JP3194156B2 - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の空燃比制
御装置に係り、特に触媒体の上流側と下流側とに設けた
第１排気センサと第２排気センサとからの各検出信号に
よって空燃比をフィードバック制御する内燃機関の空燃
比制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の内燃機関においては、排気有害成
分や燃料消費率等の問題の対応策として燃料噴射式の空
燃比制御装置を備えたものがある。

【０００３】この空燃比制御装置は、内燃機関の運転状
態を検出するスロットル開度センサ、機関回転数センサ
等の各種センサからの信号によって内燃機関に供給する
燃料量である噴射量を調整して空燃比を制御するもので
ある。

【０００４】この空燃比制御装置にあっては、内燃機関
の排気通路途中に設けられた触媒体上流側の排気通路に
第１排気センサであるフロントＯ2 センサを設けるとと
もに触媒体下流側の排気通路に第２排気センサであるリ
アＯ2 センサを設け、フロントＯ2センサからの第１検
出信号によって第１フィードバック制御値を求め、この
第１フィードバック制御値によって内燃機関の空燃比を
第１フィードバック制御し、触媒体の劣化状態に応じて
変化するリアＯ2センサからの第２検出信号によって第
２フィードバック制御値を求め、第２フィードバック制
御実施条件が成立したときに第２フィードバック制御値
によってフロントＯ2センサによる第１フィードバック
制御値を補正制御しており、具体的には、例えば、フロ
ントＯ2センサからの第１検出信号で求められる第１フ
ィードバック制御値によって内燃機関の定常運転域に空
燃比を第１フィードバック制御するとともに内燃機関の
定常運転域以外である加減速運転の場合には空燃比をオ
ープン制御し、また、第２フィードバック制御実施条件
が成立したときにリアＯ2 センサからの第２検出信号で
求められる第２フィードバック制御値によって空燃比を
第２フィードバック制御し且つ第１検出信号と第２検出
信号とからフィードバック制御学習値を算出するととも
に第２フィードバック制御実施条件以外の場合には空燃
比をオープン制御している。

【０００５】このような２個のＯ2 センサからの各検出
信号による空燃比制御にあっては、図２１に示す如く、
リアＯ2 センサからの第２検出信号であるリッチ信号・
リーン信号の反転毎に第２フィードバック制御値（ＳＯ
ＸＦＢ）をスキップ補正（ＳRL、ＳLR）し、この第２フ
ィードバック制御値（ＳＯＸＦＢ）の第２フィードバッ
ク制御積分値（量）（ＩRL）を、リッチ信号・リーン信
号の継続時間によって積分補正判定時間である所定時間
（ＴK ）経過毎に判定して補正している。

【０００６】また、フロントＯ2 センサからの第１検出
信号で求められる第１フィードバック制御値（ＯＸＦ
Ｂ）による第１フィードバック制御において、図２２に
示す如く、フロントＯ2 センサからの第１検出信号であ
るリッチ信号・リーン信号の反転遅れ時間（ＤLR、ＤR
L）は、第１フィードバック制御値（ＯＸＦＢ）によ
り、図２３、２４に示すように、フィードバック制御さ
れる。

【０００７】図２３にあっては、触媒体が新品の場合、
フロントＯ2 センサからの第１検出信号の同期時間（Ｔ
FR）とリアＯ2 センサからの第２検出信号の同期時間
（ＴRE）とが異なるが、触媒体が劣化したときは、リア
Ｏ2 センサからの第２検出信号の同期時間（ＴRE）が第
１検出信号の同期時間（ＴFR）に近づくことが明らかで
ある。また、リアＯ2 センサによるフィードバック制御
積分値（量）（ＩRL）は、一定値であり、リアＯ2 セン
サからの第２検出信号であるリッチ信号・リーン信号の
継続時間（ＴR 、ＴL ）によって決定される。

【０００８】また、図２４にあっては、フロントＯ2 セ
ンサからの第１検出信号において、リーン−リッチ反転
遅れ時間（ＤLR）が破線で示されているとともに、リッ
チ−リーン反転遅れ時間（ＤRL）が実線で示されてい
る。

【０００９】リアＯ2 センサからの第２検出信号で求め
られる第２フィードバック制御値による第２フィードバ
ック制御実施条件は、図２５に示す如く、フロントＯ2
センサからの第１検出信号による第１フィードバック制
御中である条件と、内燃機関がアイドリング運転中でな
い条件と、内燃機関の暖気運転終了である条件と、フロ
ントＯ2 センサが故障でない条件と、リアＯ2 センサが
故障でない条件との全ての条件が満足されたときに、成
立する。

【００１０】また、２個のＯ2 センサを備えた空燃比制
御装置としては、例えば、特開昭６１−２３７８５８号
公報に開示されている。この公報に記載のものは、触媒
コンバータの上流側と下流側とにＯ2 センサを夫々設
け、Ｏ2 センサの素子温度が一定値未満のときに空燃比
調整手段における下流側Ｏ2 センサに応じた空燃比調整
を停止し、また、触媒コンバータの温度が一定値未満の
ときに下流側Ｏ2 センサの出力に応じた空燃比調整を停
止し、更に、排気温度が一定値未満のときに下流側Ｏ2
センサの出力に応じた空燃比調整を停止し、更にまた、
冷却水温度が一定値未満のときに下流側Ｏ2 センサの出
力に応じた空燃比調整を停止し、これにより、下流側Ｏ
2 センサの素子温度を直接若しくは間接的に検出して活
性、非活性を正確に判別するものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、２個
のＯ2 センサからの各検出信号による空燃比のフィード
バック制御にあっては、リアＯ2 センサからの第２検出
信号で求められる第２フィードバック制御値による第２
フィードバック制御実施条件が成立すると、加減速運転
等の定常運転域以外の運転域にもリアＯ2 センサによる
第２フィードバック制御を行ってるので、加減速運転時
のリアＯ2 センサからのリッチ信号・リーン信号でもフ
ロントＯ2 センサによる第１フィードバック制御値をフ
ィードバック制御して補正してしまうので、空燃比が徒
に変動され、排気有害成分の発生が増加するという不都
合があった。

【００１２】また、図２６に示す如く、フロントＯ2 セ
ンサからの第１検出信号で求められる第１フィードバッ
ク制御値による第１フィードバック制御を開始した後
に、リアＯ2 センサからの第２検出信号で求められる第
２フィードバック制御値による第２フィードバック制御
の開始を、冷却水温度が低いときに実施すると、リアＯ
2 センサからの第２検出信号による第２フィードバック
制御で排気有害成分の抑制効果が低いため、フロントＯ
2 センサからの第１検出信号による第１フィードバック
制御の開始からリアＯ2 センサからの第２検出信号によ
る第２フィードバック制御の開始までの間に、定常運転
域の空燃比を理論空燃比に維持することが困難となり、
空燃比が徒に変動して排気有害成分の発生が増加すると
いう不都合があった。また、内燃機関の低負荷時又は低
回転時には、空気流量が少なく、内燃機関が不安定な状
態になり、リアＯ2 センサからの第２検出信号の変動が
大きい状態で、リアＯ2 センサからの第２検出信号で求
められる第２フィードバック制御値によって第１フィー
ドバック制御値を補正すると、空燃比が徒に変動して排
気有害成分の発生が増加するという不都合があった。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去するために、内燃機関の排気通路途中
に設けられた触媒体上流側の前記排気通路に第１排気セ
ンサを設けるとともに前記触媒体下流側の前記排気通路
に第２排気センサを設け、前記第１排気センサからの第
１検出信号によって第１フィードバック制御値を求め、
この第１フィードバック制御値によって前記内燃機関の
空燃比を第１フィードバック制御し、前記触媒体の劣化
状態に応じて変化する前記第２排気センサからの第２検
出信号によって第２フィードバック制御値を求め、第２
フィードバック制御実施条件が成立したときに前記第２
フィードバック制御値によって前記第１排気センサによ
る第１フィードバック制御値を補正制御する内燃機関の
空燃比制御装置において、前記内燃機関が低負荷時又は
低回転時には前記第２排気センサの第２フィードバック
制御実施条件を不成立とし、前記第２排気センサの第２
フィードバック制御実施条件が不成立の際には、前記第
１排気センサの第１検出信号と前記第２排気センサの第
２検出信号とから算出される第２フィードバック制御学
習値に基づいて前記第１フィードバック制御状態を補正
する制御手段を設けたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】この発明の構成によれば、内燃機関が低負荷時
又は低回転時には、第２排気センサの第２フィードバッ
ク制御実施条件を不成立とし、第１排気センサの第１検
出信号と第２排気センサの第２検出信号とから算出され
る第２フィードバック制御学習値に基づいて第１フィー
ドバック制御状態を補正することから、内燃機関の不安
定な状態で第２排気センサの第２検出信号で求められる
第２フィードバック値によって第１フィードバック制御
値が補正されるのを回避させ、空燃比を理論空燃比に精
度良く制御して、排気有害成分の発生を低減することが
できる。

【００１５】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
且つ具体的に説明する。図１〜図２０は、この発明の実
施例を示すものである。図１において、２は電子制御式
燃料噴射システムの空燃比制御装置を備えた内燃機関、
４はシリンダブロック、６はシリンダヘッド、８はピス
トン、１０はエアクリーナ、１２は吸気管、１４はスロ
ットルボディ、１６は吸気マニホルド、１８は吸気通
路、２０は排気管、２２は排気通路である。

【００１６】エアクリーナ１０とスロットルボディ１４
間に介設されて第１吸気通路１８−１を形成する吸気管
１２の上流側には、吸気量を測定するエアフローメータ
２４が設けられている。

【００１７】前記エアクリーナ１０上流側には、吸入空
気音を低減させるレゾネータ２６が設けられている。ス
ロットルボディ１４に形成されて前記第１吸気通路１８
−１に連通する第２吸気通路１８−２内には、吸気絞り
弁２８が配設されている。この第２吸気通路１８−２
は、サージタンク３０を介して吸気マニホルド１６に形
成した第３吸気通路１８−３に連通されている。この第
３吸気通路１８−３下流側は、吸気弁３２を介して内燃
機関２の燃焼室３４に連通されている。この燃焼室３４
には、排気弁３６を介して前記排気通路２２が連通され
ている。

【００１８】前記排気管２０には、内燃機関２側から順
次に、ヒータ付の第１排気センサであるフロントＯ2 セ
ンサ３８と触媒体４０とサーモヒューズ４２とが夫々設
けられている。フロントＯ2 センサ３８は、触媒体４０
上流側の排気通路２２に設けられて該排気通路２２内の
酸素濃度を検出し、第１検出信号を出力するものであ
る。

【００１９】前記触媒体４０下流側の排気通路２２に
は、第２排気センサであるリアＯ2 センサ４４が設けら
れている。このリアＯ2 センサ４４は、触媒体４０下流
側の排気通路２２内の酸素濃度を検出し、第２検出信号
を出力するものである。

【００２０】前記吸気マニホルド１６とシリンダヘッド
６との接合部位には、燃焼室３４方向に指向させて燃料
噴射弁４６が装着されている。

【００２１】この燃料噴射弁４６には、燃料タンク４８
内の燃料が圧送される。即ち、燃料タンク４８内の燃料
は、燃料ポンプ５０によって燃料供給通路５２に圧送さ
れ、燃料フィルタ５４で濾過されて燃料分配管５６に至
り、そして燃料圧力調整器５８によって圧力が一定に調
整されて燃料噴射弁４６に送給される。

【００２２】スロットルボディ１４の第２吸気通路１８
−２には、一端側が燃料タンク４８内の上部に連通する
蒸発燃料通路６０の他端側が連通している。この蒸発燃
料通路６０途中には、燃料タンク４８側から順次に、二
方向弁６２とキャニスタ６４とが介設されている。

【００２３】前記吸気絞り弁２８を迂回して第１吸気通
路１８−１とサージタンク３０内とを連通すべく、バイ
パス空気通路６６が設けられている。このバイパス空気
通路６６には、このバイパス空気通路６６を開閉してバ
イパス空気量を調整するアイドル回転数制御弁（ＩＳＣ
バルブ）６８が介設されている。

【００２４】また、スロットルボディ１４には、吸気絞
り弁２８を迂回する補助バイパス空気通路７０が形成さ
れている。この補助バイパス空気通路７０は、補助バイ
パス空気量調整具７２によって開閉されるものである。

【００２５】これにより、前記バイパス空気通路６６と
アイドル回転数制御弁６８と補助バイパス空気通路７０
と補助バイパス空気量調整具７２とにより、アイドル回
転数制御装置７４が構成される。

【００２６】このアイドル回転数制御装置７４は、アイ
ドル回転数制御弁６８により内燃機関２のアイドル回転
数を目標アイドル回転数にフィードバック制御するとと
もに前記吸気絞り弁２８を迂回して前記第１吸気通路１
８−１とサージタンク３０内とを連絡する補助バイパス
空気通路７０に設けた補助バイパス空気量調整具７２に
より前記目標アイドル回転数を調整するものである。

【００２７】前記バイパス空気通路６４途中にサージタ
ンク３０内に連通するエア通路７６が分岐し、このエア
通路７６には、機関冷却水温度等によって作動するエア
バルブ７８が設けられている。エア通路７６とエアバル
ブ７８とによって、エアレギュレータ８０が構成され
る。

【００２８】また、バイパス空気通路６６途中には、サ
ージタンク３０内に連通するパワステ用空気通路８２が
分岐している。このパワステ用空気通路８２には、パワ
ステ用制御弁８４が介設されている。このパワステ用制
御弁８４は、パワステ用スイッチ８６によって作動制御
されるものである。

【００２９】前記内燃機関２で発生したブローバイガス
を吸気系に還流させるべく、内燃機関２のシリンダヘッ
ド６には、サージタンク３０に取付けたＰＣＶ弁８８に
連通する第１ブローバイガス還流通路９０と、第１吸気
通路１８−１に連通する第２ブローバイガス還流通路９
２とが連絡されている。

【００３０】更に、前記吸気絞り弁２８の開度状態を検
出するためにスロットルセンサ９４が設けられていると
ともに、吸気絞り弁２８の急閉を防止するダッシュポッ
ト９６が設けられている。

【００３１】一方、パワーユニット９８に連絡したイグ
ニションコイル１００は、点火機構１０２を構成するデ
ィストリビュータ１０４に連絡している。

【００３２】また、内燃機関２のクランク角度を検出す
べく、クランク角センサ１０６が設けられている。

【００３３】前記内燃機関２のシリンダブロック４に
は、このシリンダブロック４に形成した冷却水通路１０
８内の機関冷却水温度を検出する水温センサ１１０と、
内燃機関２のノック状態を検出するノックセンサ１１２
とが付設されている。

【００３４】前記エアフローメータ２４、フロントＯ2
センサ３８、リアＯ2 センサ４４、燃料噴射弁４６、燃
料ポンプ５０、アイドル回転数制御弁６８、パワステ用
制御弁８４およびパワステ用スイッチ８６、スロットル
センサ９４、パワーユニット９８、クランク角センサ１
０６、水温センサ１１０、ノックセンサ１１２は、制御
手段（エンジンコントロールモジュール；ＥＣＭ）１１
４に連絡している。

【００３５】また、この制御手段１１４には、車速セン
サ１１６と、ダイアグランプ１１８と、ダイアグスイッ
チ１２０と、テストスイッチ１２２と、ヒューズ１２４
及びメインスイッチ１２６を介してバッテリ１２８と、
アラームリレー１３０を介して警告灯１３２とが連絡し
ている。このアラームリレー１３０には、前記サーモヒ
ューズ４２が連絡されている。

【００３６】前記制御手段１１４は、各種センサからの
各種検出信号を入力して内燃機関２を制御するもので、
第１排気センサであるフロントＯ2 センサ３８からの第
１検出信号によって第１フィードバック制御値（ＯＸＦ
Ｂ）を求め（図９参照）、この第１フィードバック制御
値（ＯＸＦＢ）によって内燃機関２の空燃比を第１フィ
ードバック制御し、触媒体４０の劣化状態に応じて変化
する第２排気センサであるリアＯ2 センサ４４からの第
２検出信号によって第２フィードバック制御値（ＳＯＸ
ＦＢ）を求め（図８参照）、第２フィードバック制御実
施条件（図７参照）が成立したときに、第２フィードバ
ック制御値（ＳＯＸＦＢ）によってフロントＯ2 センサ
３８による第１フィードバック制御値（ＯＸＦＢ）を補
正制御し、また、内燃機関２が低負荷時又は低回転時に
は、リアＯ2 センサ４４の第２フィードバック制御実施
条件を不成立とし（図６の第２フィードバック制御不実
施領域Ｎで示す）、リアＯ2 センサ４４の第２フィード
バック制御実施条件が不成立の際には、フロントＯ2 セ
ンサ３８の第１検出信号とリアＯ2 センサ４４の第２検
出信号とから算出される第２フィードバック制御学習値
（ＳＯＸＦＬＡＶ）に基づいて第１フィードバック制御
状態を補正するものである（図１８参照）。内燃機関２
が低負荷時又は低回転時に、リアＯ2 センサ４４の第２
フィードバック制御実施条件を不成立とするのは、内燃
機関２の低負荷時又は低回転時には空気流量が少なく、
内燃機関２が不安定な状態となり、リアＯ2 センサ４４
からの第２検出信号の変動が大きくなるからである。ま
た、第２フィードバック制御学習値（ＳＯＸＦＬＡＶ）
は、図１６、１７に示す如く、第２フィードバック制御
値（ＳＯＸＦＢ）のスキップ毎に前回スキップ直前値と
今回スキップ直前値との相加平均（ＳＯＸＦＢＡＶ）を
算出するとともに、フロントＯ2 センサ３８の第１検出
信号の同期時間（ＴFR）とリアＯ2 センサ４４の第２検
出信号の同期時間（ＴRE）とから触媒体４０の劣化状態
に応じて相加平均数（ｘ）を算出し、相加平均（ＳＯＸ
ＦＢＡＶ）と相加平均数（ｘ）との関係から算出される
ものである。

【００３７】次に、この実施例の作用を、図２〜図５の
フローチャートに基づいて説明する。

【００３８】制御手段１１４にあっては、図２に示す如
く、内燃機関２が始動すると、プログラムがスタートし
（ステップ２０２）、先ず、冷却水温度が第１所定値
（ｔ1）以上か否か、つまり水温≧ｔ1 を判断する（ス
テップ２０４）。このステップ２０４でＮＯの場合に
は、この判断を継続させる。

【００３９】前記ステップ２０４でＹＥＳの場合には、
冷却水温度が第２設定値（ｔ2 ）以上か否か、つまり水
温≧ｔ2 を判断する（ステップ２０６）。

【００４０】このステップ２０６でＹＥＳの場合には、
リアＯ2 センサ４４からの第２検出信号による第２フィ
ードバック制御実施領域の成立要件を、機関回転数、吸
気管圧力、吸入空気量、燃料噴射量等で判定する（ステ
ップ２０８）。つまり、制御手段１１４おいては、図６
の機関回転数と機関負荷とのマップで、第２フィードバ
ック制御実施領域（Ｋ）か第２フィードバック制御不実
施領域（Ｎ）かを判定するとともに、フロントＯ2 セン
サ３８の第１検出信号とリアＯ2 センサ４４の第２検出
信号とから算出される第２フィードバック制御学習値
（ＳＯＸＦＬＡＶ）を、各領域に記憶している。

【００４１】そして、第２フィードバック制御の実施領
域か否かを判断する（ステップ２１０）。

【００４２】このステップ２１０でＹＥＳの場合には、
図７における第２フィードバック制御実施条件が成立し
たか否かを判定する（ステップ２１２）。この第２フィ
ードバック制御実施条件は、図７に示す如く、図６に示
す第２フィードバック実施領域（Ｋ）である条件と、フ
ロントＯ2 センサ３８によるオープン制御から第１フィ
ードバック制御に移行した後に数秒経過している条件
と、内燃機関２がアイドリング運転中でない条件と、冷
却水温度が第２設定値（ｔ2 ）以上である条件と、フロ
ント、リアＯ2 センサ３８、４４が故障でない条件と、
フィードバック制御の補正以外の加速等の補正がない条
件と、内燃機関２が減速運転中でない条件とが全て満足
した場合に成立する。この第２フィードバック制御実施
条件において、フロントＯ2 センサ３８による第１フィ
ードバック制御へ移行してから数秒経過後に第２フィー
ドバック制御を行わせるとしたのは、冷却水温度の低い
ときに第２フィードバック制御を停止して排気有害成分
の低減効果を大きくするためである。

【００４３】次いで、第２フィードバック制御実施条件
が成立したか否かを判断する（ステップ２１４）。

【００４４】このステップ２１４でＹＥＳの場合には、
図３において、リアＯ2 センサ４４からの第２検出信号
による第２フィードバック制御を行う。この第２フィー
ドバック制御にあっては、先ず、フロントＯ2 センサ３
８の第１検知信号の同期時間（ＴFR）の周波数、応答レ
ート、出力電圧比等によって、触媒体４０の劣化状態を
判定し（ステップ３０２）、そして、第２フィードバッ
ク制御が、図８に示すように、リアＯ2 センサ４４から
のリッチ信号・リーン信号の反転毎にスキップ補正（Ｓ
LR、ＳRL）を実施する（ステップ３０４）。

【００４５】即ち、図８にあっては、リアＯ2 センサ４
４からの第２検出信号であるリッチ信号・リーン信号の
反転毎に第２フィードバック制御値（ＳＯＸＦＢ）をス
キップ補正（ＳRL、ＳLR）し、第２フィードバック制御
積分値（ＩRL）を、リッチ信号・リーン信号の継続時間
によって積分補正判定時間である所定時間（ＴK ）経過
毎に判定して補正している。

【００４６】また、フロントＯ2 センサ３８からの第１
検出信号による第１フィードバック制御にあっては、図
９に示す如く、第１検出信号であるリッチ信号・リーン
信号の反転遅れ時間（ＤLR、ＤRL）は、第１フィードバ
ック制御値（ＯＸＦＢ）により、図１０、１１に示すよ
うに、フィードバック制御される。

【００４７】図１０にあっては、触媒体４０が新品の場
合、フロントＯ2 センサ３８からの第１検出信号の同期
時間（ＴFR）とリアＯ2 センサ４４からの第２検出信号
の同期時間（ＴRE）とが異なるが、触媒体４０が劣化し
たときは、リアＯ2 センサ４４からの第２検出信号の同
期時間（ＴRE）が第１検出信号の同期時間（ＴFR）に近
づくことが明らかである。また、リアＯ2 センサ４４に
よるフィードバック制御積分値（量）（ＩRL）は、一定
値であり、リアＯ2 センサ４４からの第２検出信号であ
るリッチ信号・リーン信号の継続時間（ＴR 、ＴL ）に
よって決定される。

【００４８】また、図１１において、触媒体４０の劣化
状態によって所定時間（ＴK ）が変化されるもので、図
８における所定時間（ＴK ）は、図１２〜１４に示す各
補正減量によって補正され、つまり、ＴK ＝ＴK ×（α
1 ＋α2 ＋α3 ）／３の計算で算出され、図１５に示す
値で積分量（積分補正）（ＩRL）を実施する（ステップ
３０６）。

【００４９】即ち、図１２にあっては、冷却水温度に応
じて所定時間（ＴK ）の補正減量（α1 ）が決定されて
いる。図１３にあっては、機関負荷に応じて所定時間
（ＴK）の補正減量（α2 ）が決定されている。図１４
にあっては、触媒温度又は排気温度に応じて所定時間
（ＴK ）の補正減量（α3 ）が決定されている。これに
より、積分補正判定時間である所定時間（ＴK ）は、図
１１〜１４の触媒劣化状態と冷却水温度、機関負荷、触
媒体４０の温度又は排気温度等によって補正される。ま
た、積分補正量（ＩRL）は、図１５に示す如く、触媒体
４０の劣化状態によって補正される。

【００５０】そして、図１６に示すように、リアＯ2 セ
ンサ４４からの第２検出信号による第２フィードバック
制御にあっては、スキップ毎に相加平均（ＳＯＸＦＢＡ
Ｖ）を計算、つまり、ＳＯＸＦＢＡＶ＝Ａ＋Ｂ／２の計
算をする（ステップ３０８）。

【００５１】この相加平均（ＳＯＸＦＢＡＶ）から、図
１６の式（１）で示す如く、第２フィードバック制御学
習値（ＳＯＸＦＬＡＶ）を計算する。この第２フィード
バック制御学習値（ＳＯＸＦＬＡＶ）は、図１７と図１
２〜１４とに示すように、触媒体４０の劣化状態等によ
って相加平均数（ｘ）を変化させる（ステップ３１
０）。つまり、この相加平均数（ｘ）は、所定時間（Ｔ
K ）と同様に、触媒体４０の劣化状態に応じて補正され
る。

【００５２】次いで、フロントＯ2 センサ３８からの第
１検出信号による第１フィードバック制御は、図１８に
示す第２フィードバック制御学習値（ＳＯＸＦＬＡＶ）
によって、図９に示す如き制御される（ステップ３１
２）。

【００５３】この図１８にあっては、リーン−リッチ反
転遅れ時間（ＤLR）が破線で示されているとともに、リ
ッチ−リーン反転遅れ時間（ＤRL）が実線で示されてい
る。

【００５４】そして、この制御は、繰返される（ステッ
プ３１４）。

【００５５】前記ステップ２０６でＮＯの場合には、リ
アＯ2 センサ４４からの第２検出信号によるオープン制
御を行う。このオープン制御にあっては、リアＯ2 セン
サ４４からの第２検出信号による第２フィードバック制
御実施領域は、機関回転数、吸気管圧力、吸入空気量、
燃料噴射量等で、図６において判定される（ステップ４
０２）。

【００５６】そして、第２フィードバック制御の実施領
域か否かを判断する（ステップ４０４）。

【００５７】このステップ４０４でＹＥＳの場合には、
図６の各第２フィードバック制御学習値（ＳＯＸＦＬＡ
Ｖ）に従い、図１８に示す如く、フロントＯ2 センサ３
８による第１フィードバック制御状態の補正を行う（ス
テップ４０６）。この第２フィードバック制御学習値
（ＳＯＸＦＬＡＶ）は、上述の如く、図１６、図１７で
算出されたもので、図７の第２フィードバック制御実施
条件が成立しているときに、図６の各領域に記憶され
る。

【００５８】この補正をした後は、図２のステップ２０
６に戻す。

【００５９】図２のステップ２１０でＮＯ及び図４のス
テップ４０４でＮＯの場合には、リアＯ2 センサ４４か
らの第２検出信号による第２フィードバック制御不実施
領域（Ｎ）のオープン制御を行う。このオープン制御に
あっては、図６の各領域に記憶された第２フィードバッ
ク制御学習値（ＳＯＸＦＬＡＶ）の平均（ＳＯＸＦＴＡ
Ｖ）を算出し、図１８に従って補正を行う（ステップ５
０２）。

【００６０】次いで、その第２フィードバック制御学習
値（ＳＯＸＦＬＡＶ）の平均（ＳＯＸＦＴＡＶ）を、Ｓ
ＯＸＦＴＡＶ→ＳＯＸＦＬＡＶとし（ステップ５０
４）、そして、図２のステップ２０６に戻す。

【００６１】また、図１９、２０に示す如く、内燃機関
２の加減速の判定時、オープン制御から移行した第１フ
ィードバック制御の開始（ｔ1 ）からフィードバック制
御以外の補正量がなくなってから数秒間（ｔｓｅｃ）経
過するまでは、第２フィードバック制御を開始（ｔ2 ）
させない。このとき、第１フィードバック制御が開始し
てから第２フィードバック制御が開始するまでの間にあ
っては、図６に記憶された各第２フィードバック制御学
習値（ＳＯＸＦＬＡＶ）で図１８に従って第１フィード
バック制御状態を補正している。

【００６２】この図６にあっては、第２フィードバック
制御実施領域（Ｋ）と第２フィードバック制御不実施領
域（Ｎ）とに分割され、第２フィードバック制御不実施
領域（Ｎ）を、第２フィードバック制御学習値（ＳＯＸ
ＦＬＡＶ）の平均（ＳＯＸＦＴＡＶ）で、図１８に従っ
て第１フィードバック制御状態を補正する。

【００６３】この結果、内燃機関２の加減速状態等の不
安定要因によって、つまり、図７、図１９のように、加
減速時等のフィードバック制御以外の補正が発生したと
きは、第２フィードバック制御を停止してオープン制御
とし、第１フィードバック制御を動かさないようにし、
定常運転域の空燃比を理論空燃比に安定して維持させ、
排気有害成分の発生を低減し、また、第１フィードバッ
ク制御の開始から第２フィードバック制御が開始される
までの間や、内燃機関２が低負荷時又は低回転時には
（図６の第２フィードバック制御不実施領域Ｎで示
す）、リアＯ2 センサ４４の第２フィードバック制御実
施条件を不成立とし、フロントＯ2 センサ３８の第１検
出信号とリアＯ2 センサ４４の第２検出信号とから算出
される第２フィードバック制御学習値（ＳＯＸＦＬＡ
Ｖ）に基づいて第１フィードバック制御状態を補正する
ので、内燃機関２が不安定な状態におけるリアＯ2 セン
サ４４の第２検出信号によって第１フィードバック制御
を補正することがなく、空燃比を理論空燃比に精度良く
制御し、排気有害成分の発生を低減させることができ、
しかも、図２０に示す如く、第２フィードバック制御の
効果を向上させることができる。

【００６４】

【発明の効果】以上詳細な説明から明らかなようにこの
発明によれば、内燃機関が低負荷時又は低回転時には第
２排気センサの第２フィードバック制御実施条件を不成
立とし、第２排気センサの第２フィードバック制御実施
条件が不成立の際には、第１排気センサの第１検出信号
と第２排気センサの第２検出信号とから算出される第２
フィードバック制御学習値に基づいて第１フィードバッ
ク制御状態を補正する制御手段を設けたことにより、内
燃機関の低負荷時又は低回転時に、第２フィードバック
制御学習値によって第１フィードバック制御を補正制御
するので、空燃比を理論空燃比に精度良く制御させて、
排気有害成分の発生を低減し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関の空燃比制御装置のシステム構成図で
ある。

【図２】空燃比制御の作用を説明するフローチャートで
ある。

【図３】リアＯ2 センサによる第２フィードバック制御
のフローチャートである。

【図４】リアＯ2 センサによるオープン制御のフローチ
ャートである。

【図５】リアＯ2 センサによる第２フィードバック制御
不実施領域におけるオープン制御のフローチャートであ
る。

【図６】リアＯ2 センサによる第２フィードバック制御
実施・不実施の関係を示す図である。

【図７】リアＯ2 センサによる第２フィードバック制御
実施条件を説明する図である。

【図８】リアＯ2 センサからの第２検出信号と第２フィ
ードバック制御値とのタイムチャートである。

【図９】フロントＯ2 センサからの第１検出信号と第１
フィードバック制御値とのタイムチャートである。

【図１０】リアＯ2 センサによる第２フィードバック制
御のタイムチャートである。

【図１１】触媒体の劣化状態を説明する図である。

【図１２】冷却水温度とＴK の補正減量との関係を示す
図である。

【図１３】機関負荷とＴK の補正減量との関係を示す図
である。

【図１４】触媒体温度、排気温度とＴK の補正減量との
関係を示す図である。

【図１５】触媒体の劣化状態とフィードバック制御積分
値（量）との関係を示す図である。

【図１６】リアＯ2 センサによる第２フィードバック制
御における学習制御を説明する図である。

【図１７】触媒体の劣化状態と相加平均数との関係を示
す図である。

【図１８】第２フィードバック制御学習値とリッチ／リ
ーン反転遅れ時間との関係を示す図である。

【図１９】リアＯ2 センサによるフィードバック制御
で、第２フィードバック制御を第１フィードバック制御
開始から遅らせるタイムチャートである。

【図２０】リアＯ2 センサによる第２フィードバック制
御の効果を示すタイムチャートである。

【図２１】従来におけるリアＯ2 センサからの第２検出
信号のタイムチャートである。

【図２２】従来におけるフロントＯ2 センサからの第１
検出信号のタイムチャートである。

【図２３】従来におけるリアＯ2 センサによるフィード
バック制御のタイムチャートである。

【図２４】従来におけるフィードバック制御値とリッチ
／リーン反転遅れ時間との関係を示す図である。

【図２５】従来におけるリアＯ2 センサによる第２フィ
ードバック制御実施条件を説明する図である。

【図２６】従来において第２フィードバック制御を低温
で開始する場合のタイムチャートである。

【符号の説明】

２ 内燃機関 ２２ 排気通路 ３８ フロントＯ2 センサ ４０ 触媒体 ４４ リアＯ2 センサ １１２ 水温センサ １１４ 制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−27138（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−27139（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−219845（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−36943（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−157254（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−117139（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−113554（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−232346（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−192827（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−229944（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−237858（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気通路途中に設けられた触
   媒体上流側の前記排気通路に第１排気センサを設けると
   ともに前記触媒体下流側の前記排気通路に第２排気セン
   サを設け、前記第１排気センサからの第１検出信号によ
   って第１フィードバック制御値を求め、この第１フィー
   ドバック制御値によって前記内燃機関の空燃比を第１フ
   ィードバック制御し、前記触媒体の劣化状態に応じて変
   化する前記第２排気センサからの第２検出信号によって
   第２フィードバック制御値を求め、第２フィードバック
   制御実施条件が成立したときに前記第２フィードバック
   制御値によって前記第１排気センサによる第１フィード
   バック制御値を補正制御する内燃機関の空燃比制御装置
   において、前記内燃機関が低負荷時又は低回転時には前
   記第２排気センサの第２フィードバック制御実施条件を
   不成立とし、前記第２排気センサの第２フィードバック
   制御実施条件が不成立の際には、前記第１排気センサの
   第１検出信号と前記第２排気センサの第２検出信号とか
   ら算出される第２フィードバック制御学習値に基づいて
   前記第１フィードバック制御状態を補正する制御手段を
   設けたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。