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JP3607765B2 - Engine air-fuel ratio control device - Google Patents
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JP3607765B2 - Engine air-fuel ratio control device - Google Patents

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    • Y02T10/40Engine management systems

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

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のシリンダバンクの排気系毎に空燃比センサを配設し、各々独立に各バンクの空燃比をフィードバック制御するエンジンの空燃比制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、水平対向型エンジン、或いはV型エンジン等、複数のシリンダバンクを有するエンジンでは、シリンダバンク別に空燃比を制御するため、各シリンダバンクの排気系に空燃比センサを各々配設し、各空燃比センサの出力電圧に基づいて、シリンダバンク毎に空燃比フィードバック制御を実行するものがある。例えば、特開平5−44541号公報では、水平対向型エンジンの左右シリンダバンク毎に配設した、いわゆるデュアルエキゾーストに触媒を介装し、この各触媒の上流に空燃比センサをそれぞれ配設し、この各空燃比センサの出力値に基づいて空燃比をシリンダバンク別に制御する技術が開示されている。
【0003】
又、特開平3−26845号公報には、左右のシリンダバンク毎に配設した空燃比センサの出力信号の周期をそれぞれ計時し、その両周期の比から上記両空燃比センサの相対的な空燃比の制御ずれを検出し、この制御ずれに応じで一方のシリンダバンクの空燃比を補正することで、該一方のシリンダバンクの空燃比を他方のシリンダバンクの空燃比に一致させる技術が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者の先行技術では、空燃比がシリンダバンク別に各々独立して制御されるため、シリンダバンク間の空燃比制御にずれが生じた場合、この制御ずれを検出することができず、シリンダバンク間で空燃比制御誤差が生じてしまう。
【0005】
一方、後者の先行技術では、シリンダバンク間の空燃比制御の相対的なずれを補正しているため、シリンダバンク間の空燃比制御誤差は修正されるが、例えば、何れかの空燃比センサに劣化が生じた場合、当該空燃比センサの出力周期は正常な空燃比センサの出力周期に比べて長くなるため、その周期の比は、正常時の値(1.0に近い値)よりも一方へ大きくずれてしまい、従って、両空燃比センサの出力周期の比に基づいて、一方のシリンダバンクの空燃比を補正制御すると、当該シリンダバンクの空燃比制御が正常に行われず、両シリンダバンク間の空燃比に制御ずれが生じ排気エミッションが悪化してしまう。
【0006】
本発明は、上記事情に鑑み、空燃比センサの劣化等の影響を受けることなく、複数のシリンダバンク間の空燃比を一致させ排気エミッションの改善を図ることのできるエンジンの空燃比制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項1記載の発明は、図1の基本構成図に示すように、複数のシリンダバンクの排気系に空燃比センサを各々配設し、上記各空燃比センサの出力値に基づき各々独立に各バンクの空燃比をフィードバック制御するエンジンの空燃比制御装置において、上記各空燃比センサの1つを主空燃比センサとすると共に、他の空燃比センサを従空燃比センサとし、上記主空燃比センサの出力電圧に基づき該主空燃比センサ側シリンダバンクの空燃比を制御する主空燃比制御手段と、上記各空燃比センサの出力電圧の最大値と最小値との差分により該各空燃比センサの出力電圧幅をそれぞれ検出し、該出力電圧幅と上記各空燃比センサに設定されている基準電圧幅との比に応じて上記各空燃比センサの出力電圧を増幅して基準化する基準電圧変換手段と、基準化後の上記主空燃比センサの出力電圧と上記従空燃比センサの出力電圧との電位差を算出する電位差算出手段と、上記従空燃比センサの出力電圧に基づき該従空燃比センサ側シリンダバンクの空燃比を設定すると共に、この空燃比を上記電位差に応じて修正し従空燃比センサ側シリンダバンクの空燃比を制御する従空燃比制御手段とを備えることを特徴とする。
【0009】
すなわち、請求項1記載の発明では、主空燃比センサを排気系に配設するシリンダバンクの空燃比を上記主空燃比センサの出力電圧に基づいて制御すると共に、従空燃比センサの出力電圧に基づいて設定した空燃比を各々基準電圧変換した主空燃比センサの出力電圧と従空燃比センサの出力電圧との電位差に応じ修正して、従空燃比センサ側シリンダバンクの空燃比を制御し、上記主空燃比センサ側シリンダバンクの空燃比に一致するように修正する。
【0010】
この場合、各空燃比センサの出力電圧の基準化は、各空燃比センサの出力電圧の最大値と最小値との差分により検出した各空燃比センサの出力電圧幅と空燃比センサに設定されている基準電圧幅との比に応じ、各空燃比センサの出力電圧を増幅して行う。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図2〜図15の図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図8にエンジンの全体概略図を示す。図8の符号1はエンジンで、図においては4サイクル6気筒水平対向型エンジンを示す。このエンジン1のシリンダブロック2が左右のシリンダバンクを備え、例えば、右シリンダバンク(図において左側のバンク;以下、「RHバンク」と略称)側に#1,#3,#5気筒の気筒群が配置され、左シリンダバンク(図において右側のバンク;以下、「LHバンク」と略称)側に#2,#4,#6気筒の気筒群が配置されている。
【0012】
上記両バンクの各シリンダヘッド3には、それぞれ吸気ポート4が形成され、各吸気ポート4に吸気マニホルド5が連通されている。又、上記吸気マニホルド5の上流に、各バンクに対応して共鳴管6a,6bが連通され、この各共鳴管6a,6b間を結ぶ通路6cに可変吸気バルブ11eが介装されている。尚、この共鳴管6a,6b、通路6c、可変吸気バルブ11eで可変共鳴過給システムが構成されている。
【0013】
更に、各共鳴管6a,6bの上流がスロットルチャンバ11a,11bを介してサージタンク7に連通されており、このサージタンク7上流側に、吸気管8を介してエアクリーナ9が取付けられ、このエアクリーナ9の直下流に、ホットワイヤ式等の吸入空気量センサ10が介装されている。
【0014】
又、上記各スロットルチャンバ11a,11bに、スロットル弁11c,11d(いわゆる、ツインスロットル弁)が介装され、一方のスロットル弁11dに、スロットル開度センサ12aとスロットル弁全閉でON動作するアイドルスイッチ12bとを備えるスロットルセンサ12が連設されている。
【0015】
更に、上記スロットルチャンバ11a,11bのスロットル弁11c,11dの下流側が通路6dによって連通され、この通路6dと上記サージタンク7とを連通して、両スロットル弁11c,11dをバイパスするバイパス通路6eに、ISC(アイドル回転数制御)弁13が介装されている。
【0016】
又、上記吸気マニホルド5の各気筒の各吸気ポート4の直上流側にインジェクタ14が配設され、更に、上記各シリンダヘッド3の各気筒毎に、その先端を燃焼室に露呈する点火プラグ15が取付けられている。この点火プラグ15に点火コイル15aが連設され、この点火コイル15aがイグナイタ16に接続されている。
【0017】
又、上記シリンダブロック2に形成された冷却水通路(図示せず)に冷却水温センサ21が臨まされるとともに、上記シリンダブロック2の各バンクに、それぞれ、RHバンクノックセンサ22a、LHバンクノックセンサ22bが取付けられており、上記各シリンダヘッド3の各排気ポート23から、各バンク毎に設けた各排気管24a,24bが連通されている。
【0018】
上記各ノックセンサ22a,22bは、例えばノック振動とほぼ同じ固有周波数を持つ振動子と、この振動子の振動加速度を検知して電気信号に変換する圧電素子とから構成される共振形のノックセンサであり、エンジンの燃焼行程における燃焼圧力波によりシリンダブロックなどに伝わる振動を検出し、その振動波形に応じた検出信号を出力する。
【0019】
又、上記各排気管24a,24bには、主触媒コンバータ25a,25bが介装され、更に、上記各排気管24a,24bの下流側合流部に、副触媒コンバータ26が介装されている。上記各排気管24a,24bの上記各主触媒コンバータ25a,25bの上流にRHバンクの気筒群からの排気ガス中の酸素濃度を検出する主空燃比センサの一例である主O2 センサ27a,LHバンクの気筒群からの排気ガス中の酸素濃度を検出する従空燃比センサの一例である従O2センサ27bが各々臨まされ、更に、上記副触媒コンバータ26の下流に補助O2センサ28が臨まされ、RHバンクの空燃比を上記主O2センサ27aと補助O2センサ28の各出力電圧に基づいて制御し、LHバンクの空燃比を従O2センサ27bと補助O2センサ28の各出力電圧に基づいて制御する、いわゆる、バンク別のデュアルO2センサ(DOS)構造を有し、更に、LHバンクの空燃比は、上記主O2センサ27aの出力電圧に対する従O2センサ27bの出力電圧の偏倚量に基づいて修正され、LHバンクの空燃比をRHバンクの空燃比に一致させる制御が行われる。
【0020】
一方、上記エンジン1のクランクシャフト1aには、クランクスプロケット1b(図9,図10参照)が軸着されており、上記クランクシャフト1aの回転が上記クランクスプロケット1bに巻装されたタイミングベルト(図示せず)を介してカムシャフト1cに伝達され、このカムシャフト1cが上記クランクシャフト1aに対し1/2 回転する。
【0021】
又、上記クランクシャフト1aにクランク角検出用の第1のクランクロータ29と、グループ(#1,#2気筒、#3,#4気筒、及び、#5,#6気筒の3グループ)気筒判別用の第2のクランクロータ30とがクランクシャフト1aの軸方向に所定間隔を開けて軸着され、第1,第2のクランクロータ29,30の外周に、被検出体である突起を検出する電磁ピックアップなどからなる第1,第2のクランク角センサ31,32が、それぞれ対設されている。又、カムシャフト1cに気筒判別用のカムロータ33が軸着され、このカムロータ33の外周に電磁ピックアップなどからなるカム角センサ34が対設されている。図9に示すように、上記各クランク角センサ31,32は、上記クランクシャフト1aの軸中心に対して所定の開き角θ0 (例えば25°)を有し、且つクランクシャフト1aの軸方向に所定の距離を有して配置され、上記各クランク角センサ31,32を被検出体が通過する際に生じる磁束変化により互いに影響を受けてノイズが発生しないよう所定の空間的距離が保たれる。
【0022】
又、上記クランク角検出用の第1のクランクロータ29は、図10に示すように、その外周に突起29aが形成されており、又、上記グループ気筒判別用の第2のクランクロータ30は、図11に示すように、その外周にグループ気筒判別用の突起30aが形成されている。上記各クランク角センサ31,32をエンジン1の運転により、クランクシャフト1aが回転して各クランクロータ29,30の回転に伴い上記各突起29a,30aが通過する際の磁束変化により、上記各クランク角センサ31,32から交流電圧の信号列が、後述する電子制御装置40へ出力され、それぞれ、クランクパルス、グループ判別パルスに変換される。
【0023】
上記クランク角検出用の第1のクランクロータ29は、詳細には、突起29aが、例えば、各気筒の圧縮上死点前(BTDC)10°を起点として30°間隔で等間隔に形成され、又、上記グループ気筒判別用の第2のクランクロータ30の突起30aは、例えば、#1,#2気筒のBTDC55°の位置に1個形成され、#3,#4気筒のBTDC55°の位置から30°毎に2個、#5,#6気筒のBTDC55°の位置から30°毎に3個形成されている。一方、図12に示すように、上記カムロータ33には、特定気筒の圧縮上死点を判別するため、例えば#1気筒の圧縮上死点後(ATDC)43.2゜CA の位置に、突起33aが1個形成されており、カム角センサ34からのカムパルスと上記グループ判別パルスとにより、個々の気筒を判別する。
【0024】
次に、電子制御装置40の構成を図13に基づき説明する。電子制御装置40は、燃料噴射制御、点火時期制御等を行なうメインコンピュータ41と、ノック検出処理専用のサブコンピュータ42との2つのコンピュータを中心として構成され、各部に所定の安定化電源を供給する定電圧回路43、上記メインコンピュータ41に接続される駆動回路55、及びA/D変換器57、及びサブコンピュータ42に接続される各種の周辺回路が内蔵されている。
【0025】
上記定電圧回路43は、ECUリレー44のリレー接点を介してバッテリ45に接続されており、このバッテリ45に、上記ECUリレー44のリレーコイルがイグニッションスイッチ46を介して接続され、上記イグニッションスイッチ46がONされて上記ECUリレー44のリレー接点が閉となったとき制御用電源を上記各コンピュータ41,42へ供給する。尚、メインコンピュータ41のバックアップRAM50aに対しては上記定電圧回路43を介して、上記バッテリ45が直接接続されている。
【0026】
上記メインコンピュータ41は、CPU48、ROM49、RAM50、バックアップRAM50a、カウンタ・タイマ群51、シリアル通信インターフェースであるSCI52、及び、I/Oインターフェース53がバスライン54を介して接続されたマイクロコンピュータであり、上記バックアップRAM50aには、上記イグニッションスイッチ46のON/OFFに拘らず、バッテリ45に直接接続する上記定電圧回路43からバックアップ電源が常時供給されてデータが保持される。
【0027】
尚、上記カウンタ・タイマ群51は、フリーランカウンタ、カムパルスの入力計数用カウンタなどの各種カウンタ、燃料噴射タイマ、点火タイマ、定期割込みを発生させるための定期割込みタイマ、前記クランクパルスの入力間隔計時用タイマ、及び、システム異常監視用のウオッチドッグタイマなどの各種タイマを便宜上総称するものであり、上記メインコンピュータ41においては、その他、各種のソフトウエアカウンタ・タイマが用いられる。
【0028】
又、上記サブコンピュータ42も、上記メインコンピュータ41と同様、CPU66、ROM67、RAM68、カウンタ・タイマ群69、SCI70、及び、I/Oインターフェース71がバスライン72を介して接続されたマイクロコンピュータであり、上記メインコンピュータ41とサブコンピュータ42とは、上記SCI52,70を介してシリアル通信ラインにより互いに接続されている。
【0029】
上記メインコンピュータ41のI/Oインターフェース53の入力ポートには、アイドルスイッチ12b、第1,第2のクランク角センサ31,32及びカム角センサ34が接続されると共に、吸入空気量センサ10、スロットル開度センサ12a、冷却水温センサ21、主O2センサ27a、従O2センサ27b、補助O2センサ28、及び大気圧センサ35が、上記A/D変換器57を介して接続され、更に、このA/D変換器57にバッテリ45の電圧VBが入力されてモニタされる。
【0030】
又、上記I/Oインターフェース53の出力ポートには、イグナイタ16が接続されると共に、ISC弁13、インジェクタ14等の各アクチュエータ類が駆動回路55を介して接続されている。
【0031】
一方、上記サブコンピュータ42のI/Oインターフェース71の入力ポートに、第1,第2のクランク角センサ31,32、カム角センサ34が接続されると共に、RHバンクノックセンサ22a、LHバンクノックセンサ22bが、それぞれ、アンプ73、周波数フィルタ74、A/D変換器75を介して接続され、各ノックセンサ22a,22bからのノック検出信号が上記アンプ73で所定のレベルに増幅された後に上記周波数フィルタ74により必要な周波数成分が抽出され、上記A/D変換器75にてデジタル信号に変換されて入力される。
【0032】
上記メインコンピュータ41では、各センサ・スイッチ類からの検出信号を処理し、燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル回転数制御等の各種エンジン制御を行い、一方、上記サブコンピュータ42では、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて各ノックセンサ22a,22bからの信号のサンプル区間を設定し、このサンプル区間でノックセンサ22a,22bからの信号を高速にA/D変換して振動波形を忠実にデジタルデータに変換し、このデータに基づきノック発生の有無を判定する。
【0033】
上記サブコンピュータ42のI/Oインターフェース71の出力ポートは、上記メインコンピュータ41のI/Oインターフェース53の入力ポートに接続されており、上記サブコンピュータ42でのノック判定データがI/Oインターフェース53に出力される。そして、上記メインコンピュータ41では、上記サブコンピュータ42からノック発生有りの判定結果が出力されると、SCI52を介してシリアル通信ラインよりサブコンピュータ42からノックデータを読込み、このノックデータに基づいて直ちに該当気筒の点火時期を遅らせ、ノックを回避する。
【0034】
このようなエンジン制御系において、イグニッションスイッチ46がONされると、ECUリレー44がONし、上記メインコンピュータ41では、定電圧回路43を介して各部に定電圧が供給されて各種制御を実行する。すなわち、CPU48が、ROM49にメモリされているプログラムに従い、I/Oインターフェイス53を介して入力されるセンサ・スイッチ類からの検出信号、及びバッテリ電圧等を処理し、RAM50に格納される各種データ及びバックアップRAM50aに格納されている各種学習値データ、ROM49にメモリされている固定データ等に基づき、各種制御量を演算する。そして、演算した燃料噴射量に相応する駆動パルス信号を所定のタイミングで該当気筒のインジェクタ14に出力して燃料噴射制御を行い、又、演算した点火時期に対応するタイミングでイグナイタ16に点火信号を出力して点火時期制御を実行し、更には演算したデューティ比に対応してISC弁13に制御デューティ信号を出力してアイドル回転数制御等を実行する。尚サブコンピュータ42はノック検出処理専用のコンピュータであるため、その詳細動作説明は省略する。
【0035】
ここで、上記メインコンピュータ41は、空燃比制御に係わる主空燃比制御手段、基準電圧変換手段、電位差算出手段、及び従空燃比制御手段としての機能を有し、具体的には、イグニッションスイッチ46のONにより電子制御装置40に電源が投入されると、システムイニシャライズによりRAM50に格納される各データ、フラグ値がクリアされ(バックアップRAM50aに格納されているデータ、フラグ値は除く)、システムイニシャライズ後、図2〜図6のフローチャートに示す各ルーチンが所定周期毎に実行され、図3のバンク別空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンにおいてDOS制御条件成立時、すなわち主O2センサ27a、補助O2センサ28、及び触媒が活性したと判断されるとき、図4〜図5に示すDOS制御によるバンク別空燃比フィードバック補正係数設定サブルーチンで、主02センサ27aと補助O2センサ28との出力電圧VF1O2,VauxO2に基づきRHバンク側空燃比フィードバック補正係数λ1を設定すると共に、従O2センサ27bの出力電圧VF2O2に基づき、LHバンク側空燃比フィードバック補正係数λ2を設定する。更に、図2に示す電位差算出ルーチンにおいて、上記両出力電圧VF1O2,VF2O2を基準電圧変換して、基準化電圧VSF1O2,VSF2O2とし、この両基準化出力VSF1O2,VSF2O2の電位差ΔVSO2、すなわち両バンクの空燃比のずれ量を算出する。そして、図6に示すバンク別燃料噴射量設定ルーチンにおいて、上記各空燃比フィードバック補正係数λ1,λ2により、バンク別に設定する燃料噴射量を補正してバンク別の空燃比が目標空燃比と一致するように空燃比制御するとともに、上記電位差ΔVSO2に基づいて設定した空燃比修正係数λ3で上記LHバンク側の燃料噴射量を修正することで、このLHバンク側の空燃比をRHバンク側の空燃比に一致させる。
【0036】
以下、図3に示すバンク別空燃比フィードバック補正係数設定ルーチン、図4〜図5に示すDOS制御によるバンク別空燃比フィードバック補正係数設定サブルーチン及び 図6に示すバンク別燃料噴射量設定ルーチンの説明に先立ち、図2に示す電位差算出ルーチンについて説明する。この電位差算出ルーチンは所定時間(例えば50ms)毎に実行され、先ず、ステップS1で、主O2センサ27aの出力電圧VF1O2を読込み、ステップS2〜S7で上記出力電圧VF1O2を基準電圧変換する処理を行う。
【0037】
ステップS2では、RAM50の所定アドレスにストアされている出力最大値VF1O2MAXを読出し上記出力電圧VF1O2と比較し、VF1O2>VF1O2MAXのときは、ステップS3へ進み、又、VF1O2≦VF1O2MAXのときはステップS4へ進み、RAM50の所定アドレスにストアされている出力最小値VF1O2MINを読出して上記出力電圧VF1O2と比較する。尚、上記出力最大値VF1O2MAXは、イグニッションスイッチ46のONによる電源投入後、主O2センサ27aの出力電圧VF1O2のとる最大値を示し、出力最小値VF1O2MINは、電源投入後の主O2センサ27aの出力電圧VF1O2の最小値を示す。また、イグニッションスイッチ46のONにより電子制御装置40に電源が投入された後の最初のルーチン実行時には、これら出力最大値VF1O2MAX、出力最小値VF1O2MINは、VF1O2MAX←VF1O2、VF1O2MIN←VF1O2にそれぞれ初期値設定される。
【0038】
そして、ステップS2からステップS3へ進むと、上記出力最大値VF1O2MAXと今回の出力電圧VF1O2を次式に基づき平均化処理して新たな出力最大値VF1O2MAXを算出し、RAM50の所定アドレスに格納されている出力最大値VF1O2MAXを更新する。
VF1O2MAX←{(VF1O2−VF1O2MAX)/2}+VF1O2MAX
ここで、nは定数である。
【0039】
一方、上記ステップS4で、VF1O2<VF1O2MINと判断されたときは、ステップS5へ進み、又 、VF1O2≧VF1O2MIN、すなわち、VF1O2MAX≧VF1O2≧VF1O2MINのときは、ステップS7へジャンプする。
【0040】
そして、ステップS4からステップS5へ進むと、上記出力最小値VF1O2MINと今回の出力電圧VF1O2を次式に基づき平均化処理して新たな出力最大値VF1O2MINを算出し、RAM50の所定アドレスに格納されている出力最大値VF1O2MINを更新する。
VF1O2MIN←{(VF1O2−VF1O2MIN)/2}+VF1O2MIN
ここで、nは定数である。
【0041】
そして、上記ステップS3或いはステップS5からステップS6へ進むと、上記出力最大値VF1O2MAXと上記出力最小値VF1O2MINとの差から、主O2センサ27aの出力電圧幅VPPMAX1を算出し(VPPMAX1←VF1O2MAX−VF1O2MIN)、ステップS7へ進む。
【0042】
ステップS7では、次式に基づき、今回読込んだ主O2センサ27aの出力電圧VF1O2を基準電圧変換して基準化電圧VSF1O2を算出し、ステップS8へ進む。
VSF1O2←VF1O2 ×(VPPO/VPPMAX1)−VF1O2MIN
ここで、VPPOは主O2センサ27a、及び従O2センサ27bの基準電圧幅で、例えば基準電圧が0−1Vであれば、VPPO=1000mVである。
【0043】
図14(a)に示すように、上記主O2センサ27aの出力電圧VF1O2の出力最小値VF1O2MINが0Vであれば、VPPMAX1=VF1O2MAXであり、同図(b)に破線で示す今回検出した主O2センサ27aの出力電圧VF1O2は、上記基準電圧幅VPPOと上記出力電圧幅VPPMAX1との比に応じた量だけ増幅されて、実線で示す基準化電圧VSF1O2となる。尚、図中のSL1は、空燃比のリーン/リッチを判断する為のスライスレベルである。
【0044】
その後、ステップS8へ進むと、従O2センサ27bの出力電圧VF2O2を読込み、ステップS9〜S14で、上記主O2センサ出力電圧の基準電圧変換処理と同様に、上記出力電圧VF2O2の基準電圧変換処理を行う。
【0045】
ステップS9では、この出力電圧VF2O2とRAM50の所定アドレスから読出した出力最大値VF2O2MAXとを比較し、VF2O2>VF2O2MAXのときは、ステップS10へ進み、又、VF2O2≦VF2O2MAXのときはステップS11へ進み、上記出力電圧VF2O2とRAM50の所定アドレスから読出した出力最小値VF2O2MINとを比較する。尚、上記出力最大値VF2O2MAXは、電源投入後の従O2センサ27bの出力電圧VF2O2の最小値を、出力最小値VF2O2MINは、電源投入後の従O2センサ27bの出力電圧VF2O2の最大値をそれぞれ表わし、上述の主O2センサ27aの出力最大値VF1O2MAXと出力最小値VF1O2MINと同様、イグニッションスイッチ46のONにより電子制御装置40に電源が投入された後の最初のルーチン実行時には、VF2O2MAX←VF2O2、VF2O2MIN←VF2O2にそれぞれ初期値設定される。
【0046】
そして、ステップS9からステップS10へ進むと、上記出力最大値VF2O2MAXと今回の出力電圧VF2O2を次式に基づき平均化処理して新たな出力最大値VF2O2MAXを算出し、RAM50の所定アドレスに格納されている出力最大値VF2O2MAXを更新する。
VF2O2MAX←{(VF2O2−VF2O2MAX)/2}+VF2O2MAX
ここで、nは定数である。
【0047】
一方、上記ステップS11で、VF2O2<VF2O2MINと判断されたときは、ステップS12へ進み、又、VF2O2≧VF2O2MIN、すなわち、VF2MAX≧VF2O2≧VF2O2MINのときは、ステップS14へジャンプする。
【0048】
そして、ステップS11からステップS12へ進むと、上記出力最小値VF2O2MINと今回の出力電圧VF2O2を次式に基づき平均化処理して新たな出力最大値VF2O2MINを算出し、RAM50の所定アドレスに格納されている出力最大値VF2O2MINを更新する。
VF2O2MIN←{(VF2O2−VF2O2MIN)/2}+VF2O2MIN
ここで、nは定数である。
【0049】
そして、上記ステップS10或いはステップS12からステップS13へ進むと、上記出力最大値VF2O2MAXと上記出力最小値VF2O2MINとの差から、従O2センサ27bの出力電圧幅VPPMAX2を算出し(VPPMAX2←VF2O2MAX−VF2O2MIN)、ステップS14へ進む。
【0050】
ステップS14では、次式に基づき、今回読込んだ従O2センサ27bの出力電圧VF2O2を基準電圧変換して基準化電圧VSF2O2を算出し、ステップS15へ進む。
VSF2O2←VF2O2 ×(VPPO/VPPMAX2)−VF2O2MIN
ここで、VPPOは基準電圧幅である。
【0051】
図15(a)に示すように、上記従O2センサ27bの出力電圧VF2O2の出力最小値VF2O2MINが0Vであれば、VPPMAX2=VF2O2MAXであり、同図(b)に破線で示す今回検出した従O2センサ27bの出力電圧VF2O2は、上記基準電圧幅VPPOと上記出力電圧幅VPPMAX2との比に応じた量だけ増幅されて、実線で示す基準化電圧VSF2O2となる。尚、図中のSL2は空燃比のリーン/リッチを判断する為のスライスレベルである。
【0052】
そして、ステップS15で、主02センサ27aの基準化電圧VSF1O2と従O2センサ27bの基準化電圧VSF2O2との差分により、主O2センサ27aの基準化電圧VSF1O2に対する従O2センサ27bの基準化電圧VSF2O2の電位差ΔVSO2を算出し(ΔVSO2←VSF1O2−VSF2O2)、ルーチンを抜ける。
【0053】
ここで、上記両基準化電圧VSF1O2,VSF2O2が、O2センサ27a,27bの出力特性に基づき各々基準電圧変換されているため、従O2センサ27bの主O2センサ27aに対する出力値の電位差ΔVSO2からRHバンクに対するLHバンクの空燃比のずれ量を、O2センサの劣化等の影響を受けることなく正確に把握することができる。尚、上記電位差VSO2は図6のバンク別燃料噴射量設定ルーチンにおいて参照され、該電位差VSO2に応じてLHバンクの各気筒に対する燃料噴射量が修正される。
【0054】
次に、図3のバンク別空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンについて説明する。このバンク別空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンは、設定時間毎に実行され、各バンク別に空燃比フィードバック補正係数を設定し、主O2センサ27a及び補助O2センサ28が活性しており、且つ各触媒コンバータの触媒が活性化したと判断されるとき、空燃比制御を補助O2センサ28の出力を用いたDOS制御に移行させる。
【0055】
先ず、ステップS21で、減速燃料カット中、スロットル全開増量補正等のクランプ条件か否かを判断し、クランプ条件のときにはステップS30へ分岐して、RAM50にストアされる補助O2センサ28の平均出力値VMauxO2をクリアし、ステップS31でRHバンク空燃比フィードバック補正係数λ1を設定し、ステップS32で、LHバンク空燃比フィードバック補正係数λ2を設定してルーチンを抜ける。
【0056】
上記RHバンク空燃比フィードバック補正係数λ1は、RHバンクの各気筒(#1,#3,#5気筒)に対する燃料噴射量を空燃比補正し、LHバンク空燃比フィードバック補正係数λ2は、LHバンクの各気筒(#2,#4,#6気筒)に対する燃料噴射量を空燃比補正する為のものである。ここで、クランプ条件成立時の上記ステップS31,S32における空燃比フィードバック補正係数λ1,λ2の設定は、該空燃比フィードバック補正係数λ1,λ2をクランプ条件に応じて設定される値にクランプして空燃比制御をオープンループ制御とする。
【0057】
上記ステップS21で、通常運転によりクランプ条件非成立時には、ステップS22へ進み、補助O2センサ28の出力電圧VauxO2を検出し、ステップS23で、補助O2センサ活性化フラグF1の値を参照し、クリアされているときはステップS24へ進み、セットされているときはステップS26へジャンプする。
【0058】
この補助O2センサ活性化フラグF1の初期値は0であり、後述するように補助O2センサ28が活性したと判断されると「1」にセットされ、電子制御装置40に電源が投入された後の初回のルーチン実行時、及び未だ補助O2センサ28が活性したと判断されていないときには、ステップS24へ進み、補助O2センサ28が活性したかを判断する。
【0059】
この補助O2センサ28の活性化を判断する条件は以下の通りである。
1)主O2センサ27aが活性状態であり、空燃比フィードバック制御がクローズドループ制御へ移行した後である。
2)VauxO2≧RCLSR、或いはVauxO2<RCLSLである。
ここで、RCLSR、RCLSLは予め設定した値である。
3)上記1),2)を満たした状態がエンジン回転で、RINLDS回連続した。
【0060】
上記ステップS24で、上述の条件を満足せず補助O2センサ28が不活性と判断された場合には、上記ステップS30を介してステップS31へ進み、RHバンク空燃比フィードバック補正係数λ1を設定し、ステップS32でLHバンク空燃比フィードバック補正係数λ2を設定してルーチンを抜ける。このときの上記ステップS31,S32における空燃比フィードバック補正係数λ1,λ2の設定は、補助O2センサ28の出力電圧VauxO2は用いずに、エンジン状態と、主O2センサ27a、又は従O2センサ27bの状態に応じて設定されるもので、主O2センサ27a又は従O2センサ27bが不活性のときには、空燃比フィードバック補正係数λ1,λ2を、それぞれ1.0にクランプして空燃比制御をオープンループ制御とし、各O2センサ27a,27bの活性時、且つ上記クランプ条件の不成立のとき、ステップS31で主O2センサ27aの出力電圧VF1O2に基づいてRHバンク空燃比フィードバック補正係数λ1を設定し、ステップS32で従O2センサ27bの出力電圧VF2O2に基づいてLHバンク空燃比フィードバック補正係数λ2を設定して、バンク別に空燃比フィードバック制御を行う。尚、この空燃比フィードバック補正係数λ1,λ2の設定、及び後述する空燃比学習における学習値KLR1,KLR2、学習補正係数KBLRC1,KBLRC2については、特開平5−44540号公報、本件出願人による特開平5−44541号公報等に詳述されている。
【0061】
また、上記ステップS24で、上記条件が全て満足し補助O2センサ28が活性したと判断されると、ステップS25へ進み、上記補助O2センサ活性化フラグF1をセットする。
【0062】
そして、ステップS26へ進み、触媒活性化フラグF2の値を参照する。この触媒活性化フラグF2は各触媒コンバータの触媒が活性化したと判断されるときにセットされるもので、初期値は0である。
【0063】
上記ステップS26で、F2=0と判断されて、ステップS27へ進むと、上記触媒コンバータ25aが活性したかを、例えば、エンジン始動時の冷却水温に基づいて設定した経過時間が、エンジン始動後に経過したか、或いは始動後の吸入空気量の積算値が所定量に達したか、又は触媒コンバータ25aに臨ませた触媒温度センサで検出した触媒温度等に基づいて判断し、触媒が不活性と判断されるときは、上述のステップS30を経て、ステップS31へ進み、主O2センサ27aの出力電圧VF1O2に基づいてRHバンク空燃比フィードバック補正係数λ1を設定し、ステップS32で、従O2センサ27bの出力電圧VF2O2に基づいてLHバンク空燃比フィードバック補正係数λ2を設定してルーチンを抜ける。また、上記触媒が活性したと判断されるときは、ステップS28へ進み、上記触媒活性化フラグF2をセットする。
【0064】
そして、上記ステップS27で、触媒が活性したと判断し、ステップS28で、触媒活性化フラグF2をセットして、ステップS29へ進むと、主O2センサ27a、従O2センサ27b、及び補助O2センサ28を共に用いたDOS制御によりRHバンク空燃比フィードバック補正係数λ1、LHバンク空燃比フィードバック補正係数λ2を設定し、ルーチンを抜ける。
【0065】
そして、クランプ条件不成立で、補助O2センサ活性化フラグF1と触媒活性化フラグF2とが共にセットされているときは、ステップS22で補助O2センサ28の出力電圧VauxO2を検出した後、ステップS23,S26を介してステップS29へジャンプし、直ちにDOS制御により各空燃比フィードバック補正係数λ1,λ2が設定される。
【0066】
このステップS29のDOS制御による各空燃比フィードバック補正係数λ1,λ2の設定は、図4〜図5のフローチャートに示すDOS制御によるバンク別空燃比フィードバック補正係数設定サブルーチンに従って実行される。まず、ステップS41〜S51で、RHバンク空燃比フィードバック補正係数λ1を設定する。ステップS41では、主O2センサ27aの出力電圧VF1O2を読込み、ステップS42で、補助O2センサ28の出力電圧VauxO2に対する平滑化処理を行う。すなわち、上述のバンク別空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンのステップS22で読込んだ補助O2センサ28の出力電圧VauxO2と、RAM50の所定アドレスに格納されている前回のルーチン実行時に算出した平均出力値VMauxO2とに基づいて、今回の平均出力値VMauxO2を次式から算出し、RAM50の所定アドレスに格納されている平均出力値VMauxO2を更新する。
VMauxO2←{(VauxO2−VMauxO2)/2na}+VMauxO2
ここで、naは定数である。
【0067】
そして、ステップS43で、上記補助O2センサ28の平均出力値VMauxO2 に基づいて、積分量IPHOSと比例量(スキップ量)PPHOSとを求める。この積分量IPHOS,比例量PPHOSは、上記平均出力値VMauxO2と空燃比判定用スライスレベルとの比較結果に応じて設定されるI分,P分であり、平均出力値VMauxO2がスライスレベルを横切ったとき反転する。
【0068】
その後、ステップS44で、RAM50の所定アドレスに格納されている前回ルーチン実行時に算出した補助O2センサ補正係数PHOSに上記積分量IPHOSと比例量PPHOSとを加算して、新たな補助O2センサ補正係数PHOSを設定する(PHOS←PHOS+IPHOS+PPHOS)。
【0069】
そして、ステップS45〜S48で、上記補助O2センサ補正係数PHOSが適正範囲内にあるかを判断し、適正範囲外のときには補助O2センサ補正係数PHOSを修正する。まず、ステップS45では、補助O2センサ補正係数PHOSが下限値PHMINよりも低いかを判断し、PHOS<PHMINのときは、ステップS46へ分岐し、上記補助O2センサ補正係数PHOSを下限値PHMINでセットして、ステップS49へ進む。また、PHOS≧PHMINのときは、ステップS47へ進み、補助O2センサ補正係数PHOSが上限値PHMAXよりも高いかを判断する。そして、PHOS>PHMAXのときは、ステップS48へ分岐し、上記補助O2センサ補正係数PHOSを上限値PHMAXでセットして、ステップS49へ進む。また、PHOS≦PHMAXのときは、今回算出した補助O2センサ補正係数PHOSが適正範囲内にあると判断して、そのままステップS49へ進む。
【0070】
そして、ステップS49では、主O2センサ27aの出力電圧VF1O2とスライスレベルSL1(図14(a)参照)との比較結果から、比例量(スキップ量)PU1,積分量IU1を設定する。上記出力電圧VF1O2が上記スライスレベルSL1を横切ると、上記比例量PU1,積分量IU1が反転する。
【0071】
その後、ステップS50で、上記比例量PU1に上記補助O2センサ補正係数PHOSを加算して、今回のP1分(比例量)を求め、ステップS51で、前回ルーチン実行時に算出したRHバンク空燃比フィードバック補正係数λ1に上記比例量P1,積分量IU1を加算して、新たなRHバンク空燃比フィードバック補正係数λ1を設定する(λ1←λ1+P1+IU1)。
【0072】
次いで、ステップS52〜S55で、LHバンク空燃比フィードバック補正係数λ2を設定する。ステップS52では、従O2センサ27bの出力電圧VF2O2を読込み、ステップS53で、従O2センサ27bの出力電圧VF2O2とスライスレベルSL2(図15(a)参照)との比較結果から、比例量(スキップ量)PU2,積分量IU2を設定する。上記出力電圧VF2O2が上記スライスレベルSL2を横切ると、上記比例量PU2,積分量IU2が反転する。
【0073】
その後、ステップS54で、上記比例量PU2に上記補助O2センサ補正係数PHOSを加算して、今回のP2分(比例量)を求め、ステップS55で、前回ルーチン実行時に算出したLHバンク空燃比フィードバック補正係数λ2に上記比例量P2,積分量IU2を加算して、新たなLHバンク空燃比フィードバック補正係数λ2を設定し(λ2←λ2+P2+IU2)、ルーチンを抜ける。
【0074】
尚、バンク別に空燃比フィードバック補正係数を設定するものではないが、DOS制御による空燃比フィードバック補正係数の設定については、特開昭62−29738号公報、本件出願人による特願平7−52742号に詳述されている。
【0075】
上記各空燃比フィードバック補正係数λ1,λ2は、図6に示すバンク別燃料噴射量設定ルーチンにおいてバンク別に燃料噴射量を定めるバンク別燃料噴射パルス幅Ti1,Ti2を設定する際に用いられる。
【0076】
次に、バンク別燃料噴射量設定ルーチンについて、図6に基づき説明する。まず、ステップS61で、吸入空気量Qとエンジン回転数Nとに基づき次式から基本燃料噴射量に相当する基本燃料噴射パルス幅TPを算出する。
TP←K×Q/N
ここで、Kはインジェクタ特性補正定数である。
【0077】
次いで、ステップS62で、冷却水温センサ21による冷却水温Tw、スロットル開度センサ12aによるスロットル開度、アイドルスイッチ12bによるアイドル出力等に基づいて、冷却水温補正、加減速補正、全開増量補正、アイドル後増量補正等に係わる各種増量分補正係数COEFを設定し、ステップS63へ進み、上述の両空燃比フィードバック補正係数λ1,λ2を読出す。
【0078】
そして、ステップS64で、エンジン回転数Nとエンジン負荷を表わす基本燃料噴射パルス幅TPとをパラメータとして、RHバンク側の空燃比状態を学習したバックアップRAM50aのRHバンク空燃比学習値テーブルにストアされている空燃比学習値KLR1を検索し補間計算によりRHバンク空燃比学習補正係数KBLRC1を設定する。
【0079】
次いで、ステップS65で、上記ステップS64と同様、エンジン回転数Nと基本燃料噴射パルス幅TPとをパラメータとして、LHバンク側の空燃比状態を学習したバックアップRAM50aのLHバンク空燃比学習値テーブルにストアされている空燃比学習値KLR2を検索し補間計算によりLHバンク空燃比学習補正係数KBLRC2を設定する。
【0080】
上記空燃比学習値KLR1,KLR2は、本件出願人による前述の特開平5−44541号公報等に開示されているように、吸入空気量センサ10等の吸入空気量計測系、インジェクタ14等の燃料系の生産時のばらつき、或いは経時変化による空燃比のずれを補正するためのものであり、O2センサ活性等による空燃比フィードバック条件成立時、空燃比学習値テーブル中の複数に区分されたエンジン回転数N、及び基本燃料噴射パルス幅TPによる運転領域のうち、一つの運転領域において空燃比フィードバック補正係数λ1,λ2が比例積分制御により空燃比リッチ/リーンを所定回数繰り返したとき、そのときの空燃比フィードバック補正係数λ1,λ2の平均値に応じて該当領域に格納されている学習値KLR1,KLR2を更新し、空燃比フィードバック補正係数λ1,λ2の中心値が、それぞれ基準値(=1.0)となるようにし、両バンクの空燃比を理論空燃比に保つようにしている。
【0081】
次いで、ステップS66へ進むと、上述の電位差ΔVSO2と吸入空気量Qとをパラメータとしてテーブルを補間計算付きで参照して、後述するLHバンク空燃比補正係数LSHOSを修正するための修正量Ksを設定する。図7に上記テーブルの特性を示す。上記電位差ΔVSO2がプラス値のときには、主O2センサ27aで検出したRHバンクの空燃比に対して、従O2センサ27bで検出したLHバンクの空燃比がリーン側にずれているため、上記テーブルには、吸入空気量Qが多く、しかも電位差ΔVSO2がプラス側に大きくLHバンクの空燃比がリーン側にずれている程、燃料増量を増加すべくプラス側に大きい値の修正量Ksが格納されている。又、上記電位差ΔVSO2がマイナス値のときには、主O2センサ27aで検出したRHバンクの空燃比に対して、従O2センサ27bで検出したLHバンクの空燃比がリッチ側にずれているため、上記テーブルには、吸入空気量Qが多く、しかも電位差ΔVSO2がマイナス側に大きくLHバンクの空燃比がリッチ側にずれている程、燃料減量量を増大すべくマイナス側に大きい値の修正量Ksが格納されている。
【0082】
そして、ステップS67で、前回のルーチン実行時に設定したLHバンク空燃比補正係数LSHOSを読込み、このLHバンク空燃比補正係数LSHOSに上記修正量Ksを加算して、今回のLHバンク空燃比補正係数LSHOSを算出する。
【0083】
その後、ステップS68へ進み、上記LHバンク空燃比学習補正係数KBLRC2に上記LHバンク空燃比補正係数LSHOSを加算して、LHバンクの空燃比をRHバンクの空燃比に一致させるためのLHバンク空燃比修正係数λ3を設定する。
【0084】
その後、ステップS69で、バッテリ45の端子VB電圧に基づき、インジェクタ14の無効噴射時間を補間する電圧補正係数Tsを設定し、ステップS70へ進む。
【0085】
そして、ステップS70でRHバンクの燃料噴射対象気筒に対して燃料噴射量を定める最終的な燃料噴射パルス幅Ti1を設定し、ステップS71でLHバンクの燃料噴射対象気筒に対し燃料噴射量を定める最終的な燃料噴射パルス幅Ti2を設定する。
【0086】
すなわち、ステップS70では、上記ステップS61で算出した基本燃料噴射パルス幅TPを、上記ステップS62で設定した各種増量分補正係数COEF、及び上記ステップS63で読出したRHバンク空燃比フィードバック補正係数λ1により空燃比補正すると共に、上記ステップS64で設定したRHバンク空燃比学習補正係数KBLRC1により学習補正し、更に、上記ステップS69で設定した電圧補正係数Tsにより電圧補正してRHバンク燃料噴射パルス幅Ti1を次式から算出する。
【0087】
Ti1←TP×COEF×λ1×KBLRC1+Ts
又、ステップS71では、上記基本燃料噴射パルス幅TPを、上記各種増量分補正係数COEF、及び上記ステップS63で読出したLHバンク空燃比フィードバック補正係数λ2により空燃比補正すると共に、上記ステップS68で算出したLHバンク空燃比修正係数λ3で空燃比を修正し、更に、上記ステップS69で設定した電圧補正係数Tsにより電圧補正してLHバンク燃料噴射パルス幅Ti2を次式から算出する。
【0088】
Ti2←TP×COEF×λ2×λ3+Ts
そして、ステップS72で、バンク別に設定した上記燃料噴射パルス幅Ti1,Ti2を気筒毎に設けた噴射タイマにセットしてルーチンを抜ける。そして、所定タイミングで上記噴射タイマがスタートされ、上記燃料噴射パルス幅Ti1,Ti2 の駆動パルス信号が燃料噴射対象気筒のインジェクタ14へ出力され、該インジェクタ14から所定に計量された燃料が噴射される。
【0089】
このように、本実施の形態では、左右のバンクの空燃比のずれを、主O2センサ27aの出力電圧VF1O2と従O2センサ27bの出力電圧VF2O2とを一旦基準電圧変換し、基準化した出力電圧VSF1O2 ,VSF2O2の電位差ΔVSO2に基づいてLHバンクの空燃比をRHバンクの空燃比に一致させるように空燃比を修正するようにしたので、両O2センサ27a,27bの一方の出力電圧が劣化等により減少した場合であっても、劣化等の影響を受けることなく、RHバンクに対するLHバンクの空燃比のずれを正確に検出することができる。その結果、良好な空燃比制御性能が得られる。
【0090】
尚、本発明は上記実施の形態に限るもではなく、例えば、空燃比センサはO2センサに限らず、広域空燃比センサであっても良く、更に、シリンダバンクが3以上あっても良い。
【0091】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、1つのシリンダバンクの排気系に配設した主空燃比センサの出力電圧と、他のシリンダバンクの排気系に配設した従空燃比センサの出力電圧とを、それぞれ基準電圧変換し、主空燃比センサの基準化電圧と従空燃比センサの基準化電圧との電位差に基づいて、従空燃比センサ側シリンダバンクの主空燃比センサ側シリンダバンクに対する空燃比のずれ量を算出し、このずれ量に基づいて従空燃比センサ側シリンダバンクの空燃比を主空燃比センサ側シリンダバンクの空燃比に一致させるよう修正するので、各空燃比センサの出力電圧が劣化等により減少した場合であっても、劣化による影響を受けることなく、主空燃比センサ側シリンダバンクの空燃比に対する従空燃比センサ側シリンダバンクの空燃比のずれ量を検出することができ、このずれ量に基づいて両シリンダバンクの空燃比を一致させることで、システム全体として良好な空燃比制御性能が得られ、排気エミッションの改善を図ることができる。
【0092】
又、上記各空燃比センサの出力電圧の最大値と最小値との差分により検出した出力電圧幅と基準電圧幅との比に応じて、各空燃比センサの出力電圧を基準化することで、各空燃比センサの固有値に対応して出力電圧が相対的に基準化されるため、空燃比のずれをより正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本構成図
【図2】電位差算出ルーチンを示すフローチャート
【図3】バンク別空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンを示すフローチャート
【図4】DOS制御によるバンク別空燃比フィードバック補正係数設定サブルーチンを示すフローチャート
【図5】DOS制御によるバンク別空燃比フィードバック補正係数設定サブルーチンを示すフローチャート(続き)
【図6】バンク別燃料噴射量設定ルーチンを示すフローチャート
【図7】修正量設定テーブルの概念図
【図8】エンジンの全体概略図
【図9】クランクロータとクランク角センサの正面図
【図10】第1のクランクロータと第1のクランク角センサの正面図
【図11】第2のクランクロータと第2のクランク角センサの正面図
【図12】カムロータとカム角センサの正面図
【図13】電子制御系の回路構成図
【図14】主O2センサの出力電圧と基準化電圧との関係を示すタイムチャート
【図15】従O2センサの出力電圧と基準化電圧との関係を示すタイムチャート
【符号の説明】
1 エンジン
14 インジェクタ
24a,24b 排気管(排気系)
27a 主O2センサ(主空燃比センサ)
27b 従O2センサ(従空燃比センサ)
40 電子制御装置
VF1O2 (主O2センサの)出力電圧
VF2O2 (従O2センサの)出力電圧
VF1O2MAX,VF2O2MAX 出力最大値
VF1O2MIN,VF2O2MIN 出力最小値
VPPMAX1,VPPMAX2 出力電圧幅
VPPO 基準電圧幅
VSF1O2,VSF2O2 基準化電圧
ΔVSO2 電位差
λ3 空燃比修正係数
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an engine in which an air-fuel ratio sensor is provided for each exhaust system of a plurality of cylinder banks and feedback control is performed on the air-fuel ratio of each bank independently.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an engine having a plurality of cylinder banks, such as a horizontally opposed engine or a V-type engine, in order to control the air-fuel ratio for each cylinder bank, an air-fuel ratio sensor is provided in each exhaust system of each cylinder bank. Some perform air-fuel ratio feedback control for each cylinder bank based on the output voltage of the fuel ratio sensor. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 5-44541, a catalyst is interposed in a so-called dual exhaust provided for each of the left and right cylinder banks of a horizontally opposed engine, and an air-fuel ratio sensor is provided upstream of each catalyst. A technique for controlling the air-fuel ratio for each cylinder bank based on the output value of each air-fuel ratio sensor is disclosed.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-26845 discloses the period of the output signal of the air-fuel ratio sensor provided for each of the left and right cylinder banks, and the relative empty of both the air-fuel ratio sensors based on the ratio of the two periods. A technique is disclosed in which an air-fuel ratio of one cylinder bank is matched with an air-fuel ratio of the other cylinder bank by detecting a control deviation of the fuel ratio and correcting the air-fuel ratio of one cylinder bank in accordance with the control deviation. ing.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the former prior art, since the air-fuel ratio is controlled independently for each cylinder bank, if a deviation occurs in the air-fuel ratio control between the cylinder banks, this control deviation cannot be detected. An air-fuel ratio control error occurs.
[0005]
On the other hand, in the latter prior art, since the relative deviation of the air-fuel ratio control between the cylinder banks is corrected, the air-fuel ratio control error between the cylinder banks is corrected. When the deterioration occurs, the output cycle of the air-fuel ratio sensor becomes longer than the output cycle of the normal air-fuel ratio sensor. Therefore, the ratio of the cycle is one than the normal value (a value close to 1.0). Therefore, if the control of the air-fuel ratio of one cylinder bank is corrected based on the ratio of the output periods of the two air-fuel ratio sensors, the air-fuel ratio control of the cylinder bank is not performed normally, so that Control deviation occurs in the air-fuel ratio of the exhaust gas, and exhaust emission deteriorates.
[0006]
In view of the above circumstances, the present invention provides an air-fuel ratio control apparatus for an engine that can improve exhaust emission by matching air-fuel ratios between a plurality of cylinder banks without being affected by deterioration of an air-fuel ratio sensor. The purpose is to do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, as shown in the basic configuration diagram of FIG. In the engine air-fuel ratio control apparatus that independently controls the air-fuel ratio of each bank based on the above, one of the air-fuel ratio sensors is a main air-fuel ratio sensor and the other air-fuel ratio sensor is a sub-air-fuel ratio sensor. Main air-fuel ratio control means for controlling the air-fuel ratio of the main air-fuel ratio sensor side cylinder bank based on the output voltage of the main air-fuel ratio sensor; The output voltage width of each air-fuel ratio sensor is detected by the difference between the maximum value and the minimum value of the output voltage of each air-fuel ratio sensor, and the output voltage width and the reference voltage width set for each air-fuel ratio sensor The output voltage of each air-fuel ratio sensor is amplified and normalized according to the ratio Based on the output voltage of the subordinate air-fuel ratio sensor, the reference voltage conversion means for calculating the potential difference between the output voltage of the main air-fuel ratio sensor after the standardization and the output voltage of the subordinate air-fuel ratio sensor, And a sub-air-fuel ratio control means for setting the air-fuel ratio of the sub-air-fuel ratio sensor side cylinder bank and correcting the air-fuel ratio according to the potential difference to control the air-fuel ratio of the sub-air-fuel ratio sensor side cylinder bank. And
[0009]
That is, according to the first aspect of the present invention, the air-fuel ratio of the cylinder bank in which the main air-fuel ratio sensor is disposed in the exhaust system is controlled based on the output voltage of the main air-fuel ratio sensor, and the output voltage of the sub-air-fuel ratio sensor is adjusted. The air-fuel ratio set on the basis of the reference voltage is converted according to the potential difference between the output voltage of the main air-fuel ratio sensor and the output voltage of the sub-air-fuel ratio sensor, and the air-fuel ratio of the sub-air-fuel ratio sensor side cylinder bank is controlled, Correction is made to match the air-fuel ratio of the main air-fuel ratio sensor side cylinder bank.
[0010]
in this case, The standardization of the output voltage of each air-fuel ratio sensor is based on the output voltage width of each air-fuel ratio sensor detected by the difference between the maximum value and the minimum value of the output voltage of each air-fuel ratio sensor and the reference voltage set in the air-fuel ratio sensor. The output voltage of each air-fuel ratio sensor is amplified in accordance with the ratio with the width.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 shows an overall schematic diagram of the engine. Reference numeral 1 in FIG. 8 denotes an engine. In the figure, a 4-cycle 6-cylinder horizontally opposed engine is shown. The cylinder block 2 of the engine 1 includes left and right cylinder banks, for example, a cylinder group of # 1, # 3, and # 5 cylinders on the right cylinder bank (left bank in the figure; hereinafter abbreviated as “RH bank”) side. And a cylinder group of # 2, # 4, and # 6 cylinders is arranged on the left cylinder bank (right bank in the figure; hereinafter abbreviated as “LH bank”) side.
[0012]
An intake port 4 is formed in each cylinder head 3 of both banks, and an intake manifold 5 is communicated with each intake port 4. In addition, resonance pipes 6a and 6b communicate with the banks upstream of the intake manifold 5 and a variable intake valve 11e is interposed in a passage 6c connecting the resonance pipes 6a and 6b. The resonance pipes 6a and 6b, the passage 6c, and the variable intake valve 11e constitute a variable resonance supercharging system.
[0013]
Further, the upstream of each resonance pipe 6a, 6b is communicated with the surge tank 7 via the throttle chambers 11a, 11b, and an air cleaner 9 is attached to the upstream side of the surge tank 7 via the intake pipe 8. An intake air amount sensor 10 of a hot wire type or the like is interposed immediately downstream of 9.
[0014]
In addition, throttle valves 11c and 11d (so-called twin throttle valves) are interposed in the throttle chambers 11a and 11b, respectively. One throttle valve 11d is turned on when the throttle opening sensor 12a and the throttle valve are fully closed. A throttle sensor 12 having a switch 12b is provided continuously.
[0015]
Further, the downstream side of the throttle valves 11c and 11d of the throttle chambers 11a and 11b is communicated by a passage 6d. An ISC (idle speed control) valve 13 is interposed.
[0016]
In addition, an injector 14 is disposed immediately upstream of each intake port 4 of each cylinder of the intake manifold 5, and an ignition plug 15 that exposes the tip of each cylinder head 3 to the combustion chamber for each cylinder. Is installed. An ignition coil 15 a is connected to the ignition plug 15, and the ignition coil 15 a is connected to the igniter 16.
[0017]
A cooling water temperature sensor 21 is exposed to a cooling water passage (not shown) formed in the cylinder block 2, and an RH bank knock sensor 22a and an LH bank knock sensor are provided in each bank of the cylinder block 2, respectively. The exhaust pipes 24a and 24b provided for each bank are communicated from the exhaust ports 23 of the cylinder heads 3 respectively.
[0018]
Each of the knock sensors 22a and 22b is, for example, a resonance type knock sensor including a vibrator having substantially the same natural frequency as knock vibration and a piezoelectric element that detects vibration acceleration of the vibrator and converts it into an electric signal. The vibration transmitted to the cylinder block or the like by the combustion pressure wave in the combustion stroke of the engine is detected, and a detection signal corresponding to the vibration waveform is output.
[0019]
Further, main catalyst converters 25a and 25b are interposed in the exhaust pipes 24a and 24b, respectively, and a sub-catalyst converter 26 is interposed in the downstream junction of the exhaust pipes 24a and 24b. Main O2 sensors 27a and LH banks which are examples of main air-fuel ratio sensors for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas from the cylinder group of the RH bank upstream of the main catalytic converters 25a and 25b in the exhaust pipes 24a and 24b. A sub O2 sensor 27b, which is an example of a sub air-fuel ratio sensor for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas from the cylinder group, is exposed, and an auxiliary O2 sensor 28 is exposed downstream of the sub-catalytic converter 26. The air / fuel ratio of the bank is controlled based on the output voltages of the main O2 sensor 27a and the auxiliary O2 sensor 28, and the air / fuel ratio of the LH bank is controlled based on the output voltages of the sub O2 sensor 27b and the auxiliary O2 sensor 28. It has a so-called dual O2 sensor (DOS) structure for each bank, and the air-fuel ratio of the LH bank depends on the output voltage of the main O2 sensor 27a. The correction is made based on the deviation amount of the output voltage of the O2 sensor 27b, and control is performed so that the air-fuel ratio of the LH bank matches the air-fuel ratio of the RH bank.
[0020]
On the other hand, a crank sprocket 1b (see FIGS. 9 and 10) is pivotally mounted on the crankshaft 1a of the engine 1, and a timing belt (see FIG. 9) around which the rotation of the crankshaft 1a is wound around the crank sprocket 1b. (Not shown) is transmitted to the camshaft 1c, and the camshaft 1c rotates 1/2 with respect to the crankshaft 1a.
[0021]
The crankshaft 1a has a first crank rotor 29 for detecting the crank angle and a group (three groups of # 1, # 2 cylinder, # 3, # 4 cylinder, and # 5, # 6 cylinder) cylinder discrimination. The second crank rotor 30 is mounted at a predetermined interval in the axial direction of the crankshaft 1a, and protrusions that are detected bodies are detected on the outer circumferences of the first and second crank rotors 29 and 30. First and second crank angle sensors 31 and 32 made up of electromagnetic pickups and the like are respectively provided. A cam rotor 33 for cylinder discrimination is mounted on the camshaft 1c, and a cam angle sensor 34 made of an electromagnetic pickup or the like is provided on the outer periphery of the cam rotor 33. As shown in FIG. 9, each of the crank angle sensors 31, 32 has a predetermined opening angle θ0 (for example, 25 °) with respect to the axial center of the crankshaft 1a and is predetermined in the axial direction of the crankshaft 1a. And a predetermined spatial distance is maintained so that noise is not generated by being influenced by a change in magnetic flux generated when the detected object passes through the crank angle sensors 31 and 32.
[0022]
Further, as shown in FIG. 10, the first crank rotor 29 for detecting the crank angle has a protrusion 29a formed on its outer periphery, and the second crank rotor 30 for determining the group cylinder is As shown in FIG. 11, a projection 30a for group cylinder discrimination is formed on the outer periphery. When the crankshaft 1a is rotated by the operation of the engine 1 by the operation of the engine 1, the crankshaft 1a is rotated, and the crank rotors 29 and 30 are rotated to change the magnetic flux when the protrusions 29a and 30a pass. An AC voltage signal train is output from the angle sensors 31 and 32 to the electronic control unit 40 described later, and converted into a crank pulse and a group discrimination pulse, respectively.
[0023]
Specifically, the first crank rotor 29 for detecting the crank angle has protrusions 29a formed at equal intervals at intervals of 30 ° starting from, for example, 10 ° before compression top dead center (BTDC) of each cylinder, Further, one projection 30a of the second crank rotor 30 for group cylinder discrimination is formed, for example, at the position of BTDC 55 ° of the # 1, # 2 cylinder, and from the position of BTDC 55 ° of the # 3, # 4 cylinder. Two are formed every 30 °, and three are formed every 30 ° from the position of BTDC 55 ° of the # 5 and # 6 cylinders. On the other hand, as shown in FIG. 12, in order to determine the compression top dead center of the specific cylinder, the cam rotor 33 has a protrusion at a position of 43.2 ° CA after compression top dead center (ATDC) of the # 1 cylinder, for example. One cylinder 33a is formed, and individual cylinders are discriminated by the cam pulse from the cam angle sensor 34 and the group discrimination pulse.
[0024]
Next, the configuration of the electronic control unit 40 will be described with reference to FIG. The electronic control unit 40 is composed mainly of two computers, a main computer 41 that performs fuel injection control, ignition timing control, and the like, and a sub computer 42 dedicated to knock detection processing, and supplies predetermined stabilized power to each part. A constant voltage circuit 43, a drive circuit 55 connected to the main computer 41, an A / D converter 57, and various peripheral circuits connected to the sub computer 42 are incorporated.
[0025]
The constant voltage circuit 43 is connected to a battery 45 via a relay contact of an ECU relay 44, and a relay coil of the ECU relay 44 is connected to the battery 45 via an ignition switch 46, and the ignition switch 46 Is turned on and the relay contact of the ECU relay 44 is closed, the control power is supplied to the computers 41 and 42. The battery 45 is directly connected to the backup RAM 50a of the main computer 41 via the constant voltage circuit 43.
[0026]
The main computer 41 is a microcomputer in which a CPU 48, a ROM 49, a RAM 50, a backup RAM 50a, a counter / timer group 51, a serial communication interface SCI 52, and an I / O interface 53 are connected via a bus line 54. Regardless of whether the ignition switch 46 is on or off, the backup RAM 50a is always supplied with backup power from the constant voltage circuit 43 directly connected to the battery 45 and holds data.
[0027]
The counter / timer group 51 includes various counters such as a free-run counter, a cam pulse input counting counter, a fuel injection timer, an ignition timer, a periodic interrupt timer for generating a periodic interrupt, and the crank pulse input interval timing. For convenience, various timers such as a timer for monitoring and a watchdog timer for monitoring system abnormality are collectively referred to, and the main computer 41 uses various other software counters and timers.
[0028]
Similarly to the main computer 41, the sub computer 42 is a microcomputer in which a CPU 66, a ROM 67, a RAM 68, a counter / timer group 69, an SCI 70, and an I / O interface 71 are connected via a bus line 72. The main computer 41 and the sub computer 42 are connected to each other by a serial communication line via the SCIs 52 and 70.
[0029]
An idle switch 12b, first and second crank angle sensors 31, 32 and a cam angle sensor 34 are connected to an input port of the I / O interface 53 of the main computer 41, and an intake air amount sensor 10, a throttle The opening sensor 12a, the cooling water temperature sensor 21, the main O2 sensor 27a, the sub O2 sensor 27b, the auxiliary O2 sensor 28, and the atmospheric pressure sensor 35 are connected via the A / D converter 57, and this A / D The voltage VB of the battery 45 is input to the D converter 57 and monitored.
[0030]
The igniter 16 is connected to the output port of the I / O interface 53, and the actuators such as the ISC valve 13 and the injector 14 are connected via a drive circuit 55.
[0031]
On the other hand, the first and second crank angle sensors 31 and 32 and the cam angle sensor 34 are connected to the input port of the I / O interface 71 of the sub-computer 42, and the RH bank knock sensor 22a and the LH bank knock sensor. 22b are connected via an amplifier 73, a frequency filter 74, and an A / D converter 75, respectively, and after the knock detection signals from the knock sensors 22a and 22b are amplified to a predetermined level by the amplifier 73, the frequency A necessary frequency component is extracted by the filter 74, converted into a digital signal by the A / D converter 75, and input.
[0032]
The main computer 41 processes detection signals from the sensors and switches, and performs various engine controls such as fuel injection control, ignition timing control, and idle speed control, while the sub computer 42 performs engine speed control. The sample section of the signal from each knock sensor 22a, 22b is set based on the engine load and the signal from the knock sensor 22a, 22b is A / D converted at high speed in this sample section to faithfully digitalize the vibration waveform. The data is converted to data, and the presence or absence of knocking is determined based on this data.
[0033]
The output port of the I / O interface 71 of the sub computer 42 is connected to the input port of the I / O interface 53 of the main computer 41, and knock determination data in the sub computer 42 is input to the I / O interface 53. Is output. The main computer 41 reads the knock data from the sub computer 42 from the serial communication line via the SCI 52 when the determination result indicating the occurrence of knock is output from the sub computer 42, and immediately applies the corresponding data based on the knock data. Delay the ignition timing of the cylinder to avoid knocking.
[0034]
In such an engine control system, when the ignition switch 46 is turned on, the ECU relay 44 is turned on, and the main computer 41 supplies constant voltages to the respective parts via the constant voltage circuit 43 to execute various controls. . That is, the CPU 48 processes the detection signals from the sensors and switches, the battery voltage and the like input via the I / O interface 53 according to the program stored in the ROM 49, and stores various data stored in the RAM 50. Various control amounts are calculated based on various learning value data stored in the backup RAM 50a, fixed data stored in the ROM 49, and the like. Then, a drive pulse signal corresponding to the calculated fuel injection amount is output to the injector 14 of the corresponding cylinder at a predetermined timing to perform fuel injection control, and an ignition signal is sent to the igniter 16 at a timing corresponding to the calculated ignition timing. The ignition timing control is executed by outputting, and further, the control duty signal is outputted to the ISC valve 13 in accordance with the calculated duty ratio to execute the idle speed control or the like. Since the sub computer 42 is a computer dedicated to knock detection processing, detailed description of its operation is omitted.
[0035]
Here, the main computer 41 has functions as main air-fuel ratio control means, reference voltage conversion means, potential difference calculation means, and sub-air-fuel ratio control means related to air-fuel ratio control. Specifically, the ignition switch 46 When the power is turned on by turning ON the electronic control device 40, the data and flag values stored in the RAM 50 are cleared by system initialization (except for the data and flag values stored in the backup RAM 50a), and after system initialization. 2 to 6 are executed at predetermined intervals, and when the DOS control condition is satisfied in the bank-by-bank air-fuel ratio feedback correction coefficient setting routine, that is, the main O2 sensor 27a, the auxiliary O2 sensor 28, And when it is determined that the catalyst is activated, the DOS shown in FIGS. The bank-by-bank air-fuel ratio feedback correction coefficient setting subroutine is used to set the RH bank-side air-fuel ratio feedback correction coefficient λ1 based on the output voltages VF1O2 and VauxO2 of the main 02 sensor 27a and the auxiliary O2 sensor 28, and Based on the output voltage VF2O2, the LH bank side air-fuel ratio feedback correction coefficient λ2 is set. Further, in the potential difference calculation routine shown in FIG. 2, the output voltages VF1O2 and VF2O2 are converted into reference voltages to obtain reference voltages VSF1O2 and VSF2O2, and the potential difference ΔVSO2 between the two normalized outputs VSF1O2 and VSF2O2, that is, empty in both banks. The deviation amount of the fuel ratio is calculated. In the bank-specific fuel injection amount setting routine shown in FIG. 6, the fuel injection amount set for each bank is corrected by the air-fuel ratio feedback correction coefficients λ1, λ2, and the bank-specific air-fuel ratio matches the target air-fuel ratio. The air-fuel ratio control on the LH bank side is corrected by the air-fuel ratio correction coefficient λ3 set based on the potential difference ΔVSO2, and the air-fuel ratio on the LH bank side is changed to the air-fuel ratio on the RH bank side. To match.
[0036]
The bank-specific air-fuel ratio feedback correction coefficient setting routine shown in FIG. 3, the bank-specific air-fuel ratio feedback correction coefficient setting subroutine based on DOS control shown in FIGS. 4 to 5, and the bank-specific fuel injection amount setting routine shown in FIG. Prior to the description, the potential difference calculation routine shown in FIG. 2 will be described. This potential difference calculation routine is executed every predetermined time (for example, 50 ms). First, in step S1, the output voltage VF1O2 of the main O2 sensor 27a is read, and the output voltage VF1O2 is converted into a reference voltage in steps S2 to S7. .
[0037]
In step S2, the maximum output value VF1O2MAX stored in a predetermined address of the RAM 50 is read and compared with the output voltage VF1O2. If VF1O2> VF1O2MAX, the process proceeds to step S3. If VF1O2 ≦ VF1O2MAX, the process proceeds to step S4. Then, the minimum output value VF1O2MIN stored at a predetermined address in the RAM 50 is read and compared with the output voltage VF1O2. The maximum output value VF1O2MAX indicates the maximum value of the output voltage VF1O2 of the main O2 sensor 27a after the power is turned on by turning on the ignition switch 46, and the minimum output value VF1O2MIN is the output of the main O2 sensor 27a after the power is turned on. The minimum value of the voltage VF1O2 is shown. In addition, when the routine is executed for the first time after the electronic control unit 40 is turned on by turning on the ignition switch 46, the maximum output value VF1O2MAX and the minimum output value VF1O2MIN are set to initial values VF1O2MAX ← VF1O2, VF1O2MIN ← VF1O2, respectively. Is done.
[0038]
Then, when the process proceeds from step S2 to step S3, the output maximum value VF1O2MAX and the current output voltage VF1O2 are averaged based on the following formula to calculate a new output maximum value VF1O2MAX, which is stored at a predetermined address in the RAM 50. Update the output maximum value VF1O2MAX.
VF1O2MAX ← {(VF1O2-VF1O2MAX) / 2 n } + VF1O2MAX
Here, n is a constant.
[0039]
On the other hand, if it is determined in step S4 that VF1O2 <VF1O2MIN, the process proceeds to step S5. If VF1O2≥VF1O2MIN, that is, VF1O2MAX≥VF1O2≥VF1O2MIN, the process jumps to step S7.
[0040]
Then, when the process proceeds from step S4 to step S5, the output minimum value VF1O2MIN and the current output voltage VF1O2 are averaged based on the following equation to calculate a new output maximum value VF1O2MIN, which is stored at a predetermined address in the RAM 50. Update the output maximum value VF1O2MIN.
VF1O2MIN ← {(VF1O2-VF1O2MIN) / 2 n } + VF1O2MIN
Here, n is a constant.
[0041]
Then, when the process proceeds from step S3 or step S5 to step S6, the output voltage width VPPMAX1 of the main O2 sensor 27a is calculated from the difference between the output maximum value VF1O2MAX and the output minimum value VF1O2MIN (VPPMAX1 ← VF1O2MAX−VF1O2MIN). The process proceeds to step S7.
[0042]
In step S7, based on the following formula, the output voltage VF1O2 of the main O2 sensor 27a read this time is converted to a reference voltage to calculate a standardized voltage VSF1O2, and the process proceeds to step S8.
VSF1O2 ← VF1O2 × (VPPO / VPPMAX1) −VF1O2MIN
Here, VPPO is a reference voltage width of the main O2 sensor 27a and the sub O2 sensor 27b. For example, if the reference voltage is 0-1V, VPPO = 1000 mV.
[0043]
As shown in FIG. 14 (a), if the output minimum value VF1O2MIN of the output voltage VF1O2 of the main O2 sensor 27a is 0V, VPPMAX1 = VF1O2MAX, and the main O2 detected this time indicated by a broken line in FIG. 14 (b). The output voltage VF1O2 of the sensor 27a is amplified by an amount corresponding to the ratio between the reference voltage width VPPO and the output voltage width VPPMAX1, and becomes a standardized voltage VSF1O2 indicated by a solid line. Note that SL1 in the figure is a slice level for determining whether the air-fuel ratio is lean / rich.
[0044]
Thereafter, when the process proceeds to step S8, the output voltage VF2O2 of the slave O2 sensor 27b is read. In steps S9 to S14, the reference voltage conversion process for the output voltage VF2O2 is performed in the same manner as the reference voltage conversion process for the main O2 sensor output voltage. Do.
[0045]
In step S9, the output voltage VF2O2 is compared with the output maximum value VF2O2MAX read from a predetermined address of the RAM 50. If VF2O2> VF2O2MAX, the process proceeds to step S10. If VF2O2 ≦ VF2O2MAX, the process proceeds to step S11. The output voltage VF2O2 is compared with the output minimum value VF2O2MIN read from a predetermined address of the RAM 50. The maximum output value VF2O2MAX represents the minimum value of the output voltage VF2O2 of the slave O2 sensor 27b after power-on, and the minimum output value VF2O2MIN represents the maximum value of the output voltage VF2O2 of the slave O2 sensor 27b after power-on. As with the above-described maximum output value VF1O2MAX and minimum output value VF1O2MIN of the main O2 sensor 27a, at the time of the first routine execution after the electronic control device 40 is turned on by turning on the ignition switch 46, VF2O2MAX ← VF2O2, VF2O2MIN ← Initial values are respectively set in VF2O2.
[0046]
Then, when the process proceeds from step S9 to step S10, the output maximum value VF2O2MAX and the current output voltage VF2O2 are averaged based on the following formula to calculate a new output maximum value VF2O2MAX, which is stored at a predetermined address in the RAM 50. Update the output maximum value VF2O2MAX.
VF2O2MAX ← {(VF2O2-VF2O2MAX) / 2 n } + VF2O2MAX
Here, n is a constant.
[0047]
On the other hand, if it is determined in step S11 that VF2O2 <VF2O2MIN, the process proceeds to step S12. If VF2O2≥VF2O2MIN, that is, VF2MAX≥VF2O2≥VF2O2MIN, the process jumps to step S14.
[0048]
When the process proceeds from step S11 to step S12, the output minimum value VF2O2MIN and the current output voltage VF2O2 are averaged based on the following equation to calculate a new output maximum value VF2O2MIN, which is stored in a predetermined address of the RAM 50. Update the output maximum value VF2O2MIN.
VF2O2MIN ← {(VF2O2-VF2O2MIN) / 2 n } + VF2O2MIN
Here, n is a constant.
[0049]
When the process proceeds from step S10 or step S12 to step S13, the output voltage width VPPMAX2 of the slave O2 sensor 27b is calculated from the difference between the maximum output value VF2O2MAX and the minimum output value VF2O2MIN (VPPMAX2 ← VF2O2MAX−VF2O2MIN). The process proceeds to step S14.
[0050]
In step S14, based on the following equation, the output voltage VF2O2 of the slave O2 sensor 27b read this time is converted to a reference voltage to calculate a normalized voltage VSF2O2, and the process proceeds to step S15.
VSF2O2 ← VF2O2 × (VPPO / VPPMAX2) −VF2O2MIN
Here, VPPO is a reference voltage width.
[0051]
As shown in FIG. 15A, if the output minimum value VF2O2MIN of the output voltage VF2O2 of the slave O2 sensor 27b is 0V, VPPMAX2 = VF2O2MAX, and the slave O2 detected this time indicated by a broken line in FIG. The output voltage VF2O2 of the sensor 27b is amplified by an amount corresponding to the ratio between the reference voltage width VPPO and the output voltage width VPPMAX2, and becomes a reference voltage VSF2O2 indicated by a solid line. Note that SL2 in the figure is a slice level for determining whether the air-fuel ratio is lean / rich.
[0052]
In step S15, the difference between the standardized voltage VSF1O2 of the main 02 sensor 27a and the standardized voltage VSF2O2 of the sub O2 sensor 27b determines the standardized voltage VSF2O2 of the sub O2 sensor 27b relative to the standardized voltage VSF1O2 of the main O2 sensor 27a. The potential difference ΔVSO2 is calculated (ΔVSO2 ← VSF1O2-VSF2O2), and the routine is exited.
[0053]
Here, since both the reference voltages VSF1O2 and VSF2O2 are converted into reference voltages based on the output characteristics of the O2 sensors 27a and 27b, the potential difference ΔVSO2 of the output value of the sub O2 sensor 27b with respect to the main O2 sensor 27a is calculated from the RH bank. The amount of deviation of the air-fuel ratio of the LH bank with respect to can be accurately grasped without being affected by the deterioration of the O2 sensor. The potential difference VSO2 is referred to in the bank-specific fuel injection amount setting routine of FIG. 6, and the fuel injection amount for each cylinder in the LH bank is corrected according to the potential difference VSO2.
[0054]
Next, the bank-by-bank air-fuel ratio feedback correction coefficient setting routine of FIG. 3 will be described. This bank-specific air-fuel ratio feedback correction coefficient setting routine is executed at each set time, sets the air-fuel ratio feedback correction coefficient for each bank, the main O2 sensor 27a and the auxiliary O2 sensor 28 are active, and each catalytic converter. When it is determined that the catalyst is activated, the air-fuel ratio control is shifted to DOS control using the output of the auxiliary O2 sensor 28.
[0055]
First, in step S21, it is determined whether or not a clamping condition such as a throttle full opening increase correction is performed during deceleration fuel cut. If the clamping condition is satisfied, the process branches to step S30 and the average output value of the auxiliary O2 sensor 28 stored in the RAM 50 is determined. VMauxO2 is cleared, the RH bank air-fuel ratio feedback correction coefficient λ1 is set in step S31, the LH bank air-fuel ratio feedback correction coefficient λ2 is set in step S32, and the routine is exited.
[0056]
The RH bank air-fuel ratio feedback correction coefficient λ1 corrects the fuel injection amount for each cylinder (# 1, # 3, # 5 cylinder) of the RH bank by air-fuel ratio, and the LH bank air-fuel ratio feedback correction coefficient λ2 This is for correcting the fuel injection amount for each cylinder (# 2, # 4, # 6 cylinder). Here, the setting of the air / fuel ratio feedback correction coefficients λ1 and λ2 in the above steps S31 and S32 when the clamping condition is satisfied is performed by clamping the air / fuel ratio feedback correction coefficients λ1 and λ2 to values set according to the clamping condition. The fuel ratio control is open loop control.
[0057]
In step S21, when the clamping condition is not established due to normal operation, the process proceeds to step S22, and the output voltage VauxO2 of the auxiliary O2 sensor 28 is detected. In step S23, the value of the auxiliary O2 sensor activation flag F1 is referred to and cleared. If YES in step S24, the flow advances to step S24. If set, the flow jumps to step S26.
[0058]
The initial value of the auxiliary O2 sensor activation flag F1 is 0, and is set to “1” when it is determined that the auxiliary O2 sensor 28 has been activated, as will be described later, and the electronic control unit 40 is turned on. When the first routine is executed and when it is not yet determined that the auxiliary O2 sensor 28 has been activated, the process proceeds to step S24 to determine whether the auxiliary O2 sensor 28 has been activated.
[0059]
Conditions for determining the activation of the auxiliary O2 sensor 28 are as follows.
1) After the main O2 sensor 27a is in an active state and the air-fuel ratio feedback control shifts to closed loop control.
2) VauxO2 ≧ RCLSR or VauxO2 <RCLSL.
Here, RCLSR and RCLSL are preset values.
3) The state satisfying the above 1) and 2) was the engine rotation, and RINLDS was continued continuously.
[0060]
If it is determined in step S24 that the auxiliary O2 sensor 28 is inactive without satisfying the above condition, the process proceeds to step S31 via step S30, and the RH bank air-fuel ratio feedback correction coefficient λ1 is set. In step S32, the LH bank air-fuel ratio feedback correction coefficient λ2 is set and the routine is exited. At this time, the air-fuel ratio feedback correction coefficients λ1 and λ2 are set in steps S31 and S32 without using the output voltage VauxO2 of the auxiliary O2 sensor 28 and the state of the engine and the main O2 sensor 27a or the sub O2 sensor 27b. When the main O2 sensor 27a or the sub O2 sensor 27b is inactive, the air-fuel ratio feedback correction coefficients λ1 and λ2 are clamped at 1.0, respectively, and the air-fuel ratio control is set to open loop control. When each of the O2 sensors 27a and 27b is active and when the above clamping condition is not established, the RH bank air-fuel ratio feedback correction coefficient λ1 is set based on the output voltage VF1O2 of the main O2 sensor 27a in step S31, and is followed in step S32. Based on the output voltage VF2O2 of the O2 sensor 27b, the LH bank air-fuel ratio The feedback correction coefficient λ2 is set, and air-fuel ratio feedback control is performed for each bank. The setting of the air / fuel ratio feedback correction coefficients λ1 and λ2 and the learning values KLR1 and KLR2 and the learning correction coefficients KBLRC1 and KBLRC2 in the air / fuel ratio learning described later are disclosed in JP-A-5-44540 and JP This is described in detail in JP-A-5-44541.
[0061]
If it is determined in step S24 that all the conditions are satisfied and the auxiliary O2 sensor 28 is activated, the process proceeds to step S25, and the auxiliary O2 sensor activation flag F1 is set.
[0062]
Then, the process proceeds to step S26, and the value of the catalyst activation flag F2 is referred to. This catalyst activation flag F2 is set when it is determined that the catalyst of each catalytic converter has been activated, and its initial value is zero.
[0063]
When it is determined in step S26 that F2 = 0 and the process proceeds to step S27, whether or not the catalytic converter 25a has been activated, for example, the elapsed time set based on the cooling water temperature at the time of engine startup has elapsed since the engine startup. It is determined whether the integrated value of the intake air amount after starting has reached a predetermined amount or the catalyst temperature detected by the catalyst temperature sensor facing the catalytic converter 25a, etc., and the catalyst is determined to be inactive. In step S31, the process proceeds to step S31, where the RH bank air-fuel ratio feedback correction coefficient λ1 is set based on the output voltage VF1O2 of the main O2 sensor 27a. In step S32, the output of the sub O2 sensor 27b is set. Based on the voltage VF2O2, the LH bank air-fuel ratio feedback correction coefficient λ2 is set and the routine is exited. When it is determined that the catalyst is activated, the process proceeds to step S28, and the catalyst activation flag F2 is set.
[0064]
Then, in step S27, it is determined that the catalyst is activated. In step S28, the catalyst activation flag F2 is set, and when the process proceeds to step S29, the main O2 sensor 27a, the sub O2 sensor 27b, and the auxiliary O2 sensor 28 are set. The RH bank air-fuel ratio feedback correction coefficient λ1 and the LH bank air-fuel ratio feedback correction coefficient λ2 are set by DOS control using both of the above and the routine is exited.
[0065]
If the auxiliary O2 sensor activation flag F1 and the catalyst activation flag F2 are both set because the clamping condition is not satisfied, the output voltage VauxO2 of the auxiliary O2 sensor 28 is detected in step S22, and then steps S23 and S26 are performed. The process jumps to step S29, and immediately, the air-fuel ratio feedback correction coefficients λ1 and λ2 are set by DOS control.
[0066]
The setting of the air-fuel ratio feedback correction coefficients λ1 and λ2 by the DOS control in step S29 is executed according to the bank-by-bank air-fuel ratio feedback correction coefficient setting subroutine by the DOS control shown in the flowcharts of FIGS. First, in steps S41 to S51, the RH bank air-fuel ratio feedback correction coefficient λ1 is set. In step S41, the output voltage VF1O2 of the main O2 sensor 27a is read. In step S42, the output voltage VauxO2 of the auxiliary O2 sensor 28 is smoothed. That is, the output voltage VauxO2 of the auxiliary O2 sensor 28 read in step S22 of the bank-by-bank air-fuel ratio feedback correction coefficient setting routine and the average output value VMauxO2 calculated at the previous routine execution stored in a predetermined address of the RAM 50. Based on the above, the current average output value VMauxO2 is calculated from the following equation, and the average output value VMauxO2 stored at a predetermined address in the RAM 50 is updated.
VMauxO2 ← {(VauxO2-VMauxO2) / 2 na } + VMauxO2
Here, na is a constant.
[0067]
In step S43, based on the average output value VMauxO2 of the auxiliary O2 sensor 28, an integral amount IPHOS and a proportional amount (skip amount) PPHOS are obtained. The integral amount IPHOS and the proportional amount PPHOS are I and P minutes set according to the comparison result between the average output value VMauxO2 and the slice level for air-fuel ratio determination, and the average output value VMauxO2 crosses the slice level. When reversed.
[0068]
Thereafter, in step S44, the integral amount IPHOS and the proportional amount PPHOS are added to the auxiliary O2 sensor correction coefficient PHOS calculated at the previous routine execution stored in the predetermined address of the RAM 50, and a new auxiliary O2 sensor correction coefficient PHOS is obtained. Is set (PHOS ← PHOS + IPHOS + PPHOS).
[0069]
Then, in steps S45 to S48, it is determined whether or not the auxiliary O2 sensor correction coefficient PHOS is within an appropriate range. If the auxiliary O2 sensor correction coefficient PHOS is outside the appropriate range, the auxiliary O2 sensor correction coefficient PHOS is corrected. First, in step S45, it is determined whether the auxiliary O2 sensor correction coefficient PHOS is lower than the lower limit value PHMIN. If PHOS <PHMIN, the process branches to step S46, and the auxiliary O2 sensor correction coefficient PHOS is set at the lower limit value PHMIN. Then, the process proceeds to step S49. If PHOS ≧ PHMIN, the process proceeds to step S47 to determine whether the auxiliary O2 sensor correction coefficient PHOS is higher than the upper limit value PHMAX. If PHOS> PHMAX, the process branches to step S48, the auxiliary O2 sensor correction coefficient PHOS is set at the upper limit value PHMAX, and the process proceeds to step S49. When PHOS ≦ PHMAX, it is determined that the auxiliary O2 sensor correction coefficient PHOS calculated this time is within the appropriate range, and the process directly proceeds to step S49.
[0070]
In step S49, the proportional amount (skip amount) PU1 and the integral amount IU1 are set from the comparison result between the output voltage VF1O2 of the main O2 sensor 27a and the slice level SL1 (see FIG. 14A). When the output voltage VF1O2 crosses the slice level SL1, the proportional amount PU1 and the integral amount IU1 are inverted.
[0071]
Thereafter, in step S50, the auxiliary O2 sensor correction coefficient PHOS is added to the proportional amount PU1 to obtain the current P1 portion (proportional amount). In step S51, the RH bank air-fuel ratio feedback correction calculated at the previous routine execution time. The proportional amount P1 and the integral amount IU1 are added to the coefficient λ1 to set a new RH bank air-fuel ratio feedback correction coefficient λ1 (λ1 ← λ1 + P1 + IU1).
[0072]
Next, in steps S52 to S55, the LH bank air-fuel ratio feedback correction coefficient λ2 is set. In step S52, the output voltage VF2O2 of the slave O2 sensor 27b is read. In step S53, the proportional amount (skip amount) is obtained from the comparison result between the output voltage VF2O2 of the slave O2 sensor 27b and the slice level SL2 (see FIG. 15A). ) PU2 and integration amount IU2 are set. When the output voltage VF2O2 crosses the slice level SL2, the proportional amount PU2 and the integral amount IU2 are inverted.
[0073]
Thereafter, in step S54, the auxiliary O2 sensor correction coefficient PHOS is added to the proportional amount PU2 to obtain the current P2 (proportional amount), and in step S55, the LH bank air-fuel ratio feedback correction calculated at the previous routine execution time. The proportional amount P2 and the integral amount IU2 are added to the coefficient λ2, and a new LH bank air-fuel ratio feedback correction coefficient λ2 is set (λ2 ← λ2 + P2 + IU2), and the routine is exited.
[0074]
Although the air-fuel ratio feedback correction coefficient is not set for each bank, the setting of the air-fuel ratio feedback correction coefficient by DOS control is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-29738 and Japanese Patent Application No. 7-52742 by the present applicant. Is described in detail.
[0075]
The air-fuel ratio feedback correction coefficients λ1 and λ2 are used when setting the bank-specific fuel injection pulse widths Ti1 and Ti2 for determining the fuel injection amount for each bank in the bank-specific fuel injection amount setting routine shown in FIG.
[0076]
Next, the bank-specific fuel injection amount setting routine will be described with reference to FIG. First, in step S61, a basic fuel injection pulse width TP corresponding to the basic fuel injection amount is calculated from the following equation based on the intake air amount Q and the engine speed N.
TP ← K × Q / N
Here, K is an injector characteristic correction constant.
[0077]
Next, in step S62, based on the cooling water temperature Tw by the cooling water temperature sensor 21, the throttle opening by the throttle opening sensor 12a, the idle output by the idle switch 12b, etc., the cooling water temperature correction, acceleration / deceleration correction, full opening increase correction, after idling Various kinds of increase correction coefficients COEF related to the increase correction and the like are set, the process proceeds to step S63, and the above-described both air-fuel ratio feedback correction coefficients λ1, λ2 are read.
[0078]
In step S64, the engine speed N and the basic fuel injection pulse width TP representing the engine load are used as parameters and stored in the RH bank air-fuel ratio learning value table of the backup RAM 50a that has learned the air-fuel ratio state on the RH bank side. The RH bank air-fuel ratio learning correction coefficient KBLRC1 is set by searching for the air-fuel ratio learning value KLR1 that is present and performing interpolation calculation.
[0079]
Next, in step S65, as in step S64, the engine speed N and the basic fuel injection pulse width TP are used as parameters to store in the LH bank air-fuel ratio learning value table of the backup RAM 50a that has learned the air-fuel ratio state on the LH bank side. The air-fuel ratio learning value KLR2 that has been set is searched and the LH bank air-fuel ratio learning correction coefficient KBLRC2 is set by interpolation calculation.
[0080]
The air-fuel ratio learning values KLR1 and KLR2 are the values of the intake air amount measuring system such as the intake air amount sensor 10 and the fuel of the injector 14 and the like, as disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-44541 by the applicant. This is for correcting variations in the production time of the system or deviations in the air-fuel ratio due to changes over time. When an air-fuel ratio feedback condition is established by O2 sensor activation or the like, the engine rotation divided into a plurality in the air-fuel ratio learning value table When the air-fuel ratio feedback correction coefficients λ1 and λ2 repeat the air-fuel ratio rich / lean by the proportional integral control a predetermined number of times in one operation region among the operation regions with the number N and the basic fuel injection pulse width TP, The learning values KLR1 and KLR2 stored in the corresponding region are updated according to the average value of the fuel ratio feedback correction coefficients λ1 and λ2. Air-fuel ratio feedback correction coefficient .lambda.1, the center value of λ2 is set to be respectively the reference value (= 1.0), and to keep the air-fuel ratio of the both banks to the stoichiometric air-fuel ratio.
[0081]
Next, in step S66, a correction amount Ks for correcting an LH bank air-fuel ratio correction coefficient LSHOS, which will be described later, is set by referring to the table with interpolation calculation using the potential difference ΔVSO2 and the intake air amount Q as parameters. To do. FIG. 7 shows the characteristics of the table. When the potential difference ΔVSO2 is a positive value, the air-fuel ratio of the LH bank detected by the secondary O2 sensor 27b is shifted to the lean side with respect to the air-fuel ratio of the RH bank detected by the main O2 sensor 27a. As the intake air amount Q is larger and the potential difference ΔVSO2 is larger on the plus side and the air-fuel ratio of the LH bank is shifted to the lean side, a larger correction amount Ks is stored on the plus side to increase the fuel increase. . When the potential difference ΔVSO2 is a negative value, the air / fuel ratio of the LH bank detected by the sub O2 sensor 27b is shifted to the rich side with respect to the air / fuel ratio of the RH bank detected by the main O2 sensor 27a. The larger the intake air amount Q, the larger the potential difference ΔVSO2 is on the minus side, and the more the air-fuel ratio of the LH bank is shifted to the rich side, the larger the correction amount Ks on the minus side is stored to increase the fuel reduction amount. Has been.
[0082]
In step S67, the LH bank air-fuel ratio correction coefficient LSHOS set at the previous routine execution is read, and the correction amount Ks is added to the LH bank air-fuel ratio correction coefficient LSHOS, so that the current LH bank air-fuel ratio correction coefficient LSHOS is added. Is calculated.
[0083]
Thereafter, the process proceeds to step S68, where the LH bank air-fuel ratio correction coefficient LSHOS is added to the LH bank air-fuel ratio learning correction coefficient KBLRC2, and the LH bank air-fuel ratio for making the LH bank air-fuel ratio coincide with the RH bank air-fuel ratio. A correction coefficient λ3 is set.
[0084]
Thereafter, in step S69, a voltage correction coefficient Ts for interpolating the invalid injection time of the injector 14 is set based on the terminal VB voltage of the battery 45, and the process proceeds to step S70.
[0085]
In step S70, the final fuel injection pulse width Ti1 for determining the fuel injection amount for the fuel injection target cylinder in the RH bank is set. In step S71, the final fuel injection amount for the fuel injection target cylinder in the LH bank is determined. A typical fuel injection pulse width Ti2 is set.
[0086]
That is, in step S70, the basic fuel injection pulse width TP calculated in step S61 is emptied by the various increase correction coefficients COEF set in step S62 and the RH bank air-fuel ratio feedback correction coefficient λ1 read in step S63. In addition to correcting the fuel ratio, learning correction is performed using the RH bank air-fuel ratio learning correction coefficient KBLRC1 set in step S64, and further, voltage correction is performed using the voltage correction coefficient Ts set in step S69 to obtain the RH bank fuel injection pulse width Ti1. Calculate from the formula.
[0087]
Ti1 ← TP × COEF × λ1 × KBLRC1 + Ts
In step S71, the basic fuel injection pulse width TP is corrected by the air fuel ratio by the various increase correction coefficients COEF and the LH bank air / fuel ratio feedback correction coefficient λ2 read in step S63, and calculated in step S68. The air-fuel ratio is corrected with the LH bank air-fuel ratio correction coefficient λ3, and the voltage is corrected with the voltage correction coefficient Ts set in step S69 to calculate the LH bank fuel injection pulse width Ti2 from the following equation.
[0088]
Ti2 ← TP × COEF × λ2 × λ3 + Ts
In step S72, the fuel injection pulse widths Ti1 and Ti2 set for each bank are set in the injection timer provided for each cylinder, and the routine is exited. Then, the injection timer is started at a predetermined timing, a drive pulse signal of the fuel injection pulse width Ti1, Ti2 is output to the injector 14 of the fuel injection target cylinder, and a predetermined amount of fuel is injected from the injector 14. .
[0089]
As described above, in this embodiment, the output voltage VF1O2 of the main O2 sensor 27a and the output voltage VF2O2 of the sub O2 sensor 27b are temporarily converted into a reference voltage, and the standardized output voltage is calculated. Since the air-fuel ratio is corrected so that the air-fuel ratio of the LH bank matches the air-fuel ratio of the RH bank based on the potential difference ΔVSO2 between the VSF1O2 and VSF2O2, the output voltage of one of the O2 sensors 27a and 27b is deteriorated or the like Even if it decreases, the deviation of the air-fuel ratio of the LH bank relative to the RH bank can be accurately detected without being affected by deterioration or the like. As a result, good air-fuel ratio control performance can be obtained.
[0090]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the air-fuel ratio sensor is not limited to the O2 sensor, but may be a wide-range air-fuel ratio sensor, and may have three or more cylinder banks.
[0091]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the output voltage of the main air-fuel ratio sensor disposed in the exhaust system of one cylinder bank and the output voltage of the sub-air-fuel ratio sensor disposed in the exhaust system of another cylinder bank are The reference voltage is converted, and based on the potential difference between the standardized voltage of the main air-fuel ratio sensor and the standardized voltage of the sub-air-fuel ratio sensor, the air-fuel ratio of the sub-air-fuel ratio sensor side cylinder bank to the main air-fuel ratio sensor-side cylinder bank is changed. The amount of deviation is calculated, and based on this amount of deviation, the air-fuel ratio of the secondary air-fuel ratio sensor side cylinder bank is corrected to match the air-fuel ratio of the main air-fuel ratio sensor side cylinder bank, so the output voltage of each air-fuel ratio sensor deteriorates Even if it is reduced due to, etc., the deviation of the air-fuel ratio of the sub air-fuel ratio sensor side cylinder bank with respect to the air-fuel ratio of the main air-fuel ratio sensor side cylinder bank without being affected by deterioration The can be detected, this on the basis of the shift amount by matching the air-fuel ratio of the two cylinder banks, good air-fuel ratio control performance is obtained as a whole system, it is possible to improve the exhaust emission.
[0092]
or, By standardizing the output voltage of each air-fuel ratio sensor according to the ratio of the output voltage width detected by the difference between the maximum value and the minimum value of the output voltage of each air-fuel ratio sensor and the reference voltage width, Since the output voltage is relatively standardized corresponding to the eigenvalue of the fuel ratio sensor, the deviation of the air fuel ratio can be detected more accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a potential difference calculation routine.
FIG. 3 is a flowchart showing a bank-specific air-fuel ratio feedback correction coefficient setting routine.
FIG. 4 is a flowchart showing a bank-specific air-fuel ratio feedback correction coefficient setting subroutine by DOS control.
FIG. 5 is a flowchart showing a bank-specific air-fuel ratio feedback correction coefficient setting subroutine by DOS control (continued).
FIG. 6 is a flowchart showing a bank-specific fuel injection amount setting routine;
FIG. 7 is a conceptual diagram of a correction amount setting table.
FIG. 8 is an overall schematic diagram of the engine.
FIG. 9 is a front view of a crank rotor and a crank angle sensor.
FIG. 10 is a front view of a first crank rotor and a first crank angle sensor.
FIG. 11 is a front view of a second crank rotor and a second crank angle sensor.
FIG. 12 is a front view of a cam rotor and a cam angle sensor.
FIG. 13 is a circuit configuration diagram of an electronic control system.
FIG. 14 is a time chart showing the relationship between the output voltage of the main O2 sensor and the standardized voltage.
FIG. 15 is a time chart showing the relationship between the output voltage of the slave O2 sensor and the standardized voltage.
[Explanation of symbols]
1 engine
14 Injector
24a, 24b Exhaust pipe (exhaust system)
27a Main O2 sensor (main air-fuel ratio sensor)
27b Sub O2 sensor (sub air-fuel ratio sensor)
40 Electronic control unit
VF1O2 (Main O2 sensor) output voltage
VF2O2 (sub O2 sensor) output voltage
VF1O2MAX, VF2O2MAX maximum output value
VF1O2MIN, VF2O2MIN output minimum value
VPPMAX1, VPPMAX2 output voltage width
VPPO reference voltage width
VSF1O2, VSF2O2 standardized voltage
ΔVSO2 potential difference
λ3 Air-fuel ratio correction factor

Claims (1)

複数のシリンダバンクの排気系に空燃比センサを各々配設し、
上記各空燃比センサの出力値に基づき各々独立に各バンクの空燃比をフィードバック制御するエンジンの空燃比制御装置において、
上記各空燃比センサの1つを主空燃比センサとすると共に、他の空燃比センサを従空燃比センサとし、
上記主空燃比センサの出力電圧に基づき該主空燃比センサ側シリンダバンクの空燃比を制御する主空燃比制御手段と、
上記各空燃比センサの出力電圧の最大値と最小値との差分により該各空燃比センサの出力電圧幅をそれぞれ検出し、該出力電圧幅と上記各空燃比センサに設定されている基準電圧幅との比に応じて上記各空燃比センサの出力電圧を増幅して基準化する基準電圧変換手段と、
基準化後の上記主空燃比センサの出力電圧と上記従空燃比センサの出力電圧との電位差を算出する電位差算出手段と、
上記従空燃比センサの出力電圧に基づき該従空燃比センサ側シリンダバンクの空燃比を設定すると共に、この空燃比を上記電位差に応じて修正し従空燃比センサ側シリンダバンクの空燃比を制御する従空燃比制御手段とを備えることを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
An air-fuel ratio sensor is provided for each exhaust system of a plurality of cylinder banks,
In an air-fuel ratio control device for an engine that feedback-controls the air-fuel ratio of each bank independently based on the output value of each air-fuel ratio sensor,
One of the air-fuel ratio sensors is a main air-fuel ratio sensor, and the other air-fuel ratio sensor is a slave air-fuel ratio sensor.
Main air-fuel ratio control means for controlling the air-fuel ratio of the main air-fuel ratio sensor side cylinder bank based on the output voltage of the main air-fuel ratio sensor;
The output voltage width of each air-fuel ratio sensor is detected by the difference between the maximum value and the minimum value of the output voltage of each air-fuel ratio sensor, and the output voltage width and the reference voltage width set for each air-fuel ratio sensor Reference voltage conversion means for amplifying and standardizing the output voltage of each air-fuel ratio sensor according to the ratio to
A potential difference calculating means for calculating a potential difference between the output voltage of the main air-fuel ratio sensor after the standardization and the output voltage of the sub-air-fuel ratio sensor;
Based on the output voltage of the sub air / fuel ratio sensor, the air / fuel ratio of the sub air / fuel ratio sensor side cylinder bank is set, and the air / fuel ratio is corrected according to the potential difference to control the air / fuel ratio of the sub air / fuel ratio sensor side cylinder bank. An air-fuel ratio control apparatus for an engine, comprising: a sub-air-fuel ratio control means.
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