JPS63195352A - Air-fuel ratio control device for internal combustion engine - Google Patents
Air-fuel ratio control device for internal combustion engineInfo
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は触媒コンバータの上流側および下流側に空燃比
センサ(本明細書では、酸素濃度センサ(0□センサ)
)を設け、上流側のOtセンサによる空燃比フィードバ
ック制御に加えて下流側のOtセンサによる空燃比フィ
ードバッ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 present invention provides air-fuel ratio sensors (herein, oxygen concentration sensors (0□ sensors)) on the upstream and downstream sides of a catalytic converter.
), and relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine that performs air-fuel ratio feedback control using a downstream Ot sensor in addition to air-fuel ratio feedback control using an upstream Ot sensor.
単なる空燃比フィードバック制′4fJ(シングル0□
センサシステム)では、酸素濃度を検出する0□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、Otセ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0□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Ozセンサを設
け、上流側02センサによる空燃比フィードバック制御
に加えて下流側02センサによる空燃比フィードバック
制御を行うダブル02センサシステムが既に提案されて
いる(参照:特開昭58−48756号公報)。このダ
ブル02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0!センサは、上流側OX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 '4fJ (single 0□
In the sensor system), the 0□ sensor that detects oxygen concentration is installed in the exhaust system as close as possible to the combustion chamber, that is, in the gathering part of the exhaust manifold upstream of the catalytic converter. This poses a problem in improving the accuracy of air-fuel ratio control. In order to compensate for variations in the output characteristics of the 0□ sensor, variations in parts such as fuel injection valves, and changes over time or aging, a second Oz sensor is provided downstream of the catalytic converter, and the air-fuel ratio determined by the upstream 02 sensor is A double 02 sensor system that performs air-fuel ratio feedback control using a downstream 02 sensor in addition to feedback control has already been proposed (see Japanese Patent Laid-Open No. 58-48756). In this double 02 sensor system, the 0! Although the sensor has a lower response speed than the upstream OX sensor, it has the advantage of less variation in output characteristics for the following reason.
(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、稲々の毒が触媒にト
ラップされているので下流側02センサの被毒量は少な
い。(2) Since the rice poison is trapped in the catalyst downstream of the catalytic converter, the amount of poisoning of the downstream 02 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
に近い値になっている。(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.
従って、上述のごとく、2つのo2センサの出力にもと
づく空燃比フィードバック制御(ダブル02センサシス
テム)により、上流側0□センサの出力特性のばらつき
を下流側02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0□センサシステムでは、ot
センサの出力特性が悪化した場合には、排気エミッショ
ン特性に直接影響するのに対し、ダブル02センサシス
テムでは、上流側0.センサの出力特性が悪化しても、
排気エミッション特性は悪化しない、つまり、ダブル0
寞センサシステムにおいては、下流側0□センサが安定
な出力特性を維持している限り、良好な排気エミッショ
ンが保証される。Therefore, as described above, by air-fuel ratio feedback control (double 02 sensor system) based on the outputs of the two O2 sensors, variations in the output characteristics of the upstream 0□ sensor can be absorbed by the downstream 02 sensor. In fact, as shown in Figure 2, in a single 0□ sensor system, ot
If the output characteristics of the sensor deteriorate, it will directly affect the exhaust emission characteristics, whereas in the double 02 sensor system, the upstream 0. Even if the output characteristics of the sensor deteriorate,
Exhaust emission characteristics do not deteriorate, that is, double 0
In the photo sensor system, good exhaust emissions are guaranteed as long as the downstream 0□ sensor maintains stable output characteristics.
上述のダブル02センサシステムにおいては、下流側0
8センサによる空燃比フィードバック制御実行中にあっ
ては、上流側0:センサの出力にもとづく空燃比補正量
FAFの制御定数たとえばリッチスキップ量R3R,リ
ーンスキップ量RS−Lを下流側02センサの出力にも
とづいて可変制御するシステムがあるが、下流側0□セ
ンサの非活性等により下流側O!センサの出力による制
御定数の可変制御を停止するときには、制御定数が可変
制御されていたときにバックアツプRAM等に記憶され
ていた値を用いて上流側02センサの出力のみによる空
燃比フィードバック制御が行ねれていた(参照:特開昭
61−192828号公報)。In the double 02 sensor system described above, the downstream 0
During execution of air-fuel ratio feedback control using 8 sensors, upstream side 0: Control constant of air-fuel ratio correction amount FAF based on sensor output, for example, rich skip amount R3R, lean skip amount RS-L, is output from downstream side 02 sensor. There is a system that performs variable control based on the downstream 0□ sensor, but due to the inactivity of the downstream 0□ sensor, etc. When stopping the variable control of the control constant based on the output of the sensor, the air-fuel ratio feedback control based only on the output of the upstream 02 sensor is performed using the value stored in the backup RAM etc. when the control constant was being variable controlled. (Reference: Japanese Unexamined Patent Publication No. 192828/1983).
しかしながら、下流側0!センサによる制御定数の可変
制御の停止の条件、すなわち、下流側03センサによる
空燃比フィードバック制御禁止条件は、冷却水温が所定
温以下である、非アイドル状態である、燃料カット中で
ある、機関始動後下流02センサ出力が六一度も基準値
を横切っていない等であるために、下流側0!センサの
出力による制御定数の可変制御が再開されても、下流側
0□センサが非活性状態から十分膜しておらず、また、
触媒の0!ストレージ効果の影響もあり、従って、リー
ンからリッチへの出力応答性が極端に遅い場合あるいは
≠下流側02センサの応答性曳
が製品ばらつきや、経時変化等の為遅い場合等がある。However, the downstream side is 0! The conditions for stopping the variable control of the control constant by the sensor, that is, the conditions for prohibiting the air-fuel ratio feedback control by the downstream 03 sensor, are: the cooling water temperature is below a predetermined temperature, the engine is in a non-idling state, the fuel is being cut, and the engine is started. Because the downstream 02 sensor output never crosses the reference value, the downstream 0! Even if the variable control of the control constant based on the output of the sensor is resumed, the downstream 0□ sensor has not fully changed from the inactive state, and
Catalyst 0! There is also the influence of the storage effect, and therefore the output response from lean to rich may be extremely slow, or the response of the downstream 02 sensor may be slow due to product variations, changes over time, etc.
この結果、触媒下流の空燃比は実際にリッチとなっても
、下流側02センサは暫らくの間のリーン出力を示し、
従って、制御定数はリッチ側に過補正され、制御定数は
上限値もしくは下限値に張りついてしまい、しかもその
影響は長い間残存してしまい、この結果、HC、Coエ
ミッションの増大、燃費の悪化等を招くという問題点が
あった。As a result, even if the air-fuel ratio downstream of the catalyst actually becomes rich, the downstream 02 sensor will show a lean output for a while,
Therefore, the control constant is over-corrected to the rich side, and the control constant sticks to the upper or lower limit value, and the effects remain for a long time, resulting in increases in HC and Co emissions, deterioration in fuel efficiency, etc. There was a problem in that it invited
従って、本発明の目的は、下流側空燃比センサ(0□セ
ンサ)の出力による制御定数の可変制御が再開された直
後の過補正を防止して、IC、Coエミッションの増大
、および燃費の悪化を防止することにある。Therefore, an object of the present invention is to prevent over-correction immediately after the variable control of the control constant by the output of the downstream air-fuel ratio sensor (0□ sensor) is resumed, thereby increasing IC and Co emissions and deteriorating fuel efficiency. The goal is to prevent
上述の問題点を解決するための手段は第1図に示される
。A means for solving the above-mentioned problems is shown in FIG.
第1図において、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、下流側には1
、それぞれ、排気ガス中の特定成分濃度を検出する第1
、第2の空燃比センサが設けられている。下流側空燃比
フィードバック条件判別手段は下流側(第2の)空燃比
センサによる空燃比フィードバッグ条件が満足されてい
るか否かを判別し、この結果、該空燃比フィードバック
条件が満たされているときに、制御定数更新手段は下流
側空燃比センサの出力■2に応じて空燃比フィードバッ
ク制御定数たとえばリッチスキップ量R3Rおよびリー
ンスキップ1lR3Lを所定の更新速度ΔR5で更新す
る。他方、反転判別手段は下流側空燃比センサの出力V
!が反転したか否かを判別する。更新速度演算手段は空
燃比フィードバック制御定数RSR,RSLの更新速度
ΔRSを空燃比フィードバック条件が満たされた後から
下流側空燃比センサの出力V2の反転までの間は小さく
(ΔR3−RSI)、他方、その後は大きく (ΔR3
=R32)する(RSI <R52) 、そして、空燃
比補正量演算手段は空燃比フィードバック制御定数RS
R。In Figure 1, one
, each of which detects the concentration of a specific component in the exhaust gas.
, a second air-fuel ratio sensor is provided. The downstream air-fuel ratio feedback condition determination means determines whether the air-fuel ratio feedback condition by the downstream (second) air-fuel ratio sensor is satisfied, and as a result, when the air-fuel ratio feedback condition is satisfied. Then, the control constant updating means updates the air-fuel ratio feedback control constants, such as the rich skip amount R3R and the lean skip 11R3L, at a predetermined update rate ΔR5 in accordance with the output (2) of the downstream air-fuel ratio sensor. On the other hand, the reversal determining means uses the output V of the downstream air-fuel ratio sensor.
! Determine whether or not the has been reversed. The update speed calculation means sets the update speed ΔRS of the air-fuel ratio feedback control constants RSR and RSL to be small (ΔR3-RSI) from after the air-fuel ratio feedback condition is satisfied until the reversal of the output V2 of the downstream air-fuel ratio sensor; , after that it becomes large (ΔR3
=R32) (RSI <R52), and the air-fuel ratio correction amount calculation means uses the air-fuel ratio feedback control constant RS.
R.
RSLおよび上流側(第1の)空燃比センサの出力V、
に応じて空燃比補正1iFAFを演算し、空燃比調整手
段は空燃比補正量FAFに応じて機関の空燃比を調整す
るものである。RSL and the output V of the upstream (first) air-fuel ratio sensor,
The air-fuel ratio correction unit 1iFAF is calculated in accordance with the air-fuel ratio correction amount FAF, and the air-fuel ratio adjustment means adjusts the air-fuel ratio of the engine in accordance with the air-fuel ratio correction amount FAF.
上述の手段によれば、下流側空燃比センサの出力による
空燃比フィードバック制御定数の可変制御が再開された
当初は、空燃比フィードバック制御定数は小さい更新速
度で更新される。According to the above-described means, at the beginning of the variable control of the air-fuel ratio feedback control constant based on the output of the downstream air-fuel ratio sensor being resumed, the air-fuel ratio feedback control constant is updated at a small update rate.
以下、図面により本発明の詳細な説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.
第3図は本発明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3図において、機関本
体l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に吸入空気量を直接計測する
ものであって、ポテンショ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。ディストリビュータ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ェイス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. 3 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. 3, an air flow meter 3 is provided in the intake passage 2 of the engine body l. The airflow meter 3 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. The distributor 4 has a crank angle sensor 5 whose shaft generates a reference position detection pulse signal every 720° in terms of crank angle, and a crank angle sensor 5 which generates a reference position detection pulse signal every 30' in terms of crank angle. A crank angle sensor 6 is provided. The pulse signals of these crank angle sensors 5 and 6 are supplied to the input/output interface 102 of the control circuit 10, and the output of the crank angle sensor 6 is sent to 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
燃料を吸気ボ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 boat for each cylinder.
また、機関本体1のシリンダブロックのウォータジャケ
ット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TH
W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101に供給されている。Further, a water temperature sensor 9 for detecting the temperature of cooling water is provided in the water jacket 8 of the cylinder block of the engine body 1. Water temperature sensor 9 indicates cooling water temperature TH
Generates an analog voltage electrical signal according to W. This output is also supplied to the A/D converter 101.
排気マニホールド11より下流の排気系には、排気ガス
中の3つの有害成分IC、Go 、 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 is provided with a catalytic converter 12 that accommodates a three-way catalyst that simultaneously purifies three harmful components IC, Go, and NOx in the exhaust gas.
排気マニホールド11には、すなわち触媒コンバーク1
2の上流側には第1のO!センサ13が設けられ、触媒
コンバータ12の下流側の排気管14には第2の08セ
ンサ15が設けられている。In the exhaust manifold 11, in other words, the catalyst converter 1
On the upstream side of 2 is the first O! A sensor 13 is provided, and a second 08 sensor 15 is provided in the exhaust pipe 14 on the downstream side of the catalytic converter 12.
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、0.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ッ
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。The o2 sensors 13 and 15 generate electrical signals according to the concentration of oxygen components in the exhaust gas. That is, 0. Sensor 13
, 15, the control circuit 10 outputs different output voltages depending on whether the air-fuel ratio is lean or rich with respect to the stoichiometric air-fuel ratio.
This occurs in the D converter 101.
また、吸気通路2のスロットル弁16には、スロットル
弁16が全閉か否かを判別するためのアイドルスイッチ
17が設けられており、この出力信号は制御回路10の
入出力インターフェイス102に供給される。Further, the throttle valve 16 of the intake passage 2 is provided with an idle switch 17 for determining whether the throttle valve 16 is fully closed or not, and this output signal is supplied to the input/output interface 102 of the control circuit 10. Ru.
制御回路lOは、たとえばマイクロコンピュータとして
構成され、A/D変換器101、入出力インターフェイ
ス102.CPU103の外に、ROM104 。The control circuit IO is configured as a microcomputer, for example, and includes an A/D converter 101, an input/output interface 102 . In addition to the CPU 103, there is a ROM 104.
RAM105、バックアップRAM106、クロック発
生回路107等が設けられている。A RAM 105, a backup RAM 106, a clock generation circuit 107, and the like are provided.
また、制御回路lOにおいて、ダウンカウンタ108、
フリップフロップ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。In addition, in the control circuit IO, a down counter 108,
Flip-flop 109 and drive circuit 110 are for controlling fuel injection valve 7.
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1tTAUがダウンカウンタ
108にプリセットされると共にフリップフロップ10
9もセットされる。この結果、駆動回路110が燃料噴
射弁7の付勢を開始する。他方、ダウンカウンタ108
がクロ7り信号(図示せず)を計数して最後にそのキャ
リアウド端子が“1″レベルとなったときに、フリップ
フロップ109がセットされて駆動回路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T
AUだけ燃料噴射弁7は付勢され、従って、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。That is, in the routine described later, the fuel injection amount TAU
is calculated, the fuel injection 1tTAU is preset in the down counter 108 and the flip-flop 10
9 is also set. As a result, the drive circuit 110 starts energizing the fuel injection valve 7. On the other hand, the down counter 108
counts the black signal (not shown) and finally when the carrier voltage 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 above fuel injection amount T
The fuel injection valve 7 is energized by AU, so that an amount of fuel corresponding to the fuel injection amount TAU is sent into the combustion chamber of the engine body 1.
なお、CPU103の割込み発生は、A/D変換器10
1のA/D変換終了時、入出力インターフェイス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
ック発生回路107からの割込信号を受信した時、等で
ある。Note that the interrupt generation of the CPU 103 is caused by the A/D converter 10.
1, the input/output interface 102
When the controller receives a pulse signal from the crank angle sensor 6, when it receives an interrupt signal from the clock generation circuit 107, 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
ーチンによって取り込まれてRAM105の所定領域に
格納される。つまり、RAM105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
割込みによって演算されて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 fetched by an A/D conversion routine executed at predetermined time intervals and stored in a predetermined area of the RAM 105. That is, data Q and THW in RAM 105 are updated at predetermined time intervals. Further, the rotational speed data Ne is calculated by the interruption of the crank angle sensor 6 every 30° CA, and is stored in a predetermined area of the RAM 105.
始めに、第4図、第5図のタイミング図を用いて下流側
02センサ15の出力V!による空燃比フィードバック
制御としてのリンチスキップ量R3R,リーンスキップ
量R3Lの問題点について説明する。第4図、第5図に
おいて、■1は上流側0.センサ13の出力、vおば下
流側08センサ15の出力であり、リッチスキッ′ブ量
R3R。First, the output V! of the downstream side 02 sensor 15 is determined using the timing diagrams shown in FIGS. 4 and 5. Problems with the lynch skip amount R3R and lean skip amount R3L as air-fuel ratio feedback control will be explained. In FIGS. 4 and 5, ■1 indicates 0 on the upstream side. The output of the sensor 13 is the output of the downstream side 08 sensor 15, and the rich skip amount R3R.
リーンスキップ量R3Lは、下流側08センサ15の出
力v3と比較電圧V□との比較結果に応じて演算され、
空燃比補正係数FAFは上流側0!センサ13の出力v
Iと比較電圧v1との比較結果およびスキップ量R5R
,R5Lに応じて演算される。The lean skip amount R3L is calculated according to the comparison result between the output v3 of the downstream side 08 sensor 15 and the comparison voltage V□,
The air-fuel ratio correction coefficient FAF is 0 on the upstream side! Output v of sensor 13
Comparison result between I and comparison voltage v1 and skip amount R5R
, R5L.
第4図は下流側o2センサ15のリーンからリッチへの
応答性が比較的早い場合を示す。この場合には、下流側
O!′センサ15の出力V工は、下流側Oxセンサによ
る空燃比フィードバック制御開始後、矢印Xに示すごと
く、リーンレベル(ローレベル)カラリッチレベル(ハ
イレベル)ニ比較的早く変化するので、リッチスキップ
IR3R、リーンスキップ量R5Lは適正レベルに保持
され、従って、空燃比補正係数FAFは安定なレベルす
なわち理論空燃比相当レベルに保持される。FIG. 4 shows a case where the responsiveness of the downstream O2 sensor 15 from lean to rich is relatively fast. In this case, downstream O! 'The output V of the sensor 15 changes relatively quickly from lean level (low level) to color rich level (high level) as shown by arrow X after the start of air-fuel ratio feedback control by the downstream Ox sensor, so rich skip is detected. IR3R and lean skip amount R5L are maintained at appropriate levels, and therefore, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is maintained at a stable level, that is, a level corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio.
これに対し、第5図は下流側Otセンサ15のリーンか
らリッチへの応答性が比較的遅い場合を示す、この場合
には、下流側02センサ15の出力v8は、下流側02
センサによる空燃比フィードバック制御開始後、矢印Y
に示すごとく、リーンレベル(ローレベル)からリッチ
レベル(ハイレベル)に比較的遅く変化するので、リッ
チスキップ量R3R,リーンスキップ量R3Lはリッチ
側に過補正され、従って、空燃比補正係数FAFはすな
わち理論空燃比相当よりリッチ側レベルとなる。On the other hand, FIG. 5 shows a case where the response of the downstream Ot sensor 15 from lean to rich is relatively slow. In this case, the output v8 of the downstream Ot sensor 15 is
After starting the air-fuel ratio feedback control by the sensor, arrow Y
As shown in , since the lean level (low level) changes relatively slowly from the rich level (high level), the rich skip amount R3R and lean skip amount R3L are over-corrected to the rich side, and therefore the air-fuel ratio correction coefficient FAF is In other words, the level is on the richer side than the stoichiometric air-fuel ratio.
本発明はこのような下流側02センサ15のリーン出力
からリッチ出力への応答性が遅い場合にリッチスキップ
IIRS R,リーンスキップ量R3Lのリッチ側過補
正を防止しようとするものであり、このため、下流側O
xセンサ15による空燃比フィードバック制御開始後か
ら下流側otセンサ15の出力V、の反転(矢印Yの時
期)までリッチスキップ1iR3R、リーンスキップ量
RSLの更新速変を小さくすることにより達成するもの
である。The present invention attempts to prevent rich-side overcorrection of the rich skip IIRS R and the lean skip amount R3L when the responsiveness from the lean output to the rich output of the downstream side 02 sensor 15 is slow. , downstream O
This is achieved by reducing the update speed changes of the rich skip 1iR3R and the lean skip amount RSL from the start of the air-fuel ratio feedback control by the be.
第6図は上流側02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の空燃比フィードバッ
ク制御ルーチンであって、所定時間たとえば4m毎に実
行される。FIG. 6 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 02 sensor 13, and is executed every predetermined period of time, for example, every 4 m.
ステップ601では、上流側08センサ13による空燃
比の閉ループ(フィードバック)条件が成立しているか
否かを判別する。たとえば、冷却水温が所定値(たとえ
ば60℃)以下の時、機関始動中、始動後場量中、暖機
増量中、加速増量(非同期噴射)中、パワー増量中、上
流側O!センサ13の出力信号が一度も反転していない
時、燃料、 カット中(すなわち、LL=“1”且つ
Neが所定値以上)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。In step 601, it is determined whether a closed loop (feedback) condition for the air-fuel ratio by the upstream 08 sensor 13 is satisfied. For example, when the cooling water temperature is below a predetermined value (for example, 60 degrees Celsius), while the engine is starting, during engine startup, during warm-up increase, during acceleration increase (asynchronous injection), during power increase, upstream O! When the output signal of the sensor 13 has never been inverted, the closed loop condition is not met when the fuel is being cut (that is, LL = "1" and Ne is above a predetermined value), etc., and in other cases, the closed loop condition is not met. It is established.
閉ループ条件が不成立のときには、ステップ627に進
んで空燃比補正係数FAFを1.0とする。なお、FA
Fを閉ループwi御終了直前値としてもよい、この場合
には、ステップ628に直接進む、また、学習値(バン
クアップRAM106の値)としてもよい、他方、閉ル
ープ条件成立の場合には、ステップ602に進む。If the closed loop condition is not satisfied, the process proceeds to step 627 and the air-fuel ratio correction coefficient FAF is set to 1.0. In addition, F.A.
F may be set to the value immediately before the end of the closed loop wi control. In this case, the process directly proceeds to step 628, or may be set to a learned value (value of the bank up RAM 106). On the other hand, if the closed loop condition is satisfied, step 602 Proceed to.
ステップ602では、上流側0□センサ13の出力v1
をA/D変換して取組み、ステップ603にて■1が比
較電圧Vllたとえば0.45V以下か否かを判別する
。つまり、空燃比がリッチかリーンかを判別する。リー
ン(v1≦Vm+)であれば、ステップ604にてディ
レィカウンタCDLYが正か否かを判別し、CDLY>
Qであればステップ605にてCDLYをOとし、ステ
ップ606に進む、ステップ607.608では、ディ
レィカウンタCDLYを最小値TDLでガードし、この
場合、ディレィカウンタCDLYが最小値TDLに到達
したときにはステップ609にて空燃比フラグF1を0
″ (リーン)とする。なお、最小値TDLは上流側0
冨センサ13の出力においてリッチからリーンへの変化
があってもリッチ状態であるとの判断を保持するための
り一ン遅延時間であって、負の値で定義される。他方、
リッチ(vg>v□)であれば、ステップ610にてデ
ィレィカウンタCDLYが負か否かを判別し、CDLY
< 0であればステップ611 ニテcDIJを0とし
、ステップ612に進む、ステップ613.614では
、ディレィカウンタCDLYを最大値TDRでガードし
、この場合、ディレィカウンタCDLYが最大値TDR
に到達したときにはステップ615にて空燃比フラグF
1を“l” (リッチ)とする、なお、最大値TDRは
上流側0.センサ13の出力においてリーンからリッチ
への変化があってもリーン状態であるとの判断を保持す
るためのリッチ遅延時間であって、正の値で定義される
。In step 602, the output v1 of the upstream 0□ sensor 13 is
In step 603, it is determined whether or not (1) is less than the comparison voltage Vll, for example, 0.45V. In other words, it determines whether the air-fuel ratio is rich or lean. If lean (v1≦Vm+), it is determined in step 604 whether the delay counter CDLY is positive or not, and CDLY>
If Q, CDLY is set to O in step 605 and the process proceeds to step 606. In steps 607 and 608, the delay counter CDLY is guarded at the minimum value TDL, and in this case, when the delay counter CDLY reaches the minimum value TDL, the step is stopped. At 609, set the air-fuel ratio flag F1 to 0.
'' (lean).The minimum value TDL is 0 on the upstream side.
This is a one-step delay time for maintaining the determination that the rich state is in the rich state even if the output of the wealth sensor 13 changes from rich to lean, and is defined as a negative value. On the other hand,
If it is rich (vg>v□), it is determined in step 610 whether the delay counter CDLY is negative or not, and CDLY is
If <0, step 611 sets cDIJ to 0 and proceeds to step 612. In steps 613 and 614, the delay counter CDLY is guarded at the maximum value TDR; in this case, the delay counter CDLY is set to the maximum value TDR.
When the air-fuel ratio flag F reaches step 615, the air-fuel ratio flag F
1 is "l" (rich), and the maximum value TDR is 0.1 on the upstream side. This is a rich delay time for maintaining the determination that the lean state is present even if the output of the sensor 13 changes from lean to rich, and is defined as a positive value.
ステップ616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
テップ617にて、空燃比フラグFlの値により、リッ
チからリーンへの反転が、リーンからリッチへの反転か
を判別する。リッチからリーンへの反転であれば、ステ
ップ618にてFAF←FAF +R5Rとスキップ的
に増大させ、逆に、リーンからリッチへの反転であれば
、ステップ619にてFAF←FAF−R5Lとスキッ
プ的に減少させる。つまり、スキップ処理を行う、ステ
ップ616にて空燃比フラグFlの符号が反転していな
ければ、ステップ620,621.622にて積分処理
を行う。つまり、ステップ620にて、Fl−“θ′″
が否かを判別し、Fl−”0” (リーン)であればス
テップ621にてFAF 4−FAF +KIRとし、
他方、Fl−41”(リッチ)であればステップ622
にてFAF 4−PAP−KILとする。ここで、積分
定数KIR(KIL)はスキップ定数RSR,R9Lに
比して十分小さく設定してあり、つまり、KIl?(K
fL) < R2H(R5L)である。従って、ステッ
プ621はリーン状態(F1=“O”)で燃料噴射量を
徐々に増大させ、ステップ622はリッチ状態(Fl−
“1″)で燃料噴射量を徐々に減少させる。ステップ6
18,619゜621.622にて演算された空燃比補
正係数FAFはステップ623.624にて最大値たと
えば1.2にてガードされ、また、ステップ625.6
26にて最小値例えば0.8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が小さくな
り過ぎ、もしくは大き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ーン、オーバリッチにな
るのを防ぐ。In step 616, 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 has been reversed, in step 617, it is determined based on the value of the air-fuel ratio flag Fl whether the reversal from rich to lean is the reversal from lean to rich. If it is a reversal from rich to lean, then in step 618 FAF←FAF +R5R is increased in a skip manner, and conversely, if it is a reversal from lean to rich, FAF←FAF-R5L is increased in a skip manner in step 619. decrease to That is, if the sign of the air-fuel ratio flag Fl is not inverted in step 616, in which skip processing is performed, integration processing is performed in steps 620, 621, and 622. That is, in step 620, Fl−“θ′″
If it is Fl-“0” (lean), go to step 621 and set FAF 4-FAF +KIR.
On the other hand, if it is Fl-41'' (rich), step 622
FAF 4-PAP-KIL. Here, the integral constant KIR (KIL) is set sufficiently smaller than the skip constants RSR and R9L, that is, KIl? (K
fL) < R2H(R5L). Therefore, step 621 gradually increases the fuel injection amount in the lean state (F1="O"), and step 622 gradually increases the fuel injection amount in the rich state (Fl-
"1") gradually reduces the fuel injection amount. Step 6
The air-fuel ratio correction coefficient FAF calculated at 18,619°621.622 is guarded at the maximum value, for example, 1.2 at step 623.624, and is guarded at the maximum value, for example, 1.2 at step 625.6.
26 is guarded at a minimum value, for example, 0.8. As a result, if the air-fuel ratio correction coefficient FAF becomes too small or too large for some reason, the air-fuel ratio of the engine is controlled using that value to prevent over-lean or over-rich conditions.
上述のごとく演算されたFAFをRAM105に格納し
て、ステップ628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 in step 628.
第7図は第6図のフローチャ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Ozセンサ13の出力
により第7図(A)に示すごとくリッチ、リーン判別の
空燃比信号A/Fが得られると、ディレィカウンタCD
LYは、第7図CB)に示すごとく、リッチ状態でカウ
ントアツプされ、リーン状態でカウントダウンされる。FIG. 7 is a timing diagram supplementary explanation of the operation according to the flowchart of FIG. 6. When the air-fuel ratio signal A/F for rich/lean discrimination is obtained from the output of the upstream Oz sensor 13 as shown in FIG. 7(A), the delay counter CD
As shown in FIG. 7 (CB), LY is counted up in the rich state and counted down in the lean state.
この結果、第7図(C)に示すごと(、遅延処理された
空燃比信号A/F’(フラグF1に相当)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
らリッチに変化しても、遅延処理された空燃比信号A/
F十′はリッチ遅延時間TDRだけリーンに保持された
後に時刻1zにてリッチに変化する。時刻t、にて空燃
比信号A/Fがリッ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(−T
DL)相当だけリッ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t%
+1& 、1.のどと(リッチ遅延時間TDRより短い
期間で反転すると、ディレィカウンタCDLYが最大値
TDRに到達するのに時間を要し、この結果、時刻t・
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7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' (corresponding to flag F1) is formed as shown in FIG. 7(C). For example, at time t1, the air-fuel ratio signal A/F is lean Even if the air-fuel ratio changes from rich to rich, the delayed air-fuel ratio signal A/
F1' is kept lean for the rich delay time TDR and then changes to rich at time 1z. Even if the air-fuel ratio signal A/F changes from rich to lean at time t, the air-fuel ratio signal A/F' subjected to the delay processing is delayed by the lean delay time (-T
DL) After being held rich by a considerable amount, it changes to lean at time t4. However, the air-fuel ratio signal A/F at time t%
+1 & , 1. If the delay counter CDLY is reversed in a period shorter than the rich delay time TDR, it will take time for the delay counter CDLY to reach the maximum value TDR, and as a result, the time t.
At , the air-fuel ratio signal A/F' after the delay process is inverted. In other words, the air-fuel ratio signals A/, F' after the delay processing are more stable than the air-fuel ratio signals A/F before the delay processing. In this manner, the air-fuel ratio correction coefficient FAF shown in FIG. 7(D) is obtained based on the stable air-fuel ratio signal A/F' after the delay processing.
次に、下流側Ozセンサ15による第2の空燃比フィー
ドバック制御について説明する。第2の空燃比フィード
バック制御としては、第1の空燃比フィードバック制御
定数としてのスキップ量RSR,R5L 、積分定数K
IR,KIL 、遅延時間TDR,TDL 。Next, the second air-fuel ratio feedback control by the downstream Oz sensor 15 will be explained. As the second air-fuel ratio feedback control, the skip amount RSR, R5L as the first air-fuel ratio feedback control constant, the integral constant K
IR, KIL, delay time TDR, TDL.
もしくは上流側02センサ13の出力vIの比較電圧V
llを可変にするシステムと、第2の空燃比補正係数F
AF2を導入するシステムとがある。Or the comparison voltage V of the output vI of the upstream 02 sensor 13
A system for making ll variable and a second air-fuel ratio correction coefficient F
There is a system that introduces AF2.
たとえば、リッチスキップ1lR3Rを大きくすると、
制御空燃比をリッチ側に移行でき、また、リーンスキッ
プ量R3Lを小さくしても制御空燃比をリッチ側に移行
でき、他方、リーンスキップ量R3Lを大きくすると、
制御空燃比をリーン側に移行でき、また、リッチスキッ
プ量R5Rを小さくしてもリーン側に移行できる。従っ
て、下流側Otセンサ15の出力に応じてリッチスキッ
プ11R3Rおよびリーンスキップ量RSLを補正する
ことにより空燃比が制御できる。また、リッチ積分定数
KIRを大きくすると、制御空燃比をリッチ側に移行で
き、また、リーン積分定数KILを小さくしても制御空
燃比をリッチ側に移行でき、他方、リーン積分定数KI
Lを大きくすると、制御空燃比をリーン側に移行でき、
また、リッチ積分定数KIRを小さくしても制御空燃比
をリーン側に移行できる。従って、下流側Ofセンサ1
5の出力に応じてリッチ積分定数KIRおよびリーン積
分定数KILを補正することにより空燃比が制御できる
。リッチ遅延時間TDR>リーン遅延時間(−TDL)
と設定すれば、制御空燃比はリッチ側に移行でき、逆に
、リーン遅延時間(−TDL)>リッチ遅延時間(TD
R)と設定すれば、制御′8空燃比はリーン側に移行で
きる。つまり、下流側Ozセンサ15の出力に応じて遅
延時間TDR,TDL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V□を大きくすると制
御空燃比をリッチ側に移行でき、また、比較電圧V□を
小さくすると制御空燃比をリーン側に移行できる。For example, if you increase rich skip 1lR3R,
The control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and even if the lean skip amount R3L is reduced, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side. On the other hand, if the lean skip amount R3L is increased,
The control air-fuel ratio can be shifted to the lean side, and even if the rich skip amount R5R is decreased, the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side. Therefore, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the rich skip 11R3R and the lean skip amount RSL according to the output of the downstream Ot sensor 15. Furthermore, if the rich integral constant KIR is increased, the controlled air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and even if the lean integral constant KIL is decreased, the controlled air-fuel ratio can be shifted to the rich side;
By increasing L, the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side,
Further, even if the rich integral constant KIR is made smaller, the controlled air-fuel ratio can be shifted to the lean side. Therefore, downstream Of sensor 1
The air-fuel ratio can be controlled by correcting the rich integral constant KIR and the lean integral constant KIL according to the output of 5. Rich delay time TDR > Lean delay time (-TDL)
If set as
R), the control '8 air-fuel ratio can be shifted to the lean side. That is, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the delay times TDR and TDL according to the output of the downstream Oz sensor 15. Furthermore, by increasing the comparison voltage V□, the controlled air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and by decreasing the comparison voltage V□, the controlled air-fuel ratio can be shifted to the lean side.
従って、下流側Otセンサ15の出力に応じて比較電圧
■□を補正することにより空燃比が制御できる。Therefore, by correcting the comparison voltage ■□ according to the output of the downstream side Ot sensor 15, the air-fuel ratio can be controlled.
これらスキップ量、積分定数、遅延時間、比較電圧を下
流側0!センサによって可変とすることはそれぞれに長
所がある。たとえば、遅延時間は非常に微妙な空燃比の
調整が可能であり、また、スキップ量は、遅延時間のよ
うに空燃比のフィードバック周期を長くすることなくレ
スポンスの良−い制御が可能である。従って、これら可
変量は当然2つ以上組み合わされて用いられ得る。Set these skip amount, integral constant, delay time, and comparison voltage to 0 on the downstream side! Each sensor has its own advantages. For example, the delay time allows very delicate air-fuel ratio adjustment, and the skip amount can be controlled with good response without lengthening the air-fuel ratio feedback period unlike the delay time. Therefore, naturally, two or more of these variable amounts can be used in combination.
第8図を参照して空燃比フィードバック制御定数として
のスキップ量を可変にしたダブル0.センサシステムに
ついて説明する。Referring to FIG. 8, the double 0.0. The sensor system will be explained.
第8図は下流側02センサ15の出力にもとづいてスキ
ップ量RSR,RSLを演算する第2の空燃比フィード
バック制御ルーチンであって、所定時間たとえばIS毎
に実行される。ステップ801〜803では、下流側0
8センサ15による閉ループ条件か否かを判別する。た
とえば、上流側0.センサ13による閉ループ条件の不
成立(ステップ801)に加えて、冷却水温THWが所
定値(たとえば70℃)以下のとき(ステップ802)
、スロットル弁16が全閉(LL=”l”)のとき(ス
テップ803)、等が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
なければステップ822に進み、空燃比反転フラグFB
t−″01とする。なお、この場合、RSR。FIG. 8 shows a second air-fuel ratio feedback control routine that calculates the skip amounts RSR and RSL based on the output of the downstream 02 sensor 15, and is executed at predetermined intervals, for example, every IS. In steps 801 to 803, downstream 0
8 sensor 15 determines whether the condition is a closed loop condition or not. For example, upstream side 0. In addition to the failure of the closed loop condition determined by the sensor 13 (step 801), when the cooling water temperature THW is below a predetermined value (for example, 70°C) (step 802)
, when the throttle valve 16 is fully closed (LL="l") (step 803), etc., the closed loop condition is not satisfied, and in other cases, the closed loop condition is satisfied. If the closed loop condition is not met, the process advances to step 822 and the air-fuel ratio reversal flag FB is set.
t-″01. In this case, RSR.
RSLは閉ループ終了直前値に保持される。RSL is held at the value immediately before the end of the closed loop.
下流側0.センサ15による閉ループ条件成立であれば
、ステップ804〜806に進み、リッチスキップIR
S R,リーンスキップ量RSLの更新速度ΔR5を演
算する。すなわち、ステップ804にて空燃比反転フラ
グFBが“0”か否かを判別し、FB= @0 ’″の
ときにはステップ805にてΔR5−RSI
とし、FB−“1”のときにはステップ806にてΔR
5←R32
とする、ただし、RSI<R52である。Downstream side 0. If the closed loop condition is satisfied by the sensor 15, the process proceeds to steps 804 to 806, and the rich skip IR
SR, the update rate ΔR5 of the lean skip amount RSL is calculated. That is, it is determined in step 804 whether the air-fuel ratio reversal flag FB is "0" or not, and when FB=@0'', ΔR5-RSI is set in step 805, and when FB-"1", in step 806 ΔR
5←R32, however, RSI<R52.
次に、ステップ807では、下流側0.センサ15の出
力■2をA/D変換して取込み、ステップ809にてv
tが比較電圧V1gたとえば0.55V以下か否かを判
別する、つまり、空燃比がリッチかリーンかを判別する
。Next, in step 807, the downstream side 0. The output ■2 of the sensor 15 is A/D converted and taken in, and in step 809 v
It is determined whether t is less than the comparison voltage V1g, for example 0.55V, that is, it is determined whether the air-fuel ratio is rich or lean.
ステップ808にてV、≦Vat (リーン)であれば
ステップ809〜814ニ進み、他方、v、 >vat
(リッチ)であればステップ815〜821に進む。In step 808, if V, ≦Vat (lean), proceed to steps 809 to 814; on the other hand, v, >vat
(rich), the process advances to steps 815 to 821.
ステップ809では、RSR4−RSR+ΔR5とし、
つまり、リッチスキップ量R3Rを増大させて空燃比を
リッチ側に移行させる。ステップ810.811ではR
SRを最大値MAXたとえば7.5%にてガードする。In step 809, RSR4-RSR+ΔR5,
That is, the rich skip amount R3R is increased to shift the air-fuel ratio to the rich side. In step 810.811 R
The SR is guarded at the maximum value MAX, for example 7.5%.
さらに、ステップ812にてRSL←RSL −ΔR5
とし、つまり、リッチスキップ量R3Lを減少させて空
燃比をリッチ側に移行させる。ステップ813.814
では、RSLを最小値MINたとえば2.5%にてガー
ドする。Furthermore, in step 812, RSL←RSL −ΔR5
In other words, the rich skip amount R3L is decreased to shift the air-fuel ratio to the rich side. Step 813.814
Then, the RSL is guarded at a minimum value MIN, for example, 2.5%.
他方、V! >V。(リッチ)のときには、ステップ8
15にてRSR←R5R−ΔR5とし、つまり、リッチ
スキップ量R3Rを減少させて空燃比をリーン側に移行
させる。ステップ819.820では、RSLを最大M
AXにてガードする。さらに、ステップ821にて空燃
比反転、フラグFBを“l”とする。On the other hand, V! >V. (Rich), step 8
In step 15, RSR←R5R-ΔR5 is established, that is, the rich skip amount R3R is decreased to shift the air-fuel ratio to the lean side. Step 819.820 sets the RSL to maximum M
Guard with AX. Furthermore, in step 821, the air-fuel ratio is inverted and the flag FB is set to "l".
すなわち、本例の場合は、第2の空燃比フィードバック
制御停止中は、下流側0!センサ15の出力v2がリー
ンであることを前提とし、第2の空燃比フィードバック
制御条件成立後リッチ出力があれば下流側0□センサ1
5の出力v2が反転したものとみなしている。That is, in this example, while the second air-fuel ratio feedback control is stopped, the downstream side is 0! Assuming that the output v2 of the sensor 15 is lean, if there is a rich output after the second air-fuel ratio feedback control condition is satisfied, the downstream side 0□sensor 1
It is assumed that the output v2 of 5 is inverted.
なお、ステップ821の代わりにステップ823直前へ
第2の空燃比フィードバック制御後下流側0:センサ1
5の出力■富が基準値(たとえばV *z)を横切った
か否かでフラグFBを操作してももちろんよい。Note that after the second air-fuel ratio feedback control, the downstream side 0: sensor 1 is sent immediately before step 823 instead of step 821.
Of course, the flag FB may be operated depending on whether or not the output ■ wealth of No. 5 crosses a reference value (for example, V*z).
上述のごとく演算されたRSR,RSLはRAM105
に格納された後に、ステップ823にてこのルーチンは
終了する。RSR and RSL calculated as described above are stored in the RAM 105.
The routine ends at step 823.
なお、空燃比フィードバック中に演算されたFAF、
RSR,RSLは一旦他の値PAP ’ 、RSR’
、RSL ’に変化してバックアップRAM106に格
納することもでき、空燃比オーブンループ制御中にこれ
らの値を用いることにより、たとえば再始動時や始動直
後等あるいは0!センサ非活性時等の運転性運動性向上
にも役立つものである。第8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ィの悪
化が発生しないレベルの値である。Note that FAF calculated during air-fuel ratio feedback,
RSR, RSL are temporarily changed to other values PAP', RSR'
, RSL' and stored in the backup RAM 106. By using these values during air-fuel ratio oven loop control, for example, at the time of restart, immediately after startup, etc., or 0! It is also useful for improving drivability when the sensor is inactive. The minimum value MIN in FIG. 8 is a value at a level that does not impair transient followability, and
The maximum value MAX is a value at which drivability does not deteriorate due to air-fuel ratio fluctuations.
第8図のフローチャートをさらに、第9図をも参照して
説明する。The flowchart of FIG. 8 will be further explained with reference to FIG. 9.
第9図において、時刻t、にて下流側08センサ15に
よる空燃比フィードバック制御が開始すると、この時点
では、空燃比反転フラグFBは0′″であるので、ステ
ップ804でのフローは、ステップ805に進み、更新
速度ΔR3を小さい値R5Iに設定する。In FIG. 9, when the air-fuel ratio feedback control by the downstream side 08 sensor 15 starts at time t, the air-fuel ratio reversal flag FB is 0'' at this point, so the flow in step 804 is changed to step 805. Then, the update rate ΔR3 is set to a small value R5I.
上述の状態(FB−“O”)が持続すると、第9図に示
すごとく、リッチスキップI!R8Rは緩慢に増大し、
リーンスキップ量R3Lは緩慢に減少する。スキップ量
R5R,R5Lのリッチ側の過補正が抑制される。If the above state (FB-“O”) continues, as shown in FIG. 9, rich skip I! R8R increases slowly;
The lean skip amount R3L decreases slowly. Rich-side overcorrection of the skip amounts R5R and R5L is suppressed.
次いで、時刻t8にて、下流側0.センサ15の出力v
8がリーンからリッチへ変化すると、ステップ804で
のフローはステップ806に進み、更新速度ΔR3を大
きな値R32に設定する。この結果、スキップ量R9R
,RSLはリーン側に大きく更新され、また、空燃比反
転フラグFBは“O”から@1”へ反転する。Next, at time t8, the downstream side 0. Output v of sensor 15
8 changes from lean to rich, the flow at step 804 proceeds to step 806, where the update rate ΔR3 is set to a large value R32. As a result, the skip amount R9R
, RSL are significantly updated to the lean side, and the air-fuel ratio inversion flag FB is inverted from "O" to @1.
以後は、下流側o2センサ15による空燃比フィードバ
ック制御中であれば、空燃比反転フラグFBは11”で
あるので、更新速度は大きく設定される。Thereafter, if air-fuel ratio feedback control is being performed by the downstream O2 sensor 15, the air-fuel ratio reversal flag FB is 11'', so the update speed is set high.
このように、第8図のルーチンによれば、第9図の時間
t1〜t8では、スキップ1lRsR,RSLは、更新
速度R3Iで更新され、時刻t8以降では、大きな更新
速度R52で更新される。As described above, according to the routine shown in FIG. 8, from time t1 to t8 in FIG. 9, the skips 11RsR and RSL are updated at the update rate R3I, and after time t8, they are updated at the large update rate R52.
なお、第9図において、時間t、−t、も、スキップ量
R5R,RSLを大きな更新速度R52で更新すると、
スキップNR5R,RsLは点線に示すごとくリッチ側
に過補正され、しかも、その影響は暫くの間残存するの
で、IC、COエミッション、燃費の点で不利である。In addition, in FIG. 9, when the times t and -t are also updated with the skip amounts R5R and RSL at a large update speed R52,
Skip NR5R and RsL are overcorrected to the rich side as shown by the dotted line, and the effect remains for a while, which is disadvantageous in terms of IC, CO emissions, and fuel efficiency.
特に、下流側空燃比フィードバック制御停止中に下流側
空燃比フィードバック制御をホールドし、下流側空燃比
フィードバック制御を再開した時に、その値から制御を
開始するものでは、頻繁な空燃比フィードバック制御の
禁止、許可が繰り返されるたびにt、 Nt、に示す波
線の現象があられれ、制御定数が発散する可能性があり
、好ましくないが本例では、その誤補正を低減し、エミ
ッションの悪化を招かない。In particular, frequent air-fuel ratio feedback control is prohibited when downstream air-fuel ratio feedback control is held while downstream air-fuel ratio feedback control is stopped, and when downstream air-fuel ratio feedback control is restarted, control is started from that value. , Each time permission is repeated, the phenomenon shown by the dotted line at t and Nt occurs, and the control constant may diverge, which is undesirable, but in this example, the erroneous correction is reduced and the emission is not worsened. .
第10図は噴射量演算ルーチンであって、所定クランク
角度たとえば、360°CA毎に実行される。ステップ
1001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←α・Q/Ne(αは定数
)とする、ステップ1002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。FIG. 10 shows an injection amount calculation routine, which is executed every predetermined crank angle, for example, 360° CA. In step 1001, the intake air amount data Q and the rotational speed data Ne are read out from the RAM 105 to calculate the basic injection amount TAUP. For example, TAUP←α·Q/Ne (α is a constant). At step 1002, cooling water temperature data THW is read from the RAM 105 and a warm-up increase value FWL is calculated by interpolation using a one-dimensional map stored in the ROM 104.
ステップ1003では、最終噴射量TAUを、
TAU ←TAUP−PAP ・(FWL+β+1)
+Tにより演算する。なお、β、γは他の運転状態パラ
メータによって定まる補正量である。次いで、ステップ
1004にて、噴射量TAUをダウンカウンタ108に
セットすると共にフリップフロップ109をセットして
燃料噴射を開始させる。そして、スップ1005にてこ
のルーチンは終了する。なお、上述のごとく、噴射量T
AUに相当する時間が経過すると、ダウンカウンタ10
8のキャリアウド信号によってフリップフロップ109
がリセットされて燃料噴射は終了する。In step 1003, the final injection amount TAU is determined as TAU ←TAUP-PAP ・(FWL+β+1)
Calculate by +T. Note that β and γ are correction amounts determined by other operating state parameters. Next, in step 1004, the injection amount TAU is set in the down counter 108 and the flip-flop 109 is set to start fuel injection. This routine then ends in step 1005. In addition, as mentioned above, the injection amount T
When the time corresponding to AU has passed, the down counter 10
The flip-flop 109 is activated by the carrier signal of 8.
is reset and fuel injection ends.
なお、第1の空燃比フィードバック制御は4ais毎に
、また、第2の空燃比フィードバック制御はIS毎に行
われるのは、空燃比フィードバッ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
悪い下流側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 performed every 4ais, and the second air-fuel ratio feedback control is performed every IS because the air-fuel ratio feedback control is mainly controlled by the upstream O2 sensor with good response. This is because the control by the downstream O2 sensor, which has poor responsiveness, is performed as a subsidiary.
また、上流側0.センサによる空燃比フィードバック制
御における他の制御定数、たとえば積分定数、遅延時間
、上流側02センサの比較電圧v□等を下流側0冨セン
サの出力により補正するダブルOx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0□セ
ンサシステムにも本発明を適用し得る。また、スキップ
量、積分定数、遅延時間のうちの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、スキップ1l
R5R,R5Lのうちの一方を固定し、他方のみを可変
とすることも、積分定数KIR,KILのうちの一方を
固定し他方のみを可変とすることも、あるいは遅延時間
TDR,TDLの一方を固定し他方を可変とすることも
可能である。Also, upstream side 0. A double Ox sensor system that corrects other control constants in air-fuel ratio feedback control by the sensor, such as an integral constant, delay time, comparison voltage v□ of the upstream 02 sensor, etc. The present invention can also be applied to a double 0□ sensor system that introduces an air-fuel ratio correction factor of 2. Moreover, controllability can be improved by simultaneously controlling two of the skip amount, integral constant, and delay time. In addition, skip 1l
It is possible to fix one of R5R and R5L and make only the other variable, or to fix one of the integral constants KIR and KIL and make only the other variable, or to change one of the delay times TDR and TDL. It is also possible to have one fixed and 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、もしくはスロットル弁開度お
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、キャブレ
タ式内燃機関にも本発明を適用し得る。たとえば、エレ
クトリック・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
、エレクトリック・ブリード・エア・コントロールバル
ブによりキャ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、等に本発明を適用し得る。この場合
には、ステップ1001における基本噴射量TAUP相
当の基本燃料噴射量がキャブレタ自身によって決定され
、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、ステップ1003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。Further, in the above embodiment, an internal combustion engine is shown in which the amount of fuel injected into the intake system is controlled by a fuel injection valve, but 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, and an electric bleed air control valve adjusts the amount of air bleed from the carburetor to control the main system passage and The present invention can be applied to devices that control the air-fuel ratio by introducing atmospheric air into the slow system passage, devices that adjust the amount of secondary air sent to the exhaust system of an engine, and the like. In this case, the basic fuel injection amount corresponding to the basic injection amount TAUP in step 1001 is determined by the carburetor itself, that is, it is determined according to the intake pipe negative pressure depending on the intake air amount and the rotational speed of the engine, and in step 1003 The supplied air amount 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Otセ
ンサを用いたが、coセンサ、リーンミクスチャセンサ
等を用いることもできる。Further, in the above embodiment, an Ot sensor is used as the air-fuel ratio sensor, but a CO sensor, a lean mixture sensor, etc. may also be used.
さらに、上述の実施例はマイクロコンピュータすなわち
ディジタル回路によっ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。Furthermore, although the embodiments described above are constructed using a microcomputer, that is, a digital circuit, they may also be constructed using an analog circuit.
以上説明したように本発明によれば、下流側空燃比セン
サのリーンからリンチへの出力特性が遅い場合にあって
も、制御定数等のリッチ過補正を防止でき、排気エミッ
ションの低減および燃費の向上に役立つものである。As explained above, according to the present invention, even if the output characteristic of the downstream side air-fuel ratio sensor from lean to lean is slow, excessive rich correction of control constants etc. can be prevented, reducing exhaust emissions and improving fuel efficiency. This will help you improve your skills.
第1図は本発明の詳細な説明するための全体ブロック図
、
第2図はシングル02センサシステムおよびダブルOx
センサシステムを説明する排気エミッション特性図、
第3図は本発明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4図、第5図は本発明が解決すべき問題点を説明する
ためのタイミング図、
第6図、第8図、第10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ャート、第7図は第6図のフロ
ーチャートを補足説明するためのタイミング図、
第9図は第8図のフローチャートを補足説明するタイミ
ング図である。
l・・・機関本体、 3・・・エアフローメータ、
4・・・ディストリビュータ・
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、15・・・
下流側(第2の)0!センサ、17・・・アイドルスイ
ッチ。Figure 1 is an overall block diagram for explaining the present invention in detail, Figure 2 is a single 02 sensor system and double Ox
FIG. 3 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; FIGS. 4 and 5 are diagrams showing problems to be solved by the present invention. Figures 6, 8, and 10 are flowcharts to explain the operation of the control circuit in Figure 3, and Figure 7 is a supplementary explanation of the flowchart in Figure 6. FIG. 9 is a timing diagram supplementary to the flowchart in FIG. 8. l... Engine body, 3... Air flow meter,
4... Distributor 5.6... Crank angle sensor, 10... Control circuit, 12... Catalytic converter, 13... Upstream side (first) O2 sensor, 15...
Downstream side (second) 0! Sensor, 17...Idle switch.
Claims (1)
の触媒コンバータの上流側、下流側に、それぞれ設けら
れ、排気ガス中の特定成分濃度を検出する第1、第2の
空燃比センサと、 該第2の空燃比センサによる空燃比フィードバック条件
が満足されているか否かを判別する下流側空燃比フィー
ドバック条件判別手段と、 該空燃比フィードバック条件が満たされているときに前
記第2の空燃比センサの出力に応じて空燃比フィードバ
ック制御定数を所定の更新速度で更新する制御定数更新
手段と、 前記第2の空燃比センサの出力が反転したか否かを判別
する反転判別手段と、 前記空燃比フィードバック制御定数の更新速度を、前記
空燃比フィードバック条件が満たされた後から前記第2
の空燃比センサの出力の反転までの間は小さく、他方、
その後は大きくする更新速度演算手段と、 前記空燃比フィードバック制御定数および前記第1の空
燃比センサの出力に応じて空燃比補正量を演算する空燃
比補正量演算手段と、 前記空燃比補正量に応じて前記機関の空燃比を調整する
空燃比調整手段と、 を具備する内燃機関の空燃比制御装置。 2、前記空燃比フィードバック制御定数は、前記空燃比
フィードバック制御条件が満たされないときは該空燃比
フィードバック制御条件不成立直前の値にホールドされ
た特許請求の範囲第1項に記載の内燃機関の空燃比制御
装置。 3、前記更新速度演算手段は、前記第2の空燃比センサ
の出力がリーンを示すときのみ、前記空燃比フィードバ
ック制御定数の更新速度を小さくする特許請求の範囲第
1項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。[Scope of Claims] 1. A first catalytic converter installed on the upstream side and downstream side of a catalytic converter for purifying exhaust gas provided in the exhaust system of an internal combustion engine, and configured to detect the concentration of a specific component in the exhaust gas. a second air-fuel ratio sensor; a downstream air-fuel ratio feedback condition determining means for determining whether an air-fuel ratio feedback condition by the second air-fuel ratio sensor is satisfied; control constant updating means for updating an air-fuel ratio feedback control constant at a predetermined update rate in accordance with the output of the second air-fuel ratio sensor; and determining whether or not the output of the second air-fuel ratio sensor has been inverted. and a reversal determination means that changes the update rate of the air-fuel ratio feedback control constant to the second one after the air-fuel ratio feedback condition is satisfied.
The period up to the reversal of the output of the air-fuel ratio sensor is small; on the other hand,
an update speed calculation means for increasing the update speed thereafter; an air-fuel ratio correction amount calculation means for calculating an air-fuel ratio correction amount according to the air-fuel ratio feedback control constant and the output of the first air-fuel ratio sensor; An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: an air-fuel ratio adjusting means for adjusting the air-fuel ratio of the engine accordingly. 2. The air-fuel ratio of the internal combustion engine according to claim 1, wherein the air-fuel ratio feedback control constant is held at a value immediately before the air-fuel ratio feedback control condition was not satisfied when the air-fuel ratio feedback control condition is not satisfied. Control device. 3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the update rate calculation means reduces the update rate of the air-fuel ratio feedback control constant only when the output of the second air-fuel ratio sensor indicates lean. Air-fuel ratio control device.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62026339A JP2560309B2 (en) | 1987-02-09 | 1987-02-09 | Air-fuel ratio control device for internal combustion engine |
US07/152,928 US4881368A (en) | 1987-02-09 | 1988-02-05 | Double air-fuel ratio sensor system having improved exhaust emission characteristics |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62026339A JP2560309B2 (en) | 1987-02-09 | 1987-02-09 | Air-fuel ratio control device for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS63195352A true JPS63195352A (en) | 1988-08-12 |
JP2560309B2 JP2560309B2 (en) | 1996-12-04 |
Family
ID=12190679
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62026339A Expired - Lifetime JP2560309B2 (en) | 1987-02-09 | 1987-02-09 | Air-fuel ratio control device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2560309B2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5830446A (en) * | 1981-08-13 | 1983-02-22 | Honda Motor Co Ltd | Trouble detection device of air-fuel ratio feed-back control unit for internal combustion engine |
JPS61192828A (en) * | 1985-02-22 | 1986-08-27 | Toyota Motor Corp | Air-fuel ratio controller for internal-combustion engine |
JPS61234241A (en) * | 1985-04-10 | 1986-10-18 | Toyota Motor Corp | Air-fuel ratio control device of internal-combustion engine |
-
1987
- 1987-02-09 JP JP62026339A patent/JP2560309B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS61234241A (en) * | 1985-04-10 | 1986-10-18 | Toyota Motor Corp | Air-fuel ratio control device of internal-combustion engine |
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JP2560309B2 (en) | 1996-12-04 |
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