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JPH048284Y2 - - Google Patents

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Publication number
JPH048284Y2
JPH048284Y2 JP19591085U JP19591085U JPH048284Y2 JP H048284 Y2 JPH048284 Y2 JP H048284Y2 JP 19591085 U JP19591085 U JP 19591085U JP 19591085 U JP19591085 U JP 19591085U JP H048284 Y2 JPH048284 Y2 JP H048284Y2
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JP
Japan
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air
fuel ratio
sensor
lean
rich
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Application number
JP19591085U
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Japanese (ja)
Other versions
JPS62105345U (en
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Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP19591085U priority Critical patent/JPH048284Y2/ja
Priority to US06/831,566 priority patent/US4739614A/en
Priority to CA000502580A priority patent/CA1253595A/en
Publication of JPS62105345U publication Critical patent/JPS62105345U/ja
Priority to US07/515,183 priority patent/USRE33942E/en
Application granted granted Critical
Publication of JPH048284Y2 publication Critical patent/JPH048284Y2/ja
Expired legal-status Critical Current

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は触媒コンバータの上流側およびそのコ
ンバータ内に空燃比センサ(本明細書では、酸素
濃度センサ(O2センサ))を設け、上流側のO2
ンサによる空燃比フイードバツク制御に加えて触
媒コンバータ内のO2センサによる空燃比フイー
ドバツク制御を行う内燃機関の空燃比制御装置に
関する。
[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The invention provides an air-fuel ratio sensor (in this specification, an oxygen concentration sensor (O 2 sensor)) on the upstream side of a catalytic converter and inside the converter, and The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine that performs air-fuel ratio feedback control using an O 2 sensor in a catalytic converter in addition to air-fuel ratio feedback control using an O 2 sensor in a catalytic converter.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

単なる空燃比フイードバツク制御(シングル
O2センサシステム)では、酸素濃度を検出する
O2センサをできるだけ燃焼室に近い排気系の箇
所、すなわち触媒コンバータより上流である排気
マニホールドの集合部分に設けているが、O2
ンサの出力特性のばらつきのために空燃比の制御
精度の改善に支障が生じている。かかるO2セン
サの出力特性のばらつきおよび燃料噴射弁等の部
品のばらつき、経時あるいは経年的変化を補償す
るために、触媒コンバータの下流に第2のO2
ンサを設け、上流側O2センサによる空燃比フイ
ードバツク制御に加えて下流側O2センサによる
空燃比フイードバツク制御を行うダブルO2セン
サシステムが既に提案されている。このダブル
O2センサシステムでは、触媒コンバータの下流
側に設けられたO2センサは、上流側O2センサに
比較して、低い応答速度を有するものの、次の理
由により出力特性のばらつきが小さいという利点
を有している。
Simple air-fuel ratio feedback control (single
O2 sensor system) detects oxygen concentration
The O 2 sensor is installed in the exhaust system as close to the combustion chamber as possible, that is, in the exhaust manifold assembly section upstream of the catalytic converter, but due to variations in the output characteristics of the O 2 sensor, it is difficult to improve the accuracy of air-fuel ratio control. There is a problem. In order to compensate for variations in the output characteristics of the O 2 sensor, variations in parts such as fuel injection valves, and changes over time or aging, a second O 2 sensor is provided downstream of the catalytic converter, and the upstream O 2 sensor A double O 2 sensor system has already been proposed that performs air-fuel ratio feedback control using a downstream O 2 sensor in addition to air-fuel ratio feedback control. this double
In the O 2 sensor system, the O 2 sensor installed downstream of the catalytic converter has a lower response speed than the upstream O 2 sensor, but it has the advantage of less variation in output characteristics for the following reasons. have.

(1) 触媒コンバータの下流では、排気温が低いの
で熱的影響が少ない。
(1) Downstream of the catalytic converter, the exhaust gas temperature is low, so there is little thermal influence.

(2) 触媒コンバータの下流では、種々の毒が触媒
にトラツプされているので下流側O2センサの
被毒量は少ない。
(2) Since various poisons are trapped in the catalyst downstream of the catalytic converter, the amount of poisoning of the downstream O 2 sensor is small.

(3) 触媒コンバータの下流では排気ガスは十分に
混合されており、しかも、排気ガス中の酸素濃
度は平衡状態に近い値になつている。
(3) The exhaust gas is sufficiently mixed downstream of the catalytic converter, and the oxygen concentration in the exhaust gas is close to an equilibrium state.

従つて、上述のごとく、2つのO2センサの出
力にもとづく空燃比フイードバツク制御(ダブル
O2センサシステム)により、上流側O2センサの
出力特性のばらつきを下流側O2センサにより吸
収できる。実際に、第2図に示すように、シング
ルO2センサシステムでは、O2センサの出力特性
が悪化した場合には、排気エミツシヨン特性に直
接影響するのに対し、ダブルO2センサシステム
では、上流側O2センサの出力特性が悪化しても、
排気エミツシヨン特性は悪化しない。つまり、ダ
ブルO2センサシステムにおいては、下流側O2
ンサが安定な出力特性を維持している限り、良好
な排気エミツシヨンが保証される。
Therefore, as mentioned above, air - fuel ratio feedback control (double
O 2 sensor system) allows variations in the output characteristics of the upstream O 2 sensor to be absorbed by the downstream O 2 sensor. In fact, as shown in Figure 2, in a single O 2 sensor system, if the output characteristics of the O 2 sensor deteriorate, it directly affects the exhaust emission characteristics, whereas in a double O 2 sensor system, the upstream Even if the output characteristics of the side O2 sensor deteriorate,
Exhaust emission characteristics are not deteriorated. In other words, in the double O 2 sensor system, good exhaust emissions are guaranteed as long as the downstream O 2 sensor maintains stable output characteristics.

〔考案が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention attempts to solve]

しかしながら、上述のダブルO2センサシステ
ムにおいては、O2センサとしては参照ガス(一
般に大気)を必要とするジルコニア型を用いてお
り、従つて、特に、触媒コンバータ下流に位置す
る下流側O2センサは、車両が河川、沼地、池等
を走行した場合には、参照ガス側に水、泥等が流
入し、この結果、出力低下を招くという問題点が
あつた。しかも、上述の下流側O2センサは低温
側に位置しているために未然ガスの影響を受易
く、従つて、正確な理論空燃比を検出できないと
いう問題点もあつた。
However, in the double O 2 sensor system described above, the O 2 sensor is of the zirconia type, which requires a reference gas (generally atmospheric air), and therefore, in particular the downstream O 2 sensor located downstream of the catalytic converter. However, when a vehicle drives through a river, swamp, pond, etc., water, mud, etc. flow into the reference gas side, resulting in a reduction in output. Furthermore, since the aforementioned downstream O 2 sensor is located on the low temperature side, it is susceptible to the influence of unforeseen gas, and therefore there is a problem in that it cannot accurately detect the stoichiometric air-fuel ratio.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本考案の目的は、水、泥等が流入した場合にも
O2センサの出力低下を招くことなく、しかも、
正確な理論空燃比の検出ができるダブルO2セン
サシステムを提案することであり、その構成は、
上記下流側O2センサとして半導体式O2センサを
用い、この半導体式O2センサを高温側の触媒コ
ンバータ内に設けたことにある。
The purpose of this invention is to prevent water, mud, etc. from flowing in.
Without causing a decrease in the output of the O 2 sensor, and
The purpose is to propose a double O2 sensor system that can accurately detect the stoichiometric air-fuel ratio, and its configuration is as follows:
A semiconductor O 2 sensor is used as the downstream O 2 sensor, and this semiconductor O 2 sensor is provided inside the catalytic converter on the high temperature side.

なお、ジルコニア型O2センサを触媒コンバー
タ特にその中央部に設けることは、素子長を大き
くしなければならず、このため、熱歪みが生じ、
自動車の場合に約50℃/sという熱的衝撃に耐え
られないと共に、素子のシーリングたとえばタル
ク、Cuパツキンが耐熱性でないということから、
不可能である。
Note that installing a zirconia-type O 2 sensor in the catalytic converter, especially in the center, requires a large element length, which causes thermal distortion.
In the case of automobiles, it cannot withstand the thermal shock of about 50℃/s, and the sealing material of the device, such as talc and Cu packing, is not heat resistant.
It's impossible.

〔作用〕[Effect]

半導体式O2センサは、ジルコニア型のものに
比して、参照ガスが不要であること、検出部とセ
ンサのハウジング取付部との間隔の自由度がある
ことから、触媒コンバータ内に設けることがで
き、これにより、水、泥等が流入しても出力低下
はなく、また、触媒コンバータの触媒温度の影響
で活性化し易く、従つて、正確な理論空燃比の検
出が可能となる。
Compared to zirconia-type sensors, semiconductor-type O 2 sensors do not require a reference gas and have more freedom in determining the distance between the detection part and the sensor housing mounting part, so they can be installed inside the catalytic converter. As a result, there is no reduction in output even if water, mud, etc. enter, and the catalyst is easily activated by the influence of the catalyst temperature of the catalytic converter, thus making it possible to accurately detect the stoichiometric air-fuel ratio.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面により本考案の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本考案に係る内燃機関の空燃比制御装
置の一実施例を示す全体概要図である。第1図に
おいて、機関本体1の吸気通路2にはエアフロー
メータ3が設けられている。エアフローメータ3
は吸入空気量を直接計測するものであつて、ポテ
ンシヨメータを内蔵して吸入空気量に比例したア
ナログ電圧の出力信号を発生する。この出力信号
は制御回路10のマルチプレクサ内蔵A/D変換
器101に供給されている。デイストリビユータ
4には、その軸がたとえばクランク角に換算して
720°毎に基準位置検出用パルス信号を発生するク
ランク角センサ5およびクランク角に換算して
30°毎に基準位置検出用パルス信号を発生するク
ランク角センサ6が設けられている。これらクラ
ンク角センサ5,6のパルス信号は制御回路10
の入出力インターフエイス102に供給され、こ
のうち、クランク角センサ6の出力はCPU10
3の割込み端子に供給される。
FIG. 1 is an overall schematic diagram showing an embodiment of an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to the present invention. In FIG. 1, an air flow meter 3 is provided in an intake passage 2 of an engine body 1. As shown in FIG. air flow meter 3
The device directly measures the amount of intake air, and includes a built-in potentiometer to generate an analog voltage output signal proportional to the amount of intake air. This output signal is supplied to an A/D converter 101 with a built-in multiplexer of the control circuit 10. Distributor 4 has an axis whose axis is converted into a crank angle, for example.
The crank angle sensor 5 generates a reference position detection pulse signal every 720° and converts it into a crank angle.
A crank angle sensor 6 is provided that generates a reference position detection pulse signal every 30 degrees. The pulse signals of these crank angle sensors 5 and 6 are transmitted to the control circuit 10.
The output of the crank angle sensor 6 is supplied to the input/output interface 102 of the CPU 10.
3 interrupt terminal.

さらに、吸気通路2には各気筒毎に燃料供給系
から加圧燃料を吸気ポートへ供給するための燃料
噴射弁7が設けられている。
Further, the intake passage 2 is provided with a fuel injection valve 7 for supplying pressurized fuel from a fuel supply system to the intake port for each cylinder.

また、機関本体1のシリンダブロツクのウオー
タジヤケツト8には、冷却水の温度を検出するた
めの水温センサ9が設けられている。水温センサ
9は冷却水の温度THWに応じたアナログ電圧の
電気信号を発生する。この出力もA/D変換器1
01に供給されている。
Further, the water jacket 8 of the cylinder block of the engine body 1 is provided with a water temperature sensor 9 for detecting the temperature of cooling water. The water temperature sensor 9 generates an analog voltage electrical signal according to the temperature THW of the cooling water. This output is also from A/D converter 1
01.

排気マニホールド11より下流側の排気系に
は、排気ガス中の3つの有害成分HC,CO,
NOxを同時に浄化する三元触媒を収容する触媒
コンバータ12が設けられている。
The exhaust system downstream of the exhaust manifold 11 contains three harmful components in the exhaust gas: HC, CO,
A catalytic converter 12 is provided that houses a three-way catalyst that simultaneously purifies NOx.

排気マニホールド11には、すなわち触媒コン
バータ12の上流側には第1のO2センサ13が
設けられ、触媒コンバータ12の中には第2の
O2センサ14が設けられている。O2センサ13,
15は排気ガス中の酸素成分濃度に応じた電気信
号を発生する。すなわち、O2センサ13,15
は空燃比が理論空燃比に対してリーン側かリツチ
側かに応じて、異なる出力電圧を制御回路10で
A/D変換器101に発生する。
A first O 2 sensor 13 is provided in the exhaust manifold 11, that is, on the upstream side of the catalytic converter 12, and a second O 2 sensor 13 is provided in the catalytic converter 12.
An O 2 sensor 14 is provided. O2 sensor 13,
Reference numeral 15 generates an electric signal according to the concentration of oxygen components in the exhaust gas. That is, O 2 sensors 13, 15
The control circuit 10 generates different output voltages in the A/D converter 101 depending on whether the air-fuel ratio is lean or rich with respect to the stoichiometric air-fuel ratio.

ここで、上流側O2センサ13はジルコニア型
を用い、触媒内O2センサ14は半導体式を用い
る。なお、触媒内O2センサ14にはその素子温
を使用可能領域にするためにヒータが設けられて
いる。
Here, the upstream O 2 sensor 13 uses a zirconia type, and the in-catalyst O 2 sensor 14 uses a semiconductor type. Note that the in-catalyst O 2 sensor 14 is provided with a heater in order to keep its element temperature within a usable range.

制御回路10は、たとえばマイクロコンピユー
タとして構成され、A/D変換器101、入出力
インターフエイス102,CPU103の外に、
ROM104,RAM105、バツクアツプRAM
106、クロツク発生回路107等が設けられて
いる。
The control circuit 10 is configured as a microcomputer, for example, and includes an A/D converter 101, an input/output interface 102, a CPU 103, and
ROM104, RAM105, backup RAM
106, a clock generation circuit 107, etc. are provided.

また、制御回路10において、ダウンカウンタ
108、フリツプフロツプ109、および駆動回
路110は燃料噴射弁7を制御するためのもので
ある。すなわち、後述のルーチンにおいて、燃料
噴射量TAUが演算されると、燃料噴射量TAUが
ダウンカウンタ108にプリセツトされると共に
フリツプフロツプ109もセツトされる。この結
果、駆動回路110が燃料噴射弁7に付勢を開始
する。他方、ダウンカウンタ108がクロツク信
号(図示せず)を計数して最後にそのキヤリアウ
ト端子が“1”レベルとなつたときに、フリツプ
フロツプ109がセツトされて駆動回路110は
燃料噴射弁7の付勢を停止する。つまり、上述の
燃料噴射量TAUだけ燃料噴射弁7は付勢され、
従つて、燃料噴射量TAUに応じた量の燃料が機
関本体1の燃焼室に送り込まれることになる。
Further, in the control circuit 10, a down counter 108, a flip-flop 109, and a drive circuit 110 are for controlling the fuel injection valve 7. That is, in the routine described later, when the fuel injection amount TAU is calculated, the fuel injection amount TAU is preset in the down counter 108 and the flip-flop 109 is also set. As a result, the drive circuit 110 starts energizing the fuel injection valve 7. On the other hand, when the down counter 108 counts the clock signal (not shown) and finally its carry out terminal reaches the "1" level, the flip-flop 109 is set and the drive circuit 110 activates the fuel injector 7. stop. In other words, the fuel injection valve 7 is energized by the above-mentioned fuel injection amount TAU,
Therefore, an amount of fuel corresponding to the fuel injection amount TAU is sent into the combustion chamber of the engine body 1.

さらに、制御回路10において、111は触媒
内O2センサ14のヒータの通電を行う駆動回路
であつて、たとえば触媒内O2センサ14の素子
温が低いときにはその出力信号がローレベルにあ
る場合、触媒内O2センサ14の出力レベルがロ
ーレベルのときにヒータ通電を行うようにする。
Furthermore, in the control circuit 10, 111 is a drive circuit that energizes the heater of the catalyst O 2 sensor 14, and for example, when the element temperature of the catalyst O 2 sensor 14 is low, the output signal is at a low level. The heater is energized when the output level of the in-catalyst O 2 sensor 14 is low level.

なお、CPU103の割込み発生は、A/D変
換器101のA/D変換終了時、入出力インター
フエイス102がクランク角センサ6のパルス信
号を受信した時、クロツク発生回路107からの
割込信号を受信した時、等である。
Note that the CPU 103 generates an interrupt when the A/D converter 101 finishes A/D conversion, when the input/output interface 102 receives the pulse signal from the crank angle sensor 6, and when the interrupt signal from the clock generation circuit 107 is generated. When received, etc.

エアフローメータ3の吸入空気量データQおよ
び冷却水温データTHWは所定時間毎に実行され
るA/D変換ルーチンによつて取込まれてRAM
105の所定領域に格納される。つまり、RAM
105におけるデータQおよびTHWは所定時間
毎に更新されている。また、回転速度データNe
はクランク角センサ6の30°CA毎の割込みによつ
て演算されてRAM105の所定領域に格納され
る。
The intake air amount data Q and cooling water temperature data THW of the air flow meter 3 are taken in by an A/D conversion routine executed at predetermined intervals and stored in the RAM.
105 in a predetermined area. In other words, RAM
Data Q and THW in 105 are updated at predetermined intervals. Also, rotation speed data Ne
is calculated by an interrupt of the crank angle sensor 6 every 30° CA and stored in a predetermined area of the RAM 105.

第3図は第1図の触媒内O2センサ14の外観
図、第4図はその断面図である。第3図、第4図
を参照して触媒内O2センサ14を説明すると、
検出部としての酸化物半導体素子141およびヒ
ータ(図示せず)を外部にセンサ取付用フランジ
142aおよびガス交換用の孔142bを有する
中空円筒体ハウジング142に挿入し、無機質系
接着剤143を用いて固定する。そして、検出部
の出力端子、ヒータ端子およびアースにそれぞれ
接続されたワイヤ144,145,146をセラ
ミツク製碍子管147を介してハウジング142
から外部へ引き出してある。これらワイヤ14
4,146は制御回路10に接続され、ワイヤ1
45は接地物体へ接続される。このような半導体
式O2センサはたとえば特開昭55−124057号公報
に記載されており、上述のごとく、ジルコニア型
のものに比して、参照ガスが不要であり、また、
検出部とセンサのハウジング取付部との間隔の自
由度があるという利点を有する。
FIG. 3 is an external view of the in-catalyst O 2 sensor 14 shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a sectional view thereof. The in-catalyst O 2 sensor 14 will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.
An oxide semiconductor element 141 as a detection part and a heater (not shown) are inserted into a hollow cylindrical housing 142 having an external sensor mounting flange 142a and a gas exchange hole 142b, and an inorganic adhesive 143 is used. Fix it. Then, wires 144, 145, 146 connected to the output terminal of the detection section, the heater terminal, and the ground are connected to the housing 142 through a ceramic insulator tube 147.
It is pulled out from the outside. These wires 14
4,146 is connected to the control circuit 10, and the wire 1
45 is connected to a grounded object. Such a semiconductor type O 2 sensor is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 124057/1982, and as mentioned above, compared to the zirconia type, it does not require a reference gas, and also
This has the advantage that there is a degree of freedom in determining the distance between the detection section and the housing mounting section of the sensor.

第5図〜第7図は触媒内O2センサ14の取付
け配置を説明するためのものである。なお、第5
図は触媒コンバータ12の外観図、第6図はその
後方から見た外観図、第7図はその内部を示す図
である。この場合、触媒コンバータ12はシング
ルベツトモノリス触媒を搭載しているものとす
る。このように、触媒内O2センサ14の先端は
モノリス触媒の中心位置に配置される。なお、こ
の場合、触媒温CCoセンサも内蔵される。
5 to 7 are for explaining the mounting arrangement of the in-catalyst O 2 sensor 14. In addition, the fifth
6 is an external view of the catalytic converter 12, FIG. 6 is an external view of the catalytic converter 12 as seen from the rear, and FIG. 7 is an internal view of the catalytic converter 12. In this case, it is assumed that the catalytic converter 12 is equipped with a single bed monolith catalyst. In this way, the tip of the in-catalyst O 2 sensor 14 is located at the center of the monolithic catalyst. In this case, a catalyst temperature CCo sensor is also built-in.

また、触媒コンバータ12がダブルベツドモノ
リス触媒を搭載している場合には、第8図に示す
ごとく、触媒内O2センサ14は第1段目のモノ
リス触媒と第2段目のモノリス触媒との間の間隙
に設けられ、触媒内O2センサ14の先端は触媒
コンバータ12の中央部に配置される。
Furthermore, when the catalytic converter 12 is equipped with a double bed monolith catalyst, as shown in FIG. The tip of the in-catalyst O 2 sensor 14 is placed in the center of the catalytic converter 12 .

このようにして、触媒内O2センサ14の先端
を触媒コンバータ12の中央部に設置すると、触
媒内O2センサ14の早期の活性化が達成される。
つまり、第9図に示すように、たとえば0から60
Km/h定常走行を行つた場合には、触媒コンバー
タ12内のa,b,c点での温度上昇度に相違が
あり、中央部であるa点の温度上昇が最も早いか
らである。従つて、触媒コンバータ12内の中央
部にその先端が設けられた触媒内O2センサ14
は早期に活性化されて正確な理論空燃比の検出が
可能となる。
In this way, by installing the tip of the in-catalyst O 2 sensor 14 in the center of the catalytic converter 12, early activation of the in-catalyst O 2 sensor 14 is achieved.
That is, as shown in Figure 9, for example, from 0 to 60
This is because when the vehicle is traveling steadily for Km/h, there are differences in the degree of temperature rise at points a, b, and c in the catalytic converter 12, and the temperature rise at point a, which is the central portion, is the fastest. Therefore, the in-catalyst O 2 sensor 14 whose tip is provided in the center of the catalytic converter 12
is activated early, making it possible to accurately detect the stoichiometric air-fuel ratio.

また、第10図に示すごとく、触媒コンバータ
12の上流では、H2,CO,HC等の未燃ガスの
影響があるために上流側O2センサ13の出力特
性は正確な理論空燃比(λ=1)を検出できない
が、触媒コンバータ12の近傍もしくは下流側で
は未然ガスの影響がないために触媒内O2センサ
14の出力特性は良好に保持され正確な理論空燃
比を検出できる。
Furthermore, as shown in FIG. 10, upstream of the catalytic converter 12, there is an influence of unburned gases such as H 2 , CO, and HC, so the output characteristics of the upstream O 2 sensor 13 are determined by the accurate stoichiometric air-fuel ratio (λ =1) cannot be detected, but since there is no influence of gas near or downstream of the catalytic converter 12, the output characteristics of the in-catalyst O 2 sensor 14 are maintained well, and an accurate stoichiometric air-fuel ratio can be detected.

第11図は上流側O2センサ13の出力にもと
づいて空燃比補正係数FAFを演算する第1の空
燃比フイードバツク制御ルーチンであつて、所定
時間たとえば4ms毎に実行される。
FIG. 11 shows a first air-fuel ratio feedback control routine for calculating an air-fuel ratio correction coefficient FAF based on the output of the upstream O 2 sensor 13, and is executed every predetermined period of time, for example, every 4 ms.

ステツプ1101では、上流側O2センサ13によ
る空燃比の閉ループ(フイードバツク)条件が成
立しているか否かを判定する。たとえば、冷却水
温が所定値以下の時、機関始動中、始動後増量
中、暖機増量中、パワー増量中、上流側O2セン
サ13の出力信号が一度も反転していない時、燃
料カツト中等はいずれも閉ループ条件が不成立で
あり、その他の場合が閉ループ条件成立である。
閉ループ条件が不成立のときには、ステツプ1127
に直接進む。他方、閉ループ条件成立の場合はス
テツプ1102に進む。
In step 1101, it is determined whether a closed loop (feedback) condition for the air-fuel ratio by the upstream O 2 sensor 13 is satisfied. For example, when the cooling water temperature is below a predetermined value, when the engine is starting, when increasing the amount after starting, when increasing the amount during warm-up, when increasing the power, when the output signal of the upstream O 2 sensor 13 has never been reversed, when the fuel is cut off, etc. The closed-loop condition is not satisfied in all cases, and the closed-loop condition is satisfied in all other cases.
If the closed loop condition is not satisfied, step 1127
Proceed directly to. On the other hand, if the closed loop condition is met, the process advances to step 1102.

ステツプ1102では、上流側O2センサ13の出
力V1をA/D変換して取込み、ステツプ1103に
てV1が比較電圧VR1たとえば0.45V以下か否かを
判別する、つまり、空燃比がリツチかリーンかを
判別する。リーン(V1≦VR1)であれば、ステツ
プ1104にて第1のデイレイカウンタCDLY1が正
か否かを判別し、CDLY1>0であればステツプ
1105にて第1のデイレイカウンタCDLY1を0と
する。ステツプ1106では、第1のデイレイカウン
タCDLY1を1減少させ、ステツプ1107にて
CDLY1<TDL1か否かを判別する。なお、
TDL1は上流側O2センサ13の出力においてリ
ツチからリーンへの変化があつてもリツチ状態で
あるとの判断を保持するためのリーン遅延時間で
あつて、負の値で定義される。従つて、ステツプ
1107にてCDLY<TDL1のときのみ、ステツプ
1108にてCDLY←TDL1とし、ステツプ1109に
て空燃比フラグF1を“0”(リーン状態)とす
る。他方、ステツプ1103にてリツチ(V1>VR1
であれば、ステツプ1110にて第1のデイレイカウ
ンタCDLY1が負か否かを判別し、CDLY1>0
であればステツプ1111にて第1のデイレイカウン
タCDLY1を0とする。ステツプ1112では、第1
のデイレイカウンタCDLY1を0増加させ、ステ
ツプ1113にてCDLY1>TDR1か否かを判別す
る。なお、TDR1は上流側O2センサ13の出力
においてリーンからリツチへの変化があつてもリ
ーン状態であるとの判断を保持するためのリツチ
遅延時間であつて、正の値で定義される。従つ
て、ステツプ1113にてCDLY>TDR1のときの
み、ステツプ1115にてCDLY←TDR1とし、ス
テツプ1115にて空燃比フラグF1を“1”(リツ
チ状態)とする。
In step 1102, the output V 1 of the upstream O 2 sensor 13 is A/D converted and taken in, and in step 1103 it is determined whether or not V 1 is lower than the comparison voltage V R1 , for example, 0.45V. Determine whether it is rich or lean. If it is lean (V 1 ≦ V R1 ), it is determined in step 1104 whether the first delay counter CDLY1 is positive or not, and if CDLY1>0, the step
At 1105, the first delay counter CDLY1 is set to 0. In step 1106, the first delay counter CDLY1 is decremented by 1, and in step 1107, the first delay counter CDLY1 is decremented by 1.
Determine whether CDLY1<TDL1. In addition,
TDL1 is a lean delay time for maintaining the determination that the fuel is in a rich state even if the output of the upstream O 2 sensor 13 changes from rich to lean, and is defined as a negative value. Therefore, the steps
Only when CDLY<TDL1 at 1107, step
In step 1108, CDLY←TDL1 is set, and in step 1109, the air-fuel ratio flag F1 is set to "0" (lean state). On the other hand, at step 1103, rich (V 1 > V R1 )
If so, in step 1110 it is determined whether the first delay counter CDLY1 is negative or not, and CDLY1>0.
If so, the first delay counter CDLY1 is set to 0 in step 1111. In step 1112, the first
The delay counter CDLY1 of is incremented by 0, and in step 1113 it is determined whether CDLY1>TDR1. Note that TDR1 is a rich delay time for maintaining the determination that the engine is in a lean state even if the output of the upstream O 2 sensor 13 changes from lean to rich, and is defined as a positive value. Therefore, only when CDLY>TDR1 in step 1113, CDLY←TDR1 is set in step 1115, and the air-fuel ratio flag F1 is set to "1" (rich state) in step 1115.

ステツプ1116では、空燃比フラグF1の符号が
反転したか否かを判別する、すなわち遅延処理後
の空燃比が反転したか否かを判別する。空燃比が
反転していれば、ステツプ1117に進み、リツチか
らリーンへの反転か(F1=“0”)、リーンから
リツチへの反転かを(F1=“1”)を判別する。
リツチからリーンへの反転であれば、ステツプ
1118にてFAF←FAF+RSRとスキツプ的に増大
させ、逆に、リーンからリツチへの反転であれ
ば、ステツプ1119にてFAF←FAF+RSLとスキ
ツプ的に減少させる。つまり、スキツプ処理を行
う。
In step 1116, it is determined whether the sign of the air-fuel ratio flag F1 has been inverted, that is, it is determined whether the air-fuel ratio after the delay processing has been inverted. If the air-fuel ratio is reversed, the process proceeds to step 1117, where it is determined whether the reversal is from rich to lean (F1="0") or from lean to rich (F1="1").
If reversing from rich to lean, step
In step 1118, FAF←FAF+RSR is increased in a skip manner, and conversely, if there is a reversal from lean to rich, in step 1119, FAF←FAF+RSL is decreased in a skip manner. In other words, skip processing is performed.

ステツプ1116にて空燃比フラグF1の符号が反
転していなければ、ステツプ1120,1121,1122に
て積分処理を行う。つまり、ステツプ1120にて、
F1=“0”か否かを判別し、F1=“0”(リー
ン)であればステツプ1121にてFAF←FAF+KL
とし、他方、F1=“0”(リツチ)であればステ
ツプ1122にてFAF←FAF+KIとする。ここで、
積分定数KIはスキツプ定数RSR,RSLに比して
十分小さく設定してあり、つまり、KI<RSR
(RSL)である。従つて、ステツプ1121はリーン
状態 (F1=“0”)で燃料噴射量を徐々に増大さ
せ、ステツプ1122はリツチ状態(F1=“1”)で
燃料噴射量を徐々に減少させる。
If the sign of the air-fuel ratio flag F1 is not inverted in step 1116, integration processing is performed in steps 1120, 1121, and 1122. In other words, at step 1120,
Determine whether F1="0" or not, and if F1="0" (lean), at step 1121 FAF←FAF+KL
On the other hand, if F1="0" (rich), then in step 1122 FAF←FAF+KI is set. here,
The integral constant KI is set sufficiently small compared to the skipping constants RSR and RSL, that is, KI<RSR
(RSL). Therefore, step 1121 gradually increases the fuel injection amount in the lean state (F1="0"), and step 1122 gradually decreases the fuel injection amount in the rich state (F1="1").

ステツプ1118,1119,1121,1122にて演算され
た空燃比補正係数FAFはステツプ1123,1124に
て最小値たとえば0.8にてガードされ、また、ス
テツプ1125,1126にて最大値たとえば1.2にてガ
ードされる。これにより、何らかの原因で空燃比
補正係数FAFが大きくなり過ぎ、もしくは小さ
くなり過ぎた場合に、その値で機関の空燃比を制
御してオーバリツチ、オーバリーンになるのを防
ぐ。
The air-fuel ratio correction coefficient FAF calculated in steps 1118, 1119, 1121, and 1122 is guarded at a minimum value of 0.8 in steps 1123 and 1124, and is guarded at a maximum value of 1.2 in steps 1125 and 1126. Ru. As a result, if the air-fuel ratio correction coefficient FAF becomes too large or too small for some reason, the air-fuel ratio of the engine is controlled using that value to prevent over-rich or over-lean conditions.

上述のごとく演算されたFAFをRAM105に
格納して、ステツプ1127にてこのルーチンは終了
する。
The FAF calculated as described above is stored in the RAM 105, and the routine ends at step 1127.

第12図は第11図のフローチヤートによる動
作を補足説明するタイミング図である。上流側
O2センサ13の出力により第12図Aに示すご
とくリツチ、リーン判別の空燃比信号A/Fが得
られると、第1のデイレイカウンタCDLY1は、
第12図Bに示すごとく、リツチからリーンもし
くはその逆の変化時点で0に復帰し、リツチ状態
でカウントアツプされ、リーン状態でカウントダ
ウンされる。
FIG. 12 is a timing diagram supplementary explanation of the operation according to the flowchart of FIG. 11. upstream side
When the air-fuel ratio signal A/F for rich/lean discrimination is obtained from the output of the O 2 sensor 13 as shown in FIG. 12A, the first delay counter CDLY1 is
As shown in FIG. 12B, it returns to 0 at the time of change from rich to lean or vice versa, counts up in the rich state, and counts down in the lean state.

この結果、第12図Cに示すごとく、遅延処理
された空燃比信号A/F′が形成される。たとえ
ば、時刻t1にて空燃比信号A/Fがリーンからリ
ツチに変化しても、遅延処理された空燃比信号
A/F′はリツチ遅延時間TDR1だけリーンに保
持された後に時刻t2にてリツチに変化する。時刻
t3にて空燃比信号A/Fがリツチからリーンに変
化しても、遅延処理された空燃比信号A/F′はリ
ーン遅延時間TDL1相当だけリツチに保持され
た後に時刻t4にてリーンに変化する。しかし、空
燃比信号A/Fが時刻t5,t6,t7のごとくリツチ
もしくはリーン遅延時間より短い期間で反転する
と、第1のデイレイカウンタCDLY1が最大値
TDR1もしくは最小値TDL1に到達するのに時
間を要し、この結果、時刻t8にて遅延処理後の空
燃比信号A/F′が反転される。つまり、遅延処理
後の空燃比信号A/F′は遅延処理前の空燃比信号
A/Fに比べて安定となる。このように遅延処理
後の安定した空燃比信号A/F′にもとづいて第1
2図Dに示す空燃比補正係数FAFが得られる。
As a result, a delayed air-fuel ratio signal A/F' is formed as shown in FIG. 12C. For example, even if the air-fuel ratio signal A/F changes from lean to rich at time t1 , the delayed air-fuel ratio signal A/F' remains lean for the rich delay time TDR1 and then changes to rich at time t2 . It becomes richer. time
Even if the air-fuel ratio signal A/F changes from rich to lean at time t 3 , the delayed air-fuel ratio signal A/F' remains rich for an amount equivalent to the lean delay time TDL1, and then changes to lean at time t 4 . Changes to However, when the air-fuel ratio signal A/F reverses in a period shorter than the rich or lean delay time as at times t 5 , t 6 , and t 7 , the first delay counter CDLY1 reaches its maximum value.
It takes time to reach TDR1 or the minimum value TDL1, and as a result, the air-fuel ratio signal A/F' after the delay process is inverted at time t8 . In other words, the air-fuel ratio signal A/F' after the delay process is more stable than the air-fuel ratio signal A/F before the delay process. In this way, based on the stable air-fuel ratio signal A/F' after the delay processing, the first
The air-fuel ratio correction coefficient FAF shown in FIG. 2D is obtained.

次に、触媒内O2センサ14による第2の空燃
比フイードバツク制御について説明する。第2の
空燃比フイードバツク制御としては、第1の空燃
比フイードバツク制御定数としてのスキツプ量
RSR,RSL、遅延時間TDR1,TDL1、積分定
数KI(この場合、リツチ積分定数KI1Rおよびリ
ーン積分定数KI1Rを別々に設定する)、もしくは
上流側O2センサ13の出力V1の比較電圧VR1を可
変にするシステムと、第2の空燃比補正係数
FAF2を導入するシステムとがある。
Next, the second air-fuel ratio feedback control using the in-catalyst O 2 sensor 14 will be explained. The second air-fuel ratio feedback control includes a skip amount as a first air-fuel ratio feedback control constant.
RSR, RSL, delay times TDR1, TDL1, integral constant KI (in this case, set Ritch integral constant KI1R and lean integral constant KI1R separately), or comparison voltage V R1 of output V 1 of upstream O 2 sensor 13. Variable system and second air-fuel ratio correction coefficient
There is a system that introduces FAF2.

たとえば、リツチスキツプ量RSRを大きくす
ると、制御空燃比をリツチ側に移行でき、また、
リーンスキツプ量RSLを小さくしても制御空燃
比をリツチ側に移行でき、他方、リーンスキツプ
量RSLを大きくすると、制御空燃比をリーン側
に移行でき、また、リツチスキツプ量RSRを小
さくしても制御空燃比をリーン側に移行できる。
従つて、触媒内O2センサ14の出力に応じてリ
ツチスキツプ量RSRおよびリーンスキツプ量
RSLを補正することにより空燃比が制御できる。
また、リツチ遅延時間TDR1>リーン遅延時間
TDL1と設定すれば、制御空燃比はリツチ側に
移行でき、逆に、リーン遅延時間(TDL1)>リ
ツチ遅延時間(TDL1)と設定すれば、制御空
燃比はリーン側に移行できる。つまり、触媒内
O2センサ14の出力に応じて遅延時間TDR1,
TDL1を補正することにより空燃比が制御でき
る。さらにまた、リツチ積分定数KI1Rを大き
くすると、制御空燃比をリツチ側に移行でき、ま
た、リーン積分定数KI1Lを小さくしても制御
空燃比をリツチ側に移行でき、他方、リーン積分
定数KI1Lを大きくすると、制御空燃比をリー
ン側に移行でき、また、リツチ積分定数KI1R
を小さくしても制御空燃比をリーン側に移行でき
る。従つて、触媒内O2センサ14の出力に応じ
てリツチ積分定数KI1Rおよびリーン積分定数
KI1Lを補正することにより空燃比が制御でき
る。さらにまた、比較電圧VR1を大きくすると制
御空燃比をリツチ側に移行でき、また、比較電圧
VR1を小さくすると制御空燃比をリーン側に移行
できる。従つて、触媒内O2センサ14の出力に
応じて比較電圧VR1を補正することにより空燃比
が制御できる。
For example, by increasing the richness skip amount RSR, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and
Even if the lean skip amount RSL is decreased, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side.On the other hand, if the lean skip amount RSL is increased, the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side, and even if the rich skip amount RSR is decreased, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side. can be shifted to the lean side.
Therefore, the rich skip amount RSR and the lean skip amount are determined according to the output of the in-catalyst O 2 sensor 14.
The air-fuel ratio can be controlled by correcting RSL.
Also, rich delay time TDR1 > lean delay time
If TDL1 is set, the controlled air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and conversely, if the lean delay time (TDL1) is set to be greater than the rich delay time (TDL1), the controlled air-fuel ratio can be shifted to the lean side. In other words, inside the catalyst
Depending on the output of the O 2 sensor 14, the delay time TDR1,
The air-fuel ratio can be controlled by correcting TDL1. Furthermore, by increasing the rich integral constant KI1R, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and even by decreasing the lean integral constant KI1L, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side; Then, the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side, and the Ritzch integral constant KI1R
The control air-fuel ratio can be shifted to the lean side even if the ratio is made smaller. Therefore, depending on the output of the in-catalyst O 2 sensor 14, the Rich integral constant KI1R and the Lean integral constant
The air-fuel ratio can be controlled by correcting KI1L. Furthermore, by increasing the comparison voltage V R1 , the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side;
By reducing V R1 , the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side. Therefore, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the comparison voltage V R1 according to the output of the in-catalyst O 2 sensor 14.

第13図および第14図を参照して空燃比フイ
ードバツク制御定数としてのスキツプ量を可変に
したダブルO2センサシステムについて説明する。
A double O 2 sensor system in which the skip amount as an air-fuel ratio feedback control constant is made variable will be described with reference to FIGS. 13 and 14.

第13図は触媒内O2センサ14の出力にもと
づいてスキツプ量RSR,RSLを演算する第2の
空燃比フイードバツク制御ルーチンであつて、所
定時間たとえば1s毎に実行される。ステツプ1301
では、触媒内O2センサ14による閉ループ条件
か否かを判別する。たとえば、冷却水温が所定値
以下の時、触媒内O2センサ14の出力信号が一
度も反転しなと時、触媒内O2センサ14が故障
している時、過渡運転時等はいずれも閉ループ条
件が不成立であり、その他の場合が閉ループ条件
成立である。閉ループ条件でなければステツプ
1329に直接進む。
FIG. 13 shows a second air-fuel ratio feedback control routine for calculating the skip amounts RSR and RSL based on the output of the in-catalyst O 2 sensor 14, and is executed every predetermined period of time, for example, every 1 second. Step 1301
Now, it is determined whether the in-catalyst O 2 sensor 14 is in a closed loop condition. For example, when the cooling water temperature is below a predetermined value, when the output signal of the catalyst O 2 sensor 14 has never reversed, when the catalyst O 2 sensor 14 is malfunctioning, or during transient operation, the loop is closed. The condition is not true, and the other cases are closed-loop conditions. Step if not closed loop condition
Proceed directly to 1329.

ステツプ1301にて閉ループ条件が成立した場合
には、ステツプ1302にて触媒内O2センサ14の
出力V2をA/D変換して取込み、ステツプ1303
にてV2が比較電圧VR2たとえば0.55V以下か否か
を判別する。つまり、空燃比がリツチかリーンか
を判別する。なお、比較電圧VR2は触媒コンバー
タ12の上流、下流で生ガスの影響による出力特
性が異なることおよび劣化速度が異なること等を
考慮して触媒内O2センサ14の出力の比較電圧
VR1より高く設定される。
If the closed loop condition is satisfied in step 1301, the output V 2 of the in-catalyst O 2 sensor 14 is A/D converted and taken in in step 1302, and the process is carried out in step 1303.
It is determined whether V 2 is lower than the comparison voltage V R2 , for example, 0.55V. In other words, it determines whether the air-fuel ratio is rich or lean. Note that the comparison voltage V R2 is a comparison voltage of the output of the in-catalyst O 2 sensor 14, taking into account that the output characteristics are different due to the influence of raw gas and the deterioration rate is different between the upstream and downstream of the catalytic converter 12.
V is set higher than R1 .

ステツプ1304〜1315は第11図のステツプ1104
〜1115と同様、空燃比判定結果を遅延処理するた
めのものである。すなわち、リツチ遅延時間
TDR2、リーン遅延時間TDL2をもとに空燃比
フラグF2が設定される。
Steps 1304 to 1315 are step 1104 in FIG.
Similar to ~1115, this is for delaying the air-fuel ratio determination result. In other words, the rich delay time
The air-fuel ratio flag F2 is set based on TDR2 and lean delay time TDL2.

ステツプ1316にて空燃比フラグF2により遅延
処理後の空燃比を判別する。この結果、F2=
“0”(リーン)であればステツプ1317〜1322に進
み、他方、F2=“1”(リツチ)であればステツ
プ1323〜1328に進む。
At step 1316, the air-fuel ratio after the delay process is determined based on the air-fuel ratio flag F2. As a result, F2=
If F2 is "0" (lean), the process proceeds to steps 1317-1322, while if F2="1" (rich), the process proceeds to steps 1323-1328.

ステツプ1317では、RSR←RSR+ΔRS(一定値
たとえば0.08%)とし、つまり、リツチスキツプ
量RSRを増大させて空燃比をリツチ側に移行さ
せる。ステツプ1318,1319ではRSRを最大値
MAXたとえば6.2%にてガードする。さらに、ス
テツプ1320にてRSL←RSL−ΔRSとし、つまり、
リツチスキツプ量RSLを減少させて空燃比をリ
ツチ側に移行させる。ステツプ1321,1329では、
RSLを最小値MINたとえば2.5%にてガードす
る。
In step 1317, RSR←RSR+ΔRS (constant value, for example, 0.08%) is set, that is, the rich skip amount RSR is increased to shift the air-fuel ratio to the rich side. Steps 1318 and 1319 set RSR to the maximum value.
Guard at MAX, for example 6.2%. Furthermore, in step 1320, RSL←RSL−ΔRS, that is,
Decrease the rich skip amount RSL to shift the air-fuel ratio to the rich side. In steps 1321 and 1329,
Guard RSL at minimum value MIN, for example 2.5%.

他方、F2=“1”(リツチ)のときには、ステ
ツプ1323にてRSR←RSR−ΔRSとし、つまり、
リツチスキツプ量RSRを減少させて空燃比をリ
ーン側に移行させる。ステツプ1324,1325では、
RSRを最小値MINにてガードする。さらに、ス
テツプ1326にてRSL←RSL+ΔRS(一定値)と
し、つまり、リーンスキツプ量RSLを増加させ
て空燃比をリーン側に移行させる。ステツプ
1327,1328では、RSLを最大値MAXにてガード
する。
On the other hand, when F2="1" (rich), RSR←RSR−ΔRS is set in step 1323, that is,
Decrease the richness skip amount RSR to shift the air-fuel ratio to the lean side. In steps 1324 and 1325,
Guard RSR at minimum value MIN. Further, in step 1326, RSL←RSL+ΔRS (constant value) is set, that is, the lean skip amount RSL is increased to shift the air-fuel ratio to the lean side. step
In 1327 and 1328, RSL is guarded at the maximum value MAX.

上述のごとく演算されたRSR,RSLはRAM1
05に格納された後に、ステツプ1326にてこのル
ーチンは終了する。
RSR and RSL calculated as above are RAM1
05, the routine ends at step 1326.

なお、空燃比フイードバツク中に演算された
FAF,RSR,RSLは一旦他の値FAF′,RSR′,
RSL′に変換してバツクアツプRAM106に格納
することもでき、これにより、再始動時等におけ
る運転性向上にも役立つものである。第13図に
おける最小値MINは過渡追従性がそこなわれな
いレベルの値であり、また、最大値MAXは空燃
比変動によりドライバビリテイの悪化が発生しな
いレベルの値である。
In addition, the air-fuel ratio calculated during air-fuel ratio feedback
FAF, RSR, and RSL are temporarily changed to other values FAF′, RSR′,
It is also possible to convert it to RSL' and store it in the backup RAM 106, which is useful for improving drivability when restarting, etc. The minimum value MIN in FIG. 13 is a value at which transient followability is not impaired, and the maximum value MAX is a value at a level at which drivability does not deteriorate due to air-fuel ratio fluctuations.

このように、第13図のルーチンによれば、触
媒内O2センサ14の出力がリーンであれば、リ
ツチスキツプ量RSRが徐々に増大され、且つリ
ーンスキツプ量RSLが徐々に減少され、これに
より、空燃比はリツチ側へ移行される。また、触
媒内O2センサ14の出力がリツチであれば、リ
ツチスキツプ量RSRが徐々に減少され、且つリ
ーンスキツプ量RSLが徐々に増大され、これに
より、空燃比はリーン側へ移行される。
As described above, according to the routine shown in FIG. 13, if the output of the in-catalyst O 2 sensor 14 is lean, the rich skip amount RSR is gradually increased and the lean skip amount RSL is gradually decreased. The fuel ratio is shifted to the rich side. Further, if the output of the in-catalyst O 2 sensor 14 is rich, the rich skip amount RSR is gradually decreased and the lean skip amount RSL is gradually increased, thereby shifting the air-fuel ratio to the lean side.

第14図は噴射量演算ルーチンであつて、所定
クランク角毎たとえば360°CA毎に実行される。
ステツプ1401ではRAM105より吸入空気量デ
ータQおよび回転速度データNeを読出して基本
噴射量TAUPを演算する。たとえばTAUP←
KQ/Ne(Kは定数)とする。ステツプ1402にて
RAM105より冷却水温データTHWを読出し
てROM104に格納された1次元マツプにより
暖機増量値FWLを補間計算する。ステツプ1403
では、最終噴射量TAUを、 TAU←TAUP・FAF・(1+FWL+
α)+β により演算する。なお、α,βは他の運転状態パ
ラメータによつて定まる補正量である。次いで、
ステツプ1404にて、噴射量TAUをダウンカウン
タ108にセツトすると共にフリツプフロツプ1
09をセツトして燃料噴射を開始させる。そし
て、ステツプ1405にてこのルーチンは終了する。
FIG. 14 shows an injection amount calculation routine, which is executed at every predetermined crank angle, for example, every 360° CA.
In step 1401, the intake air amount data Q and rotational speed data Ne are read from the RAM 105 to calculate the basic injection amount TAUP. For example, TAUP←
Let KQ/Ne (K is a constant). At step 1402
Cooling water temperature data THW is read from RAM 105 and a warm-up increase value FWL is calculated by interpolation using a one-dimensional map stored in ROM 104. Step 1403
Then, the final injection amount TAU is TAU←TAUP・FAF・(1+FWL+
Calculate by α) + β. Note that α and β are correction amounts determined by other operating state parameters. Then,
At step 1404, the injection amount TAU is set in the down counter 108 and the flip-flop 1 is set.
09 to start fuel injection. The routine then ends at step 1405.

なお、上述のごとく、噴射量TAUに相当する
時間が経過すると、ダウンカウンタ108のキヤ
リアウト信号によつてフリツプフロツプ109が
リセツトされて燃料噴射は終了する。
As mentioned above, when the time corresponding to the injection amount TAU has elapsed, the flip-flop 109 is reset by the carry-out signal of the down counter 108, and the fuel injection ends.

なお、第1の空燃比フイードバツク制御は4ms
毎に、また、第2の空燃比フイードバツク制御は
1s毎に行われるのは、空燃比フイードバツク制御
は応答性の良い上流側O2センサによる制御を主
にして行い、応答性の悪い触媒内O2センサによ
る制御を従にして行うためである。
The first air-fuel ratio feedback control is 4ms.
Also, the second air-fuel ratio feedback control
The reason why the air-fuel ratio feedback control is performed every 1 second is that the air-fuel ratio feedback control is mainly performed by the upstream O 2 sensor, which has a good response, and is controlled by the in-catalyst O 2 sensor, which has a poor response.

また、上流側O2センサによる空燃比フイード
バツク制御における他の制御定数、たとえば遅延
時間、積分定数、等を触媒内O2センサの出力に
より補正するダブルO2センサシステムにも、ま
た、第2の空燃比補正係数を導入するダブルO2
センサシステムにも本考案を適用し得る。また、
スキツプ量、遅延時間、積分定数のうちの2つを
同時に制御することにより制御性を向上できる。
さらに、スキツプ量RSR,RSLのうちの一方を
固定し、他方のみを可変とすることも、遅延時間
TDR1,TDL1のうちの一方を固定し他方のみ
を可変とすることも、あるいはリツチ積分定数
KIR、リーン積分定数KILの一方を固定し他方を
可変とすることも可能である。
In addition, a double O 2 sensor system in which other control constants such as delay time, integral constant, etc. in the air-fuel ratio feedback control by the upstream O 2 sensor is corrected by the output of the in-catalyst O 2 sensor is also used. Double O2 introducing air-fuel ratio correction factor
The present invention can also be applied to sensor systems. Also,
Controllability can be improved by simultaneously controlling two of the skip amount, delay time, and integral constant.
Furthermore, it is also possible to fix one of the skip amounts RSR and RSL and make only the other variable.
It is also possible to fix one of TDR1 and TDL1 and make only the other variable, or use the Ritzch integral constant.
It is also possible to fix one of KIR and lean integral constant KIL and make the other variable.

また、吸入空気量センサとして、エアフローメ
ータの代りに、カルマン渦センサ、ヒートワイヤ
センサ等を用いることもできる。
Furthermore, instead of the air flow meter, a Karman vortex sensor, a heat wire sensor, or the like may be used as the intake air amount sensor.

さらに、上述の実施例では、吸入空気量および
機関の回転速度に応じて燃料噴射量を演算してい
るが、吸入空気圧および機関の回転速度、もしく
はスロツトル弁開度および機関の回転速度に応じ
て燃料噴射量を演算してもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the fuel injection amount is calculated according to the intake air amount and the engine rotation speed, but the fuel injection amount is calculated according to the intake air pressure and the engine rotation speed, or the throttle valve opening and the engine rotation speed. The fuel injection amount may also be calculated.

さらに、上述の実施例では、燃料噴射弁により
吸気系への燃料噴射量を制御する内燃機関を示し
たが、キヤブレタ式内燃機関にも本考案を適用し
得る。たとえば、エレクトリツク・エア・コント
ロールバルブEACVにより機関の吸入空気量を調
整して空燃比を制御するもの、エレクトリツク・
ブリード・エア・コントロールバルブによりキヤ
ブレタのエアブリード量を調整してメイン系通路
およびスロー系通路への大気の導入により空燃比
を制御するもの、機関の排気系へ送り込まれる2
次空気量を調整するもの、等に本考案を適用し得
る。この場合には、ステツプ1401における基本噴
射量TAUP相当の基本燃料噴射量がキヤブレタ
自身によつて決定され、すなわち、吸入空気量に
応じた吸気管負圧と機関の回転速度に応じて決定
され、ステツプ1403にて最終燃料噴射量TAUに
相当する供給空気量が演算される。
Furthermore, although the above-described embodiment shows an internal combustion engine in which the amount of fuel injected into the intake system is controlled by a fuel injection valve, the present invention can also be applied to a carburetor type internal combustion engine. For example, an electric air control valve EACV adjusts the intake air amount of the engine to control the air-fuel ratio;
A bleed air control valve that controls the air-fuel ratio by adjusting the amount of air bleed from the carburetor and introducing atmospheric air into the main system passage and slow system passage, which is sent to the engine's exhaust system.
The present invention can be applied to devices that adjust the amount of air. In this case, the basic fuel injection amount corresponding to the basic injection amount TAUP in step 1401 is determined by the carburetor itself, that is, it is determined according to the intake pipe negative pressure according to the intake air amount and the engine rotation speed, At step 1403, the amount of supplied air corresponding to the final fuel injection amount TAU is calculated.

さらに、上述の実施例では、空燃比センサとし
てO2センサを用いたが、COセンサ、リーンミク
スチヤセンサ等を用いることもできる。
Further, in the above-described embodiment, an O 2 sensor is used as the air-fuel ratio sensor, but a CO sensor, a lean mixture sensor, or the like may also be used.

さらに、上述の実施例はマイクロコンピユータ
すなわちデイジタル回路によつて構成されている
が、アナログ回路により構成することもできる。
Further, although the above-described embodiments are constructed using a microcomputer, that is, a digital circuit, it may also be constructed using an analog circuit.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本考案によれば、触媒内
O2センサは、水、泥等が流入しても出力低下は
なく、また、触媒コンバータの触媒温度の影響で
活性化し易く、従つて、正確な理論空燃比の検出
が可能となる。
As explained above, according to the present invention,
The O 2 sensor does not decrease its output even when water, mud, etc. enter, and is easily activated by the influence of the catalyst temperature of the catalytic converter, making it possible to accurately detect the stoichiometric air-fuel ratio.

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

第1図は本考案に係る内燃機関の空燃比制御装
置の一実施例を示す全体概略図、第2図はシング
ルO2センサシステムおよびダブルO2センサシス
テムを説明する排気エミツシヨン特性図、第3図
は第1図の触媒内O2センサの外観図、第4図は
第3図の断面図、第5図は第1図の触媒コンバー
タの外観図、第6図は第5図の後方から見た外観
図、第7図、第8図は第5図の内部を示す図、第
9図は第1図の触媒コンバータ内の温度特性を示
すグラフ、第10図はO2センサの出力特性を示
すグラフ、第11図、第13図、第14図は第3
図の制御回路の動作を説明するためのフローチヤ
ート、第12図は第11図のフローチヤートを補
足説明するためのタイミング図である。 1……機関本体、3……エアフローメータ、4
……デイストリビユータ、5,6……クランク角
センサ、10……制御回路、12……触媒コンバ
ータ、13……上流側(第1の)O2センサ、1
4……触媒内(第2の)O2センサ。
FIG. 1 is an overall schematic diagram showing one embodiment of an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to the present invention, FIG. 2 is an exhaust emission characteristic diagram illustrating a single O 2 sensor system and a double O 2 sensor system, and FIG. The figure is an external view of the in-catalyst O 2 sensor shown in Fig. 1, Fig. 4 is a sectional view of Fig. 3, Fig. 5 is an external view of the catalytic converter shown in Fig. 1, and Fig. 6 is a view from the rear of Fig. 5. Figures 7 and 8 are diagrams showing the inside of Figure 5, Figure 9 is a graph showing the temperature characteristics inside the catalytic converter of Figure 1, and Figure 10 is the output characteristic of the O 2 sensor. The graphs shown in Figures 11, 13, and 14 are
FIG. 12 is a flowchart for explaining the operation of the control circuit shown in the figure, and FIG. 12 is a timing diagram for supplementary explanation of the flowchart in FIG. 11. 1... Engine body, 3... Air flow meter, 4
... Distributor, 5, 6 ... Crank angle sensor, 10 ... Control circuit, 12 ... Catalytic converter, 13 ... Upstream side (first) O 2 sensor, 1
4... In-catalyst (second) O 2 sensor.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 1 内燃機関の排気系に設けられた排気ガス浄化
のための触媒コンバータの上流側および該触媒
コンバータの中に、それぞれ、第1、第2の空
燃比センサを設け、少なくとも該第2の空燃比
センサを半導体式空燃比センサにより構成し、
前記第1の空燃比センサによる空燃比フイード
バツク制御と共に前記第2の空燃比センサによ
る空燃比フイードバツク制御を行うようにした
内燃機関の空燃比制御装置。 2 前記第2の空燃比センサを前記触媒コンバー
タの中央部に設けた実用新案登録請求の範囲第
1項に記載の空燃比制御装置。
[Claims for Utility Model Registration] 1. First and second air-fuel ratio sensors are provided upstream of and within the catalytic converter for purifying exhaust gas provided in the exhaust system of an internal combustion engine, respectively. , at least the second air-fuel ratio sensor is configured with a semiconductor air-fuel ratio sensor,
An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, wherein air-fuel ratio feedback control is performed by the second air-fuel ratio sensor as well as air-fuel ratio feedback control by the first air-fuel ratio sensor. 2. The air-fuel ratio control device according to claim 1, wherein the second air-fuel ratio sensor is provided in the center of the catalytic converter.
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