JP2000310140A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

内燃機関の空燃比制御装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料の供給遅れと空燃比の検出遅れによるフ
ィードバック補正量の遅れを修正して、空燃比を精度良
く制御できるようにする。 【解決手段】 燃料の供給遅れと空燃比の検出遅れに相
当する時間だけ過去に溯った時点の基本燃料噴射時間と
現在の基本燃料噴射時間とを比較して、燃料噴射量の変
化が空燃比検出値に現れるまでの遅れを修正するための
遅れ修正量FAFFIXを算出する。そして、空燃比検
出値から算出した基本フィードバック補正量FAFCA
Lを遅れ修正量FAFFIXで修正して、現在の基本燃
料噴射量に対する最終的なフィードバック補正量FAF
を求める。このようにすれば、基本燃料噴射時間が増加
すると、直ちに、遅れ修正量FAFFIXが減少してフ
ィードバック補正量FAFが増加するようになり、基本
燃料噴射時間の変化に対するフィードバック補正量FA
Fの遅れが無くなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射量の変化
が空燃比の検出値に現れるまでの遅れを考慮して空燃比
をフィードバック制御する機能を備えた内燃機関の空燃
比制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年の電子制御化されたエンジン制御で
は、排気管に設けられた酸素センサ(又は空燃比セン
サ)の出力に基づいて、排ガスの空燃比を目標空燃比に
一致させるように燃料噴射量をフィードバック補正する
ことで、排ガス浄化用の三元触媒の排ガス浄化率を高め
るようにしている。このシステムでは、加速時等の過渡
運転時(燃料噴射量が急変する時)に、定常運転時と同
じ空燃比フィードバック制御を行うと、却って空燃比制
御の精度が悪化する(この理由は後述する)。
【0003】そこで、特開昭58−27847号公報に
示すように、加速時に、フィードバック制御を停止する
ようにしたものがある。しかし、加速時でも、比較的緩
い加速時には、フィードバック制御を停止すると、却っ
て空燃比のずれが大きくなる。
【0004】そこで、特公平7−26572号公報で
は、定常運転からの加速/減速時を緩やかな過渡運転状
態と判断し、減速直後の加速時と加速直後の減速時を急
な過渡運転状態と判断し、緩やかな過渡運転状態の時に
は、フィードバック制御を継続して空燃比のずれを少な
くし、急な過渡運転状態の時には、フィードバック制御
を所定期間、停止又は制限するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、燃料噴射弁
から噴射した燃料の一部は、吸気ポート内壁や吸気弁等
に付着した後、徐々に蒸発して燃焼室内に吸入されるた
め、燃料の供給遅れが生じる。更に、エンジンから排出
された排ガスが酸素センサの位置まで到達してその空燃
比が検出されるまでには、排ガス流動に伴う時間遅れや
センサ応答性による時間遅れ(以下「空燃比の検出遅
れ」という)が生じる。このため、燃料噴射量の変化が
空燃比の検出値に現れるまでには、燃料の供給遅れと空
燃比の検出遅れの分だけ遅れが生じる(この遅れはエン
ジン回転の例えば4〜6回転分にもなる)。このため、
空燃比の検出値に基づいて算出されるフィードバック補
正量は燃料の供給遅れと空燃比の検出遅れの分だけ燃料
噴射量に対して遅れを持つことになる。従って、このよ
うな過去の燃料噴射量に対するフィードバック補正量で
現在の燃料噴射量を補正すると、燃料噴射量が急変する
過渡運転時には、フィードバック補正量の変化が遅れ
て、フィードバック制御が誤った方向に働いてしまい、
空燃比制御の精度が悪化する。
【0006】上記従来の技術(特開昭58−27847
号公報、特公平7−26572号公報)では、このよう
な燃料の供給遅れや空燃比の検出遅れによるフィードバ
ック補正量の遅れが全く考慮されず、見込みでフィード
バック制御を一律に停止又は制限するだけであるから、
過渡運転時の燃料噴射量の変化に空燃比制御が追従する
ことができず、近年の益々厳しくなる排ガス規制に十分
に対応することができない。
【0007】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、燃料の供給遅れと空
燃比の検出遅れを考慮した空燃比のフィードバック制御
を行うことができて、空燃比制御精度を向上することが
できる内燃機関の空燃比制御装置を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1の内燃機関の空燃比制御装置は、
排ガスの空燃比を目標空燃比に一致させるように燃料噴
射量を空燃比フィードバック制御手段によりフィードバ
ック補正する。この際、空燃比フィードバック制御手段
は、空燃比の検出値に基づいてフィードバック補正量を
算出するフィードバック補正量算出手段と、フィードバ
ック補正量を制限するフィードバック補正量制限手段
と、燃料噴射量の変化が空燃比の検出値に現れるまでの
遅れを修正するための遅れ修正量を算出する遅れ修正量
算出手段の各演算結果に基づいて最終的なフィードバッ
ク補正量を算出する。
【0009】このようにすれば、空燃比の検出値に基づ
いて算出されるフィードバック補正量が、燃料の供給遅
れと空燃比の検出遅れの分だけ燃料噴射量に対して遅れ
を持っていても、このフィードバック補正量の遅れを遅
れ修正量によって修正して、燃料噴射量の変化にフィー
ドバック補正量を応答性良く追従させることができ、空
燃比を精度良く制御することができる。
【0010】この場合、請求項2のように、フィードバ
ック補正量算出手段で算出したフィードバック補正量
を、直接、遅れ修正量で修正しても良く、或は、請求項
3のように、フィードバック補正量のガード値を遅れ修
正量で修正するようにしても良い。つまり、空燃比フィ
ードバック制御では、過補正を防止するために、フィー
ドバック補正量をガード値で制限(ガード処理)するた
め、フィードバック補正量を直接、修正しなくても、ガ
ード値を遅れ修正量で修正すれば、このガード値でガー
ド処理したフィードバック補正量は、ガード処理前にフ
ィードバック補正量を直接、遅れ修正量で修正した場合
とほぼ同じ値となる。従って、請求項2,3のいずれの
場合でも、燃料の供給遅れや空燃比の検出遅れによるフ
ィードバック補正量の遅れを適正に修正することができ
る。
【0011】ところで、燃料噴射量(燃料噴射時間)
は、基本燃料噴射量(基本燃料噴射時間)にフィードバ
ック補正量や、加減速補正量、水温補正量等の各種の補
正量を乗算して算出される。従って、フィードバック補
正量に対する遅れ修正量は、基本燃料噴射量との関係で
設定することが好ましい。また、基本燃料噴射量は、エ
ンジン1回転当たりの吸入空気量、吸気管圧力、スロッ
トル開度等の負荷パラメータに基づいて算出されるた
め、基本燃料噴射量の代用情報として、負荷パラメータ
を用いても良い。或は、加減速補正及びフィードバック
補正を施す前の燃料噴射量も、基本燃料噴射量の代用情
報として用いることができる。
【0012】この点を考慮し、請求項4のように、燃料
の供給遅れと空燃比の検出遅れに相当する時間だけ過去
に溯った時点の基本燃料噴射量(又はこれと相関関係の
あるパラメータ)と、現在の基本燃料噴射量(又はこれ
と相関関係のあるパラメータ)とを比較して遅れ修正量
を算出すると良い。現在のフィードバック補正量は、燃
料の供給遅れと空燃比の検出遅れの分、過去に溯った時
点の基本燃料噴射量に対するものであるため、過去の基
本燃料噴射量(又はこれと相関関係のあるパラメータ)
と現在の基本燃料噴射量(又はこれと相関関係のあるパ
ラメータ)とを比較して遅れ修正量を算出すれば、過去
の基本燃料噴射量に対するフィードバック補正量を、現
在の基本燃料噴射量に対するフィードバック補正量に精
度良く修正することができる。
【0013】ところで、暖機運転中(低温始動時)は、
噴射燃料の吸気ポート等ヘの付着量(ウエット量)が多
いため、燃料の供給遅れが大きくなってフィードバック
補正量の遅れが大きくなる。
【0014】この点を考慮して、請求項5のように、少
なくとも内燃機関の暖機運転中に、遅れ修正量を用いて
最終的なフィードバック補正量を算出するようにすると
良い。このようにすれば、フィードバック補正量の遅れ
が大きくなる暖機運転中に、遅れ修正量によってフィー
ドバック補正量の遅れを適正に修正できる。
【0015】また、定常運転時は、燃料噴射量がほぼ一
定又は変化が少ないため、フィードバック補正量の遅れ
の影響が少ないが、過渡運転時は、燃料噴射量が比較的
大きく変化するため、フィードバック補正量の遅れを修
正しないと、空燃比制御の精度が悪化する。
【0016】この点を考慮して、請求項6のように、少
なくとも過渡運転中に、遅れ修正量を用いて最終的なフ
ィードバック補正量を算出するようにすると良い。この
ようにすれば、過渡運転時に、遅れ修正量によって適正
化されたフィードバック補正量を用いて空燃比を精度良
く制御することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】[実施形態(1)]以下、本発明
の実施形態(1)を図1乃至図5に基づいて説明する。
まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略
構成を説明する。内燃機関であるエンジン11の吸気管
12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、こ
のエアクリーナ13の下流側には、吸入空気量GAを検
出するエアフローメータ14が設けられている。このエ
アフローメータ14の下流側には、スロットルバルブ1
5とスロットル開度TAを検出するスロットル開度セン
サ16とが設けられている。
【0018】更に、スロットルバルブ15の下流側に
は、サージタンク17が設けられ、このサージタンク1
7に、吸気管圧力PMを検出する吸気管圧力センサ18
が設けられている。また、サージタンク17には、エン
ジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド1
9が設けられ、この吸気マニホールド19の各気筒の分
岐管部にそれぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁20(燃料
噴射手段)が取り付けられている。
【0019】一方、エンジン11の排気管21の途中に
は、排ガス中の有害成分(CO,HC,NOx等)を低
減させる三元触媒等の触媒22が設置されている。この
触媒22の上流側には、排ガスの空燃比のリッチ/リー
ンを検出する酸素センサ23(空燃比検出手段)が設け
られている。尚、酸素センサ23に代えて、排ガスの空
燃比に応じたリニアな空燃比信号を出力する空燃比セン
サを用いるようにしても良い。また、エンジン11のシ
リンダブロックには、冷却水温THWを検出する冷却水
温センサ24や、エンジン回転数NEを検出するクラン
ク角センサ25が取り付けられている。
【0020】これら各種のセンサ出力は、エンジン制御
回路(以下「ECU」と表記する)26に入力される。
このECU26は、マイクロコンピュータを主体として
構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された
制御プログラムを実行することで、各種センサで検出し
たエンジン運転状態に応じて、燃料噴射弁20の燃料噴
射量や噴射時期を制御すると共に、点火コイル27を介
して点火プラグ28の点火時期を制御する。この際、E
CU26は、排ガスの空燃比を目標空燃比に一致させる
ように燃料噴射弁20の燃料噴射量をフィードバック補
正する空燃比フィードバック制御手段として機能する。
【0021】空燃比フィードバック制御中に、酸素セン
サ23の出力に基づいて算出されるフィードバック補正
量は、燃料の供給遅れや空燃比の検出遅れにより、燃料
噴射量の変化に対して遅れを持っている。特に、暖機運
転中(低温始動時)は、噴射燃料の吸気ポート等ヘの付
着量が多いため、燃料の供給遅れが大きくなってフィー
ドバック補正量の遅れが大きくなる。また、加速時等の
過渡運転時には、燃料噴射量が大きく変化するため、フ
ィードバック補正量の遅れが大きくなる。
【0022】そこで、ECU26は、図2のプログラム
を実行することで、暖機運転中に、燃料の供給遅れと空
燃比の検出遅れに応じた遅れ修正量を算出すると共に、
図3のプログラムを実行することで、暖機運転中の加速
時に、遅れ修正量を用いてフィードバック補正量を修正
する。以下、図2及び図3の各プログラムの具体的処理
内容を説明する。
【0023】図2の遅れ修正量算出プログラムは、燃料
噴射毎に起動される。本プログラムが起動されると、ま
ず、ステップ101〜104で、遅れ修正量の算出実行
条件として、次の(a)〜(d)の条件が成立している
か否かを判定する。
【0024】(a)フィードバック制御実施中であるこ
と(ステップ101) (b)始動時冷却水温THWSTが低温始動水温、例え
ば40℃未満であること(ステップ102) (c)現在の冷却水温THWが所定温度範囲、例えば−
40℃<THW<60℃であること(ステップ103) (d)始動後経過時間が所定時間未満、例えば120秒
未満であること(ステップ104) ここで、(b)〜(d)は、暖機運転が実行される条件
である。
【0025】上記(a)〜(d)の条件が全て成立した
時に、遅れ修正量の算出実行条件が成立するが、いずれ
か1つでも満たさない条件があれば、遅れ修正量算出の
実行条件が不成立となる。
【0026】もし、遅れ修正量の算出実行条件が不成立
であれば、ステップ105に進み、遅れ修正量FAFF
IXを「1.0」に設定して本プログラムを終了する。
この場合、後述する基本フィードバック補正量FAFC
ALは修正されない。
【0027】一方、遅れ修正量の算出実行条件が成立し
ている場合には、ステップ104からステップ106に
進み、現在よりも所定噴射回数k前の過去の基本燃料噴
射時間TP(n-k) と現在の基本燃料噴射時間TP(n) を
用いて遅れ修正量FAFFIXを次式により算出して本
プログラムを終了する。 FAFFIX=TP(n-k) /TP(n)
【0028】ここで、過去の基本燃料噴射時間TP(n-
k) の時期を決める所定噴射回数kは、燃料の供給遅れ
と空燃比の検出遅れとを合計した遅れ時間に相当する噴
射回数に設定される。燃料の供給遅れは、主として吸気
ポート内壁等に付着する燃料(ウエット)により生じ、
空燃比の検出遅れは、排ガス流動に伴う時間遅れとセン
サ応答性による時間遅れによって生じる。尚、所定噴射
回数kは、予め実験値等で設定した固定値としても良い
が、燃料の供給遅れや空燃比の検出遅れに影響を及ぼす
パラメータ(冷却水温THW、エンジン回転数NE、吸
入空気量GA、吸気管圧力PM、スロットル開度TA
等)に応じてマップ等により設定しても良い。このステ
ップ106の処理が特許請求の範囲でいう遅れ修正量算
出手段としての役割を果たす。
【0029】図3のフィードバック補正量修正プログラ
ムは、燃料噴射毎に起動される。本プログラムが起動さ
れると、まず、ステップ201で、フィードバック制御
実施中であるか否かを判定する。もし、フィードバック
制御が停止中であれば、ステップ202に進み、フィー
ドバック補正量FAFを「1.0」に設定して本プログ
ラムを終了する。
【0030】一方、上記ステップ201で、フィードバ
ック制御実施中と判定されば、ステップ203に進み、
基本フィードバック補正量FAFCALを読み込む。こ
の基本フィードバック補正量FAFCALは、遅れ修正
量FAFFIXで修正する前のフィードバック補正量で
あり、ECU26が、図示しない空燃比制御プログラム
を実行することで、酸素センサ23の出力に基づいて算
出する。この機能が特許請求の範囲でいうフィードバッ
ク補正量算出手段としての役割を果たす。
【0031】そして、次のステップ204で、図2の遅
れ修正量算出プログラムで算出した遅れ修正量FAFF
IXを読み込んだ後、ステップ205に進み、この遅れ
修正量FAFFIXが加速判定値、例えば0.95より
小さいか否かを判定する。もし、遅れ修正量FAFFI
X(=TP(n-k) /TP(n) )が0.95より小さけれ
ば、基本燃料噴射量TPの増加量(TP(n) −TP(n-
k) )が比較的大きいため、加速中と判断して、ステッ
プ206に進み、遅れ修正量FAFFIXを用いて基本
フィードバック補正量FAFCALを次式により修正し
て、フィードバック補正量FAFを求める。 FAF=1−(1−FAFCAL)×FAFFIX
【0032】この後、ステップ207に進み、フィード
バック補正量FAFが下限ガード値kFAFL(例えば
0.75)以上か否かを判定し、フィードバック補正量
FAFが下限ガード値kFAFLよりも小さければ、ス
テップ208に進み、フィードバック補正量FAFを下
限ガード値kFAFLでガード処理して(FAF=kF
AFL)、本プログラムを終了する。
【0033】一方、フィードバック補正量FAFが下限
ガード値kFAFL以上であれば、ステップ207から
ステップ209に進み、フィードバック補正量FAFが
上限ガード値kFAFH(例えば1.25)以下か否か
を判定し、フィードバック補正量FAFが上限ガード値
kFAFHよりも大きければ、ステップ210に進み、
フィードバック補正量FAFを上限ガード値kFAFH
でガード処理して(FAF=kFAFH)、本プログラ
ムを終了する。
【0034】尚、フィードバック補正量FAFが下限/
上限ガード値の範囲内(kFAFL≦FAF≦kFAF
H)であれば、フィードバック補正量FAFをそのまま
採用して、本プログラムを終了する。これらステップ2
07〜210の処理が特許請求の範囲でいうフィードバ
ック補正量制限手段としての役割を果たす。
【0035】その後、上記ステップ205で、遅れ修正
量FAFFIXが0.95以上と判定されれば、加速中
でないと判断して、ステップ211に進み、基本フィー
ドバック補正量FAFCALを修正せずにそのままフィ
ードバック補正量FAFとした後(FAF=FAFCA
L)、このフィードバック補正量FAFを下限/上限ガ
ード値kFAFL,kFAFHでガード処理して(ステ
ップ207〜210)、本プログラムを終了する。
【0036】以上説明した本実施形態(1)の空燃比制
御の効果(図5参照)を従来の空燃比制御(図4参照)
と比較して説明する。図4及び図5は、暖機運転中に減
速リッチ状態(フィードバック補正量FAFが下限ガー
ド値kFAFLに張り付いている状態)で、加速した時
の基本燃料噴射時間TP、遅れ修正量FAFFIX、フ
ィードバック補正量FAF、空気過剰率λの挙動を示し
ている。
【0037】図4に示す比較例は、フィードバック補正
量の遅れを修正する機能がなく、加速時にも、定常運転
時と同じ空燃比フィードバック制御を実施する例であ
る。燃料噴射量(基本燃料噴射時間TP)の変化が空燃
比検出値(空気過剰率λ)に現れるまでには、燃料の供
給遅れと空燃比の検出遅れの分だけ遅れが生じるため、
空燃比検出値(空気過剰率λ)に基づいて算出されるフ
ィードバック補正量FAFは、燃料の供給遅れと空燃比
の検出遅れの分だけ燃料噴射量(基本燃料噴射時間T
P)に対して遅れを持つことになる。このため、過去の
少量の基本燃料噴射量(基本燃料噴射時間TP)に対し
て算出したフィードバック補正量FAFを、現在の増量
した基本燃料噴射量に乗算して、燃料噴射量(噴射時
間)を減量補正することになる。その結果、燃料噴射量
が過剰に減量補正されて、空気過剰率λがオーバーリー
ン状態となってしまい、エミッションの悪化やドライバ
ビリティの低下を招くことになる。
【0038】この不具合を具体例で説明すると、加速前
の基本燃料噴射量が例えば3mg/回転の状態の時にフ
ィードバック補正量が例えば0.8で目標空燃比に制御
されている状態から、加速を開始して基本燃料噴射量が
例えば10mg/回転に急増すると、燃料噴射量が10
×0.8=8mg/回転に補正され、10−8=2mg
/回転も減量されてしまう。しかし、現在のフィードバ
ック補正量(0.8)は、過去の少量の基本燃料噴射量
(3mg/回転)に対して算出したものであるから、本
来の適正な減量補正量は、3×(1−0.8)=0.6
mg/回転である。従って、2−0.6=1.4mg/
回転が過剰に減量されてしまい、オーバーリーン状態と
なる。
【0039】これに対し、図5に示す本実施形態(1)
の空燃比制御では、燃料の供給遅れと空燃比の検出遅れ
に相当する時間だけ過去に溯った時点の基本燃料噴射時
間と現在の基本燃料噴射時間とを比較して遅れ修正量F
AFFIXを算出し、この遅れ修正量FAFFIXを用
いて基本フィードバック補正量FAFCALを修正し
て、最終的なフィードバック補正量FAFを求める。こ
のようにすれば、基本燃料噴射時間が増加すると、直ち
に、遅れ修正量FAFFIXが減少してフィードバック
補正量FAFが増加するようになり、基本燃料噴射時間
の変化に対するフィードバック補正量FAFの遅れが無
くなる。このため、暖機運転中の加速時にフィードバッ
ク制御を継続して行っても、燃料噴射量の変化にフィー
ドバック補正量FAFを応答性良く追従させることがで
きて、加速時の燃料噴射量の減量補正を適正化すること
ができ、空燃比(空気過剰率λ)がオーバーリーン状態
となることを防止できて、エミッションやドライバビリ
ティを向上させることができる。
【0040】尚、本実施形態(1)では、遅れ修正量F
AFFIXを過去の基本燃料噴射量と現在の基本燃料噴
射量とを比較して算出したが、基本燃料噴射量は、エン
ジン1回転当たりの吸入空気量、吸気管圧力、スロット
ル開度等の負荷パラメータに基づいて算出されるため、
遅れ修正量FAFFIXの算出データとして用いる基本
燃料噴射量の代用情報として、負荷パラメータを用いた
り、或は、加減速補正及びフィードバック補正を施す前
の燃料噴射量を用いても良い。
【0041】また、本実施形態(1)では、加速時の
み、フィードバック補正量を遅れ修正量FAFFIXで
修正するようにしたが、減速時にもフィードバック補正
量を遅れ修正量FAFFIXで修正するようにしても良
い。
【0042】[実施形態(2)]次に、本発明の実施形
態(2)を図6及び図7に基づいて説明する。前記実施
形態(1)では、基本フィードバック補正量FAFCA
Lを遅れ修正量FAFFIXで直接、修正することで、
最終的なフィードバック補正量FAFを求めるようにし
たが、本実施形態(2)では、フィードバック補正量の
ガード値を遅れ修正量FAFFIXで修正して、修正し
たガード値を用いてフィードバック補正量をガード処理
するようにしている。
【0043】以下、この処理を行う図6のフィードバッ
ク補正量修正プログラムの処理内容を説明する。本プロ
グラムも、燃料噴射毎に起動される。本プログラムで
は、まず、フィードバック制御実施中に、酸素センサ2
3の出力に基づいて算出した基本フィードバック補正量
FAFCALと、前述した図2の遅れ修正量算出プログ
ラムによって算出した遅れ修正量FAFFIXを読み込
んで、遅れ修正量FAFFIXが加速判定値、例えば
0.95より小さいか否かにより加速中であるか否かを
判定する(ステップ301〜305)。
【0044】もし、加速中(FAFFIX<0.95)
であれば、ステップ306に進み、遅れ修正量FAFF
IXを用いてフィードバック補正量の下限ガード値kF
AFL(例えば0.75)を次式により修正し、修正後
の下限ガード値kFAFL’を求める。 kFAFL’=1.0−(1.0−kFAFL)×FA
FFIX
【0045】この後、ステップ307に進み、基本フィ
ードバック補正量FAFCALが修正後の下限ガード値
kFAFL’以上か否かを判定する。もし、基本フィー
ドバック補正量FAFCALが修正後の下限ガード値k
FAFLよりも小さければ、ステップ308に進み、修
正後の下限ガード値kFAFL’を最終的なフィードバ
ック補正量FAFに設定する(FAF=kFAF
L’)。
【0046】一方、基本フィードバック補正量FAFC
ALが、修正後の下限ガード値kFAFL’以上の場合
には、ステップ307からステップ309に進み、基本
フィードバック補正量FAFCALが通常の上限ガード
値kFAFH以下か否かを判定する。もし、基本フィー
ドバック補正量FAFCALが上限ガード値kFAFH
よりも大きいければ、ステップ310に進み、上限ガー
ド値kFAFHを最終的なフィードバック補正量FAF
に設定する(FAF=kFAFH)。
【0047】尚、基本フィードバック補正量FAFCA
Lが修正後の下限/上限ガード値の範囲内(kFAF
L’≦FAFCAL≦kFAFH)であれば、ステップ
311に進み、基本フィードバック補正量FAFCAL
をそのまま最終的なフィードバック補正量FAFとして
採用する(FAF=FAFCAL)。
【0048】その後、上記ステップ305で、加速中で
ない(FAFFIX≧0.95)と判定された時には、
ステップ312に進み、基本フィードバック補正量FA
FCALが通常の下限ガード値kFAFL以上か否かを
判定し、この下限ガード値kFAFLよりも小さけれ
ば、ステップ313に進み、下限ガード値kFAFLを
最終的なフィードバック補正量FAFに設定する(FA
F=kFAFL)。
【0049】一方、基本フィードバック補正量FAFC
ALが下限ガード値kFAFL以上の場合には、ステッ
プ309に進み、上限ガード値kFAFHを用いて基本
フィードバック補正量FAFCALをガード処理して、
最終的なフィードバック補正量FAFCALを設定する
(ステップ310,311)。この場合、ステップ30
7〜313の処理が特許請求の範囲でいうフィードバッ
ク補正量制限手段としての役割を果たす。
【0050】以上説明した本実施形態(2)の空燃比制
御の効果を図7に基づいて説明する。図7は、暖機運転
中に減速リッチ状態(フィードバック補正量FAFが下
限ガード値kFAFLに張り付いている状態)で、加速
した時の基本燃料噴射時間TP、遅れ修正量FAFFI
X、下限ガード値kFAFL’、フィードバック補正量
FAF、空気過剰率λの挙動を示している。
【0051】本実施形態(2)では、下限ガード値kF
AFL’を遅れ修正量FAFFIXで修正する。前記実
施形態(1)と同じく、遅れ修正量FAFFIXは、基
本燃料噴射時間が増加すると、直ちに減少するため、下
限ガード値kFAFLは、基本燃料噴射時間が増加する
と、直ちに遅れ修正量FAFFIXによって増加方向に
修正される。その結果、基本燃料噴射時間が増加する
と、直ちにフィードバック補正量FAFが修正後の下限
ガード値kFAFL’でガード処理され、基本燃料噴射
時間の変化に対するフィードバック補正量FAFの遅れ
が無くなる。このため、暖機運転中の加速時にフィード
バック制御を継続して行っても、燃料噴射量の変化にフ
ィードバック補正量FAFを応答性良く追従させること
ができて、空燃比(空気過剰率λ)がオーバーリーン状
態となることを防止でき、エミッションやドライバビリ
ティを向上させることができる。
【0052】尚、上記実施形態(2)では、加速時に下
限ガード値kFAFLを遅れ修正量FAFFIXで修正
するようにしたが、減速時に上限ガード値kFAFHを
遅れ修正量FAFFIXで修正するようにしても良い。
【0053】また、前記各実施形態(1),(2)で
は、暖機運転中の過渡運転時(加速時)にフィードバッ
ク補正量の遅れの影響が大きくなるという事情を考慮し
て、暖機運転中の過渡運転時にフィードバック補正量の
遅れを修正するようにしたが、フィードバック補正量の
遅れを修正する期間は、これに限定されず、例えば、暖
機運転中又は過渡運転中に、常にフィードバック補正量
の遅れを修正するようにしたり、或は、フィードバック
制御実施中に、常時、フィードバック補正量の遅れを修
正するようにしても良い。
【0054】また、フィードバック補正量による増量又
は減量が大きい時に、燃料噴射量の変化に対するフィー
ドバック補正量の遅れの影響が大きくなるという事情を
考慮して、フィードバック補正量の修正実施開始条件
を、フィードバック補正量が所定範囲外になった時(増
量側又は減量側に所定値以上変化した時)とし、フィー
ドバック補正量の修正終了条件を、フィードバック制御
の停止又は遅れ修正量FAFFIXが所定範囲内になっ
た時(フィードバック補正量の遅れが小さくなった時)
としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態(1)を示すエンジン制御シ
ステム全体の概略構成図
【図2】遅れ修正量算出プログラムの処理の流れを示す
フローチャート
【図3】実施形態(1)におけるフィードバック補正量
修正プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図4】比較例の空燃比制御を行った場合の一例を示す
タイムチャート
【図5】実施形態(1)の空燃比制御を行った場合の一
例を示すタイムチャート
【図6】本発明の実施形態(2)におけるフィードバッ
ク補正量修正プログラムの処理の流れを示すフローチャ
ート
【図7】実施形態(2)の空燃比制御を行った場合の一
例を示すタイムチャート
【符号の説明】
11…エンジン(内燃機関)、12…吸気管、20…燃
料噴射弁(燃料噴射手段)、21…排気管、22…触
媒、23…酸素センサ(空燃比検出手段)、26…EC
U(空燃比フィードバック制御手段、フィードバック補
正量算出手段、フィードバック補正量制限手段、遅れ修
正量算出手段)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G084 BA09 BA13 CA02 CA04 CA06 DA08 EA11 EB11 FA10 FA11 FA13 FA18 FA20 FA29 FA33 3G301 JA13 JA21 JA29 KA05 KA12 KA16 MA01 MA11 NA06 NA08 ND01 NE17 NE18 NE19 NE20 PA01Z PA07Z PA11Z PA17Z PB03Z PD03A PD04A PE01Z PE08Z

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射手段
    と、排ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段と、前記
    排ガスの空燃比を目標空燃比に一致させるように前記燃
    料噴射手段の燃料噴射量を乗算項でフィードバック補正
    する空燃比フィードバック制御手段とを備えた内燃機関
    の空燃比制御装置において、 前記空燃比検出手段の検出値に基づいてフィードバック
    補正量を算出するフィードバック補正量算出手段と、 前記フィードバック補正量を制限するフィードバック補
    正量制限手段と、 燃料噴射量の変化が前記空燃比検出手段の空燃比検出値
    に現れるまでの遅れを修正するための遅れ修正量を算出
    する遅れ修正量算出手段とを備え、 前記空燃比フィードバック制御手段は、前記フィードバ
    ック補正量算出手段、前記フィードバック補正量制限手
    段及び前記遅れ修正量算出手段の各演算結果に基づいて
    最終的なフィードバック補正量を算出することを特徴と
    する内燃機関の空燃比制御装置。
  2. 【請求項2】 前記空燃比フィードバック制御手段は、
    前記フィードバック補正量算出手段で算出したフィード
    バック補正量を前記遅れ修正量で修正する手段を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の空燃比制
    御装置。
  3. 【請求項3】 前記空燃比フィードバック制御手段は、
    前記フィードバック補正量制限手段が前記フィードバッ
    ク補正量を制限する際に用いるガード値を前記遅れ修正
    量で修正する手段を有することを特徴とする請求項1に
    記載の内燃機関の空燃比制御装置。
  4. 【請求項4】 前記遅れ修正量算出手段は、前記遅れに
    相当する時間だけ過去に溯った時点の基本燃料噴射量又
    はこれと相関関係のあるパラメータと、現在の基本燃料
    噴射量又はこれと相関関係のあるパラメータとを比較し
    て前記遅れ修正量を算出することを特徴とする請求項1
    乃至3のいずれかに記載の内燃機関の空燃比制御装置。
  5. 【請求項5】 前記空燃比フィードバック制御手段は、
    少なくとも内燃機関の暖機運転中に、前記遅れ修正量を
    用いて最終的なフィードバック補正量を算出することを
    特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の内燃機関
    の空燃比制御装置。
  6. 【請求項6】 前記空燃比フィードバック制御手段は、
    少なくとも内燃機関の過渡運転中に、前記遅れ修正量を
    用いて最終的なフィードバック補正量を算出することを
    特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の内燃機関
    の空燃比制御装置。
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