JP2004324493A - Air-fuel ratio control device for internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio control device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2004324493A
JP2004324493A JP2003118900A JP2003118900A JP2004324493A JP 2004324493 A JP2004324493 A JP 2004324493A JP 2003118900 A JP2003118900 A JP 2003118900A JP 2003118900 A JP2003118900 A JP 2003118900A JP 2004324493 A JP2004324493 A JP 2004324493A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel ratio
air
fuel
engine
downstream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003118900A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4325264B2 (en
Inventor
Yasuyuki Takama
康之 高間
Mamoru Yoshioka
衛 吉岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2003118900A priority Critical patent/JP4325264B2/en
Publication of JP2004324493A publication Critical patent/JP2004324493A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4325264B2 publication Critical patent/JP4325264B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air-fuel ratio control device capable of promptly detecting activity of a downstream side air-fuel ratio detecting means while preventing a harmful component from being discharged into atmosphere. <P>SOLUTION: The air-fuel ratio control device is provided with an emission control catalyst 21, an upstream side air-fuel ratio detecting means 26, the downstream side air-fuel ratio detecting means 27, and an activity determination means determining if the downstream side air-fuel ratio detecting means is in an active state or not and sets a fuel injection amount so that an air-fuel ratio detected by the upstream side air-fuel ratio detecting means matches a target air-fuel ratio. The air-fuel ratio control device is further provided with a catalyst temperature detecting means detecting the temperature of the emission control catalyst, and sets the target air-fuel ratio based on the temperature of the emission control catalyst detected by the catalyst temperature detecting means when the activity determination means determines that the downstream side air-fuel ratio detecting means is in a non-active state. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の空燃比制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、排気浄化触媒の排気上流側と排気下流側とにそれぞれ空燃比センサを設けた空燃比制御装置が知られている。この空燃比制御装置では、基本的に上流側空燃比センサによって検出される排気ガスの空燃比（以下、「排気空燃比」と称す）が、機関運転状態等に基づいて算出される目標空燃比となるように燃料噴射量等を制御している。さらに、下流側空燃比センサによって検出される排気空燃比が理論空燃比となっていない場合、すなわち、排気空燃比を目標空燃比にするのに上記燃料噴射量が適切ではない場合、上記燃料噴射量を補正することによって、機関本体から排出された排気ガスを良好に浄化することができるようにしている。
【０００３】
ところで、これら空燃比センサは所定温度以上となることで活性状態となり、排気空燃比を適切に検出することができる。一般に、下流側空燃比センサは機関本体から離れて配置されるので、機関始動時等には下流側空燃比センサはなかなか昇温せず、よって活性状態に達するのに時間がかかる。さらに、下流側空燃比センサには水分が付着する可能性が高く、よって下流側空燃比センサに迅速に活性状態に達するものを用いると、下流側空燃比センサが破損してしまうことがあるので、下流側空燃比センサには比較的活性状態に達するのに時間がかかるものものが用いられる。
【０００４】
空燃比センサは活性状態に達していないときには、常に、排気空燃比がリーンであることを示すリーン信号を発信する。したがって下流側空燃比センサが活性状態に達していないときには下流側空燃比センサからの出力は信頼できないため、下流側空燃比センサが活性状態に達してから上述したような燃料噴射量の制御を行うようにしている。通常、下流側空燃比センサが活性状態に達しているか否かの判定は、下流側空燃比センサがリッチ信号を発信したか否かに基づいて行われる。ところが、下流側空燃比センサが非活性状態にある機関始動時等においては、排気浄化触媒に保持された酸素の量（以下、「酸素保持量」と称す）が増加し、内燃機関から排出される排気空燃比が一時的にリッチになったとしても排気浄化触媒に保持されている酸素とＨＣやＣＯとが反応して下流側空燃比センサに到達する排気空燃比はリーンまたはほぼ理論空燃比のままとなってしまい、下流側空燃比センサが活性状態にあるとの判定が遅れてしまう。
【０００５】
そこで、従来の空燃比制御装置（例えば特許文献１参照）では、下流側空燃比センサが活性状態に達していないと判定されている場合には、活性状態に達していると判定されている場合に比べて常に燃料噴射量を多くすることで排気空燃比をリッチにするようにしている。こうすることで、排気浄化触媒の酸素保持量が低減されて下流側空燃比センサが活性状態に達するとすぐにリッチ信号が発信されるようになると共に、排気ガス中に含まれるＮＯｘを低減することができるようになる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平２−１３６５３２号公報
【特許文献２】
特開平１−１６３４４０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許文献１に記載された空燃比制御装置のように、下流側空燃比センサが非活性状態にあると判定されている場合に、常に燃料噴射量を増量して排気空燃比をリッチにしていると、排気ガス中に含まれる炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）等の有害成分が排気浄化触媒で浄化されなくなってしまい、大気中にこれら有害成分が放出されてしまう。一方、一時的に燃料の噴射を停止する燃料カット制御等を実行した時には排気浄化触媒の酸素保持量は極端に増加するため、このような制御を行うと、下流側空燃比センサの活性状態の判定が遅れてしまう。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、大気中への有害成分（ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等）の放出を抑制しつつ、下流側空燃比検出手段が活性状態に達したことを早期に検出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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、第１の発明では、機関排気通路上に配置された排気浄化触媒と、該排気浄化触媒の上流側において機関排気通路に配置され且つ機関排気通路を通る排気ガスの空燃比を検出する上流側空燃比検出手段と、上記排気浄化触媒の下流側において機関排気通路に配置され且つ機関排気通路を通る排気ガスの空燃比を検出する下流側空燃比検出手段と、該下流側空燃比検出手段が活性状態にあるか否かを判定する活性判定手段とを具備し、機関運転状態に基づいて目標空燃比を設定すると共に、上記上流側空燃比検出手段および上記下流側空燃比検出手段によって検出された空燃比に基づいて上記上流側空燃比検出手段によって検出される空燃比が上記目標空燃比となるように燃料噴射量を調整する内燃機関の空燃比制御装置において、上記排気浄化触媒の温度を検出する触媒温度検出手段をさらに具備し、上記下流側空燃比検出手段が非活性状態にあると上記活性判定手段によって判定された場合には、少なくとも触媒温度検出手段によって検出された排気浄化触媒の温度に基づいて目標空燃比を設定すると共に、上記上流側空燃比検出手段によって検出された空燃比に基づいて上記上流側空燃比検出手段によって検出される空燃比が上記目標空燃比となるように燃料噴射量を調整する。
一般に、排気浄化触媒による排気ガス中のＨＣおよびＣＯ等の浄化能力は、排気浄化触媒の温度に依存し、排気浄化触媒の温度が高い場合には、ＨＣおよびＣＯ等の浄化能力が高くなるため、排気浄化触媒に流入する排気ガスのリッチ度合が比較的高くても排気ガスは浄化されるが、排気浄化触媒の温度が低い場合にはＨＣおよびＣＯ等の浄化能力が低くなるため、排気浄化触媒に流入する排気ガスのリッチ度合が比較的高いと排気ガスは浄化されない。ここで、第１の発明によれば、目標空燃比が排気浄化触媒の温度に応じて設定されるため、より詳細には、排気浄化触媒の温度が低いときには目標空燃比のリッチ度合は比較的低く設定され、一方、排気浄化触媒の温度が高くなるとそれに応じて目標空燃比のリッチ度合も高く設定されるため、ＨＣおよびＣＯ等の浄化能力を維持することができる。
また、この場合、目標空燃比を、ＨＣおよびＣＯ等の浄化能力を維持できる空燃比のうちの最もリッチ側に設定すれば、排気浄化触媒の酸素保持量は低減せしめられ、よって下流側空燃比検出手段の活性を早期に判定することができる。
なお、触媒温度検出手段は、排気浄化触媒またはその近傍に設けられた温度センサによって排気浄化触媒の温度を検出してもよいし、このような温度センサを設けずに、排気浄化触媒の温度に影響を及ぼすパラメータ（例えば、吸入空気量、機関始動時の冷却水温、機関停止から機関始動までの経過時間、外気温度、燃料噴射量等）に基づいて排気浄化触媒の温度を推定してもよい。また、第１の発明における「機関運転状態」とは、例えば、機関負荷や機関回転数等、排気浄化触媒の温度を除いた目標空燃比の設定に関するパラメータを意味する。
【００１０】
第２の発明では、第１の発明において、上記下流側空燃比検出手段が非活性状態にあると上記活性判定手段によって判定された場合には、機関始動直後から所定期間に亘って上記上流側空燃比検出手段によって検出される空燃比が目標空燃比となるように燃料噴射量を調整するのを禁止し、その後、上流側空燃比検出手段によって検出される空燃比が目標空燃比となるように燃料噴射量を調整するようにした。
一般に、機関始動直後には、内燃機関における燃焼状態が安定せず、よって排気空燃比も安定しない。このため、上流側空燃比検出手段によって検出される排気空燃比が目標空燃比となるように燃料噴射量を設定（以下、「噴射量設定処理」と称す）すると、燃料噴射量が大きく振れてしまい、ますます内燃機関における燃焼状態および排気空燃比が安定しにくくなってしまう。第２の発明によれば、機関始動直後から所定期間に亘って上記噴射量設定処理が禁止されるため、この期間中に燃焼状態および排気空燃比が安定し、燃焼状態および排気空燃比が安定してから燃料噴射量設定処理が開始される。
なお、噴射量設定処理の禁止期間中には、燃料噴射量は、例えば、予め定められた一定の燃料噴射量とされてもよいし、機関始動時の燃料噴射量に関与するパラメータ（例えば、冷却水温、油温、機関負荷等）に基づくマップ等から求められる燃料噴射量とされてもよい。
【００１１】
第３の発明では、第１または第２の発明において、上記下流側空燃比検出手段が非活性状態から活性状態に変わったことが上記活性判定手段によって検出された直後には、単位時間当たりの燃料噴射量の変化が所定量以下になるように、目標空燃比を少なくとも排気浄化触媒に基づいて設定された空燃比から機関運転状態に基づいて設定された空燃比に変更するようにした。
第１または第２の発明における空燃比制御装置では下流側空燃比検出手段の活性前と活性後とで目標空燃比の設定方法が異なるため、活性判定手段による下流側空燃比検出手段の活性判定の切り替わりに応じて目標空燃比が大きく変わってしまう場合がある。このように大きく変わった目標空燃比に合わせて燃料噴射量を設定してしまうと、内燃機関が急加速または急減速してしまい、ユーザに不快感を与えてしまう。これに対して、第３の発明によれば、活性判定手段による下流側空燃比検出手段の活性判定が切り替わって目標空燃比が大きく変わることが防止されるため、内燃機関の急加速や急減速によりユーザに不快感を与えてしまうことが防止される。
【００１２】
第４の発明では、機関排気通路上に配置された排気浄化触媒と、該排気浄化触媒の下流側において機関排気通路に配置され且つ機関排気通路を通る排気ガスの空燃比を検出する下流側空燃比検出手段と、上記下流側空燃比検出手段が活性状態にあるか否かを判定する活性判定手段とを具備する内燃機関の空燃比制御装置において、上記下流側空燃比検出手段が非活性状態にあると上記活性判定手段によって判定された場合には、上記下流側空燃比検出手段が活性状態にあると上記活性判定手段によって判定された場合に比べて燃料噴射を停止する燃料カット制御を実行しにくくなるように燃料カット制御の実行開始条件を変更するようにした。
一般に、一時的に燃料噴射を停止する燃料カット制御を実行すると、排気空燃比は極端にリーンとなり、排気浄化触媒には多量の酸素が保持される。したがって、燃料カット制御が頻繁に行われると、下流側空燃比検出手段に流入する排気ガスの空燃比は常にリーンのままとなり、下流側空燃比検出手段が活性状態にあるとの判定がいつまでも行われなくなってしまう。
第４の発明によれば、燃料カット制御を実行しにくくなるように燃料カット制御の実行条件が変更されるので、燃料カット制御が実行される頻度が減少し、よって排気浄化触媒の酸素保持量が低減され、下流側空燃比検出手段の活性判定が遅れてしまうことが防止される。一方で、燃料カット制御の実行条件を変更したことにより燃料カット制御が行われなくなった期間に燃料が噴射されても、排気空燃比がほぼ理論空燃比になるようにまたはリッチ度合が小さくなるように噴射されれば、ＨＣおよびＣＯ等は排気浄化触媒において浄化されるので、これら有害成分が大気中に放出されてしまうことはほとんどない。
【００１３】
第５の発明では、第４の発明において、上記下流側空燃比検出手段が非活性状態にあると上記活性判定手段によって判定された場合には、燃料カット制御を禁止する。
【００１４】
第６の発明では、機関排気通路上に配置された排気浄化触媒と、該排気浄化触媒の下流側において機関排気通路に配置され且つ機関排気通路を通る排気ガスの空燃比を検出する下流側空燃比検出手段と、上記下流側空燃比検出手段が活性状態にあるか否かを判定する活性判定手段とを具備する内燃機関の空燃比制御装置において、上記下流側空燃比検出手段が非活性状態にあると上記活性判定手段によって判定された場合には、上記下流側空燃比検出手段が活性状態にあると上記活性判定手段によって判定された場合に比べて燃料噴射を停止する燃料カット制御の各実行期間が短くなるように燃料カット制御の実行条件を変更する。
第６の発明によれば、燃料カット制御の実行時間が短くされるので、排気浄化触媒の酸素保持量が低減される。なお、燃料カット制御の実行期間を短くすることには、後述するハーフロックアップを禁止することも含まれる。
【００１５】
第７の発明では、機関排気通路上に配置された排気浄化触媒と、該排気浄化触媒の下流側において機関排気通路に配置され且つ機関排気通路を通る排気ガスの空燃比を検出する下流側空燃比検出手段と、該下流側空燃比検出手段が活性状態にあるか否かを判定する活性判定手段とを具備し、上記下流側空燃比検出手段が活性状態にあると上記活性判定手段によって判定された場合に機関負荷が所定期間に所定負荷以上高くなったときまたは一時的に燃料噴射を中止する燃料カット制御を完了するときに通常の燃料噴射量に追加燃料噴射量を加えた量を噴射する内燃機関の空燃比制御装置において、上記下流側空燃比検出手段が非活性状態にあると上記活性判定手段によって判定された場合には、上記下流側空燃比検出手段が活性状態にあると上記活性判定手段によって判定された場合に比べて、上記追加燃料噴射量を多くする。
第７の発明によれば、下流側空燃比検出手段が非活性状態にあるときには、機関負荷が所定期間に所定負荷以上高くなったときまたは一時的に燃料噴射を中止する燃料カット制御を完了するときに追加される追加燃料噴射量が、活性状態にあるときに比べて多くされる。このため、排気浄化触媒の酸素保持量は比較的少なくなり、下流側空燃比検出手段の活性判定が遅れてしまうことが防止される。また、常に燃料噴射量が増量されているわけではないので、排気空燃比が常にリッチとなって大気中にＨＣおよびＣＯ等が放出されてしまうことが防止される。
【００１６】
第８の発明では、第７の発明において、上記排気浄化触媒が保持している酸素量に応じて上記追加燃料噴射量を決定する。
第８の発明によれば、排気浄化触媒の酸素保持量に応じて燃料噴射量が決定されるので、特に、排気浄化触媒の酸素保持量が多いと燃料噴射量が多くされ、逆に排気浄化触媒の酸素保持量が少ないと燃料噴射量が少なくされるので、排気浄化触媒の酸素保持量を常に一定量以下に維持することができると共に、必要以上に燃料噴射量を多くしてしまうことが防止される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１に概略的に示した機関本体１は筒内噴射型火花点火式内燃機関を示す。しかしながら、本発明を別の火花点火式内燃機関やディーゼル型圧縮自着火式内燃機関に適用してもよい。
【００１８】
図１に示したように、本発明の第一の実施形態では機関本体１はシリンダブロック２と、シリンダブロック２内で往復動するピストン３と、シリンダブロック２上に固定されたシリンダヘッド４とを具備する。ピストン３とシリンダヘッド４との間には燃焼室５が形成される。シリンダヘッド４には各気筒毎に吸気弁６と、吸気ポート７と、排気弁８と、排気ポート９とが配置される。さらに、図１に示したようにシリンダヘッド４の内壁面の中央部には点火プラグ１０が配置され、シリンダヘッド４内壁面周辺部には燃料噴射弁１１が配置される。またピストン３の頂面には燃料噴射弁１１の下方から点火プラグ１０の下方まで延びるキャビティ１２が形成されている。
【００１９】
各気筒の吸気ポート７はそれぞれ対応する吸気枝管１３を介してサージタンク１４に連結され、サージタンク１４は吸気ダクト１５およびエアフロメータ１６を介してエアクリーナ（図示せず）に連結される。吸気ダクト１５内にはステップモータ１７によって駆動されるスロットル弁１８が配置される。一方、各気筒の排気ポート９は排気マニホルド１９に連結され、この排気マニホルド１９は上流側排気管２０を介して三元触媒２１を内蔵したケーシング２２に連結される。さらに、ケーシング２２には下流側排気管２３が連結される。排気マニホルド１９とサージタンク１４とは再循環排気ガス（以下、「ＥＧＲガス」と称す）導管２４を介して互いに連結され、このＥＧＲガス導管２４内にはＥＧＲガス制御弁２５が配置される。なお、吸気ポート７、吸気枝管１３、サージタンク１４、および吸気ダクト１５は、燃焼室５に吸入される空気が通る機関吸気通路を形成し、一方、排気ポート９、排気マニホルド１９、上流側排気管２０、ケーシング２２、および下流側排気管２３は、燃焼室５から排出された排気ガスが通る機関排気通路を形成する。
【００２０】
電子制御ユニット（ＥＣＵ）３１はディジタルコンピュータからなり、双方向性バス３２を介して相互に接続されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３４、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３５、入力ポート３６および出力ポート３７を具備する。エアフロメータ１６は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧が対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。上流側排気管２０および下流側排気管２３にはそれぞれ空燃比を検出するための空燃比センサ（空燃比検出手段）２６、２７が取付けられ、これら空燃比センサ２６、２７の出力信号が対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。また三元触媒２１には三元触媒２１の温度を検出するための温度センサ２８が取付けられ、この温度センサ２８の出力信号も対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。
【００２１】
またアクセルペダル４０にはアクセルペダル４０の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ４１が接続され、負荷センサ４１の出力電圧は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。クランク角センサ４２は例えばクランクシャフトが３０度回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスが入力ポート３６に入力される。ＣＰＵ３５ではこのクランク角センサ４２の出力パルスから機関回転数が計算される。一方、出力ポート３７は対応する駆動回路３９を介して点火プラグ１０、燃料噴射弁１１、ステップモータ１７およびＥＧＲガス制御弁２５に接続される。
【００２２】
本発明の空燃比制御装置では、下流側空燃比センサ２７が活性状態にあるときには、機関運転状態に基づいてその機関運転状態に最適な機関空燃比を目標空燃比として算出し、機関空燃比が目標空燃比となるように二つの空燃比センサ２６、２７からの出力信号に基づいて燃料噴射弁１１から噴射する燃料を算出する。以下、下流側空燃比センサ２７が活性状態にあるときにおける本発明の空燃比制御装置による燃料噴射量算出方法について説明する。なお、以下の説明において機関空燃比とは燃焼室５に供給された燃料の量に対する同様に燃焼室５に供給された空気の量の比を意味し、排気空燃比とは排気ガスの空燃比を意味し、排気ガスの空燃比とは燃焼室５に吸入された空気（機関排気通路に空気を供給することができるようにしたシステムでは機関排気通路に供給された空気を含む。）の量に対する燃焼室５に供給された燃料（機関排気通路に燃料を供給することができるようにしたシステムでは機関排気通路に供給された燃料を含む。）の比を意味する。
【００２３】
上流側空燃比センサ２６において排気空燃比が目標空燃比よりもリーンであることが検出されたときには、機関空燃比が目標空燃比よりもリーンであるので、燃料噴射量を徐々に増大し、機関空燃比が目標空燃比に近づくようにする。一方、上流側空燃比センサ２６において排気空燃比が目標空燃比よりもリッチであることが検出されたときには、機関空燃比が目標空燃比よりもリッチであるので、燃料噴射量を徐々に減少し、機関空燃比が目標空燃比に近づくようにする。
【００２４】
さらに、機関空燃比を全体として目標空燃比に維持するためには、機関空燃比が目標空燃比からずれたことが検出されたときに、そのずれている機関空燃比をできるだけ迅速に目標空燃比に近づけることが好ましい。そこで本実施形態では、上流側空燃比センサ２６において機関空燃比が目標空燃比よりもリーンからリッチに変わったことが検出されたときには燃料噴射量をスキップ的に比較的大きく減少させ、機関空燃比が目標空燃比よりもリッチからリーンに変わったことが検出されたときには燃料噴射量をスキップ的に比較的大きく増大させる。
【００２５】
さらに迅速に機関空燃比を目標空燃比に近づけるためには、上述したように機関空燃比が目標空燃比よりもリッチとリーンとの間で切り換わったときにスキップ的に減少させる量、或いはスキップ的に増大させる量を、機関空燃比が目標空燃比よりもリッチとリーンとの間で切り換わったときにおける目標空燃比からの機関空燃比のずれが大きいほど大きくすべきである。そこで本実施形態ではスキップ的に減少させる量およびスキップ的に増大させる量を下流側空燃比センサ２７の出力値に基づいて以下のようにして補正する。
【００２６】
すなわち、下流側空燃比センサ２７において理論空燃比よりもリーンが出力されている期間（以下、「リーン出力期間」と称す）が長いほど上流側空燃比センサ２６において機関空燃比が目標空燃比よりもリッチからリーンに変わったことが検出されたときにスキップ的に増大させる燃料噴射量を大きくする。なぜならば、リーン出力期間が長いほど機関空燃比は目標空燃比から大きくリーン側にずれているからである。すなわち、三元触媒２１から流出する排気ガスの空燃比は三元触媒２１の酸素吸放出能力（以下に詳述する）により理論的には理論空燃比となるはずである。それでもなおリーン出力期間が長く出力される場合とは、三元触媒２１が吸収することができないほどの酸素が三元触媒２１に供給されている場合、すなわち機関空燃比が目標空燃比よりもリーン側に大きくずれている場合である。
【００２７】
一方、下流側空燃比センサ２７において理論空燃比よりもリッチが出力されている期間（以下、「リッチ出力期間」と称す）が長いほど上流側空燃比センサ２６において機関空燃比が目標空燃比よりもリーンからリッチに変わったことが検出されたときにスキップ的に減少させる燃料噴射量を大きくする。なぜならば、リッチ出力期間が長いほど機関空燃比は目標空燃比から大きくリッチ側にずれているからである。すなわち、三元触媒２１から流出する排気ガスの空燃比は三元触媒２１の酸素吸放出能力により理論的には理論空燃比となるはずである。それでもなおリッチ出力期間が長く出力される場合とは、三元触媒２１に吸収されている酸素が全て放出されるほど三元触媒２１に供給される酸素が少ない場合、すなわち機関空燃比が目標空燃比よりもリッチ側に大きくずれている場合である。
【００２８】
本発明では、このように機関空燃比を制御することによって機関空燃比を全体として目標空燃比に維持するようにしている。
【００２９】
次に、上述した本発明の燃料噴射量算出方法を用いた燃料噴射制御の一例を図２〜図４を参照して説明する。図２は、目標燃料噴射量を噴射するために必要な燃料噴射弁の開弁時間ＴＡＵを算出するための開弁時間算出処理のフローチャートである。図２では、初めにステップ１００において単位機関回転数当たりの吸入空気量Ｇａ／Ｎが算出され、次いでステップ１０１において基本燃料噴射時間ＴＡＵＰが式ＴＡＵＰ＝α・Ｇａ／Ｎに従って算出される。ここで基本燃料噴射時間ＴＡＵＰは燃焼室５内に供給される燃料と空気との混合気を目標空燃比とするのに必要な燃料噴射時間であり、αは定数である。
【００３０】
次いで、ステップ１０２において、実際の燃料噴射時間ＴＡＵが式ＴＡＵ＝ＴＡＵＰ・ＦＡＦ・β・γに従って算出される。ここで、ＦＡＦは後述するフローチャートに従って算出される空燃比補正係数であり、β、γはそれぞれ機関運転状態に応じて決まる定数である。次いで、ステップ１０３において燃料噴射時間ＴＡＵがセットされ、この燃料噴射時間ＴＡＵだけ燃料噴射弁１１が開弁せしめられ、燃料噴射時間ＴＡＵに応じた量の燃料が燃料噴射弁１１から噴射される。
【００３１】
図３には、図２において使用される空燃比補正係数ＦＡＦを算出するための補正係数算出処理のフローチャートを示した。図３を参照すると、初めにステップ１２０において上流側空燃比センサ２６によって検出された排気空燃比ＡＦが、目標空燃比ＡＦｔａ以上であるか否か（すなわち、目標空燃比ＡＦｔａよりもリーンであるか否か）が判別される。ステップ１２０においてＡＦ≧ＡＦｔａであると判別されたときには、ステップ１２１に進んで、三元触媒２１に流入する排気空燃比（以下、「流入排気空燃比」と称す）が目標空燃比ＡＦｔａよりもリッチからリーンに反転したところか否かが判別される。ステップ１２１において流入排気空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦｔａよりもリッチからリーンに反転したところであると判別されたときには、ステップ１２２に進んで空燃比補正係数ＦＡＦをスキップ増大量ＲＳＲだけ比較的大きくスキップ的に増大する。一方、ステップ１２２において、流入排気空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦｔａよりもリッチからリーンに反転したところではない、すなわち流入排気空燃比ＡＦが既にリーンであったと判別されたときには、ステップ１２４に進んで空燃比補正係数ＦＡＦを定数ＫＩＲだけ比較的小さく増大する。これによれば、流入排気空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦｔａよりもリッチからリーンとなった直後にスキップ的に流入排気空燃比ＡＦのリーン度合が小さくなるように空燃比補正係数ＦＡＦが増大せしめられ、その後は流入排気空燃比のリーン度合が小さくなるように空燃比補正係数ＦＡＦが増大せしめられる。
【００３２】
ステップ１２０においてＡＦ＜ＡＦｔａであると判別されたときには、ステップ１２５に進んで、流入排気空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦｔａよりもリーンからリッチに反転したところか否かが判別される。ステップ１２５において流入排気空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦｔａよりもリーンからリッチに反転したところであると判別されたときにはステップ１２６に進んで空燃比補正係数ＦＡＦをスキップ減少量ＲＳＬだけ比較的大きくスキップ的に減少する。一方、ステップ１２５において流入排気空燃比ＡＦが理論空燃比ＡＦｔａよりもリーンからリッチに反転したところではない、すなわち流入排気空燃比ＡＦが既にリッチであったと判別されたときには、ステップ１２７に進んで空燃比補正係数ＦＡＦを定数ＫＩＬだけ比較的小さく減少する。これによれば、流入排気空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦｔａよりもリーンからリッチとなった直後にスキップ的に流入排気空燃比のリッチ度合が小さくなるように空燃比補正係数ＦＡＦが減少せしめられ、その後は流入排気空燃比のリッチ度合が小さくなるように空燃比補正係数ＦＡＦが減少せしめられる。
【００３３】
なお、ステップ１２３では空燃比補正係数ＦＡＦがその許容最小値と許容最大値との間となるように空燃比補正係数ＦＡＦをガード処理する。
【００３４】
図４には図３のフローチャートにて使用されるスキップ増大量ＲＳＲとスキップ減少量ＲＳＬとを算出するための増大量・減少量算出処理のフローチャートを示した。図４を参照すると初めにステップ１４０において下流側空燃比センサ２７によって検出された流入排気空燃比ＡＦが理論空燃比ＡＦｔｈ以上であるか否かが判別される。すなわち三元触媒２１から流出する排気ガスの空燃比（以下、流出排気空燃比）が理論空燃比よりもリーンであるか否かが判別される。ステップ１４０においてＡＦ≧ＡＦｔｈである（すなわち、流出排気空燃比がリーンである）と判別されたときには、ステップ１４１に進んでスキップ増大量ＲＳＲが所定量ΔＲＳだけ増大せしめられる。一方、ステップ１４１においてＡＦ＜ＡＦｔｈである（すなわち、流出排気空燃比がリッチである）と判別されたときには、ステップ１４４に進んでスキップ増大量ＲＳＲが所定量ΔＲＳだけ減少せしめられる。
【００３５】
ステップ１４２ではスキップ増大量ＲＳＲがその許容最小値と許容最大値との間になるようにスキップ増大量ＲＳＲがガードせしめられ、ステップ１４３に進んで０．１からスキップ増大量ＲＳＲを引いてスキップ減少量ＲＳＬが算出される。
【００３６】
ところで、機関始動時等において下流側空燃比センサ２７が非活性状態にあると、流出排気空燃比がリッチであっても流出排気空燃比がリーンであるとの信号を出し続ける。この場合、下流側空燃比センサ２７からの信号は信頼できないため、上述した燃料噴射量算出方法とは別の方法で燃料噴射量を算出する。
【００３７】
上流側空燃比センサ２６は機関始動後等においても早期に活性するため、本発明の第一実施形態の空燃比制御装置では、下流側空燃比センサ２７が非活性状態にあるときには、基本的に上流側空燃比センサ２６によって検出された排気空燃比に基づいて燃料噴射量の算出を行う。すなわち、上流側空燃比センサ２６によって検出される排気空燃比が目標空燃比となるように、より詳細には、上流側空燃比センサ２６によって検出された排気空燃比が目標空燃比よりもリッチであるときには燃料噴射量を減少させ、上流側空燃比センサ２６によって検出された排気空燃比が目標空燃比よりもリーンであるときには燃料噴射量を増加させるように燃料噴射量が算出される。
【００３８】
この場合、燃料噴射弁１１の開弁時間（燃料噴射量に対応）の算出は図２に示したフローチャートに基づいて行われ、このフローチャートにおいて用いられる空燃比補正係数ＦＡＦの算出は図３に示したフローチャートと同様に行われる。ここで、図３に示したフローチャートにおいて用いられるスキップ増大量ＲＳＲおよびスキップ減少量ＲＳＬは、下流側空燃比センサ２７が非活性状態にあるときには、予め定められた一定値であるか、あるいは、下流側空燃比センサ２７が非活性状態となる前に図４に示したフローチャートによって算出された値（機関始動時の場合には機関始動前の機関停止時における値）である。
【００３９】
一方、下流側空燃比センサ２７が不活性状態にあるときには、下流側空燃比センサ２７が活性状態にあるときとは異なる目標空燃比の算出が行われる。すなわち、下流側空燃比センサ２７が活性状態にあるときには、目標空燃比の算出は、機関運転状態（例えば、機関負荷、機関回転数等）に基づいて行われるが、下流側空燃比センサ２７が非活性状態にあるときには、目標空燃比の算出は三元触媒２１の温度（以下、「触媒温度」と称す）に基づいて行われ、具体的には、図５に示したように触媒温度が低い場合には目標空燃比が理論空燃比近傍とされ、触媒温度が高くなると目標空燃比のリッチ度合が高められる。
【００４０】
ところで、一般に、下流側空燃比センサ２７が非活性状態となっている場合、すなわち機関始動時等の場合、三元触媒２１の酸素保持量が飽和状態にある。このため、機関始動後には三元触媒２１から流出する排気ガスの空燃比はなかなか理論空燃比よりもリッチにならず、理論空燃比よりもリーンの状態が続く。一方、下流側空燃比センサ２７の活性は、下流側空燃比センサ２７からリッチ信号が発信することによって判定される。したがって、下流側空燃比センサ２７が活性状態にあることを検知するためには、三元触媒２１下流の排気ガスの空燃比を理論空燃比よりもリッチにしなければならない。ただし、このときの排気空燃比のリッチ度合を大きくすると、下流側空燃比センサ２７の活性後直ぐに活性状態であることを判定することができるようにはなるが、三元触媒２１から排出される排気ガス中にＨＣやＣＯが多く残ったままになってしまう。
【００４１】
これに対して、本発明の第一実施形態の空燃比制御装置では、触媒温度に応じて目標空燃比が変更される。一般に、三元触媒２１の排気ガスの浄化能力（酸化能力）は、触媒温度によって異なり、触媒温度が高くなるほど排気ガス浄化能力も高くなる。すなわち、触媒温度が高くなると、排気ガス中のＨＣやＣＯ等と三元触媒２１中の酸素との反応が促進されるので、多くのＨＣやＣＯ等が三元触媒２１に流入してもこれら成分を浄化することができる。本実施形態の空燃比制御装置では、このことを利用して、図５に示したように触媒温度が高くなると目標空燃比を高く設定し、逆に触媒温度が低くなると目標空燃比を低く設定している。こうすることにより、三元触媒２１から排気下流にＨＣやＣＯ等の有害成分が多量に放出されることがほとんどなくなると共に、三元触媒２１の酸素保持量が多いままになって下流側空燃比センサ２７が活性状態となったことの判定が遅れてしまうことが防止される。さらに、排気ガス中のＨＣやＣＯが三元触媒２１に保持されている酸素と反応して発熱するので、三元触媒２１および下流側空燃比センサ２７を早期に昇温することができる。
【００４２】
なお、下流側空燃比センサ２７が非活性状態にあるとき、触媒温度のみに基づいて目標空燃比を算出するのではなく、触媒温度と内燃機関の状態を表すパラメータ（例えば機関負荷、機関回転数等）とに基づいて目標空燃比を算出するようにしてもよい。
【００４３】
また、第一実施形態の空燃比制御装置では、機関始動後一定期間に亘って、上述した触媒温度に基づく目標空燃比の算出をせずに、目標空燃比が予め定められた所定空燃比に維持される。したがって、上述した触媒温度に基づく目標空燃比の算出は機関始動から一定期間（以下、「遅延時間」と称す）だけ遅延して実行される。この遅延時間は、機関始動時における機関冷却水の水温（以下、「始動時水温」と称す）に基づいて算出され、例えば図６に示したように始動時水温が高いと遅延時間が短くされ、逆に始動時水温が低いと遅延時間が長くされる。
【００４４】
一般に、機関始動直後には機関運転状態が不安定となり、したがって内燃機関から排出される排気空燃比も乱れる。このように乱れている排気空燃比に基づいて目標空燃比を設定すると、機関運転状態の安定化を妨げてしまい、機関運転状態が安定するまでに時間がかかってしまう。また、機関始動後に内燃機関が安定するまでにかかる時間は、内燃機関の温度（特に燃焼室５周りの温度）に依存しており、内燃機関の温度が高いと安定するまでの時間は短く、一方、内燃機関の温度が低いと長くなる。
【００４５】
これに対して、第一実施形態の空燃比装置によれば、機関始動後、遅延時間が経過するまで目標空燃比は予め定められた所定空燃比とされるため、機関運転状態が早期に安定するようになる。また、内燃機関の温度を推定することができる水温に基づいて遅延時間を設定することにより、機関始動後に内燃機関が安定するのにかかる時間に遅延時間を最適に合わせることができるようになる。このため、内燃機関が安定した後直ぐに、上述した触媒温度に基づいて算出された目標空燃比となるように機関空燃比の制御が行われる。
【００４６】
さらに、第一実施形態の空燃比装置では、機関始動後等に下流側空燃比センサ２７からリッチ信号が送信された場合には、上述した触媒温度に基づいて算出された目標空燃比から、両空燃比センサ２６、２７を用いて機関運転状態に基づいて算出された目標空燃比へと徐々に移行するようにしている。こうすることにより、両目標空燃比間の差が大きかった場合に、突然大きく目標空燃比が変わって機関運転状態が突然大きく変わってしまうのが防止される。
【００４７】
なお、遅延時間の算出は、始動時水温でなく、機関始動時における触媒温度や油温等、他のパラメータに基づいて行われてもよい。また、遅延時間中における目標空燃比は上記所定空燃比でなく、始動時水温、油温、触媒温度等に基づいて算出された空燃比であってもよい。
【００４８】
次に、図７および図８を参照して、上述した第一実施形態の燃料噴射量算出方法を用いた燃料噴射制御の一例を説明する。なお、ここでは燃料噴射弁１１の開弁時間算出処理および補正係数算出処理は図２および図３に示したフローチャートと同様に行われるので説明は省略する。なお、図３におけるステップ増大量ＲＳＲおよびステップ減少量ＲＳＬは、図４に示したフローチャートによって求められるのではなく、予め定められた値とされるか、あるいは下流側空燃比センサ２７が非活性状態になる前に図４に示したフローチャートによって算出された値とされる。
【００４９】
図７は、下流側空燃比センサ２７が活性状態にあるか否かを判定するため活性判定処理のフローチャートである。図７では、ステップ２００において、機関始動直後であるか否かが判別される。ここで機関始動直後とは、内燃機関が始動されたことを意味し、例えば、内燃機関を始動するためにキーが回されたことを意味する。ステップ２００において、機関始動直後であると判別された場合にはステップ２０１へと進み、活性判定フラグＸＡが零とされ、活性判定処理のルーチンが終了せしめられる。なお、活性判定フラグＸＡは、下流側空燃比センサ２７が活性状態にあるときにＸＡ＝１とされ、非活性状態にあるときにＸＡ＝０とされるフラグである。
【００５０】
一方、ステップ２００において、機関始動直後でないと判別された場合にはステップ２０２へと進む。ステップ２０２では、活性判定フラグＸＡが零であるか否かが判別され、活性判定フラグＸＡが１である場合には、活性判定処理のルーチンが終了せしめられる。一方、ステップ２０２において、活性判定フラグが零であると判別された場合には、ステップ２０３へと進む。ステップ２０３では、下流側空燃比センサ２７によって検出された排気空燃比ＡＦ２が理論空燃比ＡＦｔｈよりも小さいか（すなわちリッチであるか）否かが判別され、排気空燃比ＡＦ２が理論空燃比ＡＦｔｈ以上であると判別された場合には活性判定処理のルーチンが終了せしめられる。一方、ステップ２０３において、排気空燃比ＡＦ２が理論空燃比ＡＦｔｈよりも小さいと判別された場合には、ステップ２０４へと進む。ステップ２０４では、活性判定フラグＸＡが１とされ活性判定処理のルーチンが終了せしめられる。
【００５１】
図８には、下流側空燃比センサ２７が非活性状態にあるときの目標空燃比算出処理のフローチャートを示した。図８を参照すると、始めにステップ２２０において、機関始動直後であるか否かが判別され、機関始動直後でないと判別された場合にはステップ２２３へと進む。一方、ステップ２２０において、機関始動直後であると判別された場合にはステップ２２１へと進む。ステップ２２１では機関始動時における冷却水温（始動時水温）Ｔｗａｓが検出され、次いでステップ２２２では始動時水温Ｔｗａｓおよび図６に示したマップに基づいて遅延時間ｔｄｅが算出され、ステップ２２３へと進む。
【００５２】
ステップ２２３では、始動後カウンタＣＯＵＮＴが遅延時間ｔｄｅ以上であるか否かが判別される。ここで、始動後カウンタＣＯＵＮＴとは、機関始動時からの経過時間を示すカウンタである。ステップ２２３において、始動後カウンタＣＯＵＮＴが遅延時間ｔｄｅよりも短いと判別された場合にはステップ２２４へと進む。ステップ２２４では、目標空燃比ＡＦｔａが予め定められた所定空燃比とされ、目標空燃比算出処理のルーチンが終了せしめられる。
【００５３】
ステップ２２３において、始動後カウンタＣＯＵＮＴが遅延時間ｔｄｅ以上であると判別された場合には、ステップ２２５へと進む。ステップ２２５では、活性判定フラグが零であるか否かが判別され、零であると判別された場合にはステップ２２６へと進む。ステップ２２６では、温度センサ２８から触媒温度Ｔｃａが検出される。次いで、ステップ２２７では、ステップ２２６において検出された触媒温度Ｔｃａおよび図５に示したマップから目標空燃比ＡＦｔａが算出され、目標空燃比処理のルーチンが終了せしめられる。一方、ステップ２２５において活性判定フラグが１であると判別された場合には、ステップ２２８へと進む。ステップ２２８では、機関負荷、機関回転数等の機関運転状態に関するパラメータが検出され、次いでステップ２２９においてステップ２２８で検出されたパラメータに基づいて目標空燃比ＡＦｔａが算出され、ルーチンが終了せしめられる。
【００５４】
次に、上記第一実施形態の空燃比制御装置の変更例について説明する。第一実施形態の変更例では、目標空燃比を、触媒温度ではなく、吸入空気量を機関始動直後から積算したもの（以下、「積算吸入空気量」と称す）と、始動時水温と、前回内燃機関を停止してから今回内燃機関を始動するまでの時間（以下、「機関停止時間」と称す）とに基づいて算出している。
【００５５】
まず、積算吸入空気量から暫定目標空燃比を算出する。基本的に、積算吸入空気量と触媒温度（すなわち三元触媒２１による排気ガスの浄化能力）とはほぼ比例関係にあるため、図９に示したように、積算吸入空気量が少ないときには暫定目標空燃比は理論空燃比近傍とされ、積算吸入空気量が多くなると暫定目標空燃比のリッチ度合が高められる。
【００５６】
このようにして算出された暫定目標空燃比に、始動時水温と機関停止時間とに基づいて算出された水温補正係数と停止補正係数とを乗算することによって、目標空燃比を算出する。始動時水温は、その温度が高いほど機関始動時における触媒温度が高く、その温度が低いほど機関始動時における触媒温度が低いことから、図１０に示したように、始動時水温が低いときには水温補正係数をほぼ１とし、一方、始動時温度が高いときには水温補正係数を小さくしている。これにより、始動時温度が高いときには目標空燃比はリッチ側にシフトされる。また、機関停止時間は、その時間が短いほど機関始動時における触媒温度が高いと共に三元触媒２１の酸素保持量が少なく、一方、その時間が長いほど機関始動時における触媒温度が低いと共に三元触媒２１の酸素保持量が多い。このため、図１１に示したように、機関停止時間が短いときには停止補正係数を１よりも小さい値とし、機関停止時間が長いときには停止補正係数を１に近づけるようにしている。これにより機関停止時間が短いときには目標空燃比はリッチ側にシフトされる。
【００５７】
なお、積算吸入空気量と始動時水温と機関停止時間との全てに基づいて算出しなくてもよく、これらパラメータのうち少なくとも一つのパラメータに基づいて算出すればよい。
【００５８】
図１２を参照して、第一実施形態の空燃比制御装置の変更例における目標空燃比算出処理について説明する。なお、図１２のステップ２４０〜２４２、２４４〜２４６、２５１、２５２はそれぞれ図８のステップ２２０〜２２２、２２３〜２２５、２２８、２２９と同様であるので、説明を省略する。
【００５９】
ステップ２４３では、機関停止時間ｔｏｆｆが算出される。また、ステップ２４７では、エアフロメータ１６によって検出された吸入空気量を積分することにより積算吸入空気量ＴＧａが算出される。次いで、ステップ２４８では、ステップ２４１およびステップ２４３において求められた始動時水温Ｔｗａｓおよび機関停止時間ｔｏｆｆと、図１０および図１１のマップとに基づいて、それぞれ水温補正係数ｋｔｗａｓおよび停止補正係数ｋｔｏｆｆが求められる。次いで、ステップ２４９では、ステップ２４７において算出された積算吸入空気量ＴＧａと図９に示したマップとに基づいて、暫定目標空燃比ＡＦｔａ’が算出される。ステップ２５０では、ステップ２４８およびステップ２４９で算出した水温補正係数ｋｔｗａｓと停止補正係数ｋｔｏｆｆと暫定目標空燃比ＡＦｔａ’とを乗算することで、目標空燃比ＡＦｔａが算出され、目標空燃比算出処理のルーチンが終了せしめられる。
【００６０】
次に、本発明の第二実施形態の空燃比制御装置について説明する。多くの内燃機関では、内燃機関の機関負荷が非常に小さく（例えば、内燃機関を搭載した車両の減速時）且つ機関回転数が高い場合には、燃料噴射弁からの燃料噴射を一時的にカットする燃料カット制御（以下、「Ｆ／Ｃ制御」と称す）が行われる。このＦ／Ｃ制御を行うと、三元触媒２１に流入する排気空燃比は極端なリーンとなり、三元触媒２１の酸素保持量は三元触媒２１が保持可能な最大の酸素量（以下、「最大酸素保持量」と称す）近傍まで増大してしまう。
【００６１】
そこで、第二実施形態の空燃比制御装置では、下流側空燃比センサ２７が非活性状態にある場合には、Ｆ／Ｃ制御を実行する条件をきびしくして、Ｆ／Ｃ制御の実行期間を短くする。より詳細には、下流側空燃比センサ２７が非活性状態にあるときにＦ／Ｃ制御を実行する回転数の下限値を、下流側空燃比センサ２７が活性状態にあるときにＦ／Ｃ制御を実行する回転数の下限値よりも高い回転数とする。こうすることにより、下流側空燃比センサ２７が非活性状態にあるときに三元触媒２１の酸素保持量を常に低減することができるので、下流側空燃比センサ２７の活性判定を早期に行うことができるようになる。
【００６２】
図１３には、燃料カット制御を実行するためのＦ／Ｃ制御実行処理のフローチャートを示した。図１３を参照すると、始めにステップ２６０において、Ｆ／Ｃ制御実行条件が成立しているか否かが判別される。ここで、Ｆ／Ｃ制御実行条件が成立している場合とは、機関回転数を除いたＦ／Ｃ制御の実行に関するパラメータが所定値に達していることを意味し、例えば、機関負荷が所定値以上であることを意味する。ステップ２６０においてＦ／Ｃ制御実行条件が成立していないと判別された場合には、ステップ２６１へと進む。ステップ２６１では、Ｆ／Ｃ制御が禁止されて、ルーチンが終了せしめられる。
【００６３】
一方、ステップ２６０にいて、Ｆ／Ｃ制御実行条件が成立していると判別された場合には、ステップ２６２へと進む。ステップ２６２では、活性判定フラグＸＡが零であるか（すなわち下流側空燃比センサ２７が活性状態にあるか）否かが判別され、零である（すなわち下流側空燃比センサ２７が非活性状態にある）と判別された場合にはステップ２６３へと進む。ステップ２６３では機関回転数ＮＥが第二所定回転数ＮＥ２よりも低いか否かが判別され、第二所定回転数ＮＥ２よりも低いと判別された場合にはステップ２６４へと進む。ステップ２６４では、Ｆ／Ｃ制御が禁止され、ルーチンが終了せしめられる。一方、ステップ２６３において、機関回転数ＮＥが第二所定回転数ＮＥ２以上であると判別された場合にはステップ２６５へと進む。ステップ２６５では、Ｆ／Ｃ制御が実行され、ルーチンが終了せしめられる。
【００６４】
一方、ステップ２６２において、活性判定フラグＸＡが１である（すなわち下流側空燃比センサ２７が活性状態にある）と判別された場合には、ステップ２６６へと進む。ステップ２６６では、機関回転数ＮＥが第一所定回転数ＮＥ１よりも低いか否かが判別される。第一所定回転数ＮＥ１は第二所定回転数ＮＥ２よりも低い回転数である。ステップ２６６において、第一所定回転数ＮＥ１よりも低いと判別された場合にはステップ２６７へと進む。ステップ２６７では、Ｆ／Ｃ制御が禁止され、ルーチンが終了せしめられる。一方、ステップ２６６において、機関回転数ＮＥが第一所定回転数ＮＥ１以上であると判別された場合にはステップ２６８へと進む。ステップ２６８では、Ｆ／Ｃ制御が実行され、ルーチンが終了せしめられる。このように、Ｆ／Ｃ制御実行処理では、下流側空燃比センサ２７が非活性状態にあるときには、下流側空燃比センサ２７が活性状態にあるときにＦ／Ｃ制御が実行される第一所定回転数ＮＥ１よりも高い第二所定回転数ＮＥ２以上でないとＦ／Ｃ制御が実行されず、Ｆ／Ｃ制御を実行する条件がきびしくなっている。
【００６５】
なお、上記第二実施形態においては、下流側空燃比センサ２７が活性状態にあるときと非活性状態にあるときとで、Ｆ／Ｃ制御を実行する条件を変更するようにしているが、下流側空燃比センサ２７が非活性状態にあるときにはＦ／Ｃ制御を行わないようにしてもよい。また、上記第二実施形態では、Ｆ／Ｃ制御を実行していない状態からＦ／Ｃ制御を開始する場合の機関回転数の判定値と、Ｆ／Ｃ制御を実行している状態からＦ／Ｃ制御を終了する場合の機関回転数の判定値とを同じ回転数としているが、Ｆ／Ｃ制御を開始する場合の機関回転数の判定値をＦ／Ｃ制御を終了する場合の機関回転数の判定値よりも高い回転数としてもよい。さらに、第二実施形態の空燃比制御装置は第一実施形態の空燃比制御装置と組み合わせてもよい。
【００６６】
次に、第二実施形態の空燃比制御装置の変更例について説明する。本変更例は内燃機関を搭載した車両がハーフロックアップ機構を備えた自動変速装置を搭載している場合に適用される。ここで、ハーフロックアップ機構について簡単に説明する。多くの自動変速装置では、トルクコンバータを介さずに内燃機関の駆動軸を変速装置の駆動軸に直結することができる機構であるロックアップ機構を備えているが、ハーフロックアップ機構ではこれに加えて、内燃機関の駆動軸と変速装置の駆動軸とを直結せずに滑らせた状態（マニュアル変速装置における半クラッチ状態）で連結させることができる。この場合、変速装置の駆動軸にはトルクコンバータとハーフロックアップ機構との二つを介して内燃機関から動力が伝達される。
【００６７】
ロックアップ機構を備えた自動変速装置では、Ｆ／Ｃ制御がロックアップ状態で行われるため、Ｆ／Ｃ制御中の機関回転数の低下は早く、またＦ／Ｃ制御は比較的高い機関回転数で中止される。したがって、Ｆ／Ｃ制御の実行時間は比較的短い。一方、ハーフロックアップ機構を備えた自動変速装置では、Ｆ／Ｃ制御がハーフロックアップ状態で行われるため、Ｆ／Ｃ制御中の機関回転数の低下はロックアップ状態に比べて遅く、またＦ／Ｃ制御はロックアップ状態の場合よりも低い機関回転数まで行われる。したがって、ハーフロックアップ状態でのＦ／Ｃ制御の実行時間は、上記ロックアップ状態でのＦ／Ｃ制御の実行時間よりも長い。
【００６８】
そこで、第二実施形態の変更例では、下流側空燃比センサ２７が非活性状態にあるときには、自動変速装置をハーフロックアップ状態にするのを禁止して、ロックアップ状態にするようにしている。こうすることで、下流側空燃比センサ２７が非活性状態にあるときにＦ／Ｃ制御の実行時間を短くすることができるようになる。
【００６９】
図１４に、ハーフロックアップ機構を制御するためのフローチャートを示した。図１４を参照すると、始めにステップ２８０において、ハーフロックアップ実行条件が成立しているか否かが判別される。ここで、ハーフロックアップ実行条件が成立するときとは、例えば、内燃機関を搭載した車両が減速しているとき等を意味する。ステップ２８０において、ハーフロックアップ実行条件が成立していないと判別された場合にはルーチンが終了せしめられる。一方、ステップ２８０において、ハーフロックアップ実行条件が成立していると判別された場合には、ステップ２８１へと進む。ステップ２８１では、図７に示したフローチャートによって算出されている活性判定フラグＸＡが零であるか否かが判別され、零である（下流側空燃比センサ２７が非活性状態にある）と判別された場合にはステップ２８２へと進む。ステップ２８２ではハーフロックアップを行うことが禁止され、ロックアップ状態にされるかまたはトルクコンバータのみを介して動力が伝達される。一方、ステップ２８１において活性判定フラグＸＡが１である（下流側空燃比センサ２７が活性状態にある）と判別された場合には、ステップ２８３へと進む。ステップ２８３では、ハーフロックアップを行うことが許可され、ルーチンが終了せしめられる。
【００７０】
次に、本発明の第三実施形態の空燃比制御装置について説明する。多くの内燃機関では、機関負荷が急激に高くなったとき、または燃料カット制御を終了したときに、通常の燃料噴射量に追加燃料噴射量が加えられる。機関負荷が急激に高くなるときとは、例えば、内燃機関がアイドリング状態にあるときにユーザがアクセルペダル４０を踏んだとき、自動変速装置においてニュートラルシフトからドライブシフトに変更したとき、マニュアル変速装置でクラッチが切断された状態から連結された状態に変わったとき等を意味する。
【００７１】
本発明の第三実施形態では、このように通常の燃料噴射量に加えられる追加燃料噴射量を、下流側空燃比センサ２７が活性状態にあるときと非活性状態にあるときとで変更するようにしている。より詳細には、下流側空燃比センサ２７が非活性状態にある場合の追加燃料噴射量は、下流側空燃比センサ２７が活性状態にある場合の追加燃料噴射量よりも多い。こうすることにより、追加燃料噴射量が加えられたときの内燃機関から排出される排気空燃比は理論空燃比よりもリッチとなり、三元触媒２１の酸素保持量が少なくなる。こうして、下流側空燃比センサ２７の活性判定が早期に行われるようになる。なお、下流側空燃比センサ２７が活性状態にある場合および非活性状態にある場合の追加燃料噴射量は予め定められていてもよいし、例えば内燃機関がアイドリング状態にあるときにユーザがアクセルペダル４０を踏んだときの踏込み量等のパラメータに応じて変えてもよい。
【００７２】
図１５に、通常の燃料噴射量を噴射するのに必要な開弁時間ＴＡＵに追加燃料噴射量を噴射するのに必要な開弁時間ΔＴＡＵを加える燃料追加処理のフローチャートを示した。なお、図１５においては、内燃機関がアイドリング状態にあるときにユーザがアクセルペダルを踏んだときの燃料追加処理について説明するが、上述したような他の燃料追加処理も同様に行われる。
【００７３】
図１５では、初めにステップ３００において、ユーザによってスロットルペダルが踏まれていない状態から踏まれた状態に変化したか否かを判別している。スロットルペダル４０が踏まれた状態に変化していないと判別された場合には、ルーチンが終了せしめられる。一方、ステップ３００において、スロットルペダル４０が踏まれた状態に変化したと判別された場合には、ステップ３０１へと進む。ステップ３０１では、図７に示したフローチャートで設定された活性判定フラグＸＡが零であるか否かが判別され、活性判定フラグＸＡが零であると判別された場合にはステップ３０２へと進む。ステップ３０２では、追加開弁時間ΔＴＡＵａが求められる。この追加開弁時間ΔＴＡＵａは予め定められた時間でもよいし、ユーザによるスロットルペダル４０の踏込み量に応じて変化するようにしてもよい。
【００７４】
次いでステップ３０３では、図２で算出された開弁時間ＴＡＵにステップ３０２において算出された追加燃料噴射量ΔＴＡＵａが加算され、よって全体の開弁時間がＴＡＵ＋ΔＴＡＵａとなる。一方、ステップ３０１において、活性判定フラグＸＡが１であると判別された場合にはステップ３０４へと進む。ステップ３０４では、追加開弁時間ΔＴＡＵｂが求められる。追加開弁時間ΔＴＡＵｂは、上記追加開弁時間ΔＴＡＵａよりも短い時間であり、追加開弁時間ΔＴＡＵａと同様に予め定められた時間でもよいし、またはユーザによるスロットルペダル４０の踏込み量に応じて変化するようにしてもよい。次いで、ステップ３０５では、上記開弁時間ＴＡＵにステップ３０４において算出された追加開弁時間ΔＴＡＵｂが加算され、ルーチンが終了せしめられる。
【００７５】
次に、上記第三実施形態の空燃比制御装置の変更例について説明する。本変更例では、第三実施形態の追加燃料噴射量を三元触媒２１に保持されている酸素量に応じて変えるようにしている。すなわち、三元触媒２１の酸素保持量が多いときには追加燃料噴射量を増大させ、三元触媒の酸素保持量が少ないときには追加燃料噴射量を減少させている。
【００７６】
ここで、三元触媒２１が保持可能な酸素量は触媒温度が高いほど多くなる。また、三元触媒２１の酸素保持量は、流入する排気ガスのリーン度合が高いほど且つ理論空燃比よりもリーンである排気ガスが三元触媒２１に長く流入するほど多くなる。逆に言うと、三元触媒２１の酸素保持量はこれらパラメータから推定することができる。そこで、第三実施形態の変更例では、触媒温度に応じて追加燃料噴射量を変えるようにしている。より詳細には、図１６に示したように、触媒温度が高い場合には追加燃料噴射量に対応する追加開弁時間を長くし、逆に触媒温度が低い場合には追加燃料噴射量に対応する追加開弁時間を短くしている。
【００７７】
さらに、第三実施形態の変更例では、流入する排気ガスのリーン度合が高くなるＦ／Ｃ制御の単位時間当たりの実行時間または実行回数に応じて、追加燃料噴射量を変えるようにしている。図１７にこの様子を示す。なお、図１７の横軸はＦ／Ｃ制御の実行時間を示しており、縦軸は図１６に示したマップによって算出された追加開弁時間（以下、「暫定開弁時間」と称す）に乗算するＦ／Ｃ補正係数を示しており、暫定開弁時間にＦ／Ｃ補正係数を乗算した開弁時間に対応する噴射量（すなわち追加燃料噴射量）が通常の燃料噴射量に加算される。図１７から分かるように、単位時間当たりにＦ／Ｃ制御が行われた時間が長い場合にはＦ／Ｃ補正係数を大きく（すなわち追加燃料噴射量を多く）し、単位時間当たりにＦ／Ｃ制御が行われた時間が短い場合にはＦ／Ｃ補正係数を小さく（すなわち追加燃料噴射量を少なく）している。このように追加燃料噴射量を求めることにより、三元触媒２１の酸素保持量を効果的に少ない量に維持することができるようになる。
【００７８】
なお、上記第三実施形態の変更例では、Ｆ／Ｃ制御の実行時間に基づく追加燃料噴射量の調整と、触媒温度に基づく追加燃料噴射量の調整との両方を行っているが、片方のみを行うようにしてもよい。また、上記変更例では、触媒温度に基づいて追加燃料噴射量を調整しているが、触媒温度の代わりに、第一実施形態の変更例において説明したような積算吸入空気量、始動時水温、機関停止時間およびこれらパラメータを組み合わせたものを用いてもよい。
【００７９】
図１８には、第三実施形態の変更例に基づいて通常の燃料噴射量を噴射するための開弁時間に追加燃料噴射量を噴射するための追加開弁時間を加える燃料追加処理のフローチャートを示した。なお、図１８においては、図１５と同様に内燃機関がアイドリング状態にあるときにユーザがアクセルペダルを踏んだときの燃料追加処理について説明するが、上述したような他の燃料追加処理も同様に行われる。なお、図１８において、ステップ３２０、３２１、３２８、３２９はそれぞれ図１５のステップ３００、３０１、３０４、３０５と同様であるので説明を省略する。
【００８０】
ステップ３２２では、触媒温度Ｔｃａと図１６のマップとに基づいて暫定追加開弁時間ΔＴＡＵａ’を算出している。次いで、ステップ３２３において、過去の所定時間以内にＦ／Ｃ制御を実行したか否か、すなわちＦ／Ｃ制御の履歴が有るか否かについて判別され、Ｆ／Ｃ制御履歴があると判別された場合にはステップ３２４へと進む。ステップ３２４では、過去の所定時間におけるＦ／Ｃ制御の実行時間と図１７に示したマップとに基づいてＦ／Ｃ補正係数ｋｆｃが算出される。次いで、ステップ３２５において、暫定追加開弁時間ΔＴＡＵａ’にＦ／Ｃ補正係数ｋｆｃを加算したものが追加開弁時間ΔＴＡＵａとされ（ΔＴＡＵａ←ΔＴＡＵａ’・ｋｆｃ）、ステップ３２６へと進む。一方、ステップ３２３において、Ｆ／Ｃ制御履歴が無いと判別された場合にはステップ３２７へと進む。ステップ３２７では、暫定追加開弁時間ΔＴＡＵａ’が追加開弁時間ΔＴＡＵａとされ（ΔＴＡＵａ←ΔＴＡＵａ’）、ステップ３２６へと進む。
【００８１】
なお、上記実施形態では、下流側空燃比センサ２７から排気空燃比が理論空燃比よりもリッチである信号が発信されたときに下流側空燃比センサ２７が活性状態にあると判定するようにしているが、この判定基準に、機関始動後に所定時間が経過したこと、触媒温度が所定温度以上となったこと、積算吸入空気量が所定量以上となったこと等の別の判定基準を組み合わせてもよい。
【００８２】
最後に、三元触媒２１について簡単に説明する。三元触媒２１は、その温度が所定の温度（いわゆる活性温度）以上であって、且つ、そこに流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比近傍の領域内にあると、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯＸ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）を同時に高い浄化率にて浄化する。一方、三元触媒２１は、そこに流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンであるときには排気ガス中の酸素を吸収し、そこに流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチであるときには吸収した酸素を放出する酸素吸放出能力を有する。この酸素吸放出能力が正常に機能する限り流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンであってもリッチであっても三元触媒２１内の雰囲気の空燃比がほぼ理論空燃比近傍に維持され、したがって、排気ガス中のＮＯＸ、ＣＯ、ＨＣが同時に高い浄化率で浄化される。
【００８３】
なお、上記実施形態においては、排気ガスを浄化する排気浄化触媒として三元触媒２１を用いているが、排気浄化触媒は、三元触媒でなくてもよく、例えば、流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンであるときには流入する排気ガス中のＮＯｘを保持すると共に、流入する排気ガスの空燃比がほぼ理論空燃比またはそれよりもリッチであるときには保持しているＮＯｘを離脱・還元させるＮＯｘ吸放出能力を有するＮＯｘ触媒や、このようなＮＯｘ吸放出能力に加えて流入する排気ガス中のパティキュレートを連続的に酸化・除去することができるパティキュレートフィルタ等、酸素吸放出能力があれば如何なる排気浄化触媒であってもよい。
【００８４】
【発明の効果】
第１〜第３の発明によれば、下流側空燃比検出手段が非活性状態にあるときに排気浄化触媒の浄化能力に応じて目標空燃比のリッチ度合が設定されるので、大気中への有害成分（ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等）の放出を抑制しつつ、下流側空燃比検出手段が活性状態に達したことを早期に検出することができる。
【００８５】
第４〜第６の発明によれば、燃料カット制御の実行頻度が少なくされ、または、燃料カット制御の実行時間が短くされて、排気浄化触媒の酸素保持量が低減されるので、下流側空燃比検出手段が活性状態に達したことを早期に検出でき、燃料カット制御の実行時間を短くしても排気ガス中の有害成分もほとんど増加しないので大気中への有害成分の放出も抑制することができる。
【００８６】
第７および第８の発明によれば、特定のタイミング（機関負荷が所定期間に所定負荷以上高くなったときまたは燃料カット制御を完了するとき）において燃料噴射量が増量されるだけなので、排気空燃比が長期間に亘って理論空燃比よりもリッチとなってしまうことがなく、よって大気中への有害成分の放出を抑制することができると共に、燃料噴射量を増量することにより排気浄化触媒の酸素保持量が低減されるので、下流側空燃比検出手段が活性状態に達したことを早期に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空燃比制御装置を備えた内燃機関全体を示す図である。
【図２】燃料噴射弁の開弁時間を算出するためのフローチャートである。
【図３】空燃比補正係数を算出するためのフローチャートである。
【図４】スキップ増大量およびステップ減少量を算出するためのフローチャートである。
【図５】触媒温度と目標空燃比との関係を示す図である。
【図６】始動時水温と遅延時間との関係を示す図である。
【図７】下流側空燃比センサが活性状態にあるか否かを判定するためのフローチャートである。
【図８】下流側空燃比センサが非活性状態にあるときにおける目標空燃比を算出するためのフローチャートである。
【図９】積算吸入空気量と暫定目標空燃比との関係を示す図である。
【図１０】始動時水温と水温補正係数との関係を示す図である。
【図１１】機関停止時間と停止補正係数との関係を示す図である。
【図１２】第一実施形態の変更例における目標空燃比を算出するためのフローチャートである。
【図１３】燃料カット制御を実行するためのフローチャートである。
【図１４】ハーフロックアップ機構を制御するためのフローチャートである。
【図１５】通常の燃料噴射量に追加燃料噴射量を加える燃料追加処理のフローチャートである。
【図１６】触媒温度と追加開弁時間との関係を示す図である。
【図１７】Ｆ／Ｃ制御の実行時間とＦ／Ｃ補正係数との関係を示す図である。
【図１８】第三実施形態の変更例における燃料追加処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１…機関本体
１１…燃料噴射弁
１６…エアフロメータ
２１…三元触媒（排気浄化触媒）
２６…上流側空燃比センサ
２７…下流側空燃比センサ
２８…温度センサ
４０…アクセルペダル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an air-fuel ratio control device provided with air-fuel ratio sensors on the exhaust upstream side and the exhaust downstream side of an exhaust purification catalyst, respectively. In this air-fuel ratio control device, an air-fuel ratio of exhaust gas basically detected by an upstream air-fuel ratio sensor (hereinafter, referred to as an “exhaust air-fuel ratio”) is calculated based on an engine operating state or the like. The fuel injection amount and the like are controlled so that Further, when the exhaust air-fuel ratio detected by the downstream air-fuel ratio sensor is not the stoichiometric air-fuel ratio, that is, when the fuel injection amount is not appropriate for setting the exhaust air-fuel ratio to the target air-fuel ratio, the fuel injection By correcting the amount, the exhaust gas discharged from the engine body can be satisfactorily purified.
[0003]
By the way, these air-fuel ratio sensors are activated when the temperature becomes equal to or higher than a predetermined temperature, so that the exhaust air-fuel ratio can be appropriately detected. Generally, since the downstream air-fuel ratio sensor is arranged at a distance from the engine body, the temperature of the downstream air-fuel ratio sensor does not easily rise at the time of engine start or the like, and it takes time to reach an active state. Further, there is a high possibility that moisture adheres to the downstream air-fuel ratio sensor. Therefore, if a downstream air-fuel ratio sensor that quickly reaches an active state is used, the downstream air-fuel ratio sensor may be damaged. A downstream air-fuel ratio sensor that takes a relatively long time to reach an active state is used.
[0004]
When the air-fuel ratio sensor has not reached the active state, it always emits a lean signal indicating that the exhaust air-fuel ratio is lean. Therefore, when the downstream air-fuel ratio sensor has not reached the active state, the output from the downstream air-fuel ratio sensor is not reliable. Therefore, the above-described control of the fuel injection amount is performed after the downstream air-fuel ratio sensor has reached the active state. Like that. Normally, whether the downstream air-fuel ratio sensor has reached the active state is determined based on whether the downstream air-fuel ratio sensor has transmitted a rich signal. However, when the engine is started, for example, when the downstream air-fuel ratio sensor is in an inactive state, the amount of oxygen retained in the exhaust purification catalyst (hereinafter, referred to as “oxygen retention amount”) increases and is discharged from the internal combustion engine. Even if the exhaust air-fuel ratio becomes temporarily rich, the oxygen and HC or CO retained in the exhaust purification catalyst react with the exhaust air-fuel ratio and reach the downstream air-fuel ratio sensor. And the determination that the downstream air-fuel ratio sensor is in the active state is delayed.
[0005]
Therefore, in the conventional air-fuel ratio control device (for example, see Patent Document 1), when it is determined that the downstream air-fuel ratio sensor has not reached the active state, it is determined that the downstream air-fuel ratio sensor has reached the active state. The exhaust air-fuel ratio is made rich by always increasing the fuel injection amount as compared with the above. By doing so, the rich signal is transmitted as soon as the downstream air-fuel ratio sensor reaches the active state when the oxygen holding amount of the exhaust purification catalyst is reduced, and the NOx contained in the exhaust gas is reduced. Will be able to do it.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-2-136532
[Patent Document 2]
JP-A-1-163440
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the downstream air-fuel ratio sensor is determined to be in an inactive state as in the air-fuel ratio control device described in Patent Document 1, the fuel injection amount is always increased to make the exhaust air-fuel ratio rich. In this case, harmful components such as hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) contained in the exhaust gas cannot be purified by the exhaust purification catalyst, and these harmful components are released into the atmosphere. On the other hand, when the fuel cut control or the like for temporarily stopping the injection of the fuel is executed, the oxygen holding amount of the exhaust purification catalyst is extremely increased. Therefore, when such control is performed, the active state of the downstream air-fuel ratio sensor becomes inactive. Judgment is delayed.
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to suppress early emission of harmful components (HC, CO, NOx, etc.) into the atmosphere and to detect early that the downstream air-fuel ratio detection means has reached an active state. An object of the present invention is to provide an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an exhaust purification catalyst disposed on an engine exhaust passage, and an exhaust gas purification catalyst disposed in the engine exhaust passage upstream of the exhaust purification catalyst and passing through the engine exhaust passage. Upstream air-fuel ratio detecting means for detecting an air-fuel ratio; downstream air-fuel ratio detecting means disposed in an engine exhaust passage downstream of the exhaust purification catalyst and detecting an air-fuel ratio of exhaust gas passing through the engine exhaust passage; Activation determination means for determining whether or not the downstream air-fuel ratio detection means is in an active state, setting a target air-fuel ratio based on an engine operating state, and setting the upstream air-fuel ratio detection means and the downstream side Air-fuel ratio control for an internal combustion engine that adjusts the fuel injection amount based on the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detection means so that the air-fuel ratio detected by the upstream air-fuel ratio detection means becomes the target air-fuel ratio And a catalyst temperature detecting means for detecting a temperature of the exhaust gas purification catalyst, and when the activation determining means determines that the downstream air-fuel ratio detecting means is in an inactive state, at least a catalyst temperature. The target air-fuel ratio is set based on the temperature of the exhaust gas purification catalyst detected by the detecting means, and the air detected by the upstream air-fuel ratio detecting means based on the air-fuel ratio detected by the upstream air-fuel ratio detecting means. The fuel injection amount is adjusted so that the fuel ratio becomes the target air-fuel ratio.
Generally, the purifying ability of the exhaust gas purifying catalyst for HC and CO in exhaust gas depends on the temperature of the exhaust gas purifying catalyst, and when the temperature of the exhaust gas purifying catalyst is high, the purifying ability of HC and CO becomes high. Although the exhaust gas is purified even if the degree of richness of the exhaust gas flowing into the exhaust purification catalyst is relatively high, if the temperature of the exhaust purification catalyst is low, the purifying ability of HC and CO becomes low, so that the exhaust purification is performed. If the richness of the exhaust gas flowing into the catalyst is relatively high, the exhaust gas is not purified. Here, according to the first aspect, the target air-fuel ratio is set in accordance with the temperature of the exhaust gas purification catalyst. More specifically, when the temperature of the exhaust gas purification catalyst is low, the degree of richness of the target air-fuel ratio is relatively low. On the other hand, when the temperature of the exhaust gas purification catalyst increases, the degree of richness of the target air-fuel ratio is set high accordingly, so that the purifying ability of HC and CO can be maintained.
In this case, if the target air-fuel ratio is set to the richest side among the air-fuel ratios that can maintain the purifying ability of HC, CO, etc., the oxygen holding amount of the exhaust purification catalyst is reduced, and therefore the downstream air-fuel ratio The activity of the detection means can be determined at an early stage.
In addition, the catalyst temperature detecting means may detect the temperature of the exhaust gas purification catalyst by a temperature sensor provided at or near the exhaust gas purification catalyst. The temperature of the exhaust purification catalyst may be estimated on the basis of the influencing parameters (for example, intake air amount, cooling water temperature at engine start, elapsed time from engine stop to engine start, outside air temperature, fuel injection amount, etc.). . The “engine operation state” in the first invention means, for example, parameters relating to setting of a target air-fuel ratio excluding the temperature of the exhaust purification catalyst, such as an engine load and an engine speed.
[0010]
In the second invention, in the first invention, when the activation determination means determines that the downstream air-fuel ratio detection means is in an inactive state, the upstream air-fuel ratio detection means determines the upstream air-fuel ratio detection means for a predetermined period immediately after the engine is started. It is prohibited to adjust the fuel injection amount so that the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detection means becomes the target air-fuel ratio, and then the air-fuel ratio detected by the upstream air-fuel ratio detection means becomes the target air-fuel ratio. The fuel injection amount was adjusted.
Generally, immediately after the start of the engine, the combustion state in the internal combustion engine is not stabilized, and thus the exhaust air-fuel ratio is not stable. For this reason, if the fuel injection amount is set so that the exhaust air-fuel ratio detected by the upstream air-fuel ratio detection means becomes the target air-fuel ratio (hereinafter, referred to as “injection amount setting process”), the fuel injection amount greatly fluctuates. As a result, the combustion state and the exhaust air-fuel ratio in the internal combustion engine become more difficult to stabilize. According to the second aspect, since the injection amount setting process is prohibited for a predetermined period immediately after the start of the engine, the combustion state and the exhaust air-fuel ratio are stable during this period, and the combustion state and the exhaust air-fuel ratio are stable. After that, the fuel injection amount setting process is started.
During the prohibition period of the injection amount setting process, the fuel injection amount may be, for example, a predetermined constant fuel injection amount, or a parameter related to the fuel injection amount at the time of starting the engine (for example, The fuel injection amount may be obtained from a map based on a cooling water temperature, an oil temperature, an engine load, and the like.
[0011]
According to a third aspect, in the first or the second aspect, immediately after the activation determining means detects that the downstream air-fuel ratio detecting means has changed from the inactive state to the active state, the air-fuel ratio per unit time may be reduced. The target air-fuel ratio is changed from at least the air-fuel ratio set based on the exhaust gas purification catalyst to the air-fuel ratio set based on the engine operating state so that the change in the fuel injection amount is equal to or less than a predetermined amount.
In the air-fuel ratio control device according to the first or second aspect of the present invention, since the method of setting the target air-fuel ratio before and after activation of the downstream air-fuel ratio detection means is different, the activation determination means determines the activation of the downstream air-fuel ratio detection means. In some cases, the target air-fuel ratio greatly changes in accordance with the switching of. If the fuel injection amount is set in accordance with such a greatly changed target air-fuel ratio, the internal combustion engine will suddenly accelerate or decelerate, giving the user discomfort. On the other hand, according to the third aspect, the target air-fuel ratio is prevented from greatly changing due to the switching of the activation determination of the downstream air-fuel ratio detection unit by the activation determination unit, so that the internal combustion engine is rapidly accelerated or decelerated. This prevents the user from feeling uncomfortable.
[0012]
In the fourth aspect, an exhaust purification catalyst disposed on the engine exhaust passage, and a downstream air-conditioner disposed in the engine exhaust passage downstream of the exhaust purification catalyst for detecting an air-fuel ratio of exhaust gas passing through the engine exhaust passage. In an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: a fuel ratio detection unit; and an activation determination unit that determines whether the downstream air-fuel ratio detection unit is in an active state. When the activation determining means determines that the downstream air-fuel ratio detecting means is in the active state, the fuel cut control for stopping the fuel injection is performed as compared with the case where the activation determining means determines that the downstream air-fuel ratio detecting means is in the active state. The execution start condition of the fuel cut control is changed so as to make it difficult to perform.
Generally, when fuel cut control for temporarily stopping fuel injection is executed, the exhaust air-fuel ratio becomes extremely lean, and a large amount of oxygen is held in the exhaust purification catalyst. Therefore, if the fuel cut control is frequently performed, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the downstream air-fuel ratio detection means always remains lean, and it is determined that the downstream air-fuel ratio detection means is in an active state forever. I will not be.
According to the fourth aspect, the execution condition of the fuel cut control is changed so that the fuel cut control becomes difficult to execute, so that the frequency at which the fuel cut control is executed is reduced, and thus the oxygen holding amount of the exhaust purification catalyst is reduced. Is reduced, and the determination of the activation of the downstream air-fuel ratio detecting means is prevented from being delayed. On the other hand, even when fuel is injected during a period in which the fuel cut control is not performed due to a change in the execution condition of the fuel cut control, the exhaust air-fuel ratio is set to substantially the stoichiometric air-fuel ratio or the rich degree is reduced. If HC is injected into the exhaust gas, HC and CO are purified by the exhaust purification catalyst, so that these harmful components are hardly released into the atmosphere.
[0013]
In a fifth aspect based on the fourth aspect, the fuel cut control is prohibited when the activation determination section determines that the downstream air-fuel ratio detection section is in an inactive state.
[0014]
In the sixth aspect, an exhaust purification catalyst disposed on the engine exhaust passage, and a downstream air passage disposed downstream of the exhaust purification catalyst and disposed in the engine exhaust passage and detecting an air-fuel ratio of exhaust gas passing through the engine exhaust passage. In an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: a fuel ratio detection unit; and an activation determination unit that determines whether the downstream air-fuel ratio detection unit is in an active state. In the case where it is determined by the activation determining means, the fuel cut control for stopping the fuel injection as compared with the case where the downstream air-fuel ratio detecting means is in the active state is determined by the activation determining means. The execution condition of the fuel cut control is changed so that the execution period is shortened.
According to the sixth aspect, since the execution time of the fuel cut control is shortened, the oxygen holding amount of the exhaust purification catalyst is reduced. Note that shortening the execution period of the fuel cut control includes prohibiting half lock-up described later.
[0015]
In the seventh aspect, an exhaust purification catalyst disposed on the engine exhaust passage, and a downstream air-conditioner disposed in the engine exhaust passage downstream of the exhaust purification catalyst for detecting an air-fuel ratio of exhaust gas passing through the engine exhaust passage. A fuel ratio detecting means, and an activity determining means for determining whether or not the downstream air-fuel ratio detecting means is in an active state, wherein the activity determining means determines that the downstream air-fuel ratio detecting means is in an active state. When the engine load becomes higher than a predetermined load during a predetermined period, or when fuel cut control for temporarily stopping fuel injection is completed, the fuel injection amount is added to the normal fuel injection amount in addition to the normal fuel injection amount. In the air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, when the activation determining means determines that the downstream air-fuel ratio detecting means is in an inactive state, the downstream air-fuel ratio detecting means is in an active state. As compared with the case where it is determined by serial activation determining means, to increase the additional fuel injection amount.
According to the seventh aspect, when the downstream air-fuel ratio detecting means is in the inactive state, the fuel cut control for terminating the fuel injection when the engine load becomes higher than the predetermined load during the predetermined period or temporarily is completed. The additional fuel injection amount that is sometimes added is increased compared to when the fuel is in the active state. For this reason, the oxygen holding amount of the exhaust purification catalyst is relatively small, and it is possible to prevent the activation determination of the downstream air-fuel ratio detecting means from being delayed. In addition, since the fuel injection amount is not always increased, it is possible to prevent the exhaust air-fuel ratio from being always rich and releasing HC and CO into the atmosphere.
[0016]
In an eighth aspect based on the seventh aspect, the additional fuel injection amount is determined according to the oxygen amount held by the exhaust purification catalyst.
According to the eighth aspect, the fuel injection amount is determined in accordance with the oxygen holding amount of the exhaust purification catalyst. In particular, when the oxygen holding amount of the exhaust purification catalyst is large, the fuel injection amount is increased. If the oxygen holding amount of the catalyst is small, the fuel injection amount is reduced, so that the oxygen holding amount of the exhaust purification catalyst can always be kept below a certain amount, and the fuel injection amount may be increased more than necessary. Is prevented.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 shows an in-cylinder injection spark ignition type internal combustion engine. However, the present invention may be applied to another spark ignition type internal combustion engine or a diesel compression self-ignition type internal combustion engine.
[0018]
As shown in FIG. 1, in a first embodiment of the present invention, an engine main body 1 includes a cylinder block 2, a piston 3 reciprocating in the cylinder block 2, and a cylinder head 4 fixed on the cylinder block 2. Is provided. A combustion chamber 5 is formed between the piston 3 and the cylinder head 4. In the cylinder head 4, an intake valve 6, an intake port 7, an exhaust valve 8, and an exhaust port 9 are arranged for each cylinder. Further, as shown in FIG. 1, a spark plug 10 is arranged at the center of the inner wall surface of the cylinder head 4, and a fuel injection valve 11 is arranged around the inner wall surface of the cylinder head 4. A cavity 12 is formed on the top surface of the piston 3 from below the fuel injection valve 11 to below the spark plug 10.
[0019]
The intake port 7 of each cylinder is connected to a surge tank 14 via a corresponding intake branch 13, and the surge tank 14 is connected to an air cleaner (not shown) via an intake duct 15 and an air flow meter 16. A throttle valve 18 driven by a step motor 17 is arranged in the intake duct 15. On the other hand, the exhaust port 9 of each cylinder is connected to an exhaust manifold 19, and this exhaust manifold 19 is connected via an upstream exhaust pipe 20 to a casing 22 containing a three-way catalyst 21. Further, a downstream exhaust pipe 23 is connected to the casing 22. The exhaust manifold 19 and the surge tank 14 are connected to each other via a recirculated exhaust gas (hereinafter, referred to as “EGR gas”) conduit 24, and an EGR gas control valve 25 is disposed in the EGR gas conduit 24. The intake port 7, the intake branch pipe 13, the surge tank 14, and the intake duct 15 form an engine intake passage through which air taken into the combustion chamber 5 passes, while the exhaust port 9, the exhaust manifold 19, and the upstream side The exhaust pipe 20, the casing 22, and the downstream exhaust pipe 23 form an engine exhaust passage through which exhaust gas discharged from the combustion chamber 5 passes.
[0020]
An electronic control unit (ECU) 31 is composed of a digital computer, and is connected to a RAM (random access memory) 33, a ROM (read only memory) 34, a CPU (microprocessor) 35, and an input via a bidirectional bus 32. A port 36 and an output port 37 are provided. The air flow meter 16 generates an output voltage proportional to the amount of intake air, and the output voltage is input to the input port 36 via the corresponding AD converter 38. Air-fuel ratio sensors (air-fuel ratio detecting means) 26 and 27 for detecting the air-fuel ratio are attached to the upstream exhaust pipe 20 and the downstream exhaust pipe 23, respectively, and the output signals of the air-fuel ratio sensors 26 and 27 correspond to the output signals. The data is input to the input port 36 via the AD converter 38. A temperature sensor 28 for detecting the temperature of the three-way catalyst 21 is attached to the three-way catalyst 21, and an output signal of the temperature sensor 28 is also input to the input port 36 via the corresponding AD converter 38.
[0021]
A load sensor 41 that generates an output voltage proportional to the amount of depression of the accelerator pedal 40 is connected to the accelerator pedal 40, and the output voltage of the load sensor 41 is input to the input port 36 via the corresponding AD converter 38. . The crank angle sensor 42 generates an output pulse every time the crankshaft rotates 30 degrees, for example, and this output pulse is input to the input port 36. The CPU 35 calculates the engine speed from the output pulse of the crank angle sensor 42. On the other hand, the output port 37 is connected to the ignition plug 10, the fuel injection valve 11, the step motor 17, and the EGR gas control valve 25 via the corresponding drive circuit 39.
[0022]
In the air-fuel ratio control device of the present invention, when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the active state, an optimum engine air-fuel ratio for the engine operating state is calculated as a target air-fuel ratio based on the engine operating state, and the engine air-fuel ratio is determined. The fuel to be injected from the fuel injection valve 11 is calculated based on the output signals from the two air-fuel ratio sensors 26 and 27 so as to achieve the target air-fuel ratio. Hereinafter, a method of calculating the fuel injection amount by the air-fuel ratio control device of the present invention when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the active state will be described. In the following description, the engine air-fuel ratio means the ratio of the amount of air supplied to the combustion chamber 5 to the amount of fuel supplied to the combustion chamber 5, and the exhaust air-fuel ratio is the air-fuel ratio of the exhaust gas. The air-fuel ratio of the exhaust gas means the amount of air sucked into the combustion chamber 5 (including air supplied to the engine exhaust passage in a system capable of supplying air to the engine exhaust passage). Of the fuel supplied to the combustion chamber 5 (including the fuel supplied to the engine exhaust passage in a system capable of supplying fuel to the engine exhaust passage).
[0023]
When the upstream air-fuel ratio sensor 26 detects that the exhaust air-fuel ratio is leaner than the target air-fuel ratio, the engine air-fuel ratio is leaner than the target air-fuel ratio. The air-fuel ratio approaches the target air-fuel ratio. On the other hand, when the upstream air-fuel ratio sensor 26 detects that the exhaust air-fuel ratio is richer than the target air-fuel ratio, the engine air-fuel ratio is richer than the target air-fuel ratio. , So that the engine air-fuel ratio approaches the target air-fuel ratio.
[0024]
Further, in order to maintain the engine air-fuel ratio as a whole at the target air-fuel ratio, when it is detected that the engine air-fuel ratio deviates from the target air-fuel ratio, the deviated engine air-fuel ratio is determined as quickly as possible. Is preferable. Therefore, in the present embodiment, when it is detected by the upstream air-fuel ratio sensor 26 that the engine air-fuel ratio has changed from lean to richer than the target air-fuel ratio, the fuel injection amount is relatively largely reduced in a skip manner, and the engine air-fuel ratio is reduced. Is detected to have changed from rich to lean than the target air-fuel ratio, the fuel injection amount is increased relatively in a skip manner.
[0025]
In order to more quickly bring the engine air-fuel ratio closer to the target air-fuel ratio, as described above, when the engine air-fuel ratio switches between rich and lean than the target air-fuel ratio, the amount to be reduced in a skipping manner or the amount of skipping The amount by which the engine air-fuel ratio should be increased should be larger as the deviation of the engine air-fuel ratio from the target air-fuel ratio when the engine air-fuel ratio switches between richer and leaner than the target air-fuel ratio. Therefore, in the present embodiment, the amount to be skipped and the amount to be skipped are corrected based on the output value of the downstream air-fuel ratio sensor 27 as follows.
[0026]
In other words, the longer the period during which the downstream air-fuel ratio sensor 27 outputs lean than the stoichiometric air-fuel ratio (hereinafter referred to as “lean output period”), the longer the engine air-fuel ratio in the upstream air-fuel ratio sensor 26 becomes than the target air-fuel ratio. When the change from rich to lean is detected, the fuel injection amount to be increased in a skip manner is increased. This is because the longer the lean output period, the more the engine air-fuel ratio deviates from the target air-fuel ratio toward the lean side. That is, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing out of the three-way catalyst 21 should be theoretically the stoichiometric air-fuel ratio due to the oxygen absorption / release capability of the three-way catalyst 21 (described in detail below). Still, the case where the lean output period is output for a long time means that the three-way catalyst 21 is supplying oxygen to the three-way catalyst 21 so that it cannot be absorbed, that is, the engine air-fuel ratio is leaner than the target air-fuel ratio. This is a case where it is greatly shifted to the side.
[0027]
On the other hand, the longer the period during which the downstream air-fuel ratio sensor 27 outputs richer than the stoichiometric air-fuel ratio (hereinafter referred to as “rich output period”), the longer the engine air-fuel ratio in the upstream air-fuel ratio sensor 26 becomes higher than the target air-fuel ratio. Also, when the change from lean to rich is detected, the fuel injection amount to be skipped is increased. This is because the longer the rich output period, the more the engine air-fuel ratio deviates from the target air-fuel ratio to the rich side. That is, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing out of the three-way catalyst 21 should theoretically be the stoichiometric air-fuel ratio due to the oxygen absorption / release capability of the three-way catalyst 21. Nevertheless, the case where the rich output period is still output for a long time means that the amount of oxygen supplied to the three-way catalyst 21 is so small that all the oxygen absorbed in the three-way catalyst 21 is released, that is, the engine air-fuel ratio becomes lower than the target air-fuel ratio. This is the case where the fuel ratio is greatly shifted to the rich side from the fuel ratio.
[0028]
In the present invention, the engine air-fuel ratio is maintained as a whole at the target air-fuel ratio by controlling the engine air-fuel ratio in this manner.
[0029]
Next, an example of fuel injection control using the above-described fuel injection amount calculation method of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart of a valve opening time calculation process for calculating a valve opening time TAU of a fuel injection valve required to inject a target fuel injection amount. In FIG. 2, first, at step 100, the intake air amount Ga / N per unit engine speed is calculated, and then at step 101, the basic fuel injection time TAUP is calculated according to the formula TAUP = α · Ga / N. Here, the basic fuel injection time TAUP is a fuel injection time necessary for setting a mixture of fuel and air supplied into the combustion chamber 5 to a target air-fuel ratio, and α is a constant.
[0030]
Next, at step 102, the actual fuel injection time TAU is calculated according to the formula: TAU = TAUP / FAF / β / γ. Here, FAF is an air-fuel ratio correction coefficient calculated according to a flowchart described later, and β and γ are constants determined according to the engine operating state. Next, at step 103, the fuel injection time TAU is set, the fuel injection valve 11 is opened for the fuel injection time TAU, and the amount of fuel corresponding to the fuel injection time TAU is injected from the fuel injection valve 11.
[0031]
FIG. 3 shows a flowchart of a correction coefficient calculation process for calculating the air-fuel ratio correction coefficient FAF used in FIG. Referring to FIG. 3, first, at step 120, it is determined whether or not the exhaust air-fuel ratio AF detected by the upstream air-fuel ratio sensor 26 is equal to or higher than the target air-fuel ratio AFta (that is, whether the exhaust air-fuel ratio AF is leaner than the target air-fuel ratio AFta). No) is determined. When it is determined in step 120 that AF ≧ AFta, the routine proceeds to step 121, where the exhaust air-fuel ratio flowing into the three-way catalyst 21 (hereinafter, referred to as “inflow exhaust air-fuel ratio”) is richer than the target air-fuel ratio AFta. It is determined whether or not it has just been inverted from lean. If it is determined in step 121 that the inflow exhaust air-fuel ratio AF has just reversed from the target air-fuel ratio AFta from rich to lean, the routine proceeds to step 122, where the air-fuel ratio correction coefficient FAF is set to a relatively large skip by the skip increase RSR. To increase. On the other hand, if it is determined in step 122 that the inflow exhaust air-fuel ratio AF has not just reversed from rich to lean than the target air-fuel ratio AFta, that is, if it is determined that the inflow exhaust air-fuel ratio AF has already been lean, the process proceeds to step 124. The air-fuel ratio correction coefficient FAF is increased relatively small by the constant KIR. According to this, immediately after the inflow exhaust air-fuel ratio AF changes from rich to lean than the target air-fuel ratio AFta, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is increased so that the lean degree of the inflow exhaust air-fuel ratio AF decreases in a skipping manner. Thereafter, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is increased so that the lean degree of the inflow exhaust air-fuel ratio becomes small.
[0032]
When it is determined in step 120 that AF <AFta, the routine proceeds to step 125, where it is determined whether or not the inflow exhaust air-fuel ratio AF has been inverted from lean to richer than the target air-fuel ratio AFta. When it is determined in step 125 that the inflow exhaust air-fuel ratio AF has just reversed from lean to richer than the target air-fuel ratio AFta, the routine proceeds to step 126, where the air-fuel ratio correction coefficient FAF is skipped relatively large by the skip reduction amount RSL. Decrease. On the other hand, if it is determined in step 125 that the inflow exhaust air-fuel ratio AF has not been reversed from lean to richer than the stoichiometric air-fuel ratio AFta, that is, if it is determined that the inflow exhaust air-fuel ratio AF has already been rich, the process proceeds to step 127, and the process proceeds to step 127. The fuel ratio correction coefficient FAF is reduced relatively small by the constant KIL. According to this, immediately after the inflow exhaust air-fuel ratio AF becomes leaner to richer than the target air-fuel ratio AFta, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is decreased so that the inflow exhaust air-fuel ratio becomes richer in a skipping manner. Thereafter, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is decreased so that the degree of richness of the inflow exhaust air-fuel ratio becomes small.
[0033]
In step 123, the air-fuel ratio correction coefficient FAF is subjected to guard processing so that the air-fuel ratio correction coefficient FAF is between the allowable minimum value and the allowable maximum value.
[0034]
FIG. 4 shows a flowchart of an increase / decrease amount calculation process for calculating the skip increase amount RSR and the skip decrease amount RSL used in the flowchart of FIG. Referring to FIG. 4, first, at step 140, it is determined whether or not the inflow exhaust air-fuel ratio AF detected by the downstream air-fuel ratio sensor 27 is equal to or greater than the stoichiometric air-fuel ratio AFth. That is, it is determined whether or not the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing out of the three-way catalyst 21 (hereinafter, the outflow exhaust air-fuel ratio) is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. When it is determined in step 140 that AF ≧ AFth (that is, the outflow exhaust air-fuel ratio is lean), the routine proceeds to step 141, where the skip increase RSR is increased by a predetermined amount ΔRS. On the other hand, when it is determined in step 141 that AF <AFth (that is, the outflow exhaust air-fuel ratio is rich), the routine proceeds to step 144, where the skip increase amount RSR is reduced by the predetermined amount ΔRS.
[0035]
In step 142, the skip increase amount RSR is guarded so that the skip increase amount RSR is between the allowable minimum value and the allowable maximum value, and the flow proceeds to step 143 to subtract the skip increase amount RSR from 0.1 to reduce the skip. The quantity RSL is calculated.
[0036]
By the way, when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in an inactive state at the time of starting the engine or the like, a signal indicating that the outflow exhaust air-fuel ratio is lean continues to be output even if the outflow exhaust air-fuel ratio is rich. In this case, since the signal from the downstream air-fuel ratio sensor 27 is not reliable, the fuel injection amount is calculated by a method different from the above-described fuel injection amount calculation method.
[0037]
Since the upstream air-fuel ratio sensor 26 is activated early even after the engine is started, the air-fuel ratio control device according to the first embodiment of the present invention basically operates when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the inactive state. The fuel injection amount is calculated based on the exhaust air-fuel ratio detected by the upstream air-fuel ratio sensor 26. That is, more specifically, the exhaust air-fuel ratio detected by the upstream air-fuel ratio sensor 26 is richer than the target air-fuel ratio so that the exhaust air-fuel ratio detected by the upstream air-fuel ratio sensor 26 becomes the target air-fuel ratio. In some cases, the fuel injection amount is calculated so as to decrease the fuel injection amount, and to increase the fuel injection amount when the exhaust air-fuel ratio detected by the upstream air-fuel ratio sensor 26 is leaner than the target air-fuel ratio.
[0038]
In this case, the calculation of the valve opening time (corresponding to the fuel injection amount) of the fuel injection valve 11 is performed based on the flowchart shown in FIG. 2, and the calculation of the air-fuel ratio correction coefficient FAF used in this flowchart is shown in FIG. This is performed in the same manner as in the flowchart shown in FIG. Here, when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the inactive state, the skip increase amount RSR and the skip decrease amount RSL used in the flowchart shown in FIG. This is a value calculated by the flowchart shown in FIG. 4 before the side air-fuel ratio sensor 27 becomes inactive (in the case of starting the engine, the value at the time of stopping the engine before starting the engine).
[0039]
On the other hand, when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in an inactive state, a target air-fuel ratio different from that when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in an active state is calculated. That is, when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the active state, the calculation of the target air-fuel ratio is performed based on the engine operating state (for example, the engine load, the engine speed, etc.). When in the inactive state, the calculation of the target air-fuel ratio is performed based on the temperature of the three-way catalyst 21 (hereinafter, referred to as “catalyst temperature”). Specifically, as shown in FIG. When the temperature is low, the target air-fuel ratio is set near the stoichiometric air-fuel ratio, and when the catalyst temperature increases, the degree of richness of the target air-fuel ratio is increased.
[0040]
By the way, in general, when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in an inactive state, that is, when the engine is started, the oxygen holding amount of the three-way catalyst 21 is in a saturated state. Therefore, after the engine is started, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing out of the three-way catalyst 21 does not easily become richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and remains leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. On the other hand, the activity of the downstream air-fuel ratio sensor 27 is determined by transmitting a rich signal from the downstream air-fuel ratio sensor 27. Therefore, in order to detect that the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the active state, the air-fuel ratio of the exhaust gas downstream of the three-way catalyst 21 must be made richer than the stoichiometric air-fuel ratio. However, if the degree of richness of the exhaust air-fuel ratio at this time is increased, it becomes possible to determine that the exhaust air-fuel ratio is in the active state immediately after the activation of the downstream air-fuel ratio sensor 27, but the exhaust gas is discharged from the three-way catalyst 21. A large amount of HC or CO remains in the exhaust gas.
[0041]
On the other hand, in the air-fuel ratio control device according to the first embodiment of the present invention, the target air-fuel ratio is changed according to the catalyst temperature. Generally, the exhaust gas purifying ability (oxidizing ability) of the three-way catalyst 21 differs depending on the catalyst temperature, and the higher the catalyst temperature, the higher the exhaust gas purifying ability. That is, when the catalyst temperature increases, the reaction between HC and CO in the exhaust gas and oxygen in the three-way catalyst 21 is promoted. Ingredients can be purified. The air-fuel ratio control device of this embodiment utilizes this fact to set the target air-fuel ratio high when the catalyst temperature is high and to set the target air-fuel ratio low when the catalyst temperature is low, as shown in FIG. are doing. By doing so, a large amount of harmful components such as HC and CO are hardly released from the three-way catalyst 21 downstream of the exhaust gas, and the oxygen holding amount of the three-way catalyst 21 remains large, so that the downstream air-fuel ratio is reduced. The determination that the sensor 27 has been activated is prevented from being delayed. Furthermore, since HC and CO in the exhaust gas react with the oxygen held in the three-way catalyst 21 to generate heat, the temperatures of the three-way catalyst 21 and the downstream air-fuel ratio sensor 27 can be raised at an early stage.
[0042]
When the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in an inactive state, the target air-fuel ratio is not calculated based only on the catalyst temperature, but the catalyst temperature and parameters representing the state of the internal combustion engine (for example, engine load, engine speed, etc.). , Etc.) may be used to calculate the target air-fuel ratio.
[0043]
Further, in the air-fuel ratio control device of the first embodiment, the target air-fuel ratio is set to a predetermined predetermined air-fuel ratio without calculating the target air-fuel ratio based on the catalyst temperature for a certain period after the engine is started. Will be maintained. Therefore, the above-described calculation of the target air-fuel ratio based on the catalyst temperature is executed with a delay of a certain period (hereinafter, referred to as “delay time”) from the start of the engine. This delay time is calculated based on the temperature of the engine cooling water at the time of starting the engine (hereinafter, referred to as "starting water temperature"). For example, as shown in FIG. 6, if the starting water temperature is high, the delay time is shortened. Conversely, if the starting water temperature is low, the delay time is lengthened.
[0044]
Generally, immediately after the start of the engine, the operating state of the engine becomes unstable, so that the exhaust air-fuel ratio discharged from the internal combustion engine is also disturbed. If the target air-fuel ratio is set based on the disturbed exhaust air-fuel ratio in this manner, the stabilization of the engine operating state is hindered, and it takes time for the engine operating state to stabilize. Further, the time required for the internal combustion engine to stabilize after the engine is started depends on the temperature of the internal combustion engine (particularly, the temperature around the combustion chamber 5). On the other hand, when the temperature of the internal combustion engine is low, it becomes longer.
[0045]
On the other hand, according to the air-fuel ratio device of the first embodiment, the target air-fuel ratio is set to the predetermined air-fuel ratio until the delay time elapses after the engine is started. I will do it. Further, by setting the delay time based on the water temperature at which the temperature of the internal combustion engine can be estimated, the delay time can be optimally adjusted to the time required for the internal combustion engine to stabilize after the engine is started. Therefore, immediately after the internal combustion engine is stabilized, the engine air-fuel ratio is controlled so that the target air-fuel ratio is calculated based on the above-described catalyst temperature.
[0046]
Further, in the air-fuel ratio device of the first embodiment, when a rich signal is transmitted from the downstream air-fuel ratio sensor 27 after the engine is started, the target air-fuel ratio calculated based on the catalyst temperature described above The air-fuel ratio sensors 26 and 27 are used to gradually shift to the target air-fuel ratio calculated based on the engine operating state. By doing so, when the difference between the two target air-fuel ratios is large, it is possible to prevent the target air-fuel ratio from suddenly changing greatly and the engine operating state from suddenly changing greatly.
[0047]
The calculation of the delay time may be performed based on other parameters such as the catalyst temperature and the oil temperature at the time of starting the engine, instead of the water temperature at the time of starting. The target air-fuel ratio during the delay time may be an air-fuel ratio calculated based on the starting water temperature, oil temperature, catalyst temperature, and the like, instead of the predetermined air-fuel ratio.
[0048]
Next, an example of fuel injection control using the above-described fuel injection amount calculation method of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. Here, the valve opening time calculation process and the correction coefficient calculation process of the fuel injection valve 11 are performed in the same manner as the flowcharts shown in FIGS. It should be noted that the step increase amount RSR and the step decrease amount RSL in FIG. 3 are not obtained by the flowchart shown in FIG. 4 but are set to predetermined values or the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in an inactive state. Before the value becomes the value calculated by the flowchart shown in FIG.
[0049]
FIG. 7 is a flowchart of the activation determination process for determining whether the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the active state. In FIG. 7, in step 200, it is determined whether or not the engine has just been started. Here, immediately after the start of the engine means that the internal combustion engine has been started, for example, that a key has been turned to start the internal combustion engine. If it is determined in step 200 that the engine has just started, the process proceeds to step 201, where the activation determination flag XA is set to zero, and the activation determination processing routine is terminated. The activation determination flag XA is a flag that sets XA = 1 when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in an active state, and sets XA = 0 when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in an inactive state.
[0050]
On the other hand, if it is determined in step 200 that it is not immediately after the start of the engine, the process proceeds to step 202. In step 202, it is determined whether or not the activation determination flag XA is zero. If the activation determination flag XA is 1, the routine of the activation determination processing is terminated. On the other hand, if it is determined in step 202 that the activation determination flag is zero, the process proceeds to step 203. In step 203, it is determined whether the exhaust air-fuel ratio AF2 detected by the downstream air-fuel ratio sensor 27 is smaller than the stoichiometric air-fuel ratio AFth (that is, rich), and the exhaust air-fuel ratio AF2 is equal to or greater than the stoichiometric air-fuel ratio AFth. If it is determined that the activation is determined, the routine of the activity determination processing is terminated. On the other hand, if it is determined in step 203 that the exhaust air-fuel ratio AF2 is smaller than the stoichiometric air-fuel ratio AFth, the process proceeds to step 204. In step 204, the activation determination flag XA is set to 1 and the routine of the activation determination processing is terminated.
[0051]
FIG. 8 shows a flowchart of the target air-fuel ratio calculation process when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the inactive state. Referring to FIG. 8, first, in step 220, it is determined whether or not the engine has just been started. If it is determined that the engine has not been started, the process proceeds to step 223. On the other hand, if it is determined in step 220 that the engine has just started, the process proceeds to step 221. In step 221, the cooling water temperature (starting water temperature) Twas at the time of starting the engine is detected. Next, in step 222, the delay time tde is calculated based on the starting water temperature Twas and the map shown in FIG. 6, and the routine proceeds to step 223.
[0052]
In step 223, it is determined whether or not the after-start counter COUNT is equal to or longer than the delay time tde. Here, the post-start counter COUNT is a counter that indicates the elapsed time from the start of the engine. If it is determined in step 223 that the post-start counter COUNT is shorter than the delay time tde, the process proceeds to step 224. In step 224, the target air-fuel ratio AFta is set to a predetermined air-fuel ratio, and the routine of the target air-fuel ratio calculation process is terminated.
[0053]
If it is determined in step 223 that the post-start counter COUNT is equal to or longer than the delay time tde, the process proceeds to step 225. In step 225, it is determined whether or not the activation determination flag is zero. If it is determined that the activation determination flag is zero, the process proceeds to step 226. In step 226, the catalyst temperature Tca is detected from the temperature sensor 28. Next, at step 227, the target air-fuel ratio AFta is calculated from the catalyst temperature Tca detected at step 226 and the map shown in FIG. 5, and the routine of the target air-fuel ratio process ends. On the other hand, if it is determined in step 225 that the activation determination flag is 1, the process proceeds to step 228. In step 228, parameters related to the engine operating state such as the engine load and the engine speed are detected. Next, in step 229, the target air-fuel ratio AFta is calculated based on the parameters detected in step 228, and the routine is terminated.
[0054]
Next, a modification of the air-fuel ratio control device of the first embodiment will be described. In the modification of the first embodiment, the target air-fuel ratio is obtained by integrating the intake air amount, not the catalyst temperature, immediately after starting the engine (hereinafter, referred to as “integrated intake air amount”), the starting water temperature, The calculation is based on the time from when the internal combustion engine is stopped to when the internal combustion engine is started this time (hereinafter, referred to as “engine stop time”).
[0055]
First, a provisional target air-fuel ratio is calculated from the integrated intake air amount. Basically, the cumulative intake air amount and the catalyst temperature (that is, the exhaust gas purifying ability of the three-way catalyst 21) are substantially proportional to each other. Therefore, as shown in FIG. The air-fuel ratio is set near the stoichiometric air-fuel ratio, and the richness of the provisional target air-fuel ratio is increased as the integrated intake air amount increases.
[0056]
The target air-fuel ratio is calculated by multiplying the temporary target air-fuel ratio calculated in this way by a water temperature correction coefficient and a stop correction coefficient calculated based on the starting water temperature and the engine stop time. As the starting water temperature is higher, the catalyst temperature at the time of engine start is higher as the temperature is higher, and the catalyst temperature at the time of engine start is lower as the temperature is lower. Therefore, as shown in FIG. The correction coefficient is set to approximately 1, while the water temperature correction coefficient is reduced when the starting temperature is high. Thereby, when the starting temperature is high, the target air-fuel ratio is shifted to the rich side. The shorter the engine stop time, the higher the catalyst temperature at the start of the engine and the smaller the oxygen holding amount of the three-way catalyst 21, while the longer the time, the lower the catalyst temperature at the start of the engine and the lower the three-way catalyst. The catalyst 21 has a large oxygen holding amount. For this reason, as shown in FIG. 11, when the engine stop time is short, the stop correction coefficient is set to a value smaller than 1, and when the engine stop time is long, the stop correction coefficient is set close to 1. Thus, when the engine stop time is short, the target air-fuel ratio is shifted to the rich side.
[0057]
Note that the calculation need not be performed based on all of the integrated intake air amount, the starting water temperature, and the engine stop time, but may be calculated based on at least one of these parameters.
[0058]
With reference to FIG. 12, a description will be given of a target air-fuel ratio calculation process in a modification of the air-fuel ratio control device of the first embodiment. Steps 240 to 242, 244 to 246, 251, and 252 in FIG. 12 are the same as steps 220 to 222, 223 to 225, 228, and 229 in FIG.
[0059]
In step 243, the engine stop time toff is calculated. In step 247, the integrated intake air amount TGa is calculated by integrating the intake air amount detected by the air flow meter 16. Next, at step 248, the water temperature correction coefficient ktwas and the stop correction coefficient ktoff are calculated based on the starting water temperature Twas and the engine stop time toff obtained at steps 241 and 243, and the maps of FIGS. 10 and 11, respectively. Can be Next, at step 249, the provisional target air-fuel ratio AFta 'is calculated based on the integrated intake air amount TGa calculated at step 247 and the map shown in FIG. In step 250, the target air-fuel ratio AFta is calculated by multiplying the provisional target air-fuel ratio AFta 'by multiplying the water temperature correction coefficient ktwas calculated in steps 248 and 249 by the stop correction coefficient ktoff, and the target air-fuel ratio calculation routine. Is terminated.
[0060]
Next, an air-fuel ratio control device according to a second embodiment of the present invention will be described. In many internal combustion engines, when the engine load of the internal combustion engine is extremely small (for example, when the vehicle equipped with the internal combustion engine is decelerated) and the engine speed is high, the fuel injection from the fuel injection valve is temporarily cut off. Fuel cut control (hereinafter, referred to as "F / C control"). When this F / C control is performed, the exhaust air-fuel ratio flowing into the three-way catalyst 21 becomes extremely lean, and the oxygen holding amount of the three-way catalyst 21 becomes the maximum oxygen amount (hereinafter, “ (Referred to as “maximum oxygen holding amount”).
[0061]
Therefore, in the air-fuel ratio control device of the second embodiment, when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the inactive state, the conditions for executing the F / C control are strict and the execution period of the F / C control is reduced. shorten. More specifically, the lower limit value of the rotational speed at which the F / C control is executed when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the inactive state is determined by the F / C control when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the active state. Is higher than the lower limit of the number of rotations at which the operation is performed. By doing so, the oxygen holding amount of the three-way catalyst 21 can be constantly reduced when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the inactive state, so that the activation determination of the downstream air-fuel ratio sensor 27 can be performed early. Will be able to
[0062]
FIG. 13 shows a flowchart of the F / C control execution process for executing the fuel cut control. Referring to FIG. 13, first, in step 260, it is determined whether or not the condition for executing the F / C control is satisfied. Here, the case where the F / C control execution condition is satisfied means that a parameter related to the execution of the F / C control excluding the engine speed has reached a predetermined value. Means greater than or equal to the value. If it is determined in step 260 that the F / C control execution condition is not satisfied, the process proceeds to step 261. In step 261, the F / C control is prohibited, and the routine is ended.
[0063]
On the other hand, if it is determined in step 260 that the F / C control execution condition is satisfied, the process proceeds to step 262. In step 262, it is determined whether or not the activation determination flag XA is zero (that is, whether the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in an active state), and it is zero (that is, the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in an inactive state). If it is determined that there is, the process proceeds to step 263. In step 263, it is determined whether or not the engine speed NE is lower than the second predetermined speed NE2. If it is determined that the engine speed NE is lower than the second predetermined speed NE2, the process proceeds to step 264. In step 264, the F / C control is prohibited, and the routine ends. On the other hand, if it is determined in step 263 that the engine speed NE is equal to or higher than the second predetermined engine speed NE2, the process proceeds to step 265. In step 265, the F / C control is executed, and the routine ends.
[0064]
On the other hand, if it is determined in step 262 that the activation determination flag XA is 1 (that is, the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the active state), the process proceeds to step 266. In step 266, it is determined whether or not the engine speed NE is lower than the first predetermined speed NE1. The first predetermined speed NE1 is lower than the second predetermined speed NE2. If it is determined in step 266 that the rotational speed is lower than the first predetermined rotational speed NE1, the process proceeds to step 267. In step 267, the F / C control is prohibited, and the routine ends. On the other hand, if it is determined in step 266 that the engine speed NE is equal to or higher than the first predetermined engine speed NE1, the process proceeds to step 268. In step 268, the F / C control is executed, and the routine ends. As described above, in the F / C control execution process, when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the inactive state, the F / C control is executed when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the active state. The F / C control is not executed unless the rotation speed is equal to or higher than a second predetermined rotation speed NE2 higher than the rotation speed NE1, and the conditions for executing the F / C control are severe.
[0065]
In the second embodiment, the condition for executing the F / C control is changed depending on whether the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the active state or in the inactive state. When the side air-fuel ratio sensor 27 is in the inactive state, the F / C control may not be performed. Further, in the second embodiment, the determination value of the engine speed when starting the F / C control from the state where the F / C control is not executed, and the F / C from the state where the F / C control is being executed. Although the determination value of the engine speed when ending the C control is the same rotation speed, the determination value of the engine speed when the F / C control is started is changed to the engine speed when the F / C control is ended. May be higher than the determination value. Further, the air-fuel ratio control device of the second embodiment may be combined with the air-fuel ratio control device of the first embodiment.
[0066]
Next, a modified example of the air-fuel ratio control device of the second embodiment will be described. This modification is applied to a case where a vehicle equipped with an internal combustion engine is equipped with an automatic transmission equipped with a half lock-up mechanism. Here, the half lockup mechanism will be briefly described. Many automatic transmissions have a lock-up mechanism that allows the drive shaft of the internal combustion engine to be directly connected to the drive shaft of the transmission without the intervention of a torque converter. Thus, the drive shaft of the internal combustion engine and the drive shaft of the transmission can be connected in a state of being slid without being directly connected (half-clutch state in the manual transmission). In this case, power is transmitted to the drive shaft of the transmission from the internal combustion engine via the torque converter and the half lock-up mechanism.
[0067]
In an automatic transmission having a lock-up mechanism, since the F / C control is performed in the lock-up state, the engine speed during the F / C control decreases quickly, and the F / C control performs at a relatively high engine speed. Canceled by Therefore, the execution time of the F / C control is relatively short. On the other hand, in the automatic transmission equipped with the half lock-up mechanism, since the F / C control is performed in the half lock-up state, the decrease in the engine speed during the F / C control is slower than in the lock-up state, and The / C control is performed up to a lower engine speed than in the lock-up state. Therefore, the execution time of the F / C control in the half lockup state is longer than the execution time of the F / C control in the lockup state.
[0068]
Therefore, in a modified example of the second embodiment, when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the inactive state, the automatic transmission is prohibited from being in the half lock-up state and is in the lock-up state. . This makes it possible to shorten the execution time of the F / C control when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the inactive state.
[0069]
FIG. 14 shows a flowchart for controlling the half lock-up mechanism. Referring to FIG. 14, first, in step 280, it is determined whether a half lock-up execution condition is satisfied. Here, when the half lockup execution condition is satisfied means, for example, when the vehicle equipped with the internal combustion engine is decelerating. If it is determined in step 280 that the half lock-up execution condition is not satisfied, the routine ends. On the other hand, when it is determined in step 280 that the half lockup execution condition is satisfied, the process proceeds to step 281. In step 281, it is determined whether or not the activation determination flag XA calculated according to the flowchart shown in FIG. 7 is zero, and it is determined that the activation determination flag XA is zero (the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in an inactive state). If so, the process proceeds to step 282. In step 282, half lock-up is prohibited, and the lock-up state is set or power is transmitted only through the torque converter. On the other hand, if it is determined in step 281 that the activation determination flag XA is 1 (the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the active state), the process proceeds to step 283. In step 283, it is permitted to perform half lockup, and the routine is terminated.
[0070]
Next, an air-fuel ratio control device according to a third embodiment of the present invention will be described. In many internal combustion engines, an additional fuel injection amount is added to a normal fuel injection amount when the engine load suddenly increases or when the fuel cut control ends. When the engine load suddenly increases, for example, when the user depresses the accelerator pedal 40 while the internal combustion engine is idling, when the automatic transmission changes from neutral shift to drive shift, the manual transmission This means, for example, when the state of the clutch changes from the disconnected state to the connected state.
[0071]
In the third embodiment of the present invention, the additional fuel injection amount added to the normal fuel injection amount is changed between when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the active state and when it is in the inactive state. I have to. More specifically, the additional fuel injection amount when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the inactive state is larger than the additional fuel injection amount when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the active state. By doing so, the exhaust air-fuel ratio discharged from the internal combustion engine when the additional fuel injection amount is added becomes richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and the oxygen holding amount of the three-way catalyst 21 decreases. Thus, the activation determination of the downstream air-fuel ratio sensor 27 is performed early. The additional fuel injection amount when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the active state and when the downstream air-fuel ratio sensor 27 is in the inactive state may be predetermined. For example, when the internal combustion engine is in the idling state, the user may press the accelerator pedal. It may be changed according to parameters such as the amount of stepping on when stepping on 40.
[0072]
FIG. 15 shows a flowchart of a fuel addition process for adding the valve opening time ΔTAU required for injecting the additional fuel injection amount to the valve opening time TAU required for injecting the normal fuel injection amount. Although FIG. 15 illustrates the fuel addition processing when the user depresses the accelerator pedal when the internal combustion engine is idling, other fuel addition processing as described above is similarly performed.
[0073]
In FIG. 15, first, in step 300, it is determined whether or not the user has changed from a state in which the throttle pedal is not depressed to a stepped state. If it is determined that the throttle pedal 40 has not changed to the depressed state, the routine is terminated. On the other hand, if it is determined in step 300 that the throttle pedal 40 has been depressed, the process proceeds to step 301. In step 301, it is determined whether or not the activation determination flag XA set in the flowchart shown in FIG. 7 is zero. If it is determined that the activation determination flag XA is zero, the process proceeds to step 302. In step 302, an additional valve opening time ΔTAUa is determined. The additional valve opening time ΔTAUa may be a predetermined time or may be changed according to the amount of depression of the throttle pedal 40 by the user.
[0074]
Next, in step 303, the additional fuel injection amount ΔTAUa calculated in step 302 is added to the valve opening time TAU calculated in FIG. 2, so that the entire valve opening time becomes TAU + ΔTAUa. On the other hand, if it is determined in step 301 that the activation determination flag XA is 1, the process proceeds to step 304. In step 304, the additional valve opening time ΔTAUb is determined. The additional valve opening time ΔTAUb is a time shorter than the additional valve opening time ΔTAUa, and may be a predetermined time similarly to the additional valve opening time ΔTAUa, or may change according to the amount of depression of the throttle pedal 40 by the user. You may make it. Next, at step 305, the additional valve opening time ΔTAUb calculated at step 304 is added to the valve opening time TAU, and the routine is terminated.
[0075]
Next, a modification of the air-fuel ratio control device of the third embodiment will be described. In this modification, the additional fuel injection amount of the third embodiment is changed according to the amount of oxygen held in the three-way catalyst 21. That is, when the oxygen holding amount of the three-way catalyst 21 is large, the additional fuel injection amount is increased, and when the oxygen holding amount of the three-way catalyst is small, the additional fuel injection amount is decreased.
[0076]
Here, the amount of oxygen that can be held by the three-way catalyst 21 increases as the catalyst temperature increases. The oxygen holding amount of the three-way catalyst 21 increases as the lean degree of the inflowing exhaust gas increases and the exhaust gas leaner than the stoichiometric air-fuel ratio flows into the three-way catalyst 21 longer. Conversely, the oxygen holding amount of the three-way catalyst 21 can be estimated from these parameters. Therefore, in a modification of the third embodiment, the additional fuel injection amount is changed according to the catalyst temperature. More specifically, as shown in FIG. 16, when the catalyst temperature is high, the additional valve opening time corresponding to the additional fuel injection amount is lengthened, and when the catalyst temperature is low, the additional valve opening time corresponding to the additional fuel injection amount is increased. Additional valve opening time is shortened.
[0077]
Further, in the modification of the third embodiment, the additional fuel injection amount is changed according to the execution time or the number of executions of the F / C control per unit time at which the degree of lean of the inflowing exhaust gas increases. FIG. 17 shows this state. The horizontal axis in FIG. 17 indicates the execution time of the F / C control, and the vertical axis indicates the additional valve opening time (hereinafter, referred to as “temporary valve opening time”) calculated by the map shown in FIG. An F / C correction coefficient to be multiplied is shown, and an injection amount (that is, an additional fuel injection amount) corresponding to the valve opening time obtained by multiplying the provisional valve opening time by the F / C correction coefficient is added to the normal fuel injection amount. . As can be seen from FIG. 17, when the time during which the F / C control is performed per unit time is long, the F / C correction coefficient is increased (that is, the additional fuel injection amount is increased), and the F / C per unit time is increased. When the control is performed for a short time, the F / C correction coefficient is reduced (that is, the additional fuel injection amount is reduced). By obtaining the additional fuel injection amount in this manner, the oxygen holding amount of the three-way catalyst 21 can be effectively maintained at a small amount.
[0078]
In the modification of the third embodiment, both the adjustment of the additional fuel injection amount based on the execution time of the F / C control and the adjustment of the additional fuel injection amount based on the catalyst temperature are performed. May be performed. Further, in the above modified example, the additional fuel injection amount is adjusted based on the catalyst temperature, but instead of the catalyst temperature, the integrated intake air amount, the starting water temperature, and the starting water temperature as described in the modified example of the first embodiment. The engine stop time and a combination of these parameters may be used.
[0079]
FIG. 18 is a flowchart of a fuel addition process for adding an additional valve opening time for injecting an additional fuel injection amount to a valve opening time for injecting a normal fuel injection amount based on a modification of the third embodiment. Indicated. Note that, in FIG. 18, the fuel addition processing when the user depresses the accelerator pedal when the internal combustion engine is in the idling state as in FIG. 15 will be described, but the other fuel addition processing as described above is similarly performed. Done. In FIG. 18, steps 320, 321, 328, and 329 are the same as steps 300, 301, 304, and 305 in FIG.
[0080]
In step 322, the provisional additional valve opening time ΔTAUa ′ is calculated based on the catalyst temperature Tca and the map of FIG. Next, in step 323, it is determined whether or not the F / C control has been performed within a predetermined time in the past, that is, whether or not there is a history of the F / C control, and it is determined that there is the F / C control history. In this case, the process proceeds to step 324. In step 324, the F / C correction coefficient kfc is calculated based on the execution time of the F / C control in the past predetermined time and the map shown in FIG. Next, in step 325, the value obtained by adding the F / C correction coefficient kfc to the provisional additional valve opening time ΔTAUa ′ is set as the additional valve opening time ΔTAUa (ΔTAUa ← ΔTAUa ′ · kfc), and the routine proceeds to step 326. On the other hand, if it is determined in step 323 that there is no F / C control history, the process proceeds to step 327. In step 327, the provisional additional valve opening time ΔTAUa ′ is set as the additional valve opening time ΔTAUa (ΔTAUa ← ΔTAUa ′), and the routine proceeds to step 326.
[0081]
In the above embodiment, when a signal indicating that the exhaust air-fuel ratio is richer than the stoichiometric air-fuel ratio is transmitted from the downstream air-fuel ratio sensor 27, the downstream air-fuel ratio sensor 27 is determined to be in the active state. However, this criterion is combined with another criterion such as that a predetermined time has elapsed since the engine was started, that the catalyst temperature has become equal to or higher than a predetermined temperature, and that the integrated intake air amount has become equal to or higher than a predetermined amount. Is also good.
[0082]
Finally, the three-way catalyst 21 will be briefly described. When the temperature of the three-way catalyst 21 is equal to or higher than a predetermined temperature (so-called activation temperature) and the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the three-way catalyst 21 is in a region near the stoichiometric air-fuel ratio, the nitrogen in the exhaust gas is reduced. Oxide (NO X ), Carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC) are simultaneously purified at a high purification rate. On the other hand, when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the three-way catalyst 21 is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, the three-way catalyst 21 absorbs oxygen in the exhaust gas, and the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the three-way catalyst 21 becomes higher than the stoichiometric air-fuel ratio. Also has an oxygen absorbing / releasing ability to release absorbed oxygen when it is rich. The air-fuel ratio of the atmosphere in the three-way catalyst 21 is almost in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio even if the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is leaner or richer than the stoichiometric air-fuel ratio as long as the oxygen absorption / release capability functions normally. And therefore NO in the exhaust gas X , CO and HC are simultaneously purified at a high purification rate.
[0083]
In the above embodiment, the three-way catalyst 21 is used as the exhaust gas purification catalyst for purifying the exhaust gas. However, the exhaust gas purification catalyst may not be the three-way catalyst. Is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, NOx in the inflowing exhaust gas is retained, and when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is substantially equal to or higher than the stoichiometric air-fuel ratio, the retained NOx is released. Oxygen adsorbing / releasing ability such as a NOx catalyst having NOx adsorbing / releasing ability to be reduced, and a particulate filter capable of continuously oxidizing and removing particulates in exhaust gas flowing in addition to such NOx adsorbing / releasing ability. Any exhaust gas purifying catalyst may be used.
[0084]
【The invention's effect】
According to the first to third inventions, when the downstream air-fuel ratio detecting means is in the inactive state, the rich degree of the target air-fuel ratio is set according to the purification ability of the exhaust purification catalyst. While the emission of harmful components (HC, CO, NOx, etc.) is suppressed, it is possible to detect early that the downstream air-fuel ratio detection means has reached the active state.
[0085]
According to the fourth to sixth aspects of the present invention, the execution frequency of the fuel cut control is reduced, or the execution time of the fuel cut control is shortened, and the oxygen holding amount of the exhaust purification catalyst is reduced. It is possible to detect early that the fuel ratio detection means has reached the active state, and even if the execution time of fuel cut control is shortened, the harmful components in the exhaust gas hardly increase, so the emission of harmful components into the atmosphere is also suppressed. Can be.
[0086]
According to the seventh and eighth aspects, the fuel injection amount is only increased at a specific timing (when the engine load has increased by a predetermined load or more during a predetermined period or when fuel cut control is completed). The fuel ratio does not become richer than the stoichiometric air-fuel ratio over a long period of time, so that emission of harmful components into the atmosphere can be suppressed. Since the amount of retained oxygen is reduced, it is possible to detect early that the downstream air-fuel ratio detecting means has reached the active state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an entire internal combustion engine provided with an air-fuel ratio control device of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for calculating a valve opening time of a fuel injection valve.
FIG. 3 is a flowchart for calculating an air-fuel ratio correction coefficient.
FIG. 4 is a flowchart for calculating a skip increase amount and a step decrease amount.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a catalyst temperature and a target air-fuel ratio.
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a starting water temperature and a delay time.
FIG. 7 is a flowchart for determining whether a downstream air-fuel ratio sensor is in an active state.
FIG. 8 is a flowchart for calculating a target air-fuel ratio when the downstream air-fuel ratio sensor is in an inactive state.
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between an integrated intake air amount and a provisional target air-fuel ratio.
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a starting water temperature and a water temperature correction coefficient.
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between an engine stop time and a stop correction coefficient.
FIG. 12 is a flowchart for calculating a target air-fuel ratio in a modification of the first embodiment.
FIG. 13 is a flowchart for executing fuel cut control.
FIG. 14 is a flowchart for controlling a half lock-up mechanism.
FIG. 15 is a flowchart of a fuel addition process for adding an additional fuel injection amount to a normal fuel injection amount.
FIG. 16 is a diagram showing a relationship between a catalyst temperature and an additional valve opening time.
FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the execution time of the F / C control and the F / C correction coefficient.
FIG. 18 is a flowchart of a fuel addition process in a modification of the third embodiment.
[Explanation of symbols]
1. Engine body
11 ... Fuel injection valve
16 ... Air flow meter
21: Three-way catalyst (exhaust gas purification catalyst)
26 ... upstream air-fuel ratio sensor
27 ... Downstream air-fuel ratio sensor
28 ... Temperature sensor
40 ... Accelerator pedal

Claims (8)

機関排気通路上に配置された排気浄化触媒と、該排気浄化触媒の上流側において機関排気通路に配置され且つ機関排気通路を通る排気ガスの空燃比を検出する上流側空燃比検出手段と、上記排気浄化触媒の下流側において機関排気通路に配置され且つ機関排気通路を通る排気ガスの空燃比を検出する下流側空燃比検出手段と、該下流側空燃比検出手段が活性状態にあるか否かを判定する活性判定手段とを具備し、機関運転状態に基づいて目標空燃比を設定すると共に、上記上流側空燃比検出手段および上記下流側空燃比検出手段によって検出された空燃比に基づいて上記上流側空燃比検出手段によって検出される空燃比が上記目標空燃比となるように燃料噴射量を調整する内燃機関の空燃比制御装置において、
上記排気浄化触媒の温度を検出する触媒温度検出手段をさらに具備し、上記下流側空燃比検出手段が非活性状態にあると上記活性判定手段によって判定された場合には、少なくとも触媒温度検出手段によって検出された排気浄化触媒の温度に基づいて目標空燃比を設定すると共に、上記上流側空燃比検出手段によって検出された空燃比に基づいて上記上流側空燃比検出手段によって検出される空燃比が上記目標空燃比となるように燃料噴射量を調整する内燃機関の空燃比制御装置。An exhaust purification catalyst disposed on the engine exhaust passage, upstream air-fuel ratio detection means disposed in the engine exhaust passage upstream of the exhaust purification catalyst and detecting an air-fuel ratio of exhaust gas passing through the engine exhaust passage; Downstream air-fuel ratio detecting means disposed in the engine exhaust passage downstream of the exhaust purification catalyst and detecting the air-fuel ratio of exhaust gas passing through the engine exhaust passage, and whether the downstream air-fuel ratio detecting means is in an active state. And a target air-fuel ratio is set based on the engine operating state, and based on the air-fuel ratio detected by the upstream air-fuel ratio detection unit and the downstream air-fuel ratio detection unit. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine that adjusts a fuel injection amount so that an air-fuel ratio detected by an upstream-side air-fuel ratio detection unit becomes the target air-fuel ratio,
A catalyst temperature detecting means for detecting a temperature of the exhaust gas purifying catalyst, wherein at least the catalyst temperature detecting means determines that the downstream air-fuel ratio detecting means is in an inactive state by the activation determining means. The target air-fuel ratio is set based on the detected temperature of the exhaust gas purification catalyst, and the air-fuel ratio detected by the upstream air-fuel ratio detection unit based on the air-fuel ratio detected by the upstream air-fuel ratio detection unit is set to An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine that adjusts a fuel injection amount to a target air-fuel ratio. 上記下流側空燃比検出手段が非活性状態にあると上記活性判定手段によって判定された場合には、機関始動直後から所定期間に亘って上記上流側空燃比検出手段によって検出される空燃比が目標空燃比となるように燃料噴射量を調整するのを禁止し、その後、上流側空燃比検出手段によって検出される空燃比が目標空燃比となるように燃料噴射量を調整するようにした請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装置。When it is determined by the activation determining means that the downstream air-fuel ratio detecting means is in an inactive state, the air-fuel ratio detected by the upstream air-fuel ratio detecting means for a predetermined period immediately after the start of the engine is set to a target value. Adjusting the fuel injection amount to achieve the air-fuel ratio is prohibited, and thereafter adjusting the fuel injection amount so that the air-fuel ratio detected by the upstream air-fuel ratio detection means becomes the target air-fuel ratio. 2. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1. 上記下流側空燃比検出手段が非活性状態から活性状態に変わったことが上記活性判定手段によって検出された直後には、単位時間当たりの燃料噴射量の変化が所定量以下になるように、目標空燃比を少なくとも排気浄化触媒に基づいて設定された空燃比から機関運転状態に基づいて設定された空燃比に変更するようにした請求項１または２に記載の内燃機関の空燃比制御装置。Immediately after the activation determining means detects that the downstream air-fuel ratio detecting means has changed from the inactive state to the active state, the change in the fuel injection amount per unit time is equal to or less than a predetermined amount. 3. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the air-fuel ratio is changed from an air-fuel ratio set based on at least the exhaust purification catalyst to an air-fuel ratio set based on an engine operating state. 機関排気通路上に配置された排気浄化触媒と、該排気浄化触媒の下流側において機関排気通路に配置され且つ機関排気通路を通る排気ガスの空燃比を検出する下流側空燃比検出手段と、上記下流側空燃比検出手段が活性状態にあるか否かを判定する活性判定手段とを具備する内燃機関の空燃比制御装置において、
上記下流側空燃比検出手段が非活性状態にあると上記活性判定手段によって判定された場合には、上記下流側空燃比検出手段が活性状態にあると上記活性判定手段によって判定された場合に比べて燃料噴射を停止する燃料カット制御を実行しにくくなるように燃料カット制御の実行開始条件を変更するようにした内燃機関の空燃比制御装置。An exhaust purification catalyst disposed on the engine exhaust passage, downstream air-fuel ratio detection means disposed in the engine exhaust passage downstream of the exhaust purification catalyst and detecting an air-fuel ratio of exhaust gas passing through the engine exhaust passage; An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: an activity determination unit that determines whether the downstream air-fuel ratio detection unit is in an active state.
When the activation determining means determines that the downstream air-fuel ratio detecting means is in an inactive state, compared to when the activation determining means determines that the downstream air-fuel ratio detecting means is in an active state. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, wherein the execution start condition of the fuel cut control is changed so as to make it difficult to execute the fuel cut control for stopping the fuel injection. 上記下流側空燃比検出手段が非活性状態にあると上記活性判定手段によって判定された場合には、燃料カット制御を禁止する請求項４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 4, wherein the fuel cut control is prohibited when the downstream-side air-fuel ratio detection unit determines that the activation determination unit is in an inactive state. 機関排気通路上に配置された排気浄化触媒と、該排気浄化触媒の下流側において機関排気通路に配置され且つ機関排気通路を通る排気ガスの空燃比を検出する下流側空燃比検出手段と、上記下流側空燃比検出手段が活性状態にあるか否かを判定する活性判定手段とを具備する内燃機関の空燃比制御装置において、
上記下流側空燃比検出手段が非活性状態にあると上記活性判定手段によって判定された場合には、上記下流側空燃比検出手段が活性状態にあると上記活性判定手段によって判定された場合に比べて燃料カット制御の各実行期間が短くなるように燃料カット制御の実行条件を変更するようにした内燃機関の空燃比制御装置。An exhaust purification catalyst disposed on the engine exhaust passage, downstream air-fuel ratio detection means disposed in the engine exhaust passage downstream of the exhaust purification catalyst and detecting an air-fuel ratio of exhaust gas passing through the engine exhaust passage; An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: an activity determination unit that determines whether the downstream air-fuel ratio detection unit is in an active state.
When the activation determining means determines that the downstream air-fuel ratio detecting means is in an inactive state, compared to when the activation determining means determines that the downstream air-fuel ratio detecting means is in an active state. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, wherein the execution condition of the fuel cut control is changed such that each execution period of the fuel cut control is shortened. 機関排気通路上に配置された排気浄化触媒と、該排気浄化触媒の下流側において機関排気通路に配置され且つ機関排気通路を通る排気ガスの空燃比を検出する下流側空燃比検出手段と、上記下流側空燃比検出手段が活性状態にあるか否かを判定する活性判定手段とを具備し、上記下流側空燃比検出手段が活性状態にあると上記活性判定手段によって判定された場合に機関負荷が所定期間に所定負荷以上高くなったときまたは一時的に燃料噴射を中止する燃料カット制御を完了するときに通常の燃料噴射量に追加燃料噴射量を加えた量を噴射する内燃機関の空燃比制御装置において、
上記下流側空燃比検出手段が非活性状態にあると上記活性判定手段によって判定された場合には、上記下流側空燃比検出手段が活性状態にあると上記活性判定手段によって判定された場合に比べて、上記追加燃料噴射量を多くする内燃機関の空燃比制御装置。An exhaust purification catalyst disposed on the engine exhaust passage, downstream air-fuel ratio detection means disposed in the engine exhaust passage downstream of the exhaust purification catalyst and detecting an air-fuel ratio of exhaust gas passing through the engine exhaust passage; Activation determining means for determining whether the downstream air-fuel ratio detecting means is in an active state. The engine load is determined when the activity determining means determines that the downstream air-fuel ratio detecting means is in an active state. The air-fuel ratio of the internal combustion engine that injects an amount obtained by adding the additional fuel injection amount to the normal fuel injection amount when the load becomes higher than the predetermined load during the predetermined period or when the fuel cut control for temporarily stopping the fuel injection is completed. In the control device,
When the activation determining means determines that the downstream air-fuel ratio detecting means is in an inactive state, compared to when the activation determining means determines that the downstream air-fuel ratio detecting means is in an active state. And an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine that increases the additional fuel injection amount. 上記排気浄化触媒が保持している酸素量に応じて上記追加燃料噴射量を決定する請求項７に記載の内燃機関の空燃比制御装置。The air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to claim 7, wherein the additional fuel injection amount is determined according to the amount of oxygen held by the exhaust purification catalyst.
JP2003118900A 2003-04-23 2003-04-23 Air-fuel ratio control device for internal combustion engine Expired - Fee Related JP4325264B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003118900A JP4325264B2 (en) 2003-04-23 2003-04-23 Air-fuel ratio control device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003118900A JP4325264B2 (en) 2003-04-23 2003-04-23 Air-fuel ratio control device for internal combustion engine

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008262196A Division JP2009008097A (en) 2008-10-08 2008-10-08 Air fuel ratio control device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004324493A true JP2004324493A (en) 2004-11-18
JP4325264B2 JP4325264B2 (en) 2009-09-02

Family

ID=33498310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003118900A Expired - Fee Related JP4325264B2 (en) 2003-04-23 2003-04-23 Air-fuel ratio control device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4325264B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007091721A1 (en) * 2006-02-07 2007-08-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel-air ratio control device for internal combustion engine
JP2007309264A (en) * 2006-05-19 2007-11-29 Toyota Motor Corp Vehicle control device
JP2010058745A (en) * 2008-09-05 2010-03-18 Toyota Motor Corp Control device and control method of hybrid vehicle
JPWO2010055573A1 (en) * 2008-11-13 2012-04-05 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2016169710A (en) * 2015-03-16 2016-09-23 ダイハツ工業株式会社 Control device for internal combustion engine
JP2017145743A (en) * 2016-02-17 2017-08-24 株式会社Ｓｕｂａｒｕ Internal combustion engine control device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007091721A1 (en) * 2006-02-07 2007-08-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel-air ratio control device for internal combustion engine
US7729847B2 (en) 2006-02-07 2010-06-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Air-fuel ratio control device of internal combustion engine
JP2007309264A (en) * 2006-05-19 2007-11-29 Toyota Motor Corp Vehicle control device
JP2010058745A (en) * 2008-09-05 2010-03-18 Toyota Motor Corp Control device and control method of hybrid vehicle
JPWO2010055573A1 (en) * 2008-11-13 2012-04-05 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2016169710A (en) * 2015-03-16 2016-09-23 ダイハツ工業株式会社 Control device for internal combustion engine
JP2017145743A (en) * 2016-02-17 2017-08-24 株式会社Ｓｕｂａｒｕ Internal combustion engine control device

Also Published As

Publication number Publication date
JP4325264B2 (en) 2009-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6453663B1 (en) NOx sensor monitoring
JP4111041B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JPH0942020A (en) Fuel supply controller of internal combustion engine
JP2004278508A (en) Exhaust emission control system
US6766640B2 (en) Engine exhaust purification device
US6594988B2 (en) Air/fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine
JP4225126B2 (en) Engine exhaust gas purification device
JP2009103017A (en) Control device for internal combustion engine
JP4325264B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP4244824B2 (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
JP3850999B2 (en) Internal combustion engine
JP2008045570A (en) Control device for vehicle having automatic transmission with lockup clutch, control method thereof, program for carrying out this method and recording medium in which the program is recorded
JP2002130008A (en) Exhaust emission control system for internal combustion engine
JP2007077913A (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
JP2000130221A (en) Fuel injection control device of internal combustion engine
JP2001355507A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP4269279B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2009008097A (en) Air fuel ratio control device for internal combustion engine
JP3849529B2 (en) Exhaust gas purification method and apparatus for internal combustion engine
JP2007071090A (en) Control device of internal combustion engine
JP3613664B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP2016223392A (en) Control device for engine
JP2005076520A (en) Vehicular control device
JP2681965B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP2002013429A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060329

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080826

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081008

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090127

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090311

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090519

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090601

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130619

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees