JPH0718363B2 - Air-fuel ratio controller for internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio controller for internal combustion engine

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JPH0718363B2
JPH0718363B2 JP24148686A JP24148686A JPH0718363B2 JP H0718363 B2 JPH0718363 B2 JP H0718363B2 JP 24148686 A JP24148686 A JP 24148686A JP 24148686 A JP24148686 A JP 24148686A JP H0718363 B2 JPH0718363 B2 JP H0718363B2
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air
fuel ratio
sensor
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feedback control
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敦生 奥村
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔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(O2センサ))
を設け、上流側のO2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O2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 field of use] The present invention relates to an air-fuel ratio sensor (in this specification, an oxygen concentration sensor (O 2 sensor)) upstream and downstream of a catalytic converter.
The provided, relates to an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine which performs air-fuel ratio feedback control by the O 2 sensor downstream in addition to the air-fuel ratio feedback control by the O 2 sensor in the upstream side.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

単なる空燃比フィードバック制御(シングルO2センサシ
ステム)では、酸素濃度を検出するO2センサをできるだ
け燃焼室に近い排気系の箇所、すなわち触媒コンバータ
より上流である排気マニホールドの集合部分に設けてい
るが、O2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O2センサの
出力特性のばらつきおよび燃料噴射弁等の部品のばらつ
き、経時あるいは経年的変化を補償するために、触媒コ
ンバータの下流に第2のO2センサを設け、上流側O2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O2
ンサによる空燃比フィードバック制御を行うダブルO2
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O2センサシステムでは、触
媒コンバータの下流側に設けられたO2センサは、上流側
O2センサに比較して、低い応答速度を有するものの、次
の理由により出力特性のばらつきが小さいという利点を
有している。
In simple air-fuel ratio feedback control (single O 2 sensor system), an O 2 sensor that detects the oxygen concentration is provided at a location in the exhaust system that is as close to the combustion chamber as possible, that is, at the collective portion of the exhaust manifold that is upstream from the catalytic converter. , O 2 sensor's output characteristic variation hinders improvement of air-fuel ratio control accuracy. In order to compensate for such variations in the output characteristics of the O 2 sensor, variations in parts such as the fuel injection valve, and changes over time or over time, a second O 2 sensor is provided downstream of the catalytic converter and the upstream O 2 sensor is used. A double O 2 sensor system has already been proposed that performs air-fuel ratio feedback control by a downstream O 2 sensor in addition to air-fuel ratio feedback control (see JP-A-58-58).
48756 publication). In this double O 2 sensor system, the O 2 sensor provided downstream of the catalytic converter is
Although it has a low response speed as compared with the O 2 sensor, it has an advantage that variation in output characteristics is small 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) Since the exhaust gas temperature is low downstream of the catalytic converter, 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O2センサの被毒量は少な
い。
(2) Since various poisons are trapped in the catalyst downstream of the catalytic converter, the amount of poisoning of the downstream O 2 sensor is small.

(3)触媒コンバータの下流では排気ガスは十分に混合
されており、しかも、排気ガス中の酸素濃度は平衡状態
に近い値になっている。
(3) The exhaust gas is sufficiently mixed downstream of the catalytic converter, and the oxygen concentration in the exhaust gas is close to the 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O2センサシステ
ム)により、上流側O2センサの出力特性のばらつきを下
流側O2センサにより吸収できる。実際に、第2図に示す
ように、シングルO2センサシステムでは、O2センサ出力
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O2センサシステムでは、上流
側O2センサの出力特性が悪化しても、排気エミッション
特性は悪化しない。つまり、ダブルO2センサシステムに
おいては、下流側O2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, the air-fuel ratio feedback control based on the outputs of the two O 2 sensors (double O 2 sensor system), the variations in the output characteristic of the upstream O 2 sensor can be absorbed by the downstream O 2 sensor. Actually, as shown in FIG. 2, in the single O 2 sensor system, when the O 2 sensor output characteristic deteriorates, the exhaust emission characteristic is directly affected, whereas in the double O 2 sensor system, the upstream side Exhaust emission characteristics do not deteriorate even if the output characteristics of the O 2 sensor deteriorate. That is, in the double O 2 sensor system, good exhaust emission is guaranteed as long as the downstream O 2 sensor maintains stable output characteristics.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、ダブルO2センサシステムにおける下流側
O2センサは触媒コンバータの下流に位置しているため
に、ある時間だけ遅れてリッチ、リーン出力を発生す
る。つまり、触媒コンバータ(三元触媒)のO2ストレー
ジ効果により下流側O2センサの出力は遅延する。従っ
て、下流側O2センサの出力がリーンからリッチへ変化し
た時には、触媒コンバータ上流の空燃比は既に理論空燃
比より大きくリッチ側にずれており、この結果、CO,HC
エミッションの悪化および燃費の悪化を招き、逆に、下
流側O2センサの出力がリッチからリーンへ変化した時に
は、触媒コンバータ上流の空燃比は既に理論空燃比より
大きくリーン側にずれており、この結果、NOxエミッシ
ョンの悪化およびドライバビリティの悪化を招くという
問題点がある。
However, in the double O 2 sensor system downstream
Since the O 2 sensor is located downstream of the catalytic converter, it produces a rich or lean output after a certain time delay. That is, the output of the downstream O 2 sensor is delayed due to the O 2 storage effect of the catalytic converter (three-way catalyst). Therefore, when the output of the downstream O 2 sensor changes from lean to rich, the air-fuel ratio upstream of the catalytic converter has already deviated to the rich side from the stoichiometric air-fuel ratio, and as a result, CO, HC
When the output of the downstream O 2 sensor changes from rich to lean, which causes deterioration of emissions and fuel efficiency, on the other hand, the air-fuel ratio upstream of the catalytic converter has already deviated to the lean side by more than the theoretical air-fuel ratio. As a result, there is a problem that NOx emission is deteriorated and drivability is deteriorated.

なお、三元触媒のO2ストレージ効果について説明する
と、三元触媒はNOx,CO,HCを同時に浄化するものであ
り、その浄化率ηを第3図の一点鎖線で示すように、理
論空燃比(λ=1)よりリッチ側ではNOxの浄化率が大
きく、リーン側ではCO,HCの浄化率が大きい(HCは図示
しないが、COと同一傾向である)。この結果、要求浄化
率ηをη。とすれば、制御可能な空燃比ウィンドウwは
非常に狭く(w=w1)、従って、理論空燃比に対する空
燃比フィードバック制御も、本来、この範囲(w1)で行
わなければならない。しかし、三元触媒は、空燃比がリ
ーンのときにはO2を取込み、空燃比がリッチになったと
きにCO,HCを取込んでリーンのときに取込まれたO2と反
応せしめるというO2ストレージ効果を有し、空燃比フィ
ードバック制御はこのようなO2ストレージ効果を積極的
に利用するため、最適な周波数、振幅で空燃比を制御さ
せるようにしている。この結果、第3図の実線に示すよ
うに、空燃比フィードバック制御時には浄化率ηは向上
し、制御可能な空燃比ウィンドウwは実質的に広く(w
=w2)なる。
Explaining the O 2 storage effect of the three-way catalyst, the three-way catalyst purifies NOx, CO, and HC at the same time, and its purification rate η is shown by the dashed line in FIG. The purification rate of NOx is larger on the rich side than (λ = 1), and the purification rates of CO and HC are large on the lean side (HC is not shown, but has the same tendency as CO). As a result, the required purification rate η is η. If so, the controllable air-fuel ratio window w is very narrow (w = w 1 ), and therefore, the air-fuel ratio feedback control for the stoichiometric air-fuel ratio should also be originally performed within this range (w 1 ). However, three-way catalyst, O 2 that reacted fuel ratio uptake of O 2 when the lean, CO when the air-fuel ratio becomes rich, and O 2 was incorporated at the time of lean crowded preparative HC Since the air-fuel ratio feedback control has a storage effect and positively utilizes such an O 2 storage effect, the air-fuel ratio is controlled at an optimum frequency and amplitude. As a result, as shown by the solid line in FIG. 3, the purification rate η is improved during the air-fuel ratio feedback control, and the controllable air-fuel ratio window w is substantially wide (w
= W 2 ).

従って、本発明の目的は、下流側空燃比センサ(O2セン
サ)の応答速度を実質的に上昇させることによりCO,HC,
NOx,エミッションの悪化、燃費の悪化、ドライバビリテ
ィの悪化等を防止することにある。
Therefore, an object of the present invention is to substantially increase the response speed of the downstream air-fuel ratio sensor (O 2 sensor) to reduce CO, HC,
It is to prevent the deterioration of NOx, emission, fuel consumption, drivability, etc.

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

上述の問題点を解決するための構成は第1図に示され
る。
A configuration for solving the above problems is shown in FIG.

第1図において、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、それぞれ、設けられている。制御定数演算手段
は下流側(第2の)空燃比センサの出力V2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
を演算するが、下流側空燃比センサの出力V2の目標空燃
比に対してリッチからリーンへまたはリーンからリッチ
への反転後は反転前より空燃比フィードバック制御定数
の単位時間当りの更新速度を増大させその後減少させ
る。この結果、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RSR,RSLおよび上流側(第1の)空燃比
センサの出力V1に応じて空燃比補正量FAFを演算する。
そして空燃比調整手段はこの空燃比補正量に応じて機関
の空燃比を調整するものである。
In FIG. 1, first and second air-fuel ratio sensors for detecting a specific component concentration in exhaust gas are provided on the upstream side and the downstream side of a catalytic converter for purifying exhaust gas provided in an exhaust system of an internal combustion engine. Each is provided. The control constant calculation means is an air-fuel ratio feedback control constant, for example, the skip amounts RSR, RSL, depending on the output V 2 of the downstream (second) air-fuel ratio sensor.
However, after reversing from the rich to lean or lean to rich with respect to the target air-fuel ratio of the output V 2 of the downstream side air-fuel ratio sensor, the update speed of the air-fuel ratio feedback control constant per unit time is changed from before the reversal. Increase and then decrease. As a result, the air-fuel ratio correction amount calculation means calculates the air-fuel ratio correction amount FAF according to the air-fuel ratio feedback control constants RSR, RSL and the output V 1 of the upstream (first) air-fuel ratio sensor.
The air-fuel ratio adjusting means adjusts the air-fuel ratio of the engine according to the air-fuel ratio correction amount.

〔作 用〕[Work]

上述の手段によれば、下流側空燃比センサのリッチ、リ
ーン変化点においては触媒コンバータ上流の平均空燃比
は急激に変化するが、その後徐々に変化する。
According to the above-mentioned means, the average air-fuel ratio upstream of the catalytic converter changes rapidly at the rich / lean change point of the downstream side air-fuel ratio sensor, but gradually changes thereafter.

〔実施例〕〔Example〕

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は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CPU103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 system 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 air flow meter 3 directly measures the intake air amount, and has a built-in potentiometer to generate an output signal of an analog voltage proportional to the intake air amount. This output signal is the A / D converter 101 with built-in multiplexer of the control circuit 10.
Is being supplied to. The distributor 4 includes a crank angle sensor 5 whose axis generates a reference position detecting pulse signal every 720 ° converted into a crank angle, and a reference position detecting pulse signal every 30 ° converted into a crank angle. A crank angle sensor 6 for generating is provided. The pulse signals of the 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 supplied to the interrupt terminal of the CPU 103.

さらに、吸気通路2には各気筒毎に燃料供給系から加圧
燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴射弁7が設け
られている。
Further, the intake passage 2 is provided with a fuel injection valve 7 for supplying pressurized fuel from the fuel supply system to the intake port 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THW
に応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この出力
もA/D変換器101に供給されている。
The water jacket 8 of the cylinder block of the engine body 1 is provided with a water temperature sensor 9 for detecting the temperature of the cooling water. The water temperature sensor 9 is the temperature of the cooling water THW
Generates an electric signal of analog voltage according to. 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つの有毒成分HC,CO,NOxを同時に浄化する三元触媒
を収容する触媒コンバータ12が設けられている。
The exhaust system downstream of the exhaust manifold 11 is provided with a catalytic converter 12 that accommodates a three-way catalyst that simultaneously purifies three toxic components HC, 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12の
上流側には第1のO2センサ13が設けられ、触媒コンバー
タ12の下流側の排気管14には第2のO2センサ15が設けら
れている。O2センサ13,15は排気ガス中の酸素成分濃度
に応じた電気信号を発生する。すなわち、O2センサ13,1
5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。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、A/D変換器101、入出力インターフ
ェイス102、CPU103の外に、ROM104、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 first O 2 sensor 13 is provided on the exhaust manifold 11, that is, on the upstream side of the catalytic converter 12, and a second O 2 sensor 15 is provided on the exhaust pipe 14 on the downstream side of the catalytic converter 12. . The O 2 sensors 13 and 15 generate electric signals according to the concentration of oxygen components in the exhaust gas. That is, the O 2 sensor 13,1
5 is an A / D converter 101 that outputs different output voltage by the control circuit 10 depending on whether the air-fuel ratio is lean or rich with respect to the theoretical air-fuel ratio.
Occurs in. The control circuit 10 is configured as, for example, a microcomputer, and in addition to the A / D converter 101, the input / output interface 102, and the CPU 103, the ROM 104, the RAM 105, the backup RAM 106, the clock generation circuit 107, and the like 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、燃料噴射量T
AU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1
10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
そのキャリアウト端子が“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TA
U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。
Further, in the control circuit 10, the down counter 108, the flip-flop 109, and the drive circuit 110 are for controlling the fuel injection valve 7. That is, when the fuel injection amount TAU is calculated in the routine described later, the fuel injection amount T
The AU is preset in the down counter 108 and the flip-flop 109 is also set. As a result, drive circuit 1
10 starts energizing the fuel injection valve 7. On the other hand, when the down counter 108 counts a clock signal (not shown) and finally its carry-out terminal becomes the "1" level, the flip-flop 109 is set and the drive circuit 110 causes the fuel injection valve 7 to operate. Stop energizing. That is, the above-mentioned fuel injection amount TA
Only U, the fuel injection valve 7 is energized, and therefore the fuel injection amount TAU
The amount of fuel corresponding to is sent to the combustion chamber of the engine body 1.

なお、CUP103の割込み発生は、A/D変換器101のA/D変換
終了時、入出力インターフェイス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。
The CUP 103 generates an interrupt when the A / D conversion of the A / D converter 101 is completed, when the input / output interface 102 receives the pulse signal of the crank angle sensor 6, the clock generation circuit 107.
When an interrupt signal from is received.

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RAM1
05の所定領域に格納される。
The intake air amount data Q of the air flow meter 3 and the cooling water temperature data THW are fetched by an A / D conversion routine executed every predetermined time and stored in a predetermined area of the RAM 105. That is, the data Q and THW in the RAM 105 are updated every predetermined time. Further, the rotation speed data Ne is calculated by the interrupt of the crank angle sensor 6 every 30 ° CA and is calculated by the RAM1.
It is stored in the predetermined area of 05.

第5図は上流側O2センサ13の出力にもとづいて空燃比補
正計数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. 5 shows a first air-fuel ratio feedback control routine for calculating the air-fuel ratio correction coefficient FAF based on the output of the upstream O 2 sensor 13, which is executed every predetermined time, for example, 4 ms.

ステップ501では、上流側O2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、冷却水温が所定値以下の時、機関
始動中、始動後増量中、暖機増量中、パワー増量中、上
流側O2センサ13の出力信号が一度も反転していない時、
燃料カット中等はいずれも閉ループ条件が不成立であ
り、その他の場合が閉ループ条件成立である。閉ループ
条件が不成立のときには、ステップ527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528に
直接進む。他方、閉ループ条件成立の場合はステップ50
2に進む。
In step 501, it is determined whether or not the closed loop (feedback) condition of the air-fuel ratio by the upstream O 2 sensor 13 is satisfied. For example, when the cooling water temperature is equal to or lower than a predetermined value, during engine start, during starting increase, during warm-up increase, during power increase, when the output signal of the upstream O 2 sensor 13 has never been reversed,
The closed loop condition is not satisfied during the fuel cut, and the closed loop condition is satisfied in other cases. When the closed loop condition is not satisfied, the routine proceeds to step 527, where the air-fuel ratio correction coefficient FAF is set to 1.0. FAF may be set to a value immediately before the end of closed loop control. In this case, the process proceeds directly to step 528. On the other hand, if the closed loop condition is satisfied, step 50
Go to 2.

ステップ502では、上流側O2センサ13の出力V1をA/D変換
して取組み、ステップ503にてV1が比較電圧VR1たとえば
0.45V以下か否かを判別する、つまり、空燃比がリッチ
かリーンかを判別する、つまり、空燃比がリーン(V1
VR1)であれば、スキップ504にてデイレイカウンタCDLY
が正か否かを判別し、CDLY>0であればステップ505に
てCDLYを0とし、ステップ506に進む。ステップ506で
は、デイレイカウンタCDLYを1減算し、ステップ507,50
8にてデイレイカウンタCDLYを最小値TDLでガードする。
この場合、デイレイカウンタCDLYが最小値TDLに到達し
たときにはスキップ509にて第1の空燃比フラグF1を
“0"(リーン)とする。なお、最小値TDLは上流側O2
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
(V1>VR1)であれば、ステップ510にてディレイカウン
タCDLYが負か否かを判別し、CDLY<0であればスキップ
511にてCDLYを0とし、ステップ512に進む。ステップ51
2ではデイレイカウンタCDLYを1加算し、ステップ513,5
14にてデイレイカウンタCDLYを最大値TDRでガードす
る。この場合、デイレイカウンタCDLYが最大値TDRに到
達したときにはステップ515にて第1の空燃比フラグF1
を“1"(リッチ)とする。なお、最大値TDRは上流側O2
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 502, the output V 1 of the upstream O 2 sensor 13 is A / D converted and tackled, and in step 503, V 1 is compared voltage V R1
It is determined whether 0.45V or less, that is, whether the air-fuel ratio is rich or lean, that is, the air-fuel ratio is lean (V 1
If V R1 ), skip counter 504 with delay counter CDLY
Is determined to be positive. If CDLY> 0, CDLY is set to 0 in step 505, and the routine proceeds to step 506. In step 506, the delay counter CDLY is decremented by 1, and steps 507 and 50 are performed.
At 8, the delay counter CDLY is guarded with the minimum value TDL.
In this case, when the delay counter CDLY reaches the minimum value TDL, the first air-fuel ratio flag F1 is set to "0" (lean) in the skip 509. The minimum value TDL is a lean delay time for holding the determination that the output is rich, even if there is a change from rich to lean in the output of the upstream O 2 sensor 13, and is defined as a negative value. It On the other hand, if rich (V 1 > V R1 ), it is determined in step 510 whether the delay counter CDLY is negative, and if CDLY <0, skip
CDLY is set to 0 at 511, and the process proceeds to step 512. Step 51
In 2, the delay counter CDLY is incremented by 1, and steps 513 and 5 are performed.
At 14, the delay counter CDLY is guarded with the maximum value TDR. In this case, when the delay counter CDLY reaches the maximum value TDR, at step 515 the first air-fuel ratio flag F1
Is set to “1” (rich). The maximum value TDR is the upstream O 2
It is a rich delay time for holding the determination that the lean state is present even if the output of the sensor 13 changes from lean to rich, and is defined by a positive value.

ステップ516では、第1の空燃比フラグ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517にて、第1の空燃比フラグF1の値により、
リッチからリーンへの反転か、リーンからのリッチへの
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518にてFAF←FAF+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519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。
In step 516, it is determined whether or not the sign of the first air-fuel ratio flag F1 is inverted, that is, it is determined whether or not the air-fuel ratio after the delay process is inverted. If the air-fuel ratio is reversed,
At step 517, according to the value of the first air-fuel ratio flag F1,
Determine whether the reversal from rich to lean or from lean to rich. If it is inversion from rich to lean, in step 518 FAF ← FAF + RSR is increased in a skip manner. Conversely, if it is inversion from lean to rich, in step 519 FAF ← FAF−RSL is skipped. Reduce.
That is, skip processing is performed.

ステップ512にて第1の空燃比フラグF1の符号が反転し
ていなければ、ステップ520,521,522にて積分処理を行
う。つまり、ステップ520にて、F1=“0"か否かを判別
し、F1=“0"(リーン)であればステップ521にてFAF←
FAF+KIRとし、他方F1=“1"(リッチ)であればステッ
プ522にてFAF←FAF+KILとする。ここで、積分定数KI
L、KIR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、KIL、KIR<RSR、RSLである。従っ
て、ステップ521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522はリッチ状態(F1=
“1")で燃料噴射量を徐々に減少させる。
If the sign of the first air-fuel ratio flag F1 is not inverted at step 512, integration processing is performed at steps 520, 521 and 522. That is, in step 520, it is determined whether or not F1 = "0". If F1 = "0" (lean), then in step 521 FAF ←
Set FAF + KIR, and if F 1 = “1” (rich), set FAF ← FAF + KIL in step 522. Where the integration constant KI
L and KIR are set sufficiently smaller than the skip constants RSR and RSL, that is, KIL, KIR <RSR and RSL. Therefore, step 521 gradually increases the fuel injection amount in the lean state (F1 = “0”), and step 522 is in the rich state (F1 = “0”).
The fuel injection amount is gradually reduced by "1").

ステップ518,519,521,522にて演算された空燃比補正係
数FAFはステップ523,524にて最小値たとえば0.8にてガ
ードされ、また、ステップ525,526にて最大値たとえば
1.2にてガードされる。これにより、何らかの原因で空
燃比補正係数FAFが大きくなり過ぎ、もしくは小さくな
り過ぎた場合に、その値で機関の空燃比を制御してオー
バリッチ、オーバリーンになるのを防ぐ。
The air-fuel ratio correction coefficient FAF calculated in steps 518, 519, 521, 522 is guarded at a minimum value, for example 0.8, at steps 523, 524, and at a maximum value, for example, at steps 525, 526.
Guarded at 1.2. Thus, when the air-fuel ratio correction coefficient FAF becomes too large or too small for some reason, the air-fuel ratio of the engine is controlled by that value to prevent overrich or over lean.

上述のごとく演算されたFAFをRAM105に格納して、ステ
ップ582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 this routine ends at step 582.

第6図は第5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O2センサ13の出力によ
り第6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、デイレイカウンタCDLYは、第
6図(B)に示すごとく、リッチ状態でカウントアップ
され、リーン状態でカウントダウンされる。この結果、
第6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′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t3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(−TDL)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t5,t6,t7のごとくリッチ遅延時間TDRの短い期
間で反転すると、デイレイカウンタCDLYが最大値TDRに
到達するのに時間を要し、この結果、時刻t8にて遅延処
理後の空燃比信号A/F′が反転される。つまり、遅延処
理後の空燃比信号A/F′は遅延処理前の空燃比信号A/Fに
比べて安定となる。このように遅延処理後の安定した空
燃比信号A/F′にもとづいて第6図(D)に示す空燃比
補正係数FAFが得られる。
FIG. 6 is a timing diagram for supplementarily explaining the operation according to the flowchart of FIG. When the rich / lean air-fuel ratio signal A / F is obtained from the output of the upstream O 2 sensor 13 as shown in FIG. 6 (A), the delay counter CDLY becomes rich as shown in FIG. 6 (B). The state is counted up, and the lean state is counted down. As a result,
As shown in FIG. 6 (C), the 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 t 1 , the delay-processed air-fuel ratio signal A / F ′ is held lean for the rich delay time TDR and then at time t 2 Changes to rich. Even the air-fuel ratio signal A / F at time t 3 is changed from rich to lean, the delayed air-fuel-fuel ratio signal A / F 'is the time after being held rich only equivalent lean delay time (-TDL) t Change to lean at 4 . However, the air-fuel ratio signal A /
When F ′ is inverted in the short period of the rich delay time TDR as at times t 5 , t 6 , and t 7 , it takes time for the delay counter CDLY to reach the maximum value TDR, and as a result, at time t 8 . The air-fuel ratio signal A / F 'after the delay processing is inverted. That is, the air-fuel ratio signal A / F ′ after the delay processing becomes more stable than the air-fuel ratio signal A / F before the delay processing. In this way, the air-fuel ratio correction coefficient FAF shown in FIG. 6D is obtained based on the stable air-fuel ratio signal A / F 'after the delay processing.

次に、下流側O2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KIR,KIL、遅延時
間TDR,TDL、もしくは上流側O2センサ13の出力V1の比較
電圧VR1を可変にするシステムと、第2の空燃比補正係
数FAF2を導入するシステムとがある。
Next, the second air-fuel ratio feedback control by the downstream O 2 sensor 15 will be described. As the second air-fuel ratio feedback control, the skip amounts RSR, RSL as the first air-fuel ratio feedback control constants, the integration constants KIR, KIL, the delay times TDR, TDL, or the output V 1 of the upstream O 2 sensor 13 There are a system that makes the comparison voltage V R1 variable and a system that introduces the second air-fuel ratio correction coefficient FAF2.

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
RSL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RSLを大きくすると、制御空燃
比をリーン側に移行でき、また、リッチスキップ量RSR
を小さくしても制御空燃比をリーン側に移行できる。従
って、下流側O2センサ15の出力に応じてリッチスキップ
量RSR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。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。つまり、下流側O2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VR1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VR1
を小さくすると制御空燃比をリーン側に移行できる。従
って、下流側O2センサ15の出力に応じて比較電圧VR1
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 the lean skip amount
Even if RSL is reduced, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side,
On the other hand, if the lean skip amount RSL is increased, the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side, and the rich skip amount RSR
The control air-fuel ratio can be shifted to the lean side even if is decreased. Therefore, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the rich skip amount RSR and the lean skip amount RSL according to the output of the downstream O 2 sensor 15. Also, if the rich integration constant KIR is increased, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and even if the lean integration constant KIL is decreased, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, while if the lean integration constant KIL is increased. The control air-fuel ratio can be shifted to the lean side, and the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side even if the rich integration constant KIR is reduced. Therefore, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the rich integration constant KIR and the lean integration constant KIL according to the output of the downstream O 2 sensor 15. If rich delay time TDR> lean delay time (-TDL) is set, the control air-fuel ratio can shift to the rich side, and conversely, if lean delay time (-TDL)> rich delay time (TDR) is set, control can be performed. The air-fuel ratio can shift 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 O 2 sensor 15. Furthermore, it shifts the control air-fuel ratio by increasing the comparison voltage V R1 to the rich side, also, the comparison voltage V R1
The control air-fuel ratio can be shifted to the lean side by decreasing. Therefore, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the comparison voltage V R1 according to the output of the downstream O 2 sensor 15.

これらスキップ量、積分定数、遅延時間、比較電圧を下
流側O2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。
Each of these skip amount, integration constant, delay time, and comparison voltage can be made variable by the downstream O 2 sensor. For example, the delay time allows very delicate adjustment of the air-fuel ratio, and the skip amount enables control with good response without lengthening the feedback cycle of the air-fuel ratio like the delay time. Therefore, these variable amounts can naturally be used in combination of two or more.

第7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O2センサシステムにつ
いて説明する。
A double O 2 sensor system in which the skip amount as the air-fuel ratio feedback control constant is variable will be described with reference to FIG. 7.

第7図は下流側O2センサ15の出力にもとづいてスキップ
量SRS,RSLを演算する第2の空燃比フィードバック制御
ルーチであって、所定時間たとえば512ms毎に実行され
る。ステップ701では、下流側O2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O2センサ13
による閉ループ条件不成立、下流側O2センサ15の出力信
号が一度も反転しない時、下流側O2センサ15が故障して
いる時、等はいずれも閉ループ条件が不成立であり、そ
の他の場合が閉ループ条件成立である。閉ループ条件で
なければステップ722,723に進みスキップ量RSR,RSLを一
定値RSR0,RSL0とする。たとえば、 RSR0=5% RSL0=5% である。なお、スキップ量RSR,RSLは閉ループ制御終了
直前値としてもよい。この場合には、ステップ724に直
接進む。
FIG. 7 shows a second air-fuel ratio feedback control routine for calculating the skip amounts SRS, RSL based on the output of the downstream O 2 sensor 15, which is executed every predetermined time, for example, 512 ms. In step 701, it is determined whether or not the downstream O 2 sensor 15 is in a closed loop condition. For example, upstream O 2 sensor 13
When the closed loop condition is not satisfied, the output signal of the downstream O 2 sensor 15 is also not inverted once by, when the downstream O 2 sensor 15 is faulty, etc. is both a closed-loop condition is not satisfied, otherwise closed loop The condition is met. If it is not a closed loop condition, the process proceeds to steps 722 and 723, and the skip amounts RSR and RSL are set to constant values RSR 0 and RSL 0 . For example, RSR 0 = 5% RSL 0 = 5%. The skip amounts RSR and RSL may be values immediately before the end of the closed loop control. In this case, the process proceeds directly to step 724.

閉ループであれば、ステップ702に進み、下流側O2セン
サ15の出力V2をA/D変換して取込む。次いで、ステップ7
03にてV2が比較電圧VR2たとえば0.55V以下か否かを判別
する、つまり、空燃比がリッチかリーンかを判別する。
なお、比較電圧VR2は触媒コンバータ12の上流、下流で
生ガスの影響による出力特性が異なることおよび劣化速
度が異なること等を考慮して上流側O2センサ13の出力の
比較電圧VR1より高く設定されているが、この設定は任
意でもよい。
If it is a closed loop, the process proceeds to step 702, where the output V 2 of the downstream O 2 sensor 15 is A / D converted and captured. Then step 7
In 03, it is determined whether or not V 2 is the comparison voltage V R2 or less, for example, 0.55 V, that is, it is determined whether the air-fuel ratio is rich or lean.
The comparison voltage V R2 is higher than the comparison voltage V R1 of the output of the upstream O 2 sensor 13 in consideration of the difference in output characteristics due to the influence of raw gas and the deterioration speed on the upstream and downstream sides of the catalytic converter 12. Although it is set high, this setting may be arbitrary.

ステップ703にてV2≦VR2(リーン)であればステップ70
4に進み、第2の空燃比フラグF2を“0"とし、逆に、V2
>VR2(リッチ)であればステップ705に進み、第2の空
燃比フラグF2を“1"とする。
If V 2 ≤V R2 (lean) in step 703, step 70
4, the second air-fuel ratio flag F2 is set to "0", and conversely V 2
If> V R2 (rich), the routine proceeds to step 705, where the second air-fuel ratio flag F2 is set to "1".

ステップ706では、第2の空燃比フラグF2が反転したか
否か、すなわち下流側O2センサ15の出力V2が反転したか
否かを判別する。反転していればステップ707に進み、
スキップ量RSR,RSLの補正量ΔRSに初期値Aをセット
し、つまり、 ΔRS←A とする。なお、Aは一定値とすることも、負荷パラメー
タQ,Ne等に応じて可変することもできる。他方、反転し
ていなければ、ステップ708にて補正量ΔRSに所定比率
k(<1)を乗算する。つまり、 ΔRS←ΔRS・k とする。
In step 706, it is determined whether or not the second air-fuel ratio flag F2 has been inverted, that is, whether or not the output V 2 of the downstream O 2 sensor 15 has been inverted. If it is reversed, proceed to step 707,
The initial value A is set to the correction amount ΔRS of the skip amounts RSR and RSL, that is, ΔRS ← A. Note that A can be a constant value or variable according to the load parameters Q, Ne and the like. On the other hand, if not reversed, the correction amount ΔRS is multiplied by a predetermined ratio k (<1) in step 708. That is, ΔRS ← ΔRS · k.

従って、反転後に、第7図のルーチンがn回実行される
と、ΔRSは、 ΔRS=A・Kn となる。すなわち、補正量ΔRSは下流側O2センサ15の出
力V2の反転直後に急激に増大し、その後徐々に減少する
ことになる。
Therefore, after the inversion, when the routine of FIG. 7 is executed n times, ΔRS becomes ΔRS = A · Kn. That is, the correction amount ΔRS sharply increases immediately after the output V 2 of the downstream O 2 sensor 15 is inverted, and then gradually decreases.

次に、ステップ709にて第2の空燃比フラグF2が“0"か
否かが判別され、この結果、F2=“0"(リーン)であれ
ばステップ710〜715に進み、他方、F2=“1"(リッチ)
であればステップ716〜721に進む。
Next, at step 709, it is judged if the second air-fuel ratio flag F2 is "0". As a result, if F2 = "0" (lean), the routine proceeds to steps 710 to 715, while F2 = "1" (rich)
If so, proceed to steps 716-721.

ステップ710では、RSR←RSR+△RSとし、つまり、リッ
チスキップ量RSRを増大させて空燃比をリッチ側に移行
させる。ステップ711,712では、RSRを最大値MAXたとえ
ば6.2%にてガードする。さらに、ステップ713にてRSL
←RSL−ΔRSとし、つまり、リーンスキップ量RSLを減少
させて空燃比をリッチ側に移行させる。ステップ714,71
5では、RSLを最小値MINたとえば2.5%にてガードする。
In step 710, RSR ← RSR + ΔRS, that is, the rich skip amount RSR is increased to shift the air-fuel ratio to the rich side. In steps 711 and 712, the RSR is guarded with the maximum value MAX, for example 6.2%. Further, in step 713, RSL
← RSL-ΔRS, that is, the lean skip amount RSL is decreased to shift the air-fuel ratio to the rich side. Steps 714,71
At 5, the RSL is guarded with the minimum value MIN, for example 2.5%.

他方、ステップ709にてF2=“1"(リッチ)のときに
は、ステップ716にてRSR←RSR−ΔRSとし、つまり、リ
ッチスキップ量RSRを減少させて空燃比をリーン側に移
行させる。ステップ717,718ではRSRを最小値MINにてガ
ードする。さらに、ステップ719にてRSL←RSL+ΔRSと
し、つまり、リーンスキップ量RSLを増大させて空燃比
をリーン側に移行させる。ステップ720,721では、RSLを
最小値MAXにてガードする。
On the other hand, when F2 = "1" (rich) in step 709, RSR ← RSR-ΔRS is set in step 716, that is, the rich skip amount RSR is decreased and the air-fuel ratio is shifted to the lean side. In steps 717 and 718, RSR is guarded with the minimum value MIN. Further, in step 719, RSL ← RSL + ΔRS is set, that is, the lean skip amount RSL is increased to shift the air-fuel ratio to the lean side. In steps 720 and 721, RSL is guarded by the minimum value MAX.

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724にてこのルーチンは終了する。
After the RSR and RSL calculated as described above are stored in the RAM 105, this routine ends at step 724.

なお、空燃比フィードバック中に演算されたRSR,RSLは
一旦の値に変換してバックアップRAM106に格納すること
もでき、これにより、再始動時等における運転性向上に
も役立つものである。第7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は空燃比変動によるドライバビリティの悪化が変
化しないレベルの値である。
The RSR and RSL calculated during the air-fuel ratio feedback can be converted into a single value and stored in the backup RAM 106, which is also useful for improving the drivability at the time of restart or the like. The minimum value MIN in FIG. 7 is a value at which the transient followability is not impaired, and the maximum value MAX is a value at which the deterioration of drivability due to the air-fuel ratio fluctuation does not change.

第8図は噴射量演算ルーチンであって、所定クランク角
毎たとえば360゜CA毎に実行される。ステップ801ではRA
M105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RAUPを演算する。たとえばTAUP←α
・Q/Ne(αは定数)とする。ステップ802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
次元マップにより暖機増量値FWLを補間計算する。ステ
ップ803では、最終噴射量TAUを、TAU←TAUP・FAF・(FW
L+β)+γ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804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805にてこのルー
チンは終了する。
FIG. 8 shows an injection amount calculation routine, which is executed every predetermined crank angle, for example, every 360 ° CA. RA in step 801
The intake air amount data Q and the rotation speed data Ne are read from M105 to calculate the basic injection amount RAUP. For example TAUP ← α
・ Q / Ne (α is a constant). In step 802, the cooling water temperature data THW is read from the RAM 105 and stored in the ROM 104 1
The warm-up increase value FWL is interpolated by the dimensional map. In step 803, the final injection amount TAU is calculated as TAU ← TAUP ・ FAF ・ (FW
Calculate by L + β) + γ. Note that β and γ are correction amounts that are determined by other operating state parameters. Then
In step 804, the injection amount TAU is set in the down counter 108 and the flip-flop 109 is set to start fuel injection. Then, in step 805, this routine ends.

なお、上述のごとく、噴射量TAUに相当する時間が経過
すると、ダウンカウンタ108のキャリアウト信号によっ
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。
As described above, when the time corresponding to the injection amount TAU elapses, the flip-flop 109 is reset by the carry-out signal of the down counter 108 and the fuel injection ends.

第9図は第5図、第7図、第8図のフローチャートによ
り得られる触媒上流の空燃比A/Fを説明するタイミング
図である。下流側O2センサ15の出力V2が第9図(A)に
示すごとく変化すると、第2の空燃比フラグF2は第9図
(B)のごとく変化する。この結果、下流側O2センサ15
の出力V2がリーン(F2=“0")であれば、第9図
(D),(E)に示すように、リッチスキップ量RSRの
反転直後は急激にその後は徐々に増大され、且つリーン
スキップ量RSLの反転直後は急激にその後は徐々に減少
され、また、下流側O2センサ15の出力V2がリッチ(F2=
“1")であれば、リッチスキップ量RSRが反転直後は急
激にその後は徐々に減少され、且つリッチスキップ量RS
Lが反転直後は急激にその後は徐々に増大される。この
ようにスキップ量RSR,RSLが第9図(D),(E)に示
すごとく変化すると、空燃比補正係数FAFは演算速度の
大きい第5図のルーチンにより演算されるので、スキッ
プ量RSR,RSLは空燃比補正係数FAFに反映され、従って、
第9図(F)に示すように、触媒上流の空燃比A/F(空
燃比補正係数FAFと反対の傾向を示す)は、下流側O2
ンサ15の出力V2(F2)の反転直後に大きく変化し、その
後小さく変化する。これにより、空燃比A/Fの振幅は小
さくなる。
FIG. 9 is a timing chart for explaining the air-fuel ratio A / F on the upstream side of the catalyst obtained by the flow charts of FIGS. 5, 7 and 8. When the output V 2 of the downstream O 2 sensor 15 changes as shown in FIG. 9 (A), the second air-fuel ratio flag F2 changes as shown in FIG. 9 (B). As a result, the downstream O 2 sensor 15
If the output V 2 is lean (F2 = “0”), as shown in FIGS. 9 (D) and 9 (E), the rich skip amount RSR is rapidly increased immediately after the inversion, and thereafter gradually increased. Immediately after reversing the lean skip amount RSL, the lean skip amount is sharply decreased and thereafter, the output V 2 of the downstream O 2 sensor 15 is rich (F2 =
If it is “1”), the rich skip amount RSR is sharply reduced immediately after reversal and then gradually decreased, and the rich skip amount RS
Immediately after L is inverted, it is rapidly increased and then gradually increased. When the skip amounts RSR, RSL thus change as shown in FIGS. 9D and 9E, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is calculated by the routine shown in FIG. RSL is reflected in the air-fuel ratio correction factor FAF, so
As shown in FIG. 9 (F), the air-fuel ratio A / F on the upstream side of the catalyst (which shows a tendency opposite to that of the air-fuel ratio correction coefficient FAF) is immediately after the output V 2 (F2) of the downstream O 2 sensor 15 is reversed. Changes significantly, then changes slightly. As a result, the amplitude of the air-fuel ratio A / F becomes smaller.

なお、従来のごとく、空燃比補正係数FAFを下流側O2
ンサ15の出力V2(F2)に応じて一定値ΔRSによりスキッ
プ制御すると、第9図(F)の点線に示すごとく、触媒
上流の空燃比A/Fの振幅は大きくなる。
When the air-fuel ratio correction coefficient FAF is skip-controlled by a constant value ΔRS according to the output V 2 (F2) of the downstream O 2 sensor 15 as in the conventional case, as shown by the dotted line in FIG. The amplitude of the air-fuel ratio A / F becomes large.

なお、第7図のステップ708では、補正量ΔRSを所比率
k(<1)にて減少せしめているが、所定量の減算にて
減少しせめてもよい。
In step 708 of FIG. 7, the correction amount ΔRS is reduced by the proportion k (<1), but it may be reduced by subtracting a predetermined amount.

また、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512ms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 4 ms, and the second air-fuel ratio feedback control is performed every 512 ms. The air-fuel ratio feedback control is mainly controlled by the upstream O 2 sensor with good responsiveness. This is because the downstream O 2 sensor, which has poor responsiveness, is used as a control.

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、たとえば遅延時間、積分定数、
等を下流側O2センサの出力により補正するダブルO2セン
サシステムにも、また、第2の空燃比補正係数を導入す
るダブルO2センサシステムにも本発明を適用し得る。ま
た、スキップ量、遅延時間、積分定数のうちの2つを同
時に制御することにより制御性を向上できる。さらにス
キップ量RSR,RSLのうちの一定を固定し他方のみを可変
することも、遅延滞時間TDR,TDLのうちの一方を固定し
他方のみを可変とすることも、あるいはリッチ積分定数
KIR、リーン積分定数KILの一方を固定し他方を可変とす
ることも可能である。
Further, other control constants in the air-fuel ratio feedback control by the upstream O 2 sensor, such as delay time, integration constant,
The present invention can be applied to a double O 2 sensor system that corrects the above by the output of the downstream O 2 sensor, and also to a double O 2 sensor system that introduces a second air-fuel ratio correction coefficient. In addition, controllability can be improved by simultaneously controlling two of the skip amount, delay time, and integration constant. Further, it is possible to fix a fixed one of the skip amounts RSR and RSL and change only the other, or fix one of delay delay times TDR and TDL and change only the other, or a rich integration constant.
It is also possible to fix one of KIR and lean integration constant KIL and make the other variable.

また、吸入空気量センサとして、エアフローメータの代
りに、カルマン渦センサ、ヒートワイヤセンサ等を用い
ることもできる。
Further, as the intake air amount sensor, a Karman vortex sensor, a heat wire sensor, or the like can be used instead of the 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。
Further, in the above-described embodiment, the fuel injection amount is calculated according to the intake air amount and the engine rotation speed. However, depending on the intake air pressure and the engine rotation speed, or the throttle valve opening and the engine rotation speed. The fuel injection amount may 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
タ方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801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803にて最終燃料噴射量TAUに
相当する供給空気量が演算される。
Furthermore, in the above-described embodiment, the internal combustion engine in which the fuel injection amount is controlled by the fuel injection valve is shown, but the present invention can be applied to a carburetor type internal combustion engine. For example, to control the air-fuel ratio by adjusting the intake air amount of the engine with the electric air control valve (EACV),
The air bleed amount of the carburetor is adjusted by the electric bleed air control valve to control the air-fuel ratio by introducing air into the main passage and the slow passage, and the amount of secondary air sent to the exhaust system of the engine is adjusted. The present invention can be applied to things that are adjusted. In this case, the basic fuel injection amount corresponding to the basic injection amount TAUP in step 801 is determined by the carburetor itself, that is, in accordance with the intake pipe negative pressure according to the intake air amount and the rotation speed of the engine. At, the supply air amount corresponding to the final fuel injection amount TAU is calculated.

さらに、上記の実施例では、空燃比センサとしてO2セン
サを用いたが、COセンサ、リーンミクスチャセンサ等を
用いることもできる。
Furthermore, although the O 2 sensor is used as the air-fuel ratio sensor in the above-described embodiment, a CO sensor, a lean mixture sensor, or the like may 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。
Further, although the above-mentioned embodiment is constituted by a microcomputer, that is, a digital circuit, it may be constituted by an analog circuit.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明によれば、下流側空燃比セン
サの出力の反転直後の空燃比フィードバック制御定数の
変化量を大きくすることにより下流側空燃比センサの応
答速度を実質的に上昇させ、触媒上流の空燃比の大きな
ずれを防止することができ、従って、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等を防止でき
る。
As described above, according to the present invention, the response speed of the downstream side air-fuel ratio sensor is substantially increased by increasing the amount of change in the air-fuel ratio feedback control constant immediately after the inversion of the output of the downstream side air-fuel ratio sensor, It is possible to prevent a large shift in the air-fuel ratio upstream of the catalyst, and thus to prevent emission deterioration, fuel consumption deterioration, drivability deterioration, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の構成を説明するための全体ブロック
図、 第2図はシングルO2センサシステムおよびダブルO2セン
サシステムを説明する排気エミッション特性図、 第3図は三元触媒のO2ストレージ効果を説明するグラ
フ、 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5図、第7図、第8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6図は第5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5図、第7図、第8図のフローチャートによ
り得られる触媒上流の空燃比を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)O2センサ、 15……下流側(第2の)O2センサ。
FIG. 1 is an overall block diagram for explaining the configuration of the present invention, FIG. 2 is an exhaust emission characteristic diagram for explaining a single O 2 sensor system and a double O 2 sensor system, and FIG. 3 is an O 2 of a three-way catalyst. FIG. 4 is a graph for explaining a storage effect, FIG. 4 is an overall schematic view showing an embodiment of an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to the present invention, and FIGS. 5, 7, and 8 are control circuits of FIG. 6 is a timing chart for supplementary explanation of the flow chart of FIG. 5, FIG. 9 is a timing chart of the upstream of the catalyst obtained by the flow charts of FIG. 5, FIG. 7, and FIG. It is a timing chart for explaining an air-fuel ratio. 1 ... Engine main body, 3 ... Air flow meter, 4 ... Distributor, 5,6 ... Crank angle sensor, 10 ... Control circuit, 12 ... Catalytic converter, 13 ... Upstream side (first) O 2 Sensor, 15 ... Downstream (second) O 2 sensor.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内燃機関の排気系に設けられた排気ガス浄
化のための触媒コンバータの上流側、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の空燃比センサの出力に応じて空燃比フィードバ
ック制御定数を演算し、該第2の空燃比センサの出力の
目標空燃比に対してリッチからリーンへまたはリーンか
らリッチへの反転後は反転前より該空燃比フィードバッ
ク制御定数の単位時間当りの更新速度を増大させその後
減少させる制御定数演算手段と、 該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。
1. A first and a second detector, which are provided on an upstream side and a downstream side of a catalytic converter for purifying exhaust gas provided in an exhaust system of an internal combustion engine, respectively, for detecting a concentration of a specific component in the exhaust gas. And an air-fuel ratio feedback control constant according to the output of the second air-fuel ratio sensor, and from rich to lean or from lean to the target air-fuel ratio of the output of the second air-fuel ratio sensor. Control constant calculation means for increasing the update speed of the air-fuel ratio feedback control constant per unit time after reversal to rich and for decreasing it after reversal, and output of the air-fuel ratio feedback control constant and the first air-fuel ratio sensor Air-fuel ratio correction amount calculation means for calculating the air-fuel ratio correction amount according to the above, and air-fuel ratio adjustment means for adjusting the air-fuel ratio of the engine according to the air-fuel ratio correction amount. Ratio control device.
【請求項2】前記制御定数演算手段は、前記空燃比フィ
ードバック制御定数の徐々の演算速度減少を、所定時間
毎に所定比率で減少させることにより行う特許請求の範
囲第1項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the control constant calculation means performs the gradual calculation speed decrease of the air-fuel ratio feedback control constant at a predetermined ratio at predetermined time intervals. Air-fuel ratio controller.
【請求項3】前記制御定数演算手段は、前記空燃比フィ
ードバック制御定数の徐々の演算速度減少を、所定時間
毎に所定量で減少させることにより行う特許請求の範囲
第1項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the control constant calculation means performs the gradual calculation speed decrease of the air-fuel ratio feedback control constant by a predetermined amount at predetermined time intervals. Air-fuel ratio controller.
【請求項4】前記空燃比フィードバック制御定数がスキ
ップ制御定数であ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。
4. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the air-fuel ratio feedback control constant is a skip control constant.
【請求項5】前記空燃比フィードバック制御定数が積分
制御定数であ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。
5. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the air-fuel ratio feedback control constant is an integral control constant.
【請求項6】前記空燃比フィードバック制御定数が遅延
時間であ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。
6. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the air-fuel ratio feedback control constant is a delay time.
【請求項7】前記空燃比フィードバック制御定数が前記
第1の空燃比センサ出力の比較電圧である特許請求の範
囲第1項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
7. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the air-fuel ratio feedback control constant is a comparison voltage of the output of the first air-fuel ratio sensor.
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