JPH089390Y2 - Air-fuel ratio feedback control system for internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio feedback control system for internal combustion engine

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JPH089390Y2
JPH089390Y2 JP1988115910U JP11591088U JPH089390Y2 JP H089390 Y2 JPH089390 Y2 JP H089390Y2 JP 1988115910 U JP1988115910 U JP 1988115910U JP 11591088 U JP11591088 U JP 11591088U JP H089390 Y2 JPH089390 Y2 JP H089390Y2
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fuel ratio
air
fuel
feedback correction
supply amount
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正信 大崎
昭彦 荒木
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株式会社ユニシアジェックス
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Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は内燃機関の空燃比フィードバック制御装置に
関し、詳しくは、実際の空燃比を目標空燃比に近づける
ように燃料供給量をフィードバック補正する制御装置に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to an air-fuel ratio feedback control device for an internal combustion engine, and more specifically, a control for feedback-correcting a fuel supply amount so that an actual air-fuel ratio approaches a target air-fuel ratio. Regarding the device.

〈従来の技術〉 空燃比フィードバック制御機能を有する電子制御燃料
噴射式内燃機関として、従来、特開昭62−107251号公報
に開示されるようなものがある。
<Prior Art> An electronically controlled fuel injection internal combustion engine having an air-fuel ratio feedback control function is conventionally disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-107251.

即ち、機関吸入混合気の空燃比と密接な関係にある排
気中の酸素濃度を検出する酸素センサを排気系に設け、
この酸素センサの出力信号と目標空燃比(理論空燃比)
相当のスライスレベルとを比較することにより、実際の
空燃比が目標空燃比に対してリッチであるかリーンであ
るかを検出し、この検出結果に基づいて実際の空燃比を
目標空燃比に近づけるように燃料噴射量(燃料供給量)
を増減補正するための空燃比フィードバック補正係数LA
MBDA(フィードバック補正値)を設定するものである。
That is, an oxygen sensor for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas, which is closely related to the air-fuel ratio of the engine intake air-fuel mixture, is provided in the exhaust system,
Output signal of this oxygen sensor and target air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio)
By comparing with a corresponding slice level, it is detected whether the actual air-fuel ratio is rich or lean with respect to the target air-fuel ratio, and based on the detection result, the actual air-fuel ratio is brought close to the target air-fuel ratio. Fuel injection amount (fuel supply amount)
Air-fuel ratio feedback correction coefficient LA to increase / decrease
MBDA (feedback correction value) is set.

ここで、前記空燃比フィードバック補正係数LAMBDAの
値は、例えば比例積分(P1)制御により変化させ、安定
した制御となるようにしている。これは、前記酸素セン
サの出力信号(出力電圧)と前記スライスレベルとを比
較し、スライスレベルに対して高低がある場合には空燃
比を急激に濃くしたり薄くしたりすることがなく、空燃
比が濃い(薄い)場合には始めに所定の比例分(P分)
だけ空燃比フィードバック補正係数LAMBDAを減少させて
(増大させて)、それから所定の積分分(I分)ずつ徐
々に減少させて(増大させて)いき、空燃比を薄く(濃
く)するように制御するものである。
Here, the value of the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA is changed by, for example, proportional-plus-integral (P1) control so that stable control is achieved. This is because the output signal (output voltage) of the oxygen sensor is compared with the slice level, and when the slice level is high or low, the air-fuel ratio does not suddenly become rich or thin, When the fuel ratio is rich (thin), the specified proportion (P) is first
The air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA is decreased (increased) only, and then gradually decreased (increased) by a predetermined integral amount (I minute) to control the air-fuel ratio to be thin (dark). To do.

〈考案が解決しようとする課題〉 このように空燃比をフィードバック制御する機能を有
することにより、特に空燃比のズレが発生し易い過渡運
転時にフィードバック制御領域であれば、燃料性状の変
化やマッチングミスや機関バラツキによって空燃比の乱
れが発生しても、この乱れを遅れはあるものの目標空燃
比付近に制御できる。
<Problems to be solved by the invention> By having the function of feedback-controlling the air-fuel ratio in this way, changes in fuel properties and matching errors can occur in the feedback control region especially during transient operation in which deviation of the air-fuel ratio is likely to occur. Even if the air-fuel ratio is disturbed due to engine variations or the like, the disturbance can be controlled to be near the target air-fuel ratio although there is a delay.

しかしながら、前記比例積分制御における比例分及び
積分分の制御定数は、定常運転時の空燃比の安定度確保
等の要求からそれ程大きく設定することができないため
に、例えば第7図に示すように、加速運転時において空
燃比のオーバーリーン化又はオーバーリッチ化が発生し
てこれを補正するために空燃比フィードバック補正係数
LAMBDAが基準値(1)から大きく増減設定されると、実
際の空燃比が目標空燃比を横切って空燃比が反転したこ
とによりLAMBDAを基準値近傍に戻す制御(図中斜線示)
を行うときに、LAMBDAを基準値近傍に速やかに収束させ
ることができず、この間における空燃比の乱れによって
ヘジテーションやスタンブルが発生してしまうという問
題があった。
However, the proportional and integral control constants in the proportional-plus-integral control cannot be set so large in order to ensure the stability of the air-fuel ratio during steady operation, so that, for example, as shown in FIG. The air-fuel ratio feedback correction coefficient is used to correct the over-lean or over-rich air-fuel ratio that occurs during acceleration operation.
When LAMBDA is set to greatly increase or decrease from the reference value (1), the actual air-fuel ratio crosses the target air-fuel ratio and the air-fuel ratio is reversed, so LAMBDA is returned to near the reference value (shaded line in the figure)
There was a problem that LAMBDA could not be quickly converged to the vicinity of the reference value when performing, and hesitation and stumble were generated due to the disturbance of the air-fuel ratio during this period.

本考案は上記問題点に鑑みなされたものであり、空燃
比フィードバック補正係数LAMBDA(フィードバック補正
値)の基準値に対する収束性を、空燃比安定度を確保し
つつ向上させ得る空燃比フィードバック制御装置を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides an air-fuel ratio feedback control device capable of improving the convergence of the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA (feedback correction value) with respect to a reference value while ensuring air-fuel ratio stability. The purpose is to provide.

〈課題を解決するための手段〉 そのため本考案では、第1図に示すように、機関運転
状態を検出する機関運転状態検出手段と、この機関運転
状態検出手段で検出した機関運転状態に基づいて基本燃
料供給量を設定する基本燃料供給量設定手段と、機関排
気成分を検出しこれにより機関吸入混合気の空燃比の目
標空燃比に対するリッチ・リーンを検出する空燃比検出
手段と、この空燃比検出手段で検出した実際の空燃比の
目標空燃比に対するリッチ・リーンに基づいて実際の空
燃比を前記目標空燃比に近づけるように前記基本燃料供
給量を補正するためのフィードバック補正値を所定の制
御定数に基づいて増減設定するフィードバック補正値設
定手段と、前記空燃比検出手段により実際の空燃比の前
記目標空燃比に対するリッチ・リーン状態が反転したこ
とが検出されたときに前記フィードバック補正値の基準
値に対する偏差を検出するフィードバック補正値偏差検
出手段と、前記目標空燃比に対するリッチ・リーン状態
の反転毎に、前記フィードバック補正値偏差検出手段で
検出した偏差に応じて前記制御定数の基本値を補正し、
該補正された制御定数に基づいて前記フィードバック補
正値設定手段におけるフィードバック補正値の増減設定
を行わせるフィードバック制御定数補正手段と、前記基
本燃料供給量設定手段で設定した基本燃料供給量及び前
記フィードバック補正値設定手段で設定したフィードバ
ック補正値に基づいて燃料供給量を設定する燃料供給量
設定手段と、この燃料供給量設定手段で設定した燃料供
給量に基づいて機関に燃料を供給する燃料供給手段と、
を備えて内燃機関の空燃比フィードバック制御装置を構
成するようにした。
<Means for Solving the Problem> Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 1, based on the engine operating state detecting means for detecting the engine operating state and the engine operating state detected by the engine operating state detecting means. A basic fuel supply amount setting means for setting a basic fuel supply amount, an air-fuel ratio detecting means for detecting an engine exhaust gas component and thereby detecting a rich lean of an air-fuel ratio of an engine intake air-fuel mixture with respect to a target air-fuel ratio, and this air-fuel ratio A predetermined control of a feedback correction value for correcting the basic fuel supply amount so that the actual air-fuel ratio approaches the target air-fuel ratio based on the rich lean of the actual air-fuel ratio detected by the detection means with respect to the target air-fuel ratio A rich / lean state with respect to the target air-fuel ratio of the actual air-fuel ratio is determined by the feedback correction value setting means for increasing / decreasing based on a constant and the air-fuel ratio detecting means. Feedback correction value deviation detection means for detecting a deviation of the feedback correction value from the reference value when it is detected that the feedback correction value deviation detection means is provided for each reversal of the rich / lean state with respect to the target air-fuel ratio. Correct the basic value of the control constant according to the deviation detected in
Feedback control constant correcting means for increasing / decreasing the feedback correction value in the feedback correction value setting means based on the corrected control constant, basic fuel supply amount and feedback correction set by the basic fuel supply amount setting means Fuel supply amount setting means for setting the fuel supply amount based on the feedback correction value set by the value setting means, and fuel supply means for supplying fuel to the engine based on the fuel supply amount set by the fuel supply amount setting means ,
And an air-fuel ratio feedback control system for an internal combustion engine is configured.

〈作用〉 かかる構成の空燃比フィードバック制御装置による
と、機関運転状態検出手段で検出した機関運転状態に基
づいて基本燃料供給量設定手段が基本燃料供給量を設定
する。一方、フィードバック補正値設定手段は、空燃比
検出手段で検出した実際の空燃比の目標空燃比に対する
リッチ・リーンに基づいて実際の空燃比を前記目標空燃
比に近づけるように前記基本燃料供給量を補正するため
のフィードバック補正値を所定の制御定数に基づいて増
減設定する。そして、燃料供給量設定手段は、前記基本
燃料供給量とフィードバック補正値とに基づいて燃料供
給量を設定し、燃料供給手段は設定された燃料供給量に
基づいて機関に燃料を供給する。
<Operation> According to the air-fuel ratio feedback control device having such a configuration, the basic fuel supply amount setting means sets the basic fuel supply amount based on the engine operating state detected by the engine operating state detecting means. On the other hand, the feedback correction value setting means sets the basic fuel supply amount so that the actual air-fuel ratio approaches the target air-fuel ratio based on the rich lean of the actual air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detecting means with respect to the target air-fuel ratio. The feedback correction value for correction is increased or decreased based on a predetermined control constant. The fuel supply amount setting means sets the fuel supply amount based on the basic fuel supply amount and the feedback correction value, and the fuel supply means supplies fuel to the engine based on the set fuel supply amount.

ここで、前記空燃比検出手段により実際の空燃比の前
記目標空燃比に対するリッチ・リーン状態が反転したこ
とが検出されると、フィードバック補正値偏差検出手段
は前記フィードバック補正値の基準値に対する偏差を検
出する。そして、フィードバック制御定数補正手段は、
前記目標空燃比に対するリッチ・リーン状態の反転毎
に、前記フィードバック補正値偏差検出手段で検出した
偏差に応じて前記制御定数の基本値を補正し、この基本
値を補正して設定された制御定数に基づいて前記フィー
ドバック補正値を増減設定させる。
Here, when it is detected by the air-fuel ratio detection means that the rich / lean state of the actual air-fuel ratio with respect to the target air-fuel ratio is detected, the feedback correction value deviation detection means detects the deviation of the feedback correction value from the reference value. To detect. Then, the feedback control constant correction means is
Every time the rich / lean state is reversed with respect to the target air-fuel ratio, the basic value of the control constant is corrected according to the deviation detected by the feedback correction value deviation detecting means, and the control constant is set by correcting the basic value. The feedback correction value is increased or decreased based on

即ち、実際の空燃比が目標空燃比に対するリッチ状態
(リーン状態)からリーン状態(リッチ状態)へ反転し
たときにフィードバック補正値が基準値に対して大きな
偏差を有していると、それだけ制御定数が基本値から増
大補正されて、大きな偏差を有する状態から速やかに基
準値近傍にまで変化させ得るようにしたものであり、前
記偏差が小さいときには制御定数が増大補正されないの
で、空燃比制御のハンチングを回避して空燃比の安定性
を確保できる。
That is, when the actual air-fuel ratio reverses from the rich state (lean state) to the lean state (rich state) with respect to the target air-fuel ratio, if the feedback correction value has a large deviation from the reference value, the control constant is that much. Is increased from the basic value so that it can be quickly changed from a state having a large deviation to the vicinity of the reference value.When the deviation is small, the control constant is not increased and corrected, so hunting for air-fuel ratio control is performed. By avoiding the above, the stability of the air-fuel ratio can be secured.

〈実施例〉 以下に本考案の実施例を図面に基づいて説明する。<Embodiment> An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図において、機関1にはエアクリーナ2から吸気
ダクト3,スロットル弁4及び吸気マニホールド5を介し
て空気が吸入される。吸気マニホールド5のブランチ部
には各気筒毎に燃料供給手段としての燃料噴射弁6が設
けられている。燃料噴射弁6はソレノイドに通電されて
開弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であ
って、後述するコントロールユニット12からの駆動パル
ス信号により通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプ
から圧送されてプレッシャレギュレータにより所定の圧
力に調整された燃料を噴射供給する。
In FIG. 2, air is drawn into the engine 1 from an air cleaner 2 through an intake duct 3, a throttle valve 4 and an intake manifold 5. At the branch portion of the intake manifold 5, a fuel injection valve 6 as a fuel supply means is provided for each cylinder. The fuel injection valve 6 is an electromagnetic fuel injection valve that is energized by a solenoid to open the valve, and the energization is stopped to close the valve. The fuel injection valve 6 is energized and opened by a drive pulse signal from a control unit 12 described later, and is not shown. Fuel that is pumped from the fuel pump and adjusted to a predetermined pressure by the pressure regulator is injected and supplied.

尚、この例はマルチポイントインジェクションシステ
ムであるが、スロットル弁4の上流などに全気筒共通に
単一の燃料噴射弁を設けるシングルポイントインジェク
ションシステムであっても良い。
Although this example is a multi-point injection system, a single-point injection system in which a single fuel injection valve is provided in common to all cylinders upstream of the throttle valve 4 or the like may be used.

機関1の燃焼室には点火栓7が設けられていて、これ
により火花点火して混合気を着火燃焼させる。
A spark plug 7 is provided in the combustion chamber of the engine 1 to ignite sparks to ignite and burn the air-fuel mixture.

そして、機関1からは、排気マニホールド8,排気ダク
ト9,三元触媒10及びマフラー11を介して排気が排出され
る。三元触媒10は、排気成分中のCO,HCを酸化し、またN
OXを還元して、他の無害な物質に転換する排気浄化装置
であり、その転換効率は混入混合気の空燃比と密接な関
係にある。
Exhaust gas is discharged from the engine 1 through the exhaust manifold 8, the exhaust duct 9, the three-way catalyst 10 and the muffler 11. The three-way catalyst 10 oxidizes CO and HC in the exhaust components, and
It is an exhaust gas purification device that reduces O X and converts it to other harmless substances, and its conversion efficiency is closely related to the air-fuel ratio of the air-fuel mixture.

コントロールユニット12は、CPU,ROM,RAM,A/D変換器
及び入出力インタフェイスを含んで構成されるマイクロ
コンピュータを備え、各種のセンサからの入力信号を受
け、後述の如く演算処理して、燃料噴射弁6の作動を制
御する。
The control unit 12 includes a CPU, ROM, RAM, a microcomputer including an A / D converter and an input / output interface, receives input signals from various sensors, and performs arithmetic processing as described later, The operation of the fuel injection valve 6 is controlled.

前記各種のセンサとしては、吸気ダクト3中に熱線式
のエアフローメータ13が設けられていて、吸入空気流量
Qに応じた電圧信号を出力する。
As the various sensors, a hot-wire type air flow meter 13 is provided in the intake duct 3 and outputs a voltage signal according to the intake air flow rate Q.

また、クランク角センサ14が設けられていて、4気筒
の場合、クランク角180°毎の基準信号とクランク角1
°又は2°毎の単位信号とを出力する。ここで、前記基
準信号の周期、あるいは所定時間内における前記単位信
号の発生数を計測することにより、機関回転速度Nを算
出可能である。
In addition, the crank angle sensor 14 is provided, and in the case of four cylinders, the reference signal and the crank angle 1 for each crank angle of 180 ° are set.
Outputs a unit signal for each ° or 2 °. Here, the engine speed N can be calculated by measuring the cycle of the reference signal or the number of times the unit signal is generated within a predetermined time.

また、機関1のウォータジャケットに冷却水温度Twを
検出する水温センサ15が設けられている。
Further, the water jacket of the engine 1 is provided with a water temperature sensor 15 for detecting the cooling water temperature Tw.

これらのエアフローメータ13,クランク角センサ14な
どが機関運転状態検出手段に相当する。
The air flow meter 13, the crank angle sensor 14 and the like correspond to the engine operating state detecting means.

また、排気マニホールド8の集合部に空燃比検出手段
としての酸素センサ16が設けられ、排気中の酸素O2濃度
を介して吸入混合気の空燃比を検出する。
Further, an oxygen sensor 16 as an air-fuel ratio detecting means is provided in the collecting portion of the exhaust manifold 8 to detect the air-fuel ratio of the intake air-fuel mixture via the oxygen O 2 concentration in the exhaust gas.

酸素センサ16は、例えば濃淡電池用固体電解質として
用いられる酸素イオン伝導体であるジルコニア(ZrO2
チューブの有底円筒状の閉塞端部を排気中に臨ませ、こ
のチューブの内側の大気と外側の排気との酸素濃度の比
により起電力を発生させるものである。そして、ジルコ
ニアチューブの外側の面に酸化触媒として機能する白金
を蒸着してなる白金触媒層を設け、一般的に理論空燃比
よりもリッチ混合気で燃焼させたときに僅かに存在する
O2とCOなどの未燃成分とを結合させて外側の酸素濃度を
略ゼロにすることにより、内外の酸素濃度比を大きくし
て大きな起電力を発生させる一方、リーン混合気では酸
素濃度差が小さく殆ど電圧が発生せず、第3図に示すよ
うに理論空燃比付近で起電力が急変する周知のリッチ・
リーンセンサである。
The oxygen sensor 16 is, for example, zirconia (ZrO 2 ) which is an oxygen ion conductor used as a solid electrolyte for concentration cells.
The closed-end cylindrical closed end of the tube is exposed to the exhaust gas, and an electromotive force is generated according to the ratio of oxygen concentration between the atmosphere inside the tube and the exhaust gas outside the tube. Then, a platinum catalyst layer formed by vapor-depositing platinum that functions as an oxidation catalyst is provided on the outer surface of the zirconia tube, and generally exists slightly when burned with a mixture richer than the theoretical air-fuel ratio.
By combining O 2 and unburned components such as CO to make the outside oxygen concentration almost zero, the oxygen concentration ratio inside and outside is increased to generate a large electromotive force. Is small, almost no voltage is generated, and as shown in Fig. 3, the well-known rich
It is a lean sensor.

更に、スロットル弁4には、スロットル弁4の開度TV
Oをポテンショメータによって検出するスロットルセン
サ17が付設されている。
Further, the throttle valve 4 has an opening TV of the throttle valve 4.
A throttle sensor 17 for detecting O with a potentiometer is attached.

ここにおいて、コントロールユニット12に内蔵された
マイクロコンピュータのCPUは、第4図〜第6図のフロ
ーチャートに示すROM上のプログラムに従って演算処理
を行い、燃料噴射を制御する。
Here, the CPU of the microcomputer incorporated in the control unit 12 performs arithmetic processing according to the program on the ROM shown in the flowcharts of FIGS. 4 to 6 to control the fuel injection.

本実施例において、コントロールユニット12による基
本燃料供給量設定手段,燃料供給量設定手段,フィード
バック補正値設定手段,フィードバック補正値偏差検出
手段,フィードバック制御定数補正手段としての機能
は、前記フローチャートに示されるようにソフトウェア
的に備えられている。
In the present embodiment, the functions of the control unit 12 as the basic fuel supply amount setting means, the fuel supply amount setting means, the feedback correction value setting means, the feedback correction value deviation detecting means, and the feedback control constant correcting means are shown in the above flow chart. It is provided as software.

第4図のフローチャートに示すルーチンは、燃料噴射
量演算ルーチンであり、まず、ステップ1では、エアフ
ローメータ13で検出した吸入空気流量Qと、クランク角
センサ14からの信号に基づいて算出される機関回転速度
Nとを読込む。
The routine shown in the flowchart of FIG. 4 is a fuel injection amount calculation routine. First, in step 1, the engine is calculated based on the intake air flow rate Q detected by the air flow meter 13 and the signal from the crank angle sensor 14. Read the rotation speed N and.

次のステップ2では、ステップ1で検出した吸入空気
流量Qと機関回転速度Nとに基づいて基本燃料噴射量
(基本燃料供給量)Tp(=K×Q/N;Kは定数)を演算す
る。
In the next step 2, the basic fuel injection amount (basic fuel supply amount) Tp (= K × Q / N; K is a constant) is calculated based on the intake air flow rate Q and the engine speed N detected in step 1. .

ステップ3では、スロットルセンサ17からの信号に基
づいて検出されるスロットル弁開度TVOの変化率或いは
図示しないアイドルスイッチのONからOFFへの切換わり
に基づく加速補正分、水温センサ15からの信号に基づい
て検出される冷却水温度Twに基づいた水温補正分などを
含む各種補正係数COEFを設定する。
In step 3, the change rate of the throttle valve opening TVO detected based on the signal from the throttle sensor 17 or the acceleration correction amount based on the switching of the idle switch (not shown) from ON to OFF, and the signal from the water temperature sensor 15 are used. Various correction coefficients COEF including a water temperature correction amount based on the cooling water temperature Tw detected by the above are set.

ステップ4では、後述するようにして設定される空燃
比フィードバック補正係数LAMBDAに基づいて実際の空燃
比が目標空燃比に近づくように燃料噴射量をフィードバ
ック補正制御する条件(空燃比フィードバック制御条
件)が成立しているか否かを判別する。尚、空燃比フィ
ードバック制御を停止する(クランプ)する条件は、例
えば、低水温時や高負荷運転時等である。
In step 4, the condition (air-fuel ratio feedback control condition) for performing feedback correction control of the fuel injection amount so that the actual air-fuel ratio approaches the target air-fuel ratio based on the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA set as described below. It is determined whether or not it holds. The condition for stopping (clamping) the air-fuel ratio feedback control is, for example, a low water temperature or a high load operation.

ステップ4でフィードバック制御条件が成立している
と判別されたときにはステップ5へ進み、後述する第5
図のフローチャートに示すルーチンに従って設定される
空燃比フィードバック補正係数LAMBDAを読込む。
When it is determined in step 4 that the feedback control condition is satisfied, the process proceeds to step 5, and the fifth control described below is performed.
The air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA set according to the routine shown in the flowchart of the figure is read.

一方、ステップ4で空燃比フィードバック制御条件が
成立していないと判別されたときには、ステップ6へ進
んで空燃比フィードバック補正係数LAMBDAを所定のクラ
ンプ値とする。
On the other hand, when it is determined in step 4 that the air-fuel ratio feedback control condition is not satisfied, the routine proceeds to step 6, where the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA is set to a predetermined clamp value.

ステップ5若しくはステップ6で空燃比フィードバッ
ク補正係数LAMBDAを設定すると、次のステップ7では、
バッテリ電圧変化による燃料噴射弁6の有効開弁時間の
変化を補正するための補正分Tsを設定する。
If the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA is set in step 5 or step 6, in the next step 7,
A correction amount Ts for correcting the change in the effective valve opening time of the fuel injection valve 6 due to the battery voltage change is set.

そして、次のステップ8では、下式に従って最終的な
燃料噴射量Tiを演算する。
Then, in the next step 8, the final fuel injection amount Ti is calculated according to the following equation.

Ti=Tp×COEF×LAMBDA+Ts ステップ9では、演算された燃料噴射量Tiを出力用レ
ジスタにセットする。これにより、予め定められた機関
回転同期の燃料噴射タイミングとなると、Ti相当のパル
ス巾をもつ駆動パルス信号が燃料噴射弁6に与えられ
て、燃料噴射が行われる。
Ti = Tp × COEF × LAMBDA + Ts In step 9, the calculated fuel injection amount Ti is set in the output register. As a result, at a predetermined fuel injection timing in synchronization with engine rotation, a drive pulse signal having a pulse width corresponding to Ti is given to the fuel injection valve 6, and fuel injection is performed.

第5図のフローチャートに示すルーチンは、空燃比フ
ィードバック補正係数LAMBDAを設定するための比例・積
分制御ルーチンである。
The routine shown in the flowchart of FIG. 5 is a proportional / integral control routine for setting the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA.

まず、ステップ21では、現在の運転状態が空燃比のフ
ィードバック制御を行う運転領域であるか否かを判別
し、フィードバック制御を行わない運転状態であるとき
にはこのルーチンを終了する。
First, in step 21, it is determined whether or not the current operating state is an operating region in which feedback control of the air-fuel ratio is performed, and when the operating state is in which feedback control is not performed, this routine is ended.

一方、空燃比フィードバック制御を行う運転状態であ
るときには、ステップ22へ進んで酸素O2センサ16の出力
電圧Vo2を読込み、次のステップ23で目標空燃比である
理論空燃比相当のスライスレベル電圧Vrefと比較するこ
とにより実際の空燃比の理論空燃比に対するリッチ・リ
ーンを判定する。
On the other hand, when the air-fuel ratio feedback control is in the operating state, the routine proceeds to step 22, where the output voltage Vo 2 of the oxygen O 2 sensor 16 is read, and at the next step 23 the slice level voltage equivalent to the theoretical air-fuel ratio which is the target air-fuel ratio. Rich lean against the theoretical air-fuel ratio of the actual air-fuel ratio is judged by comparing with Vref.

空燃比がリーン(Vo2<Vref)のときは、ステップ23
からステップ24へ進んでリッチからリーンへの反転時
(反転直後)であるか否かを判定し、反転時にはステッ
プ25へ進んで空燃比フィードバック補正係数LAMBDAを前
回値に対して所定の比例定数P分だけ増大させる。反転
時以外はステップ26へ進んで空燃比フィードバック補正
係数LAMBDAを前回値に対して所定の積分定数I分だけ増
大させ、こうして、空燃比フィードバック補正係数LAMB
DAを一定の傾きで増大させる。
When the air-fuel ratio is lean (Vo 2 <Vref), step 23
To step 24, it is determined whether or not it is during the reversal from rich to lean (immediately after reversal), and when reversing, the process proceeds to step 25 to set the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA to a predetermined proportional constant P with respect to the previous value. Increase by minutes. Except when reversing, the routine proceeds to step 26, where the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA is increased by a predetermined integral constant I from the previous value, and thus the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA is increased.
Increase DA with a constant slope.

また、空燃比がリッチ(Vo2>Vref)のときは、ステ
ップ23からステップ27へ進んでリーンからリッチへの反
転時(反転直後)であるか否かを判定し、反転時にはス
テップ28へ進んで空燃比フィードバック補正係数LAMBDA
を前回値に対し所定の比例定数P分だけ減少させる。反
転時以外は、ステップ29へ進んで空燃比フィードバック
補正係数LAMBDAを前回値に対し所定の積分定数I分だけ
減少させ、こうして空燃比フィードバック補正係数LAMB
DAを一定の傾きで減少させる。
When the air-fuel ratio is rich (Vo 2 > Vref), the routine proceeds from step 23 to step 27, and it is determined whether or not the lean-to-rich reversal is occurring (immediately after the reversal). Air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA
Is decreased by a predetermined proportional constant P with respect to the previous value. Except when reversing, the routine proceeds to step 29, where the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA is decreased by the predetermined integration constant I from the previous value, and thus the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA
Decrease DA with a constant slope.

ところで、上記第5図のフローチャートに示す比例・
積分制御ルーチンで用いられる比例定数P分及び積分定
数I分は、第6図のフローチャートに示すP,I定数設定
ルーチンで設定される。
By the way, the proportions shown in the flow chart of FIG.
The proportional constant P and the integral constant I used in the integral control routine are set in the P, I constant setting routine shown in the flowchart of FIG.

即ち、まず、ステップ31では、酸素センサ16からの出
力電圧Vo2と、第5図のフローチャートに従って設定さ
れる空燃比フィードバック補正係数LAMBDAとを読込む。
That is, first, at step 31, the output voltage Vo 2 from the oxygen sensor 16 and the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA set according to the flowchart of FIG. 5 are read.

そして、次のステップ32では、空燃比のフィードバッ
ク制御を行っている状態(空燃比のフィードバック制御
条件が成立している状態)であるか否かを判定する。
Then, in the next step 32, it is determined whether or not the air-fuel ratio feedback control is being performed (the air-fuel ratio feedback control condition is satisfied).

ここで、空燃比のフィードバック制御を行っていると
判定されると、次のステップ33へ進んで酸素センサ16か
らの出力電圧Vo2に基づいて空燃比のリッチ・リーン状
態が反転したか否かを判定する。そして、前述のステッ
プ24及びステップ27と同様にして空燃比の反転時である
と判定されると、ステップ34へ進み、ステップ31で読込
んだ空燃比フィードバック補正係数LAMBDAの値からLAMB
DAの基準値である1を減算した値の絶対値を偏差ΔLAMB
DAとする。即ち、前記偏差ΔLAMBDAは、空燃比フィード
バック補正係数LAMBDAの基準値(1)からの偏差の絶対
値を表す値である。
Here, if it is determined that the air-fuel ratio feedback control is being performed, the process proceeds to the next step 33, and it is determined whether the rich / lean state of the air-fuel ratio is inverted based on the output voltage Vo 2 from the oxygen sensor 16. To judge. Then, when it is determined that the air-fuel ratio is being inverted in the same manner as in step 24 and step 27 described above, the process proceeds to step 34, where LAMB is calculated from the value of the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA read in step 31.
Deviation ΔLAMB of the absolute value of the value obtained by subtracting 1 which is the standard value of DA
DA. That is, the deviation ΔLAMBDA is a value representing the absolute value of the deviation of the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA from the reference value (1).

次のステップ35では、前記比例定数P分及び積分定数
I分の基本値に(1+ΔLAMBDA)を乗算して補正演算
し、新たにP分及びI分を設定する。このようにして、
P分及びI分の基本値を補正演算すれば、空燃比反転時
の空燃比フィードバック補正係数LAMBDAの値が基準値か
ら大きな偏差を有しているとき程、P分及びI分が増大
補正されることになり、空燃比反転時からこの増大補正
されたP分及びI分によって空燃比フィードバック補正
係数LAMBDAを比例積分制御することにより、空燃比反転
時に基準値から遠い値であるLAMBDAを速やかに基準値近
傍にまで変化させ得るものである。
In the next step 35, the basic values of the proportional constant P and the integral constant I are multiplied by (1 + ΔLAMBDA) to perform a correction operation, and new P and I minutes are set. In this way,
If the basic values for P and I are corrected and calculated, P and I are increased and corrected as the value of the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA at the time of air-fuel ratio inversion has a large deviation from the reference value. Therefore, by proportionally integrating the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA with the increased P and I components after the air-fuel ratio reversal, the value LAMBDA far from the reference value at the time of air-fuel ratio reversal can be promptly obtained. It can be changed to a value close to the reference value.

従って、例えば、加減速運転時における空燃比のオー
バーリーン若しくはオーバーリッチを補正すべく空燃比
フィードバック補正係数LAMBDAを基準値に対して大きな
偏差を有する値にまで変化させた場合であっても、フィ
ードバック補正結果によって空燃比が反転すると、前記
偏差の増大に応じて大きな制御定数でLAMBDAの戻し制御
が行え、戻し制御の遅れによるヘジテーションやスタン
ブルの発生を回避できるものである。
Therefore, for example, even when the air-fuel ratio feedback correction coefficient LAMBDA is changed to a value having a large deviation from the reference value in order to correct over lean or over rich of the air fuel ratio during acceleration / deceleration operation, feedback is performed. When the air-fuel ratio is reversed according to the correction result, the LAMBDA return control can be performed with a large control constant according to the increase in the deviation, and hesitation or stumble due to the delay of the return control can be avoided.

尚、空燃比反転時のLAMBDAの基準値に対する偏差に基
づいて増減補正されるP分及びI分の基本値は、例えば
基本燃料噴射量Tpと機関回転速度Nとによって複数に区
分される運転領域毎に設定された値であっても良く、ま
た、一定値であっても良い。
The basic values for P and I, which are increased / decreased based on the deviation from the reference value of LAMBDA at the time of reversing the air-fuel ratio, are divided into a plurality of operating regions, for example, the basic fuel injection amount Tp and the engine speed N. It may be a value set for each time, or may be a constant value.

〈考案の効果〉 以上説明したように本考案によると、機関の過渡運転
時などにおける空燃比の乱れを補正すべくフィードバッ
ク補正値を基準値から大きく増減設定した場合であって
も、空燃比が補正結果によって反転するとそのときのフ
ィードバック補正値の基準値からの偏差の増大に応じて
制御定数が基本値から増大補正されるために、空燃比反
転時から起きな変化割合で補正値を基準値近傍に戻し制
御することができ、かかる戻し制御の遅れによる空燃比
の乱れでヘジテーションやスタンブル等が発生すること
を回避できると共に、フィードバック補正値が基準値近
傍であるときには制御定数が基本値から増大補正されず
空燃比制御性の安定度を確保できるという効果がある。
<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, even if the feedback correction value is set to be greatly increased or decreased from the reference value to correct the disturbance of the air-fuel ratio during transient operation of the engine, the air-fuel ratio is When reversing according to the correction result, the control constant is increased and corrected from the basic value according to the increase in the deviation of the feedback correction value from the reference value at that time, so the correction value is set to the reference value at a change rate that does not occur after the air-fuel ratio is reversed. It is possible to control the return to the vicinity, and it is possible to avoid the occurrence of hesitation, stumble, etc. due to the disturbance of the air-fuel ratio due to the delay of the return control, and the control constant increases from the basic value when the feedback correction value is near the reference value. There is an effect that the stability of the air-fuel ratio controllability can be secured without correction.

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

第1図は本考案の構成を示すブロック図、第2図は本考
案の実施例を示すシステム概略図、第3図は同上実施例
における空燃比検出手段としての酸素センサの出力特性
図、第4図〜第6図はそれぞれ同上実施例における各種
制御ルーチンを示すフローチャート、第7図は従来の問
題点を説明するためのタイムチャートである。 1…機関、6…燃料噴射弁、12…コントロールユニッ
ト、13…エアフローメータ、14…クランク角センサ、15
…水温センサ、16…酸素センサ
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of a system showing an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an output characteristic diagram of an oxygen sensor as an air-fuel ratio detecting means in the same embodiment, FIG. 4 to 6 are flowcharts showing various control routines in the above-mentioned embodiment, respectively, and FIG. 7 is a time chart for explaining the problems of the prior art. 1 ... Engine, 6 ... Fuel injection valve, 12 ... Control unit, 13 ... Air flow meter, 14 ... Crank angle sensor, 15
… Water temperature sensor, 16… Oxygen sensor

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】機関運転状態を検出する機関運転状態検出
手段と、該機関運転状態検出手段で検出した機関運転状
態に基づいて基本燃料供給量を設定する基本燃料供給量
設定手段と、機関排気成分を検出しこれにより機関吸入
混合気の空燃比の目標空燃比に対するリッチ・リーンを
検出する空燃比検出手段と、該空燃比検出手段で検出し
た実際の空燃比の目標空燃比に対するリッチ・リーンに
基づいて実際の空燃比を前記目標空燃比に近づけるよう
に前記基本燃料供給量を補正するためのフィードバック
補正値を所定の制御定数に基づいて増減設定するフィー
ドバック補正値設定手段と、前記空燃比検出手段により
実際の空燃比の前記目標空燃比に対するリッチ・リーン
状態が反転したことが検出されたときに前記フィードバ
ック補正値の基準値に対する偏差を検出するフィードバ
ック補正値偏差検出手段と、前記目標空燃比に対するリ
ッチ・リーン状態の反転毎に、前記フィードバック補正
値偏差検出手段で検出した偏差に応じて前記制御定数の
基本値を補正し、該補正された制御定数に基づいて前記
フィードバック補正値設定手段におけるフィードバック
補正値の増減設定を行わせるフィードバック制御定数補
正手段と、前記基本燃料供給量設定手段で設定した基本
燃料供給量及び前記フィードバック補正値設定手段で設
定したフィードバック補正値に基づいて燃料供給量を設
定する燃料供給量設定手段と、該燃料供給量設定手段で
設定した燃料供給量に基づいて機関に燃料を供給する燃
料供給手段と、を備えてなる内燃機関の空燃比フィード
バック制御装置。
1. An engine operating state detecting means for detecting an engine operating state, a basic fuel supply amount setting means for setting a basic fuel supply amount based on the engine operating state detected by the engine operating state detecting means, and an engine exhaust. Air-fuel ratio detecting means for detecting a component and thereby detecting a rich lean of the air-fuel ratio of the engine intake air-fuel mixture with respect to the target air-fuel ratio, and a rich lean lean of the actual air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detecting means with respect to the target air-fuel ratio Feedback correction value setting means for increasing or decreasing a feedback correction value for correcting the basic fuel supply amount so as to bring the actual air-fuel ratio closer to the target air-fuel ratio on the basis of a predetermined control constant, and the air-fuel ratio Reference of the feedback correction value when the detection means detects that the rich / lean state of the actual air-fuel ratio with respect to the target air-fuel ratio is detected to be reversed. And a feedback correction value deviation detecting means for detecting a deviation relative to the target air-fuel ratio, and every time the rich / lean state is reversed with respect to the target air-fuel ratio, the basic value of the control constant is corrected according to the deviation detected by the feedback correction value deviation detecting means. A feedback control constant correcting means for increasing / decreasing the feedback correction value in the feedback correction value setting means based on the corrected control constant; a basic fuel supply amount and the feedback set by the basic fuel supply amount setting means; Fuel supply amount setting means for setting the fuel supply amount based on the feedback correction value set by the correction value setting means, and fuel supply means for supplying fuel to the engine based on the fuel supply amount set by the fuel supply amount setting means An air-fuel ratio feedback control device for an internal combustion engine, comprising:
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