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JPH0788801B2 - Air-fuel ratio controller for internal combustion engine - Google Patents
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JPH0788801B2 - Air-fuel ratio controller for internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio controller for internal combustion engine

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Publication number
JPH0788801B2
JPH0788801B2 JP20511286A JP20511286A JPH0788801B2 JP H0788801 B2 JPH0788801 B2 JP H0788801B2 JP 20511286 A JP20511286 A JP 20511286A JP 20511286 A JP20511286 A JP 20511286A JP H0788801 B2 JPH0788801 B2 JP H0788801B2
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JP
Japan
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air
fuel ratio
sensor
correction amount
rich
Prior art date
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JP20511286A
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JPS6361743A (en
Inventor
俊成 永井
孝年 増井
歳康 勝野
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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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センサによる空燃比フィードバック
制御に加えて下流側のO2センサによる空燃比フィードバ
ック制御を行う内燃機関の空燃比制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of use] The present invention relates to an air-fuel ratio sensor (in this specification, an oxygen concentration sensor (O 2 sensor)) upstream and downstream of a catalytic converter.
The provided, relates to an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine which performs air-fuel ratio feedback control by the O 2 sensor downstream in addition to the air-fuel ratio feedback control by the O 2 sensor in the upstream side.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

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

(1) 触媒コンバータの下流では、排気温が低いので
熱的影響が少ない。
(1) Since the exhaust gas temperature is low downstream of the catalytic converter, there is little thermal influence.

(2) 触媒コンバータの下流では、種々の毒が触媒に
トラップされているので下流側O2センサの被毒量は少な
い。
(2) Downstream of the catalytic converter, various poisons are trapped in the catalyst, so 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 (the variation in the output characteristics of the double O 2 can be absorbed by the downstream O 2 sensor. Actually, as shown in FIG. In the O 2 sensor system, O 2
When the output characteristic of the sensor deteriorates, it directly affects the exhaust emission characteristic, whereas in the double O 2 sensor system, the exhaust emission characteristic does not deteriorate even if the output characteristic of the upstream O 2 sensor deteriorates. 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、その上限値もしくは下限値に近い値
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
は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、オープンループの時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 thus may be close to its upper limit value or its 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 the air-fuel ratio feedback control, if the air-fuel ratio changes to 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 and the air-fuel ratio The fluctuation margin of the 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 open-loop time air-fuel ratio deviation becomes large, and At the time of switching from the open loop to the air-fuel ratio feedback control, it takes time for the control air-fuel ratio to reach the required level, 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]

しかしながら、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定数た
とえばスキップ制御定数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比補正係数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、この結
果、学習補正量FGHACは本来の値からずれる。従って、
上流側、下流側O2センサの両方による空燃比フィードバ
ック制御からオープンループに切替わると、上記学習補
正量値FGHACのずれ分だけベース空燃比がずれ、燃費の
悪化、ドライバビリティの悪化、HC,CO,NOXエミッショ
ンの悪化等を招く。
However, in the double O 2 sensor system, when air-fuel ratio feedback control is performed by both the upstream and downstream O 2 sensors, the air-fuel ratio feedback control constants such as the skip control constants RSR and RSL are emptied by the downstream O 2 sensor. Due to the fuel ratio feedback control, it is 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 ratio correction coefficient FAF immediately before the skip becomes a predetermined value, for example, 1.0, the average value FAFAV is the average of the air-fuel ratio correction coefficient FAF. Since the value is not accurately represented, that is, the true air-fuel ratio deviation is not represented, erroneous learning is performed, and as a result, the learning correction amount FGHAC deviates from the original value. Therefore,
When the air-fuel ratio feedback control by both upstream and downstream O 2 sensors is switched to open loop, the base air-fuel ratio is displaced by the amount of the deviation of the learning correction amount value FGHAC, fuel efficiency is deteriorated, drivability is deteriorated, HC, CO, NO X Emissions may be deteriorated.

他方、下流側O2センサによる空燃比フィードバック制御
が停止されてスキップ制御定数RSR,RSLが対称(RSR=RS
L)となっているが(たとえばオンアイドル時)、上流
側O2センサによる空燃比フィードバック制御が行われ、
且つスキップ直前の空燃比補正係数FAFの平均値FAFAVが
1.0になるように学習補正量FGHACを演算すると、この場
合、平均値FAFAVは空燃比補正係数FAFの平均値をほぼ正
確に表わしている。従って、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から上流側O2セン
サのみによる空燃比フィードバック制御へ、または逆の
切替が行われた場合、たとえばオフアイドル状態からオ
ンアイドル状態へ、または逆の切替が行われた場合、学
習補正量FGHACのずれ分だけ空燃比フィードバック制御
により補正され、従って、このような過渡時にはベース
空燃比がずれ、やはり、燃費の悪化、ドライバビリティ
の悪化、HC,CO,NOXエミッションの悪化等を招くことに
なる。
On the other hand, the air-fuel ratio feedback control by the downstream O 2 sensor is stopped and the skip control constants RSR and RSL are symmetric (RSR = RS
However, the air-fuel ratio feedback control is performed by the upstream O 2 sensor,
Moreover, the average value FAFAV of the air-fuel ratio correction coefficient FAF immediately before the skip is
When the learning correction amount FGHAC is calculated so as to be 1.0, in this case, the average value FAFAV almost accurately represents the average value of the air-fuel ratio correction coefficient FAF. Therefore, the upstream side, the air-fuel ratio feedback control by both the downstream O 2 sensor to the upstream O 2 sensor only air-fuel ratio feedback control by, or when a reverse switching is performed, for example, from the off idle state to the on idle , Or vice versa, the learning correction amount FGHAC is corrected by the air-fuel ratio feedback control by the amount of deviation, and therefore the base air-fuel ratio is deviated during such a transition, which also deteriorates fuel consumption and drivability. , HC, CO, NO X emission will be worsened.

従って、本発明の目的は、誤学習を防止したダブル空燃
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 that prevents erroneous learning.

〔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1図に示され
る。
A means for solving the above problems is shown in FIG.

即ち、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、第2の空燃比センサの出力に応じて空燃比
フィードバック制御定数を演算する制御定数演算手段
と、第2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、空燃比補正量の平均値が所定値に収束
するように学習補正量を演算する学習手段と、空燃比補
正量の非対称性が所定範囲内か否かを判別する非対称性
判別手段と、空燃比補正量の非対称性が所定範囲外のと
きに前記学習制御手段の動作を禁止する禁止手段と、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。
That is, first and second air-fuel ratio sensors, 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 the concentrations of specific components in the exhaust gas, Control constant calculation means for calculating an air-fuel ratio feedback control constant according to the output of the second air-fuel ratio sensor, and an air-fuel ratio for calculating an air-fuel ratio correction amount according to the output of the second air-fuel ratio sensor and the air-fuel ratio feedback control constant A correction amount calculation means, a learning means for calculating a learning correction amount so that the average value of the air-fuel ratio correction amount converges to a predetermined value, and an asymmetry for determining whether or not the asymmetry of the air-fuel ratio correction amount is within a predetermined range. Determination means, prohibition means for prohibiting the operation of the learning control means when the asymmetry of the air-fuel ratio correction amount is outside a predetermined range, and the air-fuel ratio of the engine is adjusted according to the air-fuel ratio correction amount and the learning correction amount. Air fuel Comprising an adjustment means.

〔作 用〕[Work]

上述の手段によれば、空燃比フィードバック制御定数た
とえばRSRが所定範囲外のときには、すなわち、空燃比
補正量FAFの非対称(RSR≠RSL)性が大きくなったとき
には、学習は停止され、従って、非対称になる誤学習が
最小限となる。
According to the above-mentioned means, when the air-fuel ratio feedback control constant, for example RSR, is out of the predetermined range, that is, when the asymmetry (RSR ≠ RSL) of the air-fuel ratio correction amount FAF becomes large, the learning is stopped, and therefore the asymmetry. False learning is minimized.

〔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は吸入空気量を直接計測する
ものであって、ポテンショメータを内蔵して吸入空気量
に比例したアナログ電圧の出力信号を発生する。この出
力信号は制御回路10のマルチプレクサ内臓A/D変換器101
に供給されている。ディストリビュータ4には、その軸
がたとえばクランク角に換算して720゜毎に基準位置検
出用パルス信号を発生するクランク角センサ5およびク
ランク角に換算して30゜毎に基準位置検出用パルス信号
を発生するクランク角センサ6が設けられている。これ
らクランク角センサ5,6のパルス信号は制御回路10の入
出力インターフェイス102に供給され、このうち、クラ
ンク角センサ6の出力はCPU103の割込み端子に供給され
る。
FIG. 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 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 a built-in multiplexer in the control circuit 10.
Is being supplied to. The distributor 4 includes a crank angle sensor 5 whose axis generates a reference position detecting pulse signal every 720 ° converted into a crank angle, and a reference position detecting pulse signal every 30 ° converted into a crank angle. A crank angle sensor 6 for generating is provided. The pulse signals of the crank angle sensors 5 and 6 are supplied to the input / output interface 102 of the control circuit 10, and the output of the crank angle sensor 6 is supplied to the interrupt terminal of the CPU 103.

さらに、吸気通路2には各気筒毎に燃料供給系から加圧
燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴射弁7が設け
られている。
Further, the intake passage 2 is provided with a fuel injection valve 7 for supplying pressurized fuel from the fuel supply system to the intake port for each cylinder.

また、機関本体1のシリンダブロックのウォータジャケ
ット8には、冷却水の温度を検出するための水温センサ
9が設けられている。水温センサ9は冷却水の温度THW
に応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この出力
もA/D変換器101に供給されている。
The water jacket 8 of the cylinder block of the engine body 1 is provided with a water temperature sensor 9 for detecting the temperature of the cooling water. The water temperature sensor 9 is the temperature of the cooling water THW
Generates an electric signal of analog voltage according to. This output is also supplied to the A / D converter 101.

排気マニホールド11より下流の排気系には、排気ガス中
の3つの有害成分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でA/D変換器101
に発生する。
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 that outputs different output voltage by the control circuit 10 depending on whether the air-fuel ratio is lean or rich with respect to the theoretical air-fuel ratio.
Occurs in.

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
PU103の外に、ROM104,RAM105、バックアップRAM106、ク
ロック発生回路107等が設けられている。
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
A ROM 104, a RAM 105, a backup RAM 106, a clock generation circuit 107, and the like are provided outside the PU 103.

また、制御回路10において、ダウンカウンタ108、フリ
ップフロップ109、および駆動回路110は燃料噴射弁7を
制御するためのものである。すなわち、後術のルーチン
において、燃料噴射量TAUが演算されると、燃料噴射量T
AUがダウンカウンタ108にプリセットされると共にフリ
ップフロップ109もセットされる。この結果、駆動回路1
10燃料噴射弁7の付勢を開始する。他方、ダウンカウン
タ108がクロック信号(図示せず)を計数して最後にそ
のキャリアウト端子が“1"レベルとなったときに、フリ
ップフロップ109がセットされて駆動回路110は燃料噴射
弁7の付勢を停止する。つまり、上述の燃料噴射量TAU
だけ燃料噴射弁7は付勢され、従って、燃料噴射量TAU
に応じた量の燃料が機関本体1の燃焼室に送り込まれる
ことになる。
Further, in the control circuit 10, the down counter 108, the flip-flop 109, and the drive circuit 110 are for controlling the fuel injection valve 7. That is, when the fuel injection amount TAU is calculated in the postoperative routine, the fuel injection amount T
The AU is preset in the down counter 108 and the flip-flop 109 is also set. As a result, drive circuit 1
10 Start energizing the fuel injection valve 7. On the other hand, when the down counter 108 counts a clock signal (not shown) and finally its carry-out terminal becomes the "1" level, the flip-flop 109 is set and the drive circuit 110 causes the fuel injection valve 7 to operate. Stop energizing. That is, the above fuel injection amount TAU
Only 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、CPU103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RAM105の所定領域に格納される。つ
まり、RAM105におけるデータQおよびTHWは所定時間毎
に更新されている。また、回転速度データNeはクランク
角センサ6の30゜CA毎割込みによって演算されてRAM105
の所定領域に格納される。
The intake air amount data Q of the air flow meter 3 and the cooling water temperature data THW are fetched by an A / D conversion routine executed every predetermined time and stored in a predetermined area of the RAM 105. That is, the data Q and THW in the RAM 105 are updated every predetermined time. The rotation speed data Ne is calculated by the interrupt of the crank angle sensor 6 at every 30 ° CA and is calculated by the RAM 105.
Is stored in a predetermined area of.

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430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 430, 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
して取組み、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
かリーンか判別する。空燃比がリーン(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CDLY1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
のディレイカインタCDLY1が負か否かを判別し、CDLY1<
0であればステップ411にてCDLY1を0とし、ステップ41
2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TDR1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 to work, and in step 403 V 1 is compared voltage V R1
It is determined whether 0.45V or less, that is, whether the air-fuel ratio is rich or lean. If the air-fuel ratio is lean (V 1 ≦ V R1 ), it is determined in step 404 whether the first delay counter CDLY1 is positive, and if CDLY1> 0, in step 405.
Set CDLY1 to 0, and proceed to step 406. Step 407,408
Then, the first delay counter CDLY1 is guarded with 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. And The minimum value TDL1
Is a lean delay time for holding the judgment that the state is rich even if there is a change from rich to lean in the output of the upstream O 2 sensor 13, and is defined as a negative value.
On the other hand, if rich (V 1 > VR 1) , in step 410, the first
It is determined whether the delay canceler CDLY1 of is negative or not, and CDLY1 <
If it is 0, CDLY1 is set to 0 in step 411, and step 41
Go to 2. 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 TDR1, the first air-fuel ratio flag F1 is set to "1" in step 415. (Rich) The maximum value TDR1 is the rich delay time for holding the judgment that the output is the lean state even if there is a change from the lean to the rich in the output of the upstream O 2 sensor 13, and is defined as a positive value. It

ステップ416では、第1の空燃比フラグF1の符号が反転
したか否かを判別する、すなわち遅延処理後の空燃比が
反転したか否かを判別する。空燃比が反転していれば、
ステップ417にて、学習条件が満たされているか否かを
判別する。学習条件は、たとえば、 i)冷却水温THWが70℃<THW<90℃であること、 ii)吸入空気量変化ΔQが一定値より小さい安定な状態
が一定期間持続したこと、 等である。学習条件が満たされたときにはステップ418
に進み、その他の場合はステップ420に組む。
In step 416, it is determined whether or not the sign of the first air-fuel ratio flag F1 has been inverted, that is, it is determined whether the air-fuel ratio after the delay process has been inverted. If the air-fuel ratio is reversed,
In step 417, it is determined whether or not the learning condition is satisfied. The learning conditions are, for example, i) the cooling water temperature THW is 70 ° C. <THW <90 ° C., ii) the intake air amount change ΔQ is smaller than a certain value, and is stable for a certain period of time. When the learning conditions are satisfied, step 418
Otherwise go to step 420.

ステップ418では、後述の第7図のルーチンにより演算
された空燃比フィードバック制御定数、この場合、リッ
チスキップ量RSRが所定範囲以 X1<RSR<X2 内か否かを判別する。X1はたとえば2%、X2はたとえば
6%である。つまり、この範囲内にある場合には、後述
の空燃比補正係数FAFの非対称性は許容できる程度であ
り、ほぼ対称とみなしてステップ419の学習ステップに
進む。逆に、この範囲外にある場合は、空燃比補正係数
FAFの非対称性が大きく、この結果、誤学習すなわち学
習補正量FGHACの誤補正を防止するために、ステップ420
に進み、学習制御を禁止する。
In step 418, it is determined whether or not the air-fuel ratio feedback control constant calculated by the routine of FIG. 7, which will be described later, in this case, the rich skip amount RSR is within a predetermined range, X 1 <RSR <X 2 . X 1 is, for example, 2%, and X 2 is, for example, 6%. In other words, if it is within this range, the asymmetry of the air-fuel ratio correction coefficient FAF, which will be described later, is tolerable, and is regarded as almost symmetrical, and the learning step of step 419 is proceeded to. Conversely, if it is outside this range, the air-fuel ratio correction coefficient
The FAF has a large asymmetry, and as a result, in order to prevent erroneous learning, that is, erroneous correction of the learning correction amount FGHAC, step 420
Proceed to and prohibit learning control.

なお、上述の例では、スキップ量RSR,RSLを可変とする
システムで説明したが、スキップ量RSR,RSLの一方の
み、積分量KIR,KILの一方のみ、あるいは遅延時間TDR1,
TDL1の一方のみを可変とするシステムでも、可変とされ
る制御量が所定範囲内か否かにより学習許可、禁止を決
定できる。
In the above example, the system in which the skip amount RSR, RSL is variable has been described, but only one of the skip amount RSR, RSL, only one of the integration amounts KIR, KIL, or the delay time TDR1,
Even in a system in which only one of TDL1 is variable, learning permission / prohibition can be determined depending on whether the variable control amount is within a predetermined range.

ステップ420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421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422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。
At step 420, according to the value of the first air-fuel ratio flag F1,
Determine whether the reversal from rich to lean or from lean to rich. If it is a reversal from rich to lean,
In step 421, FAF ← FAF + RSR is increased in a skip manner, and conversely, when lean is reversed to rich, in step 422, 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423,424,425にて積分処理を行
う。つまり、ステップ423にて、F1=“0"か否かを判別
し、F1=“0"(リーン)であればステップ424にてFAF←
FAF+KIRとし、他方、F1=“1"(リッチ)であればステ
ップ425にてFAF←FAF−KILとする。ここで、積分定数KI
R、KILはスキップ定数RSR,RSLに比して十分小さく設定
してあり、つまり、KIR(KIL)<RSR(RSL)である。従
って、ステップ424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425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 423, 424, 425. That is, in step 423, it is determined whether or not F1 = "0". If F1 = "0" (lean), in step 424 FAF ←
If FAF + KIR, on the other hand, if F1 = "1" (rich), then in step 425, FAF ← FAF-KIL. Where the integration constant KI
R and KIL are set sufficiently smaller than the skip constants RSR and RSL, that is, KIR (KIL) <RSR (RSL). Therefore, step 424 gradually increases the fuel injection amount in the lean state (F1 = "0"), and step 425 in the rich state (F1
= "1") gradually decreases the fuel injection amount.

ステップ421,422,424,425にて演算された空燃比補正係
数FAFはステップ426,427にて最小値たとえば0.8にてガ
ードされ、また、ステップ428,429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 421, 422, 424, 425 is guarded in steps 426, 427 at the minimum value, for example 0.8, and at steps 428, 429, for example, the maximum value.
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431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 431.

第5図は第4図の学習制御ステップ419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
たされており、且つリッチスキップ量RSRが所定範囲内
にある(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 419 of FIG. 4, and as described above, the learning condition is satisfied and rich under the air-fuel ratio feedback control by the upstream O 2 sensor 13. When the skip amount RSR is within the predetermined range (F G = “1”), it is executed every time the air-fuel ratio correction coefficient FAF is skipped.

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+FAF0)/2 ただし、FAF0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、 FAF0←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 + FAF0) / 2, where FAF0 is the FAF value immediately before the previous skip, and in step 502, FAF is calculated next time. In preparation for calculation, set FAF0 ← FAF. 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, in step 508 the learning correction amount FGHAC is decreased by FGHAC ← FGHAC−ΔFGHAC, and in steps 509 and 510 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.

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CDLY1
が最大値TDR1に到達するのに時間を要し、この結果、時
刻t8にて遅延処理後の空燃比信号A/F′が反転される。
つまり、遅延処理後の空燃比信号A/F′は遅延処理前の
空燃比信号A/Fに比べて安定となる。このように遅延処
理後の安定した空燃比信号A/F′にもとづいて第6図
(D)に示す空燃比補正係数FAFが得られる。
FIG. 6 is a timing diagram for supplementarily explaining the operation according to the flowchart of FIG. When the rich / lean air-fuel ratio signal A / F is obtained from the output of the upstream O 2 sensor 13 as shown in FIG. 6 (A), the 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. 6 (C), the delayed air-fuel ratio 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 '
Changes to lean at time t 4 after being held rich only equivalent lean delay time (-TDL1). However, when the air-fuel ratio signal A / F is inverted in a period shorter than the rich delay time TDR1 as at times t 5 , t 6 , and t 7 , the first delay counter CDLY1
Takes a long time 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定数
としてのスキップ量RSR,RSL、積分定数KIR,KIL、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 first air-fuel ratio feedback control constants, the integration constants KIR, KIL, the delay times TDR1, TDL1, or the output V 1 of the upstream O 2 sensor 13 There are a system that makes the comparison voltage V R1 variable and a system that introduces the second air-fuel ratio correction coefficient FAF2.

たとえば、リッチスキップ量RSRを大きくすると、制御
空燃比をリッチ側に移行でき、また、リーンスキップ量
RSLを小さくしても制御空燃比をリッチ側に移行でき、
他方、リーンスキップ量RSLを大きくすると、制御空燃
比をリーン側に移行でき、また、リッチスキップ量RSR
を小さくしても制御空燃比をリーン側に移行できる。
For example, if the rich skip amount RSR is increased, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and the lean skip amount
Even if RSL is reduced, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side,
On the other hand, if the lean skip amount RSL is increased, the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side, and the rich skip amount RSR
The control air-fuel ratio can be shifted to the lean side even if is decreased.

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KIL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。
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. 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 reduced, 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 even if the rich integration constant KIL is reduced. The control air-fuel ratio can be shifted to the lean side. Therefore, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the rich 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定数として
のスキップ量を可変にしたダブルO2センサシステムにつ
いて説明する。
A double O 2 sensor system in which the skip amount as the air-fuel ratio feedback control constant is variable will be described with reference to FIG. 7.

第7図は下流側O2センサ15の出力にもとづいてスキップ
量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、過渡運動
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730,731に進
みスキップ量RSR,RSLを一定値RSRo,RSLoとする。たとえ
ば RSRo=5% RSLo=5% である。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,TD
L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 downstream O 2 sensor 15 is in a closed loop condition. 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 transient motion, 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 730 and 731, and the skip amounts RSR and RSL are set to constant values RSR o and RSL o . For example, RSR o = 5% RSL o = 5%. That is, symmetrical skip control is performed. In this case, other air-fuel ratio feedback control constants KIR, KIL; TDR, TD
If L is also symmetrical, the air-fuel ratio correction coefficient FAF will be controlled symmetrically by the routine of FIG.

ステップ703では、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704にてV2が比較電圧VR2たとえば
0.55V以下か否かを判別する、つまり、空燃比がリッチ
かリーンかを判別する。なお、比較電圧VR2は触媒コン
バータ12の上流、下流で生ガスの影響による出力特性が
異なることおよび劣化速度が異なること等を考慮して上
流値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704〜716は第4図のステップ403〜4
15に相当する。従って、ステップ704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。ステップ717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718〜723に進み、他
方、F2=“1"(リッチ)であればステップ724〜729に進
む。
In step 703, the output V 2 of the downstream O 2 sensor 15 is A / D converted and captured, and in step 704, V 2 is the comparison voltage V R2, for example.
It is determined whether it is 0.55V or less, that is, whether the air-fuel ratio is rich or lean. It should be noted that the comparison voltage V R2 is higher than the comparison voltage V R1 of the output of the upstream value O 2 sensor 13 in consideration of the difference in output characteristics due to the influence of raw gas and the deterioration rate on the upstream and downstream sides of the catalytic converter 12. Set high. Note that steps 704 to 716 are steps 403 to 4 in FIG.
Equivalent to 15. Therefore, the comparison result in step 704 is delayed by the delay times TDR2 and TDL2, and the second air-fuel ratio flag F2 is set. In step 717, it is determined whether or not the second air-fuel ratio flag F2 is "0", and as a result, F2
If = "0" (lean), the process proceeds to steps 718 to 723. If F2 = "1" (rich), the process proceeds to steps 724 to 729.

ステップ718では、RSR←RSR+ΔRS(一定値たとえば0.0
8%)とし、つまり、リッチスキップ量RSRを増大させて
空燃比をリッチ側に移行させる。ステップ719,720で
は、RSRを最大値MAXたとえば6.2%にてガードする。さ
らに、ステップ721にてRSL←RSL−ΔRSとし、つまり、
リッリスキップ量RSLを減少させて空燃比をリッチ側に
移行させる。ステップ722,723では、RSLを最小値MINた
とえば2.5%にてガードする。他方、リッチ(F2=
“1")のときには、ステップ724にてRSR←RSR−ΔRSと
し、つまり、リッチスキップ量RSRを減少させて空燃比
をリーン側に移行させる。ステップ725,726では、RSRを
最小値MINにてガードする。さらに、ステップ727にてRS
L←RSL+ΔRS(一定値)とし、つまり、リーンスキップ
量RSLを増加させて空燃比をリーン側に移行させる。ス
テップ728,729では、RSLを最大値MAXにてガードする。
In step 718, RSR ← RSR + ΔRS (constant value, for example, 0.0
8%), that is, the rich skip amount RSR is increased to shift the air-fuel ratio to the rich side. In steps 719 and 720, RSR is guarded at the maximum value MAX, for example 6.2%. Further, in step 721, RSL ← RSL−ΔRS, that is,
The lilli skip amount RSL is reduced to shift the air-fuel ratio to the rich side. In steps 722 and 723, RSL is guarded with the minimum value MIN, for example, 2.5%. On the other hand, rich (F2 =
If "1"), RSR ← RSR-ΔRS is set in step 724, that is, the rich skip amount RSR is decreased and the air-fuel ratio is shifted to the lean side. In steps 725 and 726, RSR is guarded with the minimum value MIN. Further, in step 727, RS
L ← RSL + ΔRS (constant value), that is, the lean skip amount RSL is increased to shift the air-fuel ratio to the lean side. In steps 728 and 729, RSL is guarded with the maximum value MAX.

上述のごとく演算されたRSR,RSLはRAM105に格納された
後に、ステップ732にてこのルーチンは終了する。
After the RSR and RSL calculated as described above are stored in the RAM 105, this routine ends in step 732.

なお、空燃比フィードバック中に演算されたFAF,RSR,RS
L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、これにより、再始動時
等における運転性向上にも役立つものである。第7図に
おける最小値MINは過渡追従性がそこなわれないレベル
の値であり、また、最大値MINは空燃比変動によるドラ
ビリティの悪化が発生しないレベルの値である。なお、
第4図の所定範囲を規定する値X1,X2は、最小値MINと最
大値MAXとの間に設定されることは言うまでもない。
FAF, RSR, RS calculated during air-fuel ratio feedback
L can be once converted into other values FAF ′, RSR ′, RSR ′ and stored in the backup RAM 106, which also helps improve drivability at the time of restart. The minimum value MIN in FIG. 7 is a value at which the transient followability is not impaired, and the maximum value MIN is a value at which the deterioration of drability due to the air-fuel ratio fluctuation does not occur. In addition,
It goes without saying that the values X 1 and X 2 defining the predetermined range in FIG. 4 are set between the minimum value MIN and the maximum value MAX.

このように、第7図のルーチンによれば、下流側O2セン
サ15の出力がリーンであれば、リッチスキップ量RSRが
徐々に増大され、且つリーンスキップ量RSLが徐々に減
少され、これにより、空燃比はリッチ側へ移行される。
また、下流側O2センサ15の出力がリッチであれば、リッ
チスキップ量RSRが徐々に減少され、且リーンスキップ
量RSLが徐々に増大され、これにより、空燃比はリーン
側へ移行される。
As described above, according to the routine of FIG. 7, if the output of the downstream O 2 sensor 15 is lean, the rich skip amount RSR is gradually increased, and the lean skip amount RSL is gradually decreased. , The air-fuel ratio is shifted to the rich side.
If the output of the downstream O 2 sensor 15 is rich, the rich skip amount RSR is gradually reduced and the lean skip amount RSL is gradually increased, whereby the air-fuel ratio is shifted to the lean side.

第8図は噴射量演算ルーチンであって、所定クランク角
毎たとえは360゜CA毎に実行される。ステップ801ではRA
M105より吸入空気量データQおよび回転速度データNeを
読出して基本噴射量TAUPを演算する。たとえばTAUP←KQ
/Ne(Kは定数)とする。ステップ802にてRAM105より冷
却水温データTHWを読出してROM104に格納された1次元
マップにより暖機増量値FWLを補間計算する。ステップ8
03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804
にて、噴射量TAUをダウンカウンタ108にセットすると共
にフリップフロップ109をセットして燃料噴射を開始さ
せる。そして、ステップ805にてこのルーチンは終了す
る。
FIG. 8 shows an injection amount calculation routine, which is executed every predetermined crank angle, for example, every 360 ° CA. RA in step 801
The intake air amount data Q and the rotation speed data Ne are read from M105 to calculate the basic injection amount TAUP. For example TAUP ← KQ
/ Ne (K is a constant). In step 802, the cooling water temperature data THW is read from the RAM 105, and the warm-up increase value FWL is interpolated by the one-dimensional map stored in the ROM 104. Step 8
In 03, the final injection amount TAU is calculated by TAU ← TAUP · (FAF + FGHAC) · (FWL + α) + β. Note that α and β are correction amounts that are determined by other operating state parameters. Then step 804
At the same time, the injection amount TAU is set in the down counter 108 and the flip-flop 109 is set to start the fuel injection. Then, in step 805, this routine ends.

なお、上述のごとく、噴射量TAUに相当する時間が経過
すると、ダウンカウンタ108のキャリアウト信号によっ
てフリップフロップ109がリセットされて燃料噴射は終
了する。
As described above, when the time corresponding to the injection amount TAU elapses, the flip-flop 109 is reset by the carry-out signal of the down counter 108 and the fuel injection ends.

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
固定し地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。従って、第4図のステップ
418の判定も種々の上流側O2センサによる空燃比フィー
ドバック制御定数に対しても適用できる。たとえば、 X1<RSL<X2 としてもよく、また、|RSR−RSL|の値でもよい。
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,
One of the skip amounts RSR and RSL can be fixed and only the other can be made variable, or one of the delay times TDR1 and TDL1 can be fixed and only the local region 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. Therefore, the steps of FIG.
The determination of 418 can also be applied to the air-fuel ratio feedback control constant by various upstream O 2 sensors. For example, it may be X 1 <RSL <X 2 or may be a value of | RSR−RSL |.

また、吸入空気量センサとして、エアフローメータの代
りに、カルマン渦センサ、ヒートワイヤセンサ等を用い
ることもできる。
Further, as the intake air amount sensor, a Karman vortex sensor, a heat wire sensor, or the like can be used instead of the air flow meter.

さらに、上述の実施例では、吸入空気量および機関の回
転速度に応じて燃料噴射量を演算しているが、吸入空気
圧および機関の回転速度、もしくはスロットル弁開度お
よび機関の回転速度に応じて燃料噴射量を演算してもよ
い。
Further, in the above-described embodiment, the fuel injection amount is calculated according to the intake air amount and the engine rotation speed. However, depending on the intake air pressure and the engine rotation speed, or the throttle valve opening and the engine rotation speed. The fuel injection amount may be calculated.

さらに、上述の実施例では、燃料噴射弁により吸気系へ
の燃料噴射量を制御する内燃機関を示したが、キャブレ
タ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、空燃比フィードバ
ック制御定数が所定範囲にあつて、空燃比補正係数FAF
非対称性が小さいときに学習制御を行っているので、空
燃比補正係数FAFが非対称による学習補正量FGHACの誤補
正を小さくでき、従って、オープンループ時、過渡時等
における燃費の悪化、ドライバビリティの悪化、エミッ
ションの悪化を防止できる。
As described above, according to the present invention, when the air-fuel ratio feedback control constant is within the predetermined range, the air-fuel ratio correction coefficient FAF
Since the learning control is performed when the asymmetry is small, the erroneous correction of the learning correction amount FGHAC due to the asymmetry of the air-fuel ratio correction coefficient FAF can be reduced, and therefore, the fuel consumption is deteriorated during open loop, during transients, and drivability is reduced. It is possible to prevent deterioration and emission deterioration.

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

第1図は本発明の構成を説明するための全体ブロック
図、 第2図はシングルO2センサシステムおよびダブルO2セン
サシステムを説明する排気エミッション特性図、 第3図は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、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
タイミング図である。 1……機関本体、3……エアフローメータ、 4……ディストリビュータ、 5,6……クランク角センサ 10……制御回路、12……触媒コンバータ、 13……上流側(第1の)O2センサ、 15……下流側(第2の)O2センサ。
FIG. 1 is an overall block diagram for explaining the configuration of the present invention, FIG. 2 is an exhaust emission characteristic diagram for explaining a single O 2 sensor system and a double O 2 sensor system, and FIG. 3 is an internal combustion engine according to the present invention. 6 is an overall schematic view showing an embodiment of the air-fuel ratio control device of FIG. 4, FIG. 5, FIG. 7, FIG. 8 and FIG. 8. FIG. 6 is a flow chart for explaining the operation of the control circuit of FIG. 6 is a timing diagram for supplementary explanation of the flowchart 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 (first) O 2 sensor , 15 ...... Downstream (second) O 2 sensor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−134731(JP,A) 特公 昭62−31178(JP,B2) 特公 平6−10445(JP,B2) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP 55-134731 (JP, A) JP 62-31178 (JP, B2) JP 6-10445 (JP, B2)

Claims (5)

【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
ードバック制御定数を演算する制御定数演算手段と、 前記第2の空燃比センサの出力および前記空燃比フィー
ドバック制御定数に応じて空燃比補正量を演算する空燃
比補正量演算手段と、 前記空燃比補正量の平均値が所定値に収束するように学
習補正量を演算する学習手段と、 前記空燃比補正量の非対称性が所定範囲内か否かを判別
する非対称性判別手段と、 前記空燃比補正量の非対称性が所定範囲外のときに前記
学習制御手段の動作を禁止する禁止手段と、 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, a control constant calculating means for calculating the air-fuel ratio feedback control constant according to the output of the second air-fuel ratio sensor, and an output of the second air-fuel ratio sensor and the air-fuel ratio feedback control constant Air-fuel ratio correction amount calculating means for calculating an 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 value, and asymmetry of the air-fuel ratio correction amount Is within a predetermined range, an asymmetry determining means, a prohibiting means for inhibiting the operation of the learning control means when the asymmetry of the air-fuel ratio correction amount is outside a predetermined range, the air-fuel ratio correction amount and The above Air-fuel ratio control system for an internal combustion engine having a, and the air-fuel ratio adjusting means for adjusting the air-fuel ratio of the engine in accordance with the learning correction amount.
【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】前記非対称性判別手段が、リッチ側スキッ
プ定数とリーン側スキップ定数との差に基づいて非対称
性を判別するもの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 of the internal combustion engine according to claim 1, wherein the asymmetry determining means determines asymmetry based on a difference between the rich-side skip constant and the lean-side skip constant. Control device.
【請求項4】前記非対称性判別手段が、リッチ側積分定
数とリーン側積分定数との差に基づいて非対称度性を判
別するもの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 empty space of the internal combustion engine according to claim 1, wherein the asymmetry determining means determines asymmetry based on a difference between a rich side integration constant and a lean side integration constant. Fuel ratio control device.
【請求項5】前記非対称性判別手段が、リッチ側遅延時
間とリーン側遅延時間との差に基づいて非対称性を判別
するもの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 of the internal combustion engine according to claim 1, wherein the asymmetry determining means determines asymmetry based on a difference between the rich-side delay time and the lean-side delay time. Control device.
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