JPH0718365B2 - Air-fuel ratio controller for internal combustion engine - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は触媒コンバータの上流側および下流側に空燃比
センサ（本明細書では、酸素濃度センサ（O₂センサ））
を設け、上流側のO₂センサによる空燃比フィードバック
制御に加えて下流側のO₂センサによる空燃比フィードバ
ック制御を行う内燃機関の空燃比制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of use] The present invention relates to an air-fuel ratio sensor (in this specification, an oxygen concentration sensor (O ₂ sensor)) upstream and downstream of a catalytic converter.
The provided, relates to an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine which performs air-fuel ratio feedback control by the O ₂ sensor downstream in addition to the air-fuel ratio feedback control by the O ₂ sensor in the upstream side.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

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

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

（２）触媒コンバータの下流では、種々の毒が触媒にト
ラップされているので下流側O₂センサの被毒量が少な
い。(2) Since various poisons are trapped in the catalyst downstream of the catalytic converter, the amount of poisoning of the downstream O ₂ sensor is small.

（３）触媒コンバータの下流では排気ガスは十分に混合
されており、しかも、排気ガス中の酸素濃度は平衡状態
に近い値になっている。(3) The exhaust gas is sufficiently mixed downstream of the catalytic converter, and the oxygen concentration in the exhaust gas is close to the equilibrium state.

従って、上述のごとく、２つのO₂センサの出力にもとづ
く空燃比フィードバック制御（ダブルO₂センサシステ
ム）により、上流側O₂センサの出力特性のばらつきを下
流側O₂センサにより吸収できる。実際に、第２図に示す
ように、シングルO₂センサシステムでは、O₂センサの出
力特性が悪化した場合には、排気エミッション特性の直
接影響するのに対し、ダブルO₂センサシステムでは、上
流側O₂センサの出力特性が悪化しても、排気エミッショ
ン特性は悪化しない。つまり、ダブルO₂センサシステム
においては、下流側O₂センサが案定な出力特性を維持し
ている限り、良好な排気エミッションが保証される。Therefore, as described above, the air-fuel ratio feedback control based on the outputs of the two O ₂ sensors (double O ₂ sensor system), the variations in the output characteristic of the upstream O ₂ sensor can be absorbed by the downstream O ₂ sensor. Indeed, as shown in FIG. 2, the single O ₂ sensor system, when the output characteristic of the O ₂ sensor has deteriorated, compared to direct impact of the exhaust emission characteristics, the double O ₂ sensor system, upstream Even if the output characteristic of the side O ₂ sensor deteriorates, the exhaust emission characteristic does not deteriorate. That is, in the double O ₂ sensor system, good exhaust emission is guaranteed as long as the downstream O ₂ sensor maintains a predetermined output characteristic.

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

しかしながら、上述のダブルO₂センサシステムにおいて
は、下流側O₂センサによる空燃比フィードバック制御は
主に系の全体的な空燃比ずれを修正するように作用する
ので、部分的な空燃比ずれに対しては修正不足あるいは
過剰となり易い。たとえば、減速増量、燃料カット復帰
時増量、非同期増量、低回転軽負荷時の加減速の繰返し
時、等のリッチスパイクに対して修正不足となる。この
場合、系の応答速度すなわち下流側O₂センサによる空燃
比フィードバック周期も、機関回転、排気ガス量の影響
を受けて遅い領域にあり、従って、下流側O₂センサによ
る空燃比フィードバック制御による空燃比ずれ修正は間
に合わず、触媒出口にリッチスパイクが発生し、この結
果、触媒排気異臭（H₂S,SO₂等）の発生原因となる。However, in the above-mentioned double O ₂ sensor system, the air-fuel ratio feedback control by the downstream O ₂ sensor mainly acts to correct the overall air-fuel ratio deviation of the system, so that the partial air-fuel ratio deviation is Is likely to be under-corrected or over-corrected. For example, correction is insufficient for rich spikes such as deceleration increase, fuel cut return increase, asynchronous increase, repeated acceleration / deceleration at low rotation light load. In this case, also the air-fuel ratio feedback period due to the response speed, that the downstream O ₂ sensor systems, the engine rotation is in the slow under the influence of the exhaust gas amount region, therefore air by the air-fuel ratio feedback control by the downstream O ₂ sensor The correction of the fuel ratio deviation cannot be made in time, and a rich spike occurs at the catalyst outlet, resulting in the occurrence of a catalyst exhaust off-flavor (H ₂ S, SO _2, etc.).

また、シングルO₂センサシステムでは、触媒排気量異臭
対策として、特種の運転状態、たとえばアイドル運転時
にあって車速が所定値以下もしくは停止後の所定時間の
み、空燃比フィードバック制御定数たとえばスキップ量
RSR,RSL、積分定数KIR,KILを制御空燃比がリーン側とな
るように非対称にして空燃比フィードバック制御した
り、あるいは空燃比補正係数FAFを制御空燃比がリーン
側となるように小さい一定値にホールドすることによ
り、空燃比をわずかにリーン側に制御して、減速および
その後の停止時に発生する排気異臭を低減させているも
のがある（参考：特開昭59−173533号公報記載のシング
ルO₂センサシステム）。このシステムにおいては、個々
のばらつき（たとえばO₂センサのばらつき）に対して確
実なリーン制御できない場合があり、また、リーン化し
過ぎるためにリーン化したい範囲外たとえば次の加速状
態に移行しても直ぐに理論空燃比に戻らず、リーンスパ
イクが発生してNO_Xエミッションが増加する。In addition, in the single O ₂ sensor system, as a measure against the catalyst exhaust volume strange odor, the air-fuel ratio feedback control constant, for example, the skip amount, is used only in a special operating state, for example, during idle operation when the vehicle speed is below a predetermined value or for a predetermined time after stopping.
RSR, RSL and integration constants KIR, KIL are made asymmetric so that the control air-fuel ratio becomes lean, or air-fuel ratio feedback control is performed, or the air-fuel ratio correction coefficient FAF is a small constant value so that the control air-fuel ratio becomes lean. There is one that controls the air-fuel ratio slightly to the lean side by holding it to reduce the offensive odor of exhaust gas generated during deceleration and subsequent stop (Reference: JP-A-59-173533) O ₂ sensor system). In this system, it may not be possible to perform reliable lean control with respect to individual variations (for example, variations in O ₂ sensor), and even if the vehicle is outside the range to be leaned because it becomes too lean, for example, the next acceleration state is entered. immediately without returning to the stoichiometric air-fuel ratio, NO _X emissions increases lean spike occurs.

従って、本発明の目的は、触媒排気異臭低減要求等のリ
ーン化要求に対して、より確実に狙いのリーン空燃比を
制御可能とするダブルO₂センサシステムを提供すること
にある。Therefore, an object of the present invention is to provide a double O ₂ sensor system that can more reliably control the lean air-fuel ratio that is aimed at in response to a lean request such as a catalyst exhaust off-odor reduction request.

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

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

第１図において、排気ガス中の特定成分濃度を検出する
第１、第２の空燃比センサが内燃機関の排気系に設けら
れた排気ガス浄化のための触媒コンバータの上流側、下
流側に、それぞれ、設けられている。制御定数演算手段
は下流側（第２の）の空燃比センサの出力V₂に応じて空
燃比フィードバック制御定数たとえばスキップ量RSR,RS
Lを演算する。リーン空燃比要求状態判別手段は機関が
リーン空燃比要求状態か否かを判別する。この結果、機
関がリーン空燃比要求領域でないときに、第１のガード
手段が演算された空燃比フィードバック制御定数RSR,RS
Lを制御空燃比が理論空燃比に向かうように設けられた
第１の許容範囲内にガードし、機関がリーン空燃比要求
状態であるときに、第２のガード手段が演算された空燃
比フィードバック制御定数RSR,RSLを、第１の許容範囲
と異なり制御空燃比がリーン側になるように設けられた
第２の許容範囲内ガードする。空燃比補正量演算手段は
機関がリーン空燃比要求状態でないときには第１のガー
ド手段によりガードされた空燃比フィードバック制御定
数RSR,RSLと上流側（第１の）空燃比センサの出力V₁と
に応じて、また、機関がリーン空燃比要求状態であると
きには第２のガード手段によりガードされた空燃比フィ
ードバック制御定数RSR,RSLと上流側空燃比センサの出
力V₁とに応じて、空燃比補正量FAFを演算する。そし
て、空燃比調整手段は空燃比補正量FAFに応じて機関の
空燃比を調整するものである。In FIG. 1, first and second air-fuel ratio sensors for detecting a specific component concentration in exhaust gas are provided on the upstream side and the downstream side of a catalytic converter for purifying exhaust gas provided in an exhaust system of an internal combustion engine. Each is provided. The control constant calculation means is an air-fuel ratio feedback control constant such as a skip amount RSR, RS in accordance with the output V ₂ of the downstream (second) air-fuel ratio sensor.
Calculate L. The lean air-fuel ratio required state determination means determines whether the engine is in the lean air-fuel ratio required state. As a result, when the engine is not in the lean air-fuel ratio required region, the first guard means calculates the air-fuel ratio feedback control constants RSR, RS.
Air-fuel ratio feedback calculated by the second guard means when L is guarded within the first allowable range provided so that the control air-fuel ratio approaches the stoichiometric air-fuel ratio, and the engine is in the lean air-fuel ratio required state. The control constants RSR and RSL are guarded within a second permissible range provided so that the control air-fuel ratio is on the lean side, unlike the first permissible range. The air-fuel ratio correction amount calculation means uses the air-fuel ratio feedback control constants RSR, RSL guarded by the first guard means and the output (V ₁ ) of the upstream side (first) air-fuel ratio sensor when the engine is not in the lean air-fuel ratio request state. According to the air-fuel ratio feedback control constants RSR, RSL guarded by the second guard means and the output V ₁ of the upstream side air-fuel ratio sensor when the engine is in the lean air-fuel ratio request state, the air-fuel ratio correction is performed. Calculate the quantity FAF. The air-fuel ratio adjusting means adjusts the air-fuel ratio of the engine according to the air-fuel ratio correction amount FAF.

〔作 用〕[Work]

上述の問題によれば、触媒排気異臭低減要求等のリーン
化要求に対しては、空燃比フィードバック制御定数のガ
ード範囲が変更される。According to the above-described problem, the guard range of the air-fuel ratio feedback control constant is changed in response to the lean request such as the catalyst exhaust off-odor reduction request.

〔実施例〕〔Example〕

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

第３図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図である。第３図において、機関本
体１の吸気通路２にはエアフローメータ３が設けられて
いる。エアフローメータ３は吸入空気量を直接計測する
ものであって、ポテンショメータを内蔵して吸入空気量
に比例したアナログ電圧の出力信号を発生する。この出
力信号は制御回路10のマルチプレクサ内蔵A/D変換器101
に供給されている。ディストリビュータ４には、その軸
がたとえばクランク角に換算して720゜毎に基準位置検
出用パルス信号を発生するクランク角センサ５およびク
ランク角に換算して30゜毎に基準位置検出用パルス信号
を発生するクランク角センサ６が設けられている。これ
らクランク角センサ5,6のパルス信号は制御回路10の入
出力インターフェイス102に供給され、このうち、クラ
ンク角センサ６の出力はCPU103の割込み端子に供給され
る。FIG. 3 is an overall schematic diagram showing an embodiment of an air-fuel ratio control system for an internal combustion engine according to the present invention. In FIG. 3, an air flow meter 3 is provided in the intake passage 2 of the engine body 1. The air flow meter 3 directly measures the intake air amount, and has a built-in potentiometer to generate an output signal of an analog voltage proportional to the intake air amount. This output signal is the A / D converter 101 with built-in multiplexer of the control circuit 10.
Is being supplied to. The distributor 4 includes a crank angle sensor 5 whose axis generates a reference position detecting pulse signal every 720 ° converted into a crank angle, and a reference position detecting pulse signal every 30 ° converted into a crank angle. A crank angle sensor 6 for generating is provided. The pulse signals of the crank angle sensors 5 and 6 are supplied to the input / output interface 102 of the control circuit 10, and the output of the crank angle sensor 6 is supplied to the interrupt terminal of the CPU 103.

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

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

排気マニホールド11より下流の排気系には、排気ガス中
の３つの有害成分HC,CO,NO_Xを同時に浄化する三元触媒
を収容する触媒コンバータ12が設けられている。The exhaust system downstream of the exhaust manifold 11 is provided with a catalytic converter 12 that accommodates a three-way catalyst that simultaneously purifies three harmful components HC, CO, and NO _x in the exhaust gas.

排気マニホールド11には、すなわち触媒コンバータ12の
上流側には第１のO₂センサ13が設けられ、触媒コンバー
タ12の下流側の排気管14には第２のO₂センサ15が設けら
れている。O₂センサ13,15は排気ガス中の酸素成分濃度
に応じた電気信号を発生する。すなわち、O₂センサ13,1
5は空燃比が理論空燃比に対してリーン側かリッチ側か
に応じて、異なる出力電圧を制御回路10でA/D変換器101
に発生する。A first O ₂ sensor 13 is provided on the exhaust manifold 11, that is, on the upstream side of the catalytic converter 12, and a second O ₂ sensor 15 is provided on the exhaust pipe 14 on the downstream side of the catalytic converter 12. . The O ₂ sensors 13 and 15 generate electric signals according to the concentration of oxygen components in the exhaust gas. That is, the O ₂ sensor 13,1
5 is an A / D converter 101 that outputs different output voltage by the control circuit 10 depending on whether the air-fuel ratio is lean or rich with respect to the theoretical air-fuel ratio.
Occurs in.

制御回路10は、たとえばマイクロコンピュータとして構
成され、A/D変換器101、入出力インターフェイス102、C
PU103の外に、ROM104、RAM105、バックアップRAM106、
クロック発生回路107等が設けられている。The control circuit 10 is configured as, for example, a microcomputer, and includes an A / D converter 101, an input / output interface 102, a C
In addition to PU103, ROM104, RAM105, backup RAM106,
A clock generation circuit 107 and the like are provided.

また、制御回路10において、ダウンカウンタ108、フリ
ップフロップ109、および駆動回路110は燃料噴射弁７を
制御するためのものである。すなわち、後述のルーチン
において、燃料噴射量TAUが演算されると、燃料噴射量T
AUがダウンカウンタ180にプリセットされると共にフリ
ップフロップ109もセットされる。この結果、駆動回路1
10が燃料噴射弁７の付勢を開始する。他方、ダウンカウ
ンタ108がクロック信号（図示せず）を計数して最後に
キャリアウト端子が“1"レベルとなったときに、フリッ
プフロップ109がセットされて駆動回路110は燃料噴射弁
７の付勢を停止する。つまり、上述の燃料噴射量TAUだ
け燃料噴射弁７は付勢され、従って、燃料噴射量TAUに
応じた量の燃料が機関本体１の燃焼室に送り込まれるこ
とになる。Further, in the control circuit 10, the down counter 108, the flip-flop 109, and the drive circuit 110 are for controlling the fuel injection valve 7. That is, when the fuel injection amount TAU is calculated in the routine described later, the fuel injection amount T
The AU is preset in the down counter 180 and the flip-flop 109 is also set. As a result, drive circuit 1
10 starts energizing the fuel injection valve 7. On the other hand, when the down counter 108 counts a clock signal (not shown) and finally the carry-out terminal becomes "1" level, the flip-flop 109 is set and the drive circuit 110 is provided with the fuel injection valve 7. Stop the momentum. That is, the fuel injection valve 7 is energized by the above-mentioned fuel injection amount TAU, and accordingly, the amount of fuel corresponding to the fuel injection amount TAU is sent to the combustion chamber of the engine body 1.

なお、CPU103の割込み発生は、A/D変換器101のA/D変換
終了時、入出力インターフェース102がクランク角セン
サ６のパルス信号を受信した時、クロック発生回路107
からの割込信号を受信した時、等である。The CPU 103 generates an interrupt when the A / D conversion of the A / D converter 101 is completed, when the input / output interface 102 receives the pulse signal of the crank angle sensor 6, the clock generation circuit 107.
When an interrupt signal from is received.

エアフローメータ３の吸入空気量データＱおよび冷却水
温データTHWは所定時間毎に実行されるA/D変換ルーチン
によって取込まれてRAM105の所定領域に格納される。つ
まり、RAM105におけるデータＱおよびTHWは所定時間毎
に更新されている。また、回転速度データNeはクランク
角センサ６の30゜CA毎の割込みによって演算されてRAM1
05の所定領域に格納される。The intake air amount data Q of the air flow meter 3 and the cooling water temperature data THW are fetched by an A / D conversion routine executed every predetermined time and stored in a predetermined area of the RAM 105. That is, the data Q and THW in the RAM 105 are updated every predetermined time. Further, the rotation speed data Ne is calculated by the interrupt of the crank angle sensor 6 every 30 ° CA and is calculated by the RAM1.
It is stored in the predetermined area of 05.

第４図は上流側O₂センサ13の出力にもとづいて空燃比補
正系数FAFを演算する第１の空燃比フィードバック制御
ルーチンであって、所定時間たとえば4ms毎に実行され
る。FIG. 4 is a first air-fuel ratio feedback control routine for calculating the air-fuel ratio correction coefficient FAF based on the output of the upstream O ₂ sensor 13, which is executed every predetermined time, for example, 4 ms.

ステップ401では、上流側O₂センサ13による空燃比の閉
ループ（フィードバック）条件が成立しているか否かを
判別する。たとえば、冷却水温が所定値以下の時、機関
始動中、始動後増量中、暖機増量中、パワー増量中、上
流側O₂センサ13の出力信号が一度も反転していない時、
燃料カット中等はいずれも閉ループ条件が不成立であ
り、その他の場合が閉ループ条件成立である。閉ループ
条件が不成立のときには、ステップ427に進んで空燃比
補正系数FAFを1.0とする。他方、閉ループ条件成立の場
合ステップ402に進む。In step 401, it is determined whether or not the closed loop (feedback) condition of the air-fuel ratio by the upstream O ₂ sensor 13 is satisfied. For example, when the cooling water temperature is equal to or lower than a predetermined value, during engine start, during starting increase, during warm-up increase, during power increase, when the output signal of the upstream O ₂ sensor 13 has never been reversed,
The closed loop condition is not satisfied during the fuel cut, and the closed loop condition is satisfied in other cases. When the closed loop condition is not satisfied, the routine proceeds to step 427, where the air-fuel ratio correction coefficient FAF is set to 1.0. On the other hand, if the closed loop condition is satisfied, the process proceeds to step 402.

ステップ402では、上流側O₂センサ13の出力V₁をA/D変換
して取組み、ステップ403にてV₁が比較電圧V_R1たとえば
0.45V以下か否かを判別する。つまり、空燃比がリッチ
かリーンかを判定する。つまり、空燃比がリーン（V₁≦
V_R1）であれば、ステップ404にて第１のディレイカウン
タCDLY1が正か否かを判別し、CDLY1＞０であればステッ
プ405にてCDLY1を０とし、ステップ406に進む。ステッ
プ407,408では、第１のディレイカウンタCDLY1を最小値
TDL1でガードし、この場合、第１のディレイカウンタCD
LY1が最小値TDL1に到達したときにはステップ409にて第
１の空燃比フラグF1を“0"（リーン）とする。なお、最
小値TDL1は上流側O₂センサ13の出力においてリッチから
リーンへの変化があってもリッチ状態であるとの判断を
保持するためのリーン遅延時間であって、負の値で定義
される。他方、リッチ（V₁＞V_R1）であれば、ステップ4
10にて第１のディレイカウンタCDLY1が負か否かを判別
し、CDLY1＜０であればステップ411にてCDLY1を０と
し、ステップ412に進む。ステップ413,414では、第１の
ディレイカウンタCDLY11を最大値TDR1でガードし、この
場合、第１のディレイカウンタCDLY1が最大値TDR1に到
達したときにはステップ415にて第１の空燃比フラグに
１を“1"（リッチ）とする。なお、最大値TDR1は上流側
O₂センサ13の出力においてリーンからリッチへの変化が
あってもリーン状態であるとの判断を保持するためのリ
ッチ遅延時間であって、正の値で定義される。In step 402, the output V ₁ of the upstream O ₂ sensor 13 is A / D converted to work, and in step 403 V ₁ is compared voltage V _R1
Determine whether it is 0.45V or less. That is, it is determined whether the air-fuel ratio is rich or lean. That is, the air-fuel ratio is lean (V ₁ ≤
If V _R1 ), it is determined in step 404 whether the first delay counter CDLY1 is positive. If CDLY1> 0, CDLY1 is set to 0 in step 405, and the flow advances to step 406. In steps 407 and 408, the first delay counter CDLY1 is set to the minimum value.
Guarded by TDL1, in this case the first delay counter CD
When LY1 reaches the minimum value TDL1, the first air-fuel ratio flag F1 is set to "0" (lean) in step 409. The minimum value TDL1 is the lean delay time for holding the judgment that the output is the rich state even when the output of the upstream O ₂ sensor 13 changes from rich to lean, and is defined as a negative value. It On the other hand, if it is rich (V ₁ > V _R1 ), step 4
At 10 it is determined whether or not the first delay counter CDLY1 is negative. If CDLY1 <0, at step 411 CDLY1 is set to 0 and the routine proceeds to step 412. In steps 413 and 414, the first delay counter CDLY11 is guarded with the maximum value TDR1, and in this case, when the first delay counter CDLY1 reaches the maximum value TDR1, in step 415 the first air-fuel ratio flag is set to 1 "(Rich). The maximum value TDR1 is upstream
It is the rich delay time for holding the determination that the lean state is maintained even when the output of the O ₂ sensor 13 changes from lean to rich, and is defined by a positive value.

ステップ416では、第１の空燃比フラグ１の符号が反転
したか否かを判別する、すなわち遅延処理後の空燃比が
反転したか否かを判別する。空燃比が反転していれば、
ステップ417にて、第１の空燃比フラグF1の値により、
リッチからリーンへの反転か、リーンからリッチへの反
転かを判別する。リッチからリーンへの反転であれば、
ステップ418にてFAF←FAF＋ERSRとスキップ的に増大さ
せ、逆に、リーンからリッチへの反転であれば、ステッ
プ419にてFAF←FAF−ERSLとスキップ的に減少させる。
つまり、スキップ処理を行う。なお、ERSR,ERSLは実行
スキップ量であり、後述のルーチンで演算されてRAM105
に格納されているものである。In step 416, it is determined whether or not the sign of the first air-fuel ratio flag 1 has been inverted, that is, it is determined whether the air-fuel ratio after the delay process has been inverted. If the air-fuel ratio is reversed,
At step 417, according to the value of the first air-fuel ratio flag F1,
Determine whether the reversal from rich to lean or from lean to rich. If it is a reversal from rich to lean,
In step 418, FAF ← FAF + ERSR is increased in a skip manner, and conversely, when lean is reversed to rich, in step 419, FAF ← FAF−ERSL is reduced in a skip manner.
That is, skip processing is performed. ERSR and ERSL are execution skip amounts, which are calculated in the routine described below and
Is stored in.

ステップ412にて第１の空燃比フラグF1の符号が反転し
ていなければ、ステップ420,421,422にて積分処理を行
う。つまり、ステップ420にて、F1＝“0"か否かを判別
し、F1＝“0"（リーン）であればステップ421にてFAF←
FAF＋KIRとし、他方、F1＝“1"（リッチ）であればステ
ップ422にて、FAF←FAF−KILとする。ここで、積分定数
KIR（KIL）はスキップ定数ERSR,ERSLに比して小さく設
定してあり、つまり、KIR（KIL）＜ERSR（ERSL）であ
る。従って、ステップ421はリーン状態（F1＝“0"）で
燃料噴射量を徐々に増大させ、ステップ422はリッチ状
態（F1＝“1"）で燃料噴射量を徐々に減少させる。If the sign of the first air-fuel ratio flag F1 is not inverted in step 412, integration processing is performed in steps 420, 421 and 422. That is, in step 420, it is determined whether or not F1 = "0". If F1 = "0" (lean), in step 421 FAF ←
If FAF + KIR, on the other hand, if F1 = "1" (rich), then in step 422, FAF ← FAF-KIL. Where the integration constant
KIR (KIL) is set smaller than the skip constants ERSR and ERSL, that is, KIR (KIL) <ERSR (ERSL). Therefore, step 421 gradually increases the fuel injection amount in the lean state (F1 = "0"), and step 422 gradually decreases the fuel injection amount in the rich state (F1 = "1").

ステップ418,419,421,422にて演算された空燃比補正計
数FAFはステップ423,424にて最小値たとえば0.8にてガ
ードされ、また、ステップ425,426にて最大値たとえば
1.2にてガードされる。これにより、何らかの原因で空
燃比補正計数FAFが大きくなり過ぎ、もしくは小さくな
り過ぎた場合に、その値で機関の空燃比を制御してオー
バリッチ、オーバリーンになるのを防ぐ。The air-fuel ratio correction count FAF calculated at steps 418, 419, 421, 422 is guarded at the minimum value, for example 0.8, at steps 423, 424, and at the maximum value, for example, at steps 425, 426.
Guarded at 1.2. As a result, when the air-fuel ratio correction coefficient FAF becomes too large or too small for some reason, the air-fuel ratio of the engine is controlled by that value to prevent overrich or over lean.

上述のごとく演算されたFAFをRAM105に格納して、ステ
ップ428をもってこのルーチンは終了する。The FAF calculated as described above is stored in the RAM 105, and at step 428, this routine ends.

第５図は第４図のフローチャートによる動作を補足説明
するタイミング図である。上流側O₂センサ13の出力によ
り第５図（Ａ）に示すごとくリッチ、リーン判別の空燃
比信号A/Fが得られると、第１のディレイカウンタCDLY1
は、第５図（Ｂ）に示すごとく、リッチ状態でカウント
アップされ、リーン状態でカウントダウンされる。この
結果、第５図（Ｃ）に示すごとく、遅延処理された空燃
比信号A/F′（フラグF1に相当）が形成される。たとえ
ば、時刻t₁にて空燃比信号A/Fがリーンからリッチに変
化しても、遅延処理された空燃比信号A/F1′はリッチ遅
延時間TOR1だけリーンに保持された後に時刻t₂にてリッ
チに変化する。時刻t₃にて空燃比信号A/Fがリッチから
リーンに変化しても、遅延処理された空燃比信号A/F′
はリーン遅延時間（−TDL1）相当だけリッチに保持され
た後に時刻t₄にてリーンに変化する。しかし、空燃比信
号A/Fが時刻t₅,t₆,t₇のごとくリッチ遅延時間TDR1より
短い期間で反転すると、第１のディレイカウンタCDLY1
が最大値TDR1に到達するのに時間を要し、この結果、時
刻t₈にて遅延処理後の空燃比信号A/F′が反転される。
つまり、遅延処理後の空燃比信号A/F′は遅延処理前の
空燃比信号A/Fに比べて安定となる。このように遅延処
理後の安定した空燃比信号A/F′にもとづいて第５図
（Ｄ）に示す空燃比補正係数FAFが得られる。FIG. 5 is a timing diagram for supplementarily explaining the operation according to the flowchart of FIG. When the rich-lean air-fuel ratio signal A / F is obtained as shown in FIG. 5 (A) from the output of the upstream O ₂ sensor 13, the first delay counter CDLY1
Is counted up in the rich state and counted down in the lean state as shown in FIG. 5 (B). As a result, as shown in FIG. 5 (C), the delayed air-fuel ratio signal A / F '(corresponding to the flag F1) is formed. For example, even if the air-fuel ratio signal A / F changes from lean to rich at time t ₁ , the delayed air-fuel ratio signal A / F 1 ′ is held lean for the rich delay time TOR 1 and then at time t ₂ . Change to rich. Even if the air-fuel ratio signal A / F changes from rich to lean at time t ₃ , the delayed air-fuel ratio signal A / F '
Changes to lean at time t ₄ after being held rich only equivalent lean delay time (-TDL1). However, when the air-fuel ratio signal A / F is inverted in a period shorter than the rich delay time TDR1 as at times t ₅ , t ₆ , and t ₇ , the first delay counter CDLY1
Takes a long time to reach the maximum value TDR1, and as a result, the delayed air-fuel ratio signal A / F ′ is inverted at time t ₈ .
That is, the air-fuel ratio signal A / F ′ after the delay processing becomes more stable than the air-fuel ratio signal A / F before the delay processing. In this way, the air-fuel ratio correction coefficient FAF shown in FIG. 5 (D) is obtained based on the stable air-fuel ratio signal A / F 'after the delay processing.

次に、下流側O₂センサ15による第２の空燃比フィードバ
ック制御について説明する。第２の空燃比フィードバッ
ク制御としては、第１の空燃比フィードバック制御定数
としてのスキップ量RSR,RSL、積分定数KIR,KIL遅延時間
TDR1,TDL1、もしくは上流側O₂センサ13の出力V₁の比較
電圧V_R1を可変にするシステムと、第２の空燃比補正係
数FAF2を導入するシステムとがある。Next, the second air-fuel ratio feedback control by the downstream O ₂ sensor 15 will be described. As the second air-fuel ratio feedback control, skip amounts RSR, RSL as the first air-fuel ratio feedback control constants, integration constants KIR, KIL delay time
There are a system that makes the comparison voltage V _R1 of TDR1, TDL1 or the output V ₁ of the upstream O ₂ sensor 13 variable, and a system that introduces the second air-fuel ratio correction coefficient FAF2.

たとえば、リッチスキップ量RSRを大きくすると、制御
空燃比をリッチ側に移行でき、また、リーンスキップ量
RSLを小さくしても制御空燃比をリッチ側に移行でき、
他方、リーンスキップ量RSLを大きくすると、制御空燃
比をリーン側に移行でき、また、リッチスキップ量RSR
を小さくしても制御空燃比をリーン側に移行できる。従
って、下流側O₂センサ15の出力に応じてリッチスキップ
量RSRおよびリーンスキップ量RSLを補正することにより
空燃比が制御できる。また、リッチ積分定数KIRを大き
くすると、制御空燃比をリッチ側に移行でき、また、リ
ーン積分定数KILを小さくしても制御空燃比をリッチ側
に移行でき、他方、リーン積分定数KILを大きくする
と、制御空燃比をリーン側に移行でき、また、リッチ積
分定数KIRを小さくしても制御空燃比をリーン側に移行
できる。従って、下流側O₂センサ15の出力に応じてリッ
チ積分定数KIRおよびリーン積分定数KILを補正すること
により空燃比が制御できる。リッチ遅延時間TDR1＞リー
ン遅延時間（−TDL1）と設定すれば、制御空燃比はリッ
チ側に移行でき、逆に、リーン遅延時間（−TDL1）＞リ
ッチ遅延時間（TDR1）と設定すれば、制御空燃比はリー
ン側に移行できる。つまり、下流側O₂センサ15の出力に
応じて遅延時間TDR1,TDL1を補正することにより空燃比
が制御できる。さらにまた、比較電圧V_R1を大きくする
と制御空燃比をリッチ側に移行でき、また、比較電圧V
_R1を小さくすると制御空燃比をリーン側に移行できる。
従って、下流側O₂センサ15の出力に応じて比較電圧V_R1
を補正することにより空燃比が制御できる。For example, if the rich skip amount RSR is increased, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and the lean skip amount
Even if RSL is reduced, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side,
On the other hand, if the lean skip amount RSL is increased, the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side, and the rich skip amount RSR
The control air-fuel ratio can be shifted to the lean side even if is decreased. Therefore, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the rich skip amount RSR and the lean skip amount RSL according to the output of the downstream O ₂ sensor 15. Also, if the rich integration constant KIR is increased, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, and even if the lean integration constant KIL is decreased, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side, while if the lean integration constant KIL is increased. The control air-fuel ratio can be shifted to the lean side, and the control air-fuel ratio can be shifted to the lean side even if the rich integration constant KIR is reduced. Therefore, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the rich integration constant KIR and the lean integration constant KIL according to the output of the downstream O ₂ sensor 15. If rich delay time TDR1> lean delay time (-TDL1) is set, the control air-fuel ratio can shift to the rich side, and conversely, if lean delay time (-TDL1)> rich delay time (TDR1) is set, control can be performed. The air-fuel ratio can shift to the lean side. That is, the air-fuel ratio can be controlled by correcting the delay times TDR1 and TDL1 according to the output of the downstream O ₂ sensor 15. Furthermore, if the comparison voltage V _R1 is increased, the control air-fuel ratio can be shifted to the rich side.
_The control air-fuel ratio can be shifted to the lean side by reducing _R1 .
Therefore, according to the output of the downstream O ₂ sensor 15, the comparison voltage V _R1
The air-fuel ratio can be controlled by correcting

これらスキップ量、積分定数、遅延時間、比較電圧を下
流側O₂センサによって可変とすることはそれぞれに長所
がある。たとえば、遅延時間は非常に微妙な空燃比の調
整が可能であり、また、スキップ量は、遅延時間のよう
に空燃比のフィードバック周期を長くすることなくレス
ポンスの良い制御が可能である。従って、これら可変量
は当然２つ以上組み合わされて用いられ得る。Each of these skip amount, integration constant, delay time, and comparison voltage can be made variable by the downstream O ₂ sensor. For example, the delay time allows very delicate adjustment of the air-fuel ratio, and the skip amount enables control with good response without lengthening the feedback cycle of the air-fuel ratio like the delay time. Therefore, these variable amounts can naturally be used in combination of two or more.

第６図を参照して空燃比フィードバック制御定数として
のスキップ量を可変にしたダブルO₂センサシステムにつ
いて説明する。A double O ₂ sensor system having a variable skip amount as an air-fuel ratio feedback control constant will be described with reference to FIG.

第６図は下流側O₂センサ15の出力にもとづいてスキップ
量RSR,RSLを演算する第２の空燃比フィードバック制御
ルーチンであって、所定時間たとえば1s毎に実行され
る。ステップ601では、下流側O₂センサ15による閉ルー
プ条件か否かを判別する。たとえば、冷却水温が所定値
以下の時、下流側O₂センサ15の出力信号が一度も反転し
ない時、下流側O₂センサ15が故障している時、過渡運転
時、等はいれも閉ループ条件が不成立であり、その他の
場合が閉ループ条件成立である。閉ループ条件であれば
ステップ602に進み、閉ループ条件でなければステップ6
39〜646に進む。FIG. 6 is a second air-fuel ratio feedback control routine for calculating the skip amounts RSR, RSL based on the output of the downstream O ₂ sensor 15, and is executed every predetermined time, for example, every 1 s. In step 601, it is determined whether or not the closed loop condition by the downstream O ₂ sensor 15 is satisfied. For example, when the cooling water temperature is below a predetermined value, when the output signal of the downstream O ₂ sensor 15 never reverses, when the downstream O ₂ sensor 15 has failed, during transient operation, etc. Is not satisfied, and the closed loop condition is satisfied in other cases. If it is a closed loop condition, proceed to step 602. If it is not a closed loop condition, step 6
Continue to 39-646.

ステップ602では、下流側O₂センサ15の出力V₂をA/D変換
して取込み、ステップ603にてV₂が比較電圧V_R2たとえば
0.55V以下か否かを判別す、つまり、空燃比がリッチか
リーンかを判別する。なお、比較電圧V_R2は触媒コンバ
ータ14の上流、下流で生ガスの影響による出力特性が異
なることおよび劣化速度が異なること等を考慮して上流
側O₂センサ13の出力の比較電圧V_R1より高く設定され
る。なお、ステップ603〜615は第４図のステップ403〜4
15に相当する。従って、ステップ603での比較結果は遅
延時間TOR2,TDL2だけ遅延処理されて第２の空燃比フラ
グF2が設定されることになる。In step 602, the output V ₂ of the downstream O ₂ sensor 15 is A / D converted and captured, and in step 603 V ₂ is compared voltage V _R2
It is determined whether it is 0.55V or less, that is, whether the air-fuel ratio is rich or lean. It should be noted that the comparison voltage V _R2 is higher than the comparison voltage V _R1 of the output of the upstream O ₂ sensor 13 in consideration of the difference in output characteristics due to the influence of raw gas and the deterioration speed on the upstream and downstream sides of the catalytic converter 14. Set high. Note that steps 603 to 615 are steps 403 to 4 in FIG.
Equivalent to 15. Therefore, the comparison result in step 603 is delayed by the delay times TOR2 and TDL2, and the second air-fuel ratio flag F2 is set.

ステップ616では、機関がリーン空燃比要求状態か否
か、たとえば、触媒排気異臭低減対策としてのリーン空
燃比要求状態であるか否かを判別する。なお、次の３条
件が満足された場合に、触媒内が還元雰囲気となって排
気異臭（H₂S）が発生すると言われている。すなわち、 （１）触媒温度が高いこと、 （２）排気ガス量が少ない（すなわち、吸入空気量が少
ない）軽負荷領域であること、 （３）制御後の平均空燃比がリッチであること、 である。たとえば、高速走行（条件（１）成立）後のア
イドル運転あるいは車庫入れ運転（条件（２）成立）に
おいて、噴射弁、O₂センサ、エアフローメータ等の特性
ばらつき、あるいは減速増量、燃料カット復帰時増量、
非同期噴射等のために条件（３）が成立することがあ
る。このため、特殊の運転状態、たとえばアイドル運転
時にあって車速が所定値以下もしくは停止後の所定時間
をたとえばリーン空燃比要求状態とする。In step 616, it is determined whether or not the engine is in the lean air-fuel ratio required state, for example, in the lean air-fuel ratio required state as a measure for reducing the catalyst exhaust odor. It is said that if the following three conditions are satisfied, the inside of the catalyst becomes a reducing atmosphere and an off-gas odor (H ₂ S) is generated. That is, (1) the catalyst temperature is high, (2) the exhaust gas amount is small (that is, the intake air amount is small) in a light load region, (3) the average air-fuel ratio after control is rich, Is. For example, in idle operation after high-speed running (condition (1) established) or garage entry operation (condition (2) established), characteristic variations of the injection valve, O ₂ sensor, air flow meter, etc., deceleration increase, fuel recovery Increase,
The condition (3) may be satisfied due to asynchronous injection or the like. Therefore, the lean air-fuel ratio request state is set to a special operating state, for example, when the vehicle is idling and the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined value or a predetermined time after the stop.

リーン空燃比要求状態でなければ、ステップ617に進
み、バックアップRAM106より理論空燃比用スキップ量RS
R,RSLを読出し、それぞれをtRSR,tRSLとし、他方、リー
ン空燃比要求状態であれば、ステップ618に進み、バッ
クアップRAM106よりリーン空燃比用スキップ量RSR1,RSL
1を読出し、それぞれをtRSR,tRSLとする。If the lean air-fuel ratio is not required, the routine proceeds to step 617, where the stoichiometric air-fuel ratio skip amount RS from the backup RAM 106.
R and RSL are read and set to tRSR and tRSL, respectively. On the other hand, if the lean air-fuel ratio is required, the routine proceeds to step 618, where the lean RAMF skip amount RSR1, RSL from the backup RAM 106.
Read 1 and set them as tRSR and tRSL.

ステップ619では第２の空燃比フラグF2が“0"か否かが
判別され、この結果、F2＝“0"（リーン）であればステ
ップ620,621に進み、他方、F2＝“1"（リッチ）であれ
ばステップ622,623に進む。At step 619, it is judged if the second air-fuel ratio flag F2 is "0". As a result, if F2 = "0" (lean), the routine proceeds to steps 620 and 621, while F2 = "1" (rich). If so, proceed to steps 622,623.

ステップ620では、tRSR←tRSR＋△RS（一定値たとえば
0.08％）とし、つまり、リッチスキッフ量tRSRを増大さ
せて空燃比をリッチ側に移行させ、さらに、ステップ62
1にて、tRSL←tRSL−△RSとし、つまり、リッチスキッ
プ量tRSLを減少させて空燃比をリッチ側に移行させる。
他方、F2＝“1"（リッチ）のときには、ステップ622に
てtRSR←tRSR−△RSとし、つまり、リッチスキップ量tR
SRを減少させて空燃比をリーン側に移行させ、さらに、
ステップ623にてtRSL←tRSL＋△RSとし、つまり、リー
ンスキップ量tRSLを増加させて空燃比をリーン側に移行
させる。In step 620, tRSR ← tRSR + ΔRS (fixed value, for example,
0.08%), that is, the rich skiff amount tRSR is increased to shift the air-fuel ratio to the rich side.
At 1, tRSL ← tRSL−ΔRS, that is, the rich skip amount tRSL is decreased to shift the air-fuel ratio to the rich side.
On the other hand, when F2 = “1” (rich), tRSR ← tRSR−ΔRS in step 622, that is, the rich skip amount tR
SR is reduced to shift the air-fuel ratio to the lean side, and
In step 623, tRSL ← tRSL + ΔRS, that is, the lean skip amount tRSL is increased to shift the air-fuel ratio to the lean side.

上述のごとく演算されたスキップ量tRSR,tRSLはリーン
空燃比要求状態か否かに応じて異なるガード処理が行わ
れる。The skip amounts tRSR, tRSL calculated as described above are subjected to different guard processing depending on whether or not the lean air-fuel ratio is required.

すなわち、リーン空燃比要求状態でなければ、スキップ
量tRSR,tRSL（＝RSR,RSL）は、第７図に示す上限値MAX
1、下限値MIN1の許容幅にガードされる。これに対し、
リーン空燃比要求状態であれば、リッチスキップ量tRSR
（＝RSRI）は、第７図に示す上限値MAX2、下限値MIN2の
許容幅に、リーンスキップ量tRSL（＝RSL1）は、第７図
に示す上限値MAX3、下限値MIN3の許容値にガードされ
る。従って、リーン空燃比要求状態であればスキップ量
RSRI,RSLIは空燃比がリーン側に確実に向かうように制
御される。That is, if the lean air-fuel ratio is not required, the skip amount tRSR, tRSL (= RSR, RSL) is the upper limit value MAX shown in FIG.
1, guarded by the allowable width of the lower limit MIN1. In contrast,
If lean air-fuel ratio is required, rich skip amount tRSR
(= RSRI) is the allowable width of the upper limit value MAX2 and lower limit value MIN2 shown in FIG. 7, and the lean skip amount tRSL (= RSL1) is the allowable value of the upper limit value MAX3 and lower limit value MIN3 shown in FIG. To be done. Therefore, if the lean air-fuel ratio is required, the skip amount
RSRI and RSLI are controlled so that the air-fuel ratio surely goes to the lean side.

すなわち、ステップ624にてリーン空燃比要求状態でな
ければ、ステップ625〜631に進む。ステップ625では、
リッチスキップ量tRSRが範囲MIN1〜MAX1か否かを判別
し、この結果、tRSR＜MIN1のときには、ステップ626に
てtRSR←MIN1とし、tRSR＞MAX1のときには、ステップ62
7にてtRSR←MAX1とする。同様に、ステップ628では、リ
ーンスキップ量tRSLが範囲MIN1〜MAX1か否かを判別し、
この結果tRSL＜MIN1のときには、ステップ629にてtRSL
←MIN1とし、tRSL＞MAX1のときには、ステップ630にてt
RSL←MAX1とする。That is, if it is not in the lean air-fuel ratio request state in step 624, the process proceeds to steps 625-631. In step 625,
It is determined whether the rich skip amount tRSR is in the range MIN1 to MAX1. As a result, when tRSR <MIN1, step 626 sets tRSR ← MIN1, and when tRSR> MAX1, step 62
At 7, tRSR ← MAX1. Similarly, in step 628, it is determined whether the lean skip amount tRSL is in the range MIN1 to MAX1,
As a result, if tRSL <MIN1, tRSL is determined in step 629.
If ← MIN1 and tRSL> MAX1, t is set in step 630.
Set RSL ← MAX1.

次いで、ステップ631では、リッチスキップ量tRSRを理
論空燃比用リッチスキップ量RSRとし、また、リーンス
キップ量tRSLを理論空燃比用リーンスキップ量RSLとす
る。Next, at step 631, the rich skip amount tRSR is set to the stoichiometric air-fuel ratio rich skip amount RSR, and the lean skip amount tRSL is set to the stoichiometric air-fuel ratio lean skip amount RSL.

他方、ステップ624にてリーン空燃比要求状態であれ
ば、ステップ632〜638に進む。ステップ632では、リッ
チスキップ量tRSRが範囲MIN2〜MAX2か否かを判別し、こ
の結果、tRSR＜MIN2のときには、ステップ633にてtRSR
←MIN2とし、tRSR＞MAX2のときには、ステップ634にてt
RSR←MAX2とする。同様に、ステップ635では、リーンス
キップ量tRSLが範囲MIN3〜MAX3か否かを判別し、この結
果tRSL＜MIN3のときには、ステップ636にてtRSL←MIN3
とし、tRSL＞MAX3のときには、ステップ637にてtRSL←M
AX3とする。On the other hand, if the lean air-fuel ratio is requested in step 624, the process proceeds to steps 632-638. In step 632, it is determined whether the rich skip amount tRSR is in the range MIN2 to MAX2. As a result, when tRSR <MIN2, in step 633 tRSR is determined.
If ← MIN2 and tRSR> MAX2, t is set in step 634.
Set RSR ← MAX2. Similarly, in step 635, it is determined whether or not the lean skip amount tRSL is in the range MIN3 to MAX3, and if tRSL <MIN3 as a result, tRSL ← MIN3 in step 636.
If tRSL> MAX3, then in step 637 tRSL ← M
AX3.

次いで、ステップ638では、リッチスキップ量tRSRをリ
ーン空燃比用リッチスキップ量RSRIとし、また、リーン
スキップ量tRSLをリーン空燃比用リーンスキップ量RSLI
とする。Next, at step 638, the rich skip amount tRSR is set to the lean air-fuel ratio rich skip amount RSRI, and the lean skip amount tRSL is set to the lean air-fuel ratio lean skip amount RSLI.
And

他方、閉ループ制御でない、すなわちオープンループ制
御であるステップ639〜646について説明する。ステップ
639では、バックアップRAM106よりリッチスキップ量RSR
を読出し、オープンループ制御用としてのリッチスキッ
プ量tRSRとし、また、バックアップRAM106よりリーンス
キップ量RSLを読出し、オープンループ制御用としての
リーンスキップ量tRSLとする。すなわち、オープンルー
プ制御開始直前のスキップ量RSR,RSLをオープンループ
制御用としてのスキップ量tRSR,tRSLとする。On the other hand, steps 639 to 646 that are not closed loop control, that is, open loop control will be described. Step
In 639, rich skip amount RSR from backup RAM 106
Is read as the rich skip amount tRSR for open loop control, and the lean skip amount RSL is read from the backup RAM 106 as the lean skip amount tRSL for open loop control. That is, the skip amounts RSR, RSL immediately before the start of open loop control are set as the skip amounts tRSR, tRSL for open loop control.

上述のごとく設定されたオープンループ制御用としての
スキップ量tRSR,tRSLはステップ640〜645にて、第７図
に示す上値MAX0〜下限値MIN0の許容幅にガードされる。
この場合、下流側O₂センサ15による空燃比フィードバッ
ク制御は実行されない（オープンループ制御）が、上流
側O₂センサによる空燃比フィードバック制御が実行され
た場合の空燃比のずれを小さくするために、前述の閉ル
ープ制御時の許容幅MAX1〜MIN1に比較して許容幅MAX0〜
MINOは小さく設定される。つまり、ステップ640では、
リッチスキップ量RSRが範囲MIN0〜MAX0か否かを判別
し、この結果、tRSR＜MIN0のときには、ステップ641に
てtRSR←MIN0とし、tRSR＞MAX0のときには、ステップ64
2にてtRSR→MAX2とする。同様に、ステップ643では、リ
ーンスキップ量tRSLが範囲MIN0〜MAX0か否かを判別し、
この結果tRSL＜MIN0のときには、ステップ644にてtRSL
←MIN2とし、tRSL＞MAX0のときには、ステップ645にてt
RSL←MAX0とする。The skip amounts tRSR and tRSL for open loop control set as described above are guarded in steps 640 to 645 by the allowable range from the upper limit MAX0 to the lower limit MIN0 shown in FIG.
In this case, the air-fuel ratio feedback control by the downstream O ₂ sensor 15 is not executed (open loop control), but in order to reduce the deviation of the air-fuel ratio when the air-fuel ratio feedback control by the upstream O ₂ sensor is executed, Compared to the allowable width MAX1 to MIN1 in closed loop control described above, the allowable width MAX0 to
MINO is set small. So in step 640,
It is determined whether the rich skip amount RSR is in the range MIN0 to MAX0. As a result, when tRSR <MIN0, tRSR ← MIN0 is set in step 641. When tRSR> MAX0, step 64 is set.
At 2, tRSR → MAX2. Similarly, in step 643, it is determined whether the lean skip amount tRSL is in the range MIN0 to MAX0,
If tRSL <MIN0 as a result, tRSL is determined in step 644.
If ← MIN2 and tRSL> MAX0, t is set in step 645.
Set RSL ← MAX0.

次いで、ステップ646では、リッチスキップ量tRSRを理
論空燃比用リッチスキップ量RSRとし、また、リーンス
キップ量tRSLを理論空燃比用リーンスキップ量RSLとす
る。Next, at step 646, the rich skip amount tRSR is made the stoichiometric air-fuel ratio rich skip amount RSR, and the lean skip amount tRSL is made the stoichiometric air-fuel ratio lean skip amount RSL.

そして、各ステップ631,638,646にて演算されたtRSR,tR
SLはステップ647にてERSR,ERSRとし、ステップ648にて
このルーチンは終了する。なお、スキップ量RSR,RSL,RS
RI,RSLIはバックアップRAM106に格納されるのに対し、
スキップ量tRSR,tRSLは実行値としてRAM105に格納され
る。Then, tRSR, tR calculated in each step 631,638,646
SL is set to ERSR and ERSR in step 647, and this routine ends in step 648. The skip amount RSR, RSL, RS
RI and RSLI are stored in the backup RAM 106,
The skip amounts tRSR and tRSL are stored in the RAM 105 as execution values.

また、第７図における上限値MAX0〜MAX3、下限値MIN0〜
MIN3は、過渡追従性、空燃比変化によるドラビリティの
悪化等を考慮して設定される。さらに、許容幅MIN2〜MA
X2および許容幅MIN3〜MAX3の一部を許容値MIN1〜MAX1に
重複して設定してもよい。この場合には、リーン空燃比
要求状態に遷移しても実行スキップ量RSR,RSLが変化し
ないことがある確率で生ずるがその確率は小さい。In addition, in FIG. 7, the upper limit value MAX0 to MAX3, the lower limit value MIN0 to
MIN3 is set in consideration of transient follow-up performance and deterioration of drability due to air-fuel ratio change. Furthermore, allowable width MIN2 ~ MA
X2 and a part of the allowable width MIN3 to MAX3 may be overlapped with the allowable values MIN1 to MAX1. In this case, the execution skip amounts RSR and RSL may not change even when the lean air-fuel ratio is requested, but the probability is small.

第８図は噴射量演算ルーチンであって、所定クランク角
毎たとえば360゜CA毎に実行される。ステップ801ではRA
M105より吸入空気量データＱおよび回転速度データNeを
読出して基本噴射量RAUPを演算する。たとえばTAUP←α
・Q/Ne（αは定数）とする。ステップ802にてRAM105よ
り冷却水温データTHWを読出してROM104に格納された１
次元マップにより暖機増量値FWLを補間計算する。ステ
ップ803では、最終噴射量TAUを、 TAU←TAUP・FAF・（FWL＋β）＋γ により演算する。なお、β，γは他の運転状態パラメー
タによって定まる補正量である。次いで、ステップ804
にて、噴射量TAUをダウンカウンタ108にセットすると共
にフリップフロップ109をセットして燃料噴射を開始さ
せる。そして、ステップ805にてこのルーチンは終了す
る。FIG. 8 shows an injection amount calculation routine, which is executed every predetermined crank angle, for example, every 360 ° CA. RA in step 801
The intake air amount data Q and the rotation speed data Ne are read from M105 to calculate the basic injection amount RAUP. For example TAUP ← α
・ Q / Ne (α is a constant). In step 802, the cooling water temperature data THW is read from the RAM 105 and stored in the ROM 104 1
The warm-up increase value FWL is interpolated by the dimensional map. In step 803, the final injection amount TAU is calculated by TAU ← TAUP · FAF · (FWL + β) + γ. Note that β and γ are correction amounts that are determined by other operating state parameters. Then step 804
At the same time, the injection amount TAU is set in the down counter 108 and the flip-flop 109 is set to start the fuel injection. Then, in step 805, this routine ends.

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

第９図は第４図、第６図および第８図のフローチャート
によって得られるスキップ量RSR,RSL（＝tRSR,tRSL）を
説明するためのタイミング図である。上流側O₂センサ13
の出力電圧V₁が第９図（Ａ）に示すごとく変化すると、
第４図のステップ403での比較結果は第９図（Ｂ）のご
とくなる。第９図（Ｂ）の比較結果は遅延処理されると
第９図（Ｃ）のごとくなる。この結果、第９図（Ｄ）に
示すように、遅延されたリッチとリーンとの切換え時点
で空燃比補正係数FAFはRSRもしくはRSLだけスキップす
る。他方、下流O₂センサ15の出力電圧V₂が第９図（Ｅ）
に示すごとく変化すると、第６図のステップ603での比
較結果は第９図（Ｆ）のごとくなり、さらに、遅延処理
されると第９図（Ｇ）のごとくなる。リッチスキップ量
RSRおよびリーンスキップ量RSLは、第９図（Ｇ）の遅延
された比較結果にもとづいて演算されると第９図
（Ｈ），（Ｉ）のごとくなる。つまり、リーン空燃比要
求状態（リーン化領域）に移行すると、リッチスキップ
量RSRは、許容幅MIN1〜MAX1から許容幅MIN2〜MAX2に移
行すると同時に、リーンスキップ量RSLは、許容幅MIN1
〜MAX1から許容幅MIN3〜MAX3に移行する。この結果、空
燃比補正係数FAF1は、第９図（Ｄ）に示すごとく、周波
数が小さくなると共にその平均値も小さくなり、従っ
て、制御空燃比がリーンとなる。FIG. 9 is a timing chart for explaining the skip amounts RSR, RSL (= tRSR, tRSL) obtained by the flowcharts of FIGS. 4, 6 and 8. Upstream O ₂ sensor 13
When the output voltage V ₁ of changes as shown in FIG. 9 (A),
The comparison result at step 403 in FIG. 4 is as shown in FIG. 9 (B). The comparison result of FIG. 9 (B) becomes as shown in FIG. 9 (C) when the delay processing is performed. As a result, as shown in FIG. 9 (D), the air-fuel ratio correction coefficient FAF skips RSR or RSL at the time of switching between the delayed rich and lean. On the other hand, the output voltage V ₂ of the downstream O ₂ sensor 15 is shown in FIG. 9 (E).
When it is changed as shown in FIG. 6, the comparison result in step 603 of FIG. 6 is as shown in FIG. 9 (F), and when it is delayed, it becomes as shown in FIG. Rich skip amount
When the RSR and the lean skip amount RSL are calculated based on the delayed comparison result of FIG. 9 (G), they become as shown in FIGS. 9 (H) and 9 (I). In other words, when shifting to the lean air-fuel ratio required state (lean region), the rich skip amount RSR shifts from the allowable width MIN1 to MAX1 to the allowable width MIN2 to MAX2, and at the same time, the lean skip amount RSL changes to the allowable width MIN1.
Transition from ~ MAX1 to allowable width MIN3 ~ MAX3. As a result, as shown in FIG. 9 (D), the air-fuel ratio correction coefficient FAF1 becomes smaller in frequency and its average value, so that the control air-fuel ratio becomes lean.

なお、第１の空燃比フィードバック制御は4ms毎に、ま
た、第２の空燃比フィードバック制御は1s毎に行われる
のは、空燃比フィードバック制御は応答性の良い上流側
O₂センサによる制御を主にして行い、応答性の悪い下流
側O₂センサによる制御を従にして行うためである。The first air-fuel ratio feedback control is performed every 4 ms, and the second air-fuel ratio feedback control is performed every 1 s.
This is because the control by the O ₂ sensor is mainly performed, and the control by the downstream O ₂ sensor, which has poor response, is performed as the _secondary control.

また、上流側O₂センサによる空燃比フィードバック制御
における他の制御定数、たとえば積分定数、遅延時間、
上流側O₂センサの比較電圧V_R1等を下流側O₂センサの出
力により補正するダブルO₂センサシステムにも、また、
第２の空燃比補正係数を導入するダブルO₂センサシステ
ムにも本発明を適用し得る。また、スキップ量、積分定
数、遅延時間のうち２つを同時に制御することにより制
御性を向上できる。さらに、スキップ量RSR,RSLのうち
一方を固定し、他方のみを可変とすることも、積分定数
KIR,KILのうちの一方を固定し他方のみを可変とするこ
とも、あるいは遅延時間TDR1,TDL1の一方を固定し他方
を可変とすることも可能である。Further, other control constants in the air-fuel ratio feedback control by the upstream O ₂ sensor, for example, the integration constant, the delay time,
The upstream O ₂ reference voltage V _R1 of the sensor such as the double O ₂ sensor system is corrected by the output of the downstream O ₂ sensor are also,
The present invention can be applied to a double O ₂ sensor system that introduces a second air-fuel ratio correction coefficient. In addition, controllability can be improved by simultaneously controlling two of the skip amount, the integration constant, and the delay time. Furthermore, it is also possible to fix one of the skip amounts RSR and RSL and make only the other variable, the integration constant
One of KIR and KIL can be fixed and only the other can be made variable, or one of delay times TDR1 and TDL1 can be fixed and the other can be made variable.

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

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

さらに、上述の実施例では、燃料噴射弁により吸気系へ
の燃料噴射量を制御する内燃機関を示したが、ギャブレ
タ式内燃機関にも本発明を適用し得る。たとえば、エレ
クトリック・エア・コントロールバルブ（EACV）により
機関の吸入空気量を調整して空燃比を制御するもの、エ
レクトリック・ブリード・エア・コントロールバルブに
よりキャブレタのエアブリード量を調整してメイン系通
路およびスロー系通路への大気の導入により空燃比を制
御するもの、機関の排気系へ送り込まれる２次空気量を
調整するもの、等に本発明を適用し得る。この場合に
は、ステップ801における基本噴射量TAUP相当の基本燃
料噴射量がキャブレタ自身によって決定され、すなわ
ち、吸入空気量に応じた吸気管負圧と機関の回転速度に
応じて決定され、ステップ803にて最終燃料噴射量TAUに
相当する供給空気量が演算される。Furthermore, in the above-described embodiment, the internal combustion engine in which the fuel injection amount to the intake system is controlled by the fuel injection valve has been shown, but the present invention can be applied to a gaburettor internal combustion engine. For example, an electric air control valve (EACV) adjusts the intake air amount of the engine to control the air-fuel ratio, an electric bleed air control valve adjusts the air bleed amount of the carburetor, and the main system passage and The present invention can be applied to those that control the air-fuel ratio by introducing the atmosphere into the slow passage and those that adjust the amount of secondary air sent into the exhaust system of the engine. In this case, the basic fuel injection amount corresponding to the basic injection amount TAUP in step 801 is determined by the carburetor itself, that is, in accordance with the intake pipe negative pressure according to the intake air amount and the rotation speed of the engine. At, the supply air amount corresponding to the final fuel injection amount TAU is calculated.

さらに、上述の実施例では、空燃比センサとしてO₂セン
サを用いたが、COセンサ、リーンミクスチャセンサ等を
用いることもできる。Furthermore, in the above-mentioned embodiment, the O ₂ sensor is used as the air-fuel ratio sensor, but a CO sensor, a lean mixture sensor or the like can be used.

さらに、上述の実施例はマイクロコンピュータすなわち
ディジタル回路によって構成されているが、アナログ回
路により構成することもできる。Further, although the above-mentioned embodiment is constituted by a microcomputer, that is, a digital circuit, it may be constituted by an analog circuit.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明によれば、触媒排気異臭低減
要求等のリーン化要求があった場合には、空燃比フィー
ドバック制御定数のガード値を変更して空燃比フィード
バック制御を実行しつつ制御空燃比をリーンにしている
ので、触媒のO₂ストレージ効果を有効に作用させてリー
ン化を安定させることができ、また、リーン化範囲外た
とえば加速状態に移行したときには、直ちに理論空燃比
近傍の制御が行われ、従って、リーンスバイクも発生せ
ず、良好なエミッションと触媒排気異臭対策の両立が可
能となる。As described above, according to the present invention, when a lean request such as a catalyst exhaust off-odor reduction request is made, the guard value of the air-fuel ratio feedback control constant is changed to perform the control air-fuel ratio feedback control while executing the control air-fuel ratio feedback control. Since the fuel ratio is made lean, the O ₂ storage effect of the catalyst can be effectively actuated to stabilize the leaning, and when the leaning range is exceeded, for example, when the acceleration state is reached, control near the stoichiometric air-fuel ratio is immediately performed. Therefore, the lean bike is not generated, and it is possible to achieve both good emission and catalyst exhaust gas odor countermeasure.

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

第１図は本発明の構成を説明するための全体ブロック
図、 第２図はシングルO₂センサシステムおよびダブルO₂セン
サシステムを説明する排気エミッション特性図、 第３図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図、 第４図、第６図、第８図は第３図の制御回路の動作を説
明するためのフローチャート、 第５図は第４図のフローチャートを補足説明するための
タイミング図、 第７図は第６図のフローチャートにおけるスキップ量許
容範囲を説明する図、 第９図は第４図、第６図、第９図のフローチャートを補
足説明するためのタイミング図である。 １……機関本体、３……エアフローメータ、 ４……ディストリビュータ、 5,6……クランク角センサ、 10……制御回路、12……触媒コンバータ、 13……上流側（第１の）O₂センサ、 15……下流側（第２の）O₂センサ。FIG. 1 is an overall block diagram for explaining the configuration of the present invention, FIG. 2 is an exhaust emission characteristic diagram for explaining a single O ₂ sensor system and a double O ₂ sensor system, and FIG. 3 is an internal combustion engine according to the present invention. FIG. 4, FIG. 6, FIG. 8 is a flow chart for explaining the operation of the control circuit of FIG. 3, and FIG. 5 is a flow chart for explaining the operation of the control circuit of FIG. FIG. 7 is a timing chart for supplementary explanation of the flow chart, FIG. 7 is a chart for explaining the skip amount allowable range in the flow chart of FIG. 6, and FIG. 9 is a supplementary explanation of the flow chart of FIG. 4, FIG. 6, and FIG. FIG. 1 ... Engine main body, 3 ... Air flow meter, 4 ... Distributor, 5,6 ... Crank angle sensor, 10 ... Control circuit, 12 ... Catalytic converter, 13 ... Upstream side (first) O ₂ Sensor, 15 ... Downstream (second) O ₂ sensor.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】内燃機関の排気系に設けられた排気ガス浄
化のための触媒コンバータの上流側、下流側に、それぞ
れ設けられ、排気ガス中の特定成分濃度を検出する第
１、第２の空燃比センサと、 該第２の空燃比センサの出力に応じて空燃比フィードバ
ック制御定数を演算する制御定数演算手段と、 前記機関がリーン空燃比要求状態か否かを判別するリー
ン空燃比要求状態判別手段と、 前記機関がリーン空燃比要求状態でないときに前記演算
された空燃比フィードバック制御定数を、制御空燃比が
理論空燃比に向かうように設けられた第１の許容範囲内
にガードする第１のガード手段と、 前記機関がリーン空燃比要求状態であるときに前記演算
された空燃比フィードバック制御定数を、前記第１の許
容範囲と異なり制御空燃比がリーン側になるように設け
られた第２の許容範囲内にガードする第２のガード手段
と、 前記機関がリーン空燃比要求状態でないときには前記第
１のガード手段によりガードされた空燃比フィードバッ
ク制御定数と前記第１の空燃比センサの出力とに応じ
て、また、前記機関がリーン空燃比要求状態であるとき
には前記第２のガード手段によりガードされた空燃比フ
ィードバック制御定数と前記第１の空燃比センサの出力
とに応じて、空燃比補正量を演算する空燃比補正量演算
手段と、 該空燃比補正量に応じて前記機関の空燃比を調整する空
燃比調整手段と、 を具備する内燃機関の空燃比制御装置。1. A first and a second detector, which are respectively provided on the upstream side and the downstream side of a catalytic converter for purifying exhaust gas provided in an exhaust system of an internal combustion engine, for detecting a concentration of a specific component in the exhaust gas. An air-fuel ratio sensor, a control constant calculation means for calculating an air-fuel ratio feedback control constant according to the output of the second air-fuel ratio sensor, and a lean air-fuel ratio required state for determining whether or not the engine is in the lean air-fuel ratio required state. A discriminating means and a first guard for guarding the calculated air-fuel ratio feedback control constant when the engine is not in the lean air-fuel ratio request state within a first allowable range provided so that the control air-fuel ratio approaches the stoichiometric air-fuel ratio. 1 and the calculated air-fuel ratio feedback control constant when the engine is in the lean air-fuel ratio demand state, the control air-fuel ratio is on the lean side unlike the first allowable range. Second guard means for guarding within a second allowable range, and an air-fuel ratio feedback control constant guarded by the first guard means and the first guard means when the engine is not in a lean air-fuel ratio required state. The output of the first air-fuel ratio sensor in response to the output of the first air-fuel ratio sensor, and when the engine is in the lean air-fuel ratio request state, the air-fuel ratio feedback control constant guarded by the second guard means and the output of the first air-fuel ratio sensor. According to the air-fuel ratio correction amount calculation means for calculating the air-fuel ratio correction amount, and an air-fuel ratio adjustment means for adjusting the air-fuel ratio of the engine according to the air-fuel ratio correction amount. Control device. 【請求項２】前記第１の許容範囲と前記第２の許容範囲
とが重複していない特許請求の範囲第１項に記載の内燃
機関の空燃比制御装置。2. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the first allowable range and the second allowable range do not overlap with each other. 【請求項３】前記第１の許容範囲と前記第２の許容範囲
とが一部重複している特許請求の範囲第１項に記載の内
燃機関の空燃比制御装置。3. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the first allowable range and the second allowable range partially overlap. 【請求項４】前記空燃比フィードバック制御定数がスキ
ップ制御定数である特許請求の範囲第１項に記載の内燃
機関の空燃比制御装置。4. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the air-fuel ratio feedback control constant is a skip control constant. 【請求項５】前記空燃比フィードバック制御定数が積分
制御定数である特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関
の空燃比制御装置。5. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the air-fuel ratio feedback control constant is an integral control constant. 【請求項６】前記空燃比フィードバック制御定数が遅延
時間である特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の空
燃比制御装置。6. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the air-fuel ratio feedback control constant is a delay time. 【請求項７】前記空燃比フィードバック制御定数が前記
第１の空燃比センサの出力の比較電圧である特許請求の
範囲第１項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。7. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the air-fuel ratio feedback control constant is a comparison voltage of the output of the first air-fuel ratio sensor.