JPH0821283A - 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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- JPH0821283A JPH0821283A JP6157246A JP15724694A JPH0821283A JP H0821283 A JPH0821283 A JP H0821283A JP 6157246 A JP6157246 A JP 6157246A JP 15724694 A JP15724694 A JP 15724694A JP H0821283 A JPH0821283 A JP H0821283A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
- F02D41/1456—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】内燃機関の空燃比制御精度を向上して排気浄化
性能を向上する。 【構成】排気浄化触媒下流側の第２の空燃比センサの出
力値ＶO2を基準値ＳＬと比較してリッチ, リーンを判別
し、夫々の反転直後で、別ルーチンで判別した基準レベ
ル範囲よりリッチ側にあるとき (Ｆ1 ＝１) 及びリーン
側にあるとき(Ｆ2 ＝１) には、夫々比例分ＰHR, ＰHL
を与えて比例積分制御を行い、、そうでないときは比例
分を与えず積分分ＩHR, ＩHLのみを与えた積分制御を行
って第２の空燃比補正量ＰHOS を設定する。
性能を向上する。 【構成】排気浄化触媒下流側の第２の空燃比センサの出
力値ＶO2を基準値ＳＬと比較してリッチ, リーンを判別
し、夫々の反転直後で、別ルーチンで判別した基準レベ
ル範囲よりリッチ側にあるとき (Ｆ1 ＝１) 及びリーン
側にあるとき(Ｆ2 ＝１) には、夫々比例分ＰHR, ＰHL
を与えて比例積分制御を行い、、そうでないときは比例
分を与えず積分分ＩHR, ＩHLのみを与えた積分制御を行
って第２の空燃比補正量ＰHOS を設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の空燃比を制
御する装置に関し、特に排気浄化触媒の上流側と下流側
とで空燃比検出を行って空燃比をフィードバック制御す
る装置において、上流側の空燃比検出手段の異常に対処
した技術に関する。
御する装置に関し、特に排気浄化触媒の上流側と下流側
とで空燃比検出を行って空燃比をフィードバック制御す
る装置において、上流側の空燃比検出手段の異常に対処
した技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の一般的な内燃機関の空燃比制御装
置としては例えば特開昭６０−２４０８４０号公報に示
されるようなものがある。このものの概要を説明する
と、機関の吸入空気流量Ｑ及び回転数Ｎを検出してシリ
ンダに吸入される空気量に対応する基本燃料供給量ＴP
（＝Ｋ・Ｑ／Ｎ；Ｋは定数）を演算し、この基本燃料供
給量ＴP を機関温度等により補正したものを排気中酸素
濃度の検出によって混合気の空燃比を検出する空燃比セ
ンサ（酸素センサ）からの信号によって設定される空燃
比フィードバック補正係数（空燃比補正量）を用いてフ
ィードバック補正を施し、バッテリ電圧による補正等を
も行って最終的に燃料供給量ＴI を設定する。
置としては例えば特開昭６０−２４０８４０号公報に示
されるようなものがある。このものの概要を説明する
と、機関の吸入空気流量Ｑ及び回転数Ｎを検出してシリ
ンダに吸入される空気量に対応する基本燃料供給量ＴP
（＝Ｋ・Ｑ／Ｎ；Ｋは定数）を演算し、この基本燃料供
給量ＴP を機関温度等により補正したものを排気中酸素
濃度の検出によって混合気の空燃比を検出する空燃比セ
ンサ（酸素センサ）からの信号によって設定される空燃
比フィードバック補正係数（空燃比補正量）を用いてフ
ィードバック補正を施し、バッテリ電圧による補正等を
も行って最終的に燃料供給量ＴI を設定する。
【０００３】そして、このようにして設定された燃料供
給量ＴI に相当するパルス巾の駆動パルス信号を所定タ
イミングで燃料噴射弁に出力することにより、機関に所
定量の燃料を噴射供給するようにしている。上記空燃比
センサからの信号に基づく空燃比フィードバック補正は
空燃比を目標空燃比（理論空燃比）付近に制御するよう
に行われる。これは、排気系に介装され、排気中のＣ
Ｏ，ＨＣ（炭化水素）を酸化すると共にＮＯX を還元し
て浄化する排気浄化触媒（三元触媒）の転化効率（浄化
効率）が理論空燃比燃焼時の排気状態で有効に機能する
ように設定されているからである。
給量ＴI に相当するパルス巾の駆動パルス信号を所定タ
イミングで燃料噴射弁に出力することにより、機関に所
定量の燃料を噴射供給するようにしている。上記空燃比
センサからの信号に基づく空燃比フィードバック補正は
空燃比を目標空燃比（理論空燃比）付近に制御するよう
に行われる。これは、排気系に介装され、排気中のＣ
Ｏ，ＨＣ（炭化水素）を酸化すると共にＮＯX を還元し
て浄化する排気浄化触媒（三元触媒）の転化効率（浄化
効率）が理論空燃比燃焼時の排気状態で有効に機能する
ように設定されているからである。
【０００４】前記、空燃比センサの発生起電力（出力電
圧）は理論空燃比近傍で急変する特性を有しており、こ
の出力電圧Ｖ0 と理論空燃比相当の基準電圧（スライス
レベル）ＳＬとを比較して混合気の空燃比が理論空燃比
に対してリッチかリーンかを判定する。そして、例えば
空燃比がリーン（リッチ）の場合には、前記基本燃料供
給量ＴP に乗じるフイードバック補正係数αをリーン
（リッチ）に転じた初回に大きな比例定数Ｐを増大（減
少）した後、所定の積分定数Ｉずつ徐々に増大（減少）
していき燃料供給量ＴI を増量（減量）補正することで
空燃比を理論空燃比近傍に制御する。
圧）は理論空燃比近傍で急変する特性を有しており、こ
の出力電圧Ｖ0 と理論空燃比相当の基準電圧（スライス
レベル）ＳＬとを比較して混合気の空燃比が理論空燃比
に対してリッチかリーンかを判定する。そして、例えば
空燃比がリーン（リッチ）の場合には、前記基本燃料供
給量ＴP に乗じるフイードバック補正係数αをリーン
（リッチ）に転じた初回に大きな比例定数Ｐを増大（減
少）した後、所定の積分定数Ｉずつ徐々に増大（減少）
していき燃料供給量ＴI を増量（減量）補正することで
空燃比を理論空燃比近傍に制御する。
【０００５】ところで、上記のような通常の空燃比フィ
ードバック制御装置では１個の空燃比センサを応答性を
高めるため、できるだけ燃焼室に近い排気マニホールド
の集合部分に設けているが、この部分は排気温度が高い
ため空燃比センサが熱的影響や劣化により特性が変化し
易く、また、気筒毎の排気の混合が不十分であるため全
気筒の平均的な空燃比を検出しにくく空燃比の検出精度
に難があり、引いては空燃比制御精度を悪くしていた。
ードバック制御装置では１個の空燃比センサを応答性を
高めるため、できるだけ燃焼室に近い排気マニホールド
の集合部分に設けているが、この部分は排気温度が高い
ため空燃比センサが熱的影響や劣化により特性が変化し
易く、また、気筒毎の排気の混合が不十分であるため全
気筒の平均的な空燃比を検出しにくく空燃比の検出精度
に難があり、引いては空燃比制御精度を悪くしていた。
【０００６】この点に鑑み、排気浄化触媒の下流側にも
空燃比センサを設け、２つの空燃比センサの検出値を用
いて空燃比をフィードバック制御するものが提案されて
いる（特開昭58−48756 号公報参照) 。即ち、下流側の
空燃比センサは燃焼室から離れているため応答性には難
があるが、排気浄化触媒の下流であるため、排気成分バ
ランスの影響（ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ，ＣＯ2 等）を受け
難く、排気中の毒性成分による被毒量が少ないため被毒
による特性変化も受けにくく、しかも排気の混合状態が
よいため全気筒の平均的な空燃比を検出できる等上流側
の空燃比センサに比較して、高精度で安定した検出性能
が得られる。
空燃比センサを設け、２つの空燃比センサの検出値を用
いて空燃比をフィードバック制御するものが提案されて
いる（特開昭58−48756 号公報参照) 。即ち、下流側の
空燃比センサは燃焼室から離れているため応答性には難
があるが、排気浄化触媒の下流であるため、排気成分バ
ランスの影響（ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ，ＣＯ2 等）を受け
難く、排気中の毒性成分による被毒量が少ないため被毒
による特性変化も受けにくく、しかも排気の混合状態が
よいため全気筒の平均的な空燃比を検出できる等上流側
の空燃比センサに比較して、高精度で安定した検出性能
が得られる。
【０００７】そこで、２つの空燃比センサの検出値に基
づいて前記同様の演算によって夫々設定される２つの空
燃比フィードバック補正係数を組み合わせたり、或いは
上流側の空燃比センサにより設定される空燃比フィード
バック補正係数の制御定数(比例分や積分分) 、上流側
の空燃比センサの出力電圧の比較電圧や遅延時間を補正
すること等によって上流側空燃比センサの出力特性のば
らつきを下流側の空燃比センサによって補償して高精度
な空燃比フィードバック制御を行うようにしている。
づいて前記同様の演算によって夫々設定される２つの空
燃比フィードバック補正係数を組み合わせたり、或いは
上流側の空燃比センサにより設定される空燃比フィード
バック補正係数の制御定数(比例分や積分分) 、上流側
の空燃比センサの出力電圧の比較電圧や遅延時間を補正
すること等によって上流側空燃比センサの出力特性のば
らつきを下流側の空燃比センサによって補償して高精度
な空燃比フィードバック制御を行うようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
２個の空燃比センサを使用した空燃比制御装置において
は、以下のような問題を生じていた。排気浄化触媒の浄
化性能は温度により変化し、特に、ＨＣ浄化率の変化が
大きい。これは、触媒の酸素ストレージ能力が温度に対
して大きく変化するためで、触媒に流入する上流側排気
の空燃比が同じであっても、低温時は触媒の酸素ストレ
ージ能力が不足してＨＣと反応すべきＯ2 量が不足し、
ＨＣの浄化率を低下させてしまい、高温時は高い酸素ス
トレージ能力によって高いＨＣの浄化率を確保できると
いうように温度に応じて浄化性能が変化する。
２個の空燃比センサを使用した空燃比制御装置において
は、以下のような問題を生じていた。排気浄化触媒の浄
化性能は温度により変化し、特に、ＨＣ浄化率の変化が
大きい。これは、触媒の酸素ストレージ能力が温度に対
して大きく変化するためで、触媒に流入する上流側排気
の空燃比が同じであっても、低温時は触媒の酸素ストレ
ージ能力が不足してＨＣと反応すべきＯ2 量が不足し、
ＨＣの浄化率を低下させてしまい、高温時は高い酸素ス
トレージ能力によって高いＨＣの浄化率を確保できると
いうように温度に応じて浄化性能が変化する。
【０００９】ここで、下流側排気の空燃比に応じた補正
量を大きく設定すると、低温では排気中のＨＣが大きい
ことにより空燃比がリッチ目に検出されるため、リーン
補正量が大きくなり、高温では相対的にリーン補正量は
小さくなる。したがって、該補正量に学習機能を持たせ
た場合、高温時にはリーン補正量が増大してＮＯｘの排
出量が増大する。温度毎の学習を行おうとしても、排気
浄化触媒は路面に近い所に配設されるため、部分的な水
掛り等で急激に冷却される場合があるので、ロジックや
温度センサによる温度の推定は困難であり、良好な学習
は望めない。
量を大きく設定すると、低温では排気中のＨＣが大きい
ことにより空燃比がリッチ目に検出されるため、リーン
補正量が大きくなり、高温では相対的にリーン補正量は
小さくなる。したがって、該補正量に学習機能を持たせ
た場合、高温時にはリーン補正量が増大してＮＯｘの排
出量が増大する。温度毎の学習を行おうとしても、排気
浄化触媒は路面に近い所に配設されるため、部分的な水
掛り等で急激に冷却される場合があるので、ロジックや
温度センサによる温度の推定は困難であり、良好な学習
は望めない。
【００１０】また、機関の定常運転中 (車両の定速走行
中) は、触媒上流側の排気成分は略一定となり、触媒反
応も安定状態に保たれるため、下流側排気の空燃比も全
体的にみると、理論空燃比近傍で略一定になるが、瞬間
的には上流側空燃比センサの検出値に基づく空燃比フィ
ードバック制御で生じる細かな空燃比変動や、排気浄化
触媒の酸素ストレージ効果で貯蔵されたＯ2 の脱着の影
響で、下流側空燃比センサの出力は細かなハンチングを
発生する。そして、このハンチングによって出力値がス
ライスレベルを超える度に前記した下流側空燃比センサ
の検出値に基づく比例分等の補正が増減方向を切り換え
られて設定されるので、前記ハンチングに同期して空燃
比が変動してしまうことがある。
中) は、触媒上流側の排気成分は略一定となり、触媒反
応も安定状態に保たれるため、下流側排気の空燃比も全
体的にみると、理論空燃比近傍で略一定になるが、瞬間
的には上流側空燃比センサの検出値に基づく空燃比フィ
ードバック制御で生じる細かな空燃比変動や、排気浄化
触媒の酸素ストレージ効果で貯蔵されたＯ2 の脱着の影
響で、下流側空燃比センサの出力は細かなハンチングを
発生する。そして、このハンチングによって出力値がス
ライスレベルを超える度に前記した下流側空燃比センサ
の検出値に基づく比例分等の補正が増減方向を切り換え
られて設定されるので、前記ハンチングに同期して空燃
比が変動してしまうことがある。
【００１１】この場合、前記下流側空燃比センサの検出
値に基づく空燃比の補正量が十分小さければ、空燃比の
変動は小さく抑えられるが、補正量を大きく設定すると
空燃比の変動は大きなものとなってしまう。上記の点に
鑑み、下流側空燃比センサの検出値に基づく空燃比の補
正量を小さく設定すると、急激な空燃比変化があった場
合には空燃比補正に遅れを来たし、空燃比変化を発生す
る前の空燃比補正量に対して逆向きに変化した場合に
は、却って排気浄化性能を悪化させてしまうこととな
る。この例としては、燃料カット直後、上流側空燃比セ
ンサの故障 (リッチ側出力電圧の低下等) 、燃料系部品
(燃料噴射弁，エアフローメータ等) の故障等が挙げら
れる。
値に基づく空燃比の補正量が十分小さければ、空燃比の
変動は小さく抑えられるが、補正量を大きく設定すると
空燃比の変動は大きなものとなってしまう。上記の点に
鑑み、下流側空燃比センサの検出値に基づく空燃比の補
正量を小さく設定すると、急激な空燃比変化があった場
合には空燃比補正に遅れを来たし、空燃比変化を発生す
る前の空燃比補正量に対して逆向きに変化した場合に
は、却って排気浄化性能を悪化させてしまうこととな
る。この例としては、燃料カット直後、上流側空燃比セ
ンサの故障 (リッチ側出力電圧の低下等) 、燃料系部品
(燃料噴射弁，エアフローメータ等) の故障等が挙げら
れる。
【００１２】本発明はこのような従来の問題点に鑑みな
されたもので、経時劣化等の長期的な空燃比変化に対し
ては排気浄化触媒下流側の空燃比検出に基づく空燃比補
正量を小さくして運転性の変化や下流側空燃比のハンチ
ングによる誤制御を防止し、部品故障等による急激な空
燃比変化に対しては同上の空燃比補正量を大きくするこ
とにより追従性を良くして排気浄化性能を良好に維持で
きるようにした内燃機関の空燃比制御装置を提供するこ
とを目的とする。
されたもので、経時劣化等の長期的な空燃比変化に対し
ては排気浄化触媒下流側の空燃比検出に基づく空燃比補
正量を小さくして運転性の変化や下流側空燃比のハンチ
ングによる誤制御を防止し、部品故障等による急激な空
燃比変化に対しては同上の空燃比補正量を大きくするこ
とにより追従性を良くして排気浄化性能を良好に維持で
きるようにした内燃機関の空燃比制御装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】このため、本発明に係る
内燃機関の空燃比制御装置は、図１に示すように、機関
の排気通路に備えられた排気浄化触媒の上流側及び下流
側に夫々設けられ、空燃比によって変化する排気中特定
気体成分の濃度比に感応して出力値が変化する第１及び
第２の空燃比検出手段と、前記第１の空燃比検出手段の
出力値に応じて第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、前記第２の空燃比検出手段の出
力値に応じて前記第１の空燃比補正量を補正する第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、前記第１の空燃比補正量と、第２の空燃比補正量
と、に基づいて最終的な空燃比補正量を演算する空燃比
補正量演算手段と、前記空燃比補正量演算手段で演算さ
れた空燃比補正量に基づいて空燃比制御量を補正して設
定する空燃比制御量設定手段と、を含んで構成される内
燃機関の空燃比制御装置において、前記第２の空燃比検
出手段の出力値が基準レベル範囲から外れたときには、
基準レベル範囲内にあるときに比較して前記第２の空燃
比補正量を大きく設定するように第２の空燃比補正量演
算手段の演算方式を切り換える演算方式切換手段を設け
たことを特徴とする。
内燃機関の空燃比制御装置は、図１に示すように、機関
の排気通路に備えられた排気浄化触媒の上流側及び下流
側に夫々設けられ、空燃比によって変化する排気中特定
気体成分の濃度比に感応して出力値が変化する第１及び
第２の空燃比検出手段と、前記第１の空燃比検出手段の
出力値に応じて第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、前記第２の空燃比検出手段の出
力値に応じて前記第１の空燃比補正量を補正する第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、前記第１の空燃比補正量と、第２の空燃比補正量
と、に基づいて最終的な空燃比補正量を演算する空燃比
補正量演算手段と、前記空燃比補正量演算手段で演算さ
れた空燃比補正量に基づいて空燃比制御量を補正して設
定する空燃比制御量設定手段と、を含んで構成される内
燃機関の空燃比制御装置において、前記第２の空燃比検
出手段の出力値が基準レベル範囲から外れたときには、
基準レベル範囲内にあるときに比較して前記第２の空燃
比補正量を大きく設定するように第２の空燃比補正量演
算手段の演算方式を切り換える演算方式切換手段を設け
たことを特徴とする。
【００１４】ここで、前記基準レベル範囲における空燃
比リッチ側の限界値を第２の空燃比検出手段の温度に応
じて可変に設定する構成としてもよい。また、前記演算
方式切換手段は、第２の空燃比検出手段の出力値が基準
レベル範囲内にあるときには、積分制御によって第２の
空燃比補正量を演算し、基準レベル範囲から外れたとき
には比例積分制御によって第２の空燃比補正量を演算す
るように演算方式を切り換えるように構成してもよい。
比リッチ側の限界値を第２の空燃比検出手段の温度に応
じて可変に設定する構成としてもよい。また、前記演算
方式切換手段は、第２の空燃比検出手段の出力値が基準
レベル範囲内にあるときには、積分制御によって第２の
空燃比補正量を演算し、基準レベル範囲から外れたとき
には比例積分制御によって第２の空燃比補正量を演算す
るように演算方式を切り換えるように構成してもよい。
【００１５】或いは、前記演算方式切換手段は、第２の
空燃比検出手段の出力値が基準レベル範囲から外れたと
きには基準レベル範囲内にあるときに比較して制御定数
のゲインを大きくするように演算方式を切り換えるよう
に構成してもよい。
空燃比検出手段の出力値が基準レベル範囲から外れたと
きには基準レベル範囲内にあるときに比較して制御定数
のゲインを大きくするように演算方式を切り換えるよう
に構成してもよい。
【００１６】
【作用】第２の空燃比検出手段の出力値が基準レベル範
囲内にあるときは、空燃比の急激な変化はなく比較的安
定した状態であると判断して、該出力値に基づく第２の
空燃比補正量を小さく設定する。これにより、運転性の
変化や下流側空燃比のハンチングによる誤制御が防止さ
れる。
囲内にあるときは、空燃比の急激な変化はなく比較的安
定した状態であると判断して、該出力値に基づく第２の
空燃比補正量を小さく設定する。これにより、運転性の
変化や下流側空燃比のハンチングによる誤制御が防止さ
れる。
【００１７】一方、第２の空燃比検出手段の出力値が基
準レベル範囲から外れているときは、空燃比が急激に変
化した状態であると判断して、該出力値に基づく第２の
空燃比補正量を大きく設定する。これにより、空燃比補
正が追従性良く行われ、排気浄化性能を良好に維持でき
る。
準レベル範囲から外れているときは、空燃比が急激に変
化した状態であると判断して、該出力値に基づく第２の
空燃比補正量を大きく設定する。これにより、空燃比補
正が追従性良く行われ、排気浄化性能を良好に維持でき
る。
【００１８】また、第２の空燃比検出手段として一般的
な酸素センサを用いた場合、空燃比リッチ状態での出力
電圧が該酸素センサの温度に応じて変化するので、前記
基準レベル範囲の空燃比リッチ側の限界値を該酸素セン
サの温度に応じて可変に設定することで、温度に影響さ
れることなく、下流側排気の空燃比の安定度を判別する
ことができ、第２の空燃比補正量設定の切換精度が向上
する。尚、酸素センサの温度は直接素子温度を検出する
他、排気温度, 機関の回転速度及び負荷等から推定する
ことができる。
な酸素センサを用いた場合、空燃比リッチ状態での出力
電圧が該酸素センサの温度に応じて変化するので、前記
基準レベル範囲の空燃比リッチ側の限界値を該酸素セン
サの温度に応じて可変に設定することで、温度に影響さ
れることなく、下流側排気の空燃比の安定度を判別する
ことができ、第２の空燃比補正量設定の切換精度が向上
する。尚、酸素センサの温度は直接素子温度を検出する
他、排気温度, 機関の回転速度及び負荷等から推定する
ことができる。
【００１９】また、第２の空燃比検出手段の出力値が基
準レベル範囲内にあるときには、積分制御によって第２
の空燃比補正量を小さくすることができ、基準レベル範
囲から外れたときには比例積分制御によって第２の空燃
比補正量を大きくすることができる。或いは、第２の空
燃比検出手段の出力値が基準レベル範囲から外れたとき
には基準レベル範囲内にあるときに比較して制御定数の
ゲインを大きくするようにしても、第２の空燃比補正量
を基準レベル範囲内のときは小さく基準レベル範囲外の
ときは大きくすることができる。
準レベル範囲内にあるときには、積分制御によって第２
の空燃比補正量を小さくすることができ、基準レベル範
囲から外れたときには比例積分制御によって第２の空燃
比補正量を大きくすることができる。或いは、第２の空
燃比検出手段の出力値が基準レベル範囲から外れたとき
には基準レベル範囲内にあるときに比較して制御定数の
ゲインを大きくするようにしても、第２の空燃比補正量
を基準レベル範囲内のときは小さく基準レベル範囲外の
ときは大きくすることができる。
【００２０】
【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。一実施例の構成を示す図２において、機関11の吸気
通路12には吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ
13及びアクセルペダルと連動して吸入空気流量Ｑを制御
する絞り弁14が設けられ、下流のマニホールド部分には
気筒毎に電磁式の燃料噴射弁15が設けられる。
る。一実施例の構成を示す図２において、機関11の吸気
通路12には吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ
13及びアクセルペダルと連動して吸入空気流量Ｑを制御
する絞り弁14が設けられ、下流のマニホールド部分には
気筒毎に電磁式の燃料噴射弁15が設けられる。
【００２１】燃料噴射弁15は、マイクロコンピュータを
内蔵したコントロールユニット16からの噴射パルス信号
によって開弁駆動し、図示しない燃料ポンプから圧送さ
れてプレッシャレギュレータにより所定圧力に制御され
た燃料を噴射供給する。更に、機関11の冷却ジャケット
内の冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ17が設けられ
る。一方、排気通路18にはマニホールド集合部に排気中
酸素濃度を検出することによって機関に供給される混合
気の空燃比を検出する第１の空燃比センサ (第１の空燃
比検出手段) 19が設けられ、その下流側の排気管に排気
中のＣＯ，ＨＣの酸化とＮＯX の還元を行って浄化する
排気浄化触媒としての三元触媒20が設けられ、更に該三
元触媒20の下流側に第１空燃比センサ19と同一の機能を
持つ第２の空燃比センサ (第２の空燃比検出手段) 21が
設けられる。
内蔵したコントロールユニット16からの噴射パルス信号
によって開弁駆動し、図示しない燃料ポンプから圧送さ
れてプレッシャレギュレータにより所定圧力に制御され
た燃料を噴射供給する。更に、機関11の冷却ジャケット
内の冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ17が設けられ
る。一方、排気通路18にはマニホールド集合部に排気中
酸素濃度を検出することによって機関に供給される混合
気の空燃比を検出する第１の空燃比センサ (第１の空燃
比検出手段) 19が設けられ、その下流側の排気管に排気
中のＣＯ，ＨＣの酸化とＮＯX の還元を行って浄化する
排気浄化触媒としての三元触媒20が設けられ、更に該三
元触媒20の下流側に第１空燃比センサ19と同一の機能を
持つ第２の空燃比センサ (第２の空燃比検出手段) 21が
設けられる。
【００２２】更に、図示しないディストリビュータに
は、クランク角センサ22が内蔵されており、該クランク
角センサ22から機関回転と同期して出力されるクランク
単位角信号を一定時間カウントして、又は、クランク基
準角信号の周期を計測して機関回転速度Ｎを検出する。
次に、コントロールユニット16による空燃比制御ルーチ
ンを図３及び図４のフローチャートに従って説明する。
図３は燃料噴射量設定ルーチンを示し、このルーチンは
所定周期（例えば10ms）毎に行われる。
は、クランク角センサ22が内蔵されており、該クランク
角センサ22から機関回転と同期して出力されるクランク
単位角信号を一定時間カウントして、又は、クランク基
準角信号の周期を計測して機関回転速度Ｎを検出する。
次に、コントロールユニット16による空燃比制御ルーチ
ンを図３及び図４のフローチャートに従って説明する。
図３は燃料噴射量設定ルーチンを示し、このルーチンは
所定周期（例えば10ms）毎に行われる。
【００２３】ステップ（図ではＳと記す）１では、エア
フローメータ13によって検出された吸入空気流量Ｑとク
ランク角センサ22からの信号に基づいて算出した機関回
転速度Ｎとに基づき、単位回転当たりの吸入空気量に相
当する基本燃料噴射量ＴP を次式によって演算する。こ
のステップ１の機能が基本燃料供給量設定手段に相当す
る。
フローメータ13によって検出された吸入空気流量Ｑとク
ランク角センサ22からの信号に基づいて算出した機関回
転速度Ｎとに基づき、単位回転当たりの吸入空気量に相
当する基本燃料噴射量ＴP を次式によって演算する。こ
のステップ１の機能が基本燃料供給量設定手段に相当す
る。
【００２４】ＴP ＝Ｋ×Ｑ／Ｎ （Ｋは定数） ステップ２では、水温センサ17によって検出された冷却
水温度Ｔｗ等に基づいて各種補正係数ＣＯＥＦを設定す
る。ステップ３では、後述するフィードバック補正係数
設定ルーチンにより設定されたフィードバック補正係数
αを読み込む。
水温度Ｔｗ等に基づいて各種補正係数ＣＯＥＦを設定す
る。ステップ３では、後述するフィードバック補正係数
設定ルーチンにより設定されたフィードバック補正係数
αを読み込む。
【００２５】ステップ４では、バッテリ電圧値に基づい
て電圧補正分ＴS を設定する。これは、バッテリ電圧変
動による燃料噴射弁15の噴射流量変化を補正するための
ものである。ステップ５では、最終的な燃料噴射量ＴI
を次式に従って演算する。 ＴI ＝ＴP ×ＣＯＥＦ×α＋ＴS 尚、燃料噴射量ＴI は空燃比制御量に相当するからステ
ップ１〜ステップ５までの機能が、空燃比制御量設定手
段に相当する。
て電圧補正分ＴS を設定する。これは、バッテリ電圧変
動による燃料噴射弁15の噴射流量変化を補正するための
ものである。ステップ５では、最終的な燃料噴射量ＴI
を次式に従って演算する。 ＴI ＝ＴP ×ＣＯＥＦ×α＋ＴS 尚、燃料噴射量ＴI は空燃比制御量に相当するからステ
ップ１〜ステップ５までの機能が、空燃比制御量設定手
段に相当する。
【００２６】ステップ６では、演算された燃料噴射弁Ｔ
I を出力用レジスタにセットする。これにより、予め定
められた機関回転同期の燃料噴射タイミングになると、
演算した燃料噴射量ＴI のパルス巾をもつ駆動パルス信
号が燃料噴射弁15に与えられて燃料噴射が行われる。次
に、空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンを図４
に従って説明する。このルーチンは機関回転に同期して
実行される。
I を出力用レジスタにセットする。これにより、予め定
められた機関回転同期の燃料噴射タイミングになると、
演算した燃料噴射量ＴI のパルス巾をもつ駆動パルス信
号が燃料噴射弁15に与えられて燃料噴射が行われる。次
に、空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンを図４
に従って説明する。このルーチンは機関回転に同期して
実行される。
【００２７】ステップ11では、空燃比のフィードバック
制御を行う運転条件であるか否かを判定する。運転条件
を満たしていないときには、このルーチンを終了する。
この場合、フィードバック補正係数αは前回のフィード
バック制御終了時の値若しくは一定の基準値にクランプ
され、フィードバック制御は停止される。ステップ12で
は、第１の空燃比センサ19からの信号電圧ＶO2を入力す
る。
制御を行う運転条件であるか否かを判定する。運転条件
を満たしていないときには、このルーチンを終了する。
この場合、フィードバック補正係数αは前回のフィード
バック制御終了時の値若しくは一定の基準値にクランプ
され、フィードバック制御は停止される。ステップ12で
は、第１の空燃比センサ19からの信号電圧ＶO2を入力す
る。
【００２８】ステップ13では、ステップ11で入力した信
号電圧ＶO2と目標空燃比（理論空燃比）相当の基準値Ｓ
Ｌとを比較し、空燃比のリッチ・リーンを判別する。そ
して、空燃比がリッチと判定されたときには、ステップ
14へ進みリーンからリッチに反転した直後か否かを判定
する。反転直後と判定されたときはステップ15へ進み、
別のルーチンで設定された第２の空燃比補正量ＰHOS を
入力する。
号電圧ＶO2と目標空燃比（理論空燃比）相当の基準値Ｓ
Ｌとを比較し、空燃比のリッチ・リーンを判別する。そ
して、空燃比がリッチと判定されたときには、ステップ
14へ進みリーンからリッチに反転した直後か否かを判定
する。反転直後と判定されたときはステップ15へ進み、
別のルーチンで設定された第２の空燃比補正量ＰHOS を
入力する。
【００２９】次いでステップ16へ進み、空燃比フィード
バック補正係数α設定用のリッチ反転時に与える減少方
向の比例分ＰR を基準値ＰROから前記第２の空燃比補正
量ＰHOS を減算した値で更新した後、ステップ17で空燃
比フィードバック補正係数αを現在値から前記比例分Ｐ
R を減じた値で更新する。また、ステップ14で第１の空
燃比センサ19の出力がリーンからリッチへの反転直後で
はないと判定された時には、ステップ18へ進んで空燃比
フィードバック補正係数αを現在値から積分分ＩR を減
少した値で更新する。
バック補正係数α設定用のリッチ反転時に与える減少方
向の比例分ＰR を基準値ＰROから前記第２の空燃比補正
量ＰHOS を減算した値で更新した後、ステップ17で空燃
比フィードバック補正係数αを現在値から前記比例分Ｐ
R を減じた値で更新する。また、ステップ14で第１の空
燃比センサ19の出力がリーンからリッチへの反転直後で
はないと判定された時には、ステップ18へ進んで空燃比
フィードバック補正係数αを現在値から積分分ＩR を減
少した値で更新する。
【００３０】一方、ステップ13で空燃比がリーンと判定
されたときも同様にしてステップ19でリッチからリーン
への反転直後か否かを判別し、反転直後のときはステッ
プ20で第２の空燃比補正量ＰHOS を入力し、ステップ21
で空燃比フィードバック補正係数αのリーン反転時に与
える増大方向の比例分ＰL の基準値ＰL0に前記第２の空
燃比補正量ＰHOS を加算した値で更新した後、ステップ
22で空燃比フィードバック補正係数αを現在値に前記比
例分ＰL を加算した値で更新する。また、ステップ19で
反転直後でないと判定された時には、ステップ23で空燃
比フィードバック補正係数αを現在値に積分分ＩL を加
算した値で更新する。
されたときも同様にしてステップ19でリッチからリーン
への反転直後か否かを判別し、反転直後のときはステッ
プ20で第２の空燃比補正量ＰHOS を入力し、ステップ21
で空燃比フィードバック補正係数αのリーン反転時に与
える増大方向の比例分ＰL の基準値ＰL0に前記第２の空
燃比補正量ＰHOS を加算した値で更新した後、ステップ
22で空燃比フィードバック補正係数αを現在値に前記比
例分ＰL を加算した値で更新する。また、ステップ19で
反転直後でないと判定された時には、ステップ23で空燃
比フィードバック補正係数αを現在値に積分分ＩL を加
算した値で更新する。
【００３１】尚、本ルーチンにおいて、空燃比フィード
バック補正係数αは第１の空燃比センサ19の信号に基づ
いて比例分の基準値ＰRO, ＰLOと積分分ＩR,ＩL を用い
て設定される第１の空燃比補正量を第２の空燃比補正量
ＰHOS で補正して設定されるものと考えられるから、本
ルーチンは第１の空燃比補正量演算手段と、空燃比補正
量演算手段の構成を兼ね備えるものである。
バック補正係数αは第１の空燃比センサ19の信号に基づ
いて比例分の基準値ＰRO, ＰLOと積分分ＩR,ＩL を用い
て設定される第１の空燃比補正量を第２の空燃比補正量
ＰHOS で補正して設定されるものと考えられるから、本
ルーチンは第１の空燃比補正量演算手段と、空燃比補正
量演算手段の構成を兼ね備えるものである。
【００３２】次に、第２の空燃比補正量ＰHOS の演算方
式を切換設定するルーチンを図５及び図６に基づいて説
明する。このルーチンは機関の始動開始と同時に開始さ
れる。ステップ101 では、水温が所定温度 (例えば40°
Ｃ) 以上あるか否か、ステップ102 で外気温度が所定温
度 (例えば−10°Ｃ) 以上あるか否か、ステップ103で
第２の空燃比センサ21の出力値が所定値 (例えば700mV
) 以上あるか否かを判定する。
式を切換設定するルーチンを図５及び図６に基づいて説
明する。このルーチンは機関の始動開始と同時に開始さ
れる。ステップ101 では、水温が所定温度 (例えば40°
Ｃ) 以上あるか否か、ステップ102 で外気温度が所定温
度 (例えば−10°Ｃ) 以上あるか否か、ステップ103で
第２の空燃比センサ21の出力値が所定値 (例えば700mV
) 以上あるか否かを判定する。
【００３３】即ち、機関の始動時は燃料の始動増量の影
響で空燃比が過剰リッチ状態となっている。このため、
第２の空燃比センサ21が活性されたか否かをリッチ時の
出力のレベルで判定可能である。但し、極端な低温時は
排気浄化触媒の活性状態が不安定であるため、第２の空
燃比センサ21の出力値に基づく空燃比補正を禁止するべ
く、水温と外気温度とが夫々所定温度以上あるときに、
第２の空燃比センサ21の出力値をリッチ時の基準レベル
と比較して活性の判断を行うのである。
響で空燃比が過剰リッチ状態となっている。このため、
第２の空燃比センサ21が活性されたか否かをリッチ時の
出力のレベルで判定可能である。但し、極端な低温時は
排気浄化触媒の活性状態が不安定であるため、第２の空
燃比センサ21の出力値に基づく空燃比補正を禁止するべ
く、水温と外気温度とが夫々所定温度以上あるときに、
第２の空燃比センサ21の出力値をリッチ時の基準レベル
と比較して活性の判断を行うのである。
【００３４】前記ステップ101,102,103 の条件が全て満
たされているとき、つまり、第２の空燃比センサ21が活
性化していると判定された場合は、ステップ104 以降へ
進む。ステップ104 では機関回転速度Ｎが所定値Ｎ0 以
上あるか否か、ステップ105では基本燃料噴射量ＴP が
所定値ＴP0以上あるか否か、ステップ106 ではスロット
ル弁開度の変化量ΔＴＶＯが所定値ΔＴＶＯ0 以下であ
るか否かを判定する。
たされているとき、つまり、第２の空燃比センサ21が活
性化していると判定された場合は、ステップ104 以降へ
進む。ステップ104 では機関回転速度Ｎが所定値Ｎ0 以
上あるか否か、ステップ105では基本燃料噴射量ＴP が
所定値ＴP0以上あるか否か、ステップ106 ではスロット
ル弁開度の変化量ΔＴＶＯが所定値ΔＴＶＯ0 以下であ
るか否かを判定する。
【００３５】即ち、アイドル時等の低回転時, 所定以下
の低負荷時では排気浄化触媒の性能が不安定であり、ま
た、所定以上の過渡時には空燃比の変化が大きいという
理由で第２の空燃比センサの出力値に基づく空燃比補正
を行うと却って空燃比制御に悪影響を与えるとの判断か
ら、これらの禁止条件を判別するのである。前記ステッ
プ104,105,106 の条件が全て満たされているとき、つま
り、前記各禁止条件が全て不成立であるときは、第２の
空燃比センサの出力値に基づく空燃比補正が許可され、
ステップ107 以降へ進んで該空燃比補正の演算方式を切
換設定を行う。
の低負荷時では排気浄化触媒の性能が不安定であり、ま
た、所定以上の過渡時には空燃比の変化が大きいという
理由で第２の空燃比センサの出力値に基づく空燃比補正
を行うと却って空燃比制御に悪影響を与えるとの判断か
ら、これらの禁止条件を判別するのである。前記ステッ
プ104,105,106 の条件が全て満たされているとき、つま
り、前記各禁止条件が全て不成立であるときは、第２の
空燃比センサの出力値に基づく空燃比補正が許可され、
ステップ107 以降へ進んで該空燃比補正の演算方式を切
換設定を行う。
【００３６】まず、ステップ107 で第２の空燃比センサ
21の出力値ＶO2’を読み込む。ステップ108 では、第２
の空燃比センサ21の温度状態Ｔを推定する。これは、該
センサの素子温度を直接検出する他、排気温度や機関の
回転速度及び負荷から推定することができる。ステップ
109 では、前記出力値と比較される基準レベル範囲の空
燃比リッチ側の限界値ＥS を前記ステップ108 で推定さ
れた第２の空燃比センサ21の温度Ｔに応じてマップから
の検索等により求める。この場合、第２の空燃比センサ
21のリッチ出力の温度特性に合わせて温度が低いとき
(例えば350 °Ｃ以下) ほど限界値を大きく (例えば800
ｍＶ) 、温度が高いときほど (例えば650 °Ｃ以上)
限界値を小さく (例えば750 ｍＶ）設定する。
21の出力値ＶO2’を読み込む。ステップ108 では、第２
の空燃比センサ21の温度状態Ｔを推定する。これは、該
センサの素子温度を直接検出する他、排気温度や機関の
回転速度及び負荷から推定することができる。ステップ
109 では、前記出力値と比較される基準レベル範囲の空
燃比リッチ側の限界値ＥS を前記ステップ108 で推定さ
れた第２の空燃比センサ21の温度Ｔに応じてマップから
の検索等により求める。この場合、第２の空燃比センサ
21のリッチ出力の温度特性に合わせて温度が低いとき
(例えば350 °Ｃ以下) ほど限界値を大きく (例えば800
ｍＶ) 、温度が高いときほど (例えば650 °Ｃ以上)
限界値を小さく (例えば750 ｍＶ）設定する。
【００３７】ステップ110 では、前記第２の空燃比セン
サ21の出力値ＶO2’を、前記リッチ側の限界値ＥS と比
較する。そして、ＶO2’≧ＥS と判定されたときは、第
１の空燃比センサ19或いは燃料噴射弁やエアフローメー
タの故障等により空燃比がリッチ側に張り付いていると
判断し、後述する第２の空燃比補正量ＰHOS の演算にお
いて、空燃比リーン方向の比例分ＰHRを与える比例積分
制御による演算方式を採用すべくステップ111 でフラグ
Ｆ1 を１にセットする。
サ21の出力値ＶO2’を、前記リッチ側の限界値ＥS と比
較する。そして、ＶO2’≧ＥS と判定されたときは、第
１の空燃比センサ19或いは燃料噴射弁やエアフローメー
タの故障等により空燃比がリッチ側に張り付いていると
判断し、後述する第２の空燃比補正量ＰHOS の演算にお
いて、空燃比リーン方向の比例分ＰHRを与える比例積分
制御による演算方式を採用すべくステップ111 でフラグ
Ｆ1 を１にセットする。
【００３８】その後、ステップ112 で再度第２の空燃比
センサ21の出力値ＶO2’を読み込んで前記リッチ側の限
界値ＥS より小さく設定された所定値ＥS ’ (例えば60
0 ｍＶ）と比較し、ＶO2’≦ＥS ’となれば、前記比例
分を与えたリーン方向の空燃比補正によって現状の空燃
比に追いついたと判断し、ステップ104 へ戻る。また、
前記ステップ109 で第２の空燃比センサ21の出力値がリ
ッチ側の限界値に達していないと判定されたときは、ス
テップ113 へ進み、今度はリーン側の限界値Ｅ0 (例え
ば10ｍＶ) と比較する。
センサ21の出力値ＶO2’を読み込んで前記リッチ側の限
界値ＥS より小さく設定された所定値ＥS ’ (例えば60
0 ｍＶ）と比較し、ＶO2’≦ＥS ’となれば、前記比例
分を与えたリーン方向の空燃比補正によって現状の空燃
比に追いついたと判断し、ステップ104 へ戻る。また、
前記ステップ109 で第２の空燃比センサ21の出力値がリ
ッチ側の限界値に達していないと判定されたときは、ス
テップ113 へ進み、今度はリーン側の限界値Ｅ0 (例え
ば10ｍＶ) と比較する。
【００３９】そして、ＶO2’≦Ｅ0 と判定されたとき
は、第１の空燃比センサ19或いは燃料噴射弁やエアフロ
ーメータの故障等により空燃比がリーン側に張り付いて
いると判断し、後述する第２の空燃比補正量ＰHOS の演
算において、空燃比リッチ方向の比例分ＰHLを与える比
例積分制御による演算方式を採用すべくステップ114 で
フラグＦ2 を１にセットする。
は、第１の空燃比センサ19或いは燃料噴射弁やエアフロ
ーメータの故障等により空燃比がリーン側に張り付いて
いると判断し、後述する第２の空燃比補正量ＰHOS の演
算において、空燃比リッチ方向の比例分ＰHLを与える比
例積分制御による演算方式を採用すべくステップ114 で
フラグＦ2 を１にセットする。
【００４０】その後、ステップ115 で再度第２の空燃比
センサ21の出力値ＶO2’を読み込んで前記リーン側の限
界値Ｅ0 より大きく設定された所定値Ｅ0 ’ (例えば30
0 ｍＶ）と比較し、ＶO2’≧Ｅ0 ’となれば、前記比例
分を与えたリッチ方向の空燃比補正によって現状の空燃
比に追いついたと判断し、ステップ104 へ戻る。また、
前記ステップ113 で第２の空燃比センサ21の出力値がリ
ーン側の限界値に達していないと判定されたときは、出
力値が基準レベル範囲内にあり、安定した空燃比状態で
あると判断し、前記空燃比リーン方向, リッチ方向のい
ずれの比例分も与えることなく、積分制御による演算方
式を採用すべくステップ116 でフラグＦ1 , Ｆ2 を０に
リセットする。
センサ21の出力値ＶO2’を読み込んで前記リーン側の限
界値Ｅ0 より大きく設定された所定値Ｅ0 ’ (例えば30
0 ｍＶ）と比較し、ＶO2’≧Ｅ0 ’となれば、前記比例
分を与えたリッチ方向の空燃比補正によって現状の空燃
比に追いついたと判断し、ステップ104 へ戻る。また、
前記ステップ113 で第２の空燃比センサ21の出力値がリ
ーン側の限界値に達していないと判定されたときは、出
力値が基準レベル範囲内にあり、安定した空燃比状態で
あると判断し、前記空燃比リーン方向, リッチ方向のい
ずれの比例分も与えることなく、積分制御による演算方
式を採用すべくステップ116 でフラグＦ1 , Ｆ2 を０に
リセットする。
【００４１】続いて、前記演算方式の切換を行いつつ第
２の空燃比センサの信号に基づいて第２の空燃比補正量
ＰHOS を設定するルーチンを図７に基づいて説明する。
このルーチンは所定の周期毎に実行される。ステップ31
では、第２の空燃比センサの出力電圧ＶO2’を入力す
る。ステップ32では、前記信号電圧ＶO2’と目標空燃比
（理論空燃比）相当の基準値ＳＬとを比較し、空燃比の
リッチ・リーンを判別する。
２の空燃比センサの信号に基づいて第２の空燃比補正量
ＰHOS を設定するルーチンを図７に基づいて説明する。
このルーチンは所定の周期毎に実行される。ステップ31
では、第２の空燃比センサの出力電圧ＶO2’を入力す
る。ステップ32では、前記信号電圧ＶO2’と目標空燃比
（理論空燃比）相当の基準値ＳＬとを比較し、空燃比の
リッチ・リーンを判別する。
【００４２】空燃比がリッチと判定されたときにはステ
ップ33へ進み、リーンからリッチへの反転直後か否かを
判別する。そして、反転直後と判定された時にはステッ
プ34で前記フラグＦ1 の値を読み込み、１にセットされ
ていれば、ステップ35で第２の空燃比補正量ＰHOS を前
回値から所定の比例分ＰHRを減算した値で更新する。ま
た、前記フラグＦ1 の値が０であるとき及びステップ36
で反転直後でないと判定された時にはステップ35で前回
値から所定の積分分ＩHRを減算した値で更新する。
ップ33へ進み、リーンからリッチへの反転直後か否かを
判別する。そして、反転直後と判定された時にはステッ
プ34で前記フラグＦ1 の値を読み込み、１にセットされ
ていれば、ステップ35で第２の空燃比補正量ＰHOS を前
回値から所定の比例分ＰHRを減算した値で更新する。ま
た、前記フラグＦ1 の値が０であるとき及びステップ36
で反転直後でないと判定された時にはステップ35で前回
値から所定の積分分ＩHRを減算した値で更新する。
【００４３】一方、前記ステップ32で空燃比がリーンと
判定されたときには、ステップ37へ進み、リッチからリ
ーンへの反転直後か否かを判別する。そして、反転直後
と判定された時にはステップ38で前記フラグＦ2 の値を
読み込み、１にセットされていれば、ステップ39で第２
の空燃比補正量ＰHOS を前回値に所定の比例分ＰHLを加
算した値で更新する。また、前記フラグＦ2 の値が０で
あるとき及びステップ37で反転直後でないと判定された
時にはステップ40で前回値に所定の積分分ＩHLを加算し
た値で更新する。
判定されたときには、ステップ37へ進み、リッチからリ
ーンへの反転直後か否かを判別する。そして、反転直後
と判定された時にはステップ38で前記フラグＦ2 の値を
読み込み、１にセットされていれば、ステップ39で第２
の空燃比補正量ＰHOS を前回値に所定の比例分ＰHLを加
算した値で更新する。また、前記フラグＦ2 の値が０で
あるとき及びステップ37で反転直後でないと判定された
時にはステップ40で前回値に所定の積分分ＩHLを加算し
た値で更新する。
【００４４】このようにすれば、空燃比が比較的安定し
ている状態では排気浄化触媒下流側の空燃比検出に基づ
く第２の空燃比補正量を積分制御により小さく設定して
運転性の変化や下流側空燃比のハンチングによる誤制御
を防止できる一方、急激な空燃比変化に対しては該変化
を抑制する方向の比例分を与えて第２の空燃比補正量を
大きく設定することにより応答性の良い空燃比補正が行
われ、排気浄化性能を良好に維持できる。
ている状態では排気浄化触媒下流側の空燃比検出に基づ
く第２の空燃比補正量を積分制御により小さく設定して
運転性の変化や下流側空燃比のハンチングによる誤制御
を防止できる一方、急激な空燃比変化に対しては該変化
を抑制する方向の比例分を与えて第２の空燃比補正量を
大きく設定することにより応答性の良い空燃比補正が行
われ、排気浄化性能を良好に維持できる。
【００４５】図８は演算方式の別の切換を示し、ステッ
プ51で第２の空燃比センサ21の出力電圧ＶO2’を入力
後、ステップ52でフラグＦ1 の値を判別し、１の場合は
ステップ53へ進んで、空燃比リーン補正方向の比例分Ｐ
HR及び積分分ＩHRを大きく設定し、フラグＦ1 の値が０
の場合はステップ54へ進んでフラグＦ2 の値を判別し、
１の場合はステップ55へ進んで、空燃比リッチ補正方向
の比例分ＰHL及び積分分ＩHLを大きく設定する。
プ51で第２の空燃比センサ21の出力電圧ＶO2’を入力
後、ステップ52でフラグＦ1 の値を判別し、１の場合は
ステップ53へ進んで、空燃比リーン補正方向の比例分Ｐ
HR及び積分分ＩHRを大きく設定し、フラグＦ1 の値が０
の場合はステップ54へ進んでフラグＦ2 の値を判別し、
１の場合はステップ55へ進んで、空燃比リッチ補正方向
の比例分ＰHL及び積分分ＩHLを大きく設定する。
【００４６】また、フラグＦ1 , Ｆ2 の値が共に０の場
合は、空燃比リーン補正方向の比例分ＰHR及び積分分Ｉ
HRと空燃比リッチ補正方向の比例分ＰHL及び積分分ＩHL
とを共に通常の値に設定する。以下、ステップ56〜ステ
ップ62では、前記第２の空燃比センサ21の出力値に基づ
いて第２の空燃比補正量を比例積分制御により設定す
る。
合は、空燃比リーン補正方向の比例分ＰHR及び積分分Ｉ
HRと空燃比リッチ補正方向の比例分ＰHL及び積分分ＩHL
とを共に通常の値に設定する。以下、ステップ56〜ステ
ップ62では、前記第２の空燃比センサ21の出力値に基づ
いて第２の空燃比補正量を比例積分制御により設定す
る。
【００４７】この実施例では、空燃比の変化が大きいと
きは、第２の空燃比補正量を設定する比例積分制御にお
ける該変化を抑制する方向の比例分, 積分分のゲインを
大きく設定することにより、第１の実施例同様の効果が
得られる。
きは、第２の空燃比補正量を設定する比例積分制御にお
ける該変化を抑制する方向の比例分, 積分分のゲインを
大きく設定することにより、第１の実施例同様の効果が
得られる。
【００４８】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、空燃比が比較的安定状態にあるときには、排気浄化
触媒下流側の第２の空燃比検出手段の出力値に基づく第
２の空燃比補正量を小さく設定することにより、運転性
の変化や下流側空燃比のハンチングによる誤制御を防止
でき、部品故障等により空燃比が急激に変化した状態の
ときは、第２の空燃比補正量を大きく設定することによ
り、空燃比補正が追従性良く行われ、排気浄化性能を良
好に維持できる。
ば、空燃比が比較的安定状態にあるときには、排気浄化
触媒下流側の第２の空燃比検出手段の出力値に基づく第
２の空燃比補正量を小さく設定することにより、運転性
の変化や下流側空燃比のハンチングによる誤制御を防止
でき、部品故障等により空燃比が急激に変化した状態の
ときは、第２の空燃比補正量を大きく設定することによ
り、空燃比補正が追従性良く行われ、排気浄化性能を良
好に維持できる。
【００４９】また、前記第２の空燃比検出手段の出力値
と比較されて、前記第２の空燃比補正量の設定切換を行
うための基準レベル範囲の空燃比リッチ側の限界値を温
度に応じて可変に設定することで、温度に影響されるこ
となく、下流側排気の空燃比の安定度を判別することが
でき、第２の空燃比補正量設定の切換精度が向上する。
と比較されて、前記第２の空燃比補正量の設定切換を行
うための基準レベル範囲の空燃比リッチ側の限界値を温
度に応じて可変に設定することで、温度に影響されるこ
となく、下流側排気の空燃比の安定度を判別することが
でき、第２の空燃比補正量設定の切換精度が向上する。
【００５０】また、第２の空燃比検出手段の出力値が基
準レベル範囲内にあるときには、積分制御によって第２
の空燃比補正量を小さくすることができ、基準レベル範
囲から外れたときには比例積分制御によって第２の空燃
比補正量を大きくすることができる。或いは、第２の空
燃比検出手段の出力値が基準レベル範囲から外れたとき
には基準レベル範囲内にあるときに比較して制御定数の
ゲインを大きくするようにしても、第２の空燃比補正量
を基準レベル範囲内のときは小さく基準レベル範囲外の
ときは大きくすることができる。
準レベル範囲内にあるときには、積分制御によって第２
の空燃比補正量を小さくすることができ、基準レベル範
囲から外れたときには比例積分制御によって第２の空燃
比補正量を大きくすることができる。或いは、第２の空
燃比検出手段の出力値が基準レベル範囲から外れたとき
には基準レベル範囲内にあるときに比較して制御定数の
ゲインを大きくするようにしても、第２の空燃比補正量
を基準レベル範囲内のときは小さく基準レベル範囲外の
ときは大きくすることができる。
【図１】 本発明の構成・機能を示すブロック図。
【図２】 本発明の一実施例のシステム構成を示す図。
【図３】 同上実施例の燃料噴射量設定ルーチンを示す
フローチャート。
フローチャート。
【図４】 同じく空燃比フィードバック補正係数設定ル
ーチンを示すフローチャート。
ーチンを示すフローチャート。
【図５】 同じく第２の空燃比補正量の演算方式を切換
設定するルーチンの前段部分を示すフローチャート。
設定するルーチンの前段部分を示すフローチャート。
【図６】 同上の演算方式切換設定ルーチンの後段部分
を示すフローチャート。
を示すフローチャート。
【図７】 第２の空燃比補正量設定ルーチンを示すフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図８】 第２の空燃比補正量設定ルーチンの別の実施
例を示すフローチャート。
例を示すフローチャート。
11 機関 16 コントロールユニット 18 排気通路 19 第１の空燃比センサ 20 三元触媒 21 第２の空燃比センサ
Claims (4)
- 【請求項１】 機関の排気通路に備えられた排気浄化触
媒の上流側及び下流側に夫々設けられ、空燃比によって
変化する排気中特定気体成分の濃度比に感応して出力値
が変化する第１及び第２の空燃比検出手段と、 前記第１の空燃比検出手段の出力値に応じて第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、 前記第２の空燃比検出手段の出力値に応じて前記第１の
空燃比補正量を補正する第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、 前記第１の空燃比補正量と、第２の空燃比補正量と、に
基づいて最終的な空燃比補正量を演算する空燃比補正量
演算手段と、 前記空燃比補正量演算手段で演算された空燃比補正量に
基づいて空燃比制御量を補正して設定する空燃比制御量
設定手段と、 を含んで構成される内燃機関の空燃比制御装置におい
て、 前記第２の空燃比検出手段の出力値が基準レベル範囲か
ら外れたときには、基準レベル範囲内にあるときに比較
して前記第２の空燃比補正量を大きく設定するように第
２の空燃比補正量演算手段の演算方式を切り換える演算
方式切換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。 - 【請求項２】 前記基準レベル範囲における空燃比リッ
チ側の限界値が第２の空燃比検出手段の温度に応じて可
変に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の
内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項３】 前記演算方式切換手段は、第２の空燃比
検出手段の出力値が基準レベル範囲内にあるときには、
積分制御によって第２の空燃比補正量を演算し、基準レ
ベル範囲から外れたときには比例積分制御によって第２
の空燃比補正量を演算するように演算方式を切り換える
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機
関の空燃比制御装置。 - 【請求項４】 前記演算方式切換手段は、第２の空燃比
検出手段の出力値が基準レベル範囲から外れたときには
基準レベル範囲内にあるときに比較して制御定数のゲイ
ンを大きくするように演算方式を切り換えることを特徴
とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の空燃比
制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6157246A JPH0821283A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US08/499,689 US5619852A (en) | 1994-07-08 | 1995-07-07 | Air/fuel ratio control system for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6157246A JPH0821283A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0821283A true JPH0821283A (ja) | 1996-01-23 |
Family
ID=15645444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6157246A Pending JPH0821283A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5619852A (ja) |
| JP (1) | JPH0821283A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5746049A (en) * | 1996-12-13 | 1998-05-05 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and apparatus for estimating and controlling no x trap temperature |
| US5722236A (en) * | 1996-12-13 | 1998-03-03 | Ford Global Technologies, Inc. | Adaptive exhaust temperature estimation and control |
| JP3887903B2 (ja) * | 1997-09-02 | 2007-02-28 | 株式会社デンソー | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| FR2772078B1 (fr) * | 1997-12-05 | 2000-02-18 | Renault | Procede de controle de l'injection d'un moteur a combustion interne |
| US6513321B2 (en) * | 1999-12-28 | 2003-02-04 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine |
| DE10025034A1 (de) * | 2000-05-20 | 2001-11-22 | Dmc2 Degussa Metals Catalysts | Verfahren zum Betreiben einer Abgasreinigungsvorrichtung an einem Otto-Motor |
| US6622476B2 (en) | 2001-02-14 | 2003-09-23 | Ford Global Technologies, Llc | Lean NOx storage estimation based on oxygen concentration corrected for water gas shift reaction |
| US6588200B1 (en) * | 2001-02-14 | 2003-07-08 | Ford Global Technologies, Llc | Method for correcting an exhaust gas oxygen sensor |
| DE10108181A1 (de) * | 2001-02-21 | 2002-08-29 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur eines Temperatursignals |
| EP1697620A4 (en) * | 2003-10-27 | 2008-11-12 | Wbip Llc | ENGINE CONTROL SYSTEM FOR REDUCED EXHAUST EMISSIONS |
| DE112004002979B8 (de) * | 2004-10-01 | 2016-08-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Verbrennungsmotor-Steuerungsvorrichtung und Steuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3990411A (en) * | 1975-07-14 | 1976-11-09 | Gene Y. Wen | Control system for normalizing the air/fuel ratio in a fuel injection system |
| US4224910A (en) * | 1979-04-10 | 1980-09-30 | General Motors Corporation | Closed loop fuel control system with air/fuel sensor voting logic |
| JPS5848756A (ja) * | 1981-09-18 | 1983-03-22 | Toyota Motor Corp | エンジンの空燃比制御方法 |
| JPS60240840A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-11-29 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPH06100125B2 (ja) * | 1985-11-20 | 1994-12-12 | 株式会社日立製作所 | 空燃比制御装置 |
| DE4015293A1 (de) * | 1989-12-12 | 1991-06-13 | Bosch Gmbh Robert | System zur regelung eines betriebsparameters einer brennkraftmaschine eines kraftfahrzeugs |
| DE4001616C2 (de) * | 1990-01-20 | 1998-12-10 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Kraftstoffmengenregelung für eine Brennkraftmaschine mit Katalysator |
| DE4134349C2 (de) * | 1991-10-17 | 2000-04-06 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Lambdamittelwertverschiebung |
-
1994
- 1994-07-08 JP JP6157246A patent/JPH0821283A/ja active Pending
-
1995
- 1995-07-07 US US08/499,689 patent/US5619852A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5619852A (en) | 1997-04-15 |
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