JPS6217657B2 - - Google Patents

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JPS6217657B2
JPS6217657B2 JP15237179A JP15237179A JPS6217657B2 JP S6217657 B2 JPS6217657 B2 JP S6217657B2 JP 15237179 A JP15237179 A JP 15237179A JP 15237179 A JP15237179 A JP 15237179A JP S6217657 B2 JPS6217657 B2 JP S6217657B2
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Japan
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air
fuel ratio
sensor
engine
signal
Prior art date
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JP15237179A
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Japanese (ja)
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JPS5675936A (en
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Toshio Suematsu
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空燃比センサからの信号により内燃機
関の空燃比状態をフイードバツク制御する方法に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for feedback controlling the air-fuel ratio state of an internal combustion engine using signals from an air-fuel ratio sensor.

内燃機関の排気系に機関の空燃比状態を検出す
る空燃比センサ(以下A/Fセンサと称する)、
例えば排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度
検出器を設け、その検出結果に応じて燃料供給量
もしくは空気供給量を制御することにより機関の
空燃比状態を制御する空燃比フイードバツク制御
システムは良く知られている。この種のシステム
においては、A/Fセンサの故障あるいは不活性
状態時に空燃比フイードバツク制御を中止せしめ
る機能が設けられている。即ち、A/Fセンサの
出力電圧と比較してその結果により空燃比のフイ
ードバツク制御を行うためのA/F比較レベルを
有する通常の比較機能の他にA/Fセンサの活性
状態を知るためのモニタ比較レベルを有するモニ
タ用比較機能が設けられている。このモニタ比較
レベルはA/F比較レベルより小さい値に設定さ
れている。A/Fセンサの出力電圧がこのモニタ
比較レベルよりも下がらず高い状態が所定時間以
上継続すると、A/Fセンサは不活性であると見
なされ、空燃比フイードバツク制御が強制的に停
止せしめられる。即ちオープンループ制御とな
る。A/Fセンサはその温度が低く活性が悪い場
合は特にその雰囲気の空燃比状態が理論空燃比に
関してリツチ側からリーン側に変化した際(以下
リツチ→リーン変化時と称する)に応答遅れが大
きくなる。従つてこのような場合に上述の如くオ
ープンループ制御とすることにより、空燃比が大
幅にリーン方向に制御されて運転特性の悪化さら
にはエンストを招く恐れがなくなるのである。
An air-fuel ratio sensor (hereinafter referred to as A/F sensor) that detects the air-fuel ratio state of the engine in the exhaust system of the internal combustion engine;
For example, an air-fuel ratio feedback control system that controls the air-fuel ratio state of the engine by installing an oxygen concentration detector that detects the oxygen concentration in exhaust gas and controlling the fuel supply amount or air supply amount according to the detection result is well known. Are known. This type of system is provided with a function to stop air-fuel ratio feedback control when the A/F sensor fails or is inactive. That is, in addition to the normal comparison function that has an A/F comparison level for comparing the output voltage of the A/F sensor and performing feedback control of the air-fuel ratio based on the result, there is also a function for knowing the activation state of the A/F sensor. A monitor comparison function is provided having a monitor comparison level. This monitor comparison level is set to a value smaller than the A/F comparison level. If the output voltage of the A/F sensor continues to be higher than this monitor comparison level for a predetermined period of time, the A/F sensor is considered inactive, and the air-fuel ratio feedback control is forcibly stopped. In other words, it becomes open loop control. If the A/F sensor's temperature is low and its activity is poor, the response delay will be large, especially when the air-fuel ratio state of the atmosphere changes from the rich side to the lean side with respect to the stoichiometric air-fuel ratio (hereinafter referred to as rich → lean change). Become. Therefore, in such a case, by using open-loop control as described above, the air-fuel ratio is significantly controlled in a lean direction, thereby eliminating the possibility of deterioration of driving characteristics or even stalling of the engine.

しかしながら、この種のフイードバツク制御シ
ステムは次の如き問題点を有している。一般に、
A/Fセンサの出力電圧が反転する空燃比状態と
触媒コンバータの浄化効率が最適となる空燃比状
態とには差があり、これを補償するため、リーン
→リツチ変化時のA/Fセンサの出力電圧の遅延
時間やスキツプ幅を大きくしてフイードバツク制
御後の空燃比中心をリツチ側にずらす操作がしば
しば行われる。このような場合、機関が高回転速
度もしくは高負荷状態となると、燃焼に供するガ
スの流速が早くなるあるいはA/Fセンサの温度
が高くなつて反応遅延時間が短くなること等から
A/Fセンサの出力の周波数が著しく高くなり、
その結果A/Fセンサの出力電圧がモニタ比較レ
ベルより下がらず斯くして前述のフイードバツク
制御停止機能が働いてしまう。即ち、この場合、
フイードバツク制御を行いたいにもかかわらずこ
れが停止され、オープンループ制御となつてしま
う。
However, this type of feedback control system has the following problems. in general,
There is a difference between the air-fuel ratio state where the output voltage of the A/F sensor is reversed and the air-fuel ratio state where the purification efficiency of the catalytic converter is optimal. An operation is often performed to increase the delay time or skip width of the output voltage to shift the center of the air-fuel ratio after feedback control toward the rich side. In such a case, when the engine is at high rotational speed or under high load, the flow rate of the gas used for combustion becomes faster, or the temperature of the A/F sensor becomes higher, which shortens the reaction delay time. The frequency of the output becomes significantly higher,
As a result, the output voltage of the A/F sensor does not fall below the monitor comparison level, and the aforementioned feedback control stop function is activated. That is, in this case,
Even though feedback control is desired, it is stopped and becomes open loop control.

従つて本発明は従来技術の上述した問題点を解
決するものであり、本発明の目的は、A/Fセン
サが完全に活性しているとみなされる高回転速度
運転状態もしくは高負荷運転状態にオープンルー
プ制御に切換えられてしまうことが防止できる空
燃比制御方法を提供することにある。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art. An object of the present invention is to provide an air-fuel ratio control method that can prevent switching to open-loop control.

上述の目的を達成する本発明の特徴は、内燃機
関の空燃比状態を検出する空燃比センサの出力信
号値と第1の基準値とを比較し、その比較結果に
応じて機関の空燃比状態をフイードバツク制御す
ると共に前記出力信号が前記第1の基準値より過
薄側の空燃比状態を表わす第2の基準値より過濃
な空燃比状態を表わす値を所定時間以上継続して
縦持する場合は前記フイードバツク制御を停止す
るようにした空燃比制御方法において、機関が高
回転速度運転状態もしくは高負荷運転状態にある
場合は前記第2の基準値を変化せしめるようにし
たことにある。
A feature of the present invention that achieves the above-mentioned object is to compare the output signal value of an air-fuel ratio sensor that detects the air-fuel ratio state of the internal combustion engine with a first reference value, and to determine the air-fuel ratio state of the engine according to the comparison result. and the output signal maintains a value representing an air-fuel ratio state on the leaner side than the first reference value and a value representing an air-fuel ratio state on the richer side than the second reference value for a predetermined period of time or longer. In this case, in the air-fuel ratio control method in which the feedback control is stopped, the second reference value is changed when the engine is in a high rotation speed operating state or a high load operating state.

以下図面を用いて本発明を詳細に説明する。 The present invention will be explained in detail below using the drawings.

第1図には本発明の一実施例として、内燃機関
の燃料噴射制御システムのブロツク図が示されて
いる。同図において、10は機関の吸入空気量に
応じたアナログ電圧レベルを有する吸気量信号を
発生するエアフローセンサ、11は冷却水温に対
応するアナログ電圧レベルを有する水温信号を発
生する水温センサである。12は機関の所定のク
ランク角度位置毎、例えばクランク角0゜の位置
から30゜間隔毎、180゜間隔毎等にパルスを発生
するクランク角度センサ、13は機関の排気系に
設けられ、排気ガス中の特定成分、例えば酸素成
分の濃度に応じて信号を出力するA/Fセンサで
ある。
FIG. 1 shows a block diagram of a fuel injection control system for an internal combustion engine as an embodiment of the present invention. In the figure, 10 is an air flow sensor that generates an intake air amount signal having an analog voltage level corresponding to the intake air amount of the engine, and 11 is a water temperature sensor that generates a water temperature signal having an analog voltage level corresponding to the cooling water temperature. 12 is a crank angle sensor that generates a pulse at each predetermined crank angle position of the engine, for example, every 30° or 180° from a crank angle position of 0°, and 13 is installed in the exhaust system of the engine to detect exhaust gas. This is an A/F sensor that outputs a signal depending on the concentration of a specific component, for example, an oxygen component.

このA/Fセンサ13は機関の空燃比状態が理
論空燃比より過濃側(リツチ側)にあるときは約
1V程度のリツチ信号を、過薄側(リーン側)に
あるときは約0.1〜0.2V程度のリーン信号をそれ
ぞれ出力する。第1図において、さらに14は機
関の吸気系に各シリンダ毎あるいは複数のシリン
ダ毎に設けられた燃料噴射電磁弁である。
This A/F sensor 13 detects when the engine air-fuel ratio is on the rich side (rich side) than the stoichiometric air-fuel ratio.
It outputs a rich signal of about 1V, and a lean signal of about 0.1 to 0.2V when it is on the lean side. In FIG. 1, 14 is a fuel injection solenoid valve provided for each cylinder or a plurality of cylinders in the intake system of the engine.

上述の各センサ10乃至13さらには図示しないセ
ンサからの信号はマイクロコンピユータを含む電
子制御ユニツト15に送り込まれ、機関の運転状
態に応じて最適な燃料供給量が算出され、最終的
に燃料噴射弁14の噴射時間が制御されて空燃比
制御が行われるのである。
Signals from each of the above-mentioned sensors 10 to 13 as well as sensors (not shown) are sent to an electronic control unit 15 including a microcomputer, which calculates the optimal fuel supply amount according to the operating condition of the engine, and finally controls the fuel injection valve. The air-fuel ratio control is performed by controlling the injection time of 14.

次にこの電子制御ユニツト15の構成について
説明すると、16はセンサ10及び11さらには
図示しないセンサのうちの1つのセンサからの信
号を選択するアナログマルチプレクサ、17はマ
ルチプレクサ16によつて選択されたアナログ信
号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータ、
18はクランク角度センサ12から送り込まれる
例えばクランク角30゜毎のパルスによつて開閉制
御され線19を介して印加されるクロツクの通過
制御を行うゲート回路、20はゲート回路18を
通過するクロツクを計数し、その結果従つて機関
の回転速度の逆数に対応するデータを記憶するカ
ウント及びラツチ回路、21はA/Fセンサ13
の出力信号レベルと第1の基準レベル(A/F比
較レベル)とを比較して“1”、“0”のリツチ信
号、リーン信号を形成した後それらの反転点で
A/F反転点パルスをそれぞれ形成し、この各反
転点パルスを割込みラツチ回路24へ送り込むと
共に第1の基準レベルより小さい第2の基準レベ
ル(モニタ比較レベル)とA/Fセンサ13の出
力信号レベルとを比較し、その出力信号レベルが
モニタ比較レベルを上から下へあるいは下から上
へ横切る際に立下り、立上りモニタ反転点パルス
をそれぞれ形成しタイマ回路23へ送り込む比較
判別回路をそれぞれ示している。
Next, the configuration of this electronic control unit 15 will be described. 16 is an analog multiplexer that selects a signal from one of the sensors 10 and 11, as well as a sensor (not shown); 17 is an analog signal selected by the multiplexer 16; A/D converter that converts signals into digital signals,
18 is a gate circuit which is controlled to open and close by a pulse sent from the crank angle sensor 12, for example every 30 degrees of crank angle, and which controls the passage of a clock applied via a line 19; A count and latch circuit 21 counts and stores data corresponding to the result and therefore the reciprocal of the engine rotational speed; 21 is the A/F sensor 13;
After comparing the output signal level and the first reference level (A/F comparison level) to form rich and lean signals of "1" and "0", an A/F inversion point pulse is generated at their inversion point. and sends each inversion point pulse to the interrupt latch circuit 24, and compares a second reference level (monitor comparison level) smaller than the first reference level with the output signal level of the A/F sensor 13, Comparing and discriminating circuits are shown which form falling and rising monitor inversion point pulses and send them to the timer circuit 23 when the output signal level crosses the monitor comparison level from top to bottom or from bottom to top.

比較判別回路21の上述のモニタ比較レベルは
入出力ポート22から印加される信号に応じて選
択的に変化せしめられる。
The above-mentioned monitor comparison level of the comparison/discrimination circuit 21 is selectively changed according to the signal applied from the input/output port 22.

タイマ回路23は比較判別回路21から印加さ
れる立下りモニタ反転点パルスによつてリセツト
され、立上りモニタ反転点パルスによつて線19
を介して印加されるクロツクの計数を開始するカ
ウンタ回路であり、A/Fセンサ13の出力信号
レベルがモニタ比較レベルを継続的に上回つた場
合のその継続時間Tに対応するデータを作成し入
力ポート25に送り出すように構成されている。
さらに第1図において、26は燃料噴射弁14の
1回の噴射時間τに対応する出力データの格納さ
れる出力ポート、27はその出力データに応じた
パルス幅を有する噴射信号を形成し、線28を介
して送り込まれるクランク角パルスに同期してそ
の噴射信号を出力する出力制御回路、29は噴射
信号の電力増幅回路をそれぞれ示している。
The timer circuit 23 is reset by the falling monitor inversion point pulse applied from the comparison/discrimination circuit 21, and is reset to the line 19 by the rising monitor inversion point pulse.
This is a counter circuit that starts counting the clocks applied through the A/F sensor 13, and creates data corresponding to the duration T when the output signal level of the A/F sensor 13 continuously exceeds the monitor comparison level. The signal is configured to be sent to the input port 25.
Furthermore, in FIG. 1, 26 is an output port where output data corresponding to one injection time τ of the fuel injection valve 14 is stored, and 27 is an output port that forms an injection signal having a pulse width according to the output data. Reference numeral 28 indicates an output control circuit that outputs an injection signal in synchronization with the crank angle pulse sent through the crank angle pulse, and 29 indicates a power amplification circuit for the injection signal.

マルチプレクサ16、A/Dコンバータ17、
カウント及びラツチ回路20、入出力ポート2
2、入力ポート25、割込みラツチ回路24、及
び出力ポート25は共通バス30を介してマイク
ロコンピユータを構成するRAM、ROM等のメモ
リ31、中央処理装置(CPU)32、クロツク
発生回路を含むI/O及びメモリコントロール装
置33に接続されている。
multiplexer 16, A/D converter 17,
Count and latch circuit 20, input/output port 2
2. The input port 25, the interrupt latch circuit 24, and the output port 25 are connected via a common bus 30 to an I/O port that includes a memory 31 such as RAM and ROM, a central processing unit (CPU) 32, and a clock generation circuit that constitute the microcomputer. 0 and the memory control device 33.

メモリ31のROM内には燃料噴射時間等に関
する演算プログラムが格納されており、イニシヤ
ライズ信号がCPU32に印加されると、この演
算プログラムに基づく演算処理が開始せしめられ
る。この場合、センサ10,11からの信号は、
所定の時間毎に発生する時間同期割込み信号に応
じてマルチプレクサ16及びA/Dコンバータ1
7が制御されることにより吸気量データQ、水温
データにそれぞれ変換され、メモリ31のRAM
内に格納される。また、カウント及びラツチ回路
20に格納される回転速度に関するデータ1/N
は所定のクランク角度毎にメモリ31のRAM内
に格納される。
A calculation program related to fuel injection time and the like is stored in the ROM of the memory 31, and when an initialization signal is applied to the CPU 32, calculation processing based on this calculation program is started. In this case, the signals from sensors 10 and 11 are
Multiplexer 16 and A/D converter 1 in response to a time-synchronized interrupt signal generated at predetermined intervals.
7 is controlled, they are converted into intake air amount data Q and water temperature data, respectively, and are stored in the RAM of the memory 31.
stored within. Further, data 1/N regarding the rotational speed stored in the count and latch circuit 20
is stored in the RAM of the memory 31 at every predetermined crank angle.

第2図は第1図の比較判別回路21の一構成例
を表わす回路図である。同図において13はA/
Fセンサ、40はA/F比較レベルを有する比較
器、41はモニタ比較レベルを有する比較器、4
2,43は比較器40の出力の立上り、立下り時
点、即ちリツチ、リーン信号の反転点でそれぞれ
A/F反転点パルスを発生するパルス発生器、4
4,45は比較器41出力の立上り、立下り時
点、即ち反転点でそれぞれモニタ反転点パルスを
発生するパルス発生器を示している。パルス発生
器42及び43の出力するパルスは前述の割込み
ラツチ回路24へパルス発生器44及び45の出
力するパルスはタイマ回路23へそれぞれ送られ
る。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the comparison/discrimination circuit 21 shown in FIG. 1. In the same figure, 13 is A/
F sensor, 40 a comparator with an A/F comparison level, 41 a comparator with a monitor comparison level, 4
2 and 43 are pulse generators that generate A/F inversion point pulses at the rising and falling points of the output of the comparator 40, that is, the inversion points of the rich and lean signals, respectively; 4;
Reference numerals 4 and 45 indicate pulse generators that generate monitor inversion point pulses at the rising and falling points of the output of the comparator 41, that is, at the inversion points, respectively. Pulses output from pulse generators 42 and 43 are sent to the interrupt latch circuit 24 mentioned above, and pulses output from pulse generators 44 and 45 are sent to timer circuit 23, respectively.

線46を介して入出力ポート22から印加され
る信号が低レベルの場合、比較器41のモニタ比
較レベルは比較器40のA/F比較レベルより小
さな一定値に保たれるが、入出力ポート22から
の信号が高レベルとなると、トランジスタ47が
オンとなり、分圧抵抗48が短絡されるため、モ
ニタ比較レベルは所定値だけ増大する。増大後の
モニタ比較レベルはこれに限定される必要はない
が、例えばA/F比較レベルに一致する。
When the signal applied from the input/output port 22 via the line 46 is at a low level, the monitor comparison level of the comparator 41 is kept at a constant value smaller than the A/F comparison level of the comparator 40, but the input/output port When the signal from 22 becomes high level, transistor 47 is turned on and voltage dividing resistor 48 is shorted, so that the monitor comparison level increases by a predetermined value. The increased monitor comparison level is not limited to this, but may match the A/F comparison level, for example.

次に本実施例の動作を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be explained.

所定のクランク角度位置毎に割込みラツチ回路
24からクランク軸同期割込み信号が送り込まれ
ると、CPU32は燃料噴射時間τに関する演算
処理を行う。即ち、 τ=Q/N・K・(A/F)・R+τ〓 の演算処理を行う。ただし上式で(A/F)は
空燃比フイードバツク係数であり、Rは例えば暖
機補正等のその他の補正係数であり、τ〓は燃料
噴射弁の無効噴射時間補正係数である。算出され
た燃料噴射時間τに関する出力データは前述の如
く出力ポート26を介して出力制御回路27に送
られ、燃料噴射信号となつて燃料噴射弁14の開
弁時間が制御され、その結果、機関の空燃比フイ
ードバツク制御が行われる。
When a crankshaft synchronization interrupt signal is sent from the interrupt latch circuit 24 at each predetermined crank angle position, the CPU 32 performs arithmetic processing regarding the fuel injection time τ. That is, the following calculation process is performed: τ=Q/N・K・(A/F)・R+τ〓. However, in the above equation, (A/F) is an air-fuel ratio feedback coefficient, R is another correction coefficient such as warm-up correction, and τ is an invalid injection time correction coefficient of the fuel injection valve. The output data regarding the calculated fuel injection time τ is sent to the output control circuit 27 via the output port 26 as described above, and becomes a fuel injection signal to control the opening time of the fuel injection valve 14. As a result, the engine air-fuel ratio feedback control is performed.

空燃比フイードバツク係数(A/F)は、比
較判別回路21から送り込まれる信号に基づいて
演算処理されるものであり、以下この演算処理に
ついて第3図及び第4図のフローチヤート、第5
図の波形図を用いて説明する。
The air-fuel ratio feedback coefficient (A/F) is calculated based on the signal sent from the comparison/discrimination circuit 21, and this calculation process will be described in the flowcharts of FIGS. 3 and 4 and 5 below.
This will be explained using the waveform diagram shown in the figure.

比較判別回路21からA/F反転点パルスが割
込みラツチ回路24を介して印加されると、
CPU32は第3図に示す割込み処理を行う。ま
ず、ステツプ50において、その割込がリーン→
リツチ変化時の割込みかあるいはリツチ→リーン
変化時の割込みかを判別し、リーン→リツチ割込
みの場合はステツプ51に進み、リツチ→リーン
割込みの場合はステツプ52へ進む。ステツプ5
1においては、フイードバツク係数(A/F)
が定数Aだけ減少せしめられ、これにより、リー
ン→リツチ変化時の空燃比のスキツプ制御(第5
図Aのaの部分)が行われる。一方、ステツプ5
2においては、フイードバツク係数(A/F)
が定数Bだけ増大せしめられ、これにより、リツ
チ→リーン変化時の空燃比のスキツプ制御(第5
図Aのbの部分)が行われる。ステツプ51ある
いは52の処理が終了するとプログラムはメイン
ルーチンに戻る。
When the A/F inversion point pulse is applied from the comparison/discrimination circuit 21 via the interrupt latch circuit 24,
The CPU 32 performs the interrupt processing shown in FIG. First, in step 50, the interrupt is set to lean→
It is determined whether the interrupt is an interrupt at the time of a rich change or an interrupt at the time of a change from rich to lean. If the interrupt is from lean to rich, the process proceeds to step 51, and if it is the rich to lean interrupt, the process proceeds to step 52. Step 5
1, the feedback coefficient (A/F)
is decreased by a constant A, and as a result, skip control of the air-fuel ratio at the time of change from lean to rich (fifth
Part a of Figure A) is performed. On the other hand, step 5
In 2, the feedback coefficient (A/F)
is increased by a constant B, and as a result, skip control of the air-fuel ratio at the time of rich → lean change (fifth
Part b in Figure A) is performed. When the processing in step 51 or 52 is completed, the program returns to the main routine.

第3図に示す割込み処理が実行された後、所定
時間毎に時間割込み信号が割込みラツチ回路24
に印加され、これによりCPU32は第4図に示
す時間割込み処理を実行する。即ち、まず、ステ
ツプ60において、機関の実際の回転速度を表わ
すデータNが所定値を上回つたか否か、即ち、高
回転速度になつたか否かが判別される。高回転速
度となつていない場合はステツプ61へ進み、タ
イマ回路23から与えられる継続時間Tのデータ
即ち、A/Fセンサ13の出力信号レベルがモニ
タ比較レベル以上となつている時間Tのデータが
所定値Dより大きいか否かが判別される。T/D
の場合、A/Fセンサ13が活性状態であるとし
て通常の空燃比フイードバツク制御が行われる。
After the interrupt processing shown in FIG. 3 is executed, a time interrupt signal is sent to the interrupt latch circuit 24 at predetermined intervals.
This causes the CPU 32 to execute the time interrupt process shown in FIG. That is, first, in step 60, it is determined whether data N representing the actual rotational speed of the engine has exceeded a predetermined value, that is, whether the engine has reached a high rotational speed. If the rotation speed is not high, the process advances to step 61, and the data of the duration T given by the timer circuit 23, that is, the data of the time T during which the output signal level of the A/F sensor 13 is equal to or higher than the monitor comparison level, is It is determined whether or not it is larger than a predetermined value D. T/D
In this case, the A/F sensor 13 is assumed to be in an active state, and normal air-fuel ratio feedback control is performed.

即ち、ステツプ62において、現在リツチ信号
が出力されているのかあるいはリーン信号が出力
されているのか判別される。リーン→リツチ割込
み処理が行われてリツチ信号が出力されている場
合はステツプ63へ進み、フイードバツク係数
(A/F)を所定値Eだけ減少させメインルーチ
ンに戻る。次の時間割込み処理以降、繰返しこの
ステツプ63の処理を行うと(A/F)は第5
図Aのcに示す如く除々に減少し、その結果燃料
噴射量が徐々に減少して空燃比はリーン方向に制
御される。リツチ→リーン割込み処理の場合はス
テツプ64において、フイードバツク係数
(A/F)が所定値Eだけ増大せしめられ、この
ステツプ64の処理が繰返し行われると、
(A/F)は第5図Aのdに示す如く徐々に増大
し、その結果、空燃比はリツチ方向に制御され
る。なお、第5図Aは機関が軽負荷、低回転速度
にあり、かつA/Fセンサ13が活性である場合
のA/Fセンサ13の出力信号eと空燃比フイー
ドバツク係数(A/F)とを表わしている。同
図においてさらにはA/F比較レベル、gはモ
ニタ比較レベルを表わしている。
That is, in step 62, it is determined whether a rich signal or a lean signal is currently being output. If the lean→rich interrupt process is performed and the rich signal is output, the process advances to step 63, where the feedback coefficient (A/F) is decreased by a predetermined value E, and the process returns to the main routine. After the next time interrupt processing, if this step 63 is repeated, (A/F) becomes the fifth
The fuel injection amount gradually decreases as shown in c in Figure A, and as a result, the fuel injection amount gradually decreases and the air-fuel ratio is controlled in a lean direction. In the case of rich→lean interrupt processing, the feedback coefficient (A/F) is increased by a predetermined value E in step 64, and when the processing in step 64 is repeated,
(A/F) gradually increases as shown in d of FIG. 5A, and as a result, the air-fuel ratio is controlled in the rich direction. In addition, FIG. 5A shows the output signal e of the A/F sensor 13 and the air-fuel ratio feedback coefficient (A/F) when the engine is at a light load and low rotational speed and the A/F sensor 13 is active. It represents. In the same figure, the A/F comparison level and g represent the monitor comparison level.

機関が軽負荷、低回転速度運転状態にありかつ
A/Fセンサ13が不活性である場合は、第5図
Bに示す如く、A/Fセンサ13の出力信号eの
レベルがモニタ比較レベルgより常に大きくな
る。その結果タイマ回路23によつて計数される
前述の継続時間Tが所定値D以上となると、ステ
ツプ61においてこれが判別され、プログラムは
ステツプ65に分岐する。ステツプ65において
(A/F)は1に等しくせしめられ、これによ
り、空燃比のフイードバツク制御が停止する。即
ちオープンループ制御となる。
When the engine is in a light load, low rotational speed operating state and the A/F sensor 13 is inactive, the level of the output signal e of the A/F sensor 13 is at the monitor comparison level g, as shown in FIG. 5B. Always bigger. As a result, when the aforementioned duration time T counted by the timer circuit 23 becomes equal to or greater than the predetermined value D, this is determined in step 61 and the program branches to step 65. In step 65, (A/F) is made equal to 1, thereby stopping air-fuel ratio feedback control. In other words, it becomes open loop control.

次に機関が高回転速度運転状態となつた場合に
ついて説明する。第5図Cに示す如く、フイード
バツク係数(A/F)のスキツプ制御量が対称
の場合、即ち、第3図に示すステツプ51及び5
2における定数A及びBが互いに等しい場合は、
たとえ機関が高回転速度となり、A/Fセンサ1
3の出力信号の周波数が高くなつても、このA/
Fセンサ13の出力信号eの値はモニタ比較レベ
ルgより低くなる期間があるため、誤つてオープ
ンループ制御となることがない。
Next, a case where the engine is in a high rotational speed operating state will be explained. As shown in FIG. 5C, when the skip control amount of the feedback coefficient (A/F) is symmetrical, that is, steps 51 and 5 shown in FIG.
If the constants A and B in 2 are equal to each other, then
Even if the engine reaches high rotational speed and the A/F sensor 1
Even if the frequency of the output signal of 3 becomes high, this A/
Since there is a period in which the value of the output signal e of the F sensor 13 is lower than the monitor comparison level g, open loop control will not occur erroneously.

第5図Dに示す如く、非対称スキツプ制御が行
われた場合、従来技術によるとA/Fセンサ13
の出力信号eは、高回転速度運転状態ではモニタ
比較レベルgより常に大きくなつてしまう恐れが
ある。しかしながら本実施例では、ステツプ60
において、機関回転速度が所定値cを越えた高回
転速度となつたと判別すると、ステツプ66に進
み、モニタ比較レベルを上昇させる制御を行う。
具体的には、ステツプ66において、入出力ポー
ト22から線46を介して比較判別回路21に送
られる信号を高レベルに反転させる。これにより
第2図のトランジスタ47がオンとなり、抵抗4
8が短絡されて、比較器41のモニタ比較レベル
が上昇する。例えば第5図Dに示す如く、モニタ
比較レベルはgからg′まで上昇せしめられる。従
つて、本実施例によればA/Fセンサ13が完全
に活性しているとみなされる高回転速度運転状態
において、空燃比のフイードバツク制御を行いた
いにもかかわらずオープンループ制御となつてし
まうような不都合な事態発生が防止できる。
As shown in FIG. 5D, when asymmetric skip control is performed, according to the prior art, the A/F sensor 13
There is a possibility that the output signal e of the motor always becomes larger than the monitor comparison level g in a high rotational speed operating state. However, in this embodiment, step 60
If it is determined that the engine rotational speed has reached a high rotational speed exceeding the predetermined value c, the process proceeds to step 66, where control is performed to increase the monitor comparison level.
Specifically, in step 66, the signal sent from the input/output port 22 to the comparison/discrimination circuit 21 via the line 46 is inverted to a high level. This turns on the transistor 47 in FIG. 2, and the resistor 4
8 is shorted, and the monitor comparison level of comparator 41 rises. For example, as shown in FIG. 5D, the monitor comparison level is increased from g to g'. Therefore, according to this embodiment, in a high rotational speed operating state in which the A/F sensor 13 is considered to be fully activated, open loop control is performed even though feedback control of the air-fuel ratio is desired. This can prevent such inconvenient situations from occurring.

以上、本発明の方法をスイアドプログラム方式
のデジタル式燃料噴射制御システムを用いて説明
したが、本発明は、アナログ式の燃料噴射制御シ
ステムによつても達成することができる。以下、
その後者のシステムの一実施例を第6図のブロツ
ク図を用いて説明する。
Although the method of the present invention has been described above using a swiped program digital fuel injection control system, the present invention can also be achieved using an analog fuel injection control system. below,
An embodiment of the latter system will be described using the block diagram of FIG.

第6図において、エアフローセンサ10、A/
Fセンサ13、燃料噴射弁14、比較器40及び
41、分圧抵抗48、及びトランジスタ48は第
1図及び第2図に示したものと全く同様のもので
ある。また、第6図において、70は機関の回転
速度に応じたアナログ電圧を発生する回転速度セ
ンサである。このセンサ70から得られる回転速
度信号とエアフローセンサ10から得られる吸気
量信号とが演算回路71に送り込まれることによ
り、燃料噴射時間τに関する一部の演算処理 τ=Q/N・K が行われる。演算回路71の出力は増量補正回路
72に送り込まれ、この回路72において、積分
器73から送り込まれる空燃比フイードバツク信
号の値(A/F)さらに定数Rと乗算されさら
に無効噴射時間τ〓の補正がなされて最終的に燃
料噴射時間τに対応するパルス幅を有する噴射信
号が形成される。この噴射信号が電力増幅回路7
4に送られることにより噴射弁14が付勢され算
出した燃料噴射時間τに対応する燃料量が機関に
供給される。上述の演算回路71及び増量補正回
路72等の詳細な構成及び動作は例えば特開昭49
−67016公報等により公知であるため省略する。
In FIG. 6, air flow sensor 10, A/
The F sensor 13, fuel injection valve 14, comparators 40 and 41, voltage dividing resistor 48, and transistor 48 are exactly the same as those shown in FIGS. 1 and 2. Further, in FIG. 6, 70 is a rotational speed sensor that generates an analog voltage according to the rotational speed of the engine. By sending the rotational speed signal obtained from the sensor 70 and the intake air amount signal obtained from the air flow sensor 10 to the calculation circuit 71, part of the calculation processing τ 0 =Q/N·K regarding the fuel injection time τ is performed. be exposed. The output of the arithmetic circuit 71 is sent to the increase correction circuit 72, and in this circuit 72, the value (A/F) of the air-fuel ratio feedback signal sent from the integrator 73 is further multiplied by a constant R, and further, the invalid injection time τ is corrected. Finally, an injection signal having a pulse width corresponding to the fuel injection time τ is formed. This injection signal is transmitted to the power amplifier circuit 7.
4, the injection valve 14 is energized and the amount of fuel corresponding to the calculated fuel injection time τ is supplied to the engine. The detailed configuration and operation of the arithmetic circuit 71, increase correction circuit 72, etc. described above are described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 49/1989.
The description is omitted because it is publicly known from Publication No.-67016 and the like.

A/Fセンサ13の出力信号レベルが比較器4
0においてA/F比較レベルと比較され、その比
較結果に応じて積分器73の積分方向が制御され
ることによつて空燃比フイードバツク信号が形成
される。ただし、本実施例ではスキツプ制御回路
が省略されている。
The output signal level of the A/F sensor 13 is
0 is compared with the A/F comparison level, and the integration direction of the integrator 73 is controlled according to the comparison result, thereby forming an air-fuel ratio feedback signal. However, in this embodiment, the skip control circuit is omitted.

A/Fセンサ13の出力信号レベルが比較器4
1のモニタ比較レベルを越えると比較器41の出
力は高レベルとなり、コンデンサ75が抵抗76
を介する電流により徐々に充電される。A/Fセ
ンサ13の出力信号レベルがモニタ比較レベルを
越えている時間が所定時間以上となると、コンデ
ンサ75の端子電圧が比較器77の比較基準電圧
より大きくなり、その結果、トランジスタ78が
オンとなる。これにより、積分器73の積分コン
デンサ73aが短絡され、積分器73の出力、即
ち空燃比フイードバツク信号は一定値となり、オ
ープンループ制御となる。
The output signal level of the A/F sensor 13 is
When the monitor comparison level of 1 is exceeded, the output of the comparator 41 becomes high level, and the capacitor 75 connects to the resistor 76.
is gradually charged by the current flowing through it. When the output signal level of the A/F sensor 13 exceeds the monitor comparison level for a predetermined time or more, the terminal voltage of the capacitor 75 becomes higher than the comparison reference voltage of the comparator 77, and as a result, the transistor 78 turns on. Become. As a result, the integrating capacitor 73a of the integrator 73 is short-circuited, and the output of the integrator 73, that is, the air-fuel ratio feedback signal, becomes a constant value, resulting in open loop control.

機関が高回転速度運転状態となると、速度セン
サ70の出力電圧が比較器79の比較基準電圧よ
り大きくなり、その結果トランジスタ47がオン
となつて分圧抵抗48が短絡される。これによ
り、比較器41のモニタ比較レベルは上昇する。
本実施例の作用効果は前述の実施例と同様である
ため、説明を省略する。
When the engine is in a high rotational speed operating state, the output voltage of the speed sensor 70 becomes higher than the comparison reference voltage of the comparator 79, and as a result, the transistor 47 is turned on and the voltage dividing resistor 48 is short-circuited. As a result, the monitor comparison level of the comparator 41 increases.
The effects of this embodiment are the same as those of the previous embodiment, and therefore their explanation will be omitted.

以上述べた実施例においては機関の回転速度が
高くなつた際にモニタ比較レベルを上昇せしめて
いるがこれは理論空燃比レベル側に変化させるも
のであり、A/Fセンサの特性等によつては下降
させる場合もある。また、機関の負荷が高負荷と
なつた場合にもモニタ比較レベルを上昇もしくは
下降せしめるようにしても良い。また、さらに回
転速度及び負荷のどちらか一方が高くなつた場合
にモニタ比較レベルを上昇もしくは下降せしめる
ようにしても良い。なお、機関が高負荷となつた
ことを検出する方法として、スロツトル弁下流の
吸気通路の負圧が所定値以下となつたことを検出
しても良いし、スロツトル弁の開度が所定値以上
となつたことを検出しても良い。さらに、機関の
吸入空気量もしくは速度が所定値を越えたことを
検出しても良い。
In the embodiment described above, the monitor comparison level is raised when the engine speed increases, but this is to change it to the stoichiometric air-fuel ratio level, and it depends on the characteristics of the A/F sensor etc. may be lowered. Furthermore, the monitor comparison level may be raised or lowered even when the load on the engine becomes high. Furthermore, the monitor comparison level may be raised or lowered when either the rotational speed or the load becomes higher. In addition, as a method of detecting that the engine has become under high load, it is also possible to detect that the negative pressure in the intake passage downstream of the throttle valve has fallen below a predetermined value, or to detect that the opening degree of the throttle valve has exceeded a predetermined value. It may also be possible to detect that this has occurred. Furthermore, it may be detected that the intake air amount or speed of the engine exceeds a predetermined value.

以上詳細に説明したように本発明の方法は、機
関が高回転速度運転状態もしくは高負荷運転状態
にある場合はモニタ比較レベルを変化させるよう
にしているため、A/Fセンサが完全に活性して
いるとみなされる上記運転状態時にフイードバツ
ク制御が不本意にオープンループ制御とされてし
まう恐れがない。
As explained in detail above, the method of the present invention changes the monitor comparison level when the engine is operating at high rotational speed or under high load, so that the A/F sensor is not fully activated. There is no fear that the feedback control will be inadvertently set to open-loop control during the above-mentioned operating state, which is considered to be in a state of operation.

また、本発明の方法は非常に簡単な構成で達成
することができるという利点をも有している。
The method of the invention also has the advantage that it can be achieved with a very simple construction.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例のブロツク図、第2
図は第1図の一部の詳細な回路図、第3図及び第
4図は上記実施例における演算処理の一部のフロ
ーチヤート、第5図は上記実施例の動作を説明す
る波形図、第6図は本発明の他の実施例のブロツ
ク図である。 10……エアフローセンサ、12……クランク
角センサ、13……A/Fセンサ、14……燃料
噴射弁、15……電子制御ユニツト、21……比
較判別回路、23……タイマ回路、31……メモ
リ、32……CPU、40,41,77,79…
…比較器、47,78……トランジスタ、48…
…分圧抵抗、70……回転速度センサ、71……
演算回路、72……増量補正回路、73……積分
器、75……コンデンサ、76……抵抗。
FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention, and FIG.
1 is a detailed circuit diagram of a part of FIG. 1, FIGS. 3 and 4 are flowcharts of a part of arithmetic processing in the above embodiment, and FIG. 5 is a waveform diagram explaining the operation of the above embodiment. FIG. 6 is a block diagram of another embodiment of the invention. 10... Air flow sensor, 12... Crank angle sensor, 13... A/F sensor, 14... Fuel injection valve, 15... Electronic control unit, 21... Comparison/discrimination circuit, 23... Timer circuit, 31... ...Memory, 32...CPU, 40, 41, 77, 79...
...Comparator, 47, 78...Transistor, 48...
...Voltage resistance, 70... Rotation speed sensor, 71...
Arithmetic circuit, 72... Increase correction circuit, 73... Integrator, 75... Capacitor, 76... Resistor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 内燃機関の空燃比状態を検出する空燃比セン
サの出力信号値と第1の基準値とを比較し、その
比較結果に応じて機関の空燃比状態をフイードバ
ツク制御すると共に前記出力信号が前記第1の基
準値より過薄側の空燃比状態を表わす第2の基準
値より過濃な空燃比状態を表わす値を所定時間以
上継続して縦持する場合は前記フイードバツク制
御を停止するようにした空燃比制御方法におい
て、機関が高回転速度運転状態もしくは高負荷運
転状態にある場合は前記第2の基準値を変化せし
めるようにしたことを特徴とする内燃機関の空燃
比制御方法。
1 Compare the output signal value of an air-fuel ratio sensor that detects the air-fuel ratio state of the internal combustion engine with a first reference value, and perform feedback control of the air-fuel ratio state of the engine according to the comparison result, and also control the air-fuel ratio state of the engine so that the output signal The feedback control is stopped when a value representing an air-fuel ratio state that is richer than the second reference value, which represents an air-fuel ratio state that is leaner than the first reference value, is maintained for a predetermined period of time or longer. An air-fuel ratio control method for an internal combustion engine, characterized in that the second reference value is changed when the engine is in a high rotation speed operating state or a high load operating state.
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JPS6193249A (en) * 1984-10-11 1986-05-12 Fujitsu Ten Ltd Control unit for internal-combustion engine
DE3884630T2 (en) * 1987-05-28 1994-02-03 Japan Electronic Control Syst Air / fuel ratio control system for internal combustion engines with the ability to learn a correction coefficient containing a height dependent factor.

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