JPH0617660B2 - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
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- JPH0617660B2 JPH0617660B2 JP7117585A JP7117585A JPH0617660B2 JP H0617660 B2 JPH0617660 B2 JP H0617660B2 JP 7117585 A JP7117585 A JP 7117585A JP 7117585 A JP7117585 A JP 7117585A JP H0617660 B2 JPH0617660 B2 JP H0617660B2
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- Japan
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- air
- fuel ratio
- engine
- deceleration
- internal combustion
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は触媒コンバータの上流側および下流側に空燃比
センサ（本明細書では、酸素濃度センサ（Ｏ２セン
サ））を設け、上流側Ｏ２センサによる空燃比フィード
バック制御に加えて下流側のＯ２センサによる空燃比フ
ィードバック制御を行う内燃機関の空燃比制御装置に関
する。
センサ（本明細書では、酸素濃度センサ（Ｏ２セン
サ））を設け、上流側Ｏ２センサによる空燃比フィード
バック制御に加えて下流側のＯ２センサによる空燃比フ
ィードバック制御を行う内燃機関の空燃比制御装置に関
する。
一般に、機関の吸入空気量（もしくは吸入空気圧）およ
び回転速度に応じて燃料噴射弁の基本噴射量を演算し、
機関の排気ガス中の特定成分たとえば酸素成分の濃度を
検出するＯ２センサの検出信号にもとづいて演算された
空燃比補正係数FAFに応じて前記基本噴射量を補正し、
この補正された噴射量に応じて実際に供給される燃料量
を制御する。この制御を繰返して最終的に機関の空燃比
を所定範囲内に収束させる。このような空燃比フィード
バック制御により、空燃比を理論空燃比近傍の非常に狭
い範囲内に制御できるので、排気系に設けられた三元触
媒コンバータ、すなわち、排気ガス中に含まれるCO，H
C，NOxの３つの有害成分を同時に浄化する触媒コンバー
タの浄化能力を高く保持できる。
び回転速度に応じて燃料噴射弁の基本噴射量を演算し、
機関の排気ガス中の特定成分たとえば酸素成分の濃度を
検出するＯ２センサの検出信号にもとづいて演算された
空燃比補正係数FAFに応じて前記基本噴射量を補正し、
この補正された噴射量に応じて実際に供給される燃料量
を制御する。この制御を繰返して最終的に機関の空燃比
を所定範囲内に収束させる。このような空燃比フィード
バック制御により、空燃比を理論空燃比近傍の非常に狭
い範囲内に制御できるので、排気系に設けられた三元触
媒コンバータ、すなわち、排気ガス中に含まれるCO，H
C，NOxの３つの有害成分を同時に浄化する触媒コンバー
タの浄化能力を高く保持できる。
上述の空燃比フィードバック制御（シングルＯ２センサ
システム）では、酸素濃度を検出するＯ２センサをでき
るだけ燃焼室に近い排気系の個所、すなわち触媒コンバ
ータより上流である排気マニホールドの集合部分に設け
ているが、Ｏ２センサの出力特性のばらつきのために空
燃比の制御精度の改善に支障が生じている。Ｏ２センサ
の出力特性のばらつきの原因を列挙すると、次の通りで
ある。
システム）では、酸素濃度を検出するＯ２センサをでき
るだけ燃焼室に近い排気系の個所、すなわち触媒コンバ
ータより上流である排気マニホールドの集合部分に設け
ているが、Ｏ２センサの出力特性のばらつきのために空
燃比の制御精度の改善に支障が生じている。Ｏ２センサ
の出力特性のばらつきの原因を列挙すると、次の通りで
ある。
(1)Ｏ２センサ自体の個体差、 (2)燃料噴射弁および排気ガス再循環弁等の部品の機関
への組付け位置の公差によるＯ２センサの個所における
排気ガスの混合の不均一、 (3)Ｏ２センサの出力特性の経時あるいは経年的な変
化。
への組付け位置の公差によるＯ２センサの個所における
排気ガスの混合の不均一、 (3)Ｏ２センサの出力特性の経時あるいは経年的な変
化。
また、Ｏ２センサ以外では、燃料噴射弁、排気ガス再循
環量、タペットクリアランス等の機関状態の経時的ある
いは経年的な変化、製造ばらつきによる排気ガスの混合
の不均一性が変化および拡大することがある。
環量、タペットクリアランス等の機関状態の経時的ある
いは経年的な変化、製造ばらつきによる排気ガスの混合
の不均一性が変化および拡大することがある。
かかるＯ２センサの出力特性のばらつき、および部品の
ばらつき、経時もしくは経年変化を補償するために、触
媒コンバータの下流側に第２のＯ２センサを設け、これ
により、触媒コンバータ上流側のＯ２センサによる空燃
比フィードバック制御に加え、下流側Ｏ２センサによる
空燃比フィードバック制御を行うダブルＯ２センサシス
テムは既に提案されている。たとえば、上流側Ｏ２セン
サの出力に応じて第１の空燃比補正係数FAF1を演算する
と共に、下流側Ｏ２センサの出力に応じて第２の空燃比
補正係数FAF2を演算し、これら２つの空燃比補正係数FA
F1，FAF2より基本噴射量を補正する。あるいは、下流側
Ｏ２センサの出力により触媒コンバータ上流側のＯ２セ
ンサによる空燃比フィードバック制御定数、たとえば、
積分制御定数、上流側Ｏ２センサの出力電圧の比較電圧
（参照：特開昭55−37562号公報）、遅延時間（参照：
特開昭55−37562号公報、特開昭58−72647号号公報）を
補正する。
ばらつき、経時もしくは経年変化を補償するために、触
媒コンバータの下流側に第２のＯ２センサを設け、これ
により、触媒コンバータ上流側のＯ２センサによる空燃
比フィードバック制御に加え、下流側Ｏ２センサによる
空燃比フィードバック制御を行うダブルＯ２センサシス
テムは既に提案されている。たとえば、上流側Ｏ２セン
サの出力に応じて第１の空燃比補正係数FAF1を演算する
と共に、下流側Ｏ２センサの出力に応じて第２の空燃比
補正係数FAF2を演算し、これら２つの空燃比補正係数FA
F1，FAF2より基本噴射量を補正する。あるいは、下流側
Ｏ２センサの出力により触媒コンバータ上流側のＯ２セ
ンサによる空燃比フィードバック制御定数、たとえば、
積分制御定数、上流側Ｏ２センサの出力電圧の比較電圧
（参照：特開昭55−37562号公報）、遅延時間（参照：
特開昭55−37562号公報、特開昭58−72647号号公報）を
補正する。
上述のダフルＯ２センサシステムにおいては、触媒コン
バータの下流側に設けられたＯ２センサは、上流側Ｏ２
センサに比較して、低い応答速度を有するものの、次の
理由により出力特性のばらつきが小さいという利点を有
している。
バータの下流側に設けられたＯ２センサは、上流側Ｏ２
センサに比較して、低い応答速度を有するものの、次の
理由により出力特性のばらつきが小さいという利点を有
している。
(1)触媒コンバータの下流では、排気温が低いので熱的
影響が少ない。
影響が少ない。
(2)触媒コンバータの下流では、種々の毒が触媒にトラ
ップされているので下流側Ｏ２センサの被毒量は少な
い。
ップされているので下流側Ｏ２センサの被毒量は少な
い。
(3)触媒コンバータの下流では、排気ガスは十分に混合
されており、しかも、排気ガス中の酸素濃度は平衡状態
に近い値になっている。
されており、しかも、排気ガス中の酸素濃度は平衡状態
に近い値になっている。
従って、ダブルＯ２センサシステムにより、上流側Ｏ２
センサの出力特性のばらつきを下流側Ｏ２センサにより
吸収できる。実際に、第２図に示すように、シングルＯ
２センサシステムでは、Ｏ２センサの出力特性が悪化し
た場合には、排気エミッション特性に直接影響するのに
対し、ダブルＯ２センサシステムでは、上流側Ｏ２セン
サの出力特性が悪化しても、排気エミッション特性は悪
化しない。
センサの出力特性のばらつきを下流側Ｏ２センサにより
吸収できる。実際に、第２図に示すように、シングルＯ
２センサシステムでは、Ｏ２センサの出力特性が悪化し
た場合には、排気エミッション特性に直接影響するのに
対し、ダブルＯ２センサシステムでは、上流側Ｏ２セン
サの出力特性が悪化しても、排気エミッション特性は悪
化しない。
しかしながら、上述のダブルＯ２センサシステムにおい
ては、減速時には、燃費低減、触媒の保護、有害排気ガ
ス低減のために、理論空燃比以外の空燃比たとえばリー
ン側となるように設定されており（燃料カット中も含
む）、この時、下流側Ｏ２センサの出力に応じて補正量
をフィードバック制御し、あるいは下流側Ｏ２センサ出
力に応じた補正量を更新してしまうと、リッチあるいは
リーン過補正となり、エミッションが悪化し、また再加
速時等にはさらに傾向が増大する。つまり、上流側Ｏ２
センサが劣化等により理論空燃比でもリーン信号を出力
する場合、通常走行時はこのダブルＯ２センサシステム
が有効に働き好ましいのであるが、機関が減速状態に入
り、その時の空燃比がリーンに設定してある機関では、
下流側Ｏ２センサは上流側Ｏ２センサのずれを補償する
という本来の機能を失い、せっかくの減速時の設定空燃
比を理論空燃比側に制御してしまい、エミッションが悪
化するという問題点がある。さらに、再加速時には下流
側Ｏ２センサ出力により減速時に求められてきた補正量
が大きくリッチ側にするようになってしまっていること
に加え、上流側Ｏ２センサの出力によってもリッチ側へ
制御されるのでより多くのHC，COエミションが排出され
てしまうという問題点がある。
ては、減速時には、燃費低減、触媒の保護、有害排気ガ
ス低減のために、理論空燃比以外の空燃比たとえばリー
ン側となるように設定されており（燃料カット中も含
む）、この時、下流側Ｏ２センサの出力に応じて補正量
をフィードバック制御し、あるいは下流側Ｏ２センサ出
力に応じた補正量を更新してしまうと、リッチあるいは
リーン過補正となり、エミッションが悪化し、また再加
速時等にはさらに傾向が増大する。つまり、上流側Ｏ２
センサが劣化等により理論空燃比でもリーン信号を出力
する場合、通常走行時はこのダブルＯ２センサシステム
が有効に働き好ましいのであるが、機関が減速状態に入
り、その時の空燃比がリーンに設定してある機関では、
下流側Ｏ２センサは上流側Ｏ２センサのずれを補償する
という本来の機能を失い、せっかくの減速時の設定空燃
比を理論空燃比側に制御してしまい、エミッションが悪
化するという問題点がある。さらに、再加速時には下流
側Ｏ２センサ出力により減速時に求められてきた補正量
が大きくリッチ側にするようになってしまっていること
に加え、上流側Ｏ２センサの出力によってもリッチ側へ
制御されるのでより多くのHC，COエミションが排出され
てしまうという問題点がある。
本発明の目的は、減速による過補正を解消して再加速時
のHC，COエミッションの悪化を防止したダブル空燃比セ
ンサ（Ｏ２センサ）システムを提供することにあり、そ
の手段は第１Ａ図，第１Ｂ図に示される。なお、本発明
は、上述のごとく、減速時に理論空燃比以外の空燃比で
運転される機関に適用される。
のHC，COエミッションの悪化を防止したダブル空燃比セ
ンサ（Ｏ２センサ）システムを提供することにあり、そ
の手段は第１Ａ図，第１Ｂ図に示される。なお、本発明
は、上述のごとく、減速時に理論空燃比以外の空燃比で
運転される機関に適用される。
第１Ａ図は２つの空燃比補正量を導入したダブル空燃比
センサシステムを示す。第１Ａ図において、排気ガス中
の特性成分濃度を検出する第１，第２の空燃比センサが
内燃機関の排気系に設けられた排気ガス浄化のための触
媒コンバータの上流側，下流側に、それぞれ、設けられ
ている。減速判別手段は機関が減速状態か非減速状態か
を判別する。この結果、第１の空燃比補正量演算手段
は、上流側（第１の）空燃比センサの出力Ｖ１に応じて
第１の空燃比補正量FAF1を演算する。また、機関が非減
速状態のときに、第２の空燃比補正量演算手段は、下流
側（第２の）空燃比センサの出力Ｖ２に応じて第２の空
燃比補正量FAF2を演算し、その際、演算された第２の空
燃比補正量FAF2は記憶手段に記憶される。そして、空燃
比調整手段は、機関が非減速状態のときに第２の空燃比
補正量演算手段からの第２の空燃比補正量FAF2と前記第
１の空燃比補正量演算手段からの第１の空燃比補正量FA
F1に応じて機関の空燃比を調整し、機関が減速状態のと
きに記憶手段からの第２の空燃比補正量FAF2′と前記第
１の空燃比補正量演算手段からの第１の空燃比補正量FA
F1に応じて機関の空燃比を調整するものである。
センサシステムを示す。第１Ａ図において、排気ガス中
の特性成分濃度を検出する第１，第２の空燃比センサが
内燃機関の排気系に設けられた排気ガス浄化のための触
媒コンバータの上流側，下流側に、それぞれ、設けられ
ている。減速判別手段は機関が減速状態か非減速状態か
を判別する。この結果、第１の空燃比補正量演算手段
は、上流側（第１の）空燃比センサの出力Ｖ１に応じて
第１の空燃比補正量FAF1を演算する。また、機関が非減
速状態のときに、第２の空燃比補正量演算手段は、下流
側（第２の）空燃比センサの出力Ｖ２に応じて第２の空
燃比補正量FAF2を演算し、その際、演算された第２の空
燃比補正量FAF2は記憶手段に記憶される。そして、空燃
比調整手段は、機関が非減速状態のときに第２の空燃比
補正量演算手段からの第２の空燃比補正量FAF2と前記第
１の空燃比補正量演算手段からの第１の空燃比補正量FA
F1に応じて機関の空燃比を調整し、機関が減速状態のと
きに記憶手段からの第２の空燃比補正量FAF2′と前記第
１の空燃比補正量演算手段からの第１の空燃比補正量FA
F1に応じて機関の空燃比を調整するものである。
第１Ｂ図は空燃比フィードバック制御に関与する定数を
補正するダブル空燃比センサシステムを示す。第１Ｂ図
においては、第１Ａ図の場合と同様に、第１，第２の空
燃比センサ、および減速判別手段が設けられている。機
関が非減速状態のときに、制御定数演算手段は第２は空
燃比センサの出力Ｖ２に応じて空燃比フィードバック制
御に関与する定数を演算し、その際、演算された空燃比
フィードバック制御に関与する定数は記憶手段に記憶さ
れる。空燃比補正量演算手段は、機関の非減速状態のと
きに制御定数演算手段からの空燃比フィードバック制御
に関与する定数を用い、第１の空燃比センサの出力Ｖ１
に応じて空燃比補正量FAFを演算し、機関の減速状態の
ときに前記記憶手段からの空燃比フィードバック制御に
関与する定数を用い第１の空燃比センサの出力Ｖ１に応
じて空燃比補正量FAFを演算する。そして、空燃比調整
手段は空燃比補正量FAFに応じて前記機関の空燃比を調
整するものである。
補正するダブル空燃比センサシステムを示す。第１Ｂ図
においては、第１Ａ図の場合と同様に、第１，第２の空
燃比センサ、および減速判別手段が設けられている。機
関が非減速状態のときに、制御定数演算手段は第２は空
燃比センサの出力Ｖ２に応じて空燃比フィードバック制
御に関与する定数を演算し、その際、演算された空燃比
フィードバック制御に関与する定数は記憶手段に記憶さ
れる。空燃比補正量演算手段は、機関の非減速状態のと
きに制御定数演算手段からの空燃比フィードバック制御
に関与する定数を用い、第１の空燃比センサの出力Ｖ１
に応じて空燃比補正量FAFを演算し、機関の減速状態の
ときに前記記憶手段からの空燃比フィードバック制御に
関与する定数を用い第１の空燃比センサの出力Ｖ１に応
じて空燃比補正量FAFを演算する。そして、空燃比調整
手段は空燃比補正量FAFに応じて前記機関の空燃比を調
整するものである。
上述の手段よれば、減速時には下流側空燃比センサによ
る空燃比フィードバック制御が停止され、つまり、過補
正は停止され、従って、再加速時の空燃比は適正とな
る。
る空燃比フィードバック制御が停止され、つまり、過補
正は停止され、従って、再加速時の空燃比は適正とな
る。
以下、図面により本発明の実施例を説明する。
第３図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概要図である。第３図において、機関本
体１の吸気通路２にはエアフローメータ３が設けられて
いる。エアフローメータ３は吸入空気量を直接計測する
ものであって、ポテンショメータを内臓して吸入空気量
に比例したアナログ電圧の出力信号を発生する。この出
力信号は制御回路１０のマルチプレクサ内臓Ａ／Ｄ変換
器101に供給されている。また、機関の吸気通路２のス
ロットル弁４には、スロットル弁４が全閉か否かを検出
するアイドルスイッチ５が設けられている。アイドルス
イッチ５の出力ＬＬは制御回路１０の入出力インターフ
ェイス102に供給される。ディストリビュータ６には、
その軸がたとえばクラク角に換算して720゜毎に基準位置
検出用パルス信号を発生するクランク角センサ７および
クランク角に換算して３０°毎に基準位置検出用パルス
信号を発生するクランク角センサ８が設けられている。
これらクランク角センサ７，８はパルス信号は制御回路
１０の入出力インターフェイス102に供給され、このう
ち、クランク角センサ８の出力はCPU103の割込み端子に
供給される。
施例を示す全体概要図である。第３図において、機関本
体１の吸気通路２にはエアフローメータ３が設けられて
いる。エアフローメータ３は吸入空気量を直接計測する
ものであって、ポテンショメータを内臓して吸入空気量
に比例したアナログ電圧の出力信号を発生する。この出
力信号は制御回路１０のマルチプレクサ内臓Ａ／Ｄ変換
器101に供給されている。また、機関の吸気通路２のス
ロットル弁４には、スロットル弁４が全閉か否かを検出
するアイドルスイッチ５が設けられている。アイドルス
イッチ５の出力ＬＬは制御回路１０の入出力インターフ
ェイス102に供給される。ディストリビュータ６には、
その軸がたとえばクラク角に換算して720゜毎に基準位置
検出用パルス信号を発生するクランク角センサ７および
クランク角に換算して３０°毎に基準位置検出用パルス
信号を発生するクランク角センサ８が設けられている。
これらクランク角センサ７，８はパルス信号は制御回路
１０の入出力インターフェイス102に供給され、このう
ち、クランク角センサ８の出力はCPU103の割込み端子に
供給される。
さらに、吸気通路２には角気筒毎に燃料供給系から加圧
燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴射弁９が設け
られている。
燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴射弁９が設け
られている。
また、機関本体１のシリンダブロックのウォータジャケ
ット９′には冷却水の温度を検出するための水温センサ
１１が設けられている。水温センサ１１は冷却水の温度
THWに応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この
出力もＡ／Ｄ変換器101に供給されている。
ット９′には冷却水の温度を検出するための水温センサ
１１が設けられている。水温センサ１１は冷却水の温度
THWに応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この
出力もＡ／Ｄ変換器101に供給されている。
排気マニホールド１３より下流の排気系には排気ガス中
の３つの有害成分HC，CO，NOxを同時に浄化する三元触
媒を収容する触媒コンバータ１２が設けられている。
の３つの有害成分HC，CO，NOxを同時に浄化する三元触
媒を収容する触媒コンバータ１２が設けられている。
排気マニホールド１３には、すなわち触媒コンバータ１
４の上流側には、第１のＯ２センサ１５が設けられ、触
媒コンバータ１４の下流側の排気管１６には第２のＯ２
センサ１７が設けられている。Ｏ２センサ15,17は排気
ガス中の酸素成分濃度に応じた電気信号を発生する。す
なわち、Ｏ２センサ15,17は空燃比が理論空燃比に対し
てリーン側かリッチ側かに応じて異なる出力電圧を制御
回路１０のＡ／Ｄ変換器101に発生する。１８は車速セ
ンサであって、リードスイッチ18aおよび永久磁石18bに
よって構成されている。すなわち、永久磁石18bがスピ
ードメータケーブルによって回転されると、リードスイ
ッチ18aがオン，オフ動作を行い、この結果、車速に比
例した周波数のパルス信号が制御回路１０の車速形成回
路111に送られる。車速形成回路111はパルス信号の周波
数に反比例したディジタル値すなわち車速に反比例した
ディジタル値の信号を発生する。
４の上流側には、第１のＯ２センサ１５が設けられ、触
媒コンバータ１４の下流側の排気管１６には第２のＯ２
センサ１７が設けられている。Ｏ２センサ15,17は排気
ガス中の酸素成分濃度に応じた電気信号を発生する。す
なわち、Ｏ２センサ15,17は空燃比が理論空燃比に対し
てリーン側かリッチ側かに応じて異なる出力電圧を制御
回路１０のＡ／Ｄ変換器101に発生する。１８は車速セ
ンサであって、リードスイッチ18aおよび永久磁石18bに
よって構成されている。すなわち、永久磁石18bがスピ
ードメータケーブルによって回転されると、リードスイ
ッチ18aがオン，オフ動作を行い、この結果、車速に比
例した周波数のパルス信号が制御回路１０の車速形成回
路111に送られる。車速形成回路111はパルス信号の周波
数に反比例したディジタル値すなわち車速に反比例した
ディジタル値の信号を発生する。
制御回路１０は、たとえばマイクロコンピュータとして
構成され、Ａ／Ｄ変換器101，入出力インターフェイス1
02、CPU103、車速形成回路111の外に、ROM104、RAM10
5、バックアップRAM106、クロック発生回路107等が設け
られている。なお、バックアップRAM106はバッテリ（図
示せず）に直結されており、従って、イグニッションス
イッチ（図示せず）がオフとなっても、バックアップRA
M106の記憶内容は消滅しない。
構成され、Ａ／Ｄ変換器101，入出力インターフェイス1
02、CPU103、車速形成回路111の外に、ROM104、RAM10
5、バックアップRAM106、クロック発生回路107等が設け
られている。なお、バックアップRAM106はバッテリ（図
示せず）に直結されており、従って、イグニッションス
イッチ（図示せず）がオフとなっても、バックアップRA
M106の記憶内容は消滅しない。
また、制御回路１０において、ダウンカウンタ108、フ
リップフロップ109、および駆動回路110は燃料噴射弁７
を制御するためのものである。すなわち、後述のルーチ
ンにおいて、燃料噴射量TAUが演算されると、燃料噴射
量TAUがダウンカウンタ108にプリセットされると共にフ
リップフロップ109もセットされる。この結果、駆動回
路110が燃料噴射弁７の付勢を開始する。他方、ダウン
カウンタ108がクロック信号（図示せず）を計数して最
後にそのキャリアウト端子が“１”レベルとなったとき
に、フリップフロップ109がリセットされて駆動回路110
は燃料噴射弁７の付勢を停止する。つまり、上述の燃料
噴射量TAUだけ燃料噴射弁７を付勢され、従って、燃料
噴射量TAUに応じた量の燃料が機関本体１の燃焼室に送
り込まれることになる。
リップフロップ109、および駆動回路110は燃料噴射弁７
を制御するためのものである。すなわち、後述のルーチ
ンにおいて、燃料噴射量TAUが演算されると、燃料噴射
量TAUがダウンカウンタ108にプリセットされると共にフ
リップフロップ109もセットされる。この結果、駆動回
路110が燃料噴射弁７の付勢を開始する。他方、ダウン
カウンタ108がクロック信号（図示せず）を計数して最
後にそのキャリアウト端子が“１”レベルとなったとき
に、フリップフロップ109がリセットされて駆動回路110
は燃料噴射弁７の付勢を停止する。つまり、上述の燃料
噴射量TAUだけ燃料噴射弁７を付勢され、従って、燃料
噴射量TAUに応じた量の燃料が機関本体１の燃焼室に送
り込まれることになる。
なお、CPU103の割込み発生は、Ａ／Ｄ変換器101のＡ／
Ｄ変換終了時、入出力インターフェイス102がクランク
角センサ６のパルス信号を受信した時、クロック発生回
路107からの割込信号を受信した時、等である。
Ｄ変換終了時、入出力インターフェイス102がクランク
角センサ６のパルス信号を受信した時、クロック発生回
路107からの割込信号を受信した時、等である。
エアフローメータ３の吸入空気量データＱおよび冷却水
温データTHWは所定時間毎に実行されるＡ／Ｄ変換ルー
チンによって取込まれてRAM105の所定領域に格納され
る。つまり、RAM105におけるデータＱおよびTHWは所定
時間毎に更新されている。また、回転速度データＮｅは
クランク角センサ６の３０°ＣＡ毎に割込みによって演
算されてRAM105の所定領域に格納される。
温データTHWは所定時間毎に実行されるＡ／Ｄ変換ルー
チンによって取込まれてRAM105の所定領域に格納され
る。つまり、RAM105におけるデータＱおよびTHWは所定
時間毎に更新されている。また、回転速度データＮｅは
クランク角センサ６の３０°ＣＡ毎に割込みによって演
算されてRAM105の所定領域に格納される。
以下、第３図の制御回路の動作を説明する。
第４図，第５Ａ図，第５Ｂ図，第６図，第７図は本発明
を２つの空燃比補正係数FAF1，FAF2を導入したダブルＯ
２センサシステムに適用した一例を示す。
を２つの空燃比補正係数FAF1，FAF2を導入したダブルＯ
２センサシステムに適用した一例を示す。
第４図は上流側Ｏ２センサの出力にもとづいて第１の空
年比補正係数FAF1を演算する第１の空燃比フィードバッ
ク制御ルーチンであって、所定時間たとえば４ms毎に実
行される。ステップ401では、上流側Ｏ２センサ１５に
よる空燃比の閉ループ（フィードバック）条件が成立し
ているか否かを判別する。機関始動中、始動後の燃料増
量動作中、暖機増量動作中、パワー増量動作中、リーン
制御中、上流側Ｏ２センサ不活性状態時等はいずれも閉
ループ条件が不成立であり、その他の場合が閉ループ条
件成立である。なお、上流側Ｏ２センサの活性／不活性
状態の判別はRAM105より水温データTHWを読出して一旦T
HW≧７０℃になったか否かを判別するかあるいは上流側
Ｏ２センサの出力レベルが一度上下したか否かを判別す
ることによって行われる。閉ループ条件が不成立のとき
には、ステップ409に進み、FAF1を1.0とし、閉ループ条
件であればステップ402へ進み、空燃比フィードバック
補正を行う。
年比補正係数FAF1を演算する第１の空燃比フィードバッ
ク制御ルーチンであって、所定時間たとえば４ms毎に実
行される。ステップ401では、上流側Ｏ２センサ１５に
よる空燃比の閉ループ（フィードバック）条件が成立し
ているか否かを判別する。機関始動中、始動後の燃料増
量動作中、暖機増量動作中、パワー増量動作中、リーン
制御中、上流側Ｏ２センサ不活性状態時等はいずれも閉
ループ条件が不成立であり、その他の場合が閉ループ条
件成立である。なお、上流側Ｏ２センサの活性／不活性
状態の判別はRAM105より水温データTHWを読出して一旦T
HW≧７０℃になったか否かを判別するかあるいは上流側
Ｏ２センサの出力レベルが一度上下したか否かを判別す
ることによって行われる。閉ループ条件が不成立のとき
には、ステップ409に進み、FAF1を1.0とし、閉ループ条
件であればステップ402へ進み、空燃比フィードバック
補正を行う。
ステップ402では、上流側Ｏ２センサ１５の出力電圧Ｖ
１をＡ／Ｄ変換して取込み、Ｖ１が比較電圧ＶR1たとえ
ば0.45Ｖ以下か否かを判別する。つまり、空燃比がリッ
チかリーンか否かを判別する。リーン（Ｖ１≦ＶR1）の
ときには、ステップ403にて最初のリーンか否かを判別
し、つまり、リッチからリーンへの変化点か否かを判別
する。
１をＡ／Ｄ変換して取込み、Ｖ１が比較電圧ＶR1たとえ
ば0.45Ｖ以下か否かを判別する。つまり、空燃比がリッ
チかリーンか否かを判別する。リーン（Ｖ１≦ＶR1）の
ときには、ステップ403にて最初のリーンか否かを判別
し、つまり、リッチからリーンへの変化点か否かを判別
する。
この結果、最初のリーンであればステップ404にてFAF1
←FAF1＋Ａとスキップ的に増大させ、それ以外はステッ
プ405にてFAF1を一定値ａだけ増大させる。すなわち、
ステップ405はリーン信号が出力されている場合に燃料
噴射量を徐々に増大させるべく積分処理を行うものであ
る。このルーチンが繰返して実行されることによりFAF1
はａずつ増大せしめられる。なお、スキップ量Ａはａよ
り十分大きく設定される。すなわちＡ>>aである。
←FAF1＋Ａとスキップ的に増大させ、それ以外はステッ
プ405にてFAF1を一定値ａだけ増大させる。すなわち、
ステップ405はリーン信号が出力されている場合に燃料
噴射量を徐々に増大させるべく積分処理を行うものであ
る。このルーチンが繰返して実行されることによりFAF1
はａずつ増大せしめられる。なお、スキップ量Ａはａよ
り十分大きく設定される。すなわちＡ>>aである。
他方、ステップ402にて、Ｖ１＞ＶR1と判別されたとき
には、ステップ406にて最初のリッチか否かを判別し、
つまり、リーンからリッチへの変化点か否かを判別す
る。この結果、最初のリッチであればステップ407にてF
AF1←FAF1−Ａとスキップ的に減少させ、それ以外は、
ステップ408にてFAF1を一定値ａだけ減少させる。すな
わち、ステップ408はリッチ信号が出力されている場合
に燃料噴射量を徐々に減少させるべく積分処理を行うも
のである。このルーチンが繰返して実行されることによ
りFAF1はａずつ減少せしめられる。
には、ステップ406にて最初のリッチか否かを判別し、
つまり、リーンからリッチへの変化点か否かを判別す
る。この結果、最初のリッチであればステップ407にてF
AF1←FAF1−Ａとスキップ的に減少させ、それ以外は、
ステップ408にてFAF1を一定値ａだけ減少させる。すな
わち、ステップ408はリッチ信号が出力されている場合
に燃料噴射量を徐々に減少させるべく積分処理を行うも
のである。このルーチンが繰返して実行されることによ
りFAF1はａずつ減少せしめられる。
ステップ404,405,407,408にて最終的に求められた第１
の空燃比補正係数FAF1は最大値1.2および最小値0.8によ
りガードされ、これにより、何らかの原因で空燃比補正
計数FAF1が大きくなり過ぎ、もしくは小さくなり過ぎた
場合に、その値で機関の空燃比を制御してオーバリッ
チ、オーバリーンになるのを防ぐ。
の空燃比補正係数FAF1は最大値1.2および最小値0.8によ
りガードされ、これにより、何らかの原因で空燃比補正
計数FAF1が大きくなり過ぎ、もしくは小さくなり過ぎた
場合に、その値で機関の空燃比を制御してオーバリッ
チ、オーバリーンになるのを防ぐ。
上述のごとく演算されたFAF1はRAM105に格納された後に
ステップ410にてこのルーチンは終了する。
ステップ410にてこのルーチンは終了する。
第５Ａ図は下流側Ｏ２センサの出力にもとづいて第２の
空燃比補正係数FAF2を演算する第２の空燃比フィードバ
ック制御ルーチンであって、所定時間たとえば１ｓ毎に
実行される。ステップ501では、下流側Ｏ２センサ１７
による閉ループ条件か否かを判別する。このステップは
第４図のステップ401とほぼ同一であるが、下流側Ｏ２
センサ１７の活性／不活性状態時等が異なる。閉ループ
条件でなければステップ513に進んでFAF2＝1.0とし、閉
ループ条件のときに、ステップ502へ進む。
空燃比補正係数FAF2を演算する第２の空燃比フィードバ
ック制御ルーチンであって、所定時間たとえば１ｓ毎に
実行される。ステップ501では、下流側Ｏ２センサ１７
による閉ループ条件か否かを判別する。このステップは
第４図のステップ401とほぼ同一であるが、下流側Ｏ２
センサ１７の活性／不活性状態時等が異なる。閉ループ
条件でなければステップ513に進んでFAF2＝1.0とし、閉
ループ条件のときに、ステップ502へ進む。
ステップ502,503は機関が減速状態か否かを判別するも
のである。すなわち、ステップ502にてアイドルスイッ
チ５の出力ＬＬを取込んでスロットル弁４が全閉（ＬＬ
＝“１”）か否かを判別し、ステップ503にて車速形成
回路111の出力を取込んで車速SPD＞０か否かを判別す
る。そして、アイドルスイッチ５がオン（ＬＬ＝
“１”）すなわちスロットル弁４が全閉且つ車速SPD＞
０のときに減速状態と判別する。
のである。すなわち、ステップ502にてアイドルスイッ
チ５の出力ＬＬを取込んでスロットル弁４が全閉（ＬＬ
＝“１”）か否かを判別し、ステップ503にて車速形成
回路111の出力を取込んで車速SPD＞０か否かを判別す
る。そして、アイドルスイッチ５がオン（ＬＬ＝
“１”）すなわちスロットル弁４が全閉且つ車速SPD＞
０のときに減速状態と判別する。
なお、減速状態を、吸入空気量Ｑが所定値以下且つ車速
SPD＞０のとき、吸入空気圧ＰＭが所定値以下且つ車速S
PD＞０のとき、もしくはスロットル弁開度が所定値以下
且つ車速SPD＞０のときとみなしてもよい。
SPD＞０のとき、吸入空気圧ＰＭが所定値以下且つ車速S
PD＞０のとき、もしくはスロットル弁開度が所定値以下
且つ車速SPD＞０のときとみなしてもよい。
減速状態のときにはステップ512に進み、FAF2←FAF20と
する。なお、FAF20は、後述のごとく、減速直前の空燃
比フィードバック制御による第２の空燃比補正係数FAF2
の値である。
する。なお、FAF20は、後述のごとく、減速直前の空燃
比フィードバック制御による第２の空燃比補正係数FAF2
の値である。
非減速状態、つまり、ＬＬ＝“０”もしくは車速SPD＝
０のときには、ステップ504に進んで空燃比フィードバ
ック制御を行う。すなわち、Ｏ２センサ１５の出力電圧
Ｖ２をＡ／Ｄ変換して取込み、Ｖ２が比較電圧ＶR2たと
えば0.55Ｖ以下か否かを判別する。つまり、空燃比がリ
ッチかリーンかを判別する。なお、比較電圧ＶR2は、触
媒上流，下流でＯ２センサの出力特性の劣化が異なるの
で上流側Ｏ２センサ１５の比較電圧ＶR1より高く設定し
てある。リーン（Ｖ２≦ＶR2）のときには、ステップ50
5にて最初のリーンか否かを判別し、つまり、リッチか
らリーンへの変化点か否かを判別する。この結果、最初
のリーンであればステップ506にてFAF2←FAF2＋Ｂとス
キップ的に増大させ、それ以外はステップ507にてFAF2
を一定値ｂだけ増大させる。すなわち、ステップ507は
リーン信号が出力されている場合に燃料噴射量を徐々に
増大させるべく積分処理を行うものである。このルーチ
ンが繰返して実行されることによりFAF2はｂずつ増大せ
しめられる。なお、スキップ量Ｂはｂより十分大きく設
定される。すなわち、Ｂ>>bである。
０のときには、ステップ504に進んで空燃比フィードバ
ック制御を行う。すなわち、Ｏ２センサ１５の出力電圧
Ｖ２をＡ／Ｄ変換して取込み、Ｖ２が比較電圧ＶR2たと
えば0.55Ｖ以下か否かを判別する。つまり、空燃比がリ
ッチかリーンかを判別する。なお、比較電圧ＶR2は、触
媒上流，下流でＯ２センサの出力特性の劣化が異なるの
で上流側Ｏ２センサ１５の比較電圧ＶR1より高く設定し
てある。リーン（Ｖ２≦ＶR2）のときには、ステップ50
5にて最初のリーンか否かを判別し、つまり、リッチか
らリーンへの変化点か否かを判別する。この結果、最初
のリーンであればステップ506にてFAF2←FAF2＋Ｂとス
キップ的に増大させ、それ以外はステップ507にてFAF2
を一定値ｂだけ増大させる。すなわち、ステップ507は
リーン信号が出力されている場合に燃料噴射量を徐々に
増大させるべく積分処理を行うものである。このルーチ
ンが繰返して実行されることによりFAF2はｂずつ増大せ
しめられる。なお、スキップ量Ｂはｂより十分大きく設
定される。すなわち、Ｂ>>bである。
他方、ステップ504にて、Ｖ２＞ＶR2と判別されたとき
には、ステップ508にて最初のリッチか否かを判別し、
つまり、リーンからリッチへの変化点か否かを判別す
る。この結果、最初のリッチであればステップ509にてF
AF2←FAF2−Ｂとステップ的に減少させ、それ以外は、
ステップ510にてFAF2を一定値ｂだけ減少させる。すな
わち、ステップ510はリッチ信号が出力されている場合
に燃料噴射量を徐々に減少させるべく積分処理を行うも
のである。このルーチンが繰返して実行されることによ
りFAF2はｂずつ減少せしめられる。
には、ステップ508にて最初のリッチか否かを判別し、
つまり、リーンからリッチへの変化点か否かを判別す
る。この結果、最初のリッチであればステップ509にてF
AF2←FAF2−Ｂとステップ的に減少させ、それ以外は、
ステップ510にてFAF2を一定値ｂだけ減少させる。すな
わち、ステップ510はリッチ信号が出力されている場合
に燃料噴射量を徐々に減少させるべく積分処理を行うも
のである。このルーチンが繰返して実行されることによ
りFAF2はｂずつ減少せしめられる。
なお、ステップ506,507,509,510にて最終的に求められ
た第２の空燃比補正係数FAF2は最大値1.2および最小値
0.8によりガードされ、何らかの原因で空燃比補正係数F
AF2が大きくなり過ぎ、もしくは小さくなり過ぎた場合
に、その値で機関の空燃比を制御してオーバリッチ、オ
ーバリーンになるのを防ぐ。
た第２の空燃比補正係数FAF2は最大値1.2および最小値
0.8によりガードされ、何らかの原因で空燃比補正係数F
AF2が大きくなり過ぎ、もしくは小さくなり過ぎた場合
に、その値で機関の空燃比を制御してオーバリッチ、オ
ーバリーンになるのを防ぐ。
ステップ511では、FAF20←FAF2として、常に、空燃比フ
ィードバック制御により得られる最新の第２の空燃比補
正係数FAF2を保持する。
ィードバック制御により得られる最新の第２の空燃比補
正係数FAF2を保持する。
上述のごとく演算されたFAF2，FAF20はRAM105に格納さ
れた後にステップ514にてこのルーチンは終了する。
れた後にステップ514にてこのルーチンは終了する。
第５Ｂ図は第５Ａ図の変更例を示す。第５Ｂ図において
は、第５Ａ図のステップ511の代りにステップ511A，511
Bを設け、第５Ａ図のステップ512の代りにステップ51
2′を設けてある。すなわち、ステップ511Aでは、空燃
比補正係数FAF2のスキップ毎に、前回スキップ時の空燃
比補正係数FAF20と今回スキップ時の空燃比補正係数FAF
2との平均値▲▼を演算し、ステップ511BにてF
AF20←▲▼は減速直前の空燃比フィードバック
制御による第２の空燃比補正係数FAF2の平均値である。
従って、減速状態にあっては、ステップ512′にてFAF2
←▲▼として減速直前の第２の空燃比補正係数
の平均値▲▼を第２の空燃比補正係数とするも
のである。
は、第５Ａ図のステップ511の代りにステップ511A，511
Bを設け、第５Ａ図のステップ512の代りにステップ51
2′を設けてある。すなわち、ステップ511Aでは、空燃
比補正係数FAF2のスキップ毎に、前回スキップ時の空燃
比補正係数FAF20と今回スキップ時の空燃比補正係数FAF
2との平均値▲▼を演算し、ステップ511BにてF
AF20←▲▼は減速直前の空燃比フィードバック
制御による第２の空燃比補正係数FAF2の平均値である。
従って、減速状態にあっては、ステップ512′にてFAF2
←▲▼として減速直前の第２の空燃比補正係数
の平均値▲▼を第２の空燃比補正係数とするも
のである。
なお、ステップ511Aにおける平均値▲▼の演算
は、他の方法たとえば３以上の複数のスキップ時の第２
の空燃比補正係数FAF2の平均値でもよく、また、所定の
なまし演算による平均値（なまし値）でもよく、さら
に、所定運転状態たとえば冷却水温THW≧７０℃でのス
キップ時の第２の空燃比補正係数の平均値（学習値）で
もよい。
は、他の方法たとえば３以上の複数のスキップ時の第２
の空燃比補正係数FAF2の平均値でもよく、また、所定の
なまし演算による平均値（なまし値）でもよく、さら
に、所定運転状態たとえば冷却水温THW≧７０℃でのス
キップ時の第２の空燃比補正係数の平均値（学習値）で
もよい。
さらに、空燃比フィードバック中に演算されたFAF1，FA
F2，FAF20，▲▼は一旦他の値FAF1′，FAF
2′，FAF20′，▲▼′に変換してバックアップ
RAM106に格納することもでき、これにより、再始動時等
における運転性向上に役立つものである。
F2，FAF20，▲▼は一旦他の値FAF1′，FAF
2′，FAF20′，▲▼′に変換してバックアップ
RAM106に格納することもでき、これにより、再始動時等
における運転性向上に役立つものである。
第６図は噴射量演算ルーチンであって、所定クランク角
毎たとえば360゜ＣＡ毎に実行される。
毎たとえば360゜ＣＡ毎に実行される。
ステップ601では、RAM105より吸入空気量データＱおよ
び回転速度データＮｅを読出して基本噴射量TAUPを演算
する。たとえばTAUP←ＫＱ／Ｎｅ（Ｋは定数）とする。
ステップ602にてRAM105より冷却水温データTHWを読出し
てROM104に格納された１次元マップにより暖機増量値FW
Lを補間計算する。この暖機増量値FWLは、図示のごと
く、現在の冷却水温THWが上昇するに従って小さくなる
ように設定されている。
び回転速度データＮｅを読出して基本噴射量TAUPを演算
する。たとえばTAUP←ＫＱ／Ｎｅ（Ｋは定数）とする。
ステップ602にてRAM105より冷却水温データTHWを読出し
てROM104に格納された１次元マップにより暖機増量値FW
Lを補間計算する。この暖機増量値FWLは、図示のごと
く、現在の冷却水温THWが上昇するに従って小さくなる
ように設定されている。
ステップ603では、最終噴射量TAUを、 TAU←TAUP・FAF1・FAF2・（１＋FWL＋α）＋βにより演
算する。なお、α，βは他の運転状態パラメータによっ
て定まる補正量であり、たとえば図示しないスロットル
位置センサからの信号あるいは吸気温センサからの信
号、バッテリ電圧等により決められる補正量であり、こ
れらもRAM105により格納されている。次いで、ステップ
604にて、噴射量TAUをダウンカウンタ108にセットする
と共にフリップフロップ109をセットして燃料噴射を開
始させる。そして、ステップ605にてこのルーチンは終
了する。なお、上述のごとく、噴射量TAUに相当する時
間が経過すると、ダウンカウンタ108のキャリアウトに
よってフリップフロップ109がリセットされて燃料噴射
は終了する。
算する。なお、α，βは他の運転状態パラメータによっ
て定まる補正量であり、たとえば図示しないスロットル
位置センサからの信号あるいは吸気温センサからの信
号、バッテリ電圧等により決められる補正量であり、こ
れらもRAM105により格納されている。次いで、ステップ
604にて、噴射量TAUをダウンカウンタ108にセットする
と共にフリップフロップ109をセットして燃料噴射を開
始させる。そして、ステップ605にてこのルーチンは終
了する。なお、上述のごとく、噴射量TAUに相当する時
間が経過すると、ダウンカウンタ108のキャリアウトに
よってフリップフロップ109がリセットされて燃料噴射
は終了する。
第７図は第４図、第５Ａ図（もしくは第５Ｂ図）のフロ
ーチャートによって得られる第１，第２の空燃比補正係
数FAF1，FAF2を説明するためのタイミング図である。上
流側Ｏ２センサ１５の出力電圧Ｖ１が第７図（Ａ）に示
すごとく変化すると、第４図のステップ402での比較結
果は第７図（Ｂ）にごとくなる。この結果、第７図
（Ｃ）に示すように、リッチとリーンとの切換え時点で
FAF1はＡだけスキップする。他方、下流側Ｏ２センサ１
７の出力電圧Ｖ２が第７図（Ｄ）に示すごとく変化する
と、第５Ａ図（第５Ｂ図）のステップ504での比較結果
は第７図（Ｅ）にごとくなる。この結果、第７図（Ｆ）
に示すように、リッチとリーンとの切換え時点で示すFA
F2はＢだけスキップする。
ーチャートによって得られる第１，第２の空燃比補正係
数FAF1，FAF2を説明するためのタイミング図である。上
流側Ｏ２センサ１５の出力電圧Ｖ１が第７図（Ａ）に示
すごとく変化すると、第４図のステップ402での比較結
果は第７図（Ｂ）にごとくなる。この結果、第７図
（Ｃ）に示すように、リッチとリーンとの切換え時点で
FAF1はＡだけスキップする。他方、下流側Ｏ２センサ１
７の出力電圧Ｖ２が第７図（Ｄ）に示すごとく変化する
と、第５Ａ図（第５Ｂ図）のステップ504での比較結果
は第７図（Ｅ）にごとくなる。この結果、第７図（Ｆ）
に示すように、リッチとリーンとの切換え時点で示すFA
F2はＢだけスキップする。
閉ループ条件でなければ、第７図（Ｃ）のFAF1，および
第７図（Ｆ）のFAF2の制御は停止され、たとえばFAF1＝
1.0およびFAF2＝1.0に保持され、閉ループ条件が満たさ
れ且つ減速状態であれば、第７図（Ｆ）のFAF2の制御は
停止され、FAF2は減速状態直前の空燃比フィードバック
値FAF20、平均値▲▼、もしくは所定条件での
学習値に保持される。
第７図（Ｆ）のFAF2の制御は停止され、たとえばFAF1＝
1.0およびFAF2＝1.0に保持され、閉ループ条件が満たさ
れ且つ減速状態であれば、第７図（Ｆ）のFAF2の制御は
停止され、FAF2は減速状態直前の空燃比フィードバック
値FAF20、平均値▲▼、もしくは所定条件での
学習値に保持される。
第８図，第９図，第１０Ａ図，第１０Ｂ図，第１１図は
本発明を空燃比フィードバック定数としての遅延時間を
下流側Ｏ２センサの出力により補正するダブルＯ２セン
サシステムに適用した一例を示す。
本発明を空燃比フィードバック定数としての遅延時間を
下流側Ｏ２センサの出力により補正するダブルＯ２セン
サシステムに適用した一例を示す。
第８図は上流側Ｏ２センサ１５の出力にもとづいて空燃
比補正係数FAFを演算する第１の空燃比フィードバック
制御ルーチンであって、所定時間たとえば４ms毎に実行
される。ステップ801では、第４図のステップ401と同様
に、空燃比の閉ループ（フィードバック）条件が成立し
ているか否かを判別する。閉ループ条件が不成立のとき
には、ステップ817に進んで空燃比補正係数FAFを1.0と
する。他方、閉ループ条件成立の場合はステップ802に
進む。
比補正係数FAFを演算する第１の空燃比フィードバック
制御ルーチンであって、所定時間たとえば４ms毎に実行
される。ステップ801では、第４図のステップ401と同様
に、空燃比の閉ループ（フィードバック）条件が成立し
ているか否かを判別する。閉ループ条件が不成立のとき
には、ステップ817に進んで空燃比補正係数FAFを1.0と
する。他方、閉ループ条件成立の場合はステップ802に
進む。
ステップ802では、上流側Ｏ２センサ１５の出力Ｖ１を
Ａ／Ｄ変換して取込み、ステップ803にてＶ１が比較電
圧ＶR1たとえば0.45Ｖ以下か否かを判別する、つまり、
空燃比がリッチかリーンかを判別する。リーン（Ｖ１≦
ＶR1）であれば、ステップ804にてディレイカウンタCDL
Yを１減算し、ステップ805,806にてディレイカウンタCD
LYを最小値TDRでガードする。なお、最小値TDRは上流側
Ｏ２センサ１５の出力においてリーンからリッチへの変
化があってもリーン状態であるとの判断を保持するため
のリッチ遅延時間であって、負の値で定義される。他
方、リッチ（Ｖ１＞ＶR1）であれば、ステップ807にて
ディレイカウンタCDLYを１加算して、ステップ808,809
にてディレイカウンタCDLYを最大値TDLでガードする。
なお、最大値TDLは上流側Ｏ２センサ１５の出力におい
てリッチからリーンへの変化があってもリッチ状態であ
るとの判断を保持するためのリーン遅延時間であって、
正の値で定義される。
Ａ／Ｄ変換して取込み、ステップ803にてＶ１が比較電
圧ＶR1たとえば0.45Ｖ以下か否かを判別する、つまり、
空燃比がリッチかリーンかを判別する。リーン（Ｖ１≦
ＶR1）であれば、ステップ804にてディレイカウンタCDL
Yを１減算し、ステップ805,806にてディレイカウンタCD
LYを最小値TDRでガードする。なお、最小値TDRは上流側
Ｏ２センサ１５の出力においてリーンからリッチへの変
化があってもリーン状態であるとの判断を保持するため
のリッチ遅延時間であって、負の値で定義される。他
方、リッチ（Ｖ１＞ＶR1）であれば、ステップ807にて
ディレイカウンタCDLYを１加算して、ステップ808,809
にてディレイカウンタCDLYを最大値TDLでガードする。
なお、最大値TDLは上流側Ｏ２センサ１５の出力におい
てリッチからリーンへの変化があってもリッチ状態であ
るとの判断を保持するためのリーン遅延時間であって、
正の値で定義される。
ここで、ディレイカウンタCDLYの基準を０とし、CDLY≧
０のときに遅延処理後の空燃比をリッチとみなし、CDLY
＜０のときに遅延処理後の空燃比をリーンとみなすもの
とする。
０のときに遅延処理後の空燃比をリッチとみなし、CDLY
＜０のときに遅延処理後の空燃比をリーンとみなすもの
とする。
ステップ810では、ディレイカウンタCDLYの符号が反転
したか否かを判別する、すなわち遅延処理後の空燃比が
反転したか否かを判別する。空燃比が反転していれば、
ステップ811にて、リッチからリーンへの反転か、リー
ンからリッチへの反転かを判別する。リッチからリーン
への反転であれば、ステップ812にてFAF←FAF＋RSとス
キップ的に増大させ、逆に、リーンからリッチへの反転
であれば、ステップ813にてFAF←FAF−RSとスキップ的
に減少させる。つまり、スキップ処理を行う。
したか否かを判別する、すなわち遅延処理後の空燃比が
反転したか否かを判別する。空燃比が反転していれば、
ステップ811にて、リッチからリーンへの反転か、リー
ンからリッチへの反転かを判別する。リッチからリーン
への反転であれば、ステップ812にてFAF←FAF＋RSとス
キップ的に増大させ、逆に、リーンからリッチへの反転
であれば、ステップ813にてFAF←FAF−RSとスキップ的
に減少させる。つまり、スキップ処理を行う。
ステップ810にてディレイカウンタCDLYの符号が反転し
ていなければ、ステップ814,815,816にて積分処理を行
う。つまり、ステップ814にて、CDLY＜０か否かを判別
し、CDLY＜０（リーン）であればステップ815にてFAF←
FAF＋KIとし、他方、CDLY≧０（リッチ）であればステ
ップ816にてFAF←FAF−KIとする。ここで積分定数ＫＩ
はスキップ定数ＲＳに比して十分小さく設定してあり、
つまりＫＩ<<ＲＳである。従って、ステップ815はリー
ン状態（CDLY＜０）で燃料噴射量を徐々に増大させ、ス
テップ816はリッチ状態（CDLY≧０）で燃料噴射量を徐
々に減少させる。
ていなければ、ステップ814,815,816にて積分処理を行
う。つまり、ステップ814にて、CDLY＜０か否かを判別
し、CDLY＜０（リーン）であればステップ815にてFAF←
FAF＋KIとし、他方、CDLY≧０（リッチ）であればステ
ップ816にてFAF←FAF−KIとする。ここで積分定数ＫＩ
はスキップ定数ＲＳに比して十分小さく設定してあり、
つまりＫＩ<<ＲＳである。従って、ステップ815はリー
ン状態（CDLY＜０）で燃料噴射量を徐々に増大させ、ス
テップ816はリッチ状態（CDLY≧０）で燃料噴射量を徐
々に減少させる。
ステップ812〜816にて演算された空燃比補正係数FAFは
最小値たとえば0.8および最大値たとえば1.2にてガード
するものとし、これにより、何らかの原因で空燃比補正
係数FAFが大きくなり過ぎ、もしくは小さくなり過ぎた
場合に、その値で機関の空燃比を制御してオーバリッ
チ、オーバリーンになるのを防ぐ。
最小値たとえば0.8および最大値たとえば1.2にてガード
するものとし、これにより、何らかの原因で空燃比補正
係数FAFが大きくなり過ぎ、もしくは小さくなり過ぎた
場合に、その値で機関の空燃比を制御してオーバリッ
チ、オーバリーンになるのを防ぐ。
上述のごとく演算されたFAFをRAM105に格納して、ステ
ップ818にてこのルーチンは終了する。
ップ818にてこのルーチンは終了する。
第９図は第８図のフローチャートによる動作を補足説明
するタイミング図である。上流側Ｏ２センサ１５の出力
により第９図（Ａ）に示すごとくリッチ，リーン判別の
空燃比信号Ａ／Ｆが得られると、ディレイカウンタCDLY
は、第９図（Ｂ）に示すごとく、リッチ状態でカウント
アップされ、リーン状態でカウントダウンされる。この
結果、第９図（Ｃ）に示すごとく、遅延処理された空燃
比信号Ａ／Ｆ′が形成される。たとえば、時刻t1にて空
燃比信号Ａ／Ｆがリーンからリッチに変化しても、遅延
処理された空燃比信号Ａ／Ｆ′はリッチ遅延時間（−TD
R）だけリーンに保持された後に時刻T2にてリッチに変
化する。時刻T3にて空燃比信号Ａ／Ｆがリッチからリー
ンに変化しても、遅延処理された空燃比信号Ａ／Ｆ′は
リーン遅延時間TDL相当だけリッチに保持された後に時
刻t4にてリーンに変化する。しかし、空燃比信号Ａ／Ｆ
が時刻t5,t6,t7のごとくリッチ遅延時間（−TDR）より
短い期間で反転すると、ディレイカウンタCDLYが基準値
０を交差するのに時間を要し、この結果、時刻t8にて遅
延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ′が反転される。つり、遅
延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ′は遅延処理前の空燃比信
号Ａ／Ｆに比べて安定となる。このように遅延処理後の
安定した空燃比信号Ａ／Ｆ′にもとづいて第９図（Ｄ）
に示す空燃比補正係数FAF′が得られる。さらに遅延時
間TDR,TDLを適切に設定すると、上流側Ｏ２センサ１５
による空燃比フィードバック制御の制御空燃比をリッチ
側もしくはリーン側に移行できる。たとえばリッチ遅延
時間（−TDR）＞リーン遅延時間（TDL）と設定すれば、
制御空燃比はリッチ側に移行でき、逆に、リーン遅延時
間（TDL）＞リッチ遅延時間（−TDR）と設定すれば、制
御空燃比はリーン側に移行できる。
するタイミング図である。上流側Ｏ２センサ１５の出力
により第９図（Ａ）に示すごとくリッチ，リーン判別の
空燃比信号Ａ／Ｆが得られると、ディレイカウンタCDLY
は、第９図（Ｂ）に示すごとく、リッチ状態でカウント
アップされ、リーン状態でカウントダウンされる。この
結果、第９図（Ｃ）に示すごとく、遅延処理された空燃
比信号Ａ／Ｆ′が形成される。たとえば、時刻t1にて空
燃比信号Ａ／Ｆがリーンからリッチに変化しても、遅延
処理された空燃比信号Ａ／Ｆ′はリッチ遅延時間（−TD
R）だけリーンに保持された後に時刻T2にてリッチに変
化する。時刻T3にて空燃比信号Ａ／Ｆがリッチからリー
ンに変化しても、遅延処理された空燃比信号Ａ／Ｆ′は
リーン遅延時間TDL相当だけリッチに保持された後に時
刻t4にてリーンに変化する。しかし、空燃比信号Ａ／Ｆ
が時刻t5,t6,t7のごとくリッチ遅延時間（−TDR）より
短い期間で反転すると、ディレイカウンタCDLYが基準値
０を交差するのに時間を要し、この結果、時刻t8にて遅
延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ′が反転される。つり、遅
延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ′は遅延処理前の空燃比信
号Ａ／Ｆに比べて安定となる。このように遅延処理後の
安定した空燃比信号Ａ／Ｆ′にもとづいて第９図（Ｄ）
に示す空燃比補正係数FAF′が得られる。さらに遅延時
間TDR,TDLを適切に設定すると、上流側Ｏ２センサ１５
による空燃比フィードバック制御の制御空燃比をリッチ
側もしくはリーン側に移行できる。たとえばリッチ遅延
時間（−TDR）＞リーン遅延時間（TDL）と設定すれば、
制御空燃比はリッチ側に移行でき、逆に、リーン遅延時
間（TDL）＞リッチ遅延時間（−TDR）と設定すれば、制
御空燃比はリーン側に移行できる。
つまり、下流側Ｏ２センサ１７の出力に応じて遅延時間
TDR,TDLを補正することにより空燃比が制御できる。第
１０Ａ図は下流側Ｏ２センサ１７の出力にもとづいて遅
延時間TDR,TDLを演算する第２の空燃比フィードバック
制御ルーチンであって、所定時間たとえば１ｓ毎に実行
される。ステップ1001では、第５Ａ図のステップ501と
同様に、空燃比の閉ループ条件が成立しているか否かを
判別する。
TDR,TDLを補正することにより空燃比が制御できる。第
１０Ａ図は下流側Ｏ２センサ１７の出力にもとづいて遅
延時間TDR,TDLを演算する第２の空燃比フィードバック
制御ルーチンであって、所定時間たとえば１ｓ毎に実行
される。ステップ1001では、第５Ａ図のステップ501と
同様に、空燃比の閉ループ条件が成立しているか否かを
判別する。
閉ループ条件不成立であれば、ステップ1024,1025に進
んでリッチ遅延時間TDR、リーン遅延時間TDLを一定値に
する。たとえば、 ＴＤＲ←−１２（４８ｍｓ相当） ＴＤＬ← ６（２４ｍｓ相当） とする。ここで、リッチ遅延時間（−TDR）をリーン遅
延時間TDLより大きく設定しているのは、各Ｏ２センサ
が触媒の前後にあたるために生ガスの影響による出力特
性および劣化の速度の違いに伴う出力特性を考慮して比
較電圧ＶR1は比較電圧ＶR2より低い値たとえば0.45Ｖと
してリーン側に設定されているからである。
んでリッチ遅延時間TDR、リーン遅延時間TDLを一定値に
する。たとえば、 ＴＤＲ←−１２（４８ｍｓ相当） ＴＤＬ← ６（２４ｍｓ相当） とする。ここで、リッチ遅延時間（−TDR）をリーン遅
延時間TDLより大きく設定しているのは、各Ｏ２センサ
が触媒の前後にあたるために生ガスの影響による出力特
性および劣化の速度の違いに伴う出力特性を考慮して比
較電圧ＶR1は比較電圧ＶR2より低い値たとえば0.45Ｖと
してリーン側に設定されているからである。
閉ループ条件成立であれば、ステップ1002に進む。
ステップ1002,1003は、第５Ａ図（第５Ｂ図）ステップ5
02,503に相当し、機関が減速状態か否かを判別するもの
である。従って前述と同様に、減速状態を吸入空気量Ｑ
が所定値以下且つ車速SPD＞０のとき、吸入空気圧ＰＭ
が所定値以下且つ車速SPD＞０のとき、もしくはスロッ
トル弁開度が所定値以下且つ車速SPD＞０のときとみな
してもよい。減速状態であれば、すなわち、ＬＬ＝
“１”且つSPD＞０であれば、ステップ1022,1023に進
む。
02,503に相当し、機関が減速状態か否かを判別するもの
である。従って前述と同様に、減速状態を吸入空気量Ｑ
が所定値以下且つ車速SPD＞０のとき、吸入空気圧ＰＭ
が所定値以下且つ車速SPD＞０のとき、もしくはスロッ
トル弁開度が所定値以下且つ車速SPD＞０のときとみな
してもよい。減速状態であれば、すなわち、ＬＬ＝
“１”且つSPD＞０であれば、ステップ1022,1023に進
む。
つまり、 ＴＤＲ←ＴＤＲ０ ＴＤＬ←ＴＤＬ０ とする。ここで、TDR0，TDL0は、後述のごとく、減速直
前の空燃比フィードバック制御によるリッチ遅延時間TD
R、リーン遅延時間TDLの値である。非減速状態、つま
り、ＬＬ＝“０”もしくは車速SPD＝０のときには、ス
テップ1004に進んで空燃比フィードバック制御を行う。
すなわち、Ｏ２センサ１７の出力電圧Ｖ２をＡ／Ｄ変換
して取込み、ステップ1005にてＶ２が比較電圧ＶR2たと
えば0.55Ｖ以下か否かを判別する、つまり空燃比がリッ
チかリーンか否かを判別する。
前の空燃比フィードバック制御によるリッチ遅延時間TD
R、リーン遅延時間TDLの値である。非減速状態、つま
り、ＬＬ＝“０”もしくは車速SPD＝０のときには、ス
テップ1004に進んで空燃比フィードバック制御を行う。
すなわち、Ｏ２センサ１７の出力電圧Ｖ２をＡ／Ｄ変換
して取込み、ステップ1005にてＶ２が比較電圧ＶR2たと
えば0.55Ｖ以下か否かを判別する、つまり空燃比がリッ
チかリーンか否かを判別する。
リーン（Ｖ２≦ＶR2）のときには、ステップ1006にてTD
R←TDR−１とし、つまり、リッチ遅延時間（−TDR）を
増大させ、リッチからリーンへの変化をさらに遅延させ
て空燃比をリッチ側に移行させる。ステップ1007,1008
では、最小値ＴR1にてガードする。ここでは、ＴR1の負
の値であり、従って、（−ＴR1）は最大リッチ遅延時間
を意味する。そして、ステップ1009にてTDR0←TDRと
し、常に、空燃比フィードバック制御により得られる最
新のリッチ遅延時間をTDR0として保持する。さらに、ス
テップ1011にてTDL←TDL−１とし、つまり、リーン遅延
時間遅延時間TDを減少させリーンからリッチへの変化の
遅延を小さくして空燃比をリッチ側に移行させる。ステ
ップ1011，1012では、TDLを最小値ＴL1にてガードす
る。ここでは、ＴL1は正の値であり、従って、ＴL1は最
小リーン遅延時間を意味する。そして、ステップ1013に
てTDL0←TDLとし、常に、空燃比フィードバック制御に
より得られる最新のリーン遅延時間をTDL0として保持す
る。
R←TDR−１とし、つまり、リッチ遅延時間（−TDR）を
増大させ、リッチからリーンへの変化をさらに遅延させ
て空燃比をリッチ側に移行させる。ステップ1007,1008
では、最小値ＴR1にてガードする。ここでは、ＴR1の負
の値であり、従って、（−ＴR1）は最大リッチ遅延時間
を意味する。そして、ステップ1009にてTDR0←TDRと
し、常に、空燃比フィードバック制御により得られる最
新のリッチ遅延時間をTDR0として保持する。さらに、ス
テップ1011にてTDL←TDL−１とし、つまり、リーン遅延
時間遅延時間TDを減少させリーンからリッチへの変化の
遅延を小さくして空燃比をリッチ側に移行させる。ステ
ップ1011，1012では、TDLを最小値ＴL1にてガードす
る。ここでは、ＴL1は正の値であり、従って、ＴL1は最
小リーン遅延時間を意味する。そして、ステップ1013に
てTDL0←TDLとし、常に、空燃比フィードバック制御に
より得られる最新のリーン遅延時間をTDL0として保持す
る。
他方、リッチ（Ｖ２＞ＶR2）のときには、ステップ1014
にてTDR←TDR＋とし、つまり、リッチ遅延時間（−TD
R）を減少させ、リッチからリーンへの変化の遅延を小
さくして空燃比をリーン側に移行させる。ステップ101
5,1016ではTDRを最大値ＴR2にてガードする。ここでは
ＴR2も負の値であり、従って、（−ＴR2）は最小リッチ
遅延時間を意味する。そして、ステップ1017にてTDR0←
TDRとする。さらに、ステップ1018にてTDL←TDL＋１と
し、つまり、リーン遅延時間TDLを増加させ、リーンか
らリッチへの変化をさらに遅延させて空燃比をリーン側
に移行させる。ステップ1019,1020では、TDLを最大値Ｔ
L1にてガードする。ここでは、ＴL1は正の値であり、従
ってＴL2は最大遅延時間を意味する。そして、ステップ
1021にてTDL0←TDLとする。
にてTDR←TDR＋とし、つまり、リッチ遅延時間（−TD
R）を減少させ、リッチからリーンへの変化の遅延を小
さくして空燃比をリーン側に移行させる。ステップ101
5,1016ではTDRを最大値ＴR2にてガードする。ここでは
ＴR2も負の値であり、従って、（−ＴR2）は最小リッチ
遅延時間を意味する。そして、ステップ1017にてTDR0←
TDRとする。さらに、ステップ1018にてTDL←TDL＋１と
し、つまり、リーン遅延時間TDLを増加させ、リーンか
らリッチへの変化をさらに遅延させて空燃比をリーン側
に移行させる。ステップ1019,1020では、TDLを最大値Ｔ
L1にてガードする。ここでは、ＴL1は正の値であり、従
ってＴL2は最大遅延時間を意味する。そして、ステップ
1021にてTDL0←TDLとする。
上述のごとく演算されたTDR,TDR0,TDL,TDL0はRAM105に
格納された後に、ステップ1026にてこのルーチンは終了
する。
格納された後に、ステップ1026にてこのルーチンは終了
する。
第１０Ｂ図は第１０Ａ図の変更例を示す。第１０Ｂ図に
おいては、第１０Ａ図のステップ1009,1013,1017,1021
の代わりにステップ1009′、1013′，1017′，1021′を
設け、第１０Ａ図のステップ1022′，1023の代りにステ
ップ1022′，1023′を設けてある。すなわち、ステップ
1009′，1017′では、前回のリッチ遅延時間TDR0と今回
のリッチ遅延時間TDRとの平均値▲▼←（TDR＋TD
R0）／２とし、次の実行に備えてTDR0←TDRとする。同
様に、ステップ1013′，1021′では、前回のリーン遅延
時間TDL0と今回のリッチ遅延時間TDLとの平均値▲
▼←（TDL＋TDL0）／２とし、次の実行に備えてTDL0
←TDLとする。この結果、減速状態にあっては、ステッ
プ1022′，1023′にて、 ＴＤＲ←▲▼ ＴＤＬ←▲▼ とする。つまり、減速直前の平均遅延時間とする。
おいては、第１０Ａ図のステップ1009,1013,1017,1021
の代わりにステップ1009′、1013′，1017′，1021′を
設け、第１０Ａ図のステップ1022′，1023の代りにステ
ップ1022′，1023′を設けてある。すなわち、ステップ
1009′，1017′では、前回のリッチ遅延時間TDR0と今回
のリッチ遅延時間TDRとの平均値▲▼←（TDR＋TD
R0）／２とし、次の実行に備えてTDR0←TDRとする。同
様に、ステップ1013′，1021′では、前回のリーン遅延
時間TDL0と今回のリッチ遅延時間TDLとの平均値▲
▼←（TDL＋TDL0）／２とし、次の実行に備えてTDL0
←TDLとする。この結果、減速状態にあっては、ステッ
プ1022′，1023′にて、 ＴＤＲ←▲▼ ＴＤＬ←▲▼ とする。つまり、減速直前の平均遅延時間とする。
なお、ステップ1009′，1013′，1017′，1021′におけ
る平均値▲▼，▲▼の演算は、他の方法た
とえば３以上の複数の遅延時間の平均値でもよく、ま
た、所定のなまし演算による平均値（なまし値）でもよ
く、さらに、所定運転状態たとえば冷却水温THW≧70℃
での平均値（学習値）でもよい。
る平均値▲▼，▲▼の演算は、他の方法た
とえば３以上の複数の遅延時間の平均値でもよく、ま
た、所定のなまし演算による平均値（なまし値）でもよ
く、さらに、所定運転状態たとえば冷却水温THW≧70℃
での平均値（学習値）でもよい。
さらに、空燃比フィードバック中に演算されたFAF,TDR,
TDR0,▲▼′,TDL,TDL0,▲▼は一旦他の値F
AF′，TDR′，TDR0′，▲▼′，TDL′，TDL0′▲
▼′に変換してバックアップRAM106に格納するこ
ともでき、これにより、再始動時等における運転性向上
に役立つものである。
TDR0,▲▼′,TDL,TDL0,▲▼は一旦他の値F
AF′，TDR′，TDR0′，▲▼′，TDL′，TDL0′▲
▼′に変換してバックアップRAM106に格納するこ
ともでき、これにより、再始動時等における運転性向上
に役立つものである。
第１１図は噴射量演算ルーチンであって、所定クランク
角毎たとえば360゜ＣＡ毎に実行される。ステップ1101で
はRAM105より吸入空気量データＱおよび回転速度データ
Ｎｅを続出して基本噴射量TAUPを演算する。たとえばTA
UP←KQ／Ne（Ｋは定数）とする。ステップ1102にてRAM1
05より冷却水温データTHWを続出してRAM104に格納され
た１次元マップにより暖機増量値FWLを補間計算する。
角毎たとえば360゜ＣＡ毎に実行される。ステップ1101で
はRAM105より吸入空気量データＱおよび回転速度データ
Ｎｅを続出して基本噴射量TAUPを演算する。たとえばTA
UP←KQ／Ne（Ｋは定数）とする。ステップ1102にてRAM1
05より冷却水温データTHWを続出してRAM104に格納され
た１次元マップにより暖機増量値FWLを補間計算する。
ステップ1103では、最終噴射量TAUを、 TAU←TAUP・FAF・（１＋FWL＋α）＋β により演算する。なお、α，βは他の運転状態パラメー
タによって定まる補正量である。
タによって定まる補正量である。
次いで、ステップ1104にて、噴射量TAUをダウンカウン
タ108にセットすると共にフリップフロップ109をセット
して燃料噴射を開始させる。そしてステップ1105にてこ
のルーチンは終了する。
タ108にセットすると共にフリップフロップ109をセット
して燃料噴射を開始させる。そしてステップ1105にてこ
のルーチンは終了する。
第１２図は第８図，第１０Ａ図（もしくは第10Ｂ図）の
フローチャートによって得られる遅延時間TDR，TDLのタ
イミング図である。第12Ａ図(A)に示すごとく、下流側
Ｏ２センサ１７の出力電圧Ｖ２が変化すると、第１２図
(B)に示すごとく、リーン状態（Ｖ２≦ＶR2）であれば
遅延時間TDR,TDLは共に増大され、他方、リッチ状態で
あれば遅延時間TDR,TDLは共に減少される。このとき、T
DRはＴR1〜ＴR2の範囲で変化し、TDLはＴL1〜ＴL2の範
囲で変化する。
フローチャートによって得られる遅延時間TDR，TDLのタ
イミング図である。第12Ａ図(A)に示すごとく、下流側
Ｏ２センサ１７の出力電圧Ｖ２が変化すると、第１２図
(B)に示すごとく、リーン状態（Ｖ２≦ＶR2）であれば
遅延時間TDR,TDLは共に増大され、他方、リッチ状態で
あれば遅延時間TDR,TDLは共に減少される。このとき、T
DRはＴR1〜ＴR2の範囲で変化し、TDLはＴL1〜ＴL2の範
囲で変化する。
下流側Ｏ２センサ１７の閉ループ条件でなければ、第１
２図(C)のTDR,TDLの制御は停止され、たとえばTDR＝−
１２およびTDR＝６に保持される。
２図(C)のTDR,TDLの制御は停止され、たとえばTDR＝−
１２およびTDR＝６に保持される。
なお、第１の空燃比フィードバック制御は４ms毎に、ま
た、第２の空燃比フィードバック制御は１ｓ毎に行われ
るのは、空燃比フィードバック制御は応答性の良い上流
側Ｏ２センサによる制御を主にして行い、応答性の悪い
下流側Ｏ２センサによる制御を従にして行うためであ
る。
た、第２の空燃比フィードバック制御は１ｓ毎に行われ
るのは、空燃比フィードバック制御は応答性の良い上流
側Ｏ２センサによる制御を主にして行い、応答性の悪い
下流側Ｏ２センサによる制御を従にして行うためであ
る。
また、上流側Ｏ２センサによる空燃比フィードバック制
御における他の制御に関与する定数、たとえば積分制御
定数、スキップ制御定数、上流側Ｏ２センサの比較電圧
（参照：特開昭55−３７５６２号公報）等を下流側Ｏ２
センサの出力により補正する、ダブルＯ２センサシステ
ムにも、本発明を適用し得る。
御における他の制御に関与する定数、たとえば積分制御
定数、スキップ制御定数、上流側Ｏ２センサの比較電圧
（参照：特開昭55−３７５６２号公報）等を下流側Ｏ２
センサの出力により補正する、ダブルＯ２センサシステ
ムにも、本発明を適用し得る。
また、吸入空気量センサとして、エアフローメータの代
りに、カルマン渦センサ、ヒートワイヤセンサ等を用い
ることもできる。
りに、カルマン渦センサ、ヒートワイヤセンサ等を用い
ることもできる。
さらに、上述の実施例では、吸入空気量および機関の回
転速度に応じて燃料噴射量を演算しているが、吸入空気
圧および機関の回転速度、もしくはスロットル弁開度お
よび機関の回転速度に応じて燃料噴射量を演算してもよ
い。
転速度に応じて燃料噴射量を演算しているが、吸入空気
圧および機関の回転速度、もしくはスロットル弁開度お
よび機関の回転速度に応じて燃料噴射量を演算してもよ
い。
さらに、上述の実施例では、燃料噴射弁により吸気系へ
の燃料供給量を制御する内燃機関を示したが、キャブレ
タ式内燃機関にも本発明を適用し得る。たとえば、エレ
クトリック・エア・コントロールバルブ（EACV）により
機関の吸入空気量を調整して空燃比を制御するもの、エ
レクトリック・ブリード・エア・コントロールバルブに
よりキャブレタのエアブリード量を調整してメイン系通
路およびスロー系通路への大気の導入により空燃比を制
御するもの、機関の排気系へ送り込まれる２次空気量を
調整するもの、等に本発明を適用し得る。この場合に
は、ステップ601,1101における基本噴射量TAUP相当の基
本燃料供給量がキャブレタ自身によって決定され、すな
わち、吸入空気量に応じた吸気管負圧と機関の回転速度
に応じて決定され、ステップ603,1103にて最終燃料噴射
量TAUに相当する供給空気量が演算される。
の燃料供給量を制御する内燃機関を示したが、キャブレ
タ式内燃機関にも本発明を適用し得る。たとえば、エレ
クトリック・エア・コントロールバルブ（EACV）により
機関の吸入空気量を調整して空燃比を制御するもの、エ
レクトリック・ブリード・エア・コントロールバルブに
よりキャブレタのエアブリード量を調整してメイン系通
路およびスロー系通路への大気の導入により空燃比を制
御するもの、機関の排気系へ送り込まれる２次空気量を
調整するもの、等に本発明を適用し得る。この場合に
は、ステップ601,1101における基本噴射量TAUP相当の基
本燃料供給量がキャブレタ自身によって決定され、すな
わち、吸入空気量に応じた吸気管負圧と機関の回転速度
に応じて決定され、ステップ603,1103にて最終燃料噴射
量TAUに相当する供給空気量が演算される。
さらに、上述の実施例では、空燃比センサとしてＯ２セ
ンサを用いたが、ＣＯセンサ、リーンミクスチャセンサ
等を用いることもできる。
ンサを用いたが、ＣＯセンサ、リーンミクスチャセンサ
等を用いることもできる。
さらに、上述の実施例はマイクロコンピュータすなわち
ディジタル回路によって構成されているが、アナログ回
路により構成することもできる。
ディジタル回路によって構成されているが、アナログ回
路により構成することもできる。
第１３図は本発明の効果を説明するためのタイミング図
である。従来、たとえば時刻t1にて、第１３図(A)に示
すごとく、車速SPDが低下して減速状態になると、第１
３図(E)に示すごとく、下流側Ｏ２センサ付近での空燃
比Ａ／Ｆはリーン雰囲気に急変する。従って、下流側Ｏ
２センサの出力Ｖ２は、第１３図(D)に示すごとく、ロ
ーレベル（リーン信号）となる。この結果、第１３図
(F)に示すごとく、下流側Ｏ２センサによる空燃比フィ
ードバック制御量、たとえば第２の空燃比補正係数FAF2
もしくは遅延時間TDR,TDLはリッチ側に補正される。従
って、時刻t2において減速状態から加速状態に切換って
も、第１３図(F)に示す下流側Ｏ２センサによる空燃比
フィードバック制御量はリッチ側に大きく振られてお
り、この結果、第１３図(B)に示す上流側Ｏ２センサの
出力Ｖ１、第１３図(D)に示す下流側Ｏ２センサの出力
Ｖ２、および第１３図(E)に示す空燃比Ａ／Ｆから分る
ように、上述の減速時のリッチ過補正によって空燃比は
ある時間大きくリッチ側に保持される。この結果、第１
３図(G)に示すごとく、ＣＯ(HC)エミッションは大幅に
増加することになる。
である。従来、たとえば時刻t1にて、第１３図(A)に示
すごとく、車速SPDが低下して減速状態になると、第１
３図(E)に示すごとく、下流側Ｏ２センサ付近での空燃
比Ａ／Ｆはリーン雰囲気に急変する。従って、下流側Ｏ
２センサの出力Ｖ２は、第１３図(D)に示すごとく、ロ
ーレベル（リーン信号）となる。この結果、第１３図
(F)に示すごとく、下流側Ｏ２センサによる空燃比フィ
ードバック制御量、たとえば第２の空燃比補正係数FAF2
もしくは遅延時間TDR,TDLはリッチ側に補正される。従
って、時刻t2において減速状態から加速状態に切換って
も、第１３図(F)に示す下流側Ｏ２センサによる空燃比
フィードバック制御量はリッチ側に大きく振られてお
り、この結果、第１３図(B)に示す上流側Ｏ２センサの
出力Ｖ１、第１３図(D)に示す下流側Ｏ２センサの出力
Ｖ２、および第１３図(E)に示す空燃比Ａ／Ｆから分る
ように、上述の減速時のリッチ過補正によって空燃比は
ある時間大きくリッチ側に保持される。この結果、第１
３図(G)に示すごとく、ＣＯ(HC)エミッションは大幅に
増加することになる。
これに対し、本発明によれば、第１３図(F)に示すよう
に、減速状態となった時刻t1にて下流側Ｏ２センサによ
る空燃比フィードバック制御量（たとえばFAF2）は減速
直前の値で保持される。
に、減速状態となった時刻t1にて下流側Ｏ２センサによ
る空燃比フィードバック制御量（たとえばFAF2）は減速
直前の値で保持される。
従って、時刻t2において減速状態から加速状態に切換っ
ても下流側Ｏ２センサによる空燃比フィードバック制御
量はリッチ補正にされておらず、この結果、第１３図
(C)に示す上流側Ｏ２センサの出力Ｖ１、第１３図(D)に
示す下流側Ｏ２センサの出力Ｖ２、および第１３図(E)
に示す空燃比Ａ／Ｆから分るように、空燃比はほぼ適正
であり、従って、第１３図(G)に示すごとくＣＯ(HC)エ
ミッションは減少する。
ても下流側Ｏ２センサによる空燃比フィードバック制御
量はリッチ補正にされておらず、この結果、第１３図
(C)に示す上流側Ｏ２センサの出力Ｖ１、第１３図(D)に
示す下流側Ｏ２センサの出力Ｖ２、および第１３図(E)
に示す空燃比Ａ／Ｆから分るように、空燃比はほぼ適正
であり、従って、第１３図(G)に示すごとくＣＯ(HC)エ
ミッションは減少する。
第１Ａ図，第１Ｂ図は本発明の構成を説明するための全
体ブロック図、 第２図はシングルＯ２センサシステムおよびダブルＯ２
センサシステムを説明する排気エミッション特性図、 第３図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図、 第４図，第５Ａ図，第５Ｂ図、第６図、第８図、第10Ａ
図、第10Ｂ図、第１１図は第３図の制御回路の動作を説
明するためのフローチャート、 第７図は第４図，第５Ａ図（第５Ｂ図）のフローチャー
トを補足説明するためのタイミング図、 第９図は第８図のフローチャートを補足説明するための
タイミング図、 第１２図は第８図，第１０図（第10Ｂ図）のフローチャ
ートを補足説明するためのタイミング図、 第１３図は本発明の効果を説明するためのタイミング図
である。 １……機関本体、 ３……エアフローメータ、 ５……アイドルスイッチ、 ６……ディストリビュータ、 ７、８……クランク角センサ、 １０……制御回路、 １４……触媒コンバータ、 １５……上流側（第１の）Ｏ２センサ、 １７……下流側（第２の）Ｏ２センサ、 １８……車速センサ。
体ブロック図、 第２図はシングルＯ２センサシステムおよびダブルＯ２
センサシステムを説明する排気エミッション特性図、 第３図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図、 第４図，第５Ａ図，第５Ｂ図、第６図、第８図、第10Ａ
図、第10Ｂ図、第１１図は第３図の制御回路の動作を説
明するためのフローチャート、 第７図は第４図，第５Ａ図（第５Ｂ図）のフローチャー
トを補足説明するためのタイミング図、 第９図は第８図のフローチャートを補足説明するための
タイミング図、 第１２図は第８図，第１０図（第10Ｂ図）のフローチャ
ートを補足説明するためのタイミング図、 第１３図は本発明の効果を説明するためのタイミング図
である。 １……機関本体、 ３……エアフローメータ、 ５……アイドルスイッチ、 ６……ディストリビュータ、 ７、８……クランク角センサ、 １０……制御回路、 １４……触媒コンバータ、 １５……上流側（第１の）Ｏ２センサ、 １７……下流側（第２の）Ｏ２センサ、 １８……車速センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増井 孝年 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 中條 芳樹 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 棚橋 敏雄 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (22)
- 【請求項１】減速時に理論空燃比以外の空燃比で運転さ
れる内燃機関において、前記機関の排気系に設けられた
排気ガス浄化のための触媒コンバータの上流側、下流側
に、それぞれ設けられ、排気ガス中の特定成分濃度を検
出する第１，第２の空燃比センサと、 前記機関が減速状態か非減速状態かを判別する減速判別
手段と、 該第１の空燃比センサの出力に応じて第１の空燃比補正
量を演算する第１の空燃比補正量演算手段と、 前記機関が非減速状態のときに前記第２の空燃比センサ
の出力に応じて第２の空燃比補正量を演算する第２の空
燃比補正量演算手段と、 該第２の空燃比補正量を記憶する記憶手段と、 前記機関が非減速状態のときに前記第２の空燃比補正量
演算手段からの第２の空燃比補正量と前記第１の空燃比
補正量演算手段からの第１の空燃比補正量に応じて前記
機関の空燃比を調整し、前記機関が減速状態のときに前
記記憶手段からの第２の空燃比補正量と前記第１の空燃
比補正量演算手段からの第１の空燃比補正量に応じて前
記機関の空燃比を調整する空燃比調整手段と を具備することを特徴とする内燃機関の空燃比制御装
置。 - 【請求項２】前記減速判別手段が、 前記機関のスロットル弁が全閉か否かを判別するスロッ
トル弁全閉判別手段と、 前記機関が搭載された車両の速度が０か否かを判別する
車速判別手段と、 を具備し、前記スロットル弁が全閉且つ前記車両の速度
が０でないときに減速状態として検出するようにした特
許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の空燃比制御装
置。 - 【請求項３】前記減速判別手段が、 前記機関の吸入空気量が所定値以下か否かを判別する吸
入空気量判別手段と、 前記機関が搭載された車両の速度が０か否かを判別する
車速判別手段と、 を具備し、前記吸入空気量が所定値以下且つ前記車両の
速度が０でないときに減速状態として検出するようにし
た特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の空燃比制御
装置。 - 【請求項４】前記減速判別手段が、 前記機関の吸入空気圧が所定値以下か否かを判別する吸
入空気圧判別手段と、 前記機関が搭載された車両の速度が０か否かを判別する
車速判別手段と、 を具備し、前記吸入空気圧が所定値以下且つ前記車両の
速度が０でないときに減速状態として検出するようにし
た特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の空燃比制御
装置。 - 【請求項５】前記減速判別手段が、 前記機関のスロットル弁開度が所定値以下か否かを判別
するスロットル弁開度判別手段と、 前記機関が搭載された車両の速度が０か否かを判別する
車速判別手段と、 を具備し、前記スロットル弁開度が所定値以下且つ前記
車両の速度が０でないときに減速状態として検出するよ
うにした特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の空燃
比制御装置。 - 【請求項６】前記記憶手段が前記機関が減速状態になる
直前の第２の空燃比補正量を、前記機関が減速状態であ
る間、保持する特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関
の空燃比制御装置。 - 【請求項７】前記記憶手段が前記機関が減速状態になる
直前の第２の空燃比補正量の平均値を、前記機関が減速
状態である間、保持する特許請求の範囲第１項に記載の
内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項８】前記記憶手段が、前記機関が非減速状態に
あって所定運転状態における第２の空燃比補正量の学習
値を、前記機関が減速状態である間、保持する特許請求
の範囲第１項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項９】前記所定運転状態が前記機関の冷却水温度
が所定値以上である特許請求の範囲第８項に記載の内燃
機関の空燃比制御装置。 - 【請求項１０】減速時に理論空燃比以外の空燃比で運転
される内燃機関において、前記機関の排気系に設けられ
た排気ガス浄化のための触媒コンバータの上流側、下流
側に、それぞれ設けられ、排気ガス中の特定成分濃度を
検出する第１，第２の空燃比センサと、 前記機関が減速状態か非減速状態かを判別する減速判別
手段と、 前記機関が非減速状態のときに前記第２の空燃比センサ
の出力に応じて空燃比フィードバック制御に関与する定
数を演算する制御定数演算手段と、 該空燃比フィードバック制御に関与する定数を記憶する
記憶手段と、 前記機関の非減速状態のときに前記正常定数演算手段か
らの空燃比フィードバック制御に関与する定数を用い前
記第１の空燃比センサの出力に応じて空燃比補正量を演
算し、前記機関の減速状態のときに前記記憶手段からの
空燃比フィードバック制御に関与する定数を用い前記第
１の空燃比センサの出力に応じて空燃比補正量を演算す
る空燃比補正量演算手段と、 前記空燃比補正量に応じて前記機関の空燃比を調整する
空燃比調整手段と、 を具備することを特徴とする内燃機関の空燃比制御装
置。 - 【請求項１１】前記減速判別手段が、 前記機関のスロットル弁が全閉か否かを判別するスロッ
トル弁全閉判別手段と、 前記機関が搭載された車両の速度が０か否かを判別する
車速判別手段と、 を具備し、前記スロットル弁が全閉且つ前記車両の速度
が０でないときに減速状態として検出するようにした特
許請求の範囲第１０項に記載の内燃機関の空燃比制御装
置。 - 【請求項１２】前記減速判別手段が、 前記機関の吸入空気量が所定値以下か否かを判別する吸
入空気量判別手段と、 前記機関が搭載された車両の速度が０か否かを判別する
車速判別手段と、 を具備し、前記吸入空気量が所定値以下且つ前記車両の
速度が０でないときに減速状態として検出するようにし
た特許請求の範囲第１０項に記載の内燃機関の空燃比制
御装置。 - 【請求項１３】前記減速判別手段が、 前記機関の吸入空気圧が所定値以下か否かを判別する吸
入空気圧判別手段と、 前記機関が搭載された車両の速度が０か否かを判別する
車速判別手段と、 を具備し、前記吸入空気圧が所定値以下且つ前記車両の
速度が０でないときに減速状態として検出するようにし
た特許請求の範囲第１０項に記載の内燃機関の空燃比制
御装置。 - 【請求項１４】前記減速判別手段が、 前記機関のスロットル弁開度が所定値以下か否かを判別
するスロットル弁開度判別手段と、 前記機関が搭載された車両の速度が０か否かを判別する
車速判別手段と、 を具備し、前記スロットル弁開度が所定値以下且つ前記
車両の速度が０でないときに減速状態として検出するよ
うにした特許請求の範囲第１０項に記載の内燃機関の空
燃比制御装置。 - 【請求項１５】前記記憶手段が前記機関が減速状態にな
る直前の空燃比フィードバック制御に関与する定数を、
前記機関が減速状態である間、保持する特許請求の範囲
第１０項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項１６】前記記憶手段が、前記機関が減速状態に
なる直前の空燃比フィードバック制御に関与する定数の
平均値を、前記機関が減速状態である間、保持する特許
請求の範囲第１０項に記載の内燃機関の空燃比制御装
置。 - 【請求項１７】前記記憶手段が、前記機関が非減速状態
にあって所定運転状態における空燃比フィードバック制
御に関与する定数の学習値を、前記機関が減速状態であ
る間、保持する特許請求の範囲第１０項に記載の内燃機
関の空燃比制御装置。 - 【請求項１８】前記所定運転状態が前記機関の冷却水温
度が所定値以上である特許請求の範囲第１７項に記載の
内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項１９】前記空燃比フィードバック制御に関与す
る定数が積分制御定数である特許請求の範囲第１０項に
記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項２０】前記空燃比フィードバック制御に関与す
る定数がスキップ制御定数である特許請求の範囲第１０
項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項２１】前記空燃比フィードバック制御に関与す
る定数が前記第１の空燃比センサ出力の比較電圧である
特許請求の範囲第１０項に記載の内燃機関の空燃比制御
装置。 - 【請求項２２】前記空燃比フィードバック制御に関与す
る定数が遅延時間である特許請求の範囲第１０項に記載
の内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7117585A JPH0617660B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US06/847,304 US4745741A (en) | 1985-04-04 | 1986-04-02 | Double air-fuel ratio sensor system having improved response characteristics |
| CA000505724A CA1248610A (en) | 1985-04-04 | 1986-04-03 | Double air-fuel ratio sensor system having improved response characteristics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7117585A JPH0617660B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61232346A JPS61232346A (ja) | 1986-10-16 |
| JPH0617660B2 true JPH0617660B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=13453061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7117585A Expired - Lifetime JPH0617660B2 (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-05 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617660B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2526591B2 (ja) * | 1987-07-20 | 1996-08-21 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JP2600208B2 (ja) * | 1987-10-20 | 1997-04-16 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JP3009668B2 (ja) * | 1988-03-01 | 2000-02-14 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US4970858A (en) * | 1988-03-30 | 1990-11-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio feedback system having improved activation determination for air-fuel ratio sensor |
-
1985
- 1985-04-05 JP JP7117585A patent/JPH0617660B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61232346A (ja) | 1986-10-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |