JPS63219847A - Air-fuel ratio controller of internal combustion engine - Google Patents
Air-fuel ratio controller of internal combustion engineInfo
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Landscapes
- 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(02センサ)
)を設け、上流側の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の02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 (02 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 02 sensor in addition to air-fuel ratio feedback control using an upstream 02 sensor.
単なる空燃比フィードバック制御(シングル02センサ
システム)では、酸素濃度を検出する02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、02センサの出力特性のばらつきのなめに空
燃比の制御精度の改善に支障が生じている。かかる02
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02センナを設け、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0□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0
2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02センサは、上流側02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。In simple air-fuel ratio feedback control (single 02 sensor system), the 02 sensor that detects oxygen concentration is installed at a location in the exhaust system as close to the combustion chamber as possible, that is, at the gathering part of the exhaust manifold upstream of the catalytic converter. Improving the accuracy of air-fuel ratio control is hindered by variations in sensor output characteristics. It takes 02
In order to compensate for variations in sensor output characteristics, variations in parts such as fuel injection valves, and changes over time or aging, a second 02 sensor is provided downstream of the catalytic converter, and air-fuel ratio feedback control by the upstream 02 sensor is performed. In addition, a double 0□ sensor system that performs air-fuel ratio feedback control using a downstream 02 sensor has already been proposed (
Reference: Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-48756), this double 0
In the two-sensor system, the 02 sensor installed downstream of the catalytic converter has a lower response speed than the upstream 02 sensor, but has the advantage of less variation in output characteristics for the following reasons. There is.
(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 various poisons are 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02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02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02センサシステムでは、02
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02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
□センサシステムにおいては、下流側02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 performing air-fuel ratio feedback control (double 02 sensor system) based on the outputs of the two 02 sensors, variations in the output characteristics of the upstream 02 sensor can be absorbed by the downstream 02 sensor. In fact, as shown in Figure 2, in a single 02 sensor system, 02
If the output characteristics of the sensor deteriorate, it will directly affect the exhaust emission characteristics, but with the double 02 sensor system, even if the output characteristics of the upstream 02 sensor deteriorate,
Exhaust emission characteristics are not deteriorated. That is, double 0
□In the sensor system, good exhaust emissions are guaranteed as long as the downstream 02 sensor maintains stable output characteristics.
上述のダブル02センサシステムにおいては、上流側0
□センサおより下流側02センサのいずれも、第3図に
示すZ出力特性を有する型式、すなわち理論空燃比(λ
=1)にて出力が急変する型式を用いているために、理
論空燃比しか検出できず、この結果、空燃比フィードバ
ック制御中にあっては、制御空燃比は、通常、理論空燃
比となる。In the double 02 sensor system described above, the upstream 0
□Both the sensor and the 02 sensor on the downstream side are of the type that has the Z output characteristics shown in Figure 3, that is, the stoichiometric air-fuel ratio (λ
= 1), only the stoichiometric air-fuel ratio can be detected, and as a result, during air-fuel ratio feedback control, the controlled air-fuel ratio usually becomes the stoichiometric air-fuel ratio. .
この場合に、空燃比フィードバック制御により制御空燃
比をリッチ側もしくはリーン側にすることは、非対称ス
キップ処理、非対称積分処理、非対称遅延処理、比較電
圧VRの変更等により可能であるが、制御空燃比を任意
のリッチ空燃比もしくは任意のリーン空燃比に正確には
設定できない。In this case, it is possible to set the controlled air-fuel ratio to the rich side or lean side by air-fuel ratio feedback control by using asymmetric skip processing, asymmetric integral processing, asymmetric delay processing, changing the comparison voltage VR, etc. cannot be accurately set to any rich air-fuel ratio or any lean air-fuel ratio.
従って、
1)NoXエミッションが多い高負荷時に制御空燃比を
”°若干“リッチ側にする場合、1i))IC’、Co
エミッションが多い軽負荷時に制御空燃比を゛若干”リ
ーン側にする場合、iii )触媒排気異臭の発生し易
いアイドル時に制御空燃比を“若干”リーン側にする場
合、等において、目標空燃比を正確には得ることができ
ず、この結果、やはり、エミッションの悪化、燃費の悪
化、ドライバビリティの悪化、あるいは触媒排気異臭等
を招くという問題点がある。Therefore, 1) When setting the control air-fuel ratio to the ``°slightly'' rich side during high loads with a lot of NoX emissions, 1i)) IC', Co
When setting the control air-fuel ratio to the "slightly" lean side during light loads with high emissions, iii) When setting the control air-fuel ratio to the "slightly" lean side during idling, when catalyst exhaust odor is likely to occur, etc. As a result, there are still problems such as deterioration of emissions, deterioration of fuel efficiency, deterioration of drivability, or abnormal odor of the catalyst exhaust.
従って、本発明の目的は、目標空燃比を正確に得ること
ができるダブル空燃比センサシステムを提供することに
ある。Therefore, an object of the present invention is to provide a double air-fuel ratio sensor system that can accurately obtain a target air-fuel ratio.
上述の問題点を解決するための手段は第1A図、第1B
図に示される。The means for solving the above problems are shown in Figures 1A and 1B.
As shown in the figure.
第1A図においては、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には、排気
ガスの特定成分濃度を検出して該排気ガスの理論空燃比
で急変する出力を発生するZ出力型空燃比センサが設け
られ、触媒コンバータの下流側には、排気ガスの特定成
分濃度を検出して該排気ガスの空燃比に応じたリニアな
出力を発生するリニア出力型空燃比センサが設けられて
いる。第1の比較手段はZ出力型空燃比センサの出力■
1を理論空燃比に対応した第1の基準値VR1と比較す
る。他方、基準値演算手段は機関の所定運転パラメータ
に応じた空燃比に対応した第2の基準値工、を演算し、
第2の比較手段はリニア出力型空燃比センサの出力Iを
第2の基準値IRと比較し、制御定数更新手段は第2の
比較手段の比較結果に応じて空燃比フィードバック制御
定数たとえばスキップ量RSR、RSLを所定更新速度
ΔR3で更新する。そして、空燃比補正量演算手段は第
1の比較手段の比較結果および空燃比フィードバック制
御定数RSR、RSLに応じて空燃比補正量FAF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。In Figure 1A, the upstream side of a catalytic converter for purifying exhaust gas installed in the exhaust system of an internal combustion engine has an output that detects the concentration of a specific component in the exhaust gas and changes suddenly at the stoichiometric air-fuel ratio of the exhaust gas. A Z-output type air-fuel ratio sensor that generates a A fuel ratio sensor is provided. The first comparison means is the output of the Z output type air-fuel ratio sensor.
1 is compared with a first reference value VR1 corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio. On the other hand, the reference value calculation means calculates a second reference value corresponding to the air-fuel ratio according to predetermined operating parameters of the engine,
The second comparing means compares the output I of the linear output type air-fuel ratio sensor with a second reference value IR, and the control constant updating means adjusts the air-fuel ratio feedback control constant, for example, the skip amount, according to the comparison result of the second comparing means. RSR and RSL are updated at a predetermined update rate ΔR3. The air-fuel ratio correction amount calculation means calculates the air-fuel ratio correction amount FAF according to the comparison result of the first comparison means and the air-fuel ratio feedback control constants RSR and RSL, and the air-fuel ratio adjustment means calculates the air-fuel ratio correction amount FAF according to the air-fuel ratio correction amount FAF. This is used to adjust the air-fuel ratio of the engine.
第1B図においては、第1A図の構成要素に対して、差
演算手段および更新速度演算手段が付加されている。す
なわち、差演算手段はリニア出力型空燃比センサの出カ
ニと第2の基準値IRとの差Δ■を演算し、更新速度演
算手段は該第ΔIに応じて更新速度ΔRSを演算する。In FIG. 1B, a difference calculation means and an update rate calculation means are added to the components shown in FIG. 1A. That is, the difference calculation means calculates the difference Δ■ between the output of the linear output type air-fuel ratio sensor and the second reference value IR, and the update speed calculation means calculates the update speed ΔRS according to the ΔI.
第1A図に示す手段によれば、リニア出力型空燃比セン
サの出力による空燃比フィードバック制御によりリニア
出力型空燃比センサの出力■は目標空燃比に相当する第
2の基準値■2に近づく。According to the means shown in FIG. 1A, the output ■ of the linear output type air-fuel ratio sensor approaches the second reference value ■2 corresponding to the target air-fuel ratio by air-fuel ratio feedback control based on the output of the linear output type air-fuel ratio sensor.
この結果、制御空燃比は目標空燃比に近づくことになる
。As a result, the control air-fuel ratio approaches the target air-fuel ratio.
さらに、第1B図に示す手段によればリニア出力型空燃
比センサの出カニと目標空燃比に相当する第2の基準値
IRとの差ΔIに応じて空燃比フィードバック制御の速
度が可変とされ、つまり、制御空燃比と目標空燃比との
差に応じて空燃比フィードバック制御の速度が可変とさ
れる。この結果、制御空燃比は迅速に目標空燃比に近づ
くことになる。Furthermore, according to the means shown in FIG. 1B, the speed of the air-fuel ratio feedback control is made variable according to the difference ΔI between the output of the linear output type air-fuel ratio sensor and the second reference value IR corresponding to the target air-fuel ratio. That is, the speed of the air-fuel ratio feedback control is made variable according to the difference between the control air-fuel ratio and the target air-fuel ratio. As a result, the control air-fuel ratio quickly approaches the target air-fuel ratio.
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4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4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
方信号は制御回路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. 4 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. 4, an air flow meter 3 is provided in the intake passage 2 of the engine body 1. 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 degrees in terms of crank angle, and a crank angle sensor 5 which generates a reference position detection pulse signal every 30 degrees 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、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 is provided with a catalytic converter 12 that accommodates a three-way catalyst that simultaneously purifies three harmful components IC, Co, 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タ1
2の上流側には第3図に示す出力特性を有するZ出力型
02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5図の出力特性を有するリニア出
力型0□センサ15が設けられている。すなわち、上流
側o2センサ13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
のA/D変換器101に発生するのに対し、下流側0□
センサ15は空燃比がリーンになる程大きい出力電流工
を発生し、この出力電流工は電流/電圧変換回路100
(例えば抵抗)によって電圧に変換された上でA/D変
換器101に供給される。なお。The exhaust manifold 11 includes a catalytic converter 1.
On the upstream side of the catalytic converter 12, a Z output type 02 sensor 13 having the output characteristics shown in FIG. A sensor 15 is provided. That is, the upstream O2 sensor 13 outputs different output voltages to the control circuit 10 depending on whether the air-fuel ratio is lean or rich with respect to the stoichiometric air-fuel ratio.
occurs in the A/D converter 101, whereas the downstream side 0□
The sensor 15 generates a larger output current as the air-fuel ratio becomes leaner, and this output current is generated by the current/voltage conversion circuit 100.
The voltage is converted into a voltage by a resistor (for example, a resistor) and then supplied to the A/D converter 101. In addition.
この場合、下流側02センサ15には一定電圧たとえば
0.2〜0.5vが印加されているが、この印加電圧は
高精度制御のために空燃比範囲に応じて2段階もしくは
3段階に変化させてもよい。In this case, a constant voltage, for example, 0.2 to 0.5v, is applied to the downstream 02 sensor 15, but this applied voltage changes in two or three steps depending on the air-fuel ratio range for high precision control. You may let them.
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10は、たとえばマイクロコンピュータとして
構成され、電流/電圧変換回路100、A/D変換器1
01、入出力インターフェイス102 、 CPU10
3の外に、ROM104 、 RAM105、バックア
ップRAN106、タロツク発生回路107等が設けら
れている。The control circuit 10 is configured as a microcomputer, for example, and includes a current/voltage conversion circuit 100 and an A/D converter 1.
01, input/output interface 102, CPU10
3, a ROM 104, a RAM 105, a backup RAN 106, a tarlock 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。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jLTAU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109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がクロック信号
(図示せず)を計数して最後にそのキャリアウド端子が
′″1″1″レベルたときに、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TAUだけ燃焼噴
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。Further, in the control circuit 10, a down counter 108,
Flip-flop 109 and drive circuit 110 are for controlling fuel injection valve 7. That is, in the routine described later, when the fuel injection amount TAU is calculated, the fuel injection jLTAU 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 its carrier terminal finally reaches the ``1'' level, the flip-flop 109
is set, and the drive circuit 110 stops energizing the fuel injection valve 7. That is, the combustion injection valve 7 is energized by the above-mentioned fuel injection amount TAU, and therefore, 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、タロ
ツク発生回路107が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 tarlock generating 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.
以下、第4図の制御回路10の動作を説明する。The operation of the control circuit 10 shown in FIG. 4 will be explained below.
第6図は上流側0□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4ms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 0□ sensor 13, and is executed every predetermined period of time, for example, every 4 ms.
ステップ601では、上流側02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、始動後項量中、暖機
増量中、加速増量(非同期噴射)中、パワー増量中、上
流側02センサ13の出力が一度も基準値を横切ってい
ない時、燃料カット中(すなわち、アイドルスイッチ1
7がオン(LL=“’1”)且つ回転速度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。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、FAFを閉ループ制御
終了直前値としてもよい。この場合には、ステップ62
8に直接進む。また、閉ループ制御中の平均値もしくは
学習値(バックアップ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。In step 601, it is determined whether a closed loop (feedback) condition for the air-fuel ratio by the upstream 02 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 a post-start increase, during warm-up increase, during acceleration increase (asynchronous injection), during power increase, the output of the upstream 02 sensor 13 has never crossed the reference value, fuel cut is in progress (i.e. idle switch 1
7 is on (LL=“1”) and the rotational speed Ne is above a predetermined value), the closed loop condition is not satisfied, and in other cases, the closed loop condition is satisfied. 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. Note that FAF may be set to a value immediately before the end of closed loop control. In this case, step 62
Proceed directly to step 8. Alternatively, it may be an average value or a learned value (value of backup RAM 106) during closed loop control. On the other hand, if the closed loop condition is met, step 602
Proceed to.
ステップ602では、上流側02センサ13の出力Vl
をA/D変換して取込み、ステップ603にてV、が比
較電圧VR1たとえば0.45V以下が否がを判別する
。つまり、空燃比がリッチがリーンがを判別する。リー
ン(V+≦VRI)であれば、ステップ604にてディ
レィカウンタCDLYが正が否かを判別し、CDLY>
Oテアiばステラフ6o5ニテ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
°02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
めのリーン遅延時間であって、負の値で定義される。他
方、リッチ(Vl>VlI)であれば、ステップ810
にてディレィカウンタCDLYが負か否かを判別し、C
DLY< 0であればステップ611にてCDLYを0
とし、ステップ612に進む。ステップ613 、61
4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F1を“1°°(リッチ)とする。なお、最大値T
DR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 Vl of the upstream 02 sensor 13 is
is A/D converted and taken in, and in step 603 it is determined whether V is less than the comparison voltage VR1, for example 0.45V. In other words, it is determined whether the air-fuel ratio is rich or lean. If lean (V+≦VRI), it is determined in step 604 whether the delay counter CDLY is positive or not, and CDLY>
If Otare is selected, Stellaf6o5NiteCDLY is set to O, and the process proceeds to step 606. In steps 607 and 608, the delay counter CDLY is guarded at the minimum value TDL. In this case, when the delay counter CDLY reaches the minimum value TDL, the air-fuel ratio flag F1 is set to "0" (lean) in step 609. Note that the minimum value TDL is a lean delay time for maintaining the determination that the rich state is present even if there is a change from rich to lean in the output of the upstream °02 sensor 13, and is defined as a negative value. Ru. On the other hand, if rich (Vl>VlI), step 810
Determine whether the delay counter CDLY is negative or not at C.
If DLY<0, set CDLY to 0 in step 611.
Then, the process proceeds to step 612. Steps 613, 61
4, the delay counter CDLY is guarded at the maximum value TDR, and in this case, when the delay counter CDLY reaches the maximum value TDR, the air-fuel ratio flag F1 is set to "1°° (rich)" at step 615. value T
DR is a rich delay time for maintaining the determination that the engine is in a lean state even if the output of the upstream 0□ 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F1の値により、リッ
チからリーンへの反転か、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 十RSR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−RSL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F1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。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 is reversed, then in step 617, it is determined whether the reversal is from rich to lean or from lean to rich, based on the value of the air-fuel ratio flag F1. If it is a reversal from rich to lean, it is increased in a skip manner as FAF←FAF 1 RSR in step 618, and conversely, if it is a reversal from lean to rich, it is skipped as FAF-FAF-RSL in step 619. decrease. In other words, skip processing is performed. If the sign of the air-fuel ratio flag F1 is not inverted in step 616, integration processing is performed in steps 620, 621, and 622.
つまり、ステップ620にて、F1=″o″が否かを判
別し、F1=“0”(リーン)であればステップ621
にてFAF −FAF + K IRとし、他方、F1
=”1”(リッチ)であればステップ622にてFAF
+−FAF−KILとする。ここで、積分定数KIR
(KIL)はスキップ定数RSR、RSLに比して十分
小さく設定してあり、つまり、KIR(KIL)<RS
R(RSL)である。従って、ステップ621はリーン
状態(F1=“0″)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(F1=“1″)で燃料噴
射量を徐々に減少させる。That is, in step 620, it is determined whether F1="o" or not, and if F1="0" (lean), step 621
FAF −FAF + K IR, and on the other hand, F1
="1" (rich), FAF in step 622
+-FAF-KIL. Here, the integral constant KIR
(KIL) is set sufficiently small compared to the skip constants RSR and RSL, that is, KIR(KIL)<RS
R (RSL). Therefore, step 621 gradually increases the fuel injection amount in the lean state (F1="0"),
Step 622 gradually reduces the fuel injection amount in the rich state (F1="1").
ステップ618 、619 、621 、622にて演
算された空燃比補正係数FAFはステップ623 、6
24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 、626にて最小値たとえば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。The air-fuel ratio correction coefficient FAF calculated in steps 618, 619, 621, and 622 is
24 and is guarded at a maximum value of 1.2, for example, and
In steps 625 and 626, it is guarded at a minimum value of 0.8, for example. 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02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(B)に示すごとく、リッチ状態でカラ
ンI・アップされ、リーン状態でカウントダウンされる
。この結果、第7図(C)に示すごとく、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tl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’はリッチ遅延時間TDRだけリーンに保持された
後に時刻t2にてリッチに変化する。時刻し、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
理されな空燃比信号A/F’はリーン遅延時間(−TD
L)相当だけリッチに保持された後に時刻L4にてリー
ンに変化する。しかし、空燃比信号A/Fが時刻ts
、 b、 、 tyのごとくリッチ遅延時間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
り、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。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 02 sensor 13 as shown in FIG. 7 (A>), the delay counter CD
As shown in FIG. 7(B), LY is counted up in a rich state and counted down in a lean state. As a result, as shown in FIG. 7(C), a delayed air-fuel ratio signal A/F' (corresponding to flag F1) is formed. For example, even if the air-fuel ratio signal A/F changes from lean to rich at time tl, the delayed air-fuel ratio signal A/F changes from lean to rich.
/F' is maintained lean for the rich delay time TDR and then changes to rich at time t2. Even if the air-fuel ratio signal A/F changes from rich to lean at
L) After being kept rich for a considerable amount, it changes to lean at time L4. However, the air-fuel ratio signal A/F at time ts
, b, , ty, when inverted in a period shorter than the rich delay time TDR, it takes time for the delay counter CDLY to reach the maximum value TDR, and as a result, the air-fuel ratio signal after the delay processing at the time A/F' is inverted. 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 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02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、RSL、積分定数KI
R、KIL、遅延時間下[IR、TD[、、もしくは上
流側o2センサ13の出力v1の比較電圧V R、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 by the downstream 02 sensor 15 will be explained. The second air-fuel ratio feedback control includes skip amounts RSR and RSL as first air-fuel ratio feedback control constants, and an integral constant KI.
A system that makes variable R, KIL, delay time [IR, TD[, or comparison voltage VR of the output v1 of the upstream O2 sensor 13], and a system that introduces the second air-fuel ratio correction coefficient FAF2. be.
たとえば、リッチスキップ量RSR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R8L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RSRを小さくしてもリーン側に移行できる。従っ
て、下流側02センサ15の出力に応じてリッチスキッ
プ量R5Rおよびリーンスキップ量R8L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K
IR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KIL
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o2センサ15
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。For example, if the rich skip amount RSR is increased, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and even if the lean skip amount R3L is decreased, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side. If you make it bigger,
The control air-fuel ratio can be shifted to the lean side, and even if the rich skip amount RSR is reduced, 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 amount R5R and the lean skip amount R8L according to the output of the downstream 02 sensor 15. Also, the Ricci integral constant K
If IR 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;
If KIR is increased, the controlled air-fuel ratio can be shifted to the lean side, and even if the rich integral constant KIR is decreased, the controlled air-fuel ratio can be shifted to the lean side. Therefore, the downstream O2 sensor 15
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 .
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(TDR
)と設定すれば、制御空燃比はリーン側に移行できる。If rich delay time TDR>lean delay time (-TDL) is set, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and conversely,
Lean delay time (-TDL) > Rich delay time (TDR
), the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side.
つまり、下流側02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 Rl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 R1
を小さくすると制御空燃比をリーン側に移行できる。従
って、下流側02センサ15の出力に応じて比較電圧V
Rlを補正することにより空燃比が制御できる。That is, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the delay times TDR and TDL according to the output of the downstream 02 sensor 15. Furthermore, if the comparison voltage V Rl is increased, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and the comparison voltage V R1
By decreasing , the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side. Therefore, depending on the output of the downstream side 02 sensor 15, the comparison voltage V
The air-fuel ratio can be controlled by correcting Rl.
これらスキップ量、積分定数、遅延時間、比較電圧を下
流側02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。Making these skip amount, integral constant, delay time, and comparison voltage variable by the downstream 02 sensor has its own advantages. For example, the delay time allows for 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○2センサシステムに
ついて説明する。A double ○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 FIG.
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R5R、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801〜804では、下流側0
2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02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℃)以下のときくステップ802)
、スロットル弁16が全閉(LL=”1”)のときくス
テップ803)、燃料カット時に下流側02センサ15
の出力電流Iが基準値を一度も横切っていないとき、つ
まり下流側02センサ15がリニア出力型として活性化
していないときくステップ804)、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820に直接進む
。この場合、RSR、RSLは閉ループ終了直前値に保
持される。なお、RSR、RSLは閉ループ制御中の平
均値もしくは学習値(バックアップRAM106の値)
でもよい。FIG. 8 shows a second air-fuel ratio feedback control routine that calculates the skip amounts R5R 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 804, downstream 0
2 sensor 15 to determine whether the condition is a closed loop condition or not. For example, in addition to the failure of the closed loop condition determined by the upstream 02 sensor 13 (step 801), the cooling water temperature THW is lower than a predetermined value (for example, 70°C) (step 802).
, when the throttle valve 16 is fully closed (LL="1") (step 803), the downstream side 02 sensor 15 is activated during fuel cut.
The closed loop condition is not satisfied when the output current I never crosses the reference value, that is, when the downstream sensor 15 is not activated as a linear output type (step 804), and in other cases, the closed loop condition is not met. The condition is satisfied. If it is not a closed loop condition, proceed directly to step 820. In this case, RSR and RSL are held at the values immediately before the end of the closed loop. Note that RSR and RSL are average values or learned values during closed loop control (values of backup RAM 106).
But that's fine.
下流側02センサ15による閉ループ条件成立であれば
、ステップ805に進む。ステ・ノブ805では、RA
M105より基本噴射量TAUPおよび回転速度Neを
読出し、目標空燃比である基準電流値IRを2次元マツ
プを用いて補間計算する。If the closed loop condition is satisfied by the downstream 02 sensor 15, the process advances to step 805. In Ste Nobu 805, RA
The basic injection amount TAUP and rotational speed Ne are read out from M105, and the reference current value IR, which is the target air-fuel ratio, is calculated by interpolation using a two-dimensional map.
次に、ステップ806では、下流側02センサ15の出
力電流工(この場合、実際には電流/電圧変換回路10
0の出力電圧V)をA/D変換して取込み、ステップ8
07にて工が基準電流値12以上か否かを判別する、つ
まり、空燃比が目標空燃比に比べてリッチかリーンかを
判別する。Next, in step 806, the output current of the downstream side 02 sensor 15 (in this case, actually the current/voltage conversion circuit 10
0 output voltage V) is A/D converted and taken in, step 8
At step 07, it is determined whether the current value is greater than or equal to the reference current value 12, that is, it is determined whether the air-fuel ratio is richer or leaner than the target air-fuel ratio.
ステップ807にて工≧■R(リーン)であれ(fステ
ップ808〜813に進み、他方、I<IR(す・ンチ
)であればステップ814〜819に進む。In step 807, if E≧R (lean), the process proceeds to steps 808-813; on the other hand, if I<IR, the process proceeds to steps 814-819.
ステップ808では、RSR−RSR+ΔRS(一定値
)とし、つまり、リッチスキ・ノブ量R3Rを増大させ
て空燃比をリッチ側に移行させる。ステ・ノブ809゜
810ではRSRを最大値MAXたとえば7.5%番ご
てガードする。さらに、ステ・7プ811にてRSL←
R5L−ΔRSとし、つまり、リーンスキップff1R
3Lを減少させて空燃比をリッチ側に移行させる。In step 808, RSR-RSR+ΔRS (constant value) is set, that is, the rich ski knob amount R3R is increased to shift the air-fuel ratio to the rich side. Stereo knobs 809 and 810 guard the RSR to the maximum value MAX, for example 7.5%. Furthermore, RSL← at Step 7 811
R5L-ΔRS, that is, lean skip ff1R
3L to shift the air-fuel ratio to the rich side.
ステップ812 、813では、RSLを最小値MIN
たとえば2.5%にてガードする。In steps 812 and 813, RSL is set to the minimum value MIN.
For example, guard at 2.5%.
他方、IIIR(、リッチ)のときには、ステ・ノブ8
14にてRSR+−R5R−ΔRS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815 、816ではRSRを最小
値MINにてガードする。さらに、ステップ817にて
RSL 4−RSL+ΔRSとし、つまり、リーンスキ
ップ量R5Lを増大させて空燃比をリーン側に移行させ
る。ステップ818 、819では、RSLを最大MA
Xにてガードする。On the other hand, when IIIR (rich), Ste Knob 8
At step 14, RSR+-R5R-ΔRS is set, that is, the rich skip amount R3R is decreased to shift the air-fuel ratio to the lean side. In steps 815 and 816, the RSR is guarded at the minimum value MIN. Further, in step 817, RSL is set to 4-RSL+ΔRS, that is, the lean skip amount R5L is increased to shift the air-fuel ratio to the lean side. In steps 818 and 819, the RSL is set to the maximum MA
Guard with X.
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。The 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FAF’、 RSR’、
R5L’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 and RSL are temporarily changed to other values FAF', RSR',
R5L' and stored in the backup RAM 106. By using these values during air-fuel ratio oven loop control, drivability movements such as during restart, immediately after startup, or when the 0□ sensor is inactive can be changed. It is also useful for improving sex. 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 a level at which drivability does not deteriorate due to air-fuel ratio fluctuations.
なお、ステップ805においては、他の機関パラメータ
Q/Ne、Q、吸入空気圧PM、車速spD、スロット
ル弁開度TAの1つもしくは2つを代りに用いてもよい
。Note that in step 805, one or two of the other engine parameters Q/Ne, Q, intake air pressure PM, vehicle speed spD, and throttle valve opening TA may be used instead.
このように、下流側o2センサ15の出力電流工が機関
パラメータによって求められた基準電流値IR(目標空
燃比)となるように空燃比フィードバック制御が行われ
る。In this way, air-fuel ratio feedback control is performed so that the output current of the downstream O2 sensor 15 becomes the reference current value IR (target air-fuel ratio) determined by the engine parameters.
第9図は第8図の変更例であって、第8図のステップ8
06とステップ807との間にステップ901゜902
を付加して、スキップ量ΔR3を可変としたものである
。ステップ901では、下流側02センサ15の出力電
流工と基準電流値工、との差Δ■を演算し、すなわち、
現在の制御空燃比と目標空燃比との差を演算し、ステッ
プ902では、この差Δ■にもとづいてスキップ1Rs
R、RSLの更新速度ΔR3を演算する。そして、ステ
ップ807に進む。FIG. 9 is a modification example of FIG. 8, and step 8 of FIG.
Steps 901 and 902 between step 06 and step 807
is added to make the skip amount ΔR3 variable. In step 901, the difference Δ■ between the output current value of the downstream side 02 sensor 15 and the reference current value value is calculated, that is,
The difference between the current control air-fuel ratio and the target air-fuel ratio is calculated, and in step 902, the skip 1Rs is calculated based on this difference Δ■.
The update rate ΔR3 of R and RSL is calculated. Then, the process advances to step 807.
つまり、制御空燃比が目標空燃比から離れていればいる
程、スキップ量RSR、RSLの更新速度ΔR3を大き
くしているので、制御空燃比は迅速に目標空燃比に近づ
くことになる。In other words, the farther the control air-fuel ratio is from the target air-fuel ratio, the faster the update rate ΔR3 of the skip amounts RSR and RSL is increased, so the control air-fuel ratio quickly approaches the target air-fuel ratio.
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。FIG. 10 shows an injection amount calculation routine, which is executed at every predetermined crank angle, for example, 360° CA.
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T
ΔUPを演算する。たとえばTA[IP←α・Q/Ne
(αは定数)とする。ステップ1002にてRAM10
5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。ステップ1003では、最終噴射量TAUを
、TAU−TAUP −FAF・(FWL+β+1)+
γにより演算する。なお、β、γは他の運転状血パラメ
ータによって定まる補正量である。次いで、ステップ1
004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、ステップ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 1001, the intake air amount data Q and rotational speed data Ne are read from the RAM 105, and the basic injection amount T is read out.
Calculate ΔUP. For example, TA[IP←α・Q/Ne
(α is a constant). At step 1002, RAM10
5, the cooling water temperature data THW is read out, and a warm-up increase value FWL is calculated by interpolation using the one-dimensional map stored in the ROM 104. In step 1003, the final injection amount TAU is set as TAU−TAUP−FAF・(FWL+β+1)+
Calculate by γ. Note that β and γ are correction amounts determined by other driving blood parameters. Then step 1
At step 004, 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4ms毎に、
また、第2の空燃比フィードバック制御は1s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0□センサによる制御を主にして行い、応答性の悪
い下流側02センサによる制御を従にして行うためであ
る。Note that the first air-fuel ratio feedback control is performed every 4 ms.
In addition, the second air-fuel ratio feedback control is performed every 1 second, because the air-fuel ratio feedback control is mainly controlled by the upstream 0□ sensor, which has good responsiveness, and is controlled by the downstream 02 sensor, which has poor responsiveness. This is to follow.
また、上流側o2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o2センサの比較電圧VRl等を下流側0゜セ
ンサの出力により補正するダブル02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02
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、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。It is also applicable to a double 02 sensor system that corrects other control constants in air-fuel ratio feedback control by the upstream O2 sensor, such as the integral constant, delay time, and comparison voltage VRl of the upstream O2 sensor, using the output of the downstream 0° sensor. , and double 02 which also introduces a second air-fuel ratio correction factor.
The present invention can also be applied to sensor systems. Moreover, controllability can be improved by simultaneously controlling two of the skip amount, integral constant, and delay time. Furthermore, one of the skip amounts RSR and RSL may be fixed and only the other variable, one of the integral constants KIR and KIL may be fixed and only the other variable, or the delay time TDR, It is also possible to have one of the TDLs 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。Further, as the intake air amount sensor, a Karman sensor, a vortex sensor, a heat wire sensor, or the like may be used instead of an air flow meter.
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
サとしてリニア出力型を用いているので、任意の目標空
燃比を正確に得ることができ、従って、排気エミッショ
ンの低減、燃費の向上、ドライバビリティの向上、触媒
排気異臭の低減等に役立つものである。As explained above, according to the present invention, since a linear output type is used as the downstream air-fuel ratio sensor, it is possible to accurately obtain any target air-fuel ratio, thereby reducing exhaust emissions, improving fuel efficiency, This is useful for improving drivability, reducing catalyst exhaust odor, etc.
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0□
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、第5図は02センサの出力特性図、第4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6図、第8図、第9図、第10図は第4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
である。
1・・・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)0□センサ、15・・・下
流11!I(第2の)○、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 0□
An exhaust emission characteristic diagram explaining the sensor system; FIGS. 3 and 5 are output characteristic diagrams of the 02 sensor; FIG. 4 is an overall schematic diagram showing an embodiment of the air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to the present invention; 6, 8, 9, and 10 are flowcharts for explaining the operation of the control circuit in FIG. 4, and FIG.
FIG. 4 is a timing diagram for supplementary explanation of the flowchart in the figure. 1... Engine body, 3... Air flow meter,
4...Distributor, 5.6...Crank angle sensor, 10...Control circuit, 12...Catalytic converter,
13... Upstream side (first) 0□ sensor, 15... Downstream 11! I (second) ○, sensor, 17...idle switch.
Claims (1)
の触媒コンバータと、 該触媒コンバータの上流側に設けられ、排気ガスの特定
成分濃度を検出して該排気ガスの理論空燃比で急変する
出力を発生するZ出力型空燃比センサと、 前記触媒コンバータの下流側に設けられ、排気ガスの特
定成分濃度を検出して該排気ガスの空燃比に応じたリニ
アな出力を発生するリニア出力型空燃比センサと、 前記Z出力型空燃比センサの出力を理論空燃比に対応し
た第1の基準値と比較する第1の比較手段と、 前記機関の所定運転パラメータに応じた空燃比に対応し
た第2の基準値を演算する基準値演算手段と、 前記リニア出力型空燃比センサの出力を前記第2の基準
値と比較する第2の比較手段と、 該第2の比較手段の比較結果に応じて空燃比フィードバ
ック制御定数を所定更新速度で更新する制御定数更新手
段と、 前記第1の比較手段の比較結果および前記空燃比フィー
ドバック制御定数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、 該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、内燃機関の排気系に設けられた排気ガス浄化のため
の触媒コンバータと、 該触媒コンバータの上流側に設けられ、排気ガスの特定
成分濃度を検出して該排気ガスの理論空燃比で急変する
出力を発生するZ出力型空燃比センサと、 前記触媒コンバータの下流側に設けられ、排気ガスの特
定成分濃度を検出して該排気ガスの空燃比に応じたリニ
アな出力を発生するリニア出力型空燃比センサと、 前記Z出力型空燃比センサの出力を理論空燃比に対応し
た第1の基準値と比較する第1の比較手段と、 前記機関の所定運転パラメータに応じた空燃比に対応し
た第2の基準値を演算する基準値演算手段と、 前記リニア出力型空燃比センサの出力と前記第2の基準
値との差を演算する差演算手段と、該差に応じて更新速
度を演算する更新速度演算手段と、 前記リニア出力型空燃比センサの出力を前記第2の基準
値と比較する第2の比較手段と、 該第2の比較手段の比較結果に応じて空燃比フィードバ
ック制御定数を前記更新速度で更新する制御定数更新手
段と、 前記第1の比較手段の比較結果および前記空燃比フィー
ドバック制御定数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、 該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。[Scope of Claims] 1. A catalytic converter installed in the exhaust system of an internal combustion engine for purifying exhaust gas; and a catalytic converter installed upstream of the catalytic converter to detect the concentration of a specific component in the exhaust gas and purify the exhaust gas. a Z-output type air-fuel ratio sensor that generates an output that suddenly changes at a stoichiometric air-fuel ratio; a linear output type air-fuel ratio sensor that generates an output; a first comparing means that compares the output of the Z output type air-fuel ratio sensor with a first reference value corresponding to a stoichiometric air-fuel ratio; and a predetermined operating parameter of the engine. a reference value calculation means for calculating a second reference value corresponding to the corresponding air-fuel ratio; a second comparison means for comparing the output of the linear output type air-fuel ratio sensor with the second reference value; control constant updating means for updating an air-fuel ratio feedback control constant at a predetermined update rate according to the comparison result of the first comparison means; and an air-fuel ratio correction amount according to the comparison result of the first comparison means and the air-fuel ratio feedback control constant. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: an air-fuel ratio correction amount calculation means for calculating the air-fuel ratio correction amount; and an air-fuel ratio adjustment means for adjusting the air-fuel ratio of the engine according to the air-fuel ratio correction amount. 2. A catalytic converter installed in the exhaust system of an internal combustion engine to purify exhaust gas; and a catalytic converter installed upstream of the catalytic converter that detects the concentration of specific components in the exhaust gas and detects sudden changes in the stoichiometric air-fuel ratio of the exhaust gas. a Z-output type air-fuel ratio sensor that generates an output of -type air-fuel ratio sensor; a first comparing means for comparing the output of the Z-output type air-fuel ratio sensor with a first reference value corresponding to a stoichiometric air-fuel ratio; a reference value calculation means for calculating a second reference value, a difference calculation means for calculating a difference between the output of the linear output type air-fuel ratio sensor and the second reference value, and a difference calculation means for calculating an update speed according to the difference. update speed calculation means for calculating; second comparison means for comparing the output of the linear output type air-fuel ratio sensor with the second reference value; and air-fuel ratio feedback control according to the comparison result of the second comparison means. control constant updating means for updating a constant at the update rate; air-fuel ratio correction amount calculation means for calculating an air-fuel ratio correction amount according to the comparison result of the first comparison means and the air-fuel ratio feedback control constant; An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: an air-fuel ratio adjusting means for adjusting an air-fuel ratio of the engine according to a fuel ratio correction amount.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5121387A JPS63219847A (en) | 1987-03-07 | 1987-03-07 | Air-fuel ratio controller of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5121387A JPS63219847A (en) | 1987-03-07 | 1987-03-07 | Air-fuel ratio controller of internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63219847A true JPS63219847A (en) | 1988-09-13 |
Family
ID=12880636
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5121387A Pending JPS63219847A (en) | 1987-03-07 | 1987-03-07 | Air-fuel ratio controller of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63219847A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011052096A1 (en) * | 2009-10-29 | 2011-05-05 | トヨタ自動車株式会社 | Internal combustion engine system control device |
-
1987
- 1987-03-07 JP JP5121387A patent/JPS63219847A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011052096A1 (en) * | 2009-10-29 | 2011-05-05 | トヨタ自動車株式会社 | Internal combustion engine system control device |
US8554447B2 (en) | 2009-10-29 | 2013-10-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine system controller |
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