチェックフラグFFCCHK
を「0」に設定して(ステップS604)、ステップS
605に進む。
First, in step S601, whether or not the lean deterioration determination permission flag FLFFCLN is "1", which indicates by "1" that the second monitor condition determined by the processing of FIG. 42, that is, the lean deterioration determination execution condition is satisfied. And FLF
When FCLN = 0 and the monitor condition is not satisfied, the lean deterioration determination end flag FL indicating the deterioration determination end by "1" is given.
It is determined whether NJG is "1" (step S602),
If FLNJG = 0, immediately step S605.
If FLNJG = 1, the flag FLN
JG is set to "0" (step S603), and a check flag FFCCHK indicating "1" to determine whether or not the LAF sensor output VLAF is within the predetermined upper and lower limit values.
Is set to "0" (step S604), and step S
Proceed to 605.

【0189】ステップS605では、VLAF値の監視
周期を決定するチェックカウンタCFCCHKに所定値
NFCCHKを設定し、ついでVLAF値の変動が所定
範囲内となった後の期間を計測するための安定期間カウ
ンタCIPFCSTに所定値NIPFCSTを設定して
(ステップS611)、ステップS622に進む。
In step S605, the check counter CFCCHK for determining the monitoring cycle of the VLAF value is set to a predetermined value NFCCHK, and then the stable period counter CIPFCST for measuring the period after the fluctuation of the VLAF value falls within the predetermined range. Is set to a predetermined value NIPFCST (step S611), and the process proceeds to step S622.

【0190】前記ステップS601で、FLFFCLN
=1であってモニタ条件が成立するときは、前記ステッ
プS605で設定したチェックカウンタCFCCHKの
値が「0」か否かを判別する(ステップS606)。最
初はCFCCHK>0であるので、ステップS607で
「1」だけデクリメントして、ステップS622に進
む。CFCCHK=0となると、ステップS608に進
み、チェックカウンタCFCCHKに再度所定値NFC
CHKを設定する。次いでチェックフラグFFCCHK
が「1」か否かを判別し(ステップS609)、FFC
CHK=0であるときは、センサ出力VLAFの変動が
所定以上か否かを判別する(ステップS610)。
In step S601, FLFFCLN
When = 1 and the monitor condition is satisfied, it is determined whether or not the value of the check counter CFCCHK set in step S605 is "0" (step S606). Since CFCCHK> 0 at first, the value is decremented by "1" in step S607, and the process proceeds to step S622. When CFCCHK = 0, the process proceeds to step S608, and the check counter CFCCHK is again set to the predetermined value NFC.
Set CHK. Next, check flag FFCCHK
Is determined to be "1" (step S609), the FFC
When CHK = 0, it is determined whether or not the fluctuation of the sensor output VLAF is greater than or equal to a predetermined value (step S610).

【0191】そして、FFCCHK=1であるとき又は
VLAF値の変動が所定以上のときは、VLAF値のモ
ニタを行うことなく前記ステップS611に進む一方、
FFCCHK=0であってかつVLAF値の変動が小さ
いときは、前記ステップS611で設定した安定期間カ
ウンタCIPFCSTの値が「0」か否かを判別する
(ステップS612)。最初はCIPFCST>0であ
るので、ステップS613に進み、そのカウント値を
「1」だけデクリメントして、ステップS622に進
む。その後CIPFCST=0となると、VLAF値が
所定上下限値VLAFFCH、VLAFFCLの範囲内
にあるか否かを判別し(ステップS614、S61
5)、VLAF>VLAFFCH又はVLAF<VLA
FFCLであって許容範囲外であるときは、ステップS
616でNGカウンタCIPFCNGを「1」だけイン
クリメントし、次いで該カウンタCIPFCNGがオー
バフローしたか否かを判別する(ステップS617)。
オーバフローしていなければ直ちにステップS621に
進み、オーバフローしたときはNGカウンタCIPFC
NGにFF(16進数)を設定して(ステップS61
8)、ステップS621に進む。
Then, when FFCCHK = 1 or when the fluctuation of the VLAF value is more than a predetermined value, the process proceeds to the step S611 without monitoring the VLAF value.
When FFCCHK = 0 and the fluctuation of the VLAF value is small, it is determined whether or not the value of the stable period counter CIPFCST set in step S611 is "0" (step S612). Since CIPFCST> 0 at first, the process proceeds to step S613, the count value is decremented by "1", and the process proceeds to step S622. Thereafter, when CIPFCST = 0, it is determined whether or not the VLAF value is within the range of the predetermined upper and lower limit values VLAFFCH and VLAFFCL (steps S614 and S61).
5), VLAF> VLAFFCH or VLAF <VLA
If FFCL is out of the allowable range, step S
In 616, the NG counter CIPFCNG is incremented by "1", and then it is determined whether or not the counter CIPFCNG overflows (step S617).
If it does not overflow, the process immediately proceeds to step S621, and if it overflows, the NG counter CIPFC
Set FF (hexadecimal number) to NG (step S61)
8) and proceeds to step S621.

【0192】一方ステップS614,S615の判別の
結果、VLAFFCL≦VLAF≦VLAFFCHであ
って許容範囲内のときは、ステップS619に進み、N
GカウンタCIPFCNGの値が「0」か否かを判別
し、CIPFCNG=0のときは直ちに、またCIPF
CNG>0であるときは、そのカウント値を「1」だけ
デクリメントして(ステップS620)、ステップS6
21に進む。
On the other hand, as a result of the determination in steps S614 and S615, if VLAFFCL≤VLAF≤VLAFFCH and it is within the allowable range, the process proceeds to step S619 and N
It is determined whether or not the value of the G counter CIPFCNG is "0". Immediately when CIPFCNG = 0, and the CIPF
When CNG> 0, the count value is decremented by "1" (step S620), and step S6 is performed.
Proceed to 21.

【0193】ステップS621では、チェックフラグF
FCCHKを「1」に設定してステップS622に進
む。
In step S621, the check flag F
FCCHK is set to "1" and the process proceeds to step S622.

【0194】ステップS622では、図41の処理を実
行する。即ち、ステップS631では、チェックフラグ
FFCCHKが「1」か否かを判別し、FFCCHK=
0のときは直ちに本処理を終了する。
In step S622, the process of FIG. 41 is executed. That is, in step S631, it is determined whether the check flag FFCCHK is "1", and FFCCHK =
When it is 0, this processing is immediately terminated.

【0195】FFCCHK=1であるときは、NGカウ
ンタCIPFCNGの値がNG判定値NIPFCNG
(例えば2)より小さいか否かを判別し(ステップS6
32)、CIPFCNG<NIPFCNGであるとき
は、劣化していないと判定してリーン劣化フラグFLF
LNNGを「0」に設定し(ステップS634)、CI
PFCNG≧NIPFCNGであるときは、劣化してい
ると判定してリーン劣化フラグFLFLNNGを「1」
に設定する(ステップS633)。続くステップS63
5で、判定終了フラグFLNJGを「1」に設定して本
処理を終了する。
When FFCCHK = 1, the value of the NG counter CIPFCNG is NG judgment value NIPFCNG.
It is determined whether or not (for example, 2) (step S6
32), when CIPFCNG <NIPFCNG, it is determined that the deterioration has not occurred, and the lean deterioration flag FLF.
LNG is set to "0" (step S634), and CI is set.
When PFCNG ≧ NIPFCNG, it is determined that the deterioration has occurred, and the lean deterioration flag FLFLNNG is set to “1”.
Is set (step S633). Continued Step S63
In step 5, the determination end flag FLNJG is set to "1", and this processing ends.

【0196】図40、41の処理によれば、LAFセン
サ出力VLAFが所定上下限値VLAFFCH,VLA
FFCLの範囲外のとき、NGカウンタCIPFCNG
がインクリメントされ(ステップS616)、該範囲内
のときデクリメントされ(ステップS620)、そのカ
ウント値がNG判定値NIPFCNG以上となると、リ
ーン劣化と判定される(ステップS633)。
According to the processing of FIGS. 40 and 41, the LAF sensor output VLAF is the predetermined upper and lower limit values VLAFFCH, VLA.
When it is out of the range of FFCL, NG counter CIPFCNG
Is incremented (step S616), is decremented when it is within the range (step S620), and when the count value is equal to or more than the NG determination value NIPFCNG, it is determined to be lean deterioration (step S633).

【0197】図42は、第2モニタ条件即ちリーン劣化
判定実行条件の判定を行う処理のフローチャートであ
り、本処理は図39の処理と同様にバックグラウンドで
実行される。
FIG. 42 is a flowchart of the process for determining the second monitor condition, that is, the lean deterioration determination execution condition, and this process is executed in the background like the process of FIG.

【0198】先ずステップS641では、始動モードか
否かを判別し、始動モードのときは、エンジン及び当該
車両の運転状態がリーン領域にあることを「1」で示す
リーン領域フラグFLFFCLNZを「0」に設定する
(ステップS649)とともに、リーン劣化判定許可フ
ラグFLFFCLNを「0」に設定して(ステップS6
53)、本処理を終了する。
First, in step S641, it is determined whether or not the engine is in the start mode, and in the start mode, the lean region flag FLFFCLNZ which indicates by "1" that the operating conditions of the engine and the vehicle are in the lean region is set to "0". (Step S649) and the lean deterioration determination permission flag FLFFCLN is set to "0" (step S6).
53), the present process is terminated.

【0199】始動モードでないときは、LAFセンサ1
7が活性状態にあるか否かを判別し(ステップS64
2)、活性状態になければ前記ステップS649に進
み、活性状態であればエンジンの減速運転中であって且
つフュエルカット中であることを「1」で示す減速フュ
エルカットフラグFDECFCが「1」か否かを判別す
る(ステップS643)。そして、FDECFC=0で
あって減速フュエルカット中でないときは、エンジン水
温TWが所定水温TWLFFCより低いか否かを判別し
(ステップS644)、TW≧TWLFFCであるとき
は、吸気温TAが所定吸気温TALFFCより高いか否
かを判別し(ステップS645)、TA≦TALFFC
であるときは、車速Vが所定上下限車速VLFFCH、
VLFFCLの範囲内にあるか否かを判別し(ステップ
S646、S647)、VLFFCLV≦VLFFCH
であるときは、エンジン回転数NEが所定回転数NLF
FCHより高いか否かを判別する(ステップS64
8)。
When not in the start mode, the LAF sensor 1
It is determined whether or not 7 is in the active state (step S64
2) If it is not in the active state, the process proceeds to step S649, and if it is in the active state, the deceleration fuel cut flag FDECFC, which indicates by "1" that the engine is in the deceleration operation and is in the fuel cut state, is "1". It is determined whether or not (step S643). When FDECFC = 0 and the deceleration fuel cut is not being performed, it is determined whether the engine water temperature TW is lower than the predetermined water temperature TWLFFC (step S644). When TW ≧ TWLFFC, the intake air temperature TA is the predetermined intake It is determined whether the temperature is higher than TALFFC (step S645), and TA ≦ TALFFC.
, The vehicle speed V is a predetermined upper and lower limit vehicle speed VLFFCH,
It is determined whether or not it is within the range of VLFFCL (steps S646 and S647), and VLFFCLV ≦ VLFFCH.
Engine speed NE is equal to the predetermined speed NLF,
It is determined whether it is higher than FCH (step S64).
8).

【0200】その結果ステップS644〜S648のい
ずれかの答が肯定(YES)のときは、リーン領域でな
いと判定して前記ステップS649に進み、ステップS
644〜S648の答がすべて否定(NO)のときは、
リーン領域と判定して、リーン領域フラグFLFFCL
NZを「1」に設定する(ステップS650)ととも
に、リーン劣化判定許可フラグFLFFCLNを「0」
に設定して(ステップS653)、リーン劣化判定不許
可とする。
As a result, if any of the answers in steps S644 to S648 is affirmative (YES), it is determined that the region is not the lean region, the process proceeds to step S649, and step S649.
When all the answers from 644 to S648 are negative (NO),
Lean area flag FLFFCL
NZ is set to "1" (step S650), and the lean deterioration determination permission flag FLFFCLN is set to "0".
Is set (step S653), and the lean deterioration determination is not permitted.

【0201】前記ステップS643で、FDECFC=
1であって減速フュエルカット中のときは、リーン領域
フラグFLFFCLNZが「1」か否かを判別し(ステ
ップS651)、FLFFCLNZ=0であるとき、即
ち減速フュエルカットに移行する直前にリーン領域にな
かったときは、前記ステップS653に進み、リーン劣
化判定不許可とする一方、FLFFCLNZ=1である
ときは、リーン劣化判定許可フラグFLFFCLNを
「1」に設定して(ステップS652)、リーン劣化判
定を許可する。
In step S643, FDECFC =
When 1 and during deceleration fuel cut, it is determined whether or not the lean region flag FLFFCLNZ is "1" (step S651), and when FLFFCLNZ = 0, that is, immediately before shifting to deceleration fuel cut, the lean region is set. If not, the process proceeds to step S653, and the lean deterioration determination is not permitted. On the other hand, if FLFFCLNZ = 1, the lean deterioration determination permission flag FLFFCLN is set to "1" (step S652), and the lean deterioration determination is performed. Allow

【0202】以上のように図42の処理によれば、リー
ン領域フラグFLFFCLNZが「1」とされるリーン
領域から減速フュエルカットに移行したとき、リーン劣
化判定が許可される。
As described above, according to the processing of FIG. 42, the lean deterioration determination is permitted when the lean area flag FLFFCLNZ is shifted to the deceleration fuel cut from the lean area set to "1".

【0203】なお、上述した実施例ではLAFセンサの
応答劣化を検出したときは、センサ出力の選択タイミン
グをより遅いものに変更するようにしたが、これに限る
ものではなく、例えば気筒別空燃比フィードバックのフ
ィードバックゲインKPOBSV、KIOBSV及びK
DOBSV(数式19)の少なくとも1つをより小さな
値に変更するようにしてもよい。
In the above embodiment, when the response deterioration of the LAF sensor is detected, the sensor output selection timing is changed to a later one. However, the present invention is not limited to this. Feedback feedback gains KPOBSV, KIOBSV and K
At least one of DOBSV (formula 19) may be changed to a smaller value.

【0204】また、LAFセンサのストイキ劣化判定処
理は、例えば図43に示すようにしてもよい。
The stoichiometric deterioration determination processing of the LAF sensor may be performed as shown in FIG. 43, for example.

【0205】同図のステップS701では、前述したス
トイキ劣化判定条件(モニタ条件1)が成立しているか
否かを判別し、成立していなければ直ちに本処理を終了
する。成立しているときは、図7の処理で算出される調
整用加算項KCMDOFFSETが所定上限値KLAF
FSH以上か否かを判別し(ステップS702)、KC
MDOFFSET<KLAFFSHであるときは、KC
MDOFFSET値が所定下限値KLAFFSL以下か
否かを判別する(ステップS703)。その結果、KC
MDOFFSET≧KLAFFSHまたはKCMDOF
FSET≧KLAFFSLであるときは、ストイキ劣化
と判定してストイキ劣化フラグFLFSTNGを「1」
に設定する(ステップS705)。一方、KCMDOF
FSET値が上下限値の範囲内にあるときは、ストイキ
劣化ではないと判定してフラグFLAFSTNGを
「0」に設定する(ステップS704)。
In step S701 of the figure, it is determined whether or not the above-described stoichiometric deterioration determination condition (monitor condition 1) is satisfied, and if not satisfied, this processing is immediately terminated. If so, the adjustment addition term KCMDOFFSET calculated in the process of FIG. 7 is the predetermined upper limit value KLAF.
It is determined whether FSH or more (step S702), KC
When MDOFFSET <KLAFFSH, KC
It is determined whether the MDOFFSET value is less than or equal to the predetermined lower limit value KLAFFSL (step S703). As a result, KC
MDOFFSET ≧ KLAFFSH or KCMDOF
When FSET ≧ KLAFFSL, the stoichiometric deterioration is determined and the stoichiometric deterioration flag FLFSTNG is set to “1”.
Is set (step S705). On the other hand, KCMDOF
When the FSET value is within the range of the upper and lower limits, it is determined that the stoichiometry is not deteriorated and the flag FLAFSTNG is set to "0" (step S704).

【0206】調整用加算項KCMDOFFSETは、O
2センサ出力に応じて設定される目標当量比KCMDの
補正項DKCMDO2の平均値であり、LAFセンサ1
8のストイキ劣化の影響を補償するような値となるの
で、この値が所定範囲外となったときは、LAFセンサ
出力のストイキずれが大きいと判定することができる。
The adjustment addition term KCMDOFFSET is O
2 is an average value of the correction term DKCMDO2 of the target equivalent ratio KCMD set according to the sensor output, and the LAF sensor 1
Since the value becomes a value that compensates the influence of the stoichiometric deterioration of 8, the stoichiometric deviation of the LAF sensor output can be determined to be large when this value is outside the predetermined range.

【0207】また、応答劣化の検出は以下のようにして
行ってもよい。
The response deterioration may be detected as follows.

【0208】図44に示すように、目標空燃比が理論空
燃比である状態からフュエルカット状態に移行するとき
において、フュエルカット実行開始時点から、LAFセ
ンサ出力が空燃比A/F=30に相当する値となるまで
の検出時間TDETを、予めLAFセンサが正常な段階
で実験的に求めておき、これを基準時間TDETREF
とする。そして、実際のエンジン運転時に前記検出時間
TDETを計測し、基準時間TDETREFからの遅れ
時間τ(=TDET−TDETREF)を算出する。こ
の遅れ時間τは、LAFセンサの応答特性が劣化するほ
ど長くなるので、τ値が所定以上となったとき、応答劣
化と判定する。
As shown in FIG. 44, when the target air-fuel ratio shifts from the stoichiometric air-fuel ratio to the fuel-cut state, the LAF sensor output corresponds to the air-fuel ratio A / F = 30 from the start of the fuel-cut execution. The detection time TDET until the value reaches the predetermined value is experimentally obtained in advance when the LAF sensor is in the normal stage, and this is calculated as the reference time TDETREF.
And Then, the detection time TDET is measured during the actual engine operation, and the delay time τ (= TDET-TDETREF) from the reference time TDETREF is calculated. This delay time τ becomes longer as the response characteristic of the LAF sensor deteriorates. Therefore, when the τ value exceeds a predetermined value, it is determined that the response has deteriorated.

【0209】[0209]

【発明の効果】以上詳述したように請求項1記載の空燃
比制御装置によれば、空燃比センサの応答特性の劣化を
検出したときは、より遅いタイミングでサンプリングし
た空燃比センサの出力を用いて気筒別空燃比フィードバ
ックが実行されるので、空燃比センサの応答特性劣化時
においても、正確な気筒別空燃比の推定値を得て、良好
な排気ガス特性を維持することができる。
As described above in detail, according to the air-fuel ratio control device of the first aspect, when the deterioration of the response characteristic of the air-fuel ratio sensor is detected, the output of the air-fuel ratio sensor sampled at a later timing is output. Since the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio feedback is performed by using the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio, an accurate estimated value of the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio can be obtained and good exhaust gas characteristics can be maintained even when the response characteristics of the air-fuel ratio sensor deteriorate.

【0210】請求項2記載の空燃比制御装置によれば、
空燃比センサのストイキ劣化を検出したときは、気筒別
空燃比フィードバックが禁止されるので、該フィードバ
ックによりかえって空燃比の制御性を悪化させることを
防止することができる。
According to the air-fuel ratio control device of the second aspect,
When the stoichiometric deterioration of the air-fuel ratio sensor is detected, the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio feedback is prohibited. Therefore, it is possible to prevent the feedback from deteriorating the controllability of the air-fuel ratio.

【0211】請求項3記載の空燃比制御装置によれば、
空燃比センサのリーン劣化を検出したときは、理論空燃
比近傍の空燃比を目標空燃比とするフィードバック制御
が実行されるので、理論空燃比から離れた空燃比を目標
空燃比とする運転領域ではフィードバック制御は実行さ
れず、該運転領域での空燃比の制御性の悪化を防止する
ことができる。
According to the air-fuel ratio control device of claim 3,
When lean deterioration of the air-fuel ratio sensor is detected, feedback control is performed with the air-fuel ratio near the stoichiometric air-fuel ratio as the target air-fuel ratio, so in the operating range where the air-fuel ratio away from the theoretical air-fuel ratio is the target air-fuel ratio. Feedback control is not executed, and it is possible to prevent deterioration of the controllability of the air-fuel ratio in the operating region.

【0212】請求項4記載の空燃比制御装置によれば、
気筒別空燃比フィードバックが比例項、積分項及び微分
項の少なくとも1つを用いて行われ、空燃比センサの応
答特性の劣化を検出したときは、比例項、積分項及び微
分項の少なくとも1つをより小さな値に変更してフィー
ドバック制御が実行されるので、請求項1の空燃比制御
装置と同様の効果を奏する。
According to the air-fuel ratio control device of claim 4,
When the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio feedback is performed using at least one of the proportional term, the integral term, and the derivative term, and when deterioration of the response characteristic of the air-fuel ratio sensor is detected, at least one of the proportional term, the integral term, and the derivative term. Is changed to a smaller value and the feedback control is executed, so that the same effect as that of the air-fuel ratio control device of the first aspect is achieved.

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

【図1】本発明の一実施例にかかる内燃機関及びその制
御装置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an internal combustion engine and a control system therefor according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の一部の詳細な構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of part of FIG.

【図3】本実施例における空燃比制御手法を説明するた
めの機能ブロック図である。
FIG. 3 is a functional block diagram for explaining an air-fuel ratio control method in this embodiment.

【図4】LAFセンサ出力に基づいて空燃比補正係数を
算出する処理のフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart of a process of calculating an air-fuel ratio correction coefficient based on the LAF sensor output.

【図5】最終目標空燃比係数(KCMDM)算出処理の
フローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart of a final target air-fuel ratio coefficient (KCMDM) calculation process.

【図6】目標空燃比係数(KCMD)算出処理のフロー
チャートである。
FIG. 6 is a flowchart of a target air-fuel ratio coefficient (KCMD) calculation process.

【図7】O2センサ出力に応じて目標空燃比係数(KC
MD)の補正項(DKCMDO2)を算出する処理のフ
ローチャートである。
FIG. 7 shows a target air-fuel ratio coefficient (KC
It is a flowchart of the process which calculates the correction term (DKCMDO2) of MD).

【図8】図7の処理で使用するテーブルを示す図であ
る。
8 is a diagram showing a table used in the process of FIG. 7. FIG.

【図9】TDC信号パルスとLAFセンサ出力との関係
を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a TDC signal pulse and a LAF sensor output.

【図10】LAFセンサ出力の最適なサンプリング時期
を説明するための図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining an optimum sampling timing of the LAF sensor output.

【図11】LAFセンサ出力選択処理を説明するための
図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining a LAF sensor output selection process.

【図12】LAFセンサ出力選択処理のフローチャート
である。
FIG. 12 is a flowchart of a LAF sensor output selection process.

【図13】LAFセンサ出力選択用タイミングマップを
示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a timing map for LAF sensor output selection.

【図14】図11のマップの設定傾向説明するための図
である。
FIG. 14 is a diagram for explaining a setting tendency of the map in FIG.

【図15】検出当量比(KACT)算出処理のフローチ
ャートである。
FIG. 15 is a flowchart of a detection equivalence ratio (KACT) calculation process.

【図16】LAFフィードバック領域判別処理のフロー
チャートである。
FIG. 16 is a flowchart of LAF feedback area determination processing.

【図17】LAFセンサの検出動作をモデル化した例を
示すブロック図である。
FIG. 17 is a block diagram showing an example of modeling the detection operation of the LAF sensor.

【図18】図17に示すモデルを周期ΔTで離散化した
モデルのブロック図である。
FIG. 18 is a block diagram of a model in which the model shown in FIG. 17 is discretized with a period ΔT.

【図19】LAFセンサの検出動作をモデル化した真の
空燃比推定器のブロック図である。
FIG. 19 is a block diagram of a true air-fuel ratio estimator modeling a detection operation of a LAF sensor.

【図20】内燃機関の排気系の挙動を示すモデルのブロ
ック図である。
FIG. 20 is a block diagram of a model showing the behavior of the exhaust system of the internal combustion engine.

【図21】図20のモデルの集合部の空燃比出力値と実
測値を対比して示す図である。
FIG. 21 is a diagram showing the air-fuel ratio output value and the actual measurement value of the collecting portion of the model of FIG. 20 in comparison.

【図22】一般的なオブザーバの構成を示すブロック図
である。
FIG. 22 is a block diagram showing a configuration of a general observer.

【図23】本実施例におけるオブザーバの構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 23 is a block diagram showing the structure of an observer in this embodiment.

【図24】図20に示すモデルとオブザーバを組み合わ
せた構成を示すブロック図である。
24 is a block diagram showing a configuration in which the model shown in FIG. 20 and an observer are combined.

【図25】気筒別空燃比フィードバック制御を説明する
ためのブロック図である。
FIG. 25 is a block diagram for explaining cylinder-by-cylinder air-fuel ratio feedback control.

【図26】気筒別補正係数(KOBSV#N)を算出す
る処理のフローチャートである。
FIG. 26 is a flowchart of a process for calculating a correction coefficient for each cylinder (KOBSV # N).

【図27】気筒別空燃比推定処理のフローチャートであ
る。
FIG. 27 is a flowchart of cylinder-by-cylinder air-fuel ratio estimation processing.

【図28】気筒別空燃比フィードバック制御を実行する
運転領域を示す図である。
FIG. 28 is a diagram showing an operating region in which cylinder-by-cylinder air-fuel ratio feedback control is executed.

【図29】PID補正係数(KLAF)算出処理のフロ
ーチャートである。
FIG. 29 is a flowchart of a PID correction coefficient (KLAF) calculation process.

【図30】LAFセンサの劣化判定及び劣化検出時のフ
ェールセーフ処理を説明するためのフローチャートであ
る。
[Fig. 30] Fig. 30 is a flow chart for explaining the deterioration determination of the LAF sensor and the fail-safe processing at the time of detecting the deterioration.

【図31】LAFセンサのストイキ劣化の判定手法を説
明するための図である。
FIG. 31 is a diagram illustrating a method for determining stoichiometric deterioration of a LAF sensor.

【図32】LAFセンサの応答劣化の判定手法を説明す
るための図である。
FIG. 32 is a diagram for explaining a method of determining response deterioration of a LAF sensor.

【図33】LAFセンサのリーン劣化の判定手法を説明
するための図である。
FIG. 33 is a diagram for explaining a method for determining lean deterioration of the LAF sensor.

【図34】LAFセンサ劣化判定処理の全体構成を示す
フローチャートである。
FIG. 34 is a flowchart showing the overall configuration of LAF sensor deterioration determination processing.

【図35】ストイキ劣化判定処理のフローチャートであ
る。
FIG. 35 is a flowchart of stoichiometric deterioration determination processing.

【図36】ストイキ劣化判定中の目標当量比算出処理の
フローチャートである。
FIG. 36 is a flowchart of a target equivalent ratio calculation process during determination of stoichiometric deterioration.

【図37】目標当量比のリミットチェックを行う処理の
フローチャートである。
FIG. 37 is a flowchart of a process of performing a limit check of a target equivalent ratio.

【図38】LAFセンサの応答劣化判定処理のフローチ
ャートである。
FIG. 38 is a flowchart of a response deterioration determination process of the LAF sensor.

【図39】LAFセンサのストイキ劣化及び応答劣化の
判定実行条件の判定を行う処理のフローチャートであ
る。
FIG. 39 is a flowchart of a process for determining a determination execution condition for stoichiometric deterioration and response deterioration of the LAF sensor.

【図40】LAFセンサのリーン劣化判定処理のフロー
チャートである。
FIG. 40 is a flowchart of lean deterioration determination processing of the LAF sensor.

【図41】図41の処理の一部を詳細に示すフローチャ
ートである。
41 is a flowchart showing in detail a part of the processing of FIG. 41. FIG.

【図42】LAFセンサのリーン劣化判定実行条件を判
定する処理のフローチャートである。
FIG. 42 is a flowchart of a process of determining a lean deterioration determination execution condition of the LAF sensor.

【図43】LAFセンサのストイキ劣化判定処理のフロ
ーチャートである。
FIG. 43 is a flowchart of stoichiometric deterioration determination processing of the LAF sensor.

【図44】LAFセンサの応答劣化判定手法を説明する
ための図である。
[Fig. 44] Fig. 44 is a diagram for describing a method for determining a response deterioration of a LAF sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内燃機関(本体) 2 吸気管 5 電子コントロールユニット(ECU) 12 燃料噴射弁 16 排気管 17 広域空燃比センサ 18 酸素濃度センサ 1 Internal Combustion Engine (Main Body) 2 Intake Pipe 5 Electronic Control Unit (ECU) 12 Fuel Injection Valve 16 Exhaust Pipe 17 Wide Area Air-Fuel Ratio Sensor 18 Oxygen Concentration Sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 45/00 368 F02D 45/00 368G (72)発明者 赤崎 修介 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication location F02D 45/00 368 F02D 45/00 368G (72) Inventor Shusuke Akasaki 1-chome, Wako-shi, Saitama Prefecture No. 1 Stock Company Honda Technical Research Institute

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気系に設けられた空燃比セ
ンサと、前記機関の排気系の挙動を記述するモデルに基
づいてその内部状態を観測するオブサーバを設定し、前
記空燃比センサの出力を入力として各気筒の空燃比を推
定する気筒別空燃比推定手段と、該推定した各気筒の空
燃比を目標値に収束させるように前記各気筒に供給する
混合気の空燃比をフィードバック制御する気筒別フィー
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、 前記機関の運転状態を検出する機関運転状態検出手段
と、 前記機関の所定クランク角度回転毎に、前記空燃比セン
サの出力をサンプリングし、該サンプリングしたサンプ
ル値を順次記憶するサンプリング手段と、 前記機関の運転状態に応じて前記記憶したサンプル値の
1つを選択する選択手段と、 前記空燃比センサの応答特性の劣化を検出する応答劣化
検出手段と、 前記空燃比センサの応答特性の劣化を検出したときは、
前記選択手段が選択したサンプル値をより遅いタイミン
グでサンプリングしたものに変更するサンプル値変更手
段とを設け、 前記気筒別フィードバック制御手段は、該変更されたサ
ンプル値を前記フィードバック制御に使用することを特
徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
1. An air-fuel ratio sensor provided in an exhaust system of an internal combustion engine, and an observer for observing the internal state of the engine based on a model describing the behavior of the exhaust system of the engine are set, and the air-fuel ratio sensor Cylinder-by-cylinder air-fuel ratio estimation means for estimating the air-fuel ratio of each cylinder by using the output as input, and feedback control of the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to each cylinder so that the estimated air-fuel ratio of each cylinder converges to a target value. In an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: a cylinder-by-cylinder feedback control means for: an engine operating state detecting means for detecting an operating state of the engine; and an output of the air-fuel ratio sensor for each predetermined crank angle rotation of the engine. Sampling means for sequentially sampling the sampled values and selecting one of the stored sampled values according to the operating state of the engine. Selecting means, response deterioration detecting means for detecting deterioration of response characteristics of the air-fuel ratio sensor, and when deterioration of response characteristics of the air-fuel ratio sensor is detected,
Sample value changing means for changing the sample value selected by the selecting means to one sampled at a later timing, and the cylinder-by-cylinder feedback control means uses the changed sample value for the feedback control. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, which is characterized.
【請求項2】 内燃機関の排気系に設けられた空燃比セ
ンサと、前記機関の排気系の挙動を記述するモデルに基
づいてその内部状態を観測するオブサーバを設定し、前
記空燃比センサの出力を入力として各気筒の空燃比を推
定する気筒別空燃比推定手段と、該推定した各気筒の空
燃比を目標値に収束させるように前記各気筒に供給する
混合気の空燃比をフィードバック制御する気筒別フィー
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、 前記空燃比センサの理論空燃比近傍の空燃比に対する出
力のずれが所定以上となるストイキ劣化を検出するスト
イキ劣化検出手段と、 該ストイキ劣化を検出したときは、前記気筒別フィード
バック制御手段の作動を禁止する禁止手段とを設けたこ
とを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
2. An air-fuel ratio sensor provided in an exhaust system of an internal combustion engine and an observer for observing an internal state of the engine based on a model describing the behavior of the exhaust system of the engine are set, and the air-fuel ratio sensor Cylinder-by-cylinder air-fuel ratio estimation means for estimating the air-fuel ratio of each cylinder by using the output as input, and feedback control of the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to each cylinder so that the estimated air-fuel ratio of each cylinder converges to a target value. In an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, which comprises: An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: prohibiting means for prohibiting the operation of the feedback control means for each cylinder when the stoichiometric deterioration is detected. .
【請求項3】 内燃機関の排気系に設けられ、少なくと
も理論空燃比よりリーン側の空燃比を検出できる空燃比
センサと、前記機関の排気系の挙動を記述するモデルに
基づいてその内部状態を観測するオブサーバを設定し、
前記空燃比センサの出力を入力として各気筒の空燃比を
推定する気筒別空燃比推定手段と、該推定した各気筒の
空燃比を目標値に収束させるように前記各気筒に供給す
る混合気の空燃比をフィードバック制御する気筒別フィ
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、 前記空燃比センサの理論空燃比よりリーン側の空燃比に
対応する出力のずれが所定以上となるリーン劣化を検出
するリーン劣化検出手段を設け、 前記気筒別フィードバック制御手段は、該リーン劣化を
検出したときは、理論空燃比近傍の空燃比を目標空燃比
とするフィードバック制御を実行することを特徴とする
内燃機関の空燃比制御装置。
3. An air-fuel ratio sensor provided in an exhaust system of an internal combustion engine, capable of detecting at least an air-fuel ratio leaner than a stoichiometric air-fuel ratio, and an internal state thereof based on a model describing the behavior of the exhaust system of the engine. Set the observer to observe,
Cylinder-by-cylinder air-fuel ratio estimating means for estimating the air-fuel ratio of each cylinder by inputting the output of the air-fuel ratio sensor, and of the air-fuel mixture supplied to each cylinder so that the estimated air-fuel ratio of each cylinder converges to a target value. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: a cylinder-by-cylinder feedback control means for feedback-controlling an air-fuel ratio, wherein a deviation of an output corresponding to an air-fuel ratio leaner than a theoretical air-fuel ratio of the air-fuel ratio sensor is a predetermined lean Providing lean deterioration detecting means for detecting deterioration, wherein the cylinder-by-cylinder feedback control means, when detecting the lean deterioration, executes feedback control with an air-fuel ratio near the theoretical air-fuel ratio as a target air-fuel ratio. Air-fuel ratio control device for internal combustion engine.
【請求項4】 内燃機関の排気系に設けられた空燃比セ
ンサと、前記機関の排気系の挙動を記述するモデルに基
づいてその内部状態を観測するオブサーバを設定し、前
記空燃比センサの出力を入力として各気筒の空燃比を推
定する気筒別空燃比推定手段と、該推定した各気筒の空
燃比に応じて算出される比例項、積分項及び微分項の少
なくとも1つを用いて、前記推定した各気筒の空燃比が
目標値に収束するように前記各気筒に供給する混合気の
空燃比をフィードバック制御する気筒別フィードバック
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、 前記空燃比センサの応答特性の劣化を検出する応答劣化
検出手段を設け、 前記気筒別フィードバック制御手段は、該応答劣化を検
出したときは、前記比例項、積分項及び微分項の少なく
とも1つをより小さな値に変更してフィードバック制御
を実行することを特徴とする内燃機関の空燃比制御装
置。
4. An air-fuel ratio sensor provided in an exhaust system of an internal combustion engine and an observer for observing an internal state of the engine based on a model describing the behavior of the exhaust system of the engine are set, and the air-fuel ratio sensor Using cylinder-by-cylinder air-fuel ratio estimating means for estimating the air-fuel ratio of each cylinder with the output as an input, and at least one of a proportional term, an integral term and a differential term calculated according to the estimated air-fuel ratio of each cylinder, An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: a cylinder-by-cylinder feedback control means for feedback-controlling an air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to each cylinder so that the estimated air-fuel ratio of each cylinder converges to a target value. Response deterioration detecting means for detecting deterioration of response characteristics of the air-fuel ratio sensor is provided, and when the cylinder-specific feedback control means detects the response deterioration, the proportional term, integral term, and derivative term are small. Both air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine and executes a to feedback control changing one to a smaller value.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7677223B2 (en) 2005-11-24 2010-03-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Air-fuel-ratio control apparatus for internal combustion engine

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