JPH06317204A - 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
- Publication number
- JPH06317204A JPH06317204A JP10693893A JP10693893A JPH06317204A JP H06317204 A JPH06317204 A JP H06317204A JP 10693893 A JP10693893 A JP 10693893A JP 10693893 A JP10693893 A JP 10693893A JP H06317204 A JPH06317204 A JP H06317204A
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- Japan
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- air
- fuel ratio
- value
- output
- ratio sensor
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、内燃機関の空燃比制御装置に関
し、ストレージ項が適用される時における空燃比のハッ
チング及び理論空燃比への収束時間の延長を防止するこ
とを目的とする。 【構成】 三元触媒１０下流側に配置された第１空燃比
センサ１１と、三元触媒１０の上流側に配置された出力
リニア型の第２空燃比センサ１２と、第１空燃比センサ
１１の出力により第１スキップ値を用いて粗調整項を演
算する粗調整項演算手段と、第１空燃比センサ１１の出
力により第２スキップ値を用いてストレージ項を演算す
るストレージ項演算手段と、第２空燃比センサの出力に
応じて第２スキップ値を補正する第２スキップ値補正手
段、とを具備する。
し、ストレージ項が適用される時における空燃比のハッ
チング及び理論空燃比への収束時間の延長を防止するこ
とを目的とする。 【構成】 三元触媒１０下流側に配置された第１空燃比
センサ１１と、三元触媒１０の上流側に配置された出力
リニア型の第２空燃比センサ１２と、第１空燃比センサ
１１の出力により第１スキップ値を用いて粗調整項を演
算する粗調整項演算手段と、第１空燃比センサ１１の出
力により第２スキップ値を用いてストレージ項を演算す
るストレージ項演算手段と、第２空燃比センサの出力に
応じて第２スキップ値を補正する第２スキップ値補正手
段、とを具備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の空燃比制御
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に内燃機関の排気系には、排気ガ
スを浄化するための触媒コンバータが設けられている。
この触媒コンバータとして、排気ガス中の有害物質であ
る一酸化炭素及び炭化水素を酸化すると共に酸化窒素を
還元してそれぞれ無害物質に変換する三元触媒コンバー
タが広く使用されている。この三元触媒コンバータによ
る酸化及び還元作用は、理論空燃比燃焼の排気ガスにお
いていずれも良好に実行されるが、空燃比がリッチ状態
となると酸素不足により酸化作用が不活発となり、また
逆にリーン状態となると酸素過剰により還元作用が不活
発となる。
スを浄化するための触媒コンバータが設けられている。
この触媒コンバータとして、排気ガス中の有害物質であ
る一酸化炭素及び炭化水素を酸化すると共に酸化窒素を
還元してそれぞれ無害物質に変換する三元触媒コンバー
タが広く使用されている。この三元触媒コンバータによ
る酸化及び還元作用は、理論空燃比燃焼の排気ガスにお
いていずれも良好に実行されるが、空燃比がリッチ状態
となると酸素不足により酸化作用が不活発となり、また
逆にリーン状態となると酸素過剰により還元作用が不活
発となる。
【０００３】従って、三元触媒を有する内燃機関におい
て、混合気空燃比を理論空燃比にフィードバック制御す
ることが必要であり、そのための空燃比制御装置が特開
平３−１６０１３４号公報に記載されている。この装置
は排気通路の三元触媒下流に空燃比センサを有し、この
空燃比センサの出力を基に空燃比補正量を変化させるも
のである。この空燃比補正量の変化には、空燃比センサ
の出力が排気ガスのリッチ状態又はリーン状態を示す値
から他方の状態へ反転する時に比例制御を実行し、反転
しない時に積分制御を実行することにより算出される粗
調整項と、空燃比センサの出力が理論空燃比燃焼を示す
値近傍の所定範囲を越える時に比例制御を実行し、所定
範囲内となるまで積分制御を実行することにより算出さ
れるストレージ項とが導入される。このストレージ項
は、その比例制御に使用される第２スキップ値が粗調整
項において使用される第１スキップ値に比較して大きく
設定されており、空燃比のずれが大きい時に理論空燃比
へ比較的短時間で収束させることを意図している。
て、混合気空燃比を理論空燃比にフィードバック制御す
ることが必要であり、そのための空燃比制御装置が特開
平３−１６０１３４号公報に記載されている。この装置
は排気通路の三元触媒下流に空燃比センサを有し、この
空燃比センサの出力を基に空燃比補正量を変化させるも
のである。この空燃比補正量の変化には、空燃比センサ
の出力が排気ガスのリッチ状態又はリーン状態を示す値
から他方の状態へ反転する時に比例制御を実行し、反転
しない時に積分制御を実行することにより算出される粗
調整項と、空燃比センサの出力が理論空燃比燃焼を示す
値近傍の所定範囲を越える時に比例制御を実行し、所定
範囲内となるまで積分制御を実行することにより算出さ
れるストレージ項とが導入される。このストレージ項
は、その比例制御に使用される第２スキップ値が粗調整
項において使用される第１スキップ値に比較して大きく
設定されており、空燃比のずれが大きい時に理論空燃比
へ比較的短時間で収束させることを意図している。
【０００４】三元触媒には、一般的に酸素を貯蔵する能
力を持たせており、それにより、空燃比がリーン状態と
なっても余剰酸素を三元触媒が貯蔵することにより還元
作用を活発にし、またリッチ状態となっても貯蔵された
酸素を排出することにより酸化作用を活発にし、ある程
度の空燃比のずれに対しては良好な排気ガス浄化性能を
維持することができる。これは、三元触媒のＯ2 ストレ
ージ効果と呼ばれている。前述の従来技術は、空燃比セ
ンサが三元触媒下流に配置されており、実際の空燃比は
激しく変動するが、この変動がＯ2 ストレージ効果によ
り緩和されるために、比較的安定した出力が得られ良好
な空燃比制御が実現される。しかし、触媒が劣化すると
Ｏ2 ストレージ効果が減少するために、この時、ストレ
ージ項算出の際に比較的大きな値に設定されている第２
スキップ値を使用すると過修正となり、短時間で逆側に
スキップが繰り返されて空燃比がハッチングする問題を
有している。この問題を解決するために、特開平４−８
６３４５号公報には、触媒が劣化する毎に第２スキップ
値を減少させる手段をさらに有するものが記載されてい
る。
力を持たせており、それにより、空燃比がリーン状態と
なっても余剰酸素を三元触媒が貯蔵することにより還元
作用を活発にし、またリッチ状態となっても貯蔵された
酸素を排出することにより酸化作用を活発にし、ある程
度の空燃比のずれに対しては良好な排気ガス浄化性能を
維持することができる。これは、三元触媒のＯ2 ストレ
ージ効果と呼ばれている。前述の従来技術は、空燃比セ
ンサが三元触媒下流に配置されており、実際の空燃比は
激しく変動するが、この変動がＯ2 ストレージ効果によ
り緩和されるために、比較的安定した出力が得られ良好
な空燃比制御が実現される。しかし、触媒が劣化すると
Ｏ2 ストレージ効果が減少するために、この時、ストレ
ージ項算出の際に比較的大きな値に設定されている第２
スキップ値を使用すると過修正となり、短時間で逆側に
スキップが繰り返されて空燃比がハッチングする問題を
有している。この問題を解決するために、特開平４−８
６３４５号公報には、触媒が劣化する毎に第２スキップ
値を減少させる手段をさらに有するものが記載されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】特開平４−８６３４５
号公報の従来技術においても、触媒の劣化程度が等しい
所定期間の間は第２スキップ値は定数である。三元触媒
下流の空燃比センサの出力が理論空燃比燃焼を示す値近
傍の所定範囲を越える時、ストレージ項が適用される
が、この時、実際の空燃比のずれがそれほど大きなもの
でない場合、設定された第２スキップ値が大き過ぎ、過
修正となって依然として空燃比がハッチングする可能性
がある。また、これを防止するために第２スキップ値を
比較的小さな値に設定すると、実際の空燃比のずれが大
きい時に理論空燃比への収束時間が長くなる。
号公報の従来技術においても、触媒の劣化程度が等しい
所定期間の間は第２スキップ値は定数である。三元触媒
下流の空燃比センサの出力が理論空燃比燃焼を示す値近
傍の所定範囲を越える時、ストレージ項が適用される
が、この時、実際の空燃比のずれがそれほど大きなもの
でない場合、設定された第２スキップ値が大き過ぎ、過
修正となって依然として空燃比がハッチングする可能性
がある。また、これを防止するために第２スキップ値を
比較的小さな値に設定すると、実際の空燃比のずれが大
きい時に理論空燃比への収束時間が長くなる。
【０００６】従って、本発明の目的は、前述のような粗
調整項及びストレージ項を使用する空燃比制御におい
て、特にストレージ項が適用される時における空燃比の
ハッチング及び理論空燃比への収束時間の延長を防止す
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
とである。
調整項及びストレージ項を使用する空燃比制御におい
て、特にストレージ項が適用される時における空燃比の
ハッチング及び理論空燃比への収束時間の延長を防止す
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
とである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による内燃機関の
空燃比制御装置は、内燃機関の排気系に設置された三元
触媒と、前記排気系の三元触媒下流側に配置された第１
空燃比センサと、前記排気系の三元触媒上流側に配置さ
れた出力リニア型の第２空燃比センサと、前記第１空燃
比センサの出力が理論空燃比燃焼を示す値を境界として
リッチ側又はリーン側から他側に反転する時に第１スキ
ップ値を用いて比例制御を実行し、前記出力が反転しな
い時に積分制御を実行して空燃比補正量の粗調整項を演
算する粗調整項演算手段と、前記第１空燃比センサの出
力が理論空燃比燃焼を示す値近傍の所定範囲を越えてリ
ッチ側又はリーン側となる時に第２スキップ値を用いて
比例制御を実行し、前記出力が前記範囲内となるまで積
分制御を実行して空燃比補正量のストレージ項を演算す
るストレージ項演算手段と、前記第１空燃比センサの出
力が理論空燃比燃焼を示す値近傍の所定範囲を越えてリ
ッチ側又はリーン側となる時に第２空燃比センサの出力
に応じて前記第２スキップ値を補正する第２スキップ値
補正手段と、前記粗調整項及び前記ストレージ項に基づ
いて前記内燃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。
空燃比制御装置は、内燃機関の排気系に設置された三元
触媒と、前記排気系の三元触媒下流側に配置された第１
空燃比センサと、前記排気系の三元触媒上流側に配置さ
れた出力リニア型の第２空燃比センサと、前記第１空燃
比センサの出力が理論空燃比燃焼を示す値を境界として
リッチ側又はリーン側から他側に反転する時に第１スキ
ップ値を用いて比例制御を実行し、前記出力が反転しな
い時に積分制御を実行して空燃比補正量の粗調整項を演
算する粗調整項演算手段と、前記第１空燃比センサの出
力が理論空燃比燃焼を示す値近傍の所定範囲を越えてリ
ッチ側又はリーン側となる時に第２スキップ値を用いて
比例制御を実行し、前記出力が前記範囲内となるまで積
分制御を実行して空燃比補正量のストレージ項を演算す
るストレージ項演算手段と、前記第１空燃比センサの出
力が理論空燃比燃焼を示す値近傍の所定範囲を越えてリ
ッチ側又はリーン側となる時に第２空燃比センサの出力
に応じて前記第２スキップ値を補正する第２スキップ値
補正手段と、前記粗調整項及び前記ストレージ項に基づ
いて前記内燃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。
【０００８】
【作用】前述の内燃機関の空燃比制御装置において、粗
調整項演算手段は、排気系の三元触媒下流側に配置され
た第１空燃比センサの出力が理論空燃比燃焼を示す値を
境界としてリッチ側又はリーン側から他側に反転する時
に第１スキップ値を用いて比例制御を実行し、出力が反
転しない時に積分制御を実行して空燃比補正量の粗調整
項を演算し、ストレージ項演算手段は、第１空燃比セン
サの出力が理論空燃比燃焼を示す値近傍の所定範囲を越
えてリッチ側又はリーン側となる時に第２スキップ値を
用いて比例制御を実行し、出力が前記範囲内となるまで
積分制御を実行して空燃比補正量のストレージ項を演算
し、第２スキップ値補正手段は、第１空燃比センサの出
力が理論空燃比燃焼を示す値近傍の所定範囲を越えてリ
ッチ側又はリーン側となる時に排気系の三元触媒上流側
に配置された出力リニア型の第２空燃比センサの出力に
応じて第２スキップ値を補正し、空燃比調整手段は、粗
調整項及びストレージ項に基づいて内燃機関の空燃比を
調整する。
調整項演算手段は、排気系の三元触媒下流側に配置され
た第１空燃比センサの出力が理論空燃比燃焼を示す値を
境界としてリッチ側又はリーン側から他側に反転する時
に第１スキップ値を用いて比例制御を実行し、出力が反
転しない時に積分制御を実行して空燃比補正量の粗調整
項を演算し、ストレージ項演算手段は、第１空燃比セン
サの出力が理論空燃比燃焼を示す値近傍の所定範囲を越
えてリッチ側又はリーン側となる時に第２スキップ値を
用いて比例制御を実行し、出力が前記範囲内となるまで
積分制御を実行して空燃比補正量のストレージ項を演算
し、第２スキップ値補正手段は、第１空燃比センサの出
力が理論空燃比燃焼を示す値近傍の所定範囲を越えてリ
ッチ側又はリーン側となる時に排気系の三元触媒上流側
に配置された出力リニア型の第２空燃比センサの出力に
応じて第２スキップ値を補正し、空燃比調整手段は、粗
調整項及びストレージ項に基づいて内燃機関の空燃比を
調整する。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明による内燃機関の空燃比制御
装置の概略断面図である。同図において、１は内燃機
関、２は吸気通路、３は排気通路である。吸気通路２の
サージタンク２ａ上流にはアクセルペダル４に連動する
スロットル弁５が設けられ、そのさらに上流には吸入空
気量を検出するためのエアフローメータ６が配置されて
いる。またサージタンク２ａの下流側通路には、各気筒
毎に燃料噴射弁７が設置されている。各燃料噴射弁７は
ポンプ８を介して燃料タンク９に接続されている。
装置の概略断面図である。同図において、１は内燃機
関、２は吸気通路、３は排気通路である。吸気通路２の
サージタンク２ａ上流にはアクセルペダル４に連動する
スロットル弁５が設けられ、そのさらに上流には吸入空
気量を検出するためのエアフローメータ６が配置されて
いる。またサージタンク２ａの下流側通路には、各気筒
毎に燃料噴射弁７が設置されている。各燃料噴射弁７は
ポンプ８を介して燃料タンク９に接続されている。
【００１０】一方排気通路３には、排気ガスを浄化する
ための三元触媒コンバータ１０が配置され、その下流側
には、酸素濃度を基にこの位置での排気ガスがリッチ状
態かリーン状態かを検出可能な第１空燃比センサ１１が
設置され、また三元触媒コンバータ１０の上流側には、
酸素濃度を基にこの位置での排気ガスがどの程度のリッ
チ状態又はリーン状態であるかを検出可能な出力リニア
型の第２空燃比センサ１２が設置されている。
ための三元触媒コンバータ１０が配置され、その下流側
には、酸素濃度を基にこの位置での排気ガスがリッチ状
態かリーン状態かを検出可能な第１空燃比センサ１１が
設置され、また三元触媒コンバータ１０の上流側には、
酸素濃度を基にこの位置での排気ガスがどの程度のリッ
チ状態又はリーン状態であるかを検出可能な出力リニア
型の第２空燃比センサ１２が設置されている。
【００１１】燃料噴射弁７による燃料噴射量を制御する
ための制御装置２０が設けられ、この制御装置２０は、
例えばマイクロコンピュータシステムで構成され、Ａ／
Ｄコンバータ２０ａ、入出力インターフェース２０ｂ、
ＣＰＵ２０ｃ、ＲＯＭ２０ｄ、ＲＡＭ２０ｅ、バックア
ップＲＡＭ２０ｆ、クロック発生回路２０ｇ等を有して
いる。このＡ／Ｄコンバータ２０ａには、第１及び第２
空燃比センサ１１，１２の出力と、機関冷却水温を検出
するための水温センサ１３の出力と、エアフローメータ
６の出力とが供給され、また入出力インターフェース２
０ｂには、スロットル弁５の開度を検出するためのスロ
ットル弁開度センサ１４の出力と、ディストリビュータ
１５に設けられ、例えばクランク角度に換算して７２０
°毎にパルス信号を発生する第１クランク角センサ１６
及びクランク角度に換算して３０°毎にパルス信号を発
生する第２クランク角センサ１７の出力とが供給され
る。
ための制御装置２０が設けられ、この制御装置２０は、
例えばマイクロコンピュータシステムで構成され、Ａ／
Ｄコンバータ２０ａ、入出力インターフェース２０ｂ、
ＣＰＵ２０ｃ、ＲＯＭ２０ｄ、ＲＡＭ２０ｅ、バックア
ップＲＡＭ２０ｆ、クロック発生回路２０ｇ等を有して
いる。このＡ／Ｄコンバータ２０ａには、第１及び第２
空燃比センサ１１，１２の出力と、機関冷却水温を検出
するための水温センサ１３の出力と、エアフローメータ
６の出力とが供給され、また入出力インターフェース２
０ｂには、スロットル弁５の開度を検出するためのスロ
ットル弁開度センサ１４の出力と、ディストリビュータ
１５に設けられ、例えばクランク角度に換算して７２０
°毎にパルス信号を発生する第１クランク角センサ１６
及びクランク角度に換算して３０°毎にパルス信号を発
生する第２クランク角センサ１７の出力とが供給され
る。
【００１２】また、制御装置２０において、ダウンカウ
ンタ２０ｈ、フリップフロップ２０ｉ及び駆動回路２０
ｊは、燃料噴射弁７を制御するためのものである。後述
される燃料噴射量演算ルーチンで燃料噴射量ＴＡＵが演
算されると、その演算結果がダウンカウンタ２０ｈに設
定され同時にフリップフロップ２０ｉもセット状態とさ
れる。この結果駆動回路２０ｊが燃料噴射弁７を付勢す
る。ダウンカウンタ２０ｈはクロックパルス（図示せ
ず）の計数を開始しダウンカウンタ２０ｈの値がゼロと
なった時にフリップフロップ２０ｉをリセットし駆動回
路２０ｊは燃料噴射弁７の付勢を停止する。すなわち、
燃料噴射量演算ルーチンで演算された期間だけ燃料噴射
弁７が付勢され、演算結果ＴＡＵに応じた燃料が内燃機
関１の各気筒に供給される。
ンタ２０ｈ、フリップフロップ２０ｉ及び駆動回路２０
ｊは、燃料噴射弁７を制御するためのものである。後述
される燃料噴射量演算ルーチンで燃料噴射量ＴＡＵが演
算されると、その演算結果がダウンカウンタ２０ｈに設
定され同時にフリップフロップ２０ｉもセット状態とさ
れる。この結果駆動回路２０ｊが燃料噴射弁７を付勢す
る。ダウンカウンタ２０ｈはクロックパルス（図示せ
ず）の計数を開始しダウンカウンタ２０ｈの値がゼロと
なった時にフリップフロップ２０ｉをリセットし駆動回
路２０ｊは燃料噴射弁７の付勢を停止する。すなわち、
燃料噴射量演算ルーチンで演算された期間だけ燃料噴射
弁７が付勢され、演算結果ＴＡＵに応じた燃料が内燃機
関１の各気筒に供給される。
【００１３】図２は、燃料噴射量ＴＡＵを決定するため
の空燃比補正量として機能する粗調整項を演算するため
の第１フローチャートである。これを以下に説明する。
このフローチャートは例えば１６ｍｓ毎に実行されるも
のであり、まずステップ１０１において、空燃比フィー
ドバック制御を行う条件が成立していることを示すフラ
グＸＦＢが１であるかどうかが判断される。例えば、燃
料カット中、燃料増量中等の場合はフラグＸＦＢは０で
あり、条件が成立していない時はそのまま終了する。
の空燃比補正量として機能する粗調整項を演算するため
の第１フローチャートである。これを以下に説明する。
このフローチャートは例えば１６ｍｓ毎に実行されるも
のであり、まずステップ１０１において、空燃比フィー
ドバック制御を行う条件が成立していることを示すフラ
グＸＦＢが１であるかどうかが判断される。例えば、燃
料カット中、燃料増量中等の場合はフラグＸＦＢは０で
あり、条件が成立していない時はそのまま終了する。
【００１４】ステップ１０１における判断が肯定される
時はステップ１０２に進み、第１空燃比センサ１１の出
力ＶOXが理論空燃比燃焼を示す値ＶR （例えば０．４５
Ｖ）より小さいかどうかが判断される。この判断が肯定
される時、ステップ１０３において今回の排気ガスの状
態を表すフラグＸＯＸはリーン状態を示す値０にセット
され、ステップ１０４に進む。
時はステップ１０２に進み、第１空燃比センサ１１の出
力ＶOXが理論空燃比燃焼を示す値ＶR （例えば０．４５
Ｖ）より小さいかどうかが判断される。この判断が肯定
される時、ステップ１０３において今回の排気ガスの状
態を表すフラグＸＯＸはリーン状態を示す値０にセット
され、ステップ１０４に進む。
【００１５】ステップ１０４において、前回の排気ガス
の状態を表すフラグＸＯＸＯがリッチ状態を示す値１で
あるかどうかが判断される。この判断が否定される時は
ステップ１０５に進み、第１空燃比センサ１１の出力Ｖ
OXがリーン側及びリッチ側から他側へ反転する周期を表
すカウンタＣＮＴが所定値ＫＣＮＴより小さいかどうか
が判断される。この判断が肯定される時、ステップ１０
６においてカウンタＣＮＴは１だけ増加され終了する。
の状態を表すフラグＸＯＸＯがリッチ状態を示す値１で
あるかどうかが判断される。この判断が否定される時は
ステップ１０５に進み、第１空燃比センサ１１の出力Ｖ
OXがリーン側及びリッチ側から他側へ反転する周期を表
すカウンタＣＮＴが所定値ＫＣＮＴより小さいかどうか
が判断される。この判断が肯定される時、ステップ１０
６においてカウンタＣＮＴは１だけ増加され終了する。
【００１６】またステップ１０５における判断が否定さ
れる時、すなわちカウンタＣＮＴが所定値ＫＣＮＴに達
する時、ステップ１０７において、カウンタＣＮＴは０
にリセットされ、ステップ１０８において、粗調整項Ａ
ＦｃはΔＡＦｃ２だけ増加される。すなわち、排気ガス
のリーン状態が持続すれば、粗調整項ＡＦｃは、このフ
ローチャートの実行間隔（例えば１６ｍｓ）のＫＣＮＴ
倍の時間が経過する毎にΔＡＦｃ２だけ積分的に増加す
ることになる。
れる時、すなわちカウンタＣＮＴが所定値ＫＣＮＴに達
する時、ステップ１０７において、カウンタＣＮＴは０
にリセットされ、ステップ１０８において、粗調整項Ａ
ＦｃはΔＡＦｃ２だけ増加される。すなわち、排気ガス
のリーン状態が持続すれば、粗調整項ＡＦｃは、このフ
ローチャートの実行間隔（例えば１６ｍｓ）のＫＣＮＴ
倍の時間が経過する毎にΔＡＦｃ２だけ積分的に増加す
ることになる。
【００１７】またステップ１０４における判断が肯定さ
れる時、すなわち排気ガスがリッチ状態からリーン状態
に反転した時、ステップ１０９においてフラグＸＯＸＯ
は０にセットされ、ステップ１１０において粗調整項Ａ
ＦｃをΔＡＦｃ１だけスキップ的に増加させ、ステップ
１１１においてカウンタＣＮＴを０にリセットして終了
する。
れる時、すなわち排気ガスがリッチ状態からリーン状態
に反転した時、ステップ１０９においてフラグＸＯＸＯ
は０にセットされ、ステップ１１０において粗調整項Ａ
ＦｃをΔＡＦｃ１だけスキップ的に増加させ、ステップ
１１１においてカウンタＣＮＴを０にリセットして終了
する。
【００１８】一方、ステップ１０２における判断が否定
される時、すなわち排気ガスがリッチ状態である時、ス
テップ１１３においてフラグＸＯＸは１にセットされ
る。以下排気ガスリーン状態と同様な処理が実行され
る。ただし、ステップ１０８に相当するステップ１１７
において、粗調整項ＡＦｃはΔＡＦｃ２だけ積分的に減
少され、またステップ１１０に相当するステップ１１９
において、粗調整項ＡＦｃはΔＡＦｃ１だけスキップ的
に減少される。
される時、すなわち排気ガスがリッチ状態である時、ス
テップ１１３においてフラグＸＯＸは１にセットされ
る。以下排気ガスリーン状態と同様な処理が実行され
る。ただし、ステップ１０８に相当するステップ１１７
において、粗調整項ＡＦｃはΔＡＦｃ２だけ積分的に減
少され、またステップ１１０に相当するステップ１１９
において、粗調整項ＡＦｃはΔＡＦｃ１だけスキップ的
に減少される。
【００１９】空燃比の理論空燃比に対するずれが比較的
小さい時は、燃料噴射量をこの粗調整項ＡＦｃを基に制
御することで良好な空燃比制御が実現されるが、このず
れが大きくなると、粗調整項ＡＦｃにおける第１スキッ
プ値ΔＡＦｃ１及び第１積分値ΔＡＦｃ２が、比較的小
さな値に設定されているために、粗調整項ＡＦｃだけで
は空燃比を理論空燃比に戻すまでに多大な時間を必要と
する。従って、本実施例における空燃比制御には、スト
レージ項が導入される。このストレージ項の演算のため
の第２フローチャートが図３に示されている。これを以
下に説明する。
小さい時は、燃料噴射量をこの粗調整項ＡＦｃを基に制
御することで良好な空燃比制御が実現されるが、このず
れが大きくなると、粗調整項ＡＦｃにおける第１スキッ
プ値ΔＡＦｃ１及び第１積分値ΔＡＦｃ２が、比較的小
さな値に設定されているために、粗調整項ＡＦｃだけで
は空燃比を理論空燃比に戻すまでに多大な時間を必要と
する。従って、本実施例における空燃比制御には、スト
レージ項が導入される。このストレージ項の演算のため
の第２フローチャートが図３に示されている。これを以
下に説明する。
【００２０】このフローチャートは例えば１６ｍｓ毎に
実行されるものであり、まずステップ２０１において、
第１フローチャートと同様に空燃比フィードバック制御
を行う条件が成立していることを示すフラグＸＦＢが１
であるかどうかが判断される。この判断が否定される時
はそのまま終了するが、肯定される時はステップ２０２
に進み、第１空燃比センサ１１の出力ＶOXが理論空燃比
燃焼を示す値ＶR より小さい第１のしきい値Ｖ１より小
さいかどうかが判断される。この判断が肯定される時、
すなわち第１空燃比センサ１１により空燃比がリーン側
に大きくずれたことが推測される時、ステップ２０３に
進み、ストレージ項の積分値ＡＦCCROiはΔＡＦccROだ
け増加される。次にステップ２０４において、フラグＦ
が０であるかどうかが判断される。この判断が肯定され
る時ステップ２０５に進み、実際の空燃比を表す第２空
燃比センサ１２の出力を基に図４に示す第１マップから
第２スキップ値ＡＦCCROP1の補正値ＡＦCCROP2を決定
し、ステップ２０６において、前述のフラグＦを１に設
定し、ステップ２０７において、ストレージ項ＡＦCC RO
は第２スキップ値ＡＦCCROP1とその補正値ＡＦCCROP2と
積分値ＡＦCCROi との和として計算される。また、ステ
ップ２０４において、補正値ＡＦCCROP2が既に設定され
てフラグＦが１になっていればステップ２０５及び２０
６の処理は省略されてステップ２０７に進む。ここで使
用される第２スキップ値ＡＦCCROP1は、従来に比較して
かなり小さな値に設定されている。
実行されるものであり、まずステップ２０１において、
第１フローチャートと同様に空燃比フィードバック制御
を行う条件が成立していることを示すフラグＸＦＢが１
であるかどうかが判断される。この判断が否定される時
はそのまま終了するが、肯定される時はステップ２０２
に進み、第１空燃比センサ１１の出力ＶOXが理論空燃比
燃焼を示す値ＶR より小さい第１のしきい値Ｖ１より小
さいかどうかが判断される。この判断が肯定される時、
すなわち第１空燃比センサ１１により空燃比がリーン側
に大きくずれたことが推測される時、ステップ２０３に
進み、ストレージ項の積分値ＡＦCCROiはΔＡＦccROだ
け増加される。次にステップ２０４において、フラグＦ
が０であるかどうかが判断される。この判断が肯定され
る時ステップ２０５に進み、実際の空燃比を表す第２空
燃比センサ１２の出力を基に図４に示す第１マップから
第２スキップ値ＡＦCCROP1の補正値ＡＦCCROP2を決定
し、ステップ２０６において、前述のフラグＦを１に設
定し、ステップ２０７において、ストレージ項ＡＦCC RO
は第２スキップ値ＡＦCCROP1とその補正値ＡＦCCROP2と
積分値ＡＦCCROi との和として計算される。また、ステ
ップ２０４において、補正値ＡＦCCROP2が既に設定され
てフラグＦが１になっていればステップ２０５及び２０
６の処理は省略されてステップ２０７に進む。ここで使
用される第２スキップ値ＡＦCCROP1は、従来に比較して
かなり小さな値に設定されている。
【００２１】一方、ステップ２０２における判断が否定
される時ステップ２０８に進み、第１空燃比センサ１１
の出力ＶOXが理論空燃比燃焼を示す値ＶR より大きい第
２のしきい値Ｖ２より大きいかどうかが判断される。こ
の判断が肯定される時、すなわち第１空燃比センサ１１
により空燃比がリッチ側に大きくずれたことが推測され
る時、ステップ２０９に進み、ストレージ項の積分値Ａ
ＦCCROi はΔＡＦccROだけ減少される。次にステップ２
１０において、フラグＦが０であるかどうかが判断され
る。この判断が肯定される時ステップ２１１に進み、第
２空燃比センサ１２の出力を基に図４に示す第１マップ
から第２スキップ値ＡＦCCROP1の補正値ＡＦCCROP2を決
定し、ステップ２１２において、前述のフラグＦを１に
設定し、ステップ２１３において、ストレージ項ＡＦ
CCROは第２スキップ値−ＡＦCCROP1とその補正値ＡＦ
CCROP2と積分値ＡＦCCROi との和として計算される。ま
た、ステップ２１０において、補正値ＡＦCCROP2が既に
設定されてフラグＦが１になっていればステップ２１１
及び２１２の処理は省略されてステップ２１３に進む。
またステップ２０８における判断が否定される時、すな
わち第１空燃比センサ１１により空燃比のずれが比較的
小さいことが推定される時は、前述の粗調整項ＡＦｃだ
けで良好な空燃比制御が実現されるために、ステップ２
１０において積分値ＡＦCCROi は０にセットされ、ステ
ップ２１１においてストレージ項ＡＦCCROは０にセット
され、フラグＦは０にリセットされる。
される時ステップ２０８に進み、第１空燃比センサ１１
の出力ＶOXが理論空燃比燃焼を示す値ＶR より大きい第
２のしきい値Ｖ２より大きいかどうかが判断される。こ
の判断が肯定される時、すなわち第１空燃比センサ１１
により空燃比がリッチ側に大きくずれたことが推測され
る時、ステップ２０９に進み、ストレージ項の積分値Ａ
ＦCCROi はΔＡＦccROだけ減少される。次にステップ２
１０において、フラグＦが０であるかどうかが判断され
る。この判断が肯定される時ステップ２１１に進み、第
２空燃比センサ１２の出力を基に図４に示す第１マップ
から第２スキップ値ＡＦCCROP1の補正値ＡＦCCROP2を決
定し、ステップ２１２において、前述のフラグＦを１に
設定し、ステップ２１３において、ストレージ項ＡＦ
CCROは第２スキップ値−ＡＦCCROP1とその補正値ＡＦ
CCROP2と積分値ＡＦCCROi との和として計算される。ま
た、ステップ２１０において、補正値ＡＦCCROP2が既に
設定されてフラグＦが１になっていればステップ２１１
及び２１２の処理は省略されてステップ２１３に進む。
またステップ２０８における判断が否定される時、すな
わち第１空燃比センサ１１により空燃比のずれが比較的
小さいことが推定される時は、前述の粗調整項ＡＦｃだ
けで良好な空燃比制御が実現されるために、ステップ２
１０において積分値ＡＦCCROi は０にセットされ、ステ
ップ２１１においてストレージ項ＡＦCCROは０にセット
され、フラグＦは０にリセットされる。
【００２２】図４に示す第１マップにおいて、横軸のΔ
Ａ／Ｆとは第２空燃比センサ１２の出力を基に算出され
る実際の混合気空燃比から理論空燃比１４．６を引いた
値である。従って、ΔＡ／Ｆが正の値であれば空燃比は
リーンであり、負の値であればリッチであり、その絶対
値が大きい程リーン又はリッチの程度が大きいことにな
る。補正値ＡＦCCROP2は、ΔＡ／Ｆが０近傍の時は０で
あり、それ以外のΔＡ／Ｆに対してそれと同符号であ
り、その値が大きくなる程、段階的に大きくなるように
設定されている。
Ａ／Ｆとは第２空燃比センサ１２の出力を基に算出され
る実際の混合気空燃比から理論空燃比１４．６を引いた
値である。従って、ΔＡ／Ｆが正の値であれば空燃比は
リーンであり、負の値であればリッチであり、その絶対
値が大きい程リーン又はリッチの程度が大きいことにな
る。補正値ＡＦCCROP2は、ΔＡ／Ｆが０近傍の時は０で
あり、それ以外のΔＡ／Ｆに対してそれと同符号であ
り、その値が大きくなる程、段階的に大きくなるように
設定されている。
【００２３】このようにして演算されるストレージ項Ａ
ＦCCROは、三元触媒のＯ2 ストレージ効果により比較的
安定した出力が得られる第１空燃比センサ１１により空
燃比が大きくずれたと推定される時に算出され、そのス
キップ値には比較的小さな値に設定された第２スキップ
値ＡＦCCROP1と第２空燃比センサ１２により検出される
実際の空燃比を基に設定される補正値ＡＦCCROP2との和
が使用されるために、実際の空燃比に対する適当なスキ
ップ値となり、空燃比のハッチング及び理論空燃比への
収束時間の延長は防止される。
ＦCCROは、三元触媒のＯ2 ストレージ効果により比較的
安定した出力が得られる第１空燃比センサ１１により空
燃比が大きくずれたと推定される時に算出され、そのス
キップ値には比較的小さな値に設定された第２スキップ
値ＡＦCCROP1と第２空燃比センサ１２により検出される
実際の空燃比を基に設定される補正値ＡＦCCROP2との和
が使用されるために、実際の空燃比に対する適当なスキ
ップ値となり、空燃比のハッチング及び理論空燃比への
収束時間の延長は防止される。
【００２４】三元触媒の劣化によってそのＯ2 ストレー
ジ効果が減少した場合において、実際の空燃比のずれが
大きいとスキップ値は大きな値となり、比較的短時間で
逆側へのスキップが必要となるが、従来のようにスキッ
プ値は定数でなく、この時のスキップ値は実際の空燃比
を基に前回より小さく決定されるために、空燃比がハッ
チングすることはなく、確実に理論空燃比へ収束させる
ことができる。
ジ効果が減少した場合において、実際の空燃比のずれが
大きいとスキップ値は大きな値となり、比較的短時間で
逆側へのスキップが必要となるが、従来のようにスキッ
プ値は定数でなく、この時のスキップ値は実際の空燃比
を基に前回より小さく決定されるために、空燃比がハッ
チングすることはなく、確実に理論空燃比へ収束させる
ことができる。
【００２５】また、この実施例において、制御を簡単化
するために補正値ＡＦCCROP2決定に使用される第１マッ
プは、空燃比に応じて補正値ＡＦCCROP2が段階的に変化
するようにしたが、図５に示すような補正値ＡＦCCROP2
が直線的に変化する第２マップを使用することにより、
ストレージ項のスキップ値はさらに適当な値となる。ま
た、第１及び第２マップにより決定される補正値ＡＦ
CCROP2をそのまま使用するのではなく、第２空燃比セン
サ１２から得られるこの時の空燃比の時間微分値ｄ（Ａ
／Ｆ）／ｄｔに応じて図６に示す第３マップから係数α
を求めてαＡＦCC ROP2を補正値として使用することも可
能である。係数αは、このマップに示すように、時間微
分値ｄ（Ａ／Ｆ）／ｄｔの絶対値が所定値以下の時、す
なわち、空燃比の変化の傾きがゆるやかな時、１となり
補正値ＡＦCCROP2はそのまま使用されるが、この傾きが
急激になる程、補正値ＡＦCCROP2の絶対値が大きくなる
ように設定されており、それにより、αＡＦCCROP2とし
て算出される補正値は、空燃比の今後の変化をも考慮し
た値となる。
するために補正値ＡＦCCROP2決定に使用される第１マッ
プは、空燃比に応じて補正値ＡＦCCROP2が段階的に変化
するようにしたが、図５に示すような補正値ＡＦCCROP2
が直線的に変化する第２マップを使用することにより、
ストレージ項のスキップ値はさらに適当な値となる。ま
た、第１及び第２マップにより決定される補正値ＡＦ
CCROP2をそのまま使用するのではなく、第２空燃比セン
サ１２から得られるこの時の空燃比の時間微分値ｄ（Ａ
／Ｆ）／ｄｔに応じて図６に示す第３マップから係数α
を求めてαＡＦCC ROP2を補正値として使用することも可
能である。係数αは、このマップに示すように、時間微
分値ｄ（Ａ／Ｆ）／ｄｔの絶対値が所定値以下の時、す
なわち、空燃比の変化の傾きがゆるやかな時、１となり
補正値ＡＦCCROP2はそのまま使用されるが、この傾きが
急激になる程、補正値ＡＦCCROP2の絶対値が大きくなる
ように設定されており、それにより、αＡＦCCROP2とし
て算出される補正値は、空燃比の今後の変化をも考慮し
た値となる。
【００２６】図７は、このようにして演算された粗調整
項ＡＦｃ及びストレージ項ＡＦCCROを基に燃料噴射量Ｔ
ＡＵを演算するためのフローチャートであり、所定クラ
ンク角度毎に実行される。まずステップ３０１におい
て、エアフローメータ６により検出される吸入空気量Ｑ
及びクランク角センサ１６，１７に検出される機関回転
数Ｎを基に次式（１）により基本燃料噴射量ＴＡＵＰを
計算する。 ＴＡＵＰ＝ｋＱ／Ｎ … （１） 但しｋ＝定数
項ＡＦｃ及びストレージ項ＡＦCCROを基に燃料噴射量Ｔ
ＡＵを演算するためのフローチャートであり、所定クラ
ンク角度毎に実行される。まずステップ３０１におい
て、エアフローメータ６により検出される吸入空気量Ｑ
及びクランク角センサ１６，１７に検出される機関回転
数Ｎを基に次式（１）により基本燃料噴射量ＴＡＵＰを
計算する。 ＴＡＵＰ＝ｋＱ／Ｎ … （１） 但しｋ＝定数
【００２７】次にステップ３０２において、次式（３）
により実際の燃料噴射量ＴＡＵを算出する。 ＴＡＵ＝ＴＡＵＰ（ＡＦｃ＋ＡＦCCRO＋δ）＋γ … （２） 但しδ，γ＝定数 この計算結果をステップ３０３において、制御装置２０
のカウンタ２０ｈにセットすることにより、所定の燃料
量が燃料噴射弁７から噴射され、良好な空燃比制御が実
現される。図８は、本実施例による第１空燃比センサ１
１の出力と空燃比補正量（ＡＦｃ＋ＡＦCCRO）のタイム
チャートである。
により実際の燃料噴射量ＴＡＵを算出する。 ＴＡＵ＝ＴＡＵＰ（ＡＦｃ＋ＡＦCCRO＋δ）＋γ … （２） 但しδ，γ＝定数 この計算結果をステップ３０３において、制御装置２０
のカウンタ２０ｈにセットすることにより、所定の燃料
量が燃料噴射弁７から噴射され、良好な空燃比制御が実
現される。図８は、本実施例による第１空燃比センサ１
１の出力と空燃比補正量（ＡＦｃ＋ＡＦCCRO）のタイム
チャートである。
【００２８】ところで、従来の空燃比制御装置は、三元
触媒下流に設けられた排気ガスのリッチ状態及びリーン
状態を検出する空燃比センサだけしか有していないため
に、機関暖機中に燃焼の安定化及び早期暖機を目的とし
て空燃比を所定のリッチ状態にする空燃比制御を実行す
ることは不可能であったが、本実施例の空燃比制御装置
は、三元触媒上流に出力リニア型の第２空燃比センサを
有するために、このセンサを利用して、このような空燃
比制御が可能となる。
触媒下流に設けられた排気ガスのリッチ状態及びリーン
状態を検出する空燃比センサだけしか有していないため
に、機関暖機中に燃焼の安定化及び早期暖機を目的とし
て空燃比を所定のリッチ状態にする空燃比制御を実行す
ることは不可能であったが、本実施例の空燃比制御装置
は、三元触媒上流に出力リニア型の第２空燃比センサを
有するために、このセンサを利用して、このような空燃
比制御が可能となる。
【００２９】この空燃比制御のための第４フローチャー
トを図９に示す。このフローチャートは、例えば４ｍｓ
毎に実行される。まずステップ４０１において、第２空
燃比センサ１２が活性化しているかどうかが判断され
る。この判断には、例えば、第２空燃比センサ１２が活
性化していない時は、その出力が異常値を示すことが利
用される。ステップ４０１における判断が否定される時
は、その出力を基にする空燃比制御は不可能であるため
に、そのまま終了する。
トを図９に示す。このフローチャートは、例えば４ｍｓ
毎に実行される。まずステップ４０１において、第２空
燃比センサ１２が活性化しているかどうかが判断され
る。この判断には、例えば、第２空燃比センサ１２が活
性化していない時は、その出力が異常値を示すことが利
用される。ステップ４０１における判断が否定される時
は、その出力を基にする空燃比制御は不可能であるため
に、そのまま終了する。
【００３０】ステップ４０１における判断が肯定される
時、ステップ４０２に進み、補正係数ＦＤＬＡＦの増減
値ＤＬＡＦが、次式（３）により計算される。 ＤＬＡＦ＝（ＡＦｔ−ＡＦ）／ＡＦｔ … （３） この式において、ＡＦｔは目標空燃比、ＡＦは第２空燃
比センサ１２の出力を基に算出される空燃比である。次
にステップ４０３において、この増減値ＤＬＡＦの絶対
値が所定値β１より大きいかどうかが判断される。この
判断が肯定される時ステップ４０４に進み、カウント値
ＣＤＬＡＦは０にリセットされる。次にステップ４０５
において、当初１に設定されている補正係数ＦＤＬＡＦ
はステップ４０２において算出された増減値ＤＬＡＦが
マイナスされる。この処理において、第２空燃比センサ
１２の出力を基に算出される空燃比ＡＦが目標空燃比Ａ
Ｆｔに対してリーンであるならば、増減値ＤＬＡＦは負
の値となり、実質的には補正係数ＦＤＬＡＦは増加され
る。逆にリッチであるならば、実質的には補正係数ＦＤ
ＬＡＦは減少される。
時、ステップ４０２に進み、補正係数ＦＤＬＡＦの増減
値ＤＬＡＦが、次式（３）により計算される。 ＤＬＡＦ＝（ＡＦｔ−ＡＦ）／ＡＦｔ … （３） この式において、ＡＦｔは目標空燃比、ＡＦは第２空燃
比センサ１２の出力を基に算出される空燃比である。次
にステップ４０３において、この増減値ＤＬＡＦの絶対
値が所定値β１より大きいかどうかが判断される。この
判断が肯定される時ステップ４０４に進み、カウント値
ＣＤＬＡＦは０にリセットされる。次にステップ４０５
において、当初１に設定されている補正係数ＦＤＬＡＦ
はステップ４０２において算出された増減値ＤＬＡＦが
マイナスされる。この処理において、第２空燃比センサ
１２の出力を基に算出される空燃比ＡＦが目標空燃比Ａ
Ｆｔに対してリーンであるならば、増減値ＤＬＡＦは負
の値となり、実質的には補正係数ＦＤＬＡＦは増加され
る。逆にリッチであるならば、実質的には補正係数ＦＤ
ＬＡＦは減少される。
【００３１】一方、ステップ４０３における判断が否定
される時は、ステップ４０６に進み、カウント値ＣＤＬ
ＡＦは１だけ増加される。次にステップ４０７におい
て、カウント値ＣＤＬＡＦが所定値ＫＣＤＬＡＦより大
きいかどうかが判断され、この判断が否定される時はそ
のまま終了する。すなわち第２空燃比センサ１２の出力
を基に算出される空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦｔに近い
時は現在の補正係数ＦＤＬＡＦは変化させることなく終
了する。ただし、ステップ４０７における判断が肯定さ
れる時、すなわち所定時間ｔ（４ＫＣＤＬＡＦｍｓ）以
上、空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦｔ近傍に維持される時
は、ステップ４０８に進み、現在の補正係数ＦＤＬＡＦ
から１を引いた値の絶対値が所定値β１以下であるかど
うかが判断され、この判断が否定される時はそのまま終
了するが、この判断が肯定される時は補正係数ＦＤＬＡ
Ｆは強制的に１に設定され、実質的な燃料噴射量の補正
は停止される。
される時は、ステップ４０６に進み、カウント値ＣＤＬ
ＡＦは１だけ増加される。次にステップ４０７におい
て、カウント値ＣＤＬＡＦが所定値ＫＣＤＬＡＦより大
きいかどうかが判断され、この判断が否定される時はそ
のまま終了する。すなわち第２空燃比センサ１２の出力
を基に算出される空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦｔに近い
時は現在の補正係数ＦＤＬＡＦは変化させることなく終
了する。ただし、ステップ４０７における判断が肯定さ
れる時、すなわち所定時間ｔ（４ＫＣＤＬＡＦｍｓ）以
上、空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦｔ近傍に維持される時
は、ステップ４０８に進み、現在の補正係数ＦＤＬＡＦ
から１を引いた値の絶対値が所定値β１以下であるかど
うかが判断され、この判断が否定される時はそのまま終
了するが、この判断が肯定される時は補正係数ＦＤＬＡ
Ｆは強制的に１に設定され、実質的な燃料噴射量の補正
は停止される。
【００３２】第２空燃比センサ１２の出力はある程度の
誤差を有するものであり、このように、この出力を基に
算出された空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦｔに近い時はこ
の誤差範囲内として補正係数ＦＤＬＡＦを変化させず、
さらに所定時間、補正係数ＦＤＬＡＦが１近傍に維持さ
れる時は、すでに目標空燃比に収束しているものと判断
して補正係数ＦＤＬＡＦを１にすることにより、無意味
な空燃比変化を防止することができる。図１０は、第２
空燃比センサ１２によるこの空燃比制御を実行した場合
の空燃比ＡＦ及び補正係数ＦＤＬＡＦのタイムチャート
である。同図において、一点鎖線は空燃比制御非実行時
における外乱による空燃比変化である。
誤差を有するものであり、このように、この出力を基に
算出された空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦｔに近い時はこ
の誤差範囲内として補正係数ＦＤＬＡＦを変化させず、
さらに所定時間、補正係数ＦＤＬＡＦが１近傍に維持さ
れる時は、すでに目標空燃比に収束しているものと判断
して補正係数ＦＤＬＡＦを１にすることにより、無意味
な空燃比変化を防止することができる。図１０は、第２
空燃比センサ１２によるこの空燃比制御を実行した場合
の空燃比ＡＦ及び補正係数ＦＤＬＡＦのタイムチャート
である。同図において、一点鎖線は空燃比制御非実行時
における外乱による空燃比変化である。
【００３３】水温センサ１３の出力により機関暖機が完
了したことが検出されれば、第１空燃比センサ１１が活
性化していることを確認した後、前述の理論空燃比への
フィードバック制御が実行される。
了したことが検出されれば、第１空燃比センサ１１が活
性化していることを確認した後、前述の理論空燃比への
フィードバック制御が実行される。
【００３４】第２空燃比センサ１２は、未浄化の排気ガ
スにさらされているために、炭素粒子等が付着しやす
く、その出力の信頼性は徐々に悪化する。従って、その
出力をを定期的に較正することで良好な空燃比制御が実
行される。図１１は、この較正を実行するための第５フ
ローチャートである。
スにさらされているために、炭素粒子等が付着しやす
く、その出力の信頼性は徐々に悪化する。従って、その
出力をを定期的に較正することで良好な空燃比制御が実
行される。図１１は、この較正を実行するための第５フ
ローチャートである。
【００３５】まずステップ５０１において、第２空燃比
センサ１１の出力ＶOXが前述の第１のしきい値Ｖ１以上
第２のしきい値Ｖ２以下であるかどうかが判断される。
この判断が肯定される時、すなわち空燃比が理論空燃比
にほぼ収束している時は、ステップ５０２に進み、カウ
ント値ＣＮＴＳＤＹは１だけ増加される。
センサ１１の出力ＶOXが前述の第１のしきい値Ｖ１以上
第２のしきい値Ｖ２以下であるかどうかが判断される。
この判断が肯定される時、すなわち空燃比が理論空燃比
にほぼ収束している時は、ステップ５０２に進み、カウ
ント値ＣＮＴＳＤＹは１だけ増加される。
【００３６】次にステップ５０３において、現在の第２
空燃比センサ１２の出力ＡＦVALUEiが積算されてＡＦ
VALUE とされ、ステップ５０４に進み、カウント値ＣＮ
ＴＳＤＹが所定整数値ＫＣＮＴＳＤＹ以上であるかどう
かが判断される。この判断が否定される時はそのまま終
了するが、肯定される時、ステップ５０５に進み、この
間の第２空燃比センサ１２の出力の平均値ＡＦVALUE ’
を出力の積算値ＡＦVALU E をＫＣＮＴＳＤＹで割ること
によって計算する。
空燃比センサ１２の出力ＡＦVALUEiが積算されてＡＦ
VALUE とされ、ステップ５０４に進み、カウント値ＣＮ
ＴＳＤＹが所定整数値ＫＣＮＴＳＤＹ以上であるかどう
かが判断される。この判断が否定される時はそのまま終
了するが、肯定される時、ステップ５０５に進み、この
間の第２空燃比センサ１２の出力の平均値ＡＦVALUE ’
を出力の積算値ＡＦVALU E をＫＣＮＴＳＤＹで割ること
によって計算する。
【００３７】次にステップ５０６において、較正値ＡＦ
OFFSETを第２空燃比センサ１２の理論空燃比を示す値Ａ
ＦＶから平均値ＡＦVALUE ’を引き算することにより求
める。一方、ステップ５０１の判断が否定される時、す
なわち第１空燃比センサ１１の出力が理論空燃比燃焼を
示す値から大きくずれる時は、ステップ５０７に進み、
カウント値ＣＮＴＳＤＹは０にリセットされ、ステップ
５０８において、積算値ＡＦVALUE は０にリセットされ
る。
OFFSETを第２空燃比センサ１２の理論空燃比を示す値Ａ
ＦＶから平均値ＡＦVALUE ’を引き算することにより求
める。一方、ステップ５０１の判断が否定される時、す
なわち第１空燃比センサ１１の出力が理論空燃比燃焼を
示す値から大きくずれる時は、ステップ５０７に進み、
カウント値ＣＮＴＳＤＹは０にリセットされ、ステップ
５０８において、積算値ＡＦVALUE は０にリセットされ
る。
【００３８】較正値ＡＦOFFSETの算出に使用される平均
値ＡＦVALUE ’は、第１空燃比センサ１１の出力が所定
時間（フローチャートの実行間隔のＫＣＮＴＳＤＹ倍）
理論空燃比に収束している時の第２空燃比センサ１２の
出力の平均であり、現在における第２空燃比センサの理
論空燃比燃焼を示す値である。従って、この較正値ＡＦ
OFFSETを基に第２空燃比センサ１２の出力を較正するこ
とで、良好な空燃比制御が実現される。
値ＡＦVALUE ’は、第１空燃比センサ１１の出力が所定
時間（フローチャートの実行間隔のＫＣＮＴＳＤＹ倍）
理論空燃比に収束している時の第２空燃比センサ１２の
出力の平均であり、現在における第２空燃比センサの理
論空燃比燃焼を示す値である。従って、この較正値ＡＦ
OFFSETを基に第２空燃比センサ１２の出力を較正するこ
とで、良好な空燃比制御が実現される。
【００３９】このような出力平均を使用しての第２空燃
比センサの較正は、本実施例のような粗調整項及びスト
レージ項を使用する空燃比制御だけでなく、さらにＯ2
ストレージ効果を有効に利用するための強制発振項が使
用される空燃比制御においても適用可能である。
比センサの較正は、本実施例のような粗調整項及びスト
レージ項を使用する空燃比制御だけでなく、さらにＯ2
ストレージ効果を有効に利用するための強制発振項が使
用される空燃比制御においても適用可能である。
【００４０】ところで、従来の理論空燃比へのフィード
バック制御において、排気ガス量が少ない軽負荷時に
は、第１空燃比センサ１１の応答性が悪化するために、
この時に限り粗調整項の第１スキップ値を増加させ、空
燃比の変化幅を大きくして理論空燃比への収束性を改善
していた。しかし、第１スキップ値の増加は、実際の空
燃比を無視して一義的に実行されるために、単に空燃比
を悪化させることになりかねない。
バック制御において、排気ガス量が少ない軽負荷時に
は、第１空燃比センサ１１の応答性が悪化するために、
この時に限り粗調整項の第１スキップ値を増加させ、空
燃比の変化幅を大きくして理論空燃比への収束性を改善
していた。しかし、第１スキップ値の増加は、実際の空
燃比を無視して一義的に実行されるために、単に空燃比
を悪化させることになりかねない。
【００４１】本実施例の空燃比制御装置による軽負荷時
の空燃比と補正係数のタイムチャートを図１２に示す。
補正係数は、通常使用される粗調整項ＡＦｃと機関暖機
中の空燃比制御に使用した補正値ＦＤＬＡＦとの和とし
て算出される。ただし、この補正値ＦＤＬＡＦは理論空
燃比に対する値である。このような空燃比制御により実
際の空燃比を考慮した良好な空燃比制御が実現されると
共に、この時の振動が低減される。この空燃比制御にお
いて、フューエルカットが実行された後に軽負荷運転と
なる場合、フューエルカット中の空燃比補正量は、その
直前の粗調整項ＡＦｃに保持され、その後しばらくは補
正値ＦＤＬＡＦが０とされる。それにより、フューエル
カットの効果が確実に維持される。
の空燃比と補正係数のタイムチャートを図１２に示す。
補正係数は、通常使用される粗調整項ＡＦｃと機関暖機
中の空燃比制御に使用した補正値ＦＤＬＡＦとの和とし
て算出される。ただし、この補正値ＦＤＬＡＦは理論空
燃比に対する値である。このような空燃比制御により実
際の空燃比を考慮した良好な空燃比制御が実現されると
共に、この時の振動が低減される。この空燃比制御にお
いて、フューエルカットが実行された後に軽負荷運転と
なる場合、フューエルカット中の空燃比補正量は、その
直前の粗調整項ＡＦｃに保持され、その後しばらくは補
正値ＦＤＬＡＦが０とされる。それにより、フューエル
カットの効果が確実に維持される。
【００４２】
【発明の効果】このように本発明による空燃比制御装置
によれば、排気系の三元触媒下流側に配置された第１空
燃比センサの出力を基にストレージ項を演算する時、そ
れに使用される第２スキップ値が排気系の三元触媒上流
側に配置された出力リニア型の第２空燃比センサの出力
に応じて補正されるために、実際の空燃比を考慮した良
好な空燃比制御が実現され、空燃比のハッチング及び理
論空燃比への収束時間の延長を防止することができる。
によれば、排気系の三元触媒下流側に配置された第１空
燃比センサの出力を基にストレージ項を演算する時、そ
れに使用される第２スキップ値が排気系の三元触媒上流
側に配置された出力リニア型の第２空燃比センサの出力
に応じて補正されるために、実際の空燃比を考慮した良
好な空燃比制御が実現され、空燃比のハッチング及び理
論空燃比への収束時間の延長を防止することができる。
【図１】本発明による内燃機関の空燃比制御装置の概略
断面図である。
断面図である。
【図２】粗調整項を演算するための第１フローチャート
である。
である。
【図３】ストレージ項を演算するための第２フローチャ
ートである。
ートである。
【図４】第２フローチャートに使用される第２スキップ
値の補正値を決定するための第１マップである。
値の補正値を決定するための第１マップである。
【図５】第１マップの代わりに使用される第２マップで
ある。
ある。
【図６】補正値の係数を決定するための第３マップであ
る。
る。
【図７】燃料噴射量決定のための第３フローチャートで
ある。
ある。
【図８】本発明による空燃比制御を示すタイムチャート
である。
である。
【図９】機関暖機中における空燃比制御のための第４フ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図１０】本発明による機関暖機中の空燃比制御を示す
タイムチャートである。
タイムチャートである。
【図１１】第２空燃比センサの出力較正のための第５フ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図１２】本発明による機関軽負荷時の空燃比制御を示
すタイムチャートである。
すタイムチャートである。
１…内燃機関 ２…吸気通路 ３…排気通路 ６…エアフローメータ ７…燃料噴射弁 １０…三元触媒コンバータ １１…第１空燃比センサ １２…第２空燃比センサ ２０…制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関の排気系に設置された三元触媒
と、前記排気系の三元触媒下流側に配置された第１空燃
比センサと、前記排気系の三元触媒上流側に配置された
出力リニア型の第２空燃比センサと、前記第１空燃比セ
ンサの出力が理論空燃比燃焼を示す値を境界としてリッ
チ側又はリーン側から他側に反転する時に第１スキップ
値を用いて比例制御を実行し、前記出力が反転しない時
に積分制御を実行して空燃比補正量の粗調整項を演算す
る粗調整項演算手段と、前記第１空燃比センサの出力が
理論空燃比燃焼を示す値近傍の所定範囲を越えてリッチ
側又はリーン側となる時に第２スキップ値を用いて比例
制御を実行し、前記出力が前記範囲内となるまで積分制
御を実行して空燃比補正量のストレージ項を演算するス
トレージ項演算手段と、前記第１空燃比センサの出力が
理論空燃比燃焼を示す値近傍の所定範囲を越えてリッチ
側又はリーン側となる時に第２空燃比センサの出力に応
じて前記第２スキップ値を補正する第２スキップ値補正
手段と、前記粗調整項及び前記ストレージ項に基づいて
前記内燃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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10693893A JPH06317204A (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10693893A JPH06317204A (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06317204A true JPH06317204A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=14446334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10693893A Pending JPH06317204A (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06317204A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100906881B1 (ko) * | 2008-05-02 | 2009-07-08 | 현대자동차주식회사 | 전방 및 후방 산소센서의 제어 및 촉매 모니터링 방법 |
| WO2012032631A1 (ja) | 2010-09-09 | 2012-03-15 | トヨタ自動車株式会社 | 空燃比制御装置 |
| WO2012035622A1 (ja) | 2010-09-15 | 2012-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | 空燃比制御装置 |
-
1993
- 1993-05-07 JP JP10693893A patent/JPH06317204A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100906881B1 (ko) * | 2008-05-02 | 2009-07-08 | 현대자동차주식회사 | 전방 및 후방 산소센서의 제어 및 촉매 모니터링 방법 |
| WO2012032631A1 (ja) | 2010-09-09 | 2012-03-15 | トヨタ自動車株式会社 | 空燃比制御装置 |
| US9062622B2 (en) | 2010-09-09 | 2015-06-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio control apparatus |
| WO2012035622A1 (ja) | 2010-09-15 | 2012-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | 空燃比制御装置 |
| US8899019B2 (en) | 2010-09-15 | 2014-12-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio control apparatus |
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