JP2011149344A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排出ガスの酸素濃度を検出する酸素濃度センサの出力の検出誤差を、燃料カット中、排気通路内が大気雰囲気状態となったときに校正する内燃機関の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that calibrates the detection error of the output of an oxygen concentration sensor that detects the oxygen concentration of exhaust gas of the internal combustion engine when the exhaust passage is in an atmospheric condition during fuel cut. It is.
近年の電子制御化された自動車では、内燃機関の排気通路に、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサを設け、この酸素濃度センサの出力値に基づいて各種制御を実行することで、排気エミッションの改善等を図る技術が各種提案されている。例えば、ガソリンを燃料とするガソリンエンジンでは、酸素濃度センサの出力値により実空燃比を算出するとともに、その実空燃比と目標空燃比との偏差に基づいて空燃比フィードバック制御を実行し、これにより、排気エミッションの改善を図っている。 In recent electronically controlled automobiles, an exhaust gas passage of an internal combustion engine is provided with an oxygen concentration sensor for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas, and various controls are executed based on the output value of the oxygen concentration sensor. Various techniques for improving emissions have been proposed. For example, in a gasoline engine using gasoline as fuel, the actual air-fuel ratio is calculated from the output value of the oxygen concentration sensor, and air-fuel ratio feedback control is executed based on the deviation between the actual air-fuel ratio and the target air-fuel ratio. We are trying to improve exhaust emissions.
しかし、酸素濃度センサは、製造ばらつき（すなわち、個体差）や経時劣化に起因して、検出誤差が生じるという問題がある。そこで、内燃機関の運転中に燃料カットを実行した時に排気通路内が大気雰囲気となることを利用して、その燃料カット中に酸素濃度センサの出力値を大気の酸素濃度とみなし、酸素濃度センサの出力値と酸素濃度との関係を較正する大気補正を実行する技術がある（例えば、特許文献１、２参照）。
However, the oxygen concentration sensor has a problem that a detection error occurs due to manufacturing variations (that is, individual differences) and deterioration with time. Therefore, using the fact that when the fuel cut is performed during the operation of the internal combustion engine, the exhaust passage becomes an atmospheric atmosphere, the output value of the oxygen concentration sensor is regarded as the atmospheric oxygen concentration during the fuel cut, and the oxygen concentration sensor There is a technique for executing atmospheric correction that calibrates the relationship between the output value and the oxygen concentration (see, for example,
例えば、特許文献１の「内燃機関用制御装置」では、燃料カットの実行状態において、酸素濃度センサの出力値の時間当たり変化量が、第１所定値を超える状態から同所定値以下に変化した時に、大気補正を実行する。つまり、酸素濃度センサの出力値の傾きが緩やかで安定した状態で、大気補正を実行する。さらに、特許文献１の「内燃機関用制御装置」では、燃料カットの実行状態において、燃料カット開始後の吸入空気量の積算値が第２所定値以上になった時に、大気補正を実行する。
For example, in the “control device for an internal combustion engine” of
また、特許文献２の「内燃機関の制御装置」では、大気補正をする判定条件に、所定時間経過後の酸素濃度センサの出力が所定値以上という条件を加えるとの記載がある。
In addition, in the “control device for an internal combustion engine” of
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
上記特許文献１では、酸素濃度センサ周辺の酸素濃度が大気の酸素濃度になったことを精度よく判定することができ、大気補正の精度を高めることができるとしている。しかし、通常運転中の燃料カット時間は、数秒程度であり、完全に大気状態にならない場合がほとんどである。そのため、燃料カット終了時点まで、排気ガス中のＨＣ濃度による影響により、酸素濃度センサ出力の変化量が、ある程度存在することが大半となる。
However, the prior art has the following problems.
In
一方、酸素濃度センサ出力の変化量が極力小さい状態となるには、燃料カット状態を長時間に渡り継続しなければならない。その結果、大気補正の機会が減少してしまう。 On the other hand, in order for the change amount of the oxygen concentration sensor output to be as small as possible, the fuel cut state must be continued for a long time. As a result, the opportunity for atmospheric correction is reduced.
また、実験の結果より、ある程度、酸素濃度センサ出力の変化量が大きい方が、大気状態に早く収束していることを示すことが分かった。これは、燃料カット中の酸素濃度センサ出力の変化量が急なほど、ＨＣが速やかに掃気され、ＨＣ濃度の絶対量が減少していることを示しているためである。換言すると、酸素濃度センサ出力の変化量が少なく安定している状態は、ＨＣ濃度の絶対量が小さく大気状態に近い状態を示している他に、ＨＣ濃度の絶対量が大きく、減少度も小さいことを示している。 Moreover, it has been found from the experimental results that a larger amount of change in the output of the oxygen concentration sensor to some extent indicates that it is quickly converged to the atmospheric state. This is because HC is quickly scavenged and the absolute amount of HC concentration decreases as the change amount of the oxygen concentration sensor output during fuel cut increases. In other words, the state in which the change amount of the oxygen concentration sensor output is small and stable indicates a state in which the absolute amount of HC concentration is small and close to the atmospheric state, and the absolute amount of HC concentration is large and the degree of decrease is small. It is shown that.
ＨＣ濃度の絶対量が大きい理由は、運転状態によって異なる吸気管付着等によるＨＣ成分が多い、あるいは、エンジン回転数、吸入空気量等によるＨＣを掃気する速度が遅いことが原因と考えられる。従って、酸素濃度センサ出力の変化量が小さくなるという判断では、大気補正の精度確保には不十分であるといえる。 The reason why the absolute amount of HC concentration is large is thought to be that there are many HC components due to attachment of the intake pipe, etc., which differ depending on the operating state, or that the speed of scavenging HC due to the engine speed, intake air amount, etc. is slow. Therefore, it can be said that the determination that the amount of change in the oxygen concentration sensor output is small is insufficient to ensure the accuracy of atmospheric correction.
また、空気量の積算値が所定値以上とする判断も、燃料カット継続時間を要するために補正機会が減少するだけでなく、運転状態によるＨＣ成分のばらつきによる判定値設定の困難さ等、あらゆる運転状態を考慮すると、大気補正の精度確保には不十分といえる。さらに、実際に、ＨＣ濃度を計測するために、新たにセンサを追加するためには、コストアップが必要となってしまう。 In addition, the determination that the integrated value of the air amount is equal to or greater than the predetermined value not only reduces the chance of correction due to the fuel cut duration, but also makes it difficult to set the determination value due to variations in the HC component depending on the operating state. Considering the operating conditions, it can be said that it is insufficient to ensure the accuracy of atmospheric correction. Furthermore, in order to actually add a new sensor to measure the HC concentration, it is necessary to increase the cost.
一方、上記特許文献２では、酸素濃度が所定値以上となった時点から空燃比センサの大気補正を始めるので、大気補正の精度を高めることができるとしている。ここで、本大気補正の目的は、酸素濃度センサの出力に対する酸素濃度の関係のばらつきを補正するものである。しかしながら、本補正の条件に用いる酸素濃度は、酸素濃度センサの出力値によるもので、ばらつきを含んだものであるため、必ずしも大気補正の精度を高めるとは言えない。
On the other hand, in
具体的には、実施の形態１の中で後述する、Ａ／Ｆと酸素濃度センサのセンサ電流との関係を示す図３を用いて説明する。この図３は、基本特性Ｉを実線にて示し、この基本特性Ｉに対して特性誤差を有する出力特性Ｉ１、Ｉ２をそれぞれ一点鎖線、二点鎖線で示している。ここで、Ａ／Ｆ＝大気（酸素濃度＝２０．９％）の場合で比較すると、基準特性Ｉではセンサ電流＝Ｉａｉｒであるのに対し、特性Ｉ１ではセンサ電流＝Ｉａｉｒ１、特性Ｉ２ではセンサ電流＝Ｉａｉｒ２となっている。 Specifically, a description will be given with reference to FIG. 3 showing the relationship between the A / F and the sensor current of the oxygen concentration sensor, which will be described later in the first embodiment. In FIG. 3, the basic characteristic I is indicated by a solid line, and the output characteristics I1 and I2 having characteristic errors with respect to the basic characteristic I are indicated by a one-dot chain line and a two-dot chain line, respectively. Here, when A / F = atmosphere (oxygen concentration = 20.9%), the sensor current = Iair in the reference characteristic I, whereas the sensor current = Iair1 in the characteristic I1, and the sensor current in the characteristic I2. = Iair2.
例えば、特許文献２に記載されている酸素濃度センサの出力が所定値以上で大気補正を実施する際の所定値を、基本特性の大気出力（Ｉａｉｒ）近辺に設定するとする。この場合、基本特性を有している酸素濃度センサは、大気状態の酸素濃度近傍を示しており、大気補正判定条件としては適切と考えられる。
For example, it is assumed that a predetermined value for performing atmospheric correction when the output of the oxygen concentration sensor described in
しかし、本来大気補正にて校正したい特性誤差を有する出力特性Ｉ２に対しては、大気状態の酸素濃度近傍であるにもかかわらず、判定値を越えず、大気補正が実施できないこととなる。従って、大気補正の機会が減少してしまう。また、出力特性Ｉ１に対しては、未だ大気状態の酸素濃度近傍へ達していないにもかかわらず条件が成立し、大気補正を実施してしまい、大気補正精度が低下する結果を招く。さらに、実際に、ＨＣ濃度を計測するために、新たにセンサを追加するためには、コストアップが必要となってしまう。 However, for the output characteristic I2 having a characteristic error that is originally desired to be calibrated by atmospheric correction, the determination value is not exceeded and the atmospheric correction cannot be performed even though the oxygen concentration is close to the atmospheric state. Therefore, the opportunity for atmospheric correction is reduced. For the output characteristic I1, the condition is satisfied even though the vicinity of the oxygen concentration in the atmospheric state has not been reached, and the atmospheric correction is performed, resulting in a decrease in the atmospheric correction accuracy. Furthermore, in order to actually add a new sensor to measure the HC concentration, it is necessary to increase the cost.
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、大気補正の機会を減らすことなく、酸素濃度センサの補正精度を向上させ、酸素濃度センサの出力値を用いた各種制御の精度を高めることができる内燃機関の制御装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and improves the correction accuracy of the oxygen concentration sensor without reducing the opportunity for atmospheric correction, and performs various controls using the output value of the oxygen concentration sensor. It is an object to obtain a control device for an internal combustion engine that can improve the accuracy of the engine.
本発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関の排気通路を流れる排出ガスの酸素濃度に応じた電気信号を出力する酸素濃度センサと、酸素濃度センサの出力に応じて内燃機関の燃焼室への燃料供給を制御し、所定の運転条件の成立に伴い燃料供給を停止して燃料カットを実行するとともに、その燃料カットの実行中における酸素濃度センサの出力値に基づいて、出力値と実際の酸素濃度との対応のずれを補正するための出力補正値を算出して大気補正処理を実施する制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、制御手段は、燃料カット開始後における酸素濃度センサの出力の変化量を検出する変化量検出手段を有し、変化量検出手段により検出された燃料カット開始後の第１所定区間における酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第１の変化量と、第２所定区間における酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第２の変化量とに基づいて、大気補正処理の実施形態を変更するものである。 An internal combustion engine control apparatus according to the present invention includes an oxygen concentration sensor that outputs an electrical signal corresponding to the oxygen concentration of exhaust gas flowing through an exhaust passage of the internal combustion engine, and a combustion chamber of the internal combustion engine according to the output of the oxygen concentration sensor. The fuel supply is stopped when the predetermined operating conditions are satisfied, the fuel cut is executed, and the fuel cut is performed. Based on the output value of the oxygen concentration sensor during the fuel cut, the output value and the actual In a control device for an internal combustion engine, which includes an output correction value for correcting a deviation in correspondence with the oxygen concentration and performing atmospheric correction processing, the control means includes an oxygen concentration sensor after the start of fuel cut Per unit time of the output of the oxygen concentration sensor in the first predetermined section after the start of the fuel cut detected by the change amount detecting means. A first change amount, based on the second amount of change per unit time output of the oxygen concentration sensor in the second predetermined interval, and changes the embodiment of atmospheric correction processing.
本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、燃料カット開始後の第１所定区間における酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第１の変化量と、第２所定区間における酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第２の変化量から推定された大気状態への収束状態に基づいて大気補正処理の実施形態を変更することにより、大気補正の機会を減らすことなく、酸素濃度センサの補正精度を向上させ、酸素濃度センサの出力値を用いた各種制御の精度を高めることができる内燃機関の制御装置を得ることができる。 According to the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the first change amount per unit time of the output of the oxygen concentration sensor in the first predetermined section after the start of the fuel cut and the output of the oxygen concentration sensor in the second predetermined section. By changing the embodiment of the atmospheric correction processing based on the convergence state to the atmospheric state estimated from the second variation per unit time, the correction accuracy of the oxygen concentration sensor without reducing the opportunity for atmospheric correction It is possible to obtain a control device for an internal combustion engine that can improve the accuracy of various controls using the output value of the oxygen concentration sensor.
以下、本発明の内燃機関の制御装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。 A preferred embodiment of a control apparatus for an internal combustion engine of the present invention will be described below with reference to the drawings.
実施の形態１．
本実施の形態１は、内燃機関である車両用ガソリンエンジンを対象に、エンジン制御システムを構築するものとしている。そして、このエンジン制御システムにおいては、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）を中心として、燃料噴射制御や点火時期制御等を実施することとしている。
In the first embodiment, an engine control system is constructed for a vehicular gasoline engine that is an internal combustion engine. In this engine control system, fuel injection control, ignition timing control, and the like are performed centering on an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU).
先ずは、エンジン制御システムの全体構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態１におけるエンジン制御システムの全体概略構成図である。図１に示すエンジン１０において、吸気管１１の最上流部には、エアクリーナ１２が設けられ、このエアクリーナ１２の下流側には、吸入空気量を検出するためのエアフロメータ１３が設けられている。エアフロメータ１３の下流側には、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ１５によって開度調節されるスロットルバルブ１４が設けられている。
First, the overall configuration of the engine control system will be described. FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of an engine control system according to
スロットルバルブ１４の開度（スロットル開度）は、スロットルアクチュエータ１５に内蔵されたスロットル開度センサにより検出されるようになっている。スロットルバルブ１４の下流側には、サージタンク１６が設けられ、このサージタンク１６には、吸気管圧力を検出するための吸気管圧力センサ１７が設けられている。また、サージタンク１６には、エンジン１０の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１８が接続されており、吸気マニホールド１８において、各気筒の吸気ポート近傍には、燃料を噴射供給する電磁駆動式の燃料噴射弁１９が取り付けられている。
The opening degree of the throttle valve 14 (throttle opening degree) is detected by a throttle opening degree sensor built in the
エンジン１０の吸気ポートおよび排気ポートには、それぞれ吸気バルブ２１および排気バルブ２２が設けられている。そして、吸気バルブ２１の開動作により、空気と燃料との混合気が燃焼室２３内に導入され、排気バルブ２２の開動作により、燃焼後の排ガスが排気管２４に排出される。
An intake valve 21 and an exhaust valve 22 are provided at an intake port and an exhaust port of the
エンジン１０のシリンダヘッドには、気筒毎に点火プラグ２７が取り付けられており、点火プラグ２７には、点火コイル等よりなる点火装置（図示略）を通じて、所望とする点火時期において高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ２７の対向電極間に火花放電が発生し、燃焼室２３内に導入した混合気が着火され、燃焼に供される。
A spark plug 27 is attached to the cylinder head of the
排気管２４には、排出ガス中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等を浄化するための三元触媒等の触媒３１が設けられている。そして、この触媒３１の上流側には、排ガスを検出対象として混合気の空燃比（酸素濃度）を検出するためのＡ／Ｆセンサ３２が設けられている。Ａ／Ｆセンサ３２は、ジルコニア等からなる板状の固体電解質の両面に多孔質電極を設けたセンサ素子を用いたものである。
The
このＡ／Ｆセンサ３２は、センサ素子の各電極側雰囲気中の酸素分圧が異なる場合に、各電極間にその酸素分圧比に応じた起電力が発生することを利用して、周囲雰囲気中の酸素濃度を検出するものである。例えば、センサ素子がいわゆる電池素子として動作すること、あるいは、各電極を利用してセンサ素子に電流を流すと、その電流に応じて一方の電極側（負極）から他方の電極側（正極）に酸素が汲み出され、センサ素子がいわゆるポンプ素子として動作することを利用して、周囲雰囲気中の酸素濃度を検出することができる。なお、Ａ／Ｆセンサ３２には、センサ素子を所定の活性状態に保持するためのヒータが一体で設けられている。 The A / F sensor 32 utilizes the fact that an electromotive force corresponding to the oxygen partial pressure ratio is generated between the electrodes when the oxygen partial pressures in the atmospheres on the electrodes of the sensor element are different. It detects the oxygen concentration. For example, when the sensor element operates as a so-called battery element, or when a current is passed through the sensor element using each electrode, from one electrode side (negative electrode) to the other electrode side (positive electrode) depending on the current By utilizing the fact that oxygen is pumped and the sensor element operates as a so-called pump element, the oxygen concentration in the ambient atmosphere can be detected. The A / F sensor 32 is integrally provided with a heater for maintaining the sensor element in a predetermined active state.
また、エンジン１０のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ３３や、エンジンの所定クランク角毎に矩形状のクランク角信号を出力するクランク角度センサ３５が取り付けられている。その他、本エンジン制御システムでは、ドライバによるアクセル操作量を検出するアクセルセンサ３６や、大気圧を検出する大気圧センサ３７が設けられている。
A cooling water temperature sensor 33 that detects the cooling water temperature and a crank angle sensor 35 that outputs a rectangular crank angle signal for each predetermined crank angle of the engine are attached to the cylinder block of the
ＥＣＵ３８は、周知の通り、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等よりなるマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）３９を主体として構成されている。そして、ＥＣＵ３８は、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、その都度のエンジン運転状態に応じてエンジン１０の各種制御を実施する。
As is well known, the ECU 38 is mainly composed of a microcomputer 39 (hereinafter referred to as a microcomputer) composed of a CPU, ROM, RAM, EEPROM, and the like. Then, the ECU 38 executes various control programs stored in the ROM, thereby performing various controls of the
すなわち、ＥＣＵ３８のマイコン３９には、前述した各種センサから各々検出信号が入力される。そして、マイコン３９は、随時入力される各種の検出信号に基づいて、燃料噴射量や点火時期等を演算し、燃料噴射弁１９や点火装置の駆動を制御する。マイコン３９は、燃料噴射量の詳細な制御として、都度のエンジン運転状態に基づいて目標空燃比を設定するとともに、Ａ／Ｆセンサ３２の出力値により算出した実空燃比が目標空燃比に一致するよう、空燃比フィードバック制御を実施する。
That is, detection signals are input to the
また、ＥＣＵ３８には、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ素子に流れる電流（前記一対の電極間に流れるセンサ電流）を計測するためのセンサ制御回路４０が設けられている。このセンサ制御回路４０は、センサ電流を計測する電流計測部を備えており、その電流計測部での電流計測により得られたセンサ電流信号を所定の増幅率にて増幅した後、マイコン３９に出力する。
The ECU 38 is provided with a sensor control circuit 40 for measuring a current flowing through the sensor element of the A / F sensor 32 (a sensor current flowing between the pair of electrodes). The sensor control circuit 40 includes a current measuring unit that measures the sensor current, amplifies the sensor current signal obtained by the current measurement in the current measuring unit with a predetermined amplification factor, and then outputs the amplified signal to the
図２は、本発明の実施の形態１におけるＡ／Ｆと酸素濃度センサのセンサ電流との関係を示す図である。例えば、Ａ／Ｆ＝ストイキ（１４．７）、すなわち、酸素濃度＝０％である場合のセンサ電流は、０［ｍＡ］であり、Ａ／Ｆ＝大気、すなわち、酸素濃度＝２０．９％である場合のセンサ電流は、Ｉａｉｒ［ｍＡ］である関係が、あらかじめ規定されており、マイコン３９内に記憶されている。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the A / F and the sensor current of the oxygen concentration sensor according to
ところで、Ａ／Ｆセンサ３２に流れるセンサ電流は、個体差や経時劣化等に起因してばらつき、そのセンサ電流のばらつきによってＡ／Ｆとセンサ電流との関係にずれが発生する。図３は、本発明の実施の形態１におけるＡ／Ｆと酸素濃度センサのセンサ電流との関係に発生するずれの状態を示す図である。この図３は、Ａ／Ｆとセンサ電流との関係を表す基本特性Ｉを実線にて示し、この基準特性Ｉに対して特性誤差を有する出力特性Ｉ１、Ｉ２をそれぞれ一点鎖線、二点鎖線で示している。
By the way, the sensor current flowing through the A / F sensor 32 varies due to individual differences, deterioration with time, and the like, and deviations in the relationship between the A / F and the sensor current occur due to variations in the sensor current. FIG. 3 is a diagram showing a state of deviation occurring in the relationship between the A / F and the sensor current of the oxygen concentration sensor according to
ここで、Ａ／Ｆ＝大気（酸素濃度＝２０．９％）の場合で比較すると、基準特性Ｉでは、センサ電流＝Ｉａｉｒであるのに対し、特性Ｉ１では、センサ電流＝Ｉａｉｒ１、特性Ｉ２では、センサ電流＝Ｉａｉｒ２となっている。このセンサ電流のばらつきにより、Ａ／Ｆの検出精度が低下する。そこで、本実施の形態１では、燃料カット実行中に、Ａ／Ｆセンサ３２の出力値（センサ電流）に基づいて、当該出力値とＡ／Ｆ（大気状態での酸素濃度）との対応のずれを補正するための大気補正を実行する。 Here, when A / F = atmosphere (oxygen concentration = 20.9%), the sensor current = Iair in the reference characteristic I, whereas the sensor current = Iair1 and the characteristic I2 in the characteristic I1. , Sensor current = Iair2. Due to variations in the sensor current, the A / F detection accuracy is lowered. Therefore, in the first embodiment, the correspondence between the output value and A / F (oxygen concentration in the atmospheric state) is determined based on the output value (sensor current) of the A / F sensor 32 during the fuel cut. Perform atmospheric correction to correct the deviation.
具体的には、マイコン３９は、所定の運転条件、例えば、アクセル操作量が０であり、かつエンジン回転速度が所定値以上であることを判定し、燃料噴射弁１９による燃料噴射を一時的に停止する燃料カットを実行する。そして、燃料カットの実行により排気管２４内が大気雰囲気となった状態下で、Ａ／Ｆセンサ３２の出力値（センサ電流）を計測するとともに、そのセンサ電流と同センサ電流の大気基準値（Ｉａｉｒ）とによる算出式である下式（１）により、補正ゲインを算出する。
補正ゲイン＝大気基準値（Ｉａｉｒ）／燃料カット時のセンサ電流計測値 （１）
Specifically, the
Correction gain = Atmospheric reference value (Iair) / Measured sensor current when fuel is cut (1)
補正ゲインは、Ａ／Ｆとセンサ電流との関係において、基本特性からのセンサ電流のずれを表す出力補正値である。例えば、空燃比フィードバック制御に際し、Ａ／Ｆセンサ３２の出力値（センサ電流）を補正ゲインにより補正するとともに、その補正後のセンサ電流により実空燃比を算出する。これにより、Ａ／Ｆセンサ３２の個体差や経時劣化等に関係なく、実空燃比を正確に求めることができ、空燃比フィードバック制御の精度が向上する。 The correction gain is an output correction value that represents the deviation of the sensor current from the basic characteristics in the relationship between the A / F and the sensor current. For example, in the air-fuel ratio feedback control, the output value (sensor current) of the A / F sensor 32 is corrected by the correction gain, and the actual air-fuel ratio is calculated from the corrected sensor current. As a result, the actual air-fuel ratio can be obtained accurately regardless of individual differences of the A / F sensors 32, deterioration with time, etc., and the accuracy of the air-fuel ratio feedback control is improved.
この補正ゲインは、ＥＣＵ３８内のＥＥＰＲＯＭに学習値として記憶され、適宜更新される。なお、バックアップ用メモリとして、ＥＥＰＲＯＭに代えて、バックアップＲＡＭを用いることも可能である。 This correction gain is stored as a learning value in the EEPROM in the ECU 38 and is updated as appropriate. As the backup memory, a backup RAM can be used instead of the EEPROM.
ここで、通常運転中の燃料カット時間は、数秒程度であり、完全に大気状態にならない場合がほとんどである。補正精度を向上させるために、なるべく大気に近い状態で大気補正を実施する必要があり、そのためには、Ａ／Ｆセンサ３２の出力値に影響を及ぼす排気ガス中のＨＣ濃度を推定する必要がある。実験の結果、ＨＣ濃度は、Ａ／Ｆセンサ３２の出力値における変化量の大きさと、次のような相関があることが分かった。 Here, the fuel cut time during normal operation is about several seconds, and in most cases, the fuel is not completely in the atmospheric state. In order to improve the correction accuracy, it is necessary to perform atmospheric correction in a state as close to the atmosphere as possible. To that end, it is necessary to estimate the HC concentration in the exhaust gas that affects the output value of the A / F sensor 32. is there. As a result of the experiment, it has been found that the HC concentration has the following correlation with the magnitude of the amount of change in the output value of the A / F sensor 32.
燃料カット開始初期は、吸気管１１の燃料付着等によるＨＣ成分によるＨＣ濃度が増加する領域である。本領域においては、Ａ／Ｆセンサ３２の出力値の変化量が大きい場合は、ＨＣ濃度の増加度合いが小さいことを示しており、Ａ／Ｆセンサ３２の出力値の変化量が小さい場合は、ＨＣ濃度の増加度合いが大きいことを示している。 The initial stage of fuel cut is a region where the HC concentration due to the HC component due to fuel adhering to the intake pipe 11 increases. In this region, when the change amount of the output value of the A / F sensor 32 is large, it indicates that the degree of increase in the HC concentration is small, and when the change amount of the output value of the A / F sensor 32 is small, It shows that the degree of increase in HC concentration is large.
また、以降の領域では、Ａ／Ｆセンサ３２の出力値の変化量が大きい場合は、ＨＣが速やかに掃気されＨＣ濃度が減少していることを示しており、Ａ／Ｆセンサ３２の出力値の変化量が小さい場合は、ＨＣ濃度の減少度合いが低下している状態を示している。 In the subsequent areas, if the amount of change in the output value of the A / F sensor 32 is large, this indicates that the HC is quickly scavenged and the HC concentration decreases, and the output value of the A / F sensor 32 When the amount of change is small, the degree of decrease in HC concentration is decreasing.
図４は、本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置における燃料カット時のＨＣ濃度とセンサ電流の挙動（時間変化）を示す図である。図４に示すように、具体的には、タイミングｔ１で燃料カットが開始された後、まず、吸気管１１の燃料付着等によるＨＣ成分が排気管２４へ流出し、ＨＣ濃度が増加する。その後、燃料カット後に吸入された空気によりＨＣ成分が掃気され、ＨＣ濃度が減少していく。これに対して、Ａ／Ｆセンサ３２の出力であるセンサ電流は、燃料カットが開始されたタイミングｔ１より、ストイキ近辺を出力していた電流値が、リーン方向へ増加していく。
FIG. 4 is a diagram showing the behavior (time change) of the HC concentration and the sensor current at the time of fuel cut in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, specifically, after the fuel cut is started at the timing t1, first, HC components due to fuel adhering to the intake pipe 11 flow out to the
ある時点（図４中のｔ２）で、センサ電流の変化量は低下し、徐々に大気出力であるＩａｉｒへ収束していく。図４で示すように、燃料カット後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流は、燃料カット開始初期のＨＣ濃度が増加する領域と、その後のＨＣ濃度が低下していく領域の大きく２つの傾き（図４中の傾きａ、ｂ）を持って大気出力へと収束していく。そして、センサ電流は、最終的には、大気出力近辺で安定するが、通常の燃料カットの時間では、２つ目の傾き（ｂ）の状態で燃料カット状態が終了する場合がほとんどである。 At a certain time (t2 in FIG. 4), the amount of change in the sensor current decreases and gradually converges to Iair, which is an atmospheric output. As shown in FIG. 4, the sensor current of the A / F sensor 32 after the fuel cut is largely divided into two slopes (an area where the HC concentration increases at the beginning of the fuel cut and an area where the HC concentration decreases thereafter ( It converges to the atmospheric output with the inclinations a and b) in FIG. The sensor current eventually stabilizes in the vicinity of the atmospheric output, but in the normal fuel cut time, the fuel cut state is almost completed in the state of the second slope (b).
図４で示した、燃料カット後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化は、ＨＣ濃度へ影響を及ぼす燃料付着量、吸入空気量等、内燃機関の運転状態によって異なる。そこで、ＨＣ濃度が大きい場合と小さい場合について、具体的に図を用いて説明する。図５は、本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置でＨＣ濃度が大きい場合における燃料カット時のＨＣ濃度とセンサ電流の挙動（時間変化）を示す図である。一方、図６は、本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置でＨＣ濃度が小さい場合における燃料カット時のＨＣ濃度とセンサ電流の挙動（時間変化）を示す図である。 The change in the sensor current of the A / F sensor 32 after the fuel cut shown in FIG. 4 varies depending on the operating state of the internal combustion engine, such as the amount of fuel adhering to the HC concentration and the amount of intake air. Therefore, the case where the HC concentration is large and the case where it is small will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 5 is a diagram showing the behavior (time change) of the HC concentration and the sensor current at the time of fuel cut when the HC concentration is high in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. On the other hand, FIG. 6 is a diagram showing the behavior (time change) of the HC concentration and the sensor current at the time of fuel cut when the HC concentration is small in the control device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.
ＨＣ濃度が大きい場合の図５では、図４に比べ、燃料カット開始初期のセンサ電流の傾き（ａ）が緩やかであり、かつ、次の傾き（ｂ）も緩やかにとなっている。本状態は、吸気管１１の燃料付着等によるＨＣ量が多く、初期のＨＣ濃度の増加度合い、ＨＣ濃度絶対量が大きく、また、以降のＨＣ成分の掃気に時間がかかることを示している。 In FIG. 5 when the HC concentration is high, the slope (a) of the sensor current at the beginning of the fuel cut is gentle and the next slope (b) is also gentle compared to FIG. This state indicates that the amount of HC due to fuel adhering to the intake pipe 11 is large, the initial degree of increase in HC concentration and the absolute amount of HC concentration are large, and the subsequent scavenging of HC components takes time.
一方、ＨＣ濃度が小さい場合の図６では、図４に比べ、燃料カット初期のセンサ電流の傾き（ａ）が急であり、かつ、次の傾き（ｂ）も急となっている。これは、吸気管１１の燃料付着等によるＨＣ量が少なく、初期のＨＣ濃度の増加度合い、ＨＣ濃度絶対量が小さく、また、ＨＣ成分が速やかに掃気されていることを示している。 On the other hand, in FIG. 6 in the case where the HC concentration is small, the slope (a) of the sensor current at the initial stage of the fuel cut is steep and the next slope (b) is steep as compared to FIG. This indicates that the amount of HC due to fuel adhering to the intake pipe 11 is small, the initial degree of increase in HC concentration, the absolute amount of HC concentration is small, and the HC component is quickly scavenged.
さらに、図７は、本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置で掃気性が悪い場合における燃料カット時のＨＣ濃度とセンサ電流の挙動（時間変化）を示す図である。具体的には、図６と比べて、初期のＨＣ濃度は小さいが、掃気が進まず、ＨＣ濃度の減少度合いが小さい例を示している。この場合、図４に比べ、燃料カット初期のセンサ電流の傾き（ａ）が急であるが、次の傾き（ｂ）は緩やかとなっている。これは、センサ電流の傾きは、緩やかで安定しているが、大気状態への収束に時間がかかっていることを示している。 Further, FIG. 7 is a diagram showing the behavior (time change) of the HC concentration and the sensor current at the time of fuel cut when the scavenging performance is poor in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. Specifically, an example is shown in which the initial HC concentration is small as compared with FIG. 6, but the scavenging does not proceed and the degree of decrease in the HC concentration is small. In this case, compared with FIG. 4, the slope (a) of the sensor current at the initial stage of fuel cut is steep, but the next slope (b) is gentle. This shows that the slope of the sensor current is gentle and stable, but it takes time to converge to the atmospheric state.
このように、燃料カット後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化は、ＨＣ濃度の変化度合いを示しており、本情報を用いることにより、大気状態への収束性を推定することができる。 Thus, the change in the sensor current of the A / F sensor 32 after the fuel cut indicates the degree of change in the HC concentration, and the convergence to the atmospheric state can be estimated by using this information.
次に、燃料カット後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の傾きが（ａ）から（ｂ）へ変化する中間点（ｔ２）のセンサ電流値に着目する。この場合、図５、図４、図６（＝図７）の順に、ＨＣ濃度が大きいほど、中間点ｔ２のセンサ電流値が大きいことが分かる。従って、燃料カット初期の吸気管１１の燃料付着等によるＨＣ成分によるＨＣ濃度の大きさと中間点ｔ２のセンサ電流値とは、相関があることが分かる。 Next, attention is paid to the sensor current value at the intermediate point (t2) at which the slope of the sensor current of the A / F sensor 32 after the fuel cut changes from (a) to (b). In this case, it can be seen that the sensor current value at the intermediate point t2 increases as the HC concentration increases in the order of FIG. 5, FIG. 4, and FIG. 6 (= FIG. 7). Therefore, it can be seen that there is a correlation between the magnitude of the HC concentration due to the HC component due to fuel adhering to the intake pipe 11 at the initial stage of the fuel cut and the sensor current value at the intermediate point t2.
つまり、この燃料カット後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の傾きが（ａ）から（ｂ）へ変化する中間点（ｔ２）のセンサ電流値により、燃料カット初期のＨＣ濃度の大きさを推定でき、本情報を用いることにより、大気状態への収束性を推定することができる。 That is, the magnitude of the HC concentration at the initial stage of the fuel cut is estimated from the sensor current value at the intermediate point (t2) at which the slope of the sensor current of the A / F sensor 32 after the fuel cut changes from (a) to (b). The convergence to the atmospheric state can be estimated by using this information.
そこで、本実施の形態１では、燃料カット後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流値に関する第１の変化量（傾き）、第２の変化量、また、第１の変化量（傾き）から第２の変化量（傾き）へ変化するときのセンサ電流値により、大気補正の実施形態を変更することによって、大気補正の精度を確保することとしている。 Therefore, in the first embodiment, the first change amount (slope), the second change amount, and the first change amount (slope) with respect to the sensor current value of the A / F sensor 32 after the fuel cut is calculated. The accuracy of the atmospheric correction is ensured by changing the embodiment of the atmospheric correction according to the sensor current value when changing to a change amount (gradient) of 2.
図８は、本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置における大気補正の実施形態の変更方法を説明するためのタイムチャートである。より具体的には、図８に示す以下の３つの指標に基づいて、大気補正の実施形態を変更する。
[指標１]燃料カット開始後、第１の所定期間（ＫＦＣＴ１〜ＫＦＣＴ３）のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）
[指標２]第２の所定期間（Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値を超えてからＫＦＣＴ３まで）のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流平均値（Ｉａｖｅ）
[指標３]第３の所定期間（ＫＦＣＴ３〜ＫＦＣＴ４）のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）
FIG. 8 is a time chart for explaining a method for changing the embodiment of atmospheric correction in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. More specifically, the embodiment of atmospheric correction is changed based on the following three indices shown in FIG.
[Indicator 1] The peak value (Irpk1) of the amount of change in sensor current of the A / F sensor 32 during the first predetermined period (KFCT1 to KFCT3) after the start of fuel cut.
[Indicator 2] Sensor current average value (Iave) of the A / F sensor 32 in the second predetermined period (from the sensor current change amount peak value (Irpk1) of the A / F sensor 32 exceeding the predetermined value to KFCT3)
[Indicator 3] Peak value (Irpk2) of the sensor current change amount of the A / F sensor 32 in the third predetermined period (KFCT3 to KFCT4)
まず、本大気補正を実施するＡ／Ｆセンサ電流大気補正実施手段の構成について説明する。図９は、本発明の実施の形態１におけるＡ／Ｆセンサ電流大気補正実施手段の構成図である。本実施の形態１におけるＡ／Ｆセンサ電流大気補正実施手段９０１は、燃料カット後経過時間計測手段９０２、燃料カット後第１経過時間設定手段９０３、燃料カット後第２経過時間設定手段９０４、Ａ／Ｆセンサ電流第１変化量検出手段９０５、Ａ／Ｆセンサ電流第２変化量検出手段９０６、Ａ／Ｆセンサ電流平均値算出手段９０７、大気補正実施有無判定手段９０８、大気補正実施タイミング設定手段９０９、およびＡ／Ｆセンサ電流大気補正演算手段９１０を備えて構成されている。 First, the configuration of the A / F sensor current atmospheric correction executing means for performing the atmospheric correction will be described. FIG. 9 is a configuration diagram of the A / F sensor current atmospheric correction executing means according to the first embodiment of the present invention. The A / F sensor current atmospheric correction executing means 901 in the first embodiment includes an elapsed time measuring means 902 after fuel cut, first elapsed time setting means 903 after fuel cut, second elapsed time setting means 904 after fuel cut, A / F sensor current first change amount detection means 905, A / F sensor current second change amount detection means 906, A / F sensor current average value calculation means 907, atmospheric correction execution presence / absence determination means 908, atmospheric correction execution timing setting means 909, and A / F sensor current atmospheric correction calculation means 910.
燃料カット後経過時間計測手段９０２は、燃料カット情報により燃料カット後の経過時間を計測する。燃料カット後第１経過時間設定手段９０３は、吸入空気量情報、また、エンジン回転数情報により燃料カット後の第１経過時間の設定を行う。同様に、燃料カット後第２経過時間設定手段９０４は、吸入空気量情報、また、エンジン回転数情報により燃料カット後の第２経過時間の設定を行う。 The fuel cut elapsed time measuring means 902 measures the elapsed time after the fuel cut based on the fuel cut information. The first elapsed time setting means 903 after the fuel cut sets the first elapsed time after the fuel cut based on the intake air amount information and the engine speed information. Similarly, the second elapsed time setting means 904 after the fuel cut sets the second elapsed time after the fuel cut based on the intake air amount information and the engine speed information.
Ａ／Ｆセンサ電流第１変化量検出手段９０５は、燃料カット後経過時間計測手段９０２による燃料カット後経過時間と、燃料カット後第１経過時間設定手段９０３による燃料カット後第１経過時間設定値により、Ａ／Ｆセンサ電流の第１の変化量を検出する。同様に、Ａ／Ｆセンサ電流第２変化量検出手段９０６は、燃料カット後経過時間計測手段９０２による燃料カット後経過時間と、燃料カット後第２経過時間設定手段９０４による燃料カット後第２経過時間設定値により、Ａ／Ｆセンサ電流の第２の変化量を検出する。 The A / F sensor current first change amount detecting means 905 includes an elapsed time after fuel cut by the fuel cut elapsed time measuring means 902 and a first elapsed time set value after fuel cut by the first elapsed time setting means 903 after fuel cut. Thus, the first change amount of the A / F sensor current is detected. Similarly, the A / F sensor current second change amount detecting means 906 includes a fuel cut elapsed time by the fuel cut elapsed time measuring means 902 and a second elapsed time after the fuel cut by the fuel cut second elapsed time setting means 904. The second change amount of the A / F sensor current is detected based on the time set value.
Ａ／Ｆセンサ電流平均値算出手段９０７は、Ａ／Ｆセンサ電流第１変化量検出手段９０５によるＡ／Ｆセンサ電流の第１の変化量情報と、燃料カット後経過時間計測手段９０２による燃料カット後経過時間と、燃料カット後第２経過時間設定手段９０４による燃料カット後第２経過時間設定値により、Ａ／Ｆセンサ電流平均値を算出する。 The A / F sensor current average value calculation means 907 includes first change amount information of the A / F sensor current by the A / F sensor current first change amount detection means 905, and fuel cut by the fuel cut elapsed time measurement means 902. The A / F sensor current average value is calculated from the post-elapsed time and the second elapsed time set value after fuel cut by the second elapsed time setting means 904 after fuel cut.
大気補正実施有無判定手段９０８は、Ａ／Ｆセンサ電流第１変化量検出手段９０５によるＡ／Ｆセンサ電流第１変化量のピーク値（指標１に相当するＩｒｐｋ１）と、Ａ／Ｆセンサ電流第２変化量検出手段９０６によるＡ／Ｆセンサ電流第２変化量のピーク値（指標３に相当するＩｒｐｋ２）と、Ａ／Ｆセンサ電流平均値算出手段９０７によるＡ／Ｆセンサ電流平均値（指標２に相当するＩａｖｅ）により、大気補正実施有無を判定する。 Atmospheric correction execution presence / absence determining means 908 includes a peak value (Irpk1 corresponding to index 1) of the A / F sensor current first change amount by A / F sensor current first change amount detecting means 905, and the A / F sensor current first change amount. 2 A / F sensor current second change amount peak value (Irpk2 corresponding to the index 3) by the change amount detection means 906 and A / F sensor current average value (index 2) by the A / F sensor current average value calculation means 907. Whether or not atmospheric correction is performed is determined according to Iave).
大気補正実施タイミング設定手段９０９は、Ａ／Ｆセンサ電流第１変化量検出手段９０５によるＡ／Ｆセンサ電流第１変化量と、Ａ／Ｆセンサ電流第２変化量検出手段９０６によるＡ／Ｆセンサ電流第２変化量と、Ａ／Ｆセンサ電流平均値算出手段９０７によるＡ／Ｆセンサ電流平均値と、大気補正実施有無判定手段９０８による大気補正実施判定結果から、大気補正実施タイミングを設定する。
Atmospheric correction execution timing setting means 909 includes an A / F sensor current first change amount detection means 905 and an A / F sensor current second change amount detection means 906 A / F sensor. The atmospheric correction execution timing is set based on the second current change amount, the A / F sensor current average value by the A / F sensor current average
さらに、Ａ／Ｆセンサ電流大気補正演算手段９１０は、燃料カット後経過時間計測手段９０２による燃料カット後経過時間と、大気補正実施タイミング設定手段９０９による大気補正実施タイミング設定値により、Ａ／Ｆセンサ電流の大気補正値を演算する。
Further, the A / F sensor current atmospheric correction calculation unit 910 calculates the A / F sensor based on the elapsed time after fuel cut by the fuel cut elapsed
次に、本実施の形態１における一連の大気補正の処理手順を、フローチャートに基づいて説明する。図１０は、本発明の実施の形態１におけるＡ／Ｆセンサ電流大気補正実施手段９０１による大気補正実施有無を判断するフローチャートである。Ａ／Ｆセンサ電流大気補正実施手段９０１による本処理は、具体的には、ＥＣＵ３８内のマイコン３９により、所定の時間周期（例えば１０ｍｓｅｃ周期）で繰り返し実行される。
Next, a series of atmospheric correction processing procedures in the first embodiment will be described based on a flowchart. FIG. 10 is a flowchart for determining whether or not atmospheric correction is performed by the A / F sensor current atmospheric correction execution unit 901 according to the first embodiment of the present invention. Specifically, this processing by the A / F sensor current atmospheric correction execution unit 901 is repeatedly executed by the
まず、ステップＳ１００１において、燃料カット後経過時間計測手段９０２は、燃料カットの実行中であるか否かを判定する。そして、燃料カット後経過時間計測手段９０２は、燃料カット実行中であると判定した場合には、ステップＳ１００２に進み、燃料カット開始後の経過時間（＝ＦＣｔ）の計測を開始する。
First, in step S1001, the elapsed
次に、ステップＳ１００３へ進み、燃料カット後経過時間計測手段９０２は、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ１）を経過したか否かを判定する。ここで、燃料カット経過時間所定値（ＫＦＣＴ１）は、燃料カット開始後の排気輸送遅れ期間を示し、既燃焼分の排ガスから、未燃焼の吸入空気がＡ／Ｆセンサ３２まで到達するまでのディレー時間を意味している。このディレー時間は、燃料カット開始後、後述するＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の検出に対して、本期間（燃料カット開始からＫＦＣＴ１）での過渡的なＡ／Ｆ変動、例えば、燃料カット直前の燃焼不安定領域、または、燃料噴射弁１９の精度悪化領域での影響を排除するためのものである。 In step S1003, the fuel cut elapsed time measuring means 902 determines whether the fuel cut elapsed time (FCt) has passed a predetermined value (KFCT1). Here, the fuel cut elapsed time predetermined value (KFCT1) indicates an exhaust transportation delay period after the start of fuel cut, and a delay until the unburned intake air reaches the A / F sensor 32 from the exhaust gas for the burnt. It means time. This delay time is a transitional A / F fluctuation in this period (from the fuel cut start to KFCT1), for example, immediately before the fuel cut, with respect to detection of a sensor current of the A / F sensor 32 described later after the fuel cut starts. This is for eliminating the influence in the combustion unstable region of FIG. 5 or the accuracy deterioration region of the fuel injection valve 19.
このディレー時間は、燃料カット後第１経過時間設定手段９０３により設定することができ、この設定により、ＨＣ濃度を推定するためのＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量検出が正確に行われ、大気補正の精度向上が可能となる。従って、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ１）を経過していない場合は、ステップＳ１０１４へ進み、大気補正実施有無判定手段９０８は、大気補正禁止状態と設定する。
This delay time can be set by the first elapsed time setting means 903 after the fuel cut. With this setting, the change amount of the sensor current of the A / F sensor 32 for estimating the HC concentration is accurately detected. The accuracy of atmospheric correction can be improved. Accordingly, if the elapsed time after fuel cut (FCt) has not passed the predetermined value (KFCT1), the process proceeds to step S1014, and the atmospheric correction
なお、燃料カット後第１経過時間設定手段９０３により、本所定値（ＫＦＣＴ１）を吸入空気量に応じて変更することにより、大気補正の精度向上が可能となる。図１１は、本発明の実施の形態１における燃料カット後第１経過時間設定手段９０３によるディレー時間（ＫＦＣＴ１）の算出方法を示すフローチャートである。ステップＳ１１０１において、燃料カット後第１経過時間設定手段９０３は、エアフロメータ１３からの信号を基に演算された吸入空気量から、テーブルデータＴＦＣＴ１を参照し、ディレー時間（ＫＦＣＴ１）を算出する。
Note that the accuracy of atmospheric correction can be improved by changing the predetermined value (KFCT1) according to the intake air amount by the first elapsed time setting means 903 after fuel cut. FIG. 11 is a flowchart showing a method for calculating the delay time (KFCT1) by the first elapsed time setting means 903 after fuel cut in
図１２は、本発明の実施の形態１における吸入空気量とディレー時間との関係を示すグラフであり、この関係がテーブルデータＴＦＣＴ１としてテーブルデータ化されている。図１２で示すように、吸入空気量が大きくなるに従って、設定値が小さくなるような、予め評価によって確認された値がテーブルデータＴＦＣＴ１として記憶されている。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the intake air amount and the delay time in
燃料カット開始後の空気の流れは、吸入空気量が大きいほど速くなり、過渡的なＡ／Ｆ変動も短時間に経過し、大気状態に移行していく。そのため、本所定値（ＫＦＣＴ１）を吸入空気量により変更することにより、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量検出の開始タイミングを適切に設定することができ、大気補正の精度向上が可能となる。 The air flow after the start of the fuel cut becomes faster as the intake air amount is larger, and the transitional A / F fluctuation also passes in a short time and shifts to the atmospheric state. Therefore, by changing the predetermined value (KFCT1) according to the amount of intake air, it is possible to appropriately set the start timing for detecting the amount of change in the sensor current of the A / F sensor 32 and to improve the accuracy of atmospheric correction. Become.
さらに、燃料カット後第１経過時間設定手段９０３により、本所定値（ＫＦＣＴ１）をエンジン回転数に応じて変更することによっても、大気補正の精度向上が可能となる。図１３は、本発明の実施の形態１におけるエンジン回転数とディレー時間との関係を示すグラフであり、この関係がテーブルデータ化されている。図１１のフローチャートの吸入空気量をエンジン回転数に置き換えた処理に相当し、テーブルデータＴＦＣＴ１には、図１３に示すように、エンジン回転数が大きくなるに従って、設定値が小さくなるようなディレー時間の関係を示すテーブルデータが、予め評価によって確認された値として記憶されている。
Further, the accuracy of atmospheric correction can be improved by changing the predetermined value (KFCT1) according to the engine speed by the first elapsed time setting means 903 after fuel cut. FIG. 13 is a graph showing the relationship between the engine speed and the delay time in
燃料カット開始後の空気量の流れは、エンジン回転数が速くなるほど速くなり、過渡的なＡ／Ｆ変動も短時間に経過し、大気状態に移行していく。そのため、本所定値（ＫＦＣＴ１）をエンジン回転数により変更することにより、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量検出の開始タイミングを適切に設定することができ、大気補正の精度向上が可能となる。 The flow of the air amount after the start of the fuel cut becomes faster as the engine speed increases, and the transient A / F fluctuation also passes in a short time and shifts to the atmospheric state. Therefore, by changing the predetermined value (KFCT1) according to the engine speed, it is possible to appropriately set the start timing for detecting the change amount of the sensor current of the A / F sensor 32, and to improve the accuracy of atmospheric correction. Become.
次に、ステップＳ１００３で燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ１）を経過している場合には、ステップＳ１００４へ進み、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値（ＫＲＰＫ１）を超えているか否かを判定する。超えていなければステップＳ１００５へ進み、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ３）を超えているか否かを判定する。 Next, when the elapsed time (FCt) after the fuel cut has passed the predetermined value (KFCT1) in step S1003, the process proceeds to step S1004, and the change amount peak value (Irpk1) of the sensor current of the A / F sensor 32 is reached. Is over a predetermined value (KRPK1). If not, the process proceeds to step S1005, and it is determined whether or not the elapsed time after fuel cut (FCt) exceeds a predetermined value (KFCT3).
ステップＳ１００３のＫＦＣＴ１から、本ステップのＫＦＣＴ３までの区間が、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）を判定する区間である。そして、本区間（ＫＦＣＴ１〜ＫＦＣＴ３）内でＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値（ＫＲＰＫ１）を超えない場合には、ステップＳ１０１４へ進み、大気補正禁止状態と設定されることにより、本燃料カット期間中の大気補正が禁止される。 A section from KFCT1 in step S1003 to KFCT3 in this step is a section in which the first change amount peak value (Irpk1) of the sensor current of the A / F sensor 32 is determined. If the first change amount peak value (Irpk1) of the sensor current of the A / F sensor 32 does not exceed the predetermined value (KRPK1) in this section (KFCT1 to KFCT3), the process proceeds to step S1014, and atmospheric correction is performed. By setting the prohibited state, atmospheric correction during the fuel cut period is prohibited.
ステップＳ１００５において燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ３）を超えていないと判定された場合には、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）を演算する区間中であり、ステップＳ１００６へ進む。そして、Ａ／Ｆセンサ電流第１変化量検出手段９０５は、ステップＳ１００６においてＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の単位時間当たりの変化量（Ｉｒａｔｅ１）を演算し、さらに、ステップＳ１００７においてＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）の演算を行う。その後、ステップＳ１０１４で、大気補正禁止状態とする。 If it is determined in step S1005 that the elapsed time after fuel cut (FCt) does not exceed the predetermined value (KFCT3), the first change amount peak value (Irpk1) of the sensor current of the A / F sensor 32 is calculated. The process proceeds to step S1006. Then, the A / F sensor current first change amount detecting means 905 calculates the change amount (Irate1) per unit time of the sensor current of the A / F sensor 32 in step S1006, and further, in step S1007, the A / F sensor. A change amount peak value (Irpk1) of 32 sensor currents is calculated. Thereafter, in step S1014, the atmospheric correction is prohibited.
ここで、ステップＳ１００４でＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値（ＫＲＰＫ１）を超えている場合は、ステップＳ１００８以降の大気補正許可判定の処理へ進む。以上説明した図１０のフローチャート部分は、燃料カット開始後、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値（ＫＲＰＫ１）を超えることを大気補正許可の条件とする内容である。 If the change amount peak value (Irpk1) of the sensor current of the A / F sensor 32 exceeds the predetermined value (KRPK1) in step S1004, the process proceeds to the atmospheric correction permission determination process in step S1008 and subsequent steps. The flowchart portion of FIG. 10 described above indicates that after the fuel cut is started, that the first change amount peak value (Irpk1) of the sensor current of the A / F sensor 32 exceeds the predetermined value (KRPK1) is a condition for permitting atmospheric correction. It is contents to do.
これにより、燃料カット直後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流に影響を与えるＨＣ濃度の増加状態を推定でき、大気状態の収束性を判断できる。ＨＣ濃度の増加状態の大小により、大気補正実施有無を判断するため、大気補正の機会を増やすことができる。 Thereby, it is possible to estimate an increase state of the HC concentration that affects the sensor current of the A / F sensor 32 immediately after the fuel cut, and to determine the convergence of the atmospheric state. Since the presence / absence of the atmospheric correction is determined based on the increase / decrease state of the HC concentration, the opportunity for atmospheric correction can be increased.
次に、ステップＳ１００４でＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値（ＫＲＰＫ１）を超えていると判断された後のステップＳ１００８以降の処理を説明する。ステップＳ１００８では、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ３）を超えているか否かが判定される。これは、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値（ＫＲＰＫ１）を超えてから、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量検出開始（ＫＦＣＴ３）までの区間を判定している。 Next, processing after step S1008 after it is determined in step S1004 that the sensor current change peak value (Irpk1) of the A / F sensor 32 exceeds the predetermined value (KRPK1) will be described. In step S1008, it is determined whether or not the elapsed time after fuel cut (FCt) exceeds a predetermined value (KFCT3). This is until the second change amount detection start (KFCT3) of the sensor current of the A / F sensor 32 after the peak value (Irpk1) of the change amount of the sensor current of the A / F sensor 32 exceeds the predetermined value (KRPK1). Is determined.
Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量検出開始（ＫＦＣＴ３）タイミングについては、燃料カット開始から、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量検出開始までの時間（ＫＦＣＴ３）を燃料カット後第２経過時間設定手段９０４により設定することができる。これにより、燃料カット開始初期の燃料付着等によるＨＣ濃度増大領域を排除し、以降のＨＣの掃気度合いを正確に判断できることで、大気状態への収束性を確認でき、大気補正の精度を確保できるものである。 Regarding the second change amount detection start (KFCT3) timing of the sensor current of the A / F sensor 32, the time from the start of fuel cut to the start of second change amount detection of the sensor current of the A / F sensor 32 (KFCT3) Can be set by the second elapsed time setting means 904 after fuel cut. This eliminates the HC concentration increase region due to fuel adhesion at the beginning of fuel cut, and allows accurate determination of the degree of scavenging of HC thereafter, thereby confirming the convergence to the atmospheric state and ensuring the accuracy of atmospheric correction. Is.
また、燃料カット後第２経過時間設定手段９０４により、本所定値（ＫＦＣＴ３）を吸入空気量に応じて変更することにより、燃料カット開始初期の燃料付着等によるＨＣ濃度増大領域を正確に判断でき、第２の変化量検出の開始タイミングを適切に設定することができる。 Further, by changing the predetermined value (KFCT3) according to the intake air amount by the second elapsed time setting means 904 after the fuel cut, it is possible to accurately determine the HC concentration increasing region due to fuel adhesion at the beginning of the fuel cut. The start timing of the second change amount detection can be set appropriately.
詳しくは、先の図１１のフローチャートのステップＳ１１０１において、ディレー時間をＫＦＣＴ１からＫＦＣＴ３に、テーブルデータをＴＦＣＴ１からＴＦＣＴ３に置き換えたもので実現できる。これにより、ステップＳ１１０１で、エアフロメータ１３からの信号を基に演算された吸入空気量から、テーブルデータＴＦＣＴ３を参照してディレー時間（ＫＦＣＴ３）を算出することができる。 Specifically, this can be realized by replacing the delay time from KFCT1 to KFCT3 and the table data from TFCT1 to TFCT3 in step S1101 of the flowchart of FIG. Thus, in step S1101, the delay time (KFCT3) can be calculated from the intake air amount calculated based on the signal from the air flow meter 13 with reference to the table data TFCT3.
なお、本テーブルデータＴＦＣＴ３は、先の図１２で示すように、吸入空気量が大きくなるに従って、設定値が小さくなるような、予め評価によって確認された値として記憶されたものである。排出ガスの速度は、吸入空気量が大きいほど速い。このため、空気量によって本所定時間を適切に設定することにより、燃料カット開始初期の燃料付着等によるＨＣ濃度増大領域を適切に排除でき、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量検出の開始タイミングを、適切に設定することができる。 The table data TFCT3 is stored as a value confirmed by evaluation in advance so that the set value decreases as the intake air amount increases, as shown in FIG. The exhaust gas speed increases as the intake air amount increases. For this reason, by appropriately setting the predetermined time according to the air amount, it is possible to appropriately eliminate the HC concentration increase region due to fuel adhesion at the beginning of fuel cut, and the second change amount of the sensor current of the A / F sensor 32. The detection start timing can be set appropriately.
さらに、燃料カット後第２経過時間設定手段９０４により、本所定値（ＫＦＣＴ３）をエンジン回転数に応じて変更することにより、大気補正の精度向上が可能となる。このような処理は、図１１のフローチャートのステップＳ１１０１のディレー時間をＫＦＣＴ１からＫＦＣＴ３に、テーブルデータをＴＦＣＴ１からＴＦＣＴ３に置き換え、さらに吸入空気量をエンジン回転数に置き換えたものに相当する。 Further, the accuracy of atmospheric correction can be improved by changing the predetermined value (KFCT3) according to the engine speed by the second elapsed time setting means 904 after the fuel cut. Such processing corresponds to the processing in which the delay time in step S1101 in the flowchart of FIG. 11 is replaced from KFCT1 to KFCT3, the table data is replaced from TFCT1 to TFCT3, and the intake air amount is replaced by the engine speed.
本テーブルデータＴＦＣＴ３には、先の図１３に示すように、エンジン回転数が大きくなるに従って、設定値が小さくなるようなディレー時間の関係を示すテーブルデータが、予め評価によって確認された値として記憶されている。排出ガスの速度は、エンジン回転数が大きいほど速いため、エンジン回転数によって本所定時間を適切に設定することにより、燃料カット開始初期の燃料付着等によるＨＣ濃度増大領域を適切に排除でき、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量検出の開始タイミングを適切に設定することができる。すなわち、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量検出の開始タイミングを適切に設定することで、大気補正の精度向上が可能となる。 In this table data TFCT3, as shown in FIG. 13, the table data indicating the relationship of the delay time such that the set value decreases as the engine speed increases is stored as a value confirmed in advance by evaluation. Has been. Since the exhaust gas speed increases as the engine speed increases, by appropriately setting this predetermined time according to the engine speed, it is possible to appropriately eliminate the HC concentration increase region due to fuel adhesion at the beginning of fuel cut, etc. The start timing of the second change amount detection of the sensor current of the / F sensor 32 can be set appropriately. That is, it is possible to improve the accuracy of atmospheric correction by appropriately setting the start timing of the second change amount detection of the sensor current of the A / F sensor 32.
ステップＳ１００８において、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ３）を超えていない場合には、ステップＳ１００９へ進み、Ａ／Ｆセンサ電流平均値算出手段９０７は、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の平均値（＝Ｉａｖｅ）を算出する。 In step S1008, if the elapsed time after fuel cut (FCt) does not exceed the predetermined value (KFCT3), the process proceeds to step S1009, and the A / F sensor current average value calculation means 907 performs the sensor of the A / F sensor 32. An average value of current (= Iave) is calculated.
一方、ステップＳ１００８において、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ３）を超えていると判断した場合には、ステップＳ１０１０へ進み、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の平均値（＝Ｉａｖｅ）が所定値（ＫＡＶＥ）を超えているか否かを判定する。 On the other hand, if it is determined in step S1008 that the elapsed time after fuel cut (FCt) exceeds the predetermined value (KFCT3), the process proceeds to step S1010, where the average value of the sensor current of the A / F sensor 32 (= Iave). ) Exceeds a predetermined value (KAVE).
所定値（ＫＡＶＥ）を超えていない場合には、ステップＳ１０１４へ進み、大気補正実施有無判定手段９０８は、大気補正禁止状態と設定することにより、本燃料カット期間中の大気補正を禁止する。
If it does not exceed the predetermined value (KAVE), the process proceeds to step S1014, and the atmospheric correction
一方、所定値（ＫＡＶＥ）を超えている場合には、ステップＳ１０１１以降の大気補正許可判定の処理へ進む。以上のステップＳ１０１０による処理は、燃料カット開始後、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量から第２の変化量へ切り替わるときのセンサ電流値（＝Ｉａｖｅ）が所定値（ＫＡＶＥ）を超えることを大気補正許可の条件とする内容である。 On the other hand, if it exceeds the predetermined value (KAVE), the process proceeds to the atmospheric correction permission determination process in step S1011 and subsequent steps. In the processing in step S1010 described above, the sensor current value (= Iave) when switching from the first change amount of the sensor current of the A / F sensor 32 to the second change amount after the fuel cut is started is a predetermined value (KAVE). It is the content that exceeds the above conditions for permitting atmospheric correction.
Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量から第２の変化量へ切り替わるときのセンサ電流値（＝Ｉａｖｅ）により、燃料カット開始後初期のＨＣ濃度の大きさを精度よく推定でき、大気状態への収束性を精度よく判断できる。本センサ電流値（＝Ｉａｖｅ）は、燃料カット初期のＨＣ濃度の増加傾向の継続状態を示しており、本酸素濃度センサの出力が小さいほど、ＨＣ濃度の増加傾向が継続し、初期のＨＣ濃度が大きいことを示している。 Based on the sensor current value (= Iave) when switching from the first change amount of the sensor current of the A / F sensor 32 to the second change amount, the magnitude of the initial HC concentration after the start of the fuel cut can be accurately estimated, Convergence to atmospheric conditions can be accurately determined. This sensor current value (= Iave) indicates the continuation of the increasing tendency of the HC concentration at the initial stage of the fuel cut. The smaller the output of the oxygen concentration sensor, the more the increasing tendency of the HC concentration continues. Is large.
逆に、本酸素濃度センサの出力が大きいということは、ＨＣ濃度の増加度合いが早期に減少して、ＨＣ濃度の絶対値が小さいことを示しており、大気への収束が早いことが判断できる。このようにして、燃料カット開始後初期のＨＣ濃度の大きさを推定できる。この結果、大気状態への収束性を考慮して大気補正実施有無を判断することにより、大気補正の精度向上が可能となる。 On the contrary, the fact that the output of this oxygen concentration sensor is large indicates that the degree of increase in HC concentration decreases early and the absolute value of HC concentration is small, and it can be determined that convergence to the atmosphere is fast. . In this way, the initial HC concentration after the start of fuel cut can be estimated. As a result, it is possible to improve the accuracy of the atmospheric correction by determining whether or not the atmospheric correction is performed in consideration of the convergence to the atmospheric state.
次に、ステップＳ１０１０において、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の平均値（＝Ｉａｖｅ）が所定値（ＫＡＶＥ）を超えていると判断された後のステップＳ１０１１以降の一連の処理について説明する。ステップＳ１０１１において、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）が所定値（ＫＲＰＫ２）を超えているか否かを判定する。そして、超えていないと判定された場合には、ステップＳ１０１２において、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ４）を超えているか否かを判定する。 Next, a series of processes after step S1011 after it is determined in step S1010 that the average value (= Iave) of the sensor current of the A / F sensor 32 exceeds a predetermined value (KAVE) will be described. In step S1011, it is determined whether or not the peak value (Irpk2) of the sensor current change amount of the A / F sensor 32 exceeds a predetermined value (KRPK2). If it is determined that it has not exceeded, it is determined in step S1012 whether or not the elapsed time after fuel cut (FCt) exceeds a predetermined value (KFCT4).
ここで、ＫＦＣＴ４は、各種運転状態からの燃料カット後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の出力傾向を予め評価した結果に基づいて設定される。本判定は、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）を判定する区間の終了側判定値である。すなわち、区間（ＫＦＣＴ３〜ＫＦＣＴ４）内で、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）が所定値（ＫＲＰＫ２）を超えない場合には、ステップＳ１０１４へ進み、大気補正禁止状態と設定することにより、本燃料カット期間中の大気補正を禁止する。 Here, KFCT4 is set based on the result of evaluating in advance the output trend of the sensor current of the A / F sensor 32 after the fuel cut from various operating states. This determination is a determination value at the end of the section in which the second change amount peak value (Irpk2) of the sensor current of the A / F sensor 32 is determined. That is, when the second change amount peak value (Irpk2) of the sensor current of the A / F sensor 32 does not exceed the predetermined value (KRPK2) within the section (KFCT3 to KFCT4), the process proceeds to step S1014 and the atmospheric correction is performed. By setting the prohibited state, atmospheric correction during this fuel cut period is prohibited.
燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ４）を超えていない場合には、ステップＳ１０１３において、Ａ／Ｆセンサ電流第２変化量検出手段９０６は、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の単位時間当たりの変化量（Ｉｒａｔｅ２）を算出し、さらに、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）を算出する。 If the elapsed time after fuel cut (FCt) does not exceed the predetermined value (KFCT4), in step S1013, the A / F sensor current second change amount detection means 906 determines the unit of sensor current of the A / F sensor 32. A change amount per hour (Irate2) is calculated, and a change peak value (Irpk2) of the sensor current of the A / F sensor 32 is calculated.
ステップＳ１０１１において、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）が所定値（ＫＲＰＫ２）を超えていると判定した場合には、ステップＳ１０１５へ進み、大気補正実施有無判定手段９０８は、大気補正許可状態と設定する。上述した処理は、燃料カット開始後、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）が所定値（ＫＲＰＫ２）を超えることを、大気補正許可の条件とする内容である。
In step S1011, when it is determined that the sensor current change amount peak value (Irpk2) of the A / F sensor 32 exceeds the predetermined value (KRPK2), the process proceeds to step S1015, and the atmospheric correction
Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）に基づいて、燃料カット開始後のＨＣの掃気状態による大気状態への収束性を判断することにより、適切な大気補正実施判断ができる。第２の変化量が小さい場合には、ＨＣ濃度の掃気状態が遅く、大気状態への収束が悪い状態を判断でき、そのような状態での大気補正を禁止することにより、誤補正を回避できる。 Based on the peak value (Irpk2) of change in the sensor current of the A / F sensor 32, it is possible to determine whether or not to perform appropriate atmospheric correction by determining the convergence of the HC scavenging state after the start of the fuel cut to the atmospheric state. . When the second change amount is small, it is possible to determine whether the scavenging state of the HC concentration is slow and the convergence to the atmospheric state is poor. By prohibiting atmospheric correction in such a state, erroneous correction can be avoided. .
最後に、ステップＳ１０１７の大気補正処理へと移行する。また、ステップＳ１００１の判定で燃料カットの実行中でないと判定された場合には、ステップＳ１０１６に進み、各種演算値（ＦＣｔ、Ｉｒａｔｅ１、Ｉｒａｔｅ２、Ｉｒｐｋ１、Ｉｒｐｋ２）が０にリセットされる。 Finally, the process proceeds to the atmospheric correction process in step S1017. If it is determined in step S1001 that the fuel cut is not being executed, the process proceeds to step S1016, and various calculation values (FCt, Irate1, Irate2, Irpk1, and Irpk2) are reset to zero.
ここで、ステップＳ１０１７における大気補正処理について、フローチャートに基づいて説明する。図１４は、本発明の実施尾形態１の内燃機関の制御装置における大気補正処理のフローチャートである。図１４に示す一連の大気補正値演算処理は、Ａ／Ｆセンサ電流大気補正演算手段９１０によって行われる。 Here, the atmospheric correction processing in step S1017 will be described based on a flowchart. FIG. 14 is a flowchart of an atmospheric correction process in the control device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. The series of atmospheric correction value calculation processing shown in FIG. 14 is performed by the A / F sensor current atmospheric correction calculation means 910.
まず、ステップＳ１４０１において、大気補正許可状態か否かを判断し、大気補正許可状態であれば、ステップＳ１４０２へ進む。次に、ステップＳ１４０２において、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ５）を経過しているか否か判定する。これは、大気学習を実施するタイミングを示すもので、燃料カット後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流値により大気補正許可状態を判断した後、さらに大気状態に近づいて精度を確保するために、燃料カット後所定時間経過を判断するものである。 First, in step S1401, it is determined whether or not the atmospheric correction is permitted. If the atmospheric correction is permitted, the process proceeds to step S1402. Next, in step S1402, it is determined whether the elapsed time after fuel cut (FCt) has exceeded a predetermined value (KFCT5). This indicates the timing for performing atmospheric learning. After judging the atmospheric correction permission state based on the sensor current value of the A / F sensor 32 after the fuel cut, in order to further approach the atmospheric state and ensure accuracy, The elapse of a predetermined time after the fuel cut is determined.
本所定値ＫＦＣＴ５は、各種運転状態からの燃料カット後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の出力傾向を予め評価した結果に基づいて設定される。ステップＳ１４０２において、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ５）を経過したと判断した場合には、ステップＳ１４０３へ進み、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流値を燃料カット時のセンサ電流値（＝Ｉｆｃ）として読込む。 This predetermined value KFCT5 is set based on the result of evaluating in advance the output trend of the sensor current of the A / F sensor 32 after the fuel cut from various operating states. If it is determined in step S1402 that the elapsed time after fuel cut (FCt) has passed the predetermined value (KFCT5), the process proceeds to step S1403, where the sensor current value of the A / F sensor 32 is the sensor current value at the time of fuel cut. Read as (= Ifc).
さらに、次のステップＳ１４０４において、上述した（１）式の通り、大気補正値を演算する。ステップＳ１４０１において大気補正許可状態ではないと判断された場合、または、ステップＳ１４０２において燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ５）を経過していないと判断された場合には、そのまま処理を終える。 Further, in the next step S1404, the atmospheric correction value is calculated as in the above-described equation (1). If it is determined in step S1401 that the atmospheric correction is not permitted, or if it is determined in step S1402 that the elapsed time after fuel cut (FCt) has not passed the predetermined value (KFCT5), the process is continued. Finish.
上記のごとく算出した大気補正値は、例えば、空燃比フィードバック制御に際し、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流値の補正に用いられる。すなわち、都度のセンサ電流計測値に対して大気補正値が乗算され、その積（補正後のセンサ電流）により、実空燃比が算出される。 The air correction value calculated as described above is used, for example, for correcting the sensor current value of the A / F sensor 32 in air-fuel ratio feedback control. In other words, the actual air-fuel ratio is calculated by multiplying the measured sensor current value by the atmospheric correction value and calculating the product (corrected sensor current).
このように、図１０に示した一連の処理を実行することで、燃料カット後の酸素濃度センサのセンサ電流に影響を与えるＨＣ濃度を推定し、本ＨＣ濃度推定値に基づき大気状態への収束状態が推定できる。従って、大気状態への収束状態に基づいて、大気補正処理の実施形態を変更することができ、大気補正の機会を減らすことなく、大気補正の精度向上が可能となる。 In this way, by executing the series of processes shown in FIG. 10, the HC concentration that affects the sensor current of the oxygen concentration sensor after the fuel cut is estimated, and the convergence to the atmospheric state is based on the estimated HC concentration value. The state can be estimated. Therefore, the embodiment of the atmospheric correction process can be changed based on the convergence state to the atmospheric state, and the accuracy of the atmospheric correction can be improved without reducing the opportunity for atmospheric correction.
次に、燃料カット開始後、第１の所定期間のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）と、第２の所定期間のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流平均値（Ｉａｖｅ）と、第３の所定期間のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）を用いて、大気補正タイミングを変更する具体的な処理について、図１５、図１６を用いて説明する。 Next, after the fuel cut is started, the peak value (Irpk1) of the sensor current change amount of the A / F sensor 32 in the first predetermined period and the average sensor current value (Iave) of the A / F sensor 32 in the second predetermined period. ) And the peak value (Irpk2) of the sensor current change amount of the A / F sensor 32 in the third predetermined period, specific processing for changing the atmospheric correction timing will be described with reference to FIGS. 15 and 16. To do.
図１５は、本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置における大気補正タイミング条件を示すタイムチャートである。また、図１６は、本発明の実施の形態１の内燃機関の制御装置における大気補正タイミングを判断するフローチャートである。 FIG. 15 is a time chart showing atmospheric correction timing conditions in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. FIG. 16 is a flowchart for determining the atmospheric correction timing in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.
図１５に示すように、大気補正実施タイミング設定手段９０９は、以下の３つの指標を算出することで、大気補正タイミングを変更する。
［指標１］燃料カット開始後、第１の所定期間（ＫＦＣＴ１〜ＫＦＣＴ２）のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）
［指標２］第２の所定期間（ＫＦＣＴ２〜ＫＦＣＴ３）のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流平均値（Ｉａｖｅ）
［指標３］第３の所定期間（ＫＦＣＴ３〜ＫＦＣＴ４）のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）
なお、この図１５に基づく３つの指標は、先に説明した図８に基づく３つの指標と等価であり、図１５においては、ＫＦＣＴ２を明記している点が異なっている。
As shown in FIG. 15, the atmospheric correction execution timing setting unit 909 changes the atmospheric correction timing by calculating the following three indices.
[Indicator 1] The peak value (Irpk1) of the sensor current change amount of the A / F sensor 32 in the first predetermined period (KFCT1 to KFCT2) after the fuel cut is started.
[Indicator 2] Average sensor current (Iave) of the A / F sensor 32 in the second predetermined period (KFCT2 to KFCT3)
[Indicator 3] Peak value (Irpk2) of the sensor current change amount of the A / F sensor 32 in the third predetermined period (KFCT3 to KFCT4).
Note that the three indexes based on FIG. 15 are equivalent to the three indexes based on FIG. 8 described above, and FIG. 15 is different in that KFCT2 is specified.
次に、本内容の処理手順を、図１６に示すフローチャートに基づいて説明する。本処理は、ＥＣＵ３８内のマイコン３９により所定の時間周期（例えば１０ｍｓｅｃ周期）で繰り返し実行される。
Next, the processing procedure of this content is demonstrated based on the flowchart shown in FIG. This process is repeatedly executed at a predetermined time period (for example, 10 msec period) by the
まず、ステップＳ１６０１において、燃料カット後経過時間計測手段９０２は、燃料カットの実行中であるか否かを判定する。そして、燃料カット後経過時間計測手段９０２は、燃料カット実行中であると判定した場合には、ステップＳ１６０２に進み、燃料カット開始後の経過時間（＝ＦＣｔ）の計測を開始する。
First, in step S1601, the fuel cut elapsed time measuring means 902 determines whether or not a fuel cut is being executed. If the fuel cut elapsed
次に、ステップＳ１６０３へ進み、燃料カット後経過時間計測手段９０２は、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ１）を経過したか否かを判定する。前述したように、この燃料カット経過時間所定値（ＫＦＣＴ１）は、燃料カット開始後の排気輸送遅れ期間を示し、既燃焼分の排ガスから、未燃焼の吸入空気がＡ／Ｆセンサ３２まで到達するまでのディレー時間を意味している。このディレー時間は、燃料カット開始後、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の検出に対して、本期間（燃料カット開始からＫＦＣＴ１）での過渡的なＡ／Ｆ変動、例えば、燃料カット直前の燃焼不安定領域、または、燃料噴射弁１９の精度悪化領域での影響を排除するためのものである。 Next, proceeding to step S1603, the post-fuel cut elapsed time measuring means 902 determines whether or not the post-fuel cut elapsed time (FCt) has passed a predetermined value (KFCT1). As described above, this fuel cut elapsed time predetermined value (KFCT1) indicates an exhaust transportation delay period after the start of fuel cut, and unburned intake air reaches the A / F sensor 32 from the exhausted exhaust gas. It means the delay time until. This delay time is a transitional A / F fluctuation in this period (from KFCT1 from the start of fuel cut), for example, combustion immediately before the fuel cut, with respect to detection of the sensor current of the A / F sensor 32 after the fuel cut starts. This is to eliminate the influence in the unstable region or the accuracy deterioration region of the fuel injection valve 19.
このディレー時間は、燃料カット後第１経過時間設定手段９０３により設定することができ、この設定により、ＨＣ濃度を推定するためのＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量検出が正確に行われ、大気補正の精度向上が可能となる。 This delay time can be set by the first elapsed time setting means 903 after the fuel cut. With this setting, the change amount of the sensor current of the A / F sensor 32 for estimating the HC concentration is accurately detected. The accuracy of atmospheric correction can be improved.
さらに、本所定値（ＫＦＣＴ１）を吸入空気量、または、エンジン回転数により変更することにより、より正確な排気輸送遅れ期間を推定でき、大気補正の精度向上が可能となる。従って、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ１）を経過していない場合には、ステップＳ１６１４へ進み、大気補正実施有無判定手段９０８は、大気補正禁止状態と設定する。
Furthermore, by changing the predetermined value (KFCT1) according to the intake air amount or the engine speed, a more accurate exhaust transport delay period can be estimated, and the accuracy of atmospheric correction can be improved. Therefore, if the elapsed time after fuel cut (FCt) has not passed the predetermined value (KFCT1), the process proceeds to step S1614, and the atmospheric correction
次に、ステップＳ１６０３において、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ１）を経過している場合には、ステップＳ１６０４へ進み、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ２）を経過しているか否かを判断する。ここで、ＫＦＣＴ２は、各種運転状態からの燃料カット後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の出力傾向を予め評価した結果に基づいて設定される。 Next, when the elapsed time after fuel cut (FCt) has passed the predetermined value (KFCT1) in step S1603, the process proceeds to step S1604, and the elapsed time after fuel cut (FCt) has reached the predetermined value (KFCT2). Determine whether it has elapsed. Here, KFCT2 is set based on the result of evaluating in advance the output trend of the sensor current of the A / F sensor 32 after fuel cut from various operating states.
ステップＳ１６０３のＫＦＣＴ１から、本ステップのＫＦＣＴ２までの区間が、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）を演算する区間となる。従って、本区間の間は、ステップＳ１６０５へ進む。そして、Ａ／Ｆセンサ電流第１変化量検出手段９０５は、ステップＳ１６０５においてＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の単位時間当たりの変化量（Ｉｒａｔｅ１）を演算し、さらに、ステップＳ１６０６においてＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）の演算を行う。その後、ステップＳ１６１４で、大気補正禁止状態とする。 A section from KFCT1 in step S1603 to KFCT2 in this step is a section in which the first change amount peak value (Irpk1) of the sensor current of the A / F sensor 32 is calculated. Therefore, during this section, the process proceeds to step S1605. Then, the A / F sensor current first change amount detection means 905 calculates the amount of change (Irate1) per unit time of the sensor current of the A / F sensor 32 in step S1605, and further, in step S1606, the A / F sensor. A change amount peak value (Irpk1) of 32 sensor currents is calculated. Thereafter, in step S1614, the atmospheric correction is prohibited.
次に、ステップＳ１６０４で、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ２）を経過している場合には、ステップＳ１６０７へ進み、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値（ＫＲＰＫ１）を超えているか否かを判定する。本区間（ＫＦＣＴ１〜ＫＦＣＴ２）内でＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値（ＫＲＰＫ１）を超えない場合には、ステップＳ１６１４へ進み、大気補正実施有無判定手段９０８は、大気補正禁止状態と設定することにより、本燃料カット期間中の大気補正を禁止する。
Next, in step S1604, if the elapsed time (FCt) after fuel cut has passed the predetermined value (KFCT2), the process proceeds to step S1607, and the change amount peak value (Irpk1) of the sensor current of the A / F sensor 32 is reached. ) Exceeds a predetermined value (KRPK1). If the first change amount peak value (Irpk1) of the sensor current of the A / F sensor 32 does not exceed the predetermined value (KRPK1) in this section (KFCT1 to KFCT2), the process proceeds to step S1614 and whether or not atmospheric correction is performed. The
ここで、ステップＳ１６０７でＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値（ＫＲＰＫ１）を超えている場合は、ステップＳ１６０８以降の大気補正許可判定の処理へ進む。本内容は、前述した燃料カット後直後のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流によるＨＣ濃度の増加状態を推定し、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量が所定値以下の場合、大気状態への収束性が悪いと判断し、大気補正を禁止することにより、大気補正の精度向上を可能としたものである。 If the change amount peak value (Irpk1) of the sensor current of the A / F sensor 32 exceeds the predetermined value (KRPK1) in step S1607, the process proceeds to the atmospheric correction permission determination process in step S1608 and subsequent steps. This content estimates the increase state of the HC concentration due to the sensor current of the A / F sensor 32 immediately after the fuel cut described above, and the first change amount of the sensor current of the A / F sensor 32 is equal to or less than a predetermined value. By determining that the convergence to the atmospheric state is poor and prohibiting atmospheric correction, the accuracy of atmospheric correction can be improved.
次に、ステップＳ１６０７でＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）が所定値（ＫＲＰＫ１）を超えていると判断された後のステップＳ１６０８以降の処理を説明する。ステップＳ１６０８では、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ３）を超えているか否かが判定される。これは、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ１）検出区間から、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量検出開始（ＫＦＣＴ３）までの区間を判定している。 Next, processing after step S1608 after it is determined in step S1607 that the change amount peak value (Irpk1) of the sensor current of the A / F sensor 32 exceeds the predetermined value (KRPK1) will be described. In step S1608, it is determined whether the elapsed time after fuel cut (FCt) exceeds a predetermined value (KFCT3). This determines the section from the first change amount peak value (Irpk1) detection section of the sensor current of the A / F sensor 32 to the second change amount detection start (KFCT3) of the sensor current of the A / F sensor 32. is doing.
Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量検出開始（ＫＦＣＴ３）タイミングについては、前述したとおり、燃料カット開始初期の燃料付着等のＨＣ濃度増加領域の影響を排除し、以降のＨＣの掃気度合いのみに着目できることで、大気状態への収束性を確認でき、大気補正の精度を確保できるものである。さらに、本所定値（ＫＦＣＴ３）を吸入空気量、または、エンジン回転数に応じて変更することにより、大気補正の精度向上が可能となる。 Regarding the second change amount detection start (KFCT3) timing of the sensor current of the A / F sensor 32, as described above, the influence of the HC concentration increasing region such as fuel adhesion at the beginning of the fuel cut is eliminated, and the subsequent HC Since attention can be paid only to the degree of scavenging, the convergence to the atmospheric state can be confirmed, and the accuracy of atmospheric correction can be ensured. Furthermore, the accuracy of atmospheric correction can be improved by changing the predetermined value (KFCT3) according to the intake air amount or the engine speed.
ステップＳ１６０８において、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ３）を超えていない場合には、ステップＳ１６０９へ進み、Ａ／Ｆセンサ電流平均値算出手段９０７は、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の平均値（＝Ｉａｖｅ）を算出する。一方、ステップＳ１６０８において、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ３）を超えていると判断した場合には、ステップＳ１６１０へ進み、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の平均値（＝Ｉａｖｅ）が所定値（ＫＡＶＥ）を超えているか否かを判定する。 In step S1608, if the elapsed time after fuel cut (FCt) does not exceed the predetermined value (KFCT3), the process proceeds to step S1609, and the A / F sensor current average value calculation means 907 performs the sensor of the A / F sensor 32. An average value of current (= Iave) is calculated. On the other hand, if it is determined in step S1608 that the elapsed time after fuel cut (FCt) exceeds the predetermined value (KFCT3), the process proceeds to step S1610, where the average value of the sensor current of the A / F sensor 32 (= Iave). ) Exceeds a predetermined value (KAVE).
所定値（ＫＡＶＥ）を超えていない場合には、ステップＳ１６１４へ進み、大気補正実施有無判定手段９０８は、大気補正禁止状態と設定することにより、本燃料カット期間中の大気補正を禁止する。
If the predetermined value (KAVE) is not exceeded, the process proceeds to step S1614, and the atmospheric correction
一方、所定値（ＫＡＶＥ）を超えている場合には、ステップＳ１６１１以降の大気補正許可判定の処理へ進む。本内容は、前述したとおり、燃料カット開始後、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第１の変化量から第２の変化量へ切り替わるときのセンサ電流値（＝Ｉａｖｅ）が所定値（ＫＡＶＥ）を超えることを大気補正許可の条件とする内容である。 On the other hand, if the value exceeds the predetermined value (KAVE), the process proceeds to the atmospheric correction permission determination process after step S1611. As described above, the sensor current value (= Iave) when switching from the first change amount of the sensor current of the A / F sensor 32 to the second change amount after the start of the fuel cut is the predetermined value (KAVE) as described above. It is the content that exceeds the above conditions for permitting atmospheric correction.
これにより、燃料カット開始後初期のＨＣ濃度の大きさを推定でき、初期のＨＣ濃度が大きい場合には、大気状態への収束性が悪いと判断し、大気補正を禁止することにより、大気補正の精度向上が可能となる。 As a result, it is possible to estimate the initial HC concentration after the start of fuel cut. If the initial HC concentration is large, it is determined that the convergence to the atmospheric state is poor, and the atmospheric correction is prohibited by prohibiting the atmospheric correction. The accuracy can be improved.
次に、ステップＳ１６１０において、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の平均値（＝Ｉａｖｅ）が所定値（ＫＡＶＥ）を超えていると判断された後のステップＳ１６１１以降の一連の処理について説明する。ステップＳ１６１１において、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ４）を超えているか否かを判定する。燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ４）を超えていない場合には、ステップＳ１６１２において、Ａ／Ｆセンサ電流第２変化量検出手段９０６は、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の単位時間当たりの変化量（Ｉｒａｔｅ２）を算出し、さらに、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）を算出する。 Next, a series of processes after step S1611 after it is determined in step S1610 that the average value (= Iave) of the sensor current of the A / F sensor 32 exceeds the predetermined value (KAVE) will be described. In step S1611, it is determined whether the elapsed time after fuel cut (FCt) exceeds a predetermined value (KFCT4). If the elapsed time after fuel cut (FCt) does not exceed the predetermined value (KFCT4), the A / F sensor current second change amount detection means 906 determines the sensor current unit of the A / F sensor 32 in step S1612. A change amount per hour (Irate2) is calculated, and a change peak value (Irpk2) of the sensor current of the A / F sensor 32 is calculated.
ステップＳ１６１１において、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が所定値（ＫＦＣＴ４）を超えている場合には、ステップＳ１６１３へ進み、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）が所定値（ＫＲＰＫ２）を超えているか否かを判断する。ここで、超えていると判定した場合には、ステップＳ１６１５へ進み、大気補正許可状態と設定し、超えていない場合は、ステップＳ１６１４へ進み、大気補正実施有無判定手段９０８は、大気補正禁止状態と設定することにより、本燃料カット期間中の大気補正を禁止する。 If the elapsed time after fuel cut (FCt) exceeds the predetermined value (KFCT4) in step S1611, the process proceeds to step S1613, and the sensor current change amount peak value (Irpk2) of the A / F sensor 32 is the predetermined value. It is determined whether or not (KRPK2) is exceeded. Here, if it is determined that it has exceeded, the process proceeds to step S1615, where it is set as an atmospheric correction permission state. If not, the process proceeds to step S1614, where the atmospheric correction execution presence / absence determination means 908 is in the atmospheric correction prohibition state. Is set to prohibit atmospheric correction during this fuel cut period.
この処理は、上述した、燃料カット開始後、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の第２の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）が所定値（ＫＲＰＫ２）を超えることを、大気補正許可の条件とする内容である。 In this process, after the fuel cut is started, the condition that the second correction amount peak value (Irpk2) of the sensor current of the A / F sensor 32 exceeds the predetermined value (KRPK2) is a condition for permitting atmospheric correction. It is.
Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流の変化量ピーク値（Ｉｒｐｋ２）に基づいて、燃料カット開始後のＨＣ濃度の掃気状態（減少度合い）を推定できる。この結果、ＨＣ濃度の掃気性が悪い場合には、大気状態への収束性が悪いと判断し、大気補正を禁止することにより、大気補正の精度向上が可能となる。 Based on the change amount peak value (Irpk2) of the sensor current of the A / F sensor 32, the scavenging state (decrease degree) of the HC concentration after the start of the fuel cut can be estimated. As a result, when the scavenging performance of the HC concentration is poor, it is determined that the convergence to the atmospheric state is poor, and the atmospheric correction is prohibited, thereby improving the accuracy of the atmospheric correction.
以上の処理により、燃料カット開始後、第１の所定期間（ＫＦＣＴ１〜ＫＦＣＴ２）のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）と、第２の所定期間（ＫＦＣＴ２〜ＫＦＣＴ３）のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流平均値（Ｉａｖｅ）と、第３の所定期間（ＫＦＣＴ３〜ＫＦＣＴ４）のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）とが算出されることとなる。 With the above processing, after the fuel cut is started, the peak value (Irpk1) of the sensor current change amount of the A / F sensor 32 in the first predetermined period (KFCT1 to KFCT2) and the second predetermined period (KFCT2 to KFCT3) The sensor current average value (Iave) of the A / F sensor 32 and the peak value (Irpk2) of the sensor current change amount of the A / F sensor 32 in the third predetermined period (KFCT3 to KFCT4) are calculated. .
最後に、ステップＳ１６１７の大気補正処理へと移行する。また、ステップＳ１６０１の判定で燃料カットの実行中でないと判定された場合には、ステップＳ１６１６に進み、各種演算値（ＦＣｔ、Ｉｒａｔｅ１、Ｉｒａｔｅ２、Ｉｒｐｋ１、Ｉｒｐｋ２）が０にリセットされる。 Finally, the process proceeds to the atmospheric correction process in step S1617. If it is determined in step S1601 that the fuel cut is not being executed, the process proceeds to step S1616, and various calculation values (FCt, Irate1, Irate2, Irpk1, and Irpk2) are reset to zero.
ここで、ステップＳ１６１７の大気補正処理について、フローチャートに基づいて説明する。図１７は、本発明の実施尾形態１の内燃機関の制御装置における大気補正を実施する処理のフローチャートである。図１７に示す一連の大気補正値演算処理は、大気補正実施タイミング設定手段９０９によって行われる。 Here, the atmospheric correction processing in step S1617 will be described based on a flowchart. FIG. 17 is a flowchart of a process for performing atmospheric correction in the control device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. A series of atmospheric correction value calculation processing shown in FIG. 17 is performed by the atmospheric correction execution timing setting means 909.
まず、ステップＳ１７０１において、大気補正許可状態か否かを判断し、大気補正許可状態であれば、ステップＳ１７０２へ進む。次に、ステップＳ１７０２において、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）から、テーブルデータＴＩＲＰＫ１を参照して、大気補正タイミング補正係数１（ｋｉｒｐｋ１）を算出する。 First, in step S1701, it is determined whether or not the atmospheric correction is permitted. If the atmospheric correction is permitted, the process proceeds to step S1702. Next, in step S1702, the atmospheric correction timing correction coefficient 1 (kirpk1) is calculated from the peak value (Irpk1) of the sensor current change amount of the A / F sensor 32 with reference to the table data TIRPK1.
これは、後述する大気補正タイミングを本補正係数１（ｋｉｒｐｋ１）にて補正し、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）により、大気補正タイミングを変更するものである。Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）が大きいほど、ＨＣ濃度の増加度合いが小さく、大気状態への収束が進んでいることを示し、小さいほど大気状態への収束に時間がかかることを示す。 This corrects the atmospheric correction timing described later by the main correction coefficient 1 (kirpk1), and changes the atmospheric correction timing by the peak value (Irpk1) of the sensor current change amount of the A / F sensor 32. The larger the peak value (Irpk1) of the sensor current change amount of the A / F sensor 32 is, the smaller the degree of increase in the HC concentration is, indicating that the convergence to the atmospheric state is progressing. Indicates that it takes.
従って、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）に基づいて、大気補正タイミングを変更することにより、適切な大気補正タイミングを設定でき、大気学習の精度を向上することができる。図１８は、本発明の実施の形態１におけるセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）と大気補正タイミング補正係数との関係を示すグラフである。図１８に具体的に示したように、テーブルデータＴＩＲＰＫ１は、センサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）が大きいほど補正係数１は小さくなるものである。
Therefore, by changing the atmospheric correction timing based on the peak value (Irpk1) of the sensor current change amount of the A / F sensor 32, an appropriate atmospheric correction timing can be set and the accuracy of atmospheric learning can be improved. . FIG. 18 is a graph showing the relationship between the peak value (Irpk1) of the sensor current change amount and the atmospheric correction timing correction coefficient in the first embodiment of the present invention. As specifically shown in FIG. 18, in the table data TIRPK1, the
次に、ステップＳ１７０３へ進み、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流平均値（Ｉａｖｅ）から、テーブルデータＴＩＡＶＥを参照して、大気補正タイミング補正係数２（ｋｉａｖｅ）を算出する。 Next, proceeding to step S1703, the atmospheric correction timing correction coefficient 2 (kiave) is calculated from the sensor current average value (Iave) of the A / F sensor 32 with reference to the table data TIAVE.
これは、後述する大気補正タイミングを本補正係数２（ｋｉａｖｅ）にて補正し、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流平均値（Ｉａｖｅ）により、大気補正タイミングを変更するものである。Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流平均値（Ｉａｖｅ）が大きいほど、燃料カット開始後初期のＨＣ濃度が小さく、大気状態への収束性がよいと判断できる。逆に、小さいほどＨＣ濃度が大きく大気状態への収束性が悪く大気状態への収束に時間がかかることを示す。 This corrects the atmospheric correction timing described later by this correction coefficient 2 (kiave), and changes the atmospheric correction timing by the sensor current average value (Iave) of the A / F sensor 32. It can be determined that as the sensor current average value (Iave) of the A / F sensor 32 is larger, the initial HC concentration after the start of fuel cut is smaller and the convergence to the atmospheric state is better. On the contrary, the smaller the HC concentration, the worse the convergence to the atmospheric state, and the longer it takes to converge to the atmospheric state.
従って、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流平均値（Ｉａｖｅ）に基づいて、大気補正タイミングを変更することにより、適切な大気補正タイミングを設定でき、大気学習の精度を向上することができる。テーブルデータＴＩＲＰＫ２は、具体的には、先の図１８に示すセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）をセンサ電流平均値（Ｉａｖｅ）に置き換えたものに相当し、センサ電流平均値（Ｉａｖｅ）が大きいほど補正係数２は小さくなるものである。
Therefore, by changing the atmospheric correction timing based on the sensor current average value (Iave) of the A / F sensor 32, an appropriate atmospheric correction timing can be set and the accuracy of atmospheric learning can be improved. Specifically, the table data TIRPK2 corresponds to the sensor current change value (Iave) replaced with the peak value (Irpk1) of the sensor current change amount shown in FIG. The larger the value is, the smaller the
次に、ステップＳ１７０４へ進み、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）から、テーブルデータＴＩＲＰＫ２を参照して、大気補正タイミング補正係数３（ｋｉｒｐｋ２）を算出する。 Next, the process proceeds to step S1704, where the atmospheric correction timing correction coefficient 3 (kirpk2) is calculated from the peak value (Irpk2) of the sensor current change amount of the A / F sensor 32 with reference to the table data TIRPK2.
これは、後述する大気補正タイミングを本補正係数３（ｋｉｒｐｋ２）にて補正し、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）により、大気補正タイミングを変更するものである。Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）が大きいほど、燃料カット開始後のＨＣ濃度の掃気状態（減少度合い）が進んでいることを示し、小さいほど大気状態への収束に時間がかかることを示す。 This corrects the atmospheric correction timing, which will be described later, with this correction coefficient 3 (kirpk2), and changes the atmospheric correction timing according to the peak value (Irpk2) of the sensor current change amount of the A / F sensor 32. The larger the peak value (Irpk2) of the sensor current change amount of the A / F sensor 32 is, the more the scavenging state (decrease degree) of the HC concentration after the start of the fuel cut is advanced, and the smaller the value, the better the convergence to the atmospheric state is. Indicates that it will take time.
従って、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）に基づいて、大気補正タイミングを変更することにより、適切な大気補正タイミングを設定でき、大気学習の精度を向上することができる。テーブルデータＴＩＲＰＫ３は、具体的には、先の図１８に示すセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）をセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）に置き換えたものに相当し、センサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）が大きいほど補正係数３は小さくなるものである。
Therefore, by changing the atmospheric correction timing based on the peak value (Irpk2) of the sensor current change amount of the A / F sensor 32, an appropriate atmospheric correction timing can be set and the accuracy of atmospheric learning can be improved. . Specifically, the table data TIRPK3 corresponds to the sensor current change amount peak value (Irpk1) shown in FIG. 18 replaced with the sensor current change amount peak value (Irpk2). The
次に、ステップＳ１７０５へ進み、燃料カット開始後の大気補正タイミング（ＫＦＣＴ６）を算出する。本大気補正タイミング（ＫＦＣＴ６）は、基本大気補正タイミング（ＫＦＣＴ５）に対し、上述した補正係数１（ｋｉｒｐｋ１）、補正係数２（ｋｉａｖｅ）、補正係数３（ｋｉｒｐｋ２）を積算したものであり、本大気補正タイミング（ＫＦＣＴ６）算出処理は、大気補正実施タイミング設定手段９０９で行われる。 Next, the process proceeds to step S1705, and the atmospheric correction timing (KFCT6) after the start of fuel cut is calculated. The atmospheric correction timing (KFCT6) is obtained by integrating the correction coefficient 1 (kirpk1), the correction coefficient 2 (kiave), and the correction coefficient 3 (kirpk2) described above with respect to the basic atmospheric correction timing (KFCT5). The correction timing (KFCT6) calculation process is performed by the atmospheric correction execution timing setting means 909.
本内容は、燃料カット開始後、第１の所定期間のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ１）と、第２の所定期間のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流平均値（Ｉａｖｅ）と、第３の所定期間のＡ／Ｆセンサ３２のセンサ電流変化量のピーク値（Ｉｒｐｋ２）を用いて、大気補正タイミングを変更するものである。これにより、燃料カット開始後初期のＨＣ濃度増加度合いと、ＨＣ濃度の大きさと、以降のＨＣ成分の掃気状態を推定でき、大気状態への収束性をより精度よく判断でき、適切な大気補正タイミングを設定できる。 This description shows that after the fuel cut is started, the peak value (Irpk1) of the sensor current change amount of the A / F sensor 32 during the first predetermined period and the average sensor current value of the A / F sensor 32 during the second predetermined period ( Iave) and the peak value (Irpk2) of the sensor current change amount of the A / F sensor 32 in the third predetermined period are used to change the atmospheric correction timing. As a result, the initial HC concentration increase degree after the start of fuel cut, the HC concentration magnitude, and the scavenging state of the HC component thereafter can be estimated, the convergence to the atmospheric state can be judged more accurately, and the appropriate atmospheric correction timing Can be set.
次に、ステップＳ１７０６で、燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が大気補正タイミング（ＫＦＣＴ６）を経過しているかどうか判定する。燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が大気補正タイミング（ＫＦＣＴ６）を経過したと判断した場合には、ステップＳ１７０７へ進み、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流値を、燃料カット時のセンサ電流値（＝Ｉｆｃ）として読込む。 Next, in step S1706, it is determined whether the elapsed time after fuel cut (FCt) has passed the atmospheric correction timing (KFCT6). If it is determined that the elapsed time after fuel cut (FCt) has passed the atmospheric correction timing (KFCT6), the process proceeds to step S1707, and the sensor current value of the A / F sensor 32 is set to the sensor current value (= Ifc).
さらに、次のステップＳ１７０８で、上述した（１）式の通り、大気補正値を演算する。なお、ステップＳ１７０１で大気補正許可状態ではないと判断された場合、また、ステップＳ１７０６で燃料カット後経過時間（ＦＣｔ）が大気補正タイミング（ＫＦＣＴ６）を経過していないと判断された場合には、そのまま処理を終える。 Further, in the next step S1708, the atmospheric correction value is calculated as in the above-described equation (1). If it is determined in step S1701 that the atmospheric correction is not permitted, or if it is determined in step S1706 that the elapsed time after fuel cut (FCt) has not passed the atmospheric correction timing (KFCT6), The process is finished as it is.
上述した一連の処理によって算出された大気補正値は、例えば、空燃比フィードバック制御に際し、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流値の補正に用いられる。すなわち、都度のセンサ電流計測値に対して大気補正値が乗算され、その積（補正後のセンサ電流）により実空燃比が算出される。 The atmospheric correction value calculated by the series of processes described above is used for correcting the sensor current value of the A / F sensor 32, for example, in air-fuel ratio feedback control. That is, each sensor current measurement value is multiplied by the atmospheric correction value, and the actual air-fuel ratio is calculated from the product (corrected sensor current).
なお、本実施の形態では、Ａ／Ｆセンサ３２のセンサ電流値の第１の変化量検出開始タイミングと第２の変化量検出開始タイミングを設定するパラメータとして、エアフロメータ１３で検出した吸入空気量を用いている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、吸気管圧力やスロットル開度等、吸入空気量に相関のあるパラメータを用いても、同様の効果が得られる。 In the present embodiment, the intake air amount detected by the air flow meter 13 is used as a parameter for setting the first change amount detection start timing and the second change amount detection start timing of the sensor current value of the A / F sensor 32. Is used. However, the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained by using parameters correlated with the intake air amount, such as the intake pipe pressure and the throttle opening.
以上のように、実施の形態１によれば、燃料カット開始後の第１所定区間における酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第１の変化量と、第２所定区間における酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第２の変化量とを算出する変化量算出手段を有する制御手段を備えている。そして、制御手段は、変化量算出手段による検出結果に基づいて、燃料カット後の酸素濃度センサのセンサ電流に影響を与えるＨＣ濃度を推定し、さらに、本ＨＣ濃度推定値に基づいて大気状態への収束状態を推定することができる。この結果、変化量検出手段による検出結果から推定された大気状態への収束状態に基づいて、大気補正処理の実施形態を変更することができ、大気補正の機会を減らすことなく、大気補正の精度向上が可能となる。さらに、酸素濃度センサの出力と実際の酸素濃度との関係を校正でき、酸素濃度センサの出力を使用する燃料制御の精度が向上でき、排ガスが精度よくコントロールできる。 As described above, according to the first embodiment, the first change amount per unit time of the output of the oxygen concentration sensor in the first predetermined section after the start of the fuel cut and the output of the oxygen concentration sensor in the second predetermined section. Control means having change amount calculating means for calculating the second change amount per unit time. Then, the control means estimates the HC concentration that affects the sensor current of the oxygen concentration sensor after the fuel cut based on the detection result by the change amount calculating means, and further enters the atmospheric state based on the estimated HC concentration value. Can be estimated. As a result, the embodiment of the atmospheric correction process can be changed based on the convergence state to the atmospheric state estimated from the detection result by the change amount detection means, and the accuracy of the atmospheric correction can be reduced without reducing the opportunity for atmospheric correction. Improvement is possible. Furthermore, the relationship between the output of the oxygen concentration sensor and the actual oxygen concentration can be calibrated, the accuracy of fuel control using the output of the oxygen concentration sensor can be improved, and the exhaust gas can be controlled with high accuracy.
さらに、燃料カット開始後の第１所定区間における酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第１の変化量が所定値を超えることを大気補正許可の条件とすることにより、大気補正実施可否を早く判断でき、大気補正の機会を増やすことができる。すなわち、第１の変化量が示すところは、燃料カット初期の燃料付着等によるＨＣ成分によるＨＣ濃度増加側の変化量であり、ＨＣ濃度の変化量が小さい場合には、大気状態への収束性がよいことを意味する。このとき、第１の変化量は大きくなるため、大気状態への収束がよい状態を早く判断できることとなる。 In addition, by making the atmospheric correction permission condition that the first change amount per unit time of the output of the oxygen concentration sensor in the first predetermined section after the start of the fuel cut exceeds the predetermined value, it is possible to quickly determine whether or not the atmospheric correction can be performed. Judgment can be made and opportunities for atmospheric correction can be increased. That is, the first change amount indicates the change amount on the HC concentration increasing side due to the HC component due to fuel adhesion at the initial stage of the fuel cut. When the change amount of the HC concentration is small, the convergence to the atmospheric state is achieved. Means good. At this time, since the first change amount becomes large, it is possible to quickly determine a state in which the convergence to the atmospheric state is good.
さらに、燃料カット開始後の第１所定区間における酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第１の変化量により、大気補正タイミングを変更することができる。これにより、燃料カット初期の燃料付着等によるＨＣ濃度の大きさの推定による大気状態への収束性を考慮した、適切な大気補正タイミングを設定でき、大気学習の精度を向上することができる。燃料カット初期のＨＣ濃度の増加が大きいほど大気状態への収束時間が長くなるため、第１の変化量によりＨＣ濃度の増加状態を判断することにより、大気状態への収束時間を推定できる。この収束時間で大気補正を実施することにより、より正確な大気状態での酸素濃度センサの電流値を読み取ることができ、大気補正の精度向上が可能となる。 Furthermore, the atmospheric correction timing can be changed by the first change amount per unit time of the output of the oxygen concentration sensor in the first predetermined section after the start of fuel cut. As a result, it is possible to set an appropriate atmospheric correction timing in consideration of convergence to the atmospheric state by estimating the magnitude of the HC concentration due to fuel adhesion at the initial stage of fuel cut, etc., and improve the accuracy of atmospheric learning. As the increase in the HC concentration at the initial stage of the fuel cut increases, the convergence time to the atmospheric state becomes longer. Therefore, the convergence time to the atmospheric state can be estimated by determining the increased state of the HC concentration based on the first change amount. By performing the atmospheric correction with this convergence time, the current value of the oxygen concentration sensor in a more accurate atmospheric state can be read, and the accuracy of atmospheric correction can be improved.
さらに、第１の変化量を演算する第１所定区間の開始タイミングを、燃料カット開始後第１所定時間後として設定する第１経過時間設定手段を有している。これにより、燃料カット開始直後の過渡的なＡ／Ｆ変動、例えば、燃料カット直前の燃焼不安定領域、または、燃料噴射弁の精度悪化領域での影響を排除し、ＨＣ濃度を推定するための酸素濃度センサのセンサ電流の第１の変化量検出が正確に実施できる。 Furthermore, it has the 1st elapsed time setting means which sets the start timing of the 1st predetermined area which calculates 1st variation | change_quantity as 1st predetermined time after fuel cut start. As a result, transient A / F fluctuations immediately after the start of the fuel cut, for example, the influence in the combustion unstable region immediately before the fuel cut or the accuracy deterioration region of the fuel injection valve is eliminated, and the HC concentration is estimated. The first change amount detection of the sensor current of the oxygen concentration sensor can be accurately performed.
さらに、第１経過時間設定手段は、第１の変化量を演算する第１所定区間の開始タイミングを、吸入空気量の検出結果に基づいて変更することができる。これにより、過渡的なＡ／Ｆ変動の経過状態を精度よく判断できる。排出ガスの速度は、空気量が大きいほど速いため、過渡的なＡ／Ｆ変動の経過も早くなる。従って、空気量によって本所定時間を設定することにより、適切に空気量に依存した過渡的なＡ／Ｆ変動領域を排除できる。 Further, the first elapsed time setting means can change the start timing of the first predetermined section for calculating the first change amount based on the detection result of the intake air amount. Thereby, it is possible to accurately determine the transitional state of the transient A / F fluctuation. Since the speed of the exhaust gas increases as the amount of air increases, the progress of the transient A / F fluctuation also becomes faster. Therefore, by setting the predetermined time according to the air amount, it is possible to eliminate a transient A / F fluctuation region depending on the air amount appropriately.
さらに、第１経過時間設定手段は、第１の変化量を演算する第１所定区間の開始タイミングを、エンジン回転数の検出結果に基づいて変更することができる。これにより、過渡的なＡ／Ｆ変動の経過状態を精度よく判断できる。排出ガスの速度は、エンジン回転数が大きいほど速いため、過渡的なＡ／Ｆ変動の経過も早くなる。従って、エンジン回転数によって本所定時間を設定することにより、適切にエンジン回転数に依存した過渡的なＡ／Ｆ変動領域を排除できる。 Furthermore, the first elapsed time setting means can change the start timing of the first predetermined section in which the first change amount is calculated based on the detection result of the engine speed. Thereby, it is possible to accurately determine the transitional state of the transient A / F fluctuation. Since the exhaust gas speed increases as the engine speed increases, the transition of the transient A / F also becomes faster. Therefore, by setting the predetermined time according to the engine speed, a transient A / F fluctuation region depending on the engine speed can be appropriately eliminated.
さらに、変化量検出手段により検出された第２の変化量に基づいて、燃料カット開始後のＨＣ濃度の掃気状態を推定でき、精度よく大気状態への収束性が推定できる。この結果、変化量検出手段による検出結果から推定された燃料カット開始後のＨＣ濃度の掃気状態に基づいて、大気補正処理の実施形態を変更することができる。すなわち、第２の変化量の示すところは、ＨＣ濃度の掃気状態であり、掃気によりＨＣ濃度の減少が早い場合には、第２の変化量は、大きくなることに基づくものである。 Furthermore, the scavenging state of the HC concentration after the start of the fuel cut can be estimated based on the second variation detected by the variation detection means, and the convergence to the atmospheric condition can be estimated with high accuracy. As a result, the embodiment of the atmospheric correction process can be changed based on the scavenging state of the HC concentration after the start of the fuel cut estimated from the detection result by the change amount detection means. That is, the second change amount indicates a scavenging state of the HC concentration, and the second change amount is based on an increase when the HC concentration is rapidly decreased by scavenging.
さらに、変化量検出手段により検出された第１の変化量が所定値を超え、かつ、第２の変化量が所定値を超えることを大気補正許可の条件とすることができる。これにより、燃料カット開始後のＨＣ濃度増加状態と、以降の掃気状態による大気状態への収束性判断に基づいて、適切な大気補正実施判断ができる。すなわち、第１の変化量が小さい場合には、燃料カット開始初期のＨＣ濃度増加が大きいことを示し、第２の変化量が小さい場合には、ＨＣ濃度の掃気状態が遅く、大気状態への収束が悪い状態を判断でき、そのような状態で大気補正を禁止することにより、誤補正を回避できる。 Furthermore, it is possible to make the atmospheric correction permission condition that the first change amount detected by the change amount detection means exceeds a predetermined value and the second change amount exceeds a predetermined value. Accordingly, it is possible to make an appropriate atmospheric correction execution determination based on the HC concentration increasing state after the start of the fuel cut and the determination of the convergence to the atmospheric state by the subsequent scavenging state. That is, when the first change amount is small, it indicates that the increase in the HC concentration at the beginning of the fuel cut is large, and when the second change amount is small, the scavenging state of the HC concentration is slow and A state of poor convergence can be determined, and by correcting atmospheric correction in such a state, erroneous correction can be avoided.
さらに、変化量検出手段により検出された第２の変化量に基づいて大気補正タイミングを変更することができる。これにより、燃料カット開始後のＨＣ濃度の掃気状態による大気状態への収束性を考慮して、適切な大気補正タイミングを設定できる。すなわち、第２の変化量により、大気状態への収束性が判断でき、変化量が小さい場合には、収束時間が長く、大きい場合には、収束時間が早くなることが判断できる。 Furthermore, the atmospheric correction timing can be changed based on the second change amount detected by the change amount detecting means. Accordingly, an appropriate atmospheric correction timing can be set in consideration of the convergence of the HC concentration after the start of fuel cut to the atmospheric state due to the scavenging state. That is, the convergence to the atmospheric state can be determined from the second change amount, and when the change amount is small, it can be determined that the convergence time is long, and when it is large, the convergence time is fast.
さらに、変化量検出手段により検出された第１の変化量および第２の変化量に基づいて、大気補正処理の実施タイミングを変更することができる。これにより、燃料カット後初期のＨＣ濃度増加度合いと、以降のＨＣの掃気状態とを合わせて考慮して、大気状態への収束性を精度よく判断でき、適切な大気補正処理の実施タイミングを設定できる。 Furthermore, the execution timing of the atmospheric correction process can be changed based on the first change amount and the second change amount detected by the change amount detecting means. As a result, it is possible to accurately determine the convergence to the atmospheric state by considering the initial increase in HC concentration after the fuel cut and the subsequent scavenging state of HC, and set the appropriate execution timing of the atmospheric correction process. it can.
さらに、変化量検出手段により第２の変化量を演算する第２所定区間の開始タイミングを、燃料カット開始後第２所定時間後に設定する第２経過時間設定手段をさらに有している。これにより、第２の変化量検出が正確に実施でき、大気状態への収束性を精度よく判断できる。 Further, the apparatus further includes second elapsed time setting means for setting the start timing of the second predetermined section in which the second change amount is calculated by the change amount detection means after the second predetermined time after the fuel cut is started. Thereby, the second change amount detection can be accurately performed, and the convergence to the atmospheric state can be accurately determined.
さらに、第２経過時間設定手段は、第２所定区間の開始タイミングを、吸入空気量の検出結果に基づいて変更することができる。これにより、燃料カット開始初期の燃料付着等によるＨＣ濃度増大領域を精度よく判断でき、第２の変化量検出の開始タイミングを適切に設定することができる。すなわち、排出ガスの速度は、吸入空気量が大きいほど速いため、空気量によって本所定時間を適切に設定することにより、空気量に依存した燃料カット開始初期の燃料付着等によるＨＣ濃度増大領域を適切に排除でき、ＨＣの掃気度合いを正確に判断できる。 Furthermore, the second elapsed time setting means can change the start timing of the second predetermined section based on the detection result of the intake air amount. Thereby, it is possible to accurately determine the HC concentration increase region due to fuel adhesion at the beginning of the fuel cut, and to appropriately set the start timing of the second change amount detection. That is, since the speed of exhaust gas increases as the intake air amount increases, the HC concentration increase region due to fuel adhesion at the beginning of fuel cut depending on the air amount can be set by appropriately setting this predetermined time according to the air amount. It can be appropriately excluded and the scavenging degree of HC can be accurately determined.
さらに、第２経過時間設定手段は、第２所定区間の開始タイミングを、エンジン回転数の検出結果に基づいて変更することができる。これにより、燃料カット開始初期の燃料付着等によるＨＣ濃度増大領域を精度よく判断でき、第２の変化量検出の開始タイミングを適切に設定することができる。すなわち、排出ガスの速度は、エンジン回転数が大きいほど速いため、エンジン回転数によって本所定時間を設定することにより、エンジン回転数に依存した燃料カット開始初期の燃料付着等によるＨＣ濃度増大領域を適切に排除でき、ＨＣの掃気度合いを正確に判断できる。 Further, the second elapsed time setting means can change the start timing of the second predetermined section based on the detection result of the engine speed. Thereby, it is possible to accurately determine the HC concentration increase region due to fuel adhesion at the beginning of the fuel cut, and to appropriately set the start timing of the second change amount detection. That is, since the exhaust gas speed increases as the engine speed increases, the predetermined time is set according to the engine speed, thereby increasing the HC concentration increase region due to fuel adhesion at the beginning of fuel cut depending on the engine speed. It can be appropriately excluded and the scavenging degree of HC can be accurately determined.
さらに、第２経過時間設定手段により設定される第２所定区間の開始までの酸素濃度センサの出力に基づいて大気補正処理の実施形態を変更することができる。これにより、燃料カット開始後初期のＨＣ濃度の大きさを精度よく推定でき、大気状態への収束性を精度よく判断できる。すなわち、第２の変化量を演算する第２所定区間の開始までの、酸素濃度センサの出力の示すところは、燃料カット初期のＨＣ濃度の増加傾向の継続状態を示しており、本酸素濃度センサの出力が小さいほど、ＨＣ濃度の増加傾向が継続し初期のＨＣ濃度が大きいことを示している。逆に、本酸素濃度センサの出力が大きいということは、ＨＣ濃度の増加度合いが早期に減少してＨＣ濃度の絶対値が小さいことを示し、大気への収束が早いことが判断できる。 Furthermore, the embodiment of the atmospheric correction process can be changed based on the output of the oxygen concentration sensor until the start of the second predetermined section set by the second elapsed time setting means. Thereby, the magnitude of the initial HC concentration after the start of the fuel cut can be accurately estimated, and the convergence to the atmospheric state can be accurately determined. That is, the output of the oxygen concentration sensor until the start of the second predetermined interval for calculating the second change amount indicates the continuation of the increasing tendency of the HC concentration at the initial stage of the fuel cut, and this oxygen concentration sensor The smaller the output is, the higher the HC concentration tends to increase, indicating that the initial HC concentration is high. Conversely, a large output of this oxygen concentration sensor indicates that the degree of increase in HC concentration decreases early and the absolute value of HC concentration is small, and it can be determined that convergence to the atmosphere is fast.
さらに、第２経過時間設定手段により設定される第２所定区間の開始までの酸素濃度センサの出力が所定値より大きい場合に、大気補正を実施することができる。これにより、燃料カット開始後初期のＨＣ濃度の大きさを推定して、大気補正実施有無を判断することができ、誤検出のない正確な大気補正を実施できる。上述したように、本酸素濃度センサの出力が小さいほど、ＨＣ濃度の増加傾向が継続し、初期のＨＣ濃度が大きく、大気状態への収束性が悪いことを示していることに基づくものである。 Furthermore, when the output of the oxygen concentration sensor until the start of the second predetermined section set by the second elapsed time setting means is greater than a predetermined value, atmospheric correction can be performed. Thereby, the magnitude of the initial HC concentration after the start of fuel cut can be estimated to determine whether or not atmospheric correction is performed, and accurate atmospheric correction without erroneous detection can be performed. As described above, this is based on the fact that the smaller the output of the oxygen concentration sensor, the HC concentration continues to increase, the initial HC concentration is large, and the convergence to the atmospheric state is poor. .
さらに、第２経過時間設定手段により設定される第２所定区間の開始までの酸素濃度センサの出力により大気補正処理の実施タイミングを変更することができる。これにより、燃料カット開始後初期のＨＣ濃度の大きさから、大気状態への収束性を精度よく判断でき、適切な大気補正タイミングを設定できる。 Furthermore, the execution timing of the atmospheric correction process can be changed by the output of the oxygen concentration sensor until the start of the second predetermined section set by the second elapsed time setting means. Thereby, the convergence to the atmospheric state can be accurately determined from the initial HC concentration after the start of fuel cut, and an appropriate atmospheric correction timing can be set.
さらに、変化量検出手段により検出された第１の変化量および第２の変化量と、第２経過時間設定手段により設定される第２所定区間の開始までの酸素濃度センサの出力とに基づいて、大気補正処理の実施タイミングを変更することができる。これにより、燃料カット始後初期のＨＣ濃度増加度合いと、ＨＣ濃度の大きさと、以降のＨＣ成分の掃気状態を推定でき、大気状態への収束性をより精度よく判断でき、適切な大気補正タイミングを設定できる。 Further, based on the first change amount and the second change amount detected by the change amount detecting means, and the output of the oxygen concentration sensor until the start of the second predetermined section set by the second elapsed time setting means. The execution timing of the atmospheric correction process can be changed. As a result, it is possible to estimate the degree of increase in HC concentration at the beginning of the fuel cut, the magnitude of the HC concentration, and the scavenging state of the HC component thereafter, more accurately determine the convergence to the atmospheric state, and appropriate atmospheric correction timing. Can be set.
１０ エンジン、１１ 吸気管、１４ スロットルバルブ、１９ 燃料噴射弁、２４ 排気管、３２ Ａ／Ｆセンサ、３５ クランク角度センサ、３８ ＥＣＵ、３９ マイコン、４０ センサ制御回路、９０１ Ａ／Ｆセンサ電流大気補正実施手段（制御手段）、９０２ 燃料カット後経過時間計測手段、９０３ 燃料カット後第１経過時間設定手段、９０４ 燃料カット後第２経過時間設定手段、９０５ Ａ／Ｆセンサ電流第１変化量検出手段（変化量検出手段）、９０６ Ａ／Ｆセンサ電流第２変化量検出手段（変化量検出手段）、９０７ Ａ／Ｆセンサ電流平均値算出手段、９０８ 大気補正実施有無判定手段、９０９ 大気補正実施タイミング設定手段、９１０ Ａ／Ｆセンサ電流大気補正演算手段。 10 engine, 11 intake pipe, 14 throttle valve, 19 fuel injection valve, 24 exhaust pipe, 32 A / F sensor, 35 crank angle sensor, 38 ECU, 39 microcomputer, 40 sensor control circuit, 901 A / F sensor current atmospheric correction Implementation means (control means), 902 elapsed time measurement after fuel cut, 903 first elapsed time setting means after fuel cut, 904 second elapsed time setting means after fuel cut, 905 A / F sensor current first change amount detection means (Change amount detection means), 906 A / F sensor current second change amount detection means (change amount detection means), 907 A / F sensor current average value calculation means, 908 atmospheric correction execution presence / absence determination means, 909 atmospheric correction execution timing Setting means, 910 A / F sensor current atmospheric correction calculation means.
Claims (17)
前記酸素濃度センサの出力に応じて内燃機関の燃焼室への燃料供給を制御し、所定の運転条件の成立に伴い燃料供給を停止して燃料カットを実行するとともに、その燃料カットの実行中における前記酸素濃度センサの出力値に基づいて、前記出力値と実際の酸素濃度との対応のずれを補正するための出力補正値を算出して大気補正処理を実施する制御手段と
を備えた内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、燃料カット開始後における前記酸素濃度センサの出力の変化量を検出する変化量検出手段を有し、前記変化量検出手段により検出された燃料カット開始後の第１所定区間における前記酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第１の変化量と、第２所定区間における前記酸素濃度センサの出力の単位時間当たりの第２の変化量とに基づいて、前記大気補正処理の実施形態を変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 An oxygen concentration sensor that outputs an electrical signal corresponding to the oxygen concentration of the exhaust gas flowing through the exhaust passage of the internal combustion engine;
The fuel supply to the combustion chamber of the internal combustion engine is controlled according to the output of the oxygen concentration sensor, and the fuel supply is stopped and the fuel cut is executed when a predetermined operating condition is established, and the fuel cut is being executed. An internal combustion engine comprising: control means for calculating an output correction value for correcting a correspondence deviation between the output value and the actual oxygen concentration based on an output value of the oxygen concentration sensor and performing an atmospheric correction process In the control device of
The control means includes a change amount detection means for detecting a change amount of the output of the oxygen concentration sensor after the start of fuel cut, and the control means in the first predetermined section after the start of fuel cut detected by the change amount detection means. The embodiment of the atmospheric correction processing based on the first change amount per unit time of the output of the oxygen concentration sensor and the second change amount per unit time of the output of the oxygen concentration sensor in the second predetermined section. A control device for an internal combustion engine, characterized in that
前記制御手段は、前記変化量検出手段により検出された前記第１の変化量が所定値より大きい場合に、前記大気補正処理を実施する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The control device for an internal combustion engine, wherein the control means performs the atmospheric correction processing when the first change amount detected by the change amount detection means is larger than a predetermined value.
前記制御手段は、前記変化量検出手段により検出された前記第１の変化量に基づいて前記大気補正処理の実施タイミングを変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The control device of the internal combustion engine, wherein the control means changes an execution timing of the atmospheric correction processing based on the first change amount detected by the change amount detection means.
前記制御手段は、前記変化量検出手段により前記第１の変化量を演算する前記第１所定区間の開始タイミングを、燃料カット開始後第１所定時間経過後に設定する第１経過時間設定手段をさらに有する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The control means further includes first elapsed time setting means for setting a start timing of the first predetermined section in which the first change amount is calculated by the change amount detection means after a first predetermined time has elapsed after the start of fuel cut. A control apparatus for an internal combustion engine, comprising:
前記第１経過時間設定手段は、吸入空気量の検出結果に基づいて、前記第１所定区間の開始タイミングを変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 4,
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the first elapsed time setting means changes a start timing of the first predetermined section based on a detection result of an intake air amount.
前記第１経過時間設定手段は、エンジン回転数の検出結果に基づいて、前記第１所定区間の開始タイミングを変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 4,
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the first elapsed time setting means changes a start timing of the first predetermined section based on a detection result of the engine speed.
前記制御手段は、前記変化量検出手段により検出された前記第２の変化量が所定値より大きい場合に、前記大気補正処理を実施する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The control device for an internal combustion engine, wherein the control means performs the atmospheric correction processing when the second change amount detected by the change amount detection means is larger than a predetermined value.
前記制御手段は、前記変化量検出手段により検出された前記第１の変化量が所定値より大きく、かつ、前記第２の変化量が所定値より大きい場合に、前記大気補正処理を実施する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The control means implements the atmospheric correction processing when the first change amount detected by the change amount detection means is larger than a predetermined value and the second change amount is larger than a predetermined value. A control device for an internal combustion engine.
前記制御手段は、前記変化量検出手段により検出された前記第２の変化量に基づいて前記大気補正処理の実施タイミングを変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The control device for an internal combustion engine, wherein the control means changes an execution timing of the atmospheric correction processing based on the second change amount detected by the change amount detection means.
前記制御手段は、前記変化量検出手段により検出された前記第１の変化量および前記第２の変化量に基づいて前記大気補正処理の実施タイミングを変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The internal combustion engine control apparatus characterized in that the control means changes the execution timing of the atmospheric correction processing based on the first change amount and the second change amount detected by the change amount detection means. .
前記制御手段は、前記変化量検出手段により前記第２の変化量を演算する前記第２所定区間の開始タイミングを、燃料カット開始後第２所定時間経過後に設定する第２経過時間設定手段をさらに有する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The control means further includes second elapsed time setting means for setting a start timing of the second predetermined section in which the second change amount is calculated by the change amount detection means after a second predetermined time has elapsed after the start of fuel cut. A control apparatus for an internal combustion engine, comprising:
前記第２経過時間設定手段は、吸入空気量の検出結果に基づいて、前記第２所定区間の開始タイミングを変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 11,
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the second elapsed time setting means changes a start timing of the second predetermined section based on a detection result of an intake air amount.
前記第２経過時間設定手段は、エンジン回転数の検出結果に基づいて、前記第２所定区間の開始タイミングを変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 11,
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the second elapsed time setting means changes a start timing of the second predetermined section based on a detection result of the engine speed.
前記制御手段は、前記第２経過時間設定手段により設定される前記第２所定区間の開始までの前記酸素濃度センサの出力に基づいて前記大気補正処理の実施形態を変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 11,
The control means changes the embodiment of the atmospheric correction processing based on the output of the oxygen concentration sensor until the start of the second predetermined section set by the second elapsed time setting means. Engine control device.
前記制御手段は、前記第２経過時間設定手段により設定される前記第２所定区間の開始までの前記酸素濃度センサの出力が所定値より大きい場合に前記大気補正処理を実施する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 14,
The control means performs the atmospheric correction process when the output of the oxygen concentration sensor until the start of the second predetermined section set by the second elapsed time setting means is larger than a predetermined value. Control device for internal combustion engine.
前記制御手段は、前記第２経過時間設定手段により設定される前記第２所定区間の開始までの前記酸素濃度センサの出力に基づいて前記大気補正処理の実施タイミングを変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 11,
The control means changes the execution timing of the atmospheric correction processing based on the output of the oxygen concentration sensor until the start of the second predetermined section set by the second elapsed time setting means. Engine control device.
前記制御手段は、前記変化量検出手段により検出された前記第１の変化量および第２の変化量と、前記第２経過時間設定手段により設定される前記第２所定区間の開始までの前記酸素濃度センサの出力とに基づいて前記大気補正処理の実施タイミングを変更する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 11,
The control means includes the first change amount and the second change amount detected by the change amount detection means, and the oxygen until the start of the second predetermined interval set by the second elapsed time setting means. The control device for an internal combustion engine, wherein the execution timing of the atmospheric correction process is changed based on the output of the concentration sensor.
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| JP2021156258A (en) * | 2020-03-30 | 2021-10-07 | 株式会社豊田中央研究所 | Model construction apparatus, model construction method, engine control parameter determination method, and engine |
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| JP2007032466A (en) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Denso Corp | Internal combustion engine control device |
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- 2010-01-22 JP JP2010011734A patent/JP4884541B2/en active Active
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