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JP4254520B2 - Engine air-fuel ratio control device - Google Patents

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JP4254520B2
JP4254520B2 JP2003423785A JP2003423785A JP4254520B2 JP 4254520 B2 JP4254520 B2 JP 4254520B2 JP 2003423785 A JP2003423785 A JP 2003423785A JP 2003423785 A JP2003423785 A JP 2003423785A JP 4254520 B2 JP4254520 B2 JP 4254520B2
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Description

本発明は、始動直後にリッチ空燃比で運転し、その後に空燃比フィードバック制御を行うエンジンの空燃比制御装置に関する。   The present invention relates to an air-fuel ratio control apparatus for an engine that operates at a rich air-fuel ratio immediately after startup and thereafter performs air-fuel ratio feedback control.

特許文献1には、始動直後に空燃比をリッチ化し、時間経過と共に空燃比を徐々にストイキに収束させるように設定される目標空燃比補正係数TFBYAと、空燃比フィードバック制御条件にて空燃比センサからの信号に基づいて空燃比をストイキに収束させるように設定される空燃比フィードバック補正係数ALPHAとを用いて、燃料噴射量を演算・制御するエンジンの空燃比制御装置において、空燃比センサの活性検出後、目標空燃比補正係数TFBYAによる燃料噴射量の増量分を0にすると共に、その増量分を空燃比フィードバック補正係数ALPHAに上乗してから、空燃比フィードバック制御に移行することが開示されている。
特開2001−234779号公報
Patent Document 1 discloses that an air-fuel ratio sensor is set with a target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA that is set so as to enrich the air-fuel ratio immediately after startup and gradually converge the air-fuel ratio to stoichiometric with time, and an air-fuel ratio feedback control condition. In the engine air-fuel ratio control apparatus for calculating and controlling the fuel injection amount using the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA set so as to converge the air-fuel ratio to stoichiometric based on the signal from After the detection, it is disclosed that the increment of the fuel injection amount by the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is set to 0, and the increase is added to the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA, and then the control proceeds to the air-fuel ratio feedback control. ing.
JP 2001-23479A

冷間時には燃料の気化性が悪く、壁流が増大して筒内に吸入される燃料が不足するため、始動直後の空燃比は、目標空燃比補正係数TFBYAによりリッチ化して燃焼を安定させ、その後の時間経過と共に徐々にストイキに収束させるようにする。そして、空燃比フィードバック制御の開始時に、目標空燃比補正係数TFBYAによる増量分が残っていた場合にはその増量分をカットすることになるが、そうすると空燃比が急にリーン側へと変化してトルク段差が発生し、運転性の悪化を招くので、そのカット分を空燃比フィードバック補正係数ALPHAに上乗せするようにしている。   When the fuel is cold, the vaporization of the fuel is poor, the wall flow increases, and the fuel sucked into the cylinder is insufficient. Therefore, the air-fuel ratio immediately after the start is enriched by the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA to stabilize the combustion, It gradually converges to stoichiometric with the passage of time thereafter. Then, if the amount of increase by the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA remains at the start of the air-fuel ratio feedback control, the amount of increase will be cut, but then the air-fuel ratio will suddenly change to the lean side. Since a torque step is generated and the drivability is deteriorated, the cut amount is added to the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA.

しかし、目標空燃比補正係数TFBYAは、通常、揮発性の悪い重質燃料に適合されているため、軽質燃料等の比較的揮発性のよい燃料の場合には、始動直後の空燃比がよりリッチ傾向となることから、前記増量分を空燃比フィードバック補正係数ALPHAに上乗せすると、ストイキへの収束が遅れて、エミッションや燃費の悪化を招いてしまうという問題がある。   However, since the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is usually adapted to heavy fuel with poor volatility, the air-fuel ratio immediately after starting is richer in the case of fuel with relatively good volatility such as light fuel. Therefore, if the increased amount is added to the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA, convergence to the stoichiometry is delayed, resulting in a problem of emission and fuel consumption deterioration.

また、始動時の温度条件や部品バラツキの影響によっては、目標空燃比補正係数TFBYAによりリッチ化しようとしても、実際の空燃比はストイキ近傍となっている場合があり、かかる場合において空燃比フィードバック制御を開始してしまうと、空燃比の振動を招いて、かえって運転性を悪化させるおそれがある。
本発明は、このような問題に着目してなされたものであり、運転性の悪化を抑制しつつ、始動直後における空燃比を速やかにストイキへと収束させることを目的とする。
In addition, depending on the temperature conditions at start-up and the effects of component variations, the actual air-fuel ratio may be close to the stoichiometry even if the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is to be enriched. If the operation is started, the air-fuel ratio may be oscillated, and the drivability may be deteriorated.
The present invention has been made paying attention to such a problem, and an object of the present invention is to quickly converge the air-fuel ratio immediately after starting to stoichiometric while suppressing deterioration in drivability.

このため、本発明に係るエンジンの空燃比制御装置は、空燃比センサの活性を検出した時点で、目標空燃比補正係数による増量分をカットする第1の制御と、空燃比センサの活性を検出した後も、引き続き、時間経過と共に前記目標空燃比補正係数を減少させる第2の制御と、を選択可能に構成し、その活性を検出した時点における空燃比センサの出力がリッチ領域にあるときは第1の制御を、空燃比センサの出力がストイキ領域にあるときは第2の制御を選択するようにした。   For this reason, the air-fuel ratio control apparatus for an engine according to the present invention detects the activity of the air-fuel ratio sensor and the first control for cutting off the amount of increase by the target air-fuel ratio correction coefficient when the activity of the air-fuel ratio sensor is detected. After that, when the second control for decreasing the target air-fuel ratio correction coefficient with the passage of time is selectable, and the output of the air-fuel ratio sensor at the time when the activity is detected is in the rich region, In the first control, the second control is selected when the output of the air-fuel ratio sensor is in the stoichiometric range.

本発明に係るエンジンの空燃比制御装置によると、空燃比センサの活性を検出した時点における空燃比に応じて、始動直後における空燃比制御の方法を切り換えるようにしたので、運転性の悪化を最小限に抑制しつつ、ストイキへの収束性を高め、エミッション及び燃費を向上させることができる。   According to the air-fuel ratio control apparatus for an engine according to the present invention, the air-fuel ratio control method immediately after start-up is switched according to the air-fuel ratio at the time when the activation of the air-fuel ratio sensor is detected, so that the deterioration in drivability is minimized. While suppressing to the limit, the convergence to stoichiometry can be improved, and the emission and fuel consumption can be improved.

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の一実施形態を示すエンジン(内燃機関)のシステム図である。
エンジン1の各気筒の燃焼室には、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を経て空気が吸入される。吸入空気量Qaは、スロットル弁4の開度に応じて制御される。吸気マニホールド5の各ブランチ部には各気筒毎に燃料噴射弁6が設けられている。但し、燃料噴射弁6は燃焼室内に直接臨ませる配置としてもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system diagram of an engine (internal combustion engine) showing an embodiment of the present invention.
A combustion chamber of each cylinder of the engine 1 includes an air cleaner 2, an intake duct 3, a throttle valve 4.
And air is sucked through the intake manifold 5. The intake air amount Qa is controlled according to the opening degree of the throttle valve 4. Each branch portion of the intake manifold 5 is provided with a fuel injection valve 6 for each cylinder. However, the fuel injection valve 6 may be disposed directly in the combustion chamber.

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(インジェクタ)であって、後述するエンジンコントロールユニット(以下ECUという)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圧力に調整された燃料を噴射供給する。従って、駆動パルス信号のパルス幅により燃料噴射量が制御される。   The fuel injection valve 6 is an electromagnetic fuel injection valve (injector) that opens when the solenoid is energized and closes when the energization is stopped, and a drive pulse signal from an engine control unit (hereinafter referred to as ECU) 12 described later. The fuel is energized to open the valve, and the fuel is pumped from a fuel pump (not shown) and adjusted to a predetermined pressure by a pressure regulator. Therefore, the fuel injection amount is controlled by the pulse width of the drive pulse signal.

エンジン1の各燃焼室には点火プラグ7が設けられており、これにより火花点火して混合気を着火燃焼させる。
エンジン1の各燃焼室からの排気は、排気マニホールド8を介して排出される。また、排気マニホールド8からEGR通路9が導出され、これによりEGR弁10を介して排気の一部を吸気マニホールド5に還流している。
Each combustion chamber of the engine 1 is provided with a spark plug 7, which sparks and ignites and burns the air-fuel mixture.
Exhaust gas from each combustion chamber of the engine 1 is discharged through an exhaust manifold 8. Further, an EGR passage 9 is led out from the exhaust manifold 8, whereby a part of the exhaust is recirculated to the intake manifold 5 via the EGR valve 10.

一方、排気通路には、排気マニホールド8の直下などに位置させて、排気浄化触媒11が設けられている。
ECU12は、CPU、ROM、RAM、A/D変換器及び入出力インターフェイス等を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種センサからの入力信号を受け、後述のごとく演算処理して、燃料噴射弁6や点火プラグ7等の作動を制御する。
On the other hand, an exhaust purification catalyst 11 is provided in the exhaust passage so as to be positioned immediately below the exhaust manifold 8.
The ECU 12 includes a microcomputer that includes a CPU, a ROM, a RAM, an A / D converter, an input / output interface, and the like, receives input signals from various sensors, performs arithmetic processing as described later, and performs fuel injection. 6 and the operation of the spark plug 7 and the like are controlled.

前記各種センサとしては、エンジン1のクランク軸又はカム軸回転よりクランク角度と共にエンジン回転数Neを検出可能なクランク角センサ13、吸気ダクト3内で吸入空気量Qaを検出するエアフローメータ14、スロットル弁4の開度TVOを検出するスロットルセンサ15(スロットル弁4の全閉位置でONとなるアイドルスイッチを含む)、エンジン1の冷却水温Twを検出する水温センサ16、排気マニホールド8の集合部にて排気空燃比のリッチ・リーンに応じた信号を出力する空燃比センサとしてのO2センサ17、このO2センサ近傍の排気温度(あるいは、O2センサの温度)TO2を検出する温度センサ18などが設けられている。尚、O2センサ17はヒータを内蔵しており、始動時からヒータに通電して素子温度を上昇させることで早期活性化を図ることができる。また、O2センサに代えて、空燃比に対して出力がリニアに変化するA/Fセンサを用いるようにしてもよい。ECU12には、さらにスタートスイッチ19などからの動作信号も入力されている。 The various sensors include a crank angle sensor 13 that can detect the engine speed Ne together with the crank angle based on the crankshaft or camshaft rotation of the engine 1, an air flow meter 14 that detects the intake air amount Qa in the intake duct 3, and a throttle valve. 4 includes a throttle sensor 15 (including an idle switch that is turned on when the throttle valve 4 is fully closed), a water temperature sensor 16 that detects the cooling water temperature Tw of the engine 1, and an exhaust manifold 8. O 2 sensor 17 as an air-fuel ratio sensor for outputting a signal corresponding to a rich-lean exhaust air-fuel ratio, the O 2 sensor near the exhaust temperature (or the temperature of the O 2 sensor) such as a temperature sensor 18 for detecting the tO 2 Is provided. The O 2 sensor 17 has a built-in heater, and early activation can be achieved by energizing the heater from the start and increasing the element temperature. In place of the O 2 sensor, an A / F sensor whose output changes linearly with respect to the air-fuel ratio may be used. An operation signal from the start switch 19 and the like is further input to the ECU 12.

次に、ECU12にて実行される処理についてフローチャートを用いて説明する。
図2は、燃料噴射量演算ルーチンのフローチャートであり、エンジン始動後(スタートスイッチON→OFF後)に時間同期又は回転同期で実行される。尚、始動時の燃料噴射量は別の方法で演算される。
S1では、エアフローメータにより検出される吸入空気量Qaと、クランク角センサにより検出されるエンジン回転数Neとを読み込む。尚、吸入空気量Qaについては、検出信号に基づいて平滑化処理を行うが、フローでは省略した。
Next, the process performed by ECU12 is demonstrated using a flowchart.
FIG. 2 is a flowchart of the fuel injection amount calculation routine, which is executed in time synchronization or rotation synchronization after the engine is started (after the start switch is turned ON → OFF). Note that the fuel injection amount at the start is calculated by another method.
In S1, the intake air amount Qa detected by the air flow meter and the engine speed Ne detected by the crank angle sensor are read. The intake air amount Qa is smoothed based on the detection signal, but is omitted in the flow.

S2では、読み込んだ吸入空気量Qaとエンジン回転数Neとから、次式により、基本燃料噴射量(基本噴射パルス幅)Tpを演算する。
Tp=K×Qa/Ne 但し、Kは定数
S3では、後述のごとく設定される目標空燃比補正係数(始動後空燃比リッチ化補正係
数)TFBYA、空燃比フィードバック補正係数ALPHAを読み込み、次式により、最終的な燃料噴射量(噴射パルス幅)Tiを演算する。
In S2, a basic fuel injection amount (basic injection pulse width) Tp is calculated from the read intake air amount Qa and the engine speed Ne by the following equation.
Tp = K × Qa / Ne However, K is a constant. In S3, a target air-fuel ratio correction coefficient (post-startup air-fuel ratio enrichment correction coefficient) TFBYA and an air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA set as described later are read and The final fuel injection amount (injection pulse width) Ti is calculated.

Ti=Tp×TFBYA×ALPHA
なお、目標空燃比補正係数TFBYA及び空燃比フィードバック補正係数ALPHAは、その基準値を1とする。また、燃料噴射量(噴射パルス幅)Tiの演算には、この他、スロットル開度TVOの変化に基づく過渡補正や、バッテリ電圧に基づく無効噴射パルス幅の加算等がなされるが、ここでは省略する。
Ti = Tp × TFBYA × ALPHA
Note that the reference value of the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA and the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA is 1. In addition, the calculation of the fuel injection amount (injection pulse width) Ti includes transient correction based on the change in the throttle opening TVO, addition of the invalid injection pulse width based on the battery voltage, etc., but is omitted here. To do.

このようにして燃料噴射量Tiが演算されると、このTiに相当するパルス幅の駆動パルス信号がエンジン回転に同期して各気筒毎に所定のタイミングで燃料噴射弁6に出力され、燃料噴射が行われる。
図3は、始動後の空燃比制御を示すフローチャートである。ここで、前記目標空燃比補正係数(始動後空燃比リッチ化補正係数)TFBYA及び前記空燃比フィードバック補正係数ALPHAが設定される。
When the fuel injection amount Ti is calculated in this way, a drive pulse signal having a pulse width corresponding to Ti is output to the fuel injection valve 6 at a predetermined timing for each cylinder in synchronism with engine rotation. Is done.
FIG. 3 is a flowchart showing air-fuel ratio control after startup. Here, the target air-fuel ratio correction coefficient (post-startup air-fuel ratio enrichment correction coefficient) TFBYA and the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA are set.

S11では、始動時の水温Twを検出し、これに応じて、始動後の燃料増量率(以下、始動後増量率という)の初期値KAS、及び、その後の単位減量率ΔKを設定する(次式参照)。
KAS=f1(Tw)
ΔK=f2(Tw)
具体的には、始動時水温Twが低いほど始動後増量率の初期値KASを大きく設定し、また、始動時水温Twが低いほど時間をかけて減量するように単位減量率ΔKを小さく設定する。
In S11, the water temperature Tw at the time of start is detected, and the initial value KAS of the fuel increase rate after the start (hereinafter referred to as the increase rate after start) and the subsequent unit decrease rate ΔK are set accordingly (next) See formula).
KAS = f1 (Tw)
ΔK = f2 (Tw)
Specifically, the initial value KAS of the post-starting increase rate is set to be larger as the starting water temperature Tw is lower, and the unit decreasing rate ΔK is set to be smaller so that the amount of water decreases over time as the starting water temperature Tw is lower. .

S12では、目標空燃比補正係数TFBYAを始動後増量率KASに基づいて設定し、空燃比フィードバック補正係数ALPHAは1に固定する(次式参照)。
TFBYA=1+KAS
ALPHA=1
ここでの設定値が始動後初回の燃料噴射量Tiの演算に用いられ、目標空燃比補正係数TFBYAにより、空燃比がリッチ化される。
In S12, the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is set based on the post-startup increase rate KAS, and the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA is fixed to 1 (see the following equation).
TFBYA = 1 + KAS
ALPHA = 1
The set value here is used to calculate the first fuel injection amount Ti after start-up, and the air-fuel ratio is enriched by the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA.

その後、S13では、時間同期で、始動後増量率KASを単位減量率ΔK分ずつ減少させ(KAS=KAS−ΔK)、減少させた始動後増量率KASに基づいて、目標空燃比補正係数TFBYAを算出することで(TFBYA=1+KAS)、目標空燃比補正係数TFBYAを減少させる。このような目標空燃比補正係数TFBYAの設定により、始動直後に空燃比をリッチ化し、その後の時間経過と共に空燃比を徐々にストイキに収束させるようにすることができる。   Thereafter, in S13, the post-start increase rate KAS is decreased by the unit decrease rate ΔK by time synchronization (KAS = KAS−ΔK), and the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is set based on the decreased post-start increase rate KAS. By calculating (TFBYA = 1 + KAS), the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is decreased. By setting the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA as described above, it is possible to enrich the air-fuel ratio immediately after start-up and gradually converge the air-fuel ratio to stoichiometric with the passage of time thereafter.

S14では、排気温度(O2センサの温度)TO2が予め定めた活性判定レベルSLを超えたか否かを判定する。TO2が活性判定レベルSL以下であればS13へ戻り、目標空燃比補正係数TFBYAを減少させる。一方、TO2が活性判定レベルSLを超えていれば、O2センサの活性を検出したものとして、S14からS15へ進む。なお、ここでは、排気温度(O2センサの温度)に基づいて活性判定を行うようにしているが、それ以外の方法(例えば、O2センサの素子抵抗値に基づく活性判定)を用いてもよい。 In S14, it is determined whether or not the exhaust gas temperature (O 2 sensor temperature) TO 2 exceeds a predetermined activation determination level SL. TO 2 returns to S13 if less activity determination level SL, to reduce the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA. On the other hand, if TO 2 exceeds the activity determination level SL, it is determined that the activity of the O 2 sensor has been detected, and the process proceeds from S 14 to S 15. Here, the activity determination is performed based on the exhaust temperature (the temperature of the O 2 sensor), but other methods (for example, activity determination based on the element resistance value of the O 2 sensor) may be used. Good.

S15では、O2センサの出力電圧VO2が予め定めたストイキ領域(VOSL1≧VO2≧VOSL2)にあるか否かを判定する。出力電圧VO2がストイキ領域にあればO2センサ活性時に空燃比がストイキ近傍にあるとしてS16に進み、ストイキ領域にないときはS17に進む。なお、ここで用いるVOSL1はリッチ側スライスレベルとして、VOSL2(<VOSL1)はリーン側スライスレベルとして予め定められた値である。 In S15, it is determined whether or not the output voltage VO 2 of the O 2 sensor is in a predetermined stoichiometric region (VO SL1 ≧ VO 2 ≧ VO SL2 ). If the output voltage VO 2 is in the stoichiometric region, the air-fuel ratio is in the vicinity of the stoichiometric when the O 2 sensor is active, and the process proceeds to S16. If not, the process proceeds to S17. Note that VO SL1 used here is a value determined in advance as a rich slice level, and VO SL2 (<VO SL1 ) is a value determined in advance as a lean slice level.

S16では、始動後増量率KASが0になったか否か(目標空燃比補正係数TFBYAが1になったか否か)を判定する。始動後増量分KAS=0(TFBYA=1)であれば通常の空燃比フィードバック制御(λ制御)に移行する(図4参照)。このとき、目標空燃比補正係数TFBYA=1、空燃比フィードバック補正係数ALPHA(初期値)=1となっている。一方、KAS>0(TFBYA>1)であればS13に戻り、引き続き、TFBYAを減少させる。   In S16, it is determined whether or not the post-startup increase rate KAS has become 0 (whether or not the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA has become 1). If the increased amount after starting KAS = 0 (TFBYA = 1), the routine proceeds to normal air-fuel ratio feedback control (λ control) (see FIG. 4). At this time, the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA = 1 and the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA (initial value) = 1. On the other hand, if KAS> 0 (TFBYA> 1), the process returns to S13, and subsequently TFBYA is decreased.

これにより、O2センサの活性が検出されても(空燃比フィードバック制御の開始が許可されても)、その時点における空燃比がストイキ近傍である場合には、直ちに空燃比フィードバック制御を開始することなく、始動後増量率KASが0になるのを待ってから空燃比フィードバック制御を開始することになる。但し、O2センサの活性時における空燃比がストイキ近傍であっても、その後、始動後補正率KASが0になるまでの間に、O2センサの出力電圧がストイキ領域から外れたときは、S15からS17へと進み、後述する処理が行われることになる。 As a result, even if the activity of the O 2 sensor is detected (even if the start of the air-fuel ratio feedback control is permitted), if the air-fuel ratio at that time is near the stoichiometry, the air-fuel ratio feedback control is immediately started. The air-fuel ratio feedback control is started after waiting for the increase rate KAS after starting to become zero. However, even if the air-fuel ratio at the time of activation of the O 2 sensor is near the stoichiometry, when the output voltage of the O 2 sensor deviates from the stoichiometric region until the correction factor KAS after the start becomes zero after that, The process proceeds from S15 to S17, and the process described later is performed.

S17では、O2センサの出力電圧VO2がリッチ側スライスレベルVOSL1を超えている(リッチ領域にあるか)否かを判定する。YESの場合はO2センサの活性時における空燃比がリッチであるとしてS18に進み、NOの場合はO2センサの活性時における空燃比がリーンであるとしてS19に進む。
S18では、目標空燃比補正係数TFBYAによる増量分(KAS)をカットし(ここでは0にする)、その後、通常の空燃比フィードバック制御(λ制御)に移行する。従って、このとき、目標空燃比補正係数TFBYA=1、空燃比フィードバック補正係数ALPHA(初期値)=1となっている。
In S17, the output voltage VO 2 of the O 2 sensor (it is in the rich region) exceeding the rich side slice level VO SL1 determines whether. Air-fuel ratio at the time of activity of the O 2 sensor in the case of YES advances to S18 as being rich, and if NO, it proceeds to S19 as the air-fuel ratio at the time of activity of the O 2 sensor is lean.
In S18, the amount of increase (KAS) by the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is cut (set to 0 here), and then the routine proceeds to normal air-fuel ratio feedback control (λ control). Therefore, at this time, the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA = 1 and the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA (initial value) = 1.

S19では、目標空燃比補正係数TFBYAによる増量分(KAS)をカットする(ここでは0にする)と共に、その増量分(KAS)を空燃比フィードバック補正係数ALPHAに上乗せし、その後、通常の空燃比フィードバック制御(λ制御)に移行する。従って、このとき、目標空燃比補正係数TFBYA=1、空燃比フィードバック補正係数ALPHA(初期値)=1+KASとなっている。   In S19, the amount of increase (KAS) by the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is cut (set to 0 here), and the amount of increase (KAS) is added to the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA, and then the normal air-fuel ratio Transition to feedback control (λ control). Accordingly, at this time, the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA = 1 and the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA (initial value) = 1 + KAS.

これにより、O2センサ活性時に空燃比がリッチの場合には、目標空燃比補正係数TFBYAによる増量分(KAS)をカットして、直ちに空燃比フィードバック制御が開始され、O2センサ活性時に空燃比がリーンの場合には、目標空燃比補正係数TFBYAによる増量分(KAS)をカットすると共にその増量分(KAS)を空燃比フィードバック補正係数ALPHAに上乗せしたうえで、直ちに空燃比フィードバック制御が開始されることになる。 Thus, in the case when O 2 sensor activation air-fuel ratio is rich, and cut increment by the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA the (KAS), immediately the air-fuel ratio feedback control is started, the air-fuel ratio at the time of the O 2 sensor activity Is lean, the amount of increase (KAS) by the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is cut and the amount of increase (KAS) is added to the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA, and the air-fuel ratio feedback control is immediately started. Will be.

図4は、通常の空燃比フィードバック制御(通常λ制御)のフローチャートである。
S21では、O2センサの出力電圧に基づいてリーン/リッチを判定する。リーンであればS22へ進み、リッチであればS25に進む。
S22では、リッチ→リーンへの反転時(前回リッチ)であるか否かを判定する。リッチ→リーンへの反転時であればS23へ進み、リーン状態継続中であればS24に進む。
FIG. 4 is a flowchart of normal air-fuel ratio feedback control (normal λ control).
In S21, lean / rich is determined based on the output voltage of the O 2 sensor. If lean, the process proceeds to S22, and if rich, the process proceeds to S25.
In S22, it is determined whether or not the inversion from rich to lean (previous rich). If the inversion from rich to lean is performed, the process proceeds to S23, and if the lean state is continuing, the process proceeds to S24.

S23では、空燃比フィードバック補正係数ALPHAを比較的大きく設定した比例分(比例定数)P増加させて、更新する(ALPHA=ALPHA+P)。
S24では、空燃比フィードバック補正係数ALPHAを微小の積分分(積分定数)I増加させて、更新する(ALPHA=ALPHA+I)。
S25では、リーン→リッチへの反転時(前回リーン)であるか否かを判定する。リーン→リッチへの反転時であればS26へ進み、リッチ状態継続中であればS27に進む。
In S23, the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA is increased by a relatively large proportional proportion (proportional constant) P and updated (ALPHA = ALPHA + P).
In S24, the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA is increased by a minute integral (integral constant) I and updated (ALPHA = ALPHA + I).
In S25, it is determined whether or not the reversal from lean to rich (previous lean). If the inversion from lean to rich is performed, the process proceeds to S26, and if the rich state is continued, the process proceeds to S27.

S26では、空燃比フィードバック補正係数ALPHAを比較的大きく設定した比例分P減少させて、更新する(ALPHA=ALPHA−P)。
S27では、空燃比フィードバック補正係数ALPHAを微小の積分分I減少させて、更新する(ALPHA=ALPHA−I)。
図5は、本実施形態におけるタイムチャートである。図5において、O2センサ活性時の空燃比がリッチの場合を実線、O2センサ活性時の空燃比がストイキ近傍の場合を破線で示している。
In S26, the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA is decreased and updated by a proportionally set proportional amount P (ALPHA = ALPHA-P).
In S27, the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA is reduced by a minute integral I and updated (ALPHA = ALPHA-I).
FIG. 5 is a time chart in the present embodiment. 5, the case where the air-fuel ratio at the time of the O 2 sensor activation is rich solid, the air-fuel ratio at the time of the O 2 sensor activity shows the case of near stoichiometric in broken lines.

目標空燃比補正係数TFBYAの設定により、始動直後に空燃比をリッチ化し、その後の時間経過と共に空燃比を徐々にストイキに収束させるように制御している。
ここで、O2センサの活性を検出したときに(時刻t1)、実線で示すように、O2センサの出力電圧VO2がリッチ側スライスレベルVOSL1を超えていると(すなわち、空燃比がリッチのときは)、目標空燃比補正係数TFBYAによる増量分(KAS)を0にすると共に空燃比フィードバック補正係数ALPHAを1に設定し、直ちに空燃比フィードバック制御が開始される。
By setting the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA, control is performed so that the air-fuel ratio is enriched immediately after start-up and the air-fuel ratio is gradually converged to stoichiometric with the passage of time thereafter.
Here, when the activity of the O 2 sensor is detected (time t1), as indicated by the solid line, if the output voltage VO 2 of the O 2 sensor exceeds the rich side slice level VO SL1 (that is, the air-fuel ratio becomes smaller). When rich, the amount of increase (KAS) by the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is set to 0, the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA is set to 1, and air-fuel ratio feedback control is immediately started.

このように、O2センサの活性を検出した時点で空燃比がリッチのときは、直ちに空燃比フィードバック制御を開始することで、ストイキへの収束を早めて、エミッション及び燃費を向上できる。
一方、O2センサの活性を検出したときに(時刻t1)、破線で示すように、O2センサの出力電圧VO2がリッチ側スライスレベルVOSL1とリーン側スライスレベルVOSL2の間にあると(すなわち、空燃比がストイキ近傍のときは)、引き続き、目標空燃比補正係数TFBYAを減少させ、その増量分(KAS)が0となった時点で空燃比フィードバック制御が開始される(時刻tb)。
As described above, when the air-fuel ratio is rich at the time when the activity of the O 2 sensor is detected, the air-fuel ratio feedback control is immediately started, so that the convergence to the stoichiometry can be accelerated and the emission and fuel consumption can be improved.
On the other hand, when the activity of the O 2 sensor is detected (time t1), as shown by the broken line, if the output voltage VO 2 of the O 2 sensor is between the rich side slice level VO SL1 and the lean side slice level VOSL2 ( That is, when the air-fuel ratio is in the vicinity of stoichiometry, the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is continuously decreased, and the air-fuel ratio feedback control is started when the increase (KAS) becomes 0 (time tb).

2センサ活性時における空燃比がストイキ近傍のときは、そのままであってもエミッション及び運転性に悪影響はない。しかし、空燃比フィードバック制御を開始すると、ストイキへ収束させることにはなるが、かかるフィードバック制御によって実際の空燃比が振動することになるから、かえって運転性を悪化させるおそれがある。そこで、すでに空燃比がストイキ近傍となっているときは、空燃比フィードバック制御の開始を意図的に遅らせて、すなわち、目標空燃比補正係数TFBYAによる増量分(KAS)が0になるのを待ってから空燃比フィードバック制御を開始することとし、空燃比の振動に伴う運転性の悪化を防止するようにしたものである。 When the air-fuel ratio when the O 2 sensor is active is close to the stoichiometry, there is no adverse effect on the emission and drivability even if it is left as it is. However, when the air-fuel ratio feedback control is started, the air-fuel ratio is converged to stoichiometric. However, since the actual air-fuel ratio is vibrated by the feedback control, the drivability may be deteriorated. Therefore, when the air-fuel ratio is already in the vicinity of the stoichiometry, the start of the air-fuel ratio feedback control is intentionally delayed, that is, waiting for the amount of increase (KAS) by the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA to become zero. Thus, the air-fuel ratio feedback control is started to prevent the deterioration of drivability due to the vibration of the air-fuel ratio.

この実施形態によると、O2センサの活性を検出した時点で空燃比がリッチのときは、目標空燃比補正係数TFBYAによる増量分(KAS)をカットすると共に空燃比フィードバック制御を開始する一方、O2センサ活性時における空燃比がストイキ近傍のときには、引き続き、時間経過と共に目標空燃比補正係数TFBYAによる増量分(KAS)を減少させ、この増量分(KAS)が0近傍(0又はほぼ0)になってから空燃比フィードバック制御を開始するので、運転性の悪化を抑制しつつ、ストイキへの収束を早めてエミション及び燃費を向上できる。 According to this embodiment, when the air-fuel ratio is rich when the activity of the O 2 sensor is detected, the increase (KAS) by the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is cut and the air-fuel ratio feedback control is started. 2. When the air-fuel ratio at the time of sensor activation is near the stoichiometric range, the increase amount (KAS) by the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is decreased with time, and this increase amount (KAS) is close to 0 (0 or almost 0). Since the air-fuel ratio feedback control is started after that, the convergence to the stoichiometry can be accelerated and the emission and fuel consumption can be improved while suppressing deterioration in drivability.

なお、以上では、O2センサ活性時における空燃比がストイキ近傍のときは、目標空燃比補正係数TFBYAによる増量分(KAS)が0になるのを待ってから空燃比フィードバック制御を開始するようにしているが、KASが完全に0になっていなくとも、0近傍となったときに空燃比フィードバック制御を開始するようにしても、ほぼ同様の効果が得られる。 In the above description, when the air-fuel ratio when the O 2 sensor is active is in the vicinity of stoichiometry, the air-fuel ratio feedback control is started after waiting for the increase (KAS) by the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA to become zero. However, even if KAS is not completely zero, substantially the same effect can be obtained even if the air-fuel ratio feedback control is started when it becomes close to zero.

また、O2センサ活性時における空燃比がストイキ近傍で、時間経過と共に目標空燃比補正係数TFBYAによる増量分(KAS)を減少させているときであっても、その途中でO2センサの出力電圧(空燃比)がストイキ領域を外れたときは、増量分(KAS)を0にし、空燃比フィードバック制御を開始するようにしたので、運転状態等の状況の変化によって空燃比が急変した場合であっても、ストイキへの収束性を良好に維持できる。 Further, even when the air-fuel ratio when the O 2 sensor is active is near the stoichiometry and the increase (KAS) by the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is decreased with time, the output voltage of the O 2 sensor is in the middle When (air-fuel ratio) deviates from the stoichiometric range, the amount of increase (KAS) is set to 0, and the air-fuel ratio feedback control is started, so that the air-fuel ratio suddenly changes due to changes in operating conditions and the like. However, the convergence to stoichiometry can be maintained well.

図6は、始動後の空燃比制御の第2実施形態示すフローチャートであり、上記図3に代えて用いられるものである。
図6において、S31〜S38及びS40は、図3におけるS11〜S18及びS20と同じであるので説明を省略する。
S38において、目標空燃比補正係数TFBYAによる増量分(KAS)をカット(ここでは0にする)した後、S39に進む。
FIG. 6 is a flowchart showing a second embodiment of air-fuel ratio control after startup, and is used instead of FIG.
In FIG. 6, S31 to S38 and S40 are the same as S11 to S18 and S20 in FIG.
In S38, the increase (KAS) by the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is cut (set to 0 in this case), and then the process proceeds to S39.

S39では、O2センサの出力電圧VO2がフィードバック制御開始判定スライスレベルVOSL3(<VOSL1)に達したか否かを判定し、NOの場合は、時間待ちを行う。そして、O2センサの出力電圧がVOSL3に達したら、通常の空燃比フィードバック制御(λ制御)に移行する(図4参照)。なお、このとき、目標空燃比補正係数TFBYA=1、空燃比フィードバック補正係数ALPHA(初期値)=1となっている。 In S39, it is determined whether or not the output voltage VO 2 of the O 2 sensor has reached the feedback control start determination slice level VO SL3 (<VO SL1 ). When the output voltage of the O 2 sensor reaches VO SL3 , the routine proceeds to normal air-fuel ratio feedback control (λ control) (see FIG. 4). At this time, the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA = 1 and the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA (initial value) = 1.

図7は、始動後の空燃比制御としてかかる第2実施形態を用いた場合におけるタイムチャートである。図5と同様に、O2センサ活性時の空燃比がリッチの場合を実線、O2センサ活性時の空燃比がストイキ近傍の場合を破線で示している。
目標空燃比補正係数TFBYAの設定により、始動直後に空燃比をリッチ化し、その後の時間経過と共に空燃比を徐々にストイキに収束させるように制御している。
FIG. 7 is a time chart when the second embodiment is used as the air-fuel ratio control after starting. Similar to FIG. 5, the case where the air-fuel ratio at the time of the O 2 sensor activation is rich solid, the air-fuel ratio at the time of the O 2 sensor activity shows the case of near stoichiometric in broken lines.
By setting the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA, control is performed so that the air-fuel ratio is enriched immediately after start-up and the air-fuel ratio is gradually converged to stoichiometric with the passage of time thereafter.

ここで、O2センサの活性を検出したときに(時刻t1)、実線で示すように、O2センサの出力電圧VO2がリッチ側スライスレベルVOSL1を超えていると(すなわち、空燃比がリッチのときは)、目標空燃比補正係数TFBYAによる増量分(KAS)を0にするが、第1実施形態(図5参照)と異なり、この時点(時刻t1)では空燃比フィードバック制御(λ制御)を開始せずに、O2センサの出力電圧VO2がフィードバック制御開始判定スライスレベルVOSL3に達してから空燃比フィードバック制御が開始される(時刻ta)。 Here, when the activity of the O 2 sensor is detected (time t1), as indicated by the solid line, if the output voltage VO 2 of the O 2 sensor exceeds the rich side slice level VO SL1 (that is, the air-fuel ratio becomes smaller). When rich, the amount of increase (KAS) by the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is set to 0, but unlike the first embodiment (see FIG. 5), at this time (time t1), air-fuel ratio feedback control (λ control) ), The air-fuel ratio feedback control is started after the output voltage VO 2 of the O 2 sensor reaches the feedback control start determination slice level VO SL3 (time ta).

これにより、目標空燃比補正係数TFBYAによる増量分(KAS)を0にした効果が反映された後に(検出遅れを待って)、検出空燃比(O2センサからの信号)に基づく空燃比フィードバック制御が開始されるので、図中一点鎖線で示すような過補正(過制御)を抑制して運転性の悪化を防止すると共に、ストイキへの収束を早めることができる。
一方、O2センサの活性を検出したときに(時刻t1)、O2センサの出力電圧VO2がリッチ側スライスレベルVOSL1とリーン側スライスレベルVOSL2の間にあると(すなわち、空燃比がストイキ近傍のときは)、引き続き、目標空燃比補正係数TFBYAを減少させ、その増量分(KAS)が0となった時点で空燃比フィードバック制御が開始される(時刻tb)。
As a result, after the effect of setting the amount of increase (KAS) by the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA to 0 is reflected (waiting for the detection delay), the air-fuel ratio feedback control based on the detected air-fuel ratio (signal from the O 2 sensor) Therefore, the overcorrection (overcontrol) as shown by the one-dot chain line in the figure can be suppressed to prevent the drivability from deteriorating, and the convergence to the stoichiometry can be accelerated.
On the other hand, when the activity of the O 2 sensor is detected (time t1), if the output voltage VO 2 of the O 2 sensor is between the rich side slice level VO SL1 and the lean side slice level VO SL2 (that is, the air-fuel ratio is Subsequently, the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is decreased, and the air-fuel ratio feedback control is started when the increase (KAS) becomes 0 (time tb).

なお、この実施形態では、O2センサの出力電圧がフィードバック制御開始判定スライスレベルVOSL3に達した時点で空燃比フィードバック制御を開始するようにしているが、例えば、増量分(KAS)を0にした後にO2センサの出力電圧の所定量以上変化(減少)するのを待って空燃比フィードバック制御を開始するようにしてもよい。
この実施形態によると、第1実施形態(図3)に対して、空燃比がリッチにときに空燃比センサの出力電圧がフィードバック制御開始判定スライスレベルに達した時点から、空燃比フィードバック制御を開始するようにしたので、過補正によるオーバーシュートを抑制して運転性の悪化を防止でき、また、ストイキへの収束をより早めることができる。
In this embodiment, the air-fuel ratio feedback control is started when the output voltage of the O 2 sensor reaches the feedback control start determination slice level VO SL3 . For example, the increase amount (KAS) is set to 0. After that, the air-fuel ratio feedback control may be started after waiting for the output voltage of the O 2 sensor to change (decrease) by a predetermined amount or more.
According to this embodiment, compared with the first embodiment (FIG. 3), the air-fuel ratio feedback control is started from the time when the output voltage of the air-fuel ratio sensor reaches the feedback control start determination slice level when the air-fuel ratio is rich. As a result, overshoot due to overcorrection can be suppressed to prevent deterioration in drivability, and convergence to stoichiometry can be accelerated.

図8は、始動後の空燃比制御の第3実施形態示すフローチャートであり、上記図3に代えて用いられる。
図8において、S41〜S47及びS51は、図3におけるS11〜S17及びS20と同じであるので説明を省略する。
S48では、O2センサの出力電圧(空燃比)に応じて、点火時期の進角補正量ΔIT(=f3(VO2))を設定する。具体的には、O2センサの出力電圧が高いほど(空燃比がリッチであるほど)進角補正量ΔITを大きく設定する。
FIG. 8 is a flowchart showing a third embodiment of air-fuel ratio control after startup, and is used instead of FIG.
In FIG. 8, S41 to S47 and S51 are the same as S11 to S17 and S20 in FIG.
In S48, the ignition timing advance correction amount ΔIT (= f3 (VO 2 )) is set according to the output voltage (air-fuel ratio) of the O 2 sensor. Specifically, the advance correction amount ΔIT is set to be larger as the output voltage of the O 2 sensor is higher (as the air-fuel ratio is richer).

S49では、基本点火時期ITbaseと進角補正量ΔITとから、次式により補正後の点火時期を算出し、点火プラグ7に出力する(点火時期の遅角補正を行う)。
IT=ITbase−ΔIT
なお、基本点火時期ITbaseは、エンジン回転数Ne及び基本燃料噴射量Tpに応じて割り付けられた基本点火時期マップを参照することにより算出する。また、基本点火時期ITbaseの算出には、この他、冷却水温度Twやスロットル開度TVOに基づく補正がなされるが、ここでは省略する。
In S49, the corrected ignition timing is calculated from the basic ignition timing ITbase and the advance angle correction amount ΔIT by the following equation and output to the spark plug 7 (ignition timing retardation correction is performed).
IT = ITbase-ΔIT
The basic ignition timing ITbase is calculated by referring to the basic ignition timing map assigned according to the engine speed Ne and the basic fuel injection amount Tp. In addition, the basic ignition timing ITbase is calculated based on the coolant temperature Tw and the throttle opening TVO, but is omitted here.

S50では、目標空燃比補正係数TFBYAによる増量分(KAS)をカットして(ここでは0にする)、通常の空燃比フィードバック制御(λ制御)に移行する。なお、このとき、目標空燃比補正係数TFBYA=1、空燃比フィードバック補正係数ALPHA(初期値)=1となっている。
2センサ活性時に空燃比がリッチの場合には、空燃比フィードバック制御を行うが、この空燃比フィードバック制御の開始時には、目標空燃比補正係数TFBYAによる増量分(KAS)を0にするため、空燃比が急にリーン側へと変化しトルク段差が発生するおそれがある。そして、このトルク段差はフィードバック制御開始時に空燃比がリッチであるほど大きい。そこで、空燃比フィードバック制御を開始するに際して、空燃比がリッチであるほど点火時期を進角させる(進角補正する)ことでトルクの減少分を補い、空燃比フィードバック制御の開始直後におけるトルク段差の発生を最小限に抑制する。
In S50, the increase (KAS) by the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is cut (set to 0 here), and the routine proceeds to normal air-fuel ratio feedback control (λ control). At this time, the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA = 1 and the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA (initial value) = 1.
When the air-fuel ratio is rich when the O 2 sensor is active, air-fuel ratio feedback control is performed. At the start of this air-fuel ratio feedback control, the amount of increase (KAS) by the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is set to zero. There is a risk that the fuel ratio suddenly changes to the lean side and a torque step occurs. And this torque level | step difference is so large that an air fuel ratio is rich at the time of feedback control start. Therefore, when starting the air-fuel ratio feedback control, the richer the air-fuel ratio, the more the amount of torque step immediately after the start of the air-fuel ratio feedback control is compensated by advancing the ignition timing (correcting the advance angle). Minimize occurrence.

これにより、始動直後において、ストイキへの収束を早めてエミッション及び燃費を向上しつつ、空燃比フィードバック制御の開始直後におけるトルク段差の発生を最小限に抑制できる。
なお、この実施形態では、点火時期を進角補正することにより空燃比フィードバック制御の開始直後のトルク段差を抑制するようにしているが、空燃比フィードバック制御の開始(オープン制御からフィードバック制御への切り換え)時におけるトルク減少分を補うものであれば他の制御であってもよく、例えば、点火時期の進角補正に代えて、又は加えて、吸入空気量Qaを増量補正するようにしてもよい。この場合、O2センサの出力電圧が高いほど(空燃比がリッチであるほど)吸入空気量を増量させることになる。
Thereby, immediately after the start, the convergence to the stoichiometric can be accelerated to improve the emission and the fuel consumption, and the occurrence of the torque step immediately after the start of the air-fuel ratio feedback control can be suppressed to the minimum.
In this embodiment, the ignition timing is corrected to advance to suppress the torque step immediately after the start of air-fuel ratio feedback control. However, the start of air-fuel ratio feedback control (switching from open control to feedback control) is performed. ) Other control may be used as long as it compensates the torque decrease at the time. For example, instead of or in addition to the advance correction of the ignition timing, the intake air amount Qa may be corrected to increase. . In this case, the intake air amount is increased as the output voltage of the O 2 sensor is higher (as the air-fuel ratio is richer).

図9は、始動後の空燃比制御として上記第3実施形態を用いた場合におけるタイムチャートである。図5、図7と同様に、O2センサ活性時の空燃比がリッチの場合を実線、O2センサ活性時の空燃比がストイキ近傍の場合を破線で示している。
目標空燃比補正係数TFBYAの設定により、始動直後に空燃比をリッチ化し、その後の時間経過と共に空燃比を徐々にストイキに収束させるように制御している。
FIG. 9 is a time chart when the third embodiment is used as the air-fuel ratio control after starting. 5, similarly to FIG. 7, a case where the air-fuel ratio at the time of the O 2 sensor activation is rich solid, the air-fuel ratio at the time of the O 2 sensor activity shows the case of near stoichiometric in broken lines.
By setting the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA, control is performed so that the air-fuel ratio is enriched immediately after start-up and the air-fuel ratio is gradually converged to stoichiometric with the passage of time thereafter.

ここで、O2センサの活性を検出したときに(時刻t1)、実線で示すように、O2センサの出力電圧VO2がリッチ側スライスレベルVOSL1を超えていると(すなわち、空燃比がリッチのときは)、目標空燃比補正係数TFBYAによる増量分(KAS)を0にすると共に空燃比フィードバック補正係数ALPHAを1に設定し、直ちに空燃比フィードバック制御が開始される。このとき、空燃比フィードバック制御の開始に伴うトルク減少分を補うトルク補正制御(点火時期の進角補正又は/及び吸入空気量Qaの増量補正)も開始される。 Here, when the activity of the O 2 sensor is detected (time t1), as indicated by the solid line, if the output voltage VO 2 of the O 2 sensor exceeds the rich side slice level VO SL1 (that is, the air-fuel ratio becomes smaller). When rich, the amount of increase (KAS) by the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is set to 0, the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA is set to 1, and air-fuel ratio feedback control is immediately started. At this time, torque correction control (ignition timing advance correction or / and intake air amount Qa increase correction) that compensates for the torque decrease associated with the start of air-fuel ratio feedback control is also started.

このように、O2センサの活性を検出した時点で空燃比がリッチのときは、直ちに空燃比フィードバック制御を開始すると共に、トルク補正制御を実行することで、ストイキへの収束を早めて、エミッション及び燃費を向上しつつ、空燃比フィードバック制御の開始に伴うトルク段差(増量分KASを0にすることで生じるトルク減少)の発生を抑制して運転性の悪化を防止できる。 As described above, when the air-fuel ratio is rich at the time when the activity of the O 2 sensor is detected, the air-fuel ratio feedback control is started immediately and the torque correction control is executed to accelerate the convergence to the stoichiometric emission. In addition, while improving fuel efficiency, it is possible to prevent the deterioration of drivability by suppressing the occurrence of a torque step (torque reduction caused by setting the increase KAS to 0) accompanying the start of air-fuel ratio feedback control.

一方、O2センサの活性を検出したときに(時刻t1)、破線で示すように、O2センサの出力電圧VO2がリッチ側スライスレベルVOSL1とリーン側スライスレベルVOSL2の間にあると(すなわち、空燃比がストイキ近傍のときは)、引き続き、目標空燃比補正係数TFBYAを減少させ、その増量分(KAS)が0となった時点で空燃比フィードバック制御が開始される(時刻tb)。 On the other hand, when the activity of the O 2 sensor is detected (time t1), as shown by the broken line, if the output voltage VO 2 of the O 2 sensor is between the rich side slice level VO SL1 and the lean side slice level VOSL2 ( That is, when the air-fuel ratio is in the vicinity of stoichiometry, the target air-fuel ratio correction coefficient TFBYA is continuously decreased, and the air-fuel ratio feedback control is started when the increase (KAS) becomes 0 (time tb).

この実施形態によると、空燃比フィードバック制御の開始時にトルク補正制御(点火時期の進角補正、吸入空気量の増量補正等)を実行するので、ストイキへの収束を早めて、エミッション及び燃費を向上しつつ、空燃比フィードバック制御の開始に伴うトルク段差の発生を抑制して運転性の悪化を防止できる。
なお、第3実施形態においても、第2実施形態(図5)のように、空燃比がリッチのときは、O2センサの出力電圧VO2がフィードバック制御開始判定スライスレベルVOSL3に達してから空燃比フィードバック制御を開始するようにしてもよい。このようにすれば、トルク補正制御によるトルク増大分をより小さなものにできる。
According to this embodiment, torque correction control (ignition timing advance correction, intake air amount increase correction, etc.) is executed at the start of air-fuel ratio feedback control, so that convergence to stoichiometry is accelerated and emissions and fuel consumption are improved. However, it is possible to prevent the deterioration of drivability by suppressing the generation of torque steps accompanying the start of air-fuel ratio feedback control.
In the third embodiment, as in the second embodiment (FIG. 5), when the air-fuel ratio is rich, the output voltage VO 2 of the O 2 sensor reaches the feedback control start determination slice level VO SL3. Air-fuel ratio feedback control may be started. In this way, the amount of torque increase by torque correction control can be made smaller.

本発明の一実施形態を示すエンジンのシステム図である。1 is a system diagram of an engine showing an embodiment of the present invention. 燃料噴射量演算ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a fuel injection amount calculation routine. 始動後の空燃比制御の第1実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows 1st Embodiment of the air fuel ratio control after a start. 空燃比フィードバック制御ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of an air-fuel ratio feedback control routine. 第1実施形態のタイムチャートである。It is a time chart of a 1st embodiment. 始動後の空燃比制御の第2実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows 2nd Embodiment of the air fuel ratio control after a start. 第2実施形態のタイムチャートである。It is a time chart of a 2nd embodiment. 始動後の空燃比制御の第3実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows 3rd Embodiment of the air fuel ratio control after a start. 第3実施形態のタイムチャートである。It is a time chart of a 3rd embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…エンジン、スロットル弁…4、6…燃料噴射弁、7…点火プラグ、12…ECU、17…O2センサ 1 ... engine, the throttle valve ... 4,6 ... fuel injection valve, 7 ... spark plug, 12 ... ECU, 17 ... O 2 sensor

Claims (8)

始動直後に空燃比をリッチ化し、時間経過と共に空燃比を徐々にストイキに収束させるように設定される目標空燃比補正係数と、空燃比フィードバック制御条件にて空燃比センサからの信号に基づいて空燃比をストイキに収束させるように設定される空燃比フィードバック補正係数とを用いて、燃料噴射量を演算・制御するエンジンの空燃比制御装置において、
前記空燃比センサの活性を検出した時点で、前記目標空燃比補正係数による増量分をカットする第1の制御と、
前記空燃比センサの活性を検出した後も、引き続き、時間経過と共に前記目標空燃比補正係数を減少させる第2の制御と、を選択可能に構成し、
前記空燃比センサの活性を検出した時点で、該空燃比センサの出力がリッチ領域にあるときは前記第1の制御を、前記空燃比センサの出力が所定のストイキ領域にあるときは前記第2の制御を選択することを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
Immediately after start-up, the air-fuel ratio is enriched, and over time, the air-fuel ratio is gradually converged to the stoichiometric value. In an air-fuel ratio control device for an engine that calculates and controls a fuel injection amount using an air-fuel ratio feedback correction coefficient that is set so as to converge the fuel ratio to stoichiometry,
A first control that cuts off the amount of increase by the target air-fuel ratio correction coefficient when detecting the activity of the air-fuel ratio sensor;
After the activity of the air-fuel ratio sensor is detected, the second control for reducing the target air-fuel ratio correction coefficient over time can be selected.
When the air-fuel ratio sensor activity is detected, the first control is performed when the output of the air-fuel ratio sensor is in a rich region, and the second control is performed when the output of the air-fuel ratio sensor is in a predetermined stoichiometric region. An air-fuel ratio control apparatus for an engine characterized by selecting the control.
前記空燃比センサの活性を検出した時点で、前記空燃比センサの出力がリッチ領域にあるときは、前記目標空燃比補正係数による増量分をカットすると共に、空燃比フィードバック制御を開始することを特徴とする請求項1記載のエンジンの空燃比制御装置。   When the output of the air-fuel ratio sensor is in a rich region at the time when the activity of the air-fuel ratio sensor is detected, the amount of increase by the target air-fuel ratio correction coefficient is cut and air-fuel ratio feedback control is started. The engine air-fuel ratio control apparatus according to claim 1. 前記空燃比センサの活性を検出した時点で、前記空燃比センサの出力がリッチ領域にあるときは、前記目標空燃比補正係数による増量分をカットした後、前記空燃比センサの出力が所定のフィードバック制御開始判定スライスレベルに達してから空燃比フィードバック制御を開始することを特徴とする請求項1記載のエンジンの空燃比制御装置。   If the output of the air-fuel ratio sensor is in a rich region at the time when the activity of the air-fuel ratio sensor is detected, the amount of increase by the target air-fuel ratio correction coefficient is cut, and then the output of the air-fuel ratio sensor is fed back to a predetermined feedback 2. The air-fuel ratio control apparatus for an engine according to claim 1, wherein the air-fuel ratio feedback control is started after reaching the control start determination slice level. 前記空燃比センサの活性を検出した時点で、前記空燃比センサの出力が所定のストイキ領域にあるときは、時間経過と共に前記目標空燃比補正係数を減少させ、該目標空燃比補正係数による増量分が0近傍になってから空燃比フィードバック制御を開始することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のエンジンの空燃比制御装置。   When the output of the air-fuel ratio sensor is detected and the output of the air-fuel ratio sensor is in a predetermined stoichiometric region, the target air-fuel ratio correction coefficient is decreased with time, and the amount of increase by the target air-fuel ratio correction coefficient is increased. The air-fuel ratio control apparatus for an engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the air-fuel ratio feedback control is started after the value becomes close to zero. 前記目標空燃比補正係数を減少させる途中で、前記空燃比センサの出力が所定のストイキ領域を外れたときには、前記目標空燃比補正係数による増量分をカットし、空燃比フィードバック制御を開始するようにしたことを特徴とする請求項4記載のエンジンの空燃比制御装置。   While the target air-fuel ratio correction coefficient is being decreased, when the output of the air-fuel ratio sensor deviates from a predetermined stoichiometric range, the increase by the target air-fuel ratio correction coefficient is cut and air-fuel ratio feedback control is started. The engine air-fuel ratio control apparatus according to claim 4, wherein 前記空燃比フィードバック制御を開始すると共に、前記目標空燃比補正係数による増量分をカットすることで生じる減少分を補うようにトルク補正制御を行うことを特徴とする請求項2〜5のいずれか1つに記載のエンジンの空燃比制御装置。   6. The torque correction control according to claim 2, wherein the air-fuel ratio feedback control is started and torque correction control is performed so as to compensate for a decrease caused by cutting off the increase due to the target air-fuel ratio correction coefficient. An air-fuel ratio control device for an engine according to one of the above. 前記トルク補正制御は、活性を検出した時点における前記空燃比センサの出力に基づいて補正量を設定することを特徴とする請求項6記載のエンジンの空燃比制御装置。   7. The engine air-fuel ratio control apparatus according to claim 6, wherein the torque correction control sets a correction amount based on an output of the air-fuel ratio sensor at the time when activity is detected. 前記トルク補正制御は、点火時期の進角補正又は吸入空気量の増量補正の少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項6又は7記載のエンジンの空燃比制御装置。
The engine air-fuel ratio control apparatus according to claim 6 or 7, wherein the torque correction control performs at least one of ignition timing advance correction and intake air amount increase correction.
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