JPH0788800B2 - Air-fuel ratio controller for internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio controller for internal combustion engine

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JPH0788800B2
JPH0788800B2 JP19911986A JP19911986A JPH0788800B2 JP H0788800 B2 JPH0788800 B2 JP H0788800B2 JP 19911986 A JP19911986 A JP 19911986A JP 19911986 A JP19911986 A JP 19911986A JP H0788800 B2 JPH0788800 B2 JP H0788800B2
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JP
Japan
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air
fuel ratio
constant
amount
feedback control
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俊成 永井
孝年 増井
歳康 勝野
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (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センサにより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 application] The present invention provides an air-fuel ratio sensor (in this specification, an oxygen concentration sensor (O 2 sensor)) on the upstream side and the downstream side of a catalytic converter, and The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, which performs air-fuel ratio feedback control by a two- sensor and performs air-fuel ratio feedback control by a downstream O 2 sensor.

〔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セ
ンサによる空燃比フィードバック制御を行うダブルO2セ
ンサシステムが既に提案されている(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 upper O 2 sensor provides 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 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 output characteristic of the O 2 sensor deteriorates, the exhaust emission characteristic is directly affected, whereas in the double O 2 sensor system, the upstream Even if the output characteristic of the side O 2 sensor deteriorates, the exhaust emission characteristic does not 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.

上述のダブルO2センサシステムにおいても、エアフロー
メータ(もしくは圧力センサ)、燃料噴射弁等の部品の
製造ばらつき、経時的もしくは経年的変化、空気密度の
変化(大気圧変化)等により、空燃比補正係数FAFは大
きくずれ、従って、その上限値もくしは下限値に近い値
となることがある。なお、上限値および下限値は何らか
の原因でたとえば上流側O2センサの故障により空燃比補
正係数FAFが過度に補正されて大きくなり過ぎたりある
いは小さくなり過ぎたりするのを防止するために設けて
ある。たとえば、空燃比フィードバック制御中にあっ
て、急加速、急減速等のように空燃比変動が大きい過渡
状態に入ると、空燃比補正係数FAFはその上限値あるい
ひ下限値にはりついてしまい、空燃比補正係数FAFの変
動マージンが小さくなり、これ以上の補正が不可能とな
る。従って、過渡時空燃比変化の補償が不可能となるこ
とがある。また、空燃比フィードバック制御時の空燃比
補正係数と非空燃比フィードバック制御時(オープンル
ープ時)の空燃比補正係数(一定値)との差が大きくな
ると、オープンループ時の空燃比ずれは大きく、しかも
オープンループから空燃比フィードバック制御への切替
時に制御空燃比が要求レベルに到達するのに時間を要し
て補正不足を生じる。この結果、オーバリッチによる燃
費の悪化、HC,COエミッションの悪化等を招くと共に、
オーバリーンによるドライバビリティの悪化、NOxエミ
ッションの悪化等を招く。
Even in the above-mentioned double O 2 sensor system, the air-fuel ratio is corrected by variations in manufacturing of parts such as the air flow meter (or pressure sensor) and fuel injection valve, changes over time or over time, changes in air density (changes in atmospheric pressure), etc. The coefficient FAF is largely deviated, and therefore the upper limit value or the upper limit value may be close to the lower limit value. The upper limit value and the lower limit value are provided to prevent the air-fuel ratio correction coefficient FAF from being excessively corrected and becoming too large or too small due to a failure of the upstream O 2 sensor for some reason. . For example, during air-fuel ratio feedback control, if the air-fuel ratio changes into a large transient state such as sudden acceleration or deceleration, the air-fuel ratio correction factor FAF will stick to its upper limit or lower limit, The fluctuation margin of the fuel ratio correction coefficient FAF becomes small, and further correction becomes impossible. Therefore, it may be impossible to compensate for the transient air-fuel ratio change. Further, when the difference between the air-fuel ratio correction coefficient during air-fuel ratio feedback control and the air-fuel ratio correction coefficient (constant value) during non-air-fuel ratio feedback control (open loop) becomes large, the air-fuel ratio deviation during open loop becomes large, Moreover, it takes time for the control air-fuel ratio to reach the required level when switching from the open loop to the air-fuel ratio feedback control, resulting in insufficient correction. As a result, fuel consumption is deteriorated due to overrich, HC and CO emissions are deteriorated, and
Deterioration of drivability and deterioration of NO x emission due to over lane will occur.

このため、ダブルO2センサシステムに学習制御を導入
し、これにより、空燃比補正係数FAFの平均値すなわち
スキップ直前の空燃比補正係数FAFの平均値FAFAVが所定
値たとえば1.0を中心に変化するようにすることは本願
出願人は既に提案している(参照:特願昭60−16742
号)。従って、空燃比補正係数FAFは常に所定値(1.0)
に近い値にあるので変動マージンは大きく、従って、空
燃比フィードバック制御中における過渡時の空燃比変化
を補償でき、しかも空燃比フィードバック時とオープン
ループ時とにおける空燃比補正係数の差が小さくなり、
従って、オープンループ時の空燃比のずれが小さくなる
と共に、オープンループから空燃比フィードバック制御
への切替時において制御空燃比はただちに要求レベルに
近づくことになる。
For this reason, learning control is introduced in the double O 2 sensor system, so that the average value of the air-fuel ratio correction coefficient FAF, that is, the average value FAFAV of the air-fuel ratio correction coefficient FAF immediately before skipping, changes around a predetermined value, for example, 1.0. The applicant of the present invention has already proposed (see Japanese Patent Application No. 60-16742).
issue). Therefore, the air-fuel ratio correction factor FAF is always the specified value (1.0)
Since the value is close to, the fluctuation margin is large, and therefore, the change in the air-fuel ratio during the transition during the air-fuel ratio feedback control can be compensated, and the difference in the air-fuel ratio correction coefficient between the air-fuel ratio feedback and the open loop becomes small.
Therefore, the deviation of the air-fuel ratio during the open loop becomes smaller, and the control air-fuel ratio immediately approaches the required level when switching from the open loop to the air-fuel ratio feedback control.

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

上述の学習制御は、空燃比補正係数FAFの平均値FAFAVを
所定値(1.0)に収束させるように学習値FGHACを演算す
るものであり、元来、空気密度変化(高地走行)時に対
応して行われるものである。従って、学習制御が何らか
の原因でたとえばエバポの影響により学習値FGHACを過
補正して空燃比がオーバリッチあるいはオーバリーンに
なるのを防止するために、学習値FGHACにも上限値およ
び下限値が設けられている。しかしながら、ダブルO2セ
ンサシステムにおいては、空燃比補正係数FAFの所定値
たとえば1.0からのずれ量を可変とすることによりベー
ス空燃比が制御されるので、空燃比補正係数FAFの平均
値FAFAVは、空気密度変化(高地走行)がないにもかか
わらず、下流側O2センサによる空燃比フィードバック制
御により変化し、この結果、学習値FGHACは学習制御さ
れてその上限値もしくは下限値に近い値となることがあ
る。従って、この場合、学習値FGHACの変動マージンは
小さくなり、これ以上の学習制御は不可能となる。つま
り、この状態では、空気密度変化(高地走行)があって
も、空気密度変化の補償が不可能となり、燃費の悪化、
エミッションの悪化、ドライバビリティの悪化等を招く
という問題点が生ずる。
The learning control described above calculates the learning value FGHAC so that the average value FAFAV of the air-fuel ratio correction coefficient FAF converges to a predetermined value (1.0). Originally, it corresponds to the air density change (high altitude traveling). It is done. Therefore, in order to prevent the learning value FGHAC from being overcorrected and the air-fuel ratio becoming overrich or overlean due to the effect of evaporative control for some reason, the learning value FGHAC is also provided with upper and lower limits. ing. However, in the double O 2 sensor system, the base air-fuel ratio is controlled by varying the amount of deviation from the predetermined value of the air-fuel ratio correction coefficient FAF, for example 1.0, so the average value FAFAV of the air-fuel ratio correction coefficient FAF is Even though there is no change in air density (running at high altitude), it changes due to the air-fuel ratio feedback control by the downstream O 2 sensor, and as a result, the learning value FGHAC is learning-controlled and becomes a value close to its upper limit value or lower limit value. Sometimes. Therefore, in this case, the variation margin of the learning value FGHAC becomes small, and further learning control becomes impossible. In other words, in this state, even if there is a change in air density (traveling at high altitudes), it is impossible to compensate for the change in air density, resulting in deterioration of fuel efficiency.
There arises a problem that emission is deteriorated and drivability is deteriorated.

さらに、ダブルO2センサシステムにおいては、上流側、
下流側O2センサの両方による空燃比フィードバック制御
が行われると、空燃比フィードバック制御に関与する定
数たとえばスキップ定数RSR,RSLは下流側O2センサによ
る空燃比フィードバック制御によって、通常、非対称
(RSR≠RSL)にある。従って、この間に、上述のごと
く、スキップ直前の空燃非補正係数FAFの平均値FAFAVが
所定値たとえば1.0になるように学習補正量FGHACを演算
すると、上記平均値FAFAVは空燃比補正係数FAFの平均値
を正確に表わしていないために、すなわち真の空燃比ず
れを表わしていないために、誤学習が行われるという問
題点もある。
Furthermore, in the double O 2 sensor system,
When the air-fuel ratio feedback control by both the downstream O 2 sensor is performed, the air-fuel ratio feedback control involved constant example skip constant RSR, RSL are by the air-fuel ratio feedback control by the downstream O 2 sensor, usually asymmetric (RSR ≠ RSL). Therefore, during this period, as described above, when the learning correction amount FGHAC is calculated so that the average value FAFAV of the air-fuel non-correction coefficient FAF immediately before the skip becomes a predetermined value, for example, 1.0, the average value FAFAV becomes the air-fuel ratio correction coefficient FAF. There is also a problem that erroneous learning is performed because the average value is not accurately represented, that is, because the true air-fuel ratio deviation is not represented.

従って、本発明の目的は、本来の空気密度変化があった
ときのみ十分且つ正確な学習制御を行えるようにしたダ
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 capable of performing sufficient and accurate learning control only when there is an original change in air density.

〔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手段は第1A図,第1B図に
示される。
Means for solving the above problems are shown in FIGS. 1A and 1B.

第1A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。空燃比補正量演算手
段は空燃比フィードバック制御に関与する定数たとえば
スキップ量RSR,RSLと上流側(第1の)空燃比センサの
出力V1とに応じて空燃比補正量FAFを演算する。定数変
化量演算手段は空燃比フィードバック制御に関与する定
数RSRの変化量ΔRSRを演算し、定数変化量判別手段は空
燃比フィードバック制御定数RSRの変化量ΔRSRが所定量
αより小さいか否かを判別する。定数演算手段は空燃比
フィードバック制御に関与する定数RSRの変化量ΔRSRが
所定量αより小さくない(ΔRSR≧α)ときに、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
ドバック制御に関与する定数RSR、RSLを演算する。ま
た、学習手段は、空燃比フィードバック制御に関与する
定数RSRの変化量ΔRSRが所定量αより小さい(ΔRSR<
α)ときにのみ、空燃比フィードバック制御に関与する
定数RSR、RSLを空燃比補正量FAFのリッチ側変化とリー
ン側変化とが対称となるように一定値にするとともに空
燃比補正量FAFの平均値FAFAVが所定値1.0に収束するよ
うに学習補正量FGHACを演算する。そして、空燃比調整
手段は空燃比補正量FAFおよび学習補正量FGHACに応じて
機関の空燃比を調整するものである。
In FIG. 1A, 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 air-fuel ratio correction amount calculation means calculates the air-fuel ratio correction amount FAF according to the constants involved in the air-fuel ratio feedback control, for example, the skip amounts RSR, RSL and the output V 1 of the upstream (first) air-fuel ratio sensor. The constant change amount calculation means calculates the change amount ΔRSR of the constant RSR involved in the air-fuel ratio feedback control, and the constant change amount determination means determines whether the change amount ΔRSR of the air-fuel ratio feedback control constant RSR is smaller than a predetermined amount α. To do. The constant calculation means determines whether the constant RSR, which is involved in the air-fuel ratio feedback control, has an empty value in accordance with the output V 2 of the downstream (second) air-fuel ratio sensor when the change amount ΔRSR is not smaller than the predetermined amount α (ΔRSR ≧ α). The constants RSR and RSL related to the fuel ratio feedback control are calculated. Further, the learning means is configured such that the variation amount ΔRSR of the constant RSR involved in the air-fuel ratio feedback control is smaller than the predetermined amount α (ΔRSR <
α) only when the constants RSR and RSL related to the air-fuel ratio feedback control are set to a constant value so that the rich side change and lean side change of the air-fuel ratio correction amount FAF become constant and the average of the air-fuel ratio correction amount FAF The learning correction amount FGHAC is calculated so that the value FAFAV converges to the predetermined value 1.0. The air-fuel ratio adjusting means adjusts the air-fuel ratio of the engine according to the air-fuel ratio correction amount FAF and the learning correction amount FGHAC.

また、第1B図においては、第1A図に対して、機関の負荷
たとえば吸入空気量Qを検出する機関負荷検出手段およ
び機関の負荷Qが所定値βより小さいか否かを判別する
機関負荷判別手段が付加されている。定数演算手段は空
燃比フィードバック制御に関与する定数RSRの変化量ΔR
SRが所定量αより小さくないとき(ΔRSR≧α)、もし
くは機関の負荷Qが所定値βより小さくないとき(Q≧
β)に、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に関与する定数RSR、RSLを
演算する。また、学習手段は、空燃比フィードバック制
御に関与する定数RSRの変化量ΔRSRが所定量αより小さ
く(ΔRSR<α)、かつ機関の負荷Qが所定値βより小
さい(Q<β)ときにのみ、空燃比フィードバック制御
に関与する定数RSR、RSLを空燃比補正量FAFのリッチ側
変化とリーン側変化とが対称となるように一定値にする
とともに空燃比補正量FAFの平均値FAFAVが所定値1.0に
収束するように学習補正量FGHACを演算する。
Further, in FIG. 1B, compared with FIG. 1A, engine load detection means for detecting the engine load, for example, intake air amount Q, and engine load determination for determining whether the engine load Q is smaller than a predetermined value β or not. Means are added. The constant calculation means is the variation ΔR of the constant RSR involved in the air-fuel ratio feedback control.
When SR is not smaller than the predetermined amount α (ΔRSR ≧ α) or when the engine load Q is not smaller than the predetermined value β (Q ≧
In β), the constants RSR and RSL involved in the air-fuel ratio feedback control are calculated according to the output V 2 of the downstream (second) air-fuel ratio sensor. Further, the learning means is provided only when the variation amount ΔRSR of the constant RSR involved in the air-fuel ratio feedback control is smaller than the predetermined amount α (ΔRSR <α) and the load Q of the engine is smaller than the predetermined value β (Q <β). , The constants RSR and RSL related to the air-fuel ratio feedback control are set to constant values so that the rich side change and the lean side change of the air-fuel ratio correction amount FAF are made constant, and the average value FAFAV of the air-fuel ratio correction amount FAF is a predetermined value. The learning correction amount FGHAC is calculated so that it converges to 1.0.

〔作 用〕[Work]

上述の第1A図の構成によれば、空燃比フィードバック制
御定数RSRの変化量ΔRSRが所定量αより小さいときの
み、第1B図の構成によればさらに機関の負荷Qが所定値
βより小さいときにのみ、すなわち、下流側空燃比セン
サによる空燃比フィードバック制御が十分安定したとき
のみ、学習制御が行われるが、その際、下流側空燃比セ
ンサによる空燃比フィードバック制御は中止され、すな
わち空燃比フィードバック制御定数RSR,RSLは一定値且
つ対称(たとえばRSR=RSL=5〜1%)とされるので誤
学習はない。
According to the configuration of FIG. 1A described above, only when the change amount ΔRSR of the air-fuel ratio feedback control constant RSR is smaller than the predetermined amount α, and according to the configuration of FIG. 1B, when the load Q of the engine is smaller than the predetermined value β. Only, that is, the learning control is performed only when the air-fuel ratio feedback control by the downstream side air-fuel ratio sensor is sufficiently stable, at that time, the air-fuel ratio feedback control by the downstream side air-fuel ratio sensor is stopped, that is, the air-fuel ratio feedback Since the control constants RSR and RSL are constant and symmetrical (for example, RSR = RSL = 5-1%), there is no erroneous learning.

〔実施例〕〔Example〕

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

第3図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概要図である。第3図において、機関本
体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は吸入吸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CPU 103の割込み端子に供給さ
れる。
FIG. 3 is an overall schematic diagram showing an embodiment of an air-fuel ratio control system for an internal combustion engine according to the present invention. In FIG. 3, an air flow meter 3 is provided in the intake passage 2 of the engine body 1. The air flow meter 3 directly measures the intake air intake 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
を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
To generate an analog voltage electric signal. 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 harmful components HC, CO, and NO x 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のA/D変換器101
に送信する。
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 of the control circuit 10 that outputs different output voltages depending on whether the air-fuel ratio is lean or rich with respect to the theoretical air-fuel ratio.
Send to.

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、C
PU 103の外に、ROM 104、RAM 105、バックアップRAM 10
6、クロック発生回路107等が設けられている。
The control circuit 10 is configured as, for example, a microcomputer, and includes an A / D converter 101, an input / output interface 102, a C
In addition to PU 103, ROM 104, RAM 105, backup RAM 10
6. A 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18、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TAU
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 18, 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 TAU
Is preset in the down counter 108 and the flip-flop 109 is also set. As a result, the drive circuit 110
Starts energizing the fuel injection valve 7. On the other hand, when the down counter 108 counts a clock signal (not shown) and finally its carrier-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、CPU 103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 CPU 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RAM 105の所定領域に格納される。
つまり、RAM 105におけるデータQおよびTHWは所定時間
毎に更新されている。また、回転速度データNeはクラン
ク角センサ6の30℃A毎の割込みによって演算されてRA
M 105の所定領域に格納される。
The intake air amount data Q and the cooling water temperature data THW of the air flow meter 3 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. In addition, the rotation speed data Ne is calculated by the interrupt of the crank angle sensor 6 every 30 ° C and RA
It is stored in a predetermined area of M 105.

第4図は上流側O2センサ13の出力にもとづいて空燃比補
正係数FAFを演算する第1の空燃比フィードバック制御
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. 4 is 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401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429に進んで空燃比
補正係数FAFを1.0とする。他方、閉ループ条件成立の場
合はステップ402に進む。
In step 401, 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 429, where the air-fuel ratio correction coefficient FAF is set to 1.0. On the other hand, if the closed loop condition is satisfied, the process proceeds to step 402.

ステップ402では、上流側O2センサ13の出力V1をA/D変換
して組込み、ステップ403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、空燃比がリッチかリー
ン(V1≦VR1)であれば、ステップ404にて第1のディレ
イカウンタCDLY1が正か否かを判別し、CDLY1>0であれ
ばステップ405にてCDLY1を0とし、ステップ406に進
む、ステップ407,408では、第1のディレイカウンタCDL
Y1を最小値TDL1でガードし、この場合、第1のディレイ
カウンタCDLY1が最小値TDL1に到達したときにはステッ
プ409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TDL1は上流側O2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(V1>VR1)であれ
ば、ステップ410にて第1のディレイカウンタCDLY1が負
か否かを判別し、CDLY1<0であればステップ411にてCD
LY1を0とし、ステップ412に進む。ステップ413,414で
は、第1のディレイカウンタCDLY1を最大値TDR1でガー
ドし、この場合、第1のディレイカウンタCDLY1が最大
値TRD1に到達したときにはステップ415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TDR1
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 402, the output V 1 of the upstream O 2 sensor 13 is A / D converted and incorporated, and in step 403 V 1 is the comparison voltage V R1
If it is 0.45V or less, that is, if the air-fuel ratio is rich or lean, that is, if the air-fuel ratio is rich or lean (V 1 ≦ V R1 ), the first delay is performed in step 404. It is determined whether or not the counter CDLY1 is positive, and if CDLY1> 0, CDLY1 is set to 0 in step 405 and the process proceeds to step 406. In steps 407 and 408, the first delay counter CDL is set.
Y1 is guarded by the minimum value TDL1, and in this case, when the first delay counter CDLY1 reaches the minimum value TDL1, the first air-fuel ratio flag F1 is set to “0” (lean) at step 409. The minimum value TDL1 is the lean delay time for holding the determination that the output is the rich state even when there is a change from rich to lean in the output of the upstream O 2 sensor 13,
Defined with a negative value. On the other hand, if rich (V 1 > V R1 ), it is determined in step 410 whether the first delay counter CDLY1 is negative, and if CDLY1 <0, in step 411 CD
Set LY1 to 0, and proceed to step 412. In steps 413 and 414, the first delay counter CDLY1 is guarded with the maximum value TDR1. In this case, when the first delay counter CDLY1 reaches the maximum value TRD1, the first air-fuel ratio flag F1 is set to "1" in step 415. (Rich) The maximum value TDR1
Is a rich delay time for holding the judgment that the lean state is maintained even when the output of the upstream O 2 sensor 13 changes from lean to rich, and is defined by a positive value.

ステップ416では、第1のディレイカウンタCDLY1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417にて、学習条件が満たされているか
否かを学習制御実行フラグFGにより判別する。この結
果、学習条件が満たされたときには(FG=“1")ステッ
プ418に進み、学習制御を行う。なお、学習条件および
学習制御については後述する。
In step 416, it is determined whether or not the sign of the first delay counter CDLY1 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, then in step 417, it is determined whether or not the learning condition is satisfied by the learning control execution flag F G. As a result, when the learning condition is satisfied (F G = “1”), the process proceeds to step 418 to perform learning control. The learning conditions and learning control will be described later.

次いで、ステップ419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420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421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。
Next, at step 419, it is judged from the value of the first air-fuel ratio flag F1 whether the reversal from rich to lean or the reversal from lean to rich. If it is inversion from rich to lean, in step 420, FAF ← FAF + RSR is increased in a skip manner, and conversely, if it is inversion from lean to rich,
In step 421, FAF ← FAF−RSL is reduced in a skip manner. That is, skip processing is performed.

ステップ416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422,423,424にて積分処理を行
う。つまり、ステップ422にて、F1=“0"か否かを判別
し、F1=“0"(リーン)であればステップ423にてFAF←
FAF+KIとし、他方、F1=“1"(リッチ)であればステ
ップ424にてFAF←FAF−KIとする。ここで、積分定数KI
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、KI<RSR(RSL)である。従って、ステップ
423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424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 in step 416, integration processing is performed in steps 422, 423 and 424. That is, in step 422, it is determined whether or not F1 = "0". If F1 = "0" (lean), in step 423 FAF ←
If FA1 + “1” (rich), FAF ← FAF−KI is set in step 424. Where the integration constant KI
Is set to be sufficiently smaller than the skip constants RSR and RSL, that is, KI <RSR (RSL). Therefore, the step
423 gradually increases the fuel injection amount in the lean state (F1 = "0"), and step 424 gradually decreases the fuel injection amount in the rich state (F1 = "1").

ステップ420,421,423,424にて演算された空燃比補正係
数FAFはステップ425,426にて最小値たとえば0.8にてガ
ードされ、また、ステップ427,428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 420, 421, 423, 424 is guarded in steps 425, 426 at the minimum value, for example 0.8, and also in steps 427, 428, the maximum value, for example.
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430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 430.

第5図は第4図の学習制御ステップ418の詳細なフロー
チャートであって、前述のごとく、上流側O2センサ13に
よる空燃比フィードバック制御のもとで、学習条件が満
たされているときに(FG=“1")、空燃比補正係数FAF
のスキップ毎に実行される。
FIG. 5 is a detailed flowchart of the learning control step 418 of FIG. 4, and as described above, when the learning condition is satisfied under the air-fuel ratio feedback control by the upstream O 2 sensor 13, ( F G = “1”), air-fuel ratio correction factor FAF
It is executed at every skip.

すなわち、ステップ501にて、空燃比補正係数FAFの平均
値FAFAVを、 FAFAV←(FAF+FAFO)/2 ただし、FAFOは前回スキップ直前時のFAF値、により演
算し、ステップ502にて、FAFを次回の演算に備え、 FAFO←FAF とする。次いで、ステップ503にて ΔFAF←FAFAV−1.0 を演算する。
That is, in step 501, the average value FAFAV of the air-fuel ratio correction coefficient FAF is calculated by FAFAV ← (FAF + FAFO) / 2, where FAFO is the FAF value immediately before the previous skip, and in step 502, FAF is calculated next time. FAFO ← FAF in preparation for calculation. Next, in step 503, ΔFAF ← FAFAV−1.0 is calculated.

次いで、ステップ504にてΔFAF>0か否かを判別し、こ
の結果、ΔFAF>0であればステップ505にて学習補正量
FGHACを、 FGHAC←FGHAC+ΔFGHAC により増大させ、ステップ506,507にて最大値たとえば
1.05にてガードする。他方、ΔFAF≦0であればステッ
プ508にて学習補正量FGHACを、 FGHAC→FGHAC−ΔFGHAC により減少させ、ステップ509,510にて最小値たとえば
0.90にてガードする。なお、|ΔFAF|>K(正の値)の
ときのみ、FGHACを更新してもよい。このようにして、
学習制御によれば、空燃比補正係数FAFが1.0に収束する
ように学習補正量FGHACが増減される。
Next, in step 504, it is determined whether or not ΔFAF> 0, and if ΔFAF> 0 as a result, in step 505 the learning correction amount is determined.
Increase FGHAC by FGHAC ← FGHAC + ΔFGHAC, and set the maximum value in steps 506 and 507.
Guard at 1.05. On the other hand, if ΔFAF ≦ 0, the learning correction amount FGHAC is decreased by FGHAC → FGHAC−ΔFGHAC in step 508, and the minimum value, for example,
Guard at 0.90. Note that FGHAC may be updated only when | ΔFAF |> K (a positive value). In this way
According to the learning control, the learning correction amount FGHAC is increased or decreased so that the air-fuel ratio correction coefficient FAF converges to 1.0.

なお、後述のごとく、第5図の学習制御ルーチンが実行
される際は、後述の第7図の第2の空燃比フィードバッ
ク制御を行わないようにする。
As will be described later, when the learning control routine of FIG. 5 is executed, the second air-fuel ratio feedback control of FIG. 7 described later is not performed.

第6図は第4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、第1のディレイカウンタCDLY1
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
比制御信号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/F1′はリッ
チ遅延時間TDR1だけリーンに保持された後に時刻t2にて
リッチに変化する。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(−TDL1)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TDR1
より短い期間で反転すると、第1のディレイカウンタCD
LY1が最大値TDR1に到達するのに時間を要し、この結
果、時間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 first delay counter CDLY1
6 is counted up in the rich state and counted down in the lean state as shown in FIG. 6 (B). As a result, as shown in FIG. 6C, the delayed air-fuel ratio control signal A / F '(corresponding to the flag F1) is formed. For example, the air-fuel ratio signal A / F is changed from lean to rich at time t 1, the air-fuel ratio signal A / F1 delayed processed 'at time t 2 after being held lean only rich delay time TDR1 Change to rich. Even if the air-fuel ratio signal A / F changes from rich to lean at time t 3 , the delayed air-fuel ratio signal A / F
F ′ changes to lean at time t 4 after being held rich for a lean delay time (−TDL1). However, the air-fuel ratio signal A / F is the time t 5, t 6, t 7 rich delay time as the TDR1
When inverted in a shorter period, the first delay counter CD
It takes time for LY1 to reach the maximum value TDR1, and as a result, the delayed air-fuel ratio signal A / F ′ is inverted at time t 8 . 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に関
与する定数としてのスキップ量RSR,RSL、積分定数KIR,K
IL遅延時間TDR1,TDL1、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 constants involved in the first air-fuel ratio feedback control and the integration constants KIR, K
There are a system in which the IL delay time TDR1, TDL1 or the comparison voltage V R1 of the output V 1 of the upstream O 2 sensor 13 is made variable, and a system in which the second air-fuel ratio correction coefficient FAF2 is introduced.

たとえば、リッチステップ量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、リーンテキップ量
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TDR1>リー
ン遅延時間(−TDL1)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(−TDL1)>リ
ッチ遅延時間(TDR1)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TDR1,TDL1を補正することにより空燃比
が制御できる。さらにまた、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O2センサ15の出力に応じて比較電圧VR1
を補正することにより空燃比が制御できる。
For example, if the rich step amount RSR is increased, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and the lean
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 TDR1> lean delay time (-TDL1) is set, the control air-fuel ratio can shift to the rich side. Conversely, if lean delay time (-TDL1)> rich delay time (TDR1) 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 TDR1 and TDL1 according to the output of the downstream O 2 sensor 15. Furthermore, if the comparison voltage V R1 is increased, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side.
The control air-fuel ratio can be shifted to the lean side by reducing R1 .
Therefore, according to the output of the downstream O 2 sensor 15, the comparison voltage V R1
The air-fuel ratio can be controlled by correcting

第7図を参照して空燃比フィードバック制御に関与する
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 a constant involved in the air-fuel ratio feedback control 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RSR,RSLを演算する第2の空燃比フィードバック制御
ルーチンであって、所定時間たとえば1S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
プ条件から否かを判別する。たとえば、冷却水温が所定
値以下の時、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、過度運
転時、オンアイドル時(LL=“1")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736,737に
進みスキップ量RSR,RSLを一定値たとえば5%とする。
つまり、対称スキップ制御が行われる。この場合、他の
空燃比フィードバック制御定数KIR,KIL;TDR,TDLも対称
であれば、空燃比補正係数FAFは第4図のルーチンによ
り対称に制御されることになる。
FIG. 7 is a second air-fuel ratio feedback control routine for calculating the skip amounts RSR, RSL based on the output of the downstream O 2 sensor 15, and is executed every predetermined time, for example, every 1 S. In step 701, it is determined whether or not the closed loop condition by the downstream O 2 sensor 15 is satisfied. For example, when the cooling water temperature is below a predetermined value, the output signal of the downstream O 2 sensor 15 never reverses, when the downstream O 2 sensor 15 has failed, during excessive operation, on-idle (LL = The closed loop condition is not satisfied in all cases such as "1"), and the closed loop condition is satisfied in other cases. If it is not the closed loop condition, the process proceeds to steps 736 and 737, and the skip amounts RSR and RSL are set to constant values, for example, 5%.
That is, symmetrical skip control is performed. In this case, if the other air-fuel ratio feedback control constants KIR, KIL; TDR, TDL are also symmetrical, the air-fuel ratio correction coefficient FAF will be controlled symmetrically by the routine of FIG.

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変換して取込み、ステップ703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14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より高く設定される。なお、ステップ703〜715は第
4図のステップ403〜415に相当する。従って、ステップ
703での比較結果は遅延時間TDR2,TDL2だけ遅延処理され
て第2の空燃比フラグF2が設定されることになる。
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 fetched, and in step 703 V 2
Is a comparison voltage V R2, for example, 0.55 V or less, that is, it is determined whether the air-fuel ratio is rich or lean. It should be noted that the comparison voltage V R2 is the comparison voltage of the output of the upstream O 2 sensor 13 considering that the output characteristics due to the influence of raw gas are different upstream and downstream of the catalytic converter 14 and the deterioration speed is different.
Set higher than V R1 . Note that steps 703 to 715 correspond to steps 403 to 415 in FIG. Therefore, the step
The comparison result in 703 is delayed by the delay times TDR2 and TDL2, and the second air-fuel ratio flag F2 is set.

ステップ716〜720は学習条件の判別を行うためのルーチ
ンである。すなわち、ステップ716にて、RAM105より吸
入空気量データQを読出し、Q<β(一定値)か否かを
判別する。Q≧βであればステップ717に進み、学習実
行クラグFGを0とし、ステップ721〜732に進む。つま
り、学習制御を行わない。これは、吸入空気量Qが大き
い場合に、すなわち機関負荷が大きい場合に学習制御を
行うと、エバポの影響により学習値FGHACの該学習(過
補正)が行われる可能性があるからである。他方、Q<
βであればステップ718,719にてリッチスキップ量(こ
の場合、RSR)の変化に応じて学習条件の判別を行う。
つまり、ステップ718にて第2の空燃比フラグF2が反転
したか否かを判別し、この結果、反転しているときのみ
ステップ719にて学習条件の判別を行い、反転していな
ければ学習実行フラグFGは変更されない。なお、ステッ
プ719の学習条件判別については後述する。そして、ス
テップ720にて学習実行クラグFGが“1"か否かを判別
し:この結果FG=“1"であればステップ736,737に進み
スキップ量RSR,RSLを一定値5%とし、FG=“0"であれ
ばステップ721〜736に進む。
Steps 716 to 720 are a routine for determining the learning condition. That is, in step 716, the intake air amount data Q is read from the RAM 105 and it is determined whether or not Q <β (constant value). If Q ≧ β, the process proceeds to step 717, the learning execution crag F G is set to 0, and the process proceeds to steps 721-732. That is, learning control is not performed. This is because if the learning control is performed when the intake air amount Q is large, that is, when the engine load is large, the learning value FGHAC may be learned (overcorrected) due to the effect of evaporation. On the other hand, Q <
If β, steps 718 and 719 determine learning conditions according to changes in the rich skip amount (RSR in this case).
That is, in step 718, it is determined whether or not the second air-fuel ratio flag F2 is inverted. As a result, the learning condition is determined in step 719 only when it is inverted, and if it is not inverted, the learning is executed. Flag F G is unchanged. The learning condition determination in step 719 will be described later. Then, in step 720, it is determined whether or not the learning execution crag F G is “1”: If this result F G = “1”, the process proceeds to steps 736 and 737, the skip amounts RSR and RSL are set to a constant value of 5%, and F If G = "0", proceed to steps 721-736.

ステップ721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722〜727に進み、他方、F2=“1"(リッチ)であれ
ばステップ728〜732に進む。
In step 721, it is determined whether or not the second air-fuel ratio flag F2 is "0". As a result, if F2 = "0" (lean), the process proceeds to steps 722 to 727, while F2 = "1". If it is (rich), proceed to steps 728-732.

ステップ722では、RSRi←RSRi+ΔRS(一定値たとえば
0.08%)とし、つまり、空燃比フィードバック中のリッ
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724,725では、RSRi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725にてRSL
←RSL−ΔRSとし、つまり、空燃比フィードバック中の
リッチスキップ量RSLiを減少させて空燃比をリッチ側に
移行させる。ステップ726,727では、RSLを最小値MINた
とえば2.5%にてガードする。
In step 722, RSR i ← RSR i + ΔRS (a constant value, for example,
0.08%), that is, the rich skip amount RSR during air-fuel ratio feedback is increased to shift the air-fuel ratio to the rich side. In steps 724 and 725, RSR i is guarded at the maximum value MAX, for example 6.2%. In addition, RSL at step 725
← RSL-ΔRS, that is, the rich skip amount RSL i during feedback of the air-fuel ratio is decreased to shift the air-fuel ratio to the rich side. In steps 726 and 727, RSL is guarded with the minimum value MIN, for example, 2.5%.

他方、リッチ(F2=“1")のときには、ステップ728に
てRSRi←RSRi−ΔRSとし、つまり、空燃比フィードバッ
ク中のリッチスキップ量RSRiを減少させて空燃比をリー
ン側に移行させる。ステップ730,731では、RSRiを最小
値MINにてガードする。さらに、ステップ731にてRSLi←
RSLi+ΔRS(一定値)とし、つまり、空燃比フィードバ
ック中のリーンスキップ量RSLiを増加させて空燃比をリ
ーン側に移行させる。ステップ732,733では、RSLiを最
大値MAXにてガードする。
On the other hand, when rich (F2 = “1”), RSR i ← RSR i −ΔRS is set in step 728, that is, the rich skip amount RSR i during air-fuel ratio feedback is decreased to shift the air-fuel ratio to the lean side. . In steps 730 and 731, RSR i is guarded with the minimum value MIN. Furthermore, in step 731, RSL i ←
RSL i + ΔRS (constant value), that is, the lean skip amount RSL i during the air-fuel ratio feedback is increased to shift the air-fuel ratio to the lean side. In steps 732 and 733, RSL i is guarded with the maximum value MAX.

ステップ734,735にてRSR←RSRi,RSL←RSLiとし、RSRi,R
SLiと共にRSR,RSLはRAM105に格納された後に、ステップ
735にてこのルーチンは終了する。
In steps 734 and 735, RSR ← RSR i , RSL ← RSL i are set, and RSR i , R
After storing RSR and RSL together with SL i in RAM 105,
At 735, this routine ends.

なお、空燃比フィードバック中に演算されたFAF,RSRi,R
SLiは一旦他の値FAF′,RSR′,RSR′に変換してバックア
ップRAM106に格納することもでき、これより、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MINは空燃比変動によるドラ
イバビリティの悪化が発生しないレベルの値である。
FAF, RSR i , R calculated during air-fuel ratio feedback
SL i can be once converted into other values FAF ′, RSR ′, RSR ′ and stored in the backup RAM 106, which is also useful for improving drivability at the time of restart or the like. The minimum value MIN in FIG. 7 is a level value at which transient followability is not impaired, and the maximum value MIN is a value at a level at which drivability deterioration due to air-fuel ratio fluctuations does not occur.

このように、吸入空気量Qが小(Q<β)且つ空燃比フ
ィードバック制御定数たとえばRSRの変化が小さいとき
のみ、学習実行フラグFGが“1"とされて学習制御が実行
されるが、その際には、ステップ736,737によりスキッ
プ量RSR,RSLは一定値たとえば5%(RSR=RSL)とさ
れ、従って、この場合、上流側O2センサ13による第1の
空燃比フィードバック制御は空燃比補正係数FAFを対称
制御することになる。
As described above, the learning execution flag F G is set to “1” and the learning control is executed only when the intake air amount Q is small (Q <β) and the change in the air-fuel ratio feedback control constant, for example, RSR, is small. At that time, the skip amounts RSR and RSL are set to a constant value, for example, 5% (RSR = RSL) in steps 736 and 737. Therefore, in this case, the first air-fuel ratio feedback control by the upstream O 2 sensor 13 is the air-fuel ratio correction. The coefficient FAF will be controlled symmetrically.

第8図は第7図の学習条件判別ステップ719の詳細なフ
ローチャートであって、上述のごとく、遅延された下流
側O2センサ15の出力信号の反転毎に実行される。ステッ
プ801では、リッチスキップ量RSRの平均値RSRAVを RSRAV←(RSR+RSRO)/2 ただし、RSROは前回第2のディレイカウンタCDLY2の反
転直前のRSRの値である、 により演算し、ステップ802にて、平均値RSRAVのなまし
値RSRAVXを、 により演算する。ステップ803では、なまし値RSRAVXの
変化量計算用カウンタCRSRAVを1増大させ、ステップ80
4にてカウンタCRSRAVが所定値C0になったか否か、すな
わち下流側O2センサ15の出力信号の反転回数がC0になっ
たか否かを判別する。CRSRAV>C0であれば、ステップ80
5に進み、CRSAFAV≦C0であれば、ステップ812にジャン
プする。
FIG. 8 is a detailed flowchart of the learning condition determining step 719 of FIG. 7, which is executed every time the delayed output signal of the downstream O 2 sensor 15 is inverted, as described above. In step 801, the average value RSRAV of the rich skip amount RSR is calculated by RSRAV ← (RSR + RSRO) / 2, where RSRO is the value of RSR immediately before the inversion of the second delay counter CDLY2, and in step 802, The average value RSRAVX of the average value RSRAV Calculate with. In step 803, the change amount calculation counter CRSRAV of the smoothed value RSRAVX is incremented by 1, and step 80
At 4, it is determined whether the counter CRSRAV has reached a predetermined value C 0 , that is, whether the number of times the output signal of the downstream O 2 sensor 15 has been inverted has reached C 0 . If CRSRAV> C 0 , step 80
Proceed to step 5, and if CRSAFAV ≦ C 0 , jump to step 812.

ステップ805では、なまし値RSRAVXの変化量、すなわち
空燃比変化量ΔRSRAVXを、 ΔRSRAVX←|RSRAVX−RSRAVXO| ただし、RSRAVXOは反転回数C0前のRSRAVXの値、 により演算し、ステップ806にて空燃比変化量ΔRSRAVX
が所定値αより大きいか否かを判別する。この結果、Δ
RSRAVX>αであれば、ステップ807にて学習制御実行フ
ラグFGを“0"とし、他方、ΔRSRAVX≦αであれば、ステ
ップ808に進み、他の学習条件が満足されているか否か
を判別する。他の学習条件は、たとえば、上流側O2セン
サ13による空燃比フィードバック制御(ステップ401)
のもとで、さらに、 冷却水温THEが70℃<THW<90℃であること、 等である。これら他の学習条件の1つでも満足されなけ
れば、やはりステップ807にて学習制御実行フラグFGを
“0"とし、すべての学習条件が満たされたときにのみス
テップ809にて学習制御実行フラグFGを“1"とする。ス
テップ810では、カウンタCRSRAVをクリアし、ステップ8
11ではRSRAVXをRSRAVXOとして、次の実行に備え、ステ
ップ812にてRSRをRSROとし、ステップ813にてこのルー
チンは終了する。
In step 805, the amount of change in smoothed value RSRAVX, i.e. the air-fuel ratio change amount ΔRSRAVX, ΔRSRAVX ← | RSRAVX-RSRAVXO | However, RSRAVXO computes number of reversals C 0 values of the previous RSRAVX, by, empty at step 806 Fuel ratio change amount ΔRSRAVX
Is determined to be greater than the predetermined value α. As a result, Δ
If RSRAVX> α, the learning control execution flag F G is set to “0” in step 807. On the other hand, if ΔRSRAVX ≦ α, the process proceeds to step 808, and it is determined whether other learning conditions are satisfied. To do. Other learning conditions include, for example, air-fuel ratio feedback control by the upstream O 2 sensor 13 (step 401).
In addition, the cooling water temperature THE is 70 ° C <THW <90 ° C, and so on. If even one of these other learning conditions is not satisfied, the learning control execution flag F G is set to “0” in step 807, and the learning control execution flag is set in step 809 only when all the learning conditions are satisfied. Set F G to “1”. In step 810, the counter CRSRAV is cleared and step 8
In step 11, RSRAVX is set to RSRAVXO, and RSR is set to RSRO in step 812 in preparation for the next execution. In step 813, this routine ends.

なお、第8図のルーチンでは、リッチスキップ量RSRの
変化量の代りに、リーンスキップ量RSLの変化量を用い
てもよい。
In the routine of FIG. 8, the change amount of the lean skip amount RSL may be used instead of the change amount of the rich skip amount RSR.

つまり、第8図のルーチンは、下流側O2センサ15による
空燃比フィードバック制御が不安定であるスキップ量変
化量が大きい場合には、学習制御を禁止し、下流側O2セ
ンサ15による空燃比フィードバック制御が安定であるス
キップ量変化量が小さい場合には下流側O2センサ15によ
る空燃比フィードバック制御と共に学習制御を行うよう
にしたものである。
That is, the routine of FIG. 8 prohibits the learning control when the air-fuel ratio feedback control by the downstream O 2 sensor 15 is unstable and the skip amount change amount is large, and the air-fuel ratio by the downstream O 2 sensor 15 is prohibited. When the feedback amount is stable and the amount of change in the skip amount is small, the learning control is performed together with the air-fuel ratio feedback control by the downstream O 2 sensor 15.

第9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℃A毎に実行される。ステップ901ではRA
M 105より吸入空気量データQおよび回転速度データNe
を読出して基本噴射量TAUPを演算する。たとえばTAUP←
KQ/Ne(Kは定数)とする。ステップ902にてRAM 105よ
り冷却水温データTHWを読出してROM 104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903では、最終噴射量TAUを、 TAU←TAUP・(FAF+FGHAC)・(FWL+α)+βにより演
算する。なお、α、βは他の運転状態パラメータによっ
て定まる補正量である。次いで、ステップ904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905にてこのルーチンは終了する。
FIG. 9 shows an injection amount calculation routine, which is executed every predetermined crank angle, for example, every 360 ° C. RA in step 901
Intake air amount data Q and rotation speed data Ne from M 105
Is read and the basic injection amount TAUP is calculated. For example TAUP ←
KQ / Ne (K is a constant). In step 902, 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 903, the final injection amount TAU is calculated by TAU ← TAUP · (FAF + FGHAC) · (FWL + α) + β. Note that α and β are correction amounts determined by other operating state parameters. Next, at step 904, 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 905, this routine ends.

なお、上述のごとく、噴射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 TAU elapses, the flip-flop 109 is reset by the carry-out signal of the down counter 108 and the fuel injection ends.

第10図は、第4図、第5図、第7図、第8図、第9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。第10図(A)に示すごとく、吸入空気量Qが変化
し、第10図に示すごとくリッチスキップ量RSRが変化し
た場合には、時間t1〜t2、時間t5〜t6では、第10図
(C)に示すごとく、学習制御により学習値FGHACの更
新を行うが、その際、下流側O2センサ15による空燃比フ
ィードバック制御は中止され、リッチスキップ量RSRお
よびリーンスキップ量RSLは第10図(B)に示すごとく
同一の一定値とされる。他方、時間t3〜t4では、吸入空
気量Qが小(Q<β)であるが、スキップ量RSRの変化
ΔRSRが大であるので学習制御は禁止され、下流側O2セ
ンサ15による空燃比フィードバック制御が行われる。
FIG. 10 is a timing diagram for supplementary explanation of the flowcharts of FIGS. 4, 5, 7, 8 and 9. When the intake air amount Q changes as shown in FIG. 10 (A) and the rich skip amount RSR changes as shown in FIG. 10, at times t 1 to t 2 and times t 5 to t 6 , As shown in FIG. 10 (C), the learning value FGHAC is updated by the learning control. At that time, the air-fuel ratio feedback control by the downstream O 2 sensor 15 is stopped, and the rich skip amount RSR and the lean skip amount RSL are As shown in FIG. 10 (B), the same constant value is set. On the other hand, at time t 3 ~t 4, but the intake air amount Q is small (Q <beta), learning control the change ΔRSR the skip amount RSR is large is prohibited, air by the downstream O 2 sensor 15 Fuel ratio feedback control is performed.

なお、第5図の学習制御においては、スキップ直前の空
燃比補正係数FAFの相加平均を平均値FAFAVとして求めて
いたが、この平均値FAFAVとして空燃比補正係数FAFの積
分量を用いることもできる。すなわち、この場合、第11
図に示すように、正の積分量SP(もしくはそのなまし
値)と負の積分量SN(もしくはそのなまし値)とが等し
くなるように学習値FGHACの更新を行う。これにより、
たとえ、空燃比補正係数FAFが非対称に変化しても、正
確な学習補正量FGHACを得ることできる。
In addition, in the learning control of FIG. 5, the arithmetic mean of the air-fuel ratio correction coefficient FAF immediately before the skip is calculated as the average value FAFAV, but the integrated amount of the air-fuel ratio correction coefficient FAF may be used as the average value FAFAV. it can. That is, in this case, the eleventh
As shown in the figure, the learning value FGHAC is updated so that the positive integral amount S P (or its smoothed value) and the negative integral amount S N (or its smoothed value) become equal. This allows
Even if the air-fuel ratio correction coefficient FAF changes asymmetrically, the correct learning correction amount FGHAC can be obtained.

また、第7図のステップ717の負荷検出としては、他の
運転状態パラメータ、たとえば吸入空気圧、スロットル
弁開度、機関回転速度を用いることもできる。
Further, as the load detection in step 717 of FIG. 7, other operating state parameters such as intake air pressure, throttle valve opening, and engine speed can be used.

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
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。
In addition, the first air-fuel ratio feedback control is performed every 4 ms, and the second air-fuel ratio feedback control is performed every 1 S.
This is because the control by the O 2 sensor is mainly performed, and the control by the downstream O 2 sensor, which has poor response, is performed as the secondary 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のうちの一方を固定し、他方のみを
可変とすることも、遅延時間TDR1,TDL1のうちの一方を
固定し他方のみを可変とすることも、あるいはリッチ積
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,
Either one of the skip amounts RSR, RSL can be fixed and only the other can be made variable, or one of the delay times TDR1, TDL1 can be fixed and only the other can be made variable, or the rich integration constant KIR, lean It is also possible to fix one of the integration constants 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. Alternatively, 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。
Further, although the internal combustion engine in which the fuel injection amount is controlled by the fuel injection valve is shown in the above-mentioned embodiment, the present invention can 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, an electric bleed air control valve adjusts the air bleed amount of the carburetor, and the main system passage and The present invention can be applied to those that control the air-fuel ratio by introducing the atmosphere into the slow passage and those that adjust the amount of secondary air sent into the exhaust system of the engine. 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、上述の実施例では、空燃比センサとしてO2セン
サを用いたが、COセンサ、リーンミクチャセンサ等を用
いることもできる。
Further, 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。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901における
基本噴射量TAUO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90
3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, although the above-mentioned embodiment is constituted by a microcomputer, that is, a digital circuit, it may be constituted by an analog circuit. Also, the present invention can be applied to those that control the air-fuel ratio by introducing air into the slow passage, those that adjust the amount of secondary air sent to the exhaust system of the engine, and the like. In this case, the basic fuel injection amount corresponding to the basic injection amount TAUO in step 901 is determined by the carburetor itself, that is, it is determined in accordance with the intake pipe negative pressure according to the intake air amount and the engine speed, and step 90
At 3, the supply air amount corresponding to the final fuel injection amount TAU is calculated.

さらに、上述の実施例では、空燃比センサとして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, in the above-mentioned embodiment, the O 2 sensor is used as the air-fuel ratio sensor, but a CO sensor, a lean mixture sensor or the like can 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、負荷が大きい場合
あるいは下流側空燃比センサより空燃比フィードバック
制御が不安定な場合に、学習制御を禁止しているので、
下流側空燃比センサにより空燃比フィードバック制御を
優先的に行うことができ、さらに、学習値の更新を行う
ときには空燃比フィードバック制御に関与する定数を対
称に固定するので、従って、空気密度変化の補償を十分
に行うことができ、この結果、燃費の悪化、エミッショ
ンの悪化、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 learning control is prohibited when the load is large or when the air-fuel ratio feedback control is unstable from the downstream side air-fuel ratio sensor.
The air-fuel ratio feedback control can be preferentially performed by the downstream side air-fuel ratio sensor, and the constants involved in the air-fuel ratio feedback control are fixed symmetrically when the learning value is updated. As a result, it is possible to prevent deterioration of fuel consumption, deterioration of emission, deterioration of drivability, and the like.

【図面の簡単な説明】 第1A図、第1B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図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図、 第4図、第5図、第7図、第8図、第9図は第3図の制
御回路の動作を説明するためのフローチャート、 第6図は第4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10図は第4図、第5図、第7図、第8図、第9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11図は第5図の変更例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。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1A and 1B are overall block diagrams for explaining the configuration of the present invention, and FIG. 2 is an exhaust emission characteristic diagram for explaining a single O 2 sensor system and a double O 2 sensor system. FIG. 3 is an overall schematic view showing an embodiment of an air-fuel ratio control system for an internal combustion engine according to the present invention, FIG. 4, FIG. 5, FIG. 7, FIG. 8 and FIG. 6 is a flow chart for explaining the operation of the control circuit, FIG. 6 is a timing chart for supplementary explanation of the flow chart of FIG. 4, and FIG. 10 is FIG. 4, FIG. 5, FIG. 7, FIG. FIG. 11 is a timing chart for supplementary explanation of the flowchart of FIG. 9, and FIG. 11 is a timing chart for explaining a modification of FIG. 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 (14)

【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、 前記第1の空燃比センサの出力および空燃比フィードバ
ック制御に関与する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、 前記空燃比フィードバック制御に関与する定数の変化量
を演算する定数変化量演算手段と、 前記空燃比フィードバック制御に関与する定数の変化量
が所定量より小さいか否かを判別する定数変化量判別手
段と、 前記空燃比フィードバック制御に関与する定数の変化量
が前記所定値より小さくないときに前記第2の空燃比セ
ンサの出力に応じて前記空燃比フィードバック制御に関
与する定数を演算する定数演算手段と、 前記空燃比フィードバック制御に関与する定数の変化量
が前記所定量より小さいときにのみ、前記空燃比フィー
ドバック制御に関与する定数を前記空燃比補正量のリッ
チ側変化とリーン側変化とが対称になるように一定値に
するとともに前記空燃比補正量の平均値が予め定めた目
標値に収束するように学習補正量を演算する学習手段
と、 前記空燃比補正量および前記学習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 respectively 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, for detecting a concentration of a specific component in the exhaust gas. An air-fuel ratio sensor, an air-fuel ratio correction amount calculation means for calculating an air-fuel ratio correction amount according to an output of the first air-fuel ratio sensor and a constant involved in air-fuel ratio feedback control, and a constant involved in the air-fuel ratio feedback control A constant change amount calculating means for calculating a change amount, a constant change amount determining means for determining whether or not a constant change amount involved in the air-fuel ratio feedback control is smaller than a predetermined amount, and a constant change amount determining means involved in the air-fuel ratio feedback control. A constant operation for calculating a constant involved in the air-fuel ratio feedback control according to the output of the second air-fuel ratio sensor when the amount of change in the constant is not smaller than the predetermined value. Calculation means, only when the amount of change in the constant involved in the air-fuel ratio feedback control is smaller than the predetermined amount, the constant involved in the air-fuel ratio feedback control is the rich side change and the lean side change of the air-fuel ratio correction amount. And a constant value so as to be symmetric, and a learning unit that calculates a learning correction amount so that the average value of the air-fuel ratio correction amount converges to a predetermined target value, and the air-fuel ratio correction amount and the learning correction amount. An air-fuel ratio adjusting means for adjusting the air-fuel ratio of the engine in accordance with the above.
【請求項2】前記空燃比補正量の平均値が該空燃比補正
量の反転直前の相加平均値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。
2. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the average value of the air-fuel ratio correction amount is an arithmetic average value immediately before the inversion of the air-fuel ratio correction amount.
【請求項3】前記空燃比補正量の平均値が該空燃比補正
量の積分量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。
3. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein an average value of the air-fuel ratio correction amount is an integrated amount of the air-fuel ratio correction amount.
【請求項4】前記空燃比フィードバック制御に関与する
定数がスキップ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 constant involved in the air-fuel ratio feedback control is a skip constant.
【請求項5】前記空燃比フィードバック制御に関与する
定数が積分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 constant involved in the air-fuel ratio feedback control is an integration constant.
【請求項6】前記空燃比フィードバック制御に関与する
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 constant involved in the air-fuel ratio feedback control is a delay time.
【請求項7】前記空燃比フィードバック制御に関与する
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 constant involved in the air-fuel ratio feedback control is a comparison voltage of the output of the first air-fuel ratio sensor.
【請求項8】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、 前記第1の空燃比センサの出力および空燃比フィードバ
ック制御に関与する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、 前記空燃比フィードバック制御に関与する定数の変化量
を演算する定数変化量演算手段と、 前記空燃比フィードバック制御に関与する定数の変化量
が所定量より小さいか否かを判別する定数変化量判別手
段と、 前記機関の負荷を検出する検出負荷検出手段と、 該機関の負荷が所定値より小さいか否かを判別する機関
負荷判別手段と、 前記空燃比フィードバック制御に関与する定数の変化量
が前記所定量より小さくないとき、もしくは前記機関の
負荷が前記所定値より小さくないときに前記第2の空燃
比センサの出力に応じて前記空燃比フィードバック制御
に関与する定数を演算する定数演算手段と、 前記空燃比フィードバック制御に関与する定数の変化量
が前記所定量より小さく且つ前記機関の負荷が前記所定
値より小さいときにのみ、前記空燃比フィードバック制
御に関与する定数を前記空燃比補正量のリッチ側変化と
リーン側変化とが対称になるように一定値にするととも
に前記空燃比補正量の平均値が予め定めた目標値に収束
するように学習補正量を演算する学習手段と、 前記空燃比補正量および前記学習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。
8. A first and a second detector, which are respectively 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, for detecting a concentration of a specific component in the exhaust gas. An air-fuel ratio sensor, an air-fuel ratio correction amount calculation means for calculating an air-fuel ratio correction amount according to an output of the first air-fuel ratio sensor and a constant involved in air-fuel ratio feedback control, and a constant involved in the air-fuel ratio feedback control Constant change amount calculating means for calculating the change amount of, the constant change amount determining means for determining whether the change amount of the constant involved in the air-fuel ratio feedback control is smaller than a predetermined amount, and the load of the engine is detected. The detected load detection means, the engine load determination means for determining whether or not the load of the engine is smaller than a predetermined value, and the change amount of a constant involved in the air-fuel ratio feedback control is greater than the predetermined amount. When not small, or when the load of the engine is not smaller than the predetermined value, constant calculating means for calculating a constant involved in the air-fuel ratio feedback control according to the output of the second air-fuel ratio sensor, and the air-fuel ratio Only when the amount of change in the constant involved in the feedback control is smaller than the predetermined amount and the load of the engine is smaller than the predetermined value, the constant involved in the air-fuel ratio feedback control is changed to the rich side change of the air-fuel ratio correction amount. Learning means for calculating a learning correction amount so that the average value of the air-fuel ratio correction amount converges to a predetermined target value while keeping a constant value so that the lean side change is symmetrical, and the air-fuel ratio correction amount and 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 the learning correction amount.
【請求項9】前記空燃比補正量の平均値が該空燃比補正
量の反転直前の相加平均値である特許請求の範囲第8項
に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
9. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 8, wherein the average value of the air-fuel ratio correction amount is an arithmetic average value immediately before the inversion of the air-fuel ratio correction amount.
【請求項10】前記空燃比補正量の平均値が該空燃比補
正量の積分量である特許請求の範囲第8項に記載の内燃
機関の空燃比制御装置。
10. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 8, wherein an average value of the air-fuel ratio correction amount is an integrated amount of the air-fuel ratio correction amount.
【請求項11】前記空燃比フィードバック制御に関与す
る定数がスキップ定数である特許請求の範囲第8項に記
載の内燃機関の空燃比制御装置。
11. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 8, wherein the constant involved in the air-fuel ratio feedback control is a skip constant.
【請求項12】前記空燃比フィードバック制御に関与す
る定数が積分定数である特許請求の範囲第8項に記載の
内燃機関の空燃比制御装置。
12. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 8, wherein the constant involved in the air-fuel ratio feedback control is an integration constant.
【請求項13】前記空燃比フィードバック制御に関与す
る定数が遅延時間である特許請求の範囲第8項に記載の
内燃機関の空燃比制御装置。
13. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 8, wherein the constant involved in the air-fuel ratio feedback control is a delay time.
【請求項14】前記空燃比フィードバック制御に関与す
る定数が前記第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8項に記載の内燃機関の空燃比制御装
置。
14. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 8, wherein the constant relating to the air-fuel ratio feedback control is a comparison voltage of the output of the first air-fuel ratio sensor.
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