JP2000097084A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空燃比フィードバック制御に係る空燃比補正
量の制御中心のばらつきを軽減して制御安定性を高め、
もって機関排気特性の更なる向上を図ることのできる内
燃機関の空燃比制御装置を提供する。 【解決手段】 電子制御装置（ＥＣＵ）３０は、排気系
４に設けられた酸素センサ１１のセンサ電圧ＶＯが基準
電圧に収束するように、スキップ制御と積分制御とを繰
り返す空燃比フィードバック補正係数を算出し、この補
正係数を用いて燃料噴射量を補正する。またＥＣＵ３０
は、燃料を噴射してから酸素センサ１１がセンサ電圧Ｖ
Ｏを出力するまでの遅れ時間を推定し、スキップ制御を
行う際には、遅れ時間前に算出された空燃比フィードバ
ック補正係数を基準としてスキップ後の空燃比フィード
バック補正係数を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関に供給さ
れる可燃混合気の空燃比を最適化すべくフィードバック
制御を行う内燃機関の空燃比制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車載用内燃機関（エンジン）の運転状態
を制御する装置の一つとして、エンジンの燃焼室に供給
される混合気の空燃比を制御する空燃比制御装置があ
る。一般に、エンジンに要求される空燃比はエンジンの
回転速度、負荷状態及び暖機状態等に応じて変化する。
そこでこの空燃比制御装置では、電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）を通じて燃料噴射装置（燃料噴射弁）を制御するこ
とにより、燃焼室に供給される燃料量を補正して、混合
気の空燃比を調整する。この調整により、エンジンの各
種の運転条件に対応してエンジンの出力安定性やドライ
バビリティ等の向上が図られるとともに、排気特性が最
適化される。

【０００３】ここで、この空燃比制御装置による空燃比
のフィードバック制御は、具体的には以下のようなメカ
ニズムに基づいて実行される。すなわち、空燃比フィー
ドバック制御に際しては先ず、エンジン回転数や吸気量
等の運転状態パラメータに基づいて基本となる燃料噴射
量（時間）が算出され、その基本燃料噴射量に、空燃比
フィードバック補正係数、空燃比学習値、及びその他の
各種運転状態に基づく補正係数を加味した目標燃料噴射
量（時間）が決定される。空燃比フィードバック補正係
数は、前回の燃料噴射に係る空燃比の理論空燃比（若し
くは目標とする空燃比）に対するずれ量に対応するもの
であり、今回の燃料噴射に係る空燃比を理論空燃比によ
り近づけるための補正係数である。

【０００４】そして、エンジンの排気系に設けられた空
燃比センサ（酸素センサ）からの出力信号に基づいて算
出される空燃比が理論空燃比より薄ければ、燃料噴射量
を増大し、濃ければ減少させるという態様で燃料噴射量
の補正を周期的に繰り返す。

【０００５】こうしたメカニズムに基づき空燃比を制御
する装置にあっては、フィードバック制御によって補正
量の増減を行うにあたり、燃焼室から酸素センサまでの
ガス輸送時間や酸素センサの応答時間に起因する応答遅
れが生じる。そこで通常、燃料噴射量の補正態様を増大
から減少、若しくは減少から増大に反転させる際には、
この応答遅れを見込んで所定量スキップさせるスキップ
制御、及びこのスキップさせた補正量を徐変させる積分
制御を行うことにより、制御の応答性を高めるようにし
ている。ただし、積分制御時の補正量徐変に係る変化率
は、大きすぎれば制御波形の振幅を大きくしてしまい、
小さすぎればリッチ側へのスキップとリーン側へのスキ
ップとのインターバルを遅延させ制御波形の周波数を低
下させてしまう。そしていずれの場合も、トルク変動の
増大やドライバビリティの低下を促し、排気特性を悪化
させてしまうこととなる。このため、前記スキップ制御
に係るスキップ量や積分制御時の補正量徐変に係る変化
率を常に最適な数値に設定することが緻密な空燃比フィ
ードバック制御には不可欠となっている。

【０００６】例えば図２０（ａ）及び（ｂ）は、このよ
うな制御装置において、酸素センサの出力信号（センサ
電圧）ＶＯ及び同センサ電圧ＶＯに基づいて算出される
空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦがそれぞれどのよ
うな変化態様を示すかを同一時間軸（横軸）上に示すタ
イムチャートである。

【０００７】先ず、図２０（ａ）には、酸素センサの出
力信号であるセンサ電圧ＶＯの信号波形を示す。酸素セ
ンサは、エンジンの空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比に合致す
る際にはそのセンサ電圧ＶＯが基準電圧（例えば０．４
５ボルト）となるよう設定されている。そして、空燃比
Ａ／Ｆが理論空燃比より小さいとき（リッチ側）にはセ
ンサ電圧ＶＯが同基準電圧を上回り、理論空燃比より大
きいとき（リーン側）にはセンサ電圧ＶＯが同基準電圧
以下となる。そこで制御装置は、当該電圧ＶＯが基準電
圧を上回ると空燃比Ａ／Ｆがリッチ側にあると判断し、
基準電圧以下になると空燃比Ａ／Ｆがリーン側にあると
判断することとなる。ちなみに、センサ電圧ＶＯが基準
電圧を上回ってから空燃比Ａ／Ｆがリッチ側にあると判
断するまで、又センサ電圧ＶＯが基準電圧以下となって
から空燃比Ａ／Ｆがリーン側にあると判断するまでに
は、それぞれ所定の遅延時間ＴＤＲ、ＴＤＬが通常設定
してある。このようにして、センサ電圧の動きに対し空
燃比に係る判断を故意に遅らせる処理は、遅延処理とし
て周知である。この遅延処理は、センサ電圧ＶＯのノイ
ズによる誤検出を減らして空燃比フィードバック補正係
数ＦＡＦの制御波形の安定化を図ることの他、センサ電
圧ＶＯがリッチからリーンに反転する際、及びリーンか
らリッチに反転する際の応答性の相違を補償することを
意図して行うものである。

【０００８】いずれにしても、空燃比フィードバック制
御中においては、空燃比Ａ／Ｆを理論空燃比に収束させ
るべく、後述する空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦ
を変更して燃料噴射量（時間）ＴＡＵの増量補正と減量
補正とを繰り返す。このため、同図２０（ａ）に示すよ
うに、センサ電圧ＶＯもまた基準電圧の上下に変動を繰
り返すこととなる。

【０００９】次に、図２０（ｂ）には、空燃比フィード
バック補正係数ＦＡＦの波形を示す。この空燃比フィー
ドバック補正係数ＦＡＦは、燃料噴射量（時間）ＴＡＵ
を補正すべく、前記センサ電圧ＶＯに基づく制御装置の
判断（リッチ側又はリーン側）を逐次フィードバックす
るとともに、吸気量Ｇａ等の運転状態を併せ参照して算
出される補正量である。基本的には、空燃比Ａ／Ｆがリ
ッチ側にあると制御装置が判断している期間中は、燃料
噴射量（時間）ＴＡＵを減量補正すべく基本空燃比フィ
ードバック補正係数ＦＡＦｂｓを小さくし（以下、減量
という）、空燃比Ａ／Ｆがリーン側にあると判断してい
る期間中は、燃料噴射量（時間）ＴＡＵを増量補正すべ
く当該補正係数ＦＡＦｂｓを大きくする（以下、増量と
いう）。

【００１０】ここで、例えば、前記制御装置の判断がリ
ーン側からリッチ側に反転した場合、空燃比フィードバ
ック補正係数ＦＡＦは増量から減量に所定の比例定数
(リーンスキップ量）ＲＳＬをもってスキップ（リーン
スキップ）し、その後、制御装置の判断がリッチ側から
リーン側に反転するまでは、更に減量側に向かい徐変さ
れる。すなわち積分制御が実行される。一方、制御装置
の判断がリッチ側からリーン側に反転した場合には、同
補正係数ＦＡＦは減量から増量に比例定数（リッチスキ
ップ量）ＲＳＲをもってスキップ（リッチスキップ）し
た後、制御装置の判断が反転するまでは、更に増量側に
向かって徐変されることとなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、吸気量や吸
気管圧力等に代表される機関負荷が変動すれば、空燃比
フィードバック補正係数ＦＡＦの反転周期も変動し、ひ
いては空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦの制御振幅
も変動することとなる。

【００１２】例えば図２１（ａ）及び（ｂ）には、それ
ぞれ機関負荷が小さい場合（図２１（ａ））及び大きい
場合（図２１（ｂ））に形成される空燃比フィードバッ
ク補正係数ＦＡＦの波形の一例を示す。

【００１３】同図に示すように、機関負荷が小さくなれ
ば空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦの制御振幅は大
きくなり（図２１（ａ））、機関負荷が大きくなれば制
御振幅は小さくなる（図２１（ｂ））傾向にある。これ
は、例えば機関負荷の増大に伴って排気の流速が速くな
ると、燃焼室から酸素センサまでの排気の輸送時間も短
縮されて酸素センサの応答性が高くなるため、空燃比フ
ィードバック補正係数ＦＡＦの反転周期が短くなるから
である。このような傾向に起因して、従来の空燃比フィ
ードバック制御では、スキップ制御後の空燃比フィード
バック補正係数ＦＡＦが、例えば図２１（ａ）の点α及
び図２１（ｂ）の点βを比較して明らかなように、機関
負荷の大きさによってまちまちとなっていた。スキップ
制御後の空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦと制御中
心（正確には目標空燃比に相当する補正量）との偏差
（以下、乖離Δλという）は、できるだけ安定させ、望
ましくは時々の運転条件に応じてコントロールできるよ
うにすることが制御中心の安定化を図り、制御の緻密性
を保持する上では重要である。

【００１４】上記のような問題を解決するため、例えば
特開昭６１−２４４８５０号公報に記載された制御方式
では、燃料噴射からその燃料噴射の効果が酸素センサに
よる検出信号に現れるまでの応答時間を「むだ時間」と
して予測し、空燃比フィードバック制御中、スキップ制
御から次回のスキップ制御までにかかる時間が「むだ時
間」と一致し、且つ次回のスキップ制御後の空燃比補正
量が制御中心と一致するように、積分制御に係る動作を
決定することによって制御性の向上を図っている。

【００１５】ところが、上記のような制御態様では、毎
回のスキップ制御後の空燃比補正量が制御中心と正確に
一致する場合にしか十分な効果を得ることができない。
しかも、機関負荷の過渡的な変動が頻繁な通常の機関運
転状態では、そのようにスキップ後の空燃比補正量と制
御中心とが正確に一致することはほとんど期待できな
い。さらに、上記のような制御態様を採用した場合、ス
キップ制御後における実際の空燃比補正量と制御中心と
の間にわずかなずれが生じるだけで制御周波数が大幅に
乱れてしまうという懸念がある。

【００１６】本発明は、こうした実情に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、空燃比フィード
バック制御に係る空燃比補正量の制御中心のばらつきを
軽減して制御安定性を高め、もって機関排気特性の更な
る向上を図ることのできる内燃機関の空燃比制御装置を
提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、内燃機関の排気系に設
けられて当該内燃機関の排気空燃比を検出する空燃比セ
ンサを有し、その検出される排気空燃比がリッチとリー
ンとの間で反転したときにスキップ制御されるととも
に、その後積分制御されて更新される空燃比補正量に基
づいて当該機関への燃料噴射量をフィードバック制御す
る内燃機関の空燃比制御装置において、燃料を噴射して
から排気空燃比が検出されるまでの遅れ時間を求め、前
記検出される排気空燃比がリッチとリーンとの間で反転
したときに当該遅れ時間前の空燃比補正量を基準として
スキップ制御を行う制御手段を備えることを要旨とす
る。

【００１８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の内
燃機関の空燃比制御装置において、前記制御手段は、前
記空燃比補正量を前記遅れ時間だけ遅らせた遅れ空燃比
補正量を求め、前記検出される排気空燃比がリッチとリ
ーンとの間で反転したときに該求めた遅れ空燃比補正量
からスキップ制御を行うことを要旨とする。

【００１９】上記請求項１又は２に記載した発明の構成
によれば、スキップ制御後の空燃比補正量と、同空燃比
補正量の制御中心との乖離が機関負荷等の外乱の影響を
受けず安定するようになる。

【００２０】請求項３記載の発明は、請求項２記載の内
燃機関の空燃比制御装置において、前記制御手段は、ス
キップ制御の実行後、前記遅れ時間が経過しても前記検
出される排気空燃比が反転しないときには、前記空燃比
補正量の更新量を増大させることを要旨とする。

【００２１】請求項４記載の発明は、請求項３記載の内
燃機関の空燃比制御装置において、前記制御手段は、前
記空燃比補正量の更新後、前記検出される排気空燃比が
リッチとリーンとの間で反転したときには前記遅れ空燃
比補正量からスキップ制御を行うことを要旨とする。

【００２２】請求項５記載の発明は、請求項２〜４の何
れかに記載の内燃機関の空燃比制御装置において、前記
制御手段は、前記スキップ制御の実行後、前記遅れ時間
が経過する前に前記検出される排気空燃比が反転したと
きには、今回のスキップ制御に係るスキップ量を増大さ
せることを要旨とする。

【００２３】上記請求項３〜５に記載した発明の構成に
よれば、機関負荷の変動等の外乱による影響で空燃比補
正量の制御周波数や振幅を乱されることもなく、遅れ時
間に応じて適宜最適な制御周波数や振幅をもって空燃比
フィードバック制御を実行することができるようにな
る。

【００２４】請求項６記載の発明によれば、請求項２〜
５の何れかに記載の内燃機関の空燃比制御装置におい
て、前記制御手段は、スキップ制御の実行後、前記遅れ
時間が経過しても前記検出される排気空燃比が反転しな
いときには、吸気量と、前記スキップ制御直後の空燃比
補正量及びその後の積分制御中の空燃比補正量の偏差と
を乗算した値を、前記スキップ制御の実行時から、該排
気空燃比の反転時よりも前記遅れ時間前までの時間にわ
たって時間積分し、該時間積分により求めた積分量に基
づいてその後の空燃比補正量を更に補正することを要旨
とする。

【００２５】同構成によれば、機関負荷の変動等の外乱
による燃料噴射量の微妙な過剰補正若しくは補正不足を
速やかに修正することができるようになり、とくに排気
浄化用触媒内の酸素ストレージ量を常時最適値に保持す
ることができるようになる。よって、機関の排気特性の
一層の向上が図られることとなる。

【００２６】請求項７記載の発明は、請求項２〜６の何
れかに記載の内燃機関の空燃比制御装置において、前記
制御手段は、前記遅れ空燃比補正量を一次応答遅れさせ
た値を更に求め、前記遅れ空燃比補正量を基準としてス
キップ制御を行うときには、該一次応答遅れさせた遅れ
空燃比補正量からスキップ制御を行うことを要旨とす
る。

【００２７】同構成によれば、機関負荷が過渡的に変動
するような運転条件下であれ、遅れ波形空燃比フィード
バック制御に係る制御の緻密性を好適に保持することが
できるようになる。

【００２８】請求項８記載の発明は、内燃機関の排気系
に設けられて当該内燃機関の排気空燃比を検出する空燃
比センサを有し、その検出される排気空燃比がリッチと
リーンとの間で反転したときにスキップ制御されるとと
もに、その後積分制御されて更新される空燃比補正量に
基づいて当該機関への燃料噴射量をフィードバック制御
する内燃機関の空燃比制御装置において、燃料を噴射し
てから排気空燃比が検出されるまでの遅れ時間を算出
し、前記スキップ制御の実行後、当該遅れ時間が経過し
ても前記検出される排気空燃比が反転しないときには、
前記空燃比補正量の更新量を増大させる制御手段を備え
ることを要旨とする。

【００２９】請求項９記載の発明は、請求項８記載の内
燃機関の空燃比制御装置において、前記制御手段は、前
記検出される排気空燃比がリッチとリーンとの間で反転
したときには当該遅れ時間前の空燃比補正量を基準とし
てスキップ制御を行うことを要旨とする。

【００３０】上記請求項８又は９に記載した発明の構成
によれば、機関負荷の変動等の外乱による影響を受け
ず、適宜最適な制御周波数や振幅をもって空燃比フィー
ドバック制御を実行することができるようになる。

【００３１】請求項１０記載の発明は、内燃機関の排気
系に設けられて当該内燃機関の排気空燃比を検出する空
燃比センサを有し、その検出される排気空燃比がリッチ
とリーンとの間で反転したときにスキップ制御されると
ともに、その後積分制御されて更新される空燃比補正量
に基づいて当該機関への燃料噴射量をフィードバック制
御する内燃機関の空燃比制御装置において、燃料を噴射
してから排気空燃比が検出されるまでの遅れ時間を求
め、スキップ制御の実行後、前記遅れ時間が経過しても
前記検出される排気空燃比が反転しないときには、吸気
量と、前記スキップ制御直後の空燃比補正量及びその後
の積分制御中の空燃比補正量の偏差とを乗算した値を、
前記スキップ制御の実行時から、該排気空燃比の反転時
よりも前記遅れ時間前までの時間にわたって時間積分
し、該時間積分により求めた積分量に基づいてその後の
空燃比補正量を更に補正する制御手段を備えることを要
旨とする。

【００３２】同構成によれば、機関負荷の変動等の外乱
による燃料噴射量の微妙な過剰補正若しくは補正不足を
速やかに修正することができるようになり、とくに排気
浄化用触媒内の酸素ストレージ量を常時最適値に保持す
ることができるようになる。よって、機関の排気特性の
一層の向上が図られることとなる。

【００３３】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
に係る内燃機関の空燃比制御装置を具体化した第１の実
施の形態について、図面を参照して説明する。

【００３４】図１は、本実施の形態に係る空燃比制御装
置を備えた自動車のエンジンシステムを示す概略構成図
である。このシステムにあって、エンジン１は、吸気系
２と、燃焼室３と、排気系４とに大別される。

【００３５】このうち吸気系２は、その上流より、エア
クリーナ（図示せず）、スロットルバルブ５、及びサー
ジタンク６を有して構成され、その内部通路には吸気量
センサ７、スロットルポジションセンサ８、及び吸気温
センサ９等を備える。

【００３６】これらセンサのうち、吸気量センサ７は、
スロットルバルブ５の上流側に配されて吸入空気の流量
（吸気量）Ｇａを検出するセンサであり、スロットルポ
ジションセンサ８は、図示しないアクセルペダルの踏み
込み操作に基づき開閉されるスロットルバルブ５の開度
情報を出力する開度センサ８ａと、スロットルバルブ５
の全閉時にオン状態となるアイドルスイッチ８ｂとを内
蔵する。また、吸気温センサ９は、エンジン１に吸入さ
れる空気の温度（吸気温）ＴＨＡを検出するセンサであ
る。

【００３７】また、この吸気系２には、燃料噴射弁１０
が設けられている。図示しない燃料タンクから圧送され
る燃料は、該燃料噴射弁１０の操作に応じてエンジン１
内に噴射供給され、同吸気系２を通じて吸入される空気
と混合される。

【００３８】他方、排気系４は、三元触煤２０、及び同
三元触媒２０の上流に設けられた酸素センサ１１を備え
て構成される。三元触媒２０は、燃焼室３から排出され
る排気中に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（Ｈ
Ｃ）、及び酸化窒素（ＮＯｘ）を浄化するために設けら
れる。酸素センサ１１は、この三元触媒２０の上流に設
けられ、同三元触媒２０通過前における排気中の酸素濃
度を検出する。

【００３９】その他、同エンジン１には、点火装置であ
るイグナイタ１２、分配器であるディストリビュータ１
３が設けられ、その分配された点火電圧が、各気筒の燃
焼室３に設けられた点火プラグ１４に印加されるように
なっている。

【００４０】また、上記ディストリビュータ１３には回
転数センサ１５及び気筒判別センサ１６が設けられ、こ
れらセンサ１５及び１６を通じて、当該エンジン１のエ
ンジン回転数ＮＥが検出され、また燃焼気筒が判別され
る。

【００４１】また、同エンジン１は、そのシリンダブロ
ック１ａ内を循環する冷却水によって冷却されるように
なっており、その冷却水の水温が、同シリンダブロック
１ａに設けられた水温センサ１７によって検出されるよ
うになる。

【００４２】こうしたエンジンシステムにおいて、上述
した各センサの出力は、エンジン１の制御系としての役
割を司どる電子制御装置（以下、ＥＣＵという）３０に
対し入力される。

【００４３】図２は、このＥＣＵ３０のハードウエア構
成についてその概要を示したものであり、次に、この図
２を併せ参照して、同ＥＣＵ３０の内部構成を説明す
る。同図２に示すように、ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ３１
ａ、ＲＯＭ３１ｂ、ＲＡＭ３１ｃ、及びバックアップＲ
ＡＭ３１ｄ等を内蔵したマイクロコンピュータ３１を中
心に構成される。

【００４４】このマイクロコンピュータ３１の入力ポー
トには、アイドルスイッチ８ｂ、回転数センサ１５、気
筒判別センサ１６をはじめ、Ａ／Ｄ変換回路３４を介し
て、吸気量センサ７、吸気温センサ９、水温センサ１
７、開度センサ８ａ、及び酸素センサ１１等のアナログ
信号を出力するセンサが接続されている。また、同マイ
クロコンピュータ３１の出力ポートには、イグナイタ１
２や燃料噴射弁１０を駆動する駆動回路３５等が接続さ
れている。ＥＣＵ３０は、こうしてマイクロコンピュー
タ３１に取り込まれる各センサの出力に基づいて、エン
ジン１の燃料噴射や点火にかかる各種制御を実行する。

【００４５】次に、上記ＥＣＵ３０が実行する各種制御
のうち、空燃比制御についてその概要を説明する。ＥＣ
Ｕ３０は、エンジン１の燃焼に関わる混合気中の空燃比
（以下、単に空燃比という）Ａ／Ｆが同エンジン１の運
転状態に適した目標空燃比となるように、燃料噴射弁１
０から噴射される燃料量を制御するための空燃比制御を
実行する。この空燃比制御において、ＥＣＵ３０は、吸
気量Ｇａとエンジン回転数ＮＥとに基づき求まる基本燃
料噴射量（時間）ＴＡＵｂｓに対し、空燃比フィードバ
ック補正係数ＦＡＦ及びその他各種制御（例えば、暖機
運転時の増量制御や加減速時の増量又は減量制御）によ
って得られた各種補正係数を加味することにより、最終
的な目標燃料噴射量（時間）ＴＡＵｆを決定する。

【００４６】そこで先ず、ＥＣＵ３０が実行する本実施
形態の「燃料噴射制御ルーチン」の処理内容について説
明する。ＥＣＵ３０のＲＯＭ３１ｂは以下のルーチンに
関するプログラムを予め記憶する。

【００４７】図３は、本実施形態における燃料噴射時
間、すなわち各燃料噴射弁１０による一回毎の燃料噴射
量（時間）を決定するための「燃料噴射制御ルーチン」
を示すフローチャートであり、このルーチン処理は、エ
ンジン１内の各気筒における吸気行程に対応して所定の
クランク角毎の割り込みでＥＣＵ３０により実行され
る。

【００４８】処理がこのルーチンに移行すると、ＥＣＵ
３０は先ずステップＳ１において、上記各センサの検出
信号のうち吸気量Ｇａ、エンジン回転数ＮＥ及び冷却水
温ＴＨＷ等を読み込む。

【００４９】続くステップＳ２においては、上記ステッ
プＳ１で読み込んだ吸気量Ｇａ、エンジン回転数ＮＥ等
に基づき図示しない周知の基本燃料噴射時間マップから
基本燃料噴射時間ＴＡＵｂｓを算出する。

【００５０】続くステップＳ３においては、空燃比フィ
ードバック補正係数ＦＡＦ及び各種補正量Ｋ1〜Ｋnの読
み込みを行う。空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦの
算出手順に関しては、後述する「空燃比フィードバック
制御ルーチン」において詳しく説明する。また、補正量
Ｋ1〜Ｋnは、暖機増量、加減速、出力増量等の各種運転
状態を考慮した補正量であり、時々の運転状態に従い別
途の処理ルーチンにおいて算出することとする。

【００５１】さらに続くステップＳ４においては、上記
ステップＳ３において読み込まれた空燃比フィードバッ
ク補正係数ＦＡＦや各種補正量Ｋ1〜Ｋnを用い、例えば
次式（Ｉ）に従って、基本燃料噴射時間ＴＡＵｂｓの補
正を行い最終的な目標燃料噴射時間ＴＡＵｆを算出す
る。 ＴＡＵｆ＝ＴＡＵｂｓ×ＦＡＦ×Ｋ1×Ｋ2×…×Ｋn …（Ｉ） 最後に、ステップＳ５においてＥＣＵ３０は、上記ステ
ップＳ４の演算結果に従い目標燃料噴射時間ＴＡＵｆの
燃料噴射を実行し、その後の処理を一旦終了する。

【００５２】ＥＣＵ３０は、以上説明した「燃料噴射制
御ルーチン」に基づき空燃比Ａ／Ｆの最適化を図ること
のできる目標燃料噴射時間ＴＡＵｆをもって、各燃料噴
射弁１０に燃料噴射を実行させる。

【００５３】次に、上記「燃料噴射制御ルーチン」にお
いてステップＳ３で読む込むこととした空燃比フィード
バック補正係数ＦＡＦの算出に際し、後述する「遅れ波
形空燃比フィードバック制御ルーチン」で参照される空
燃比フィードバック制御許可フラグＸＦＡＦ、リッチ判
定フラグＸＯＸＲ、及びスキップタイミングフラグＸＲ
ＱＳＫＰの設定及び設定解除を行う「条件設定ルーチ
ン」について詳述する。

【００５４】図４及び図５は、現在の運転状態が空燃比
フィードバック制御に適合した状態にあるか否かを判断
するとともに、酸素センサ１１からのセンサ電圧ＶＯに
基づいて、空燃比制御に必要な情報を記憶・更新すべ
く、ＥＣＵ３０により所定時間毎に周期的に実行される
「条件設定ルーチン」の処理内容を示すフローチャート
である。ＥＣＵ３０のＲＯＭ３１ｂは以下のルーチンに
関するプログラムを予め記憶する。

【００５５】処理がこのルーチンに移行すると、ＥＣＵ
３０は先ずステップ１０１（図４）において、空燃比フ
ィードバック制御を実行するための諸条件（ａ１）〜
（ａ５）が満たされているか否かを判断する。 （ａ１）始動時でないこと。 （ａ２）燃料カット中ではないこと。 （ａ３）冷却水温ＴＨＷが所定温度以上であること。 （ａ４）酸素センサ１１が活性化状態であること。 （ａ５）エンジンが高負荷又は高回転状態でないこと。 そして、上記諸条件（ａ１）〜（ａ５）が全て満たされ
ているときには、現在の運転状態が空燃比フィードバッ
ク制御を行うための条件に適合していると判断して、処
理をステップ１０２ａに移行する。一方、上記条件のう
ち何れか一つでも満たされていなければ、現在の運転状
態は空燃比フィードバック制御を行うための条件に適合
していないと判断し、処理をステップ１０２ｂに移行す
る。

【００５６】ステップ１０２ａにおいては、空燃比フィ
ードバック制御許可フラグ（以下、Ｆ／Ｂ許可フラグと
いう）ＸＦＡＦを「オン（ＯＮ）」に設定し、処理をス
テップ１０３に移行する。一方、ステップ１０２ｂにお
いては、Ｆ／Ｂ許可フラグＸＦＡＦを「オフ（ＯＦ
Ｆ）」に設定し、本ルーチンを一旦抜ける。

【００５７】ステップ１０３においては、今回読み込ま
れた酸素センサ１１からのセンサ電圧ＶＯiが、基準電
圧ＫＯＸＲを上回っているか否かを判断する。そして、
その判断が肯定であれば処理をステップ１０４に移行
し、その判断が否定であれば処理をステップ１１４に移
行する。

【００５８】一連のステップ１０４〜１０８において
は、センサ電圧ＶＯが基準電圧ＫＯＸＲ以下であるとの
判断が先のステップ１０３にて連続してなされることを
条件に、その連続回数を計測して、その回数が所定回数
以上に達したときにリッチ判定フラグＸＯＸＲを「Ｏ
Ｎ」に設定するための遅延処理を行う。この遅延処理
は、センサ電圧ＶＯのノイズによる誤検出を減らして空
燃比フィードバック補正係数ＦＡＦの制御波形の安定化
を図ることの他、酸素センサ１１の出力信号（センサ電
圧ＶＯ）がリッチからリーンに反転する際、及びリーン
からリッチに反転する際の応答性の相違を補償すること
を意図して行うものである。この遅延処理による補償が
なければ、上記酸素センサの応答性の相違に起因し、空
燃比はリーン側にずれる傾向を示すようになる。ここで
リッチ判定フラグＸＯＸＲとは、空燃比フィードバック
補正係数ＦＡＦを更新する際、同補正係数ＦＡＦを増量
するのか、或いは減量するのかを選択するための基準と
して用いるフラグであって、空燃比Ａ／Ｆがリッチ側に
あると判断されたときには「ＯＮ」に設定され、リーン
側にあると判断されたときには「ＯＦＦ」に設定解除さ
れるものである。

【００５９】すなわちＥＣＵ３０は、先ずステップ１０
４において、回数計測用ディレイカウンタのカウント値
（以下、単にディレイカウンタという）ＣＤＬＹをディ
クリメントする。

【００６０】続くステップ１０５においては、ディレイ
カウンタが基準値「０」以下であるか否かを判断する。
そしてその判断が肯定であれば、処理をステップ１０６
に移行し、その判断が否定であれば処理をステップ１２
０（図５）に移行する。

【００６１】ステップ１０６においては、ディレイカウ
ンタＣＤＬＹが基準値「０」であるか否かを判断する。
そしてその判断が肯定であれば処理をステップ１０７に
移行し、同ステップ１０７においては、スキップ制御を
実行すべきタイミングであることを認識するためのスキ
ップ要求フラグＸＲＱＳＫＰを「ＯＮ」に設定し、処理
をステップ１０８に移行する。また、先のステップ１０
６での判断が否定であれば処理をステップ１０８にジャ
ンプする。

【００６２】ステップ１０８においては、ディレイカウ
ンタＣＤＬＹに所定のリーン側遅延処理値ＴＤＬに負の
符号を付した値「−ＴＤＬ」を設定し、処理をステップ
１２０（図５）に移行する。

【００６３】一方、先のステップ１０３を経た後、処理
をステップ１１４に移行した場合には、続く一連のステ
ップ１１４〜１１８を実行する。これらステップ１１４
〜１１８においては、センサ電圧ＶＯが基準電圧ＫＯＸ
Ｒ以下であるという判断が先のステップ１０３にて連続
してなされることを条件に、その連続回数を計測して、
その回数が所定回数以上に達したときにリッチ判定フラ
グＸＯＸＲを「ＯＦＦ」に設定する遅延処理を行う。

【００６４】すなわちＥＣＵ３０は、先ずステップ１１
４において、回数計測用ディレイカウンタのカウント値
（以下、単にディレイカウンタという）ＣＤＬＹをイン
クリメントする。

【００６５】続くステップ１１５においては、ディレイ
カウンタが基準値「０」以上であるか否かを判断する。
そしてその判断が肯定であれば、処理をステップ１１６
に移行し、その判断が否定であれば処理をステップ１２
０（図５）に移行する。

【００６６】ステップ１１６においては、ディレイカウ
ンタＣＤＬＹが基準値「０」であるか否かを判断する。
そしてその判断が肯定であれば処理をステップ１１７に
移行し、同ステップ１１７においては、スキップ制御を
実行すべきタイミングであることを認識するためのスキ
ップ要求フラグＸＲＱＳＫＰを「ＯＮ」に設定し、処理
をステップ１１８に移行する。また、先のステップ１１
６での判断が否定であれば処理をステップ１１８にジャ
ンプする。

【００６７】ステップ１１８においては、ディレイカウ
ンタＣＤＬＹに所定のリッチ側遅延処理値ＴＤＲを設定
し、処理をステップ１２０（図５）に移行する。ステッ
プ１２０においては、ディレイカウンタＣＤＬＹが基準
値「０」を下回っているか否かを判断する。そしてその
判断が肯定であれば処理をステップ１２１に移行し、そ
の判断が否定であれば処理をステップ１２２に移行す
る。

【００６８】ステップ１２１においてはリッチ判定フラ
グＸＯＸＲを「ＯＮ」に設定する。また、ステップ１２
２においては同リッチ判定フラグＸＯＸＲを「ＯＦＦ］
に設定解除する。

【００６９】そして、上記ステップ１２１又はステップ
１２２のうち何れかを経た後、ＥＣＵ３０はその後の処
理を一旦終了する。次に、先の「燃料噴射制御ルーチ
ン」（図３）においてステップＳ３で読み込むこととし
た空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦの算出手順につ
いて詳述する。

【００７０】先ず、本実施形態において採用される遅れ
波形空燃比フィードバック制御について、酸素センサか
らの検出信号（センサ電圧）と、制御量（空燃比フィー
ドバック補正係数）との関係をもとに説明する。

【００７１】従来の空燃比フィードバック制御では、酸
素センサからのセンサ電圧ＶＯがリッチであるかリーン
であるかの判断に基づいて空燃比フィードバック補正係
数ＦＡＦを算出し、この空燃比フィードバック補正係数
ＦＡＦを用いて基本燃料噴射量ＴＡＵｂｓの増量補正或
いは減量補正を行う。

【００７２】ところが、ＥＣＵ３０により算出された空
燃比フィードバック補正係数ＦＡＦが実際の燃料噴射時
間ＴＡＵｆに反映され、さらに燃焼により生じた排気中
酸素濃度を酸素センサが検出し、その検出信号がセンサ
電圧ＶＯとして出力されるまでには、所定時間が経過す
ることとなる。この所定時間（以下、遅れ時間という）
は、ＥＣＵ３０による指令伝達、検出信号の認識、燃料
噴射という一連の行程に要する時間、燃焼室から酸素セ
ンサまでの排気の輸送時間、及び酸素センサのセンサ素
子が排気中の酸素濃度に応答するための応答時間等に依
るところが大きい。

【００７３】このような遅れ時間が存在する結果とし
て、現在検出されたセンサ電圧ＶＯは、遅れ時間前に算
出した空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに基づいて
行われた制御の結果を反映するものとなる。

【００７４】そこで本実施の形態に係る遅れ波形空燃比
フィードバック制御では、空燃比フィードバック補正係
数ＦＡＦ（空燃比補正量）を逐次算出していくととも
に、遅れ時間前に算出した空燃比フィードバック補正係
数ＦＡＦの履歴を遅れ波形空燃比フィードバック補正係
数ＦＡＦｄｌｙ（遅れ空燃比補正量）としてこれも逐次
更新していくこととする。ちなみにこの遅れ時間は、エ
ンジン負荷（例えば吸気量Ｇａ）とエンジン回転数ＮＥ
とをパラメータとして導き出されるように、これらパラ
メータに対応する値（時間）として実験的に求めてお
き、ＲＯＭ３１ｂのマップ上に記憶しておく。そして、
これらパラメータによって規定される運転状態に基づき
ＲＯＭ３１ｂから適宜読み出すように制御する。こうし
て、とくにスキップ制御時において、スキップ後の空燃
比フィードバック補正係数（ＦＡＦｓｋｐとする）を算
出する際には、スキップ前の空燃比フィードバック補正
係数ＦＡＦではなく、遅れ波形空燃比フィードバック補
正係数ＦＡＦｄｌｙを基準値として、同基準値にスキッ
プ量を加算又は減算することによってスキップ後の空燃
比フィードバック補正係数ＦＡＦｓｋｐを算出すること
とする。

【００７５】例えば図６（ａ）及び（ｂ）には、遅れ波
形空燃比フィードバック制御の基本モードに係る酸素セ
ンサからのセンサ電圧ＶＯ（図６（ａ））と空燃比フィ
ードバック補正係数ＦＡＦの制御波形（図６（ｂ））と
の関係を示す。

【００７６】例えば図６（ｂ）中にスキップ制御直後の
時刻ｔ１を任意に選ぶ。同時刻ｔ１から遅れ時間Ａが経
過した時刻を時刻ｔ２とすると、時刻ｔ２におけるセン
サ電圧ＶＯは、実際には遅れ時間Ａ前、すなわち時刻ｔ
１における空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦ（実
線）による燃料噴射量の補正結果を反映している。そこ
で、時刻ｔ２を起点として、時刻ｔ１から開始した積分
制御に係る空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦの履歴
を遅れ時間Ａ後に追従した値として、遅れ波形空燃比フ
ィードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙ（二点鎖線）を記憶
更新していく。そして、空燃比フィードバック補正係数
ＦＡＦのスキップタイミング毎に、遅れ波形空燃比フィ
ードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙを基準値として、所定
のスキップ量ＲＳＤの加算又は減算を行い、スキップ後
の空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦ（ＦＡＦｓｋ
ｐ）を決定する（例えば時刻ｔ３）。このとき、遅れ波
形空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙもスキッ
プ後の空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦ（ＦＡＦｓ
ｋｐ）と同値としてリセットし、再び遅れ時間Ａが経過
するまでその値を保持するよう設定する。

【００７７】また、同図６に示すように、本実施形態に
おいて採用される遅れ波形空燃比フィードバック制御に
おいて、先の条件設定ルーチンで説明した遅延処理は、
センサ電圧ＶＯの反転（図６（ａ））から空燃比フィー
ドバック補正係数ＦＡＦのスキップ実行（図６（ｂ））
までの遅延時間ＴＤＲ及びＴＤＬとして反映されてい
る。

【００７８】以上説明したように、スキップ後の空燃比
フィードバック補正係数ＦＡＦ（ＦＡＦｓｋｐ）を、ス
キップタイミングより遅れ時間前の空燃比フィードバッ
ク補正係数ＦＡＦ（スキップタイミングの遅れ波形空燃
比フィードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙ）を基準値とし
て所定のスキップ量ＲＳＤを加算又は減算を行うことと
するのが本発明に係る遅れ波形空燃比フィードバック制
御の基本概念である。

【００７９】次に、上述した本実施形態に係る遅れ波形
空燃比フィードバック制御の詳細をフローチャートを参
照して説明する。図７は、空燃比フィードバック補正係
数ＦＡＦを算出すべくＥＣＵ３０により所定時間毎に周
期的に実行される「遅れ波形空燃比フィードバック制御
ルーチン」の処理内容を示すフローチャートである。Ｅ
ＣＵ３０のＲＯＭ３１ｂは以下のルーチンに関するプロ
グラムを予め記憶する。

【００８０】処理がこのルーチンに移行すると、ＥＣＵ
３０は先ずステップ２０１において、先の「条件設定ル
ーチン」（図４，図５）において設定及び設定解除が行
われるＦ／Ｂ許可フラグＸＦＡＦが「ＯＮ」に設定され
ているか否かを判断する。そしてその判断が肯定であれ
ば、現在の運転状態が空燃比フィードバック制御を行う
ための条件に適合していると判断して、処理をステップ
２０２に移行する。一方、その判断が否定であれば、現
在の運転状態は空燃比フィードバック制御を行うための
条件に適合していないと判断し、処理をステップ２０３
に移行する。

【００８１】上記ステップ２０１における判断が否定で
あり処理をステップ２０３に移行した場合には、続く一
連のステップ２０３→２０４→２０５→２０６におい
て、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦ、遅れ波形空
燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙ、スキップ後
空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｓｋｐを基準値
「１」にセットするとともに、遅れ時間カウンタＣＴＤ
ＬＹを「０」にリセットする処理を順次行う。そして、
最後のステップ２０６を経た後、ＥＣＵ３０はその処理
を一旦終了する。

【００８２】一方、先のステップ２０１での判断が肯定
であり処理をステップ２０２に移行した場合には、同ス
テップ２０２において、これも先の「条件設定ルーチ
ン」（図４，図５）で設定及び設定解除が行われるスキ
ップ要求フラグＸＲＱＳＫＰが「ＯＮ」に設定されてい
るか否かを判断する。そして、その判断が肯定であれば
処理をステップ２１０に移行し、その判断が否定であれ
ば処理をステップ２２１に移行する。

【００８３】ステップ２１０〜２１５では、空燃比フィ
ードバック補正係数ＦＡＦのスキップ制御に係る一連の
処理を行う。すなわち、ステップ２１０においては、ス
キップ要求フラグＸＲＱＳＫＰを「ＯＦＦ」に設定解除
する。

【００８４】続くステップ２１１においては、先ずアイ
ドル認識フラグＸＩＤＬＥの設定状態を認識する。アイ
ドル認識フラグＸＩＤＬＥは、前記アイドルスイッチ８
ｂがオン状態（アイドル状態）にあるときには「ＯＮ」
に設定され、アイドルスイッチがオフ状態（非アイドル
状態）にあるときには「ＯＦＦ」に設定解除される。ま
たＥＣＵ３０は、リッチ判定フラグＸＯＸＲの設定状態
を認識してリッチスキップを行う（ＸＯＸＲ＝「ＯＦ
Ｆ」）のか、リーンスキップを行う（ＸＯＸＲ＝「Ｏ
Ｎ」）のかを確認する。さらにＥＣＵ３０は、遅れ時間
カウンタＣＴＤＬＹを認識するとともに、それら３つの
パラメータＸＩＤＬＥ，ＸＯＸＲ，ＣＴＤＬＹに対応し
て予め設定されたマップ等を参照してスキップ量ＲＳＤ
を算出する。ちなみにこのスキップ量ＲＳＤは、リッチ
スキップの際には正の値となり、リーンスキップの際に
は負の値となるよう設定されている。

【００８５】続くステップ２１２においては、遅れ波形
空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙにスキップ
量ＲＳＤを加算し、今回の空燃比フィードバック補正係
数ＦＡＦとする。この今回算出された空燃比フィードバ
ック補正係数ＦＡＦは、続くステップ２１３及びステッ
プ２１４において、それぞれ遅れ波形空燃比フィードバ
ック補正係数ＦＡＦｄｌｙ及びスキップ後空燃比フィー
ドバック補正係数ＦＡＦｓｋｐとして記憶される。すな
わち、遅れ波形空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｄ
ｌｙを基準値としてスキップ制御後の空燃比フィードバ
ック補正係数ＦＡＦ（ＦＡＦｓｋｐ）が決定されること
となる。

【００８６】最後にステップ２１５において遅れ時間カ
ウンタＣＴＤＬＹを「０」にリセットし、ＥＣＵ３０は
その後の処理を一旦終了する。先のステップ２０２にお
ける判断が否定であって処理をステップ２２１に移行し
た場合、一連のステップ２２１〜２２７においては空燃
比フィードバック補正係数ＦＡＦ及び遅れ波形空燃比フ
ィードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙの積分制御に係る処
理を行う。

【００８７】先ず、ステップ２２１においては、遅れ時
間カウンタＣＴＤＬＹの今回の加算量（インクリメント
数）Ｔincを図示しないマップを参照し、現在の吸気量
Ｇａに基づいて決定する。ちなみに同マップ上では、吸
気量Ｇａが大きくなるほどインクリメント数Ｔincも大
きな値となるよう設定されている。そして続くステップ
２２２において、このインクリメント数Ｔincをもって
遅れ時間カウンタＣＴＤＬＹのカウントアップを行う。

【００８８】続くステップ２２３では、空燃比フィード
バック補正係数ＦＡＦ及び遅れ波形空燃比フィードバッ
ク補正係数ＦＡＦｄｌｙの積分制御に係る積分定数Ｋｉ
ｃの仮値を算出する。積分定数の仮値Ｋｉｃは、リッチ
判定フラグＸＯＸＲ及びアイドル認識フラグＸＩＤＬＥ
の設定状態、並びに吸気量Ｇａを３変数として予め設定
されたマップを参照して算出する。

【００８９】ステップ２２４においては、遅れ時間Ａが
経過したか否かを遅れ時間カウンタＣＴＤＬＹと所定値
との比較により判断する。すなわち、遅れ時間カウンタ
ＣＴＤＬＹ（カウント値）から換算される時間が、遅れ
時間Ａを上回っているか否か判断する。ただし、図７中
ステップ２２４には便宜上「ＣＴＤＬＹ＞Ａ」のように
記してある。以下、遅れ時間カウンタＣＴＤＬＹ（カウ
ント値）は、便宜上同カウント値から換算される時間の
概念と同義として取り扱うこととする。

【００９０】そこでＥＣＵ３０は、同ステップ２２４に
おける判断が肯定であれば処理をステップ２２５に移行
し、その判断が否定であれば処理をステップ２２６に移
行する。

【００９１】ＥＣＵ３０は、ステップ２２５又はステッ
プ２２６の何れかにおいて、空燃比フィードバック補正
係数ＦＡＦ及び遅れ波形空燃比フィードバック補正係数
ＦＡＦｄｌｙの今回の更新に係る積分定数Ｋｉ及びＫｉ
ｄｌｙをそれぞれ決定する。すなわち、ステップ２２６
では仮値Ｋｉｃを空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦ
の更新に係る積分定数Ｋｉとして確定し、「０％」を遅
れ波形空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙの更
新に係る積分定数Ｋｉｄｌｙとして確定する。一方、ス
テップ２２５では、Ｋｉｃを空燃比フィードバック補正
係数ＦＡＦの更新に係る積分定数Ｋｉ及び遅れ波形空燃
比フィードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙの更新に係る積
分定数Ｋｉｄｌｙとして確定する。

【００９２】ＥＣＵ３０は、ステップ２２５又はステッ
プ２２６のうち何れかを経た後は、その処理をステップ
２２７に移行する。そして同ステップ２２７において、
前回の空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦには積分定
数Ｋｉを、前回の遅れ波形空燃比フィードバック補正係
数ＦＡＦｄｌｙには積分定数Ｋｉｄｌｙをそれぞれ加算
することにより、今回の空燃比フィードバック補正係数
ＦＡＦ及び今回の遅れ波形空燃比フィードバック補正係
数ＦＡＦｄｌｙを算出する。

【００９３】そしてＥＣＵ３０は、その後の処理を一旦
終了する。このように、上記「遅れ波形空燃比フィード
バック制御ルーチン」では、酸素センサ１１からのセン
サ電圧ＶＯに基づいて基本燃料噴射時間ＴＡＵｂｓの補
正に係る空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦを算出す
るにあたり、遅れ時間Ａ前の空燃比フィードバック補正
係数である遅れ波形空燃比フィードバック補正係数ＦＡ
Ｆｄｌｙをともに算出する。そしてスキップ制御を行う
際には、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦではな
く、遅れ波形空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｄｌ
ｙを基準としてスキップ量ＲＳＤの加算を行うことによ
り、スキップ制御後の空燃比フィードバック補正係数Ｆ
ＡＦ（ＦＡＦｓｋｐ）を決定することとしている。

【００９４】例えば図８（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ
センサ電圧ＶＯ（図８（ａ））と空燃比フィードバック
補正係数ＦＡＦ（図８（ｂ））とを、同一の時間軸上に
示すタイムチャートである。また、それぞれの図中にお
いて、実線にて示す波形は遅れ波形空燃比フィードバッ
ク制御に係るものであり、破線にて示す波形は、従来の
空燃比フィードバック制御にかかるものである。さら
に、同図８（ｂ）中において二点鎖線にて示す仮想線
は、遅れ波形空燃比フィードバック制御に係る空燃比フ
ィードバック補正係数ＦＡＦ（実線）の遅れ時間前のも
のを示す。

【００９５】同図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すよう
に、遅れ波形空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｄｌ
ｙを基準値としてスキップ制御を行うようにすれば、空
燃比フィードバック補正係数ＦＡＦのスキップ後の値Ｆ
ＡＦｓｋｐと制御中心との乖離Δλが、スキップ制御直
前の空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦの値の大きさ
に関わらず一定となり、空燃比フィードバック制御に係
る制御中心の安定化が図られる。さらに、同図８（ｂ）
における遅れ波形空燃比フィードバック制御に係る空燃
比フィードバック補正係数ＦＡＦの変化態様を、従来の
制御に係るものと比較して明らかなように、空燃比がリ
ッチからリーン又はリーンからリッチへ反転する周期も
短縮され、制御周波数が高められるようになる。すなわ
ち、空燃比フィードバック制御の緻密性が向上し、エン
ジン１の排気特性の一層の向上が図られるようになる。

【００９６】以上説明した態様で空燃比制御を行う本実
施形態によれば、以下に列記する効果が奏せられるよう
になる。 （１）スキップ後の空燃比補正係数ＦＡＦのばらつきが
抑制され制御中心の安定化が図られる。 （２）空燃比がリッチからリーン又はリーンからリッチ
へ反転する周期も短縮され、制御周波数が増大される。 （３）空燃比フィードバック制御の緻密性が向上し、エ
ンジン１の排気特性の一層の向上が図られるようにな
る。

【００９７】なお、本実施形態では、遅れ時間Ａの空燃
比フィードバック補正係数ＦＡＦとして、遅れ波形空燃
比フィードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙを逐次算出して
いくこととしたが、例えば空燃比フィードバック補正係
数ＦＡＦのスキップ時に限り、遅れ時間Ａ前の空燃比フ
ィードバック補正係数ＦＡＦを算出し、この遅れ時間Ａ
前の空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦを基準値とし
てスキップ量ＲＳＤを加算するという態様で、スキップ
制御を行うようにしてもよい。すなわち、逐次遅れ波形
空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙ(遅れ空燃
比補正量）を算出していくのではなく、制御の必要に応
じて遅れ時間Ａ前の空燃比フィードバック補正係数ＦＡ
Ｆを呼び出して用いるように、処理ルーチンを構成して
もよい。

【００９８】また、本実施形態では、空燃比フィードバ
ック補正係数ＦＡＦのスキップに際し、現在のセンサ電
圧ＶＯに実際に反映されている空燃比フィードバック補
正係数ＦＡＦ、すなわち遅れ時間Ａ前に算出された空燃
比フィードバック補正係数ＦＡＦを基準としてスキップ
制御を行うこととした。ただし、燃焼室から酸素センサ
１１に輸送される排気には、その輸送過程において、拡
散や周囲のガスとの混合が起こるため、単純な遅れ時間
に一次応答遅れ要素を加味することにより制御の緻密性
が一層向上することが発明者により確認されている。

【００９９】すなわち、図９（ａ），（ｂ），（ｃ）に
示すように、本実施形態で適用された「遅れ波形空燃比
フィードバック制御ルーチン」（図７）のうち、ステッ
プ２０４、ステップ２１２及びステップ２２７をそれぞ
れステップ２０４ａ（図９（ａ））、ステップ２１２ａ
（図９（ｂ））及びステップ２２７ａ（図９（ｃ））に
置き換えることもできる。

【０１００】これらの処理の変更により、遅れ時間Ａ前
の空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに相当する遅れ
波形空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙに対
し、更に一次応答遅れ要素を加味した一次応答遅れ補正
係数ＦＡＦｄｌｙｓｍを採用することとなる。ちなみ
に、図９（ｃ）においてステップ２２７ａで新たに導入
した演算式（３）に用いられる係数α（０＜α＜１）
は、一次応答遅れの度合いを反映するものであり、例え
ば吸気量Ｇａに基づいて予め設定したマップを参照して
求めるようにすればよい。係数αは、吸気量Ｇａが大き
くなるほど大きな値となるように設定される。

【０１０１】図９（ｄ）のタイムチャート上には、これ
ら図９（ａ）〜（ｃ）のように置き換えた場合の空燃比
フィードバック補正係数ＦＡＦ（実線）、遅れ時間Ａ前
の空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙ（破
線）、及び遅れ時間Ａ前の空燃比フィードバック補正係
数ＦＡＦｄｌｙに更に一次応答遅れ要素を加味した同補
正係数ＦＡＦｄｌｙｓｍ（二点鎖線）を示す。同図に示
すように、一次応答遅れ要素を加味すると、空燃比フィ
ードバック補正係数ＦＡＦのスキップに係る基準が点Ｓ
１からＳ２に移行することとなる。このように一次応答
遅れ要素を加味することにより、とくに吸気量Ｇａが過
渡的に変動する運転状態にある場合であれ、遅れ波形空
燃比フィードバック制御に係る制御の緻密性が好適に保
持されることとなる。 （第２の実施形態）次に、本発明に係る空燃比制御装置
を具体化した第２の実施の形態について、第１の実施の
形態と異なる点を中心に説明する。

【０１０２】該第２の実施の形態の装置も、同じく自動
車のエンジンシステムに適用され、空燃比フィードバッ
ク制御により燃料噴射量（時間）の補正を行うものであ
る。また、同第３の実施の形態の装置にあっても、適用
対象とする自動車のエンジンシステムの構成（図１）、
ＥＣＵ（電子制御装置）３０及びその周辺の電気的構成
（図２）は先の第１の実施形態の装置と同一であるた
め、ここでの詳しい説明は割愛する。

【０１０３】さらに、本実施形態による空燃比制御の態
様に関しても、その目標燃料噴射時間ＴＡＵｆの算出に
関する概略的な処理に係る「燃料噴射制御ルーチン」
（図３）、同ルーチンで採用される空燃比フィードバッ
ク補正係数ＦＡＦの算出に先立つ種々の条件設定に係る
「条件設定ルーチン」（図４，図５）については、第１
の実施形態と同一のものが適用される。

【０１０４】先ず、本実施形態の空燃比制御装置による
空燃比制御に関し、「燃料噴射制御ルーチン」（図３）
においてステップＳ３で読み込むこととする空燃比フィ
ードバック補正係数ＦＡＦの特性及びその算出手順につ
いて詳述する。

【０１０５】遅れ時間Ａ（図６，図８参照）は、機関が
定常状態で運転されている限り、その性質から積分制御
時間と近似的には一致するものである。このため、スキ
ップ制御後、遅れ時間が経過した後も積分制御が続く場
合には、外乱による影響が生じているものと判断して、
積分制御時間の短縮を促すことが望ましい。ただし、こ
のような積分制御時間の短縮を促すべく、基本燃料噴射
時間ＴＡＵｂｓを過剰に補正（オーバーシュート）する
こととなれば、制御周波数の安定性低下や制御の精度低
下という形で残ってしまい好ましくない。

【０１０６】そこで、本実施形態に係る遅れ波形空燃比
フィードバック制御では、以下に説明する態様で制御を
行う。すなわち図１０（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態
の遅れ波形空燃比フィードバック制御に係るセンサ電圧
ＶＯ（図１０（ａ））及び空燃比フィードバック補正係
数ＦＡＦ，遅れ波形空燃比フィードバック補正係数ＦＡ
Ｆｄｌｙ（図１０（ｂ））の変化態様をそれぞれ同一時
間軸上に示すタイムチャートである。

【０１０７】同図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、
本実施形態に係る遅れ波形空燃比フィードバック制御で
も、以下の（ａ）〜（ｃ）に列記する制御に関しては、
先の第１の実施形態において説明した遅れ波形空燃比フ
ィードバック制御の基本的に同様の制御を実行する。 （ａ）積分制御に係る空燃比フィードバック補正係数Ｆ
ＡＦの履歴を遅れ時間Ａ後に追従した値として、遅れ波
形空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙ（二点鎖
線）を記憶更新していくこと。

【０１０８】（ｂ）空燃比フィードバック補正係数ＦＡ
Ｆのスキップタイミング毎に、遅れ波形空燃比フィード
バック補正係数ＦＡＦｄｌｙを基準値として、所定のス
キップ量ＲＳＤの加算を行い、スキップ後の空燃比フィ
ードバック補正係数ＦＡＦ（ＦＡＦｓｋｐ）を決定する
（例えば時刻ｔ４）こと。

【０１０９】（ｃ）このとき、遅れ波形空燃比フィード
バック補正係数ＦＡＦｄｌｙもスキップ後の空燃比フィ
ードバック補正係数ＦＡＦ（ＦＡＦｓｋｐ）と同値とし
てリセットし、再び遅れ時間Ａが経過するまでその値を
保持するよう設定すること。ただし、本実施形態の遅れ
波形空燃比フィードバック制御にあっては、任意のスキ
ップタイミング後、所定の積分定数Ｋｉａ（図１０
（ｂ））で積分制御され、遅れ時間Ａが経過しても次回
のスキップタイミングにならない場合には、何らかの外
乱が発生したものと認識して、所定の再スキップ量Ｋｉ
ｓｋｐ（図１０（ｂ））を更新量として空燃比フィード
バック補正係数ＦＡＦに加算或いは同補正係数ＦＡＦか
ら減算し、その後は所定の積分定数Ｋｉｂ（図１０
（ｂ））をもって通常の積分制御を続行することとす
る。このような制御を行うことにより、遅れ時間Ａが経
過しても次回のスキップタイミングにならない場合には
次回のスキップ制御までに要する時間を短縮することが
できるようになる。この結果、外乱によるフィードバッ
ク制御の乱れや周波数の減少を好適に抑制することがで
きるようになる。

【０１１０】次に、上記本実施形態に係る遅れ波形空燃
比フィードバック制御の詳細をフローチャートを参照し
て説明する。図１１及び図１２は、空燃比フィードバッ
ク補正係数ＦＡＦを算出すべくＥＣＵ３０により所定時
間毎に周期的に実行される「遅れ波形空燃比フィードバ
ック制御ルーチン」の処理内容を示すフローチャートで
ある。ＥＣＵ３０のＲＯＭ３１ｂは以下のルーチンに関
するプログラムを予め記憶する。

【０１１１】処理がこのルーチンに移行すると、ＥＣＵ
３０は先ずステップ１００１（図１１）において、先の
「条件設定ルーチン」（図４，図５）において設定及び
設定解除が行われるＦ／Ｂ許可フラグＸＦＡＦが「Ｏ
Ｎ」に設定されているか否かを判断する。そしてその判
断が肯定であれば、現在の運転状態が空燃比フィードバ
ック制御を行うための条件に適合していると判断して、
処理をステップ１００２に移行する。一方、その判断が
否定であれば、現在の運転状態は空燃比フィードバック
制御を行うための条件に適合していないと判断し、処理
をステップ１００３に移行する。

【０１１２】上記ステップ１００１における判断が否定
であり処理をステップ１００３に移行した場合には、続
く一連のステップ１００３→１００４→１００５→１０
０６において、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦ、
遅れ波形空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙ、
スキップ後空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｓｋｐ
を基準値「１」にリセットするともに、遅れ時間カウン
タＣＴＤＬＹを「０」にリセットする処理を順次行う。
そして、最後のステップ１００６を経た後、ＥＣＵ３０
はその処理を一旦終了する。

【０１１３】一方、先のステップ１００１での判断が肯
定であり処理をステップ１００２に移行した場合には、
同ステップ１００２において、これも先の「条件設定ル
ーチン」（図４，図５）で設定及び設定解除が行われる
スキップ要求フラグＸＲＱＳＫＰが「ＯＮ」に設定され
ているか否かを判断する。そして、その判断が肯定であ
れば処理をステップ１１００に移行し、その判断が否定
であれば処理をステップ１２０１に移行する。

【０１１４】ステップ１１００〜１１０５では、空燃比
フィードバック補正係数ＦＡＦのスキップ制御に係る一
連の処理を行う。すなわち、ステップ１１００において
は、スキップ要求フラグＸＲＱＳＫＰを「ＯＦＦ」に設
定解除する。

【０１１５】続くステップ１１０１においては、先ずア
イドル認識フラグＸＩＤＬＥの設定状態を認識する。ア
イドル認識フラグＸＩＤＬＥは、前記アイドルスイッチ
８ｂがオン状態（アイドル状態）にあるときには「Ｏ
Ｎ」に設定され、アイドルスイッチ８ｂがオフ（非アイ
ドル状態）にあるときには「ＯＦＦ」に設定解除され
る。またＥＣＵ３０は、リッチ判定フラグＸＯＸＲの設
定状態を認識してリッチスキップを行う（ＸＯＸＲ＝
「ＯＦＦ」）のか、リーンスキップを行う（ＸＯＸＲ＝
「ＯＮ」）のかを確認する。さらにＥＣＵ３０は、遅れ
時間カウンタＣＴＤＬＹを認識するとともに、それら３
つのパラメータＸＩＤＬＥ，ＸＯＸＲ，ＣＴＤＬＹに対
応して予め設定されたマップ等を参照してスキップ量Ｒ
ＳＤを算出する。

【０１１６】続くステップ１１０２においては、遅れ波
形空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙにスキッ
プ量ＲＳＤを加算し、今回の空燃比フィードバック補正
係数ＦＡＦとする。この今回算出された空燃比フィード
バック補正係数ＦＡＦは、続くステップ１１０３及びス
テップ１１０４において、それぞれ遅れ波形空燃比フィ
ードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙ及びスキップ後空燃比
フィードバック補正係数ＦＡＦｓｋｐとして記憶され
る。すなわち、遅れ波形空燃比フィードバック補正係数
ＦＡＦｄｌｙを基準値としてスキップ制御後の空燃比フ
ィードバック補正係数ＦＡＦ（ＦＡＦｓｋｐ）が決定さ
れることとなる。

【０１１７】最後にステップ１１０５において遅れ時間
カウンタＣＴＤＬＹを「０」にリセットし、ＥＣＵ３０
はその後の処理を一旦終了する。先のステップ１００２
における判断が否定であって処理をステップ１２０１に
移行した場合、一連のステップ１２０１〜１２１８にお
いては再スキップを含む積分制御に係る処理を行う。

【０１１８】先ずステップ１２０１においては、現在の
遅れ時間カウンタＣＴＤＬＹ、すなわち前回インクリメ
ントを行ってからそのまま保持されているカウント値
を、カウンタ前回参照値ＣＴＤＬＹoldとして一時的に
保存する。

【０１１９】続くステップ１２０２においては、遅れ時
間カウンタＣＴＤＬＹの今回の加算量（インクリメント
数）Ｔincを図示しないマップを参照し、現在の吸気量
Ｇａに基づいて決定する。そして続くステップ１２０３
において、このインクリメント数Ｔincをもって遅れ時
間カウンタＣＴＤＬＹのカウントアップを行う。

【０１２０】続くステップ１２０４、１２０５、１２０
６では、それぞれ遅れ波形空燃比フィードバック補正係
数ＦＡＦｄｌｙの積分制御に係る前述の積分定数Ｋｉ
ｂ，Ｋｉａ及びＫｉｓｋｐ（但し、Ｋｉｓｋｐ≫Ｋｉ
ｂ，Ｋｉａ）の算出を行う。

【０１２１】このうち、積分定数Ｋｉｂ及びＫｉａは、
ステップ１２０４及びステップ１２０５においてそれぞ
れ個別に用意されたマップを参照して算出される。これ
らのマップは、共に、リッチ判定フラグＸＯＸＲ及びア
イドル認識フラグＸＩＤＬＥの設定状態、並びに吸気量
Ｇａの３変数をもとに設定されている。

【０１２２】また、積分定数（再スキップ量）Ｋｉｓｋ
ｐは、ステップ１２０６において、リッチ判定フラグＸ
ＯＸＲ及びアイドル認識フラグＸＩＤＬＥの設定状態の
２変数をもとに設定されたマップを参照して算出され
る。

【０１２３】続くステップ１２０７からステップ１２１
１までに係る処理（図１２）では、空燃比フィードバッ
ク補正係数ＦＡＦの今回の更新（積分制御）に係る積分
定数の決定を行う。

【０１２４】すなわち、ステップ１２０７においては、
遅れ時間Ａが経過したか否かを遅れ時間カウンタＣＴＤ
ＬＹと所定値との比較により判断する。そしてその判断
が肯定であれば処理をステップ１２０８に移行し、その
判断が否定であれば処理をステップ１２１１に移行す
る。

【０１２５】ステップ１２０８においては前回の遅れ時
間カウンタＣＴＤＬＹoldが遅れ時間以上であった否か
を判断する。そしてその判断が肯定であれば処理をステ
ップ１２０９に移行し、その判断が否定であれば処理を
ステップ１２１０に移行する。

【０１２６】ＥＣＵ３０は、ステップ１２０９、１２１
０、又は１２１１の何れかにおいて、空燃比フィードバ
ック補正係数ＦＡＦの今回の更新に係る積分定数Ｋｉを
決定する。すなわち、ステップ１２０９では積分定数Ｋ
ｉａを、ステップ１２１０では積分定数(再スキップ
量）Ｋｉｓｋｐを、ステップ１２１１では積分定数Ｋｉ
ｂを、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦの今回の更
新に係る積分定数Ｋｉとする。

【０１２７】ここで、ステップ１２１０又は１２１１に
おいて積分定数Ｋｉの決定を行った場合には、処理をス
テップ１２１７に移行する。このステップ１２１７で
は、遅れ波形空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｄｌ
ｙの今回の更新量（積分定数）Ｋｉｄｌｙを「０％」と
する。すなわち、今回、遅れ波形空燃比フィードバック
補正係数ＦＡＦの更新は行わない。

【０１２８】また、ステップ１２０９において積分定数
Ｋｉの決定を行った場合には、続くステップ１２１２か
らステップ１２１６までの処理で、遅れ波形空燃比フィ
ードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙの更新量（積分定数）
Ｋｉｄｌｙの決定を行う。

【０１２９】先ずステップ１２１２においては、遅れ時
間カウンタＣＴＤＬＹを参照して認識される経過時間が
遅れ時間Ａの２倍の時間以上であるか否かを判断する。
そしてその判断が肯定であれば処理をステップ１２１３
に移行し、その判断が否定であれば処理をステップ１２
１６に移行する。

【０１３０】ステップ１２１３においては前回の遅れ時
間カウンタＣＴＤＬＹoldが遅れ時間Ａの２倍の時間以
上であったか否かを判断する。そしてその判断が肯定で
あれば処理をステップ１２１４に移行し、その判断が否
定であれば処理をステップ１２１５に移行する。

【０１３１】ＥＣＵ３０は、ステップ１２１４、１２１
５、又は１２１６の何れかにおいて、遅れ波形空燃比フ
ィードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙの今回の更新に係る
積分定数Ｋｉｄｌｙを決定する。すなわち、ステップ１
２１４では積分定数Ｋｉａを、ステップ１２１５では積
分定数（再スキップ量）Ｋｉｓｋｐを、ステップ１２１
６では積分定数Ｋｉｂを、遅れ波形空燃比フィードバッ
ク補正係数ＦＡＦｄｌｙの今回の更新に係る積分定数Ｋ
ｉｄｌｙとする。

【０１３２】ＥＣＵ３０は、ステップ１２１４、１２１
５、１２１６、又は１２１７のうち何れかのステップを
経た後は、その処理をステップ１２１８に移行する。そ
して同ステップ１２１８において、前回の空燃比フィー
ドバック補正係数ＦＡＦには積分定数Ｋｉを、前回の遅
れ波形空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙには
積分定数Ｋｉｄｌｙをそれぞれ加算することにより、今
回の空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦ及び今回の遅
れ波形空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙを算
出する。

【０１３３】そしてＥＣＵ３０は、その後の処理を一旦
終了する。このように、上記の態様で遅れ波形空燃比フ
ィードバック制御を行う本ルーチンによれば、外乱によ
る影響で遅れ時間と積分制御時間との偏差が拡大したり
変動した場合であれ、遅れ時間Ａと積分制御時間との偏
差を最小化することができるようになる。さらに、遅れ
時間Ａと積分制御時間との偏差の最小化を図る際、燃料
噴射時間ＴＡＵｂｓの過剰な補正（オーバーシュート）
を抑制することができ、制御周波数の安定性や制御の緻
密性を好適に保持することができるようになる。

【０１３４】すなわち、以上説明した態様で空燃比制御
を行う本実施形態によれば、第１の実施形態による前記
（１）〜（３）の効果に加えて、更に以下に列記する効
果が奏せられるようになる。 （４）外乱による影響で遅れ時間と積分制御時間との偏
差が拡大したり変動した場合であれ、遅れ時間Ａと積分
制御時間との偏差を最小化することができるようにな
る。 （５）遅れ時間Ａと積分制御時間との偏差の最小化を図
る際、燃料噴射時間ＴＡＵｂｓの過剰な補正（オーバー
シュート）を抑制する。 （６）もって、制御周波数の安定性や制御の緻密性をよ
り好適に保持することができるようになる。すなわち、
遅れ波形空燃比フィードバック制御による排気特性向上
の効果を一層高めることができるようになる。

【０１３５】なお、上記第２の実施形態にあっても、先
の第１の実施形態と同様、単純な遅れ時間Ａに一次応答
遅れ要素を加味することができる。すなわち、図１３
（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、本実施形態で適
用された「遅れ波形空燃比フィードバック制御ルーチ
ン」（図１１及び図１２）のうち、ステップ１００４、
ステップ１１０２及びステップ１２１８をそれぞれステ
ップ１００４ｂ（図１３（ａ））、ステップ１１０２ｂ
（図１３（ｂ））及びステップ１２１８ｂ（図１３
（ｃ））に置き換えることができる。

【０１３６】これらの処理の変更により、遅れ時間Ａ前
の空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに相当する遅れ
波形空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙに対
し、更に一次応答遅れ要素を加味した一次応答遅れ補正
係数ＦＡＦｄｌｙｓｍを採用することもできる。また、
図１３（ｃ）においてステップ１２１８で新たに導入し
た演算式（６）に用いられる係数β（０＜β＜１）は、
一次応答遅れの度合いを反映するものであり、例えば吸
気量Ｇａに基づいて予め設定したマップを参照して求め
るようにすればよい。係数βは、吸気量Ｇａが大きくな
るほど大きな値となるように設定される。

【０１３７】このように一次応答遅れ要素を加味するこ
とにより、とくに吸気量Ｇａが過渡的に変動する運転状
態にある場合であれ、遅れ波形空燃比フィードバック制
御に係る制御の緻密性が好適に保持されることとなる。

【０１３８】さらに、上記第２の実施形態に係る遅れ波
形空燃比フィードバック制御においては、スキップ制御
後、遅れ時間Ａが経過しても次回のスキップタイミング
にならない場合には、何らかの外乱が発生したものと認
識して、所定の再スキップ量Ｋｉｓｋｐを更新量として
空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦに加算或いは減算
し、その後は所定の積分定数をもって通常の積分制御を
続行することとしている。

【０１３９】これに対し、スキップ制御後、遅れ時間Ａ
が経過しても次回のスキップタイミングにならない場合
には、積分制御に係る徐変率（積分定数）Ｋｉの絶対値
を大きくして、次回のスキップタイミングの早期化を図
るようにしてもよい。

【０１４０】例えば、図１１及び図１２に示した遅れ波
形空燃比フィードバック制御ルーチン」のうち、ステッ
プ１２０３（図１１）以降の処理を、図１４（ａ）に示
すステップ１３０５からステップ１３１５までの処理に
変更すれば、上述したような積分定数Ｋｉの変更に係る
制御が実行される。すなわち、ステップ１３０５及びス
テップ１３０６において、それぞれ吸気量Ｇａ等に基づ
き所定の積分定数Ｋｉｃ及びＫｉｄ（但し、｜Ｋｉｃ｜
＞｜Ｋｉｄ｜）を決定しておく。そして、続く一連のス
テップ１３０７〜１３１５においては、空燃比フィード
バック補正係数ＦＡＦの算出にあたり、スキップ制御
後、前記積分定数Ｋｉｄで積分制御を実行し、次回のス
キップ制御時前に遅れ時間Ａが経過した場合には、より
絶対値の大きな積分定数Ｋｉｃで積分制御を行うように
する。

【０１４１】上記のように制御ルーチンを構成すれば、
例えば同図１４（ｂ）に示す空燃比フィードバック補正
係数ＦＡＦの波形が得られる。ここで、このような構成
によっても、本実施形態と同様に外乱によるフィードバ
ック制御の乱れや周波数の減少を好適に抑制することが
できるようになる。そしてこの場合も、スキップ制御に
係る空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦの更新量ＲＳ
Ｄは、遅れ波形空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｄ
ｌｙを基準として加算或いは減算されることとなる。よ
って、スキップ後の空燃比フィードバック補正係数ＦＡ
Ｆ（ＦＡＦｓｋｐ）と制御中心との乖離Δλが変動する
ことも好適に抑制されることとなる。

【０１４２】また、上記第２の実施形態では、積分制御
中に遅れ時間Ａが経過した場合には、再スキップを行っ
たり、積分制御に係る徐変数を増大させる等することに
より、制御周波数の安定性や制御の緻密性の保持を図る
よう構成している。これに対し、積分制御中に遅れ時間
Ａが経過して、ただちに再スキップ等を実行するのでは
なく、遅れ時間Ａの経過後、所定の不感帯（不感期間）
を経てはじめて再スキップ等が実行される構成としても
よい。

【０１４３】このような構成によれば、遅れ時間Ａの経
過後ただちに再スキップや徐変率が増大されることに起
因する空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦの制御振幅
の拡大（発散）を抑制することができるようになる。 （第３の実施形態）次に、本発明に係る空燃比制御装置
を具体化した第３の実施の形態について、第１の実施の
形態と異なる点を中心に説明する。

【０１４４】該第３の実施の形態の装置も、同じく自動
車のエンジンシステムに適用され、空燃比フィードバッ
ク制御により燃料噴射量（時間）の補正を行うものであ
る。また、同第３の実施の形態の装置にあっても、適用
対象とする自動車のエンジンシステムの構成（図１）、
ＥＣＵ（電子制御装置）３０及びその周辺の電気的構成
（図２）は先の第１及び第２の実施形態の装置と同一で
あるため、ここでの詳しい説明は割愛する。

【０１４５】さらに、本実施形態による空燃比制御の態
様に関しても、その目標燃料噴射時間ＴＡＵｆの算出に
関する概略的な処理に係る「燃料噴射制御ルーチン」
（図３）、同ルーチンで採用される空燃比フィードバッ
ク補正係数ＦＡＦの算出に先立つ種々の条件設定に係る
「条件設定ルーチン」（図４，図５）については、第１
の実施形態と同一のものが適用される。

【０１４６】次に、本実施形態の空燃比制御装置による
空燃比制御に関し、「燃料噴射制御ルーチン」（図３）
においてステップＳ３で読み込むこととする空燃比フィ
ードバック補正係数ＦＡＦの算出手順について詳述す
る。

【０１４７】先ず、本実施形態において採用される遅れ
波形空燃比フィードバック制御について、酸素センサか
らの検出信号（センサ電圧）と、制御量（空燃比フィー
ドバック補正係数）との関係をもとに説明する。

【０１４８】図１５（ａ）には酸素センサ１１からのセ
ンサ電圧ＶＯの変化態様を示し、図１５（ｂ）には、本
実施形態に係る遅れ波形空燃比フィードバック制御の実
行にあたり、このセンサ電圧ＶＯに対応して逐次算出さ
れる空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦの変化態様を
同一時間軸上に例示する。

【０１４９】同図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、
例えば時刻ｔ13において、リーンからリッチへの反転時
におけるセンサ電圧ＶＯ（点Ｏ１）は、これより遅れ時
間Ａ前、すなわち時刻ｔ11における空燃比フィードバッ
ク補正係数ＦＡＦ（点Ｐ１）が反映されたものであるこ
とは、先の第１及び第２の実施形態で説明した通りであ
る。

【０１５０】ここで、時刻ｔ13においてセンサ電圧ＶＯ
がリーンからリッチへ反転し（点Ｏ１）、さらにこの点
Ｏ１におけるセンサ電圧ＶＯは時刻ｔ11における空燃比
フィードバック補正係数ＦＡＦ（これを便宜上ＦＡＦＰ
１とする）が反映されているのであるから、時刻ｔ10か
ら時刻ｔ11までに行った補正では、時刻ｔ11での空燃比
フィードバック補正係数ＦＡＦＰ１と、それまで実際に
各時刻で算出された空燃比フィードバック補正係数ＦＡ
Ｆとの偏差分だけ、不足していたこと（リーン側に偏っ
ていたこと）となる。この各時刻における補正量の不足
分を時刻ｔ10〜ｔ11間で時間積分することにより、基本
燃料噴射時間ＴＡＵｂの補正に係る総不足分（以下、こ
れを要求補正量という）は、以下の演算式（II）で示さ
れる。

【０１５１】

【数１】 ただし、 Ｋ ：定数 Ｇａ：吸気量 ここで、各時刻における補正量の不足分に対し、吸気量
Ｇａを乗算することとしたのは、吸気量Ｇａの増加に伴
い、上記偏差（ＦＡＦＰ１−ＦＡＦ）に起因する補正量
の不足分が実際には増大することが発明者により確認さ
れていることから、吸気量Ｇａの変動による補正量不足
分の変動を補償するためである。

【０１５２】また、図１５には空燃比フィードバック補
正係数ＦＡＦがリッチスキップを行った後、次回リーン
スキップを行うまでの制御態様を示したが、リーンスキ
ップを行った後、次回リッチスキップを行うまでの制御
においても同様の概念を適用することができる。

【０１５３】そこで、本実施形態に係る空燃比制御装置
は、遅れ波形空燃比フィードバック制御に際し、上記時
刻ｔ10〜ｔ11間で生じる要求補正量に相当する補正量
を、センサ電圧ＶＯの反転後の遅延時間（遅延処理値Ｔ
ＤＲ又はＴＤＬ）を変更することにより補償することと
している。例えば空燃比Ａ／Ｆがリーン側（ＶＯ≦ＫＯ
ＸＲ）にある場合には、以下の操作を行う。

【０１５４】同図１５（ｂ）中の要求補正量に相当する
空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦを時間積分した領
域ＡＲ１は、領域ＡＲ２と同一面積を有し、さらに領域
ＡＲ３とも同一面積を有することは明らかである。

【０１５５】そこで本実施形態では、領域ＡＲ３に相当
する空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦの時間積分領
域を実質的な要求補正量として以下に示す演算式（II
I）により算出することとする。

【０１５６】

【数２】 ただし、 Ｋ ：定数 Ｇａ ：吸気量 ＦＡＦｓｋｐ：スキップ後の空燃比フィードバック補正
係数ＦＡＦ そして、点Ｐ１より増大となる空燃比フィードバック補
正係数ＦＡＦの同図中に示す積分領域ＡＲ４が上記領域
ＡＲ３と同等となるようにリッチ側遅延処理値ＴＤＲ
（遅延時間）を設定する。

【０１５７】なお、領域ＡＲ３に相当する空燃比フィー
ドバック補正係数ＦＡＦの積分領域の算出にあたって
は、後述する「遅延時間変更サブルーチン」で説明する
ように、先ず、当該積分領域ＡＲ３を積分カウンタＣｇ
ｓｕｍとして時間の経過とともに積算していく態様で算
出する。この積分カウンタＣｇｓｕｍの更新にあたって
は、更新量ｇｉｎｃというカウント数を用いるが、この
更新量ｇｉｎｃは、吸気量Ｇａに応じて逐次変更するこ
ととする。そして、遅延時間ＴＤＲの開始時刻ｔ13の積
分カウンタＣｇｓｕｍに基づいて、要求補正量を算出す
る。

【０１５８】図１６（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に
係る空燃比制御で用いられるリッチ判定フラグＸＯＸＲ
の設定状態（「ＯＮ」又は「ＯＦＦ」）と先の図１５
（ａ）及び（ｂ）で説明した遅延処理値ＴＤＲ，ＴＤＬ
（遅延時間）との関係（図１６（ｂ））をセンサ電圧Ｖ
Ｏ（図１６（ａ））とともに同一時間軸上に示すタイム
チャートである。

【０１５９】同図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、
本実施形態では、センサ電圧ＶＯが基準電圧ＫＯＸＲを
横切った後、およそ遅延処理値ＴＤＲ又はＴＤＬに基づ
いて決まる遅延時間が経過した後、空燃比フィードバッ
ク補正係数ＦＡＦのスキップ制御が行われる。そして本
実施形態においては、これら遅延処理値ＴＤＲ，ＴＤＬ
の決定に際し、予め設定されている所定の基準遅延処理
値ＴＤＲbase，ＴＤＬbaseに基づき、先の図１５（ａ）
及び（ｂ）に関して説明した態様で、最終的な処理値Ｔ
ＤＲ，ＴＤＬを求めるように以下に説明する「遅延時間
変更サブルーチン」を構成する。

【０１６０】本ルーチンは、先の第１の実施形態におい
て説明した「遅れ波形空燃比フィードバック制御ルーチ
ン」（図７）のステップ２０１及びステップ２０２間
に、或いは先の第２の実施形態において説明した「遅れ
波形空燃比フィードバック制御ルーチン」（図１１及び
図１２）のステップ１００１及びステップ１００２間に
おいて一連の処理行程（サブルーチン）を構成するもの
である。

【０１６１】図１７及び図１８は、遅れ時間Ａと実際の
積分制御時間との相対的な関係に基づいて遅延処理値Ｔ
ＤＲ及びＴＤＬ適宜変更すべくＥＣＵ３０により実行さ
れる「遅延時間変更サブルーチン」の処理内容を示すフ
ローチャートである。ＥＣＵ３０のＲＯＭ３１ｂは以下
のルーチンに関するプログラムを予め記憶する。

【０１６２】すなわち本サブルーチンに処理が移行する
と、ＥＣＵ３０は先ずステップ２００１において、スキ
ップ要求フラグＸＲＱＳＫＰが「ＯＮ」に設定されてい
るか否かを判断する。そして、その判断が肯定であれば
処理をステップ２００２に移行し、その判断が否定であ
れば処理をステップ２００３に移行する。

【０１６３】ステップ２００２においては、スキップ要
求フラグＸＲＱＳＫＰを「ＯＦＦ」に設定解除すると共
に積分カウンタＣｇｓｕｍを「０」にリセットして、本
サブルーチンを一旦終了する。

【０１６４】ステップ２００３においては、リッチ判定
フラグＸＯＸＲが「ＯＦＦ」に設定解除されているか否
かを判断する。そしてその判断が肯定であれば処理をス
テップ２１００に移行する。同ステップ２１００以降、
ステップ２１０１〜２１０４、及びステップ２３００〜
ステップ２３０５に係る一連の処理では、ディレイカウ
ンタＣＤＬＹのリッチ側遅延処理値ＴＤＲ（図４のステ
ップ１１３参照）を変更する処理を行う。

【０１６５】先ずステップ２１００においては、酸素セ
ンサ１１からのセンサ電圧ＶＯが基準電圧ＫＯＸＲ以下
であるか否かを判断する。そしてその判断が肯定であれ
ば処理をステップ２１０１に移行し、その判断が否定で
あれば処理をステップ２３００に移行する。

【０１６６】ステップ２１０１においては、遅れ時間Ａ
が経過したか否かを遅れ時間カウンタＣＴＤＬＹと所定
値との比較により判断する。ステップ２１０１での判断
が肯定であるということは、前回のスキップタイミング
の後、新たなスキップタイミングとなる以前に遅れ時間
Ａが経過したことを意味する。そしてこの場合には、Ｅ
ＣＵ３０は処理をステップ２１０２に移行するととも
に、図示しないマップを参照し、遅れ波形空燃比フィー
ドバック補正係数ＦＡＦｄｌｙとスキップ後空燃比フィ
ードバック補正係数ＦＡＦｓｋｐとの偏差（ＦＡＦｄｌ
ｙ−ＦＡＦｓｋｐ）、及び吸気量Ｇａに基づいてストレ
ージ不均衡量カウンタＣｇｓｕｍの更新量ｇｉｎｃを決
定する。

【０１６７】さらに続くステップ２１０３においては、
前回のストレージ不均衡量カウンタＣｇｓｕｍに更新量
ｇｉｎｃを加算することにより今回の積分カウンタＣｇ
ｓｕｍを求める。一方、ステップ２１０１での判断が否
定である場合には、ステップ２１０４でストレージ不均
衡量カウンタＣｇｓｕｍを「０」にリセットする。

【０１６８】なお、上記ステップ２１０２及び続くステ
ップ２１０３で行われるストレージ不均衡量カウンタＣ
ｇｓｕｍの更新にあたっては、先の演算式（III）で示
した要求補正量の考え方が反映されることとなる。すな
わち後述するステップ２３０３において、上記偏差（Ｆ
ＡＦｄｌｙ−ＦＡＦｓｋｐ）、及び吸気量Ｇａに基づい
て算出されるストレージ不均衡量カウンタＣｇｓｕｍに
応じて、要求補正量に相当する遅延処理値ＴＤＲが設定
されるよう遅延処理値の増加分ＴＤＲaddが決定される
こととなる。

【０１６９】こうして、ステップ２１０３又は２１０４
のうち何れかの処理を経た後、ＥＣＵ３０は本サブルー
チンを一旦抜ける。一方、先のステップ２１００におけ
る判断が否定である場合、ＥＣＵ３０はその処理をステ
ップ２３００に移行する。

【０１７０】ステップ２３００においては、前回のセン
サ電圧ＶＯが基準電圧ＫＯＸＲ以下であったか否かを判
断する。そしてその判断が肯定であれば処理をステップ
２３０１に移行し、その判断が否定であれば本サブルー
チンを一旦抜ける。

【０１７１】ステップ２３０１においては、アイドル認
識フラグＸＩＤＬＥの設定状態（現在アイドル状態か否
かの判断）及び吸気量Ｇａに基づき、図示しないマップ
を参照して基本リッチ側遅延処理値ＴＤＲbaseを決定す
る。ちなみに、アイドル認識フラグＸＩＤＬＥの設定が
「ＯＮ」であるときの方が、「ＯＦＦ」であるときと比
べて、又、吸気量Ｇａが大きいときの方が小さいときと
比べて、基本リッチ側遅延処理値ＴＤＲbaseは大きく設
定されることとなる。

【０１７２】続くステップ２３０２においては、ディレ
イカウンタＣＤＬＹが遅れ時間Ａを上回っているか否か
を判断する。ステップ２３０２での判断が肯定であると
いうことは、前回のスキップタイミングの後、新たなス
キップタイミングとなる以前に遅れ時間Ａが経過したこ
とを意味する。そしてこの場合には、ＥＣＵ３０は処理
をステップ２３０３に移行するとともに、図示しないマ
ップを参照し、吸気量Ｇａ及び積分カウンタＣｇｓｕｍ
に基づいてリッチ側遅延処理値の増加分ＴＤＲaddを算
出する。そして続くステップ２３０４では、基本リッチ
側遅延処理値ＴＤＲbaseに増加分ＴＤＲaddを加算して
今回のリッチスキップに係るリッチ側遅延処理値ＴＤＲ
とする。一方、ステップ２３０２での判断が否定である
場合には、基本リッチ側遅延処理値ＴＤＲbaseを今回の
リッチスキップに係るリッチ側遅延処理値ＴＤＲとして
設定する。

【０１７３】こうしてステップ２３０４又は２３０５の
うち何れかのステップを経た後、ＥＣＵ３０は本サブル
ーチンを一旦抜ける。他方、先のステップ２００３にお
ける判断が否定である場合には、処理をステップ２２０
０（図１８）に移行する。同ステップ２２００以降、ス
テップ２２０１〜２２０４、及びステップ２４００〜ス
テップ２４０５に係る一連の処理では、ディレイカウン
タＣＤＬＹのリーン側遅延処理値ＴＤＬ（図４のステッ
プ１０７参照）を変更する処理を行う。

【０１７４】リーン側遅延処理値ＴＤＬを変更するため
の一連の処理は、上記リッチ側遅延処理値ＴＤＲを変更
するための処理と同様の原理に基づいて行われる。すな
わち、リッチ判定フラグＸＯＸＲが「ＯＮ」に設定され
ているという条件の下で、センサ電圧の今回の値ＶＯ及
び前回の値ＶＯoldが基準電圧ＫＯＸＲを上回っている
か否かを判断し（ステップ２２００，２４００）、これ
らの判断に基づいて積分カウンタＣｇｓｕｍの更新やリ
セット（ステップ２２０３，２２０４）、基本リーン側
遅延処理値ＴＤＬbase、増加分ＴＤＬadd、リーン側遅
延処理値ＴＤＲの設定を行う（ステップ２４０１，２４
０３，２４０４，２４０５）。

【０１７５】前記ステップ２１００、ステップ２３０
０、ステップ２１０１〜２１０４及びステップ２３０１
〜２３０５に係る処理内容は、それぞれステップ２２０
０、ステップ２４００、２２０１〜２２０４及びステッ
プ２４０１〜２４０５に係る処理内容に対応しているた
め、ここでの詳細な説明は省略する。

【０１７６】以上説明した「遅延時間変更サブルーチ
ン」により、ＥＣＵ３０は毎回の積分制御中、リッチ側
遅延処理値ＴＤＲ又はリーン側遅延処理値ＴＤＬの再設
定を行う。

【０１７７】ここで、従来の制御では、外乱による影響
や吸気量Ｇａの変動に対してフィードバック制御の応答
が十分に追従できず、実質的に燃料噴射量を過剰に増量
又は減量してしまうことがあった。すると、三元触媒２
０内の酸素ストレージ量が最適値からずれてしまうこと
となり、排気特性上好ましくなかった。

【０１７８】この点、上記の態様で遅れ波形空燃比フィ
ードバック制御を行う本ルーチンによれば、外乱や吸気
量Ｇａ（機関負荷）の変動による燃料噴射量の微妙な過
剰補正若しくは補正不足を速やかに修正することがで
き、三元触媒２０内の酸素ストレージ量を常時最適値に
保持することができるようになる。従って、機関の排気
特性の一層の向上が図られることとなる。

【０１７９】すなわち、以上説明した態様で空燃比制御
を行う本実施形態によれば、第１の実施形態による前記
（１）〜（３）の効果、及び第２の実施形態による前記
（４）〜（６）の効果に加えて、更に以下の効果が奏せ
られるようになる。 （７）外乱や吸気量Ｇａ（機関負荷）の変動による燃料
噴射量の微妙な過剰補正若しくは補正不足を速やかに修
正することができるようになる。すなわちこれにより、
三元触媒２０内の酸素ストレージ量を常時最適値に保持
することができるようになる。そしてその結果として、
機関の排気特性の一層の向上が図られることとなる。

【０１８０】なお、上記第３の実施形態では、例えば図
１５（ｂ）中に領域ＡＲ１として示した要求補正量を遅
延処理値ＴＤＲやＴＤＬを伸縮させることにより補正す
ることとしたが、これに代えて、積分定数やスキップ量
の変更、或いは一時的な燃料噴射量の増量（スパイク）
等により補正を行ってもよい。

【０１８１】また、上記第３の実施形態にあっても、先
の第１及び第２の実施形態と同様、単純な遅れ時間Ａに
一次応答遅れ要素を加味することができる。また、上記
各実施形態で採用した遅れ時間Ａは、吸気量Ｇａ等に応
じて予めマップ上に設定しておくこととした。これに加
え、例えば吸気量Ｇａ等によって区分される所定の運転
領域毎に適宜学習値として更新させていくようにしても
よい。

【０１８２】例えば、ある運転領域Ｓｅｃ１における遅
れ時間の前回の学習値がＡi-1であったとするときに、
同運転領域Ｓｅｃ１において、今回、実際に積分制御に
要した時間（遅延時間は除く）がＴiであったとすれ
ば、運転領域Ｓｅｃ１における遅れ時間の最新の学習値
Ａiは、例えば以下の演算式（IV）に従って決定し、記
憶することができる。なおここで、値「６３」及び値
「６４」は徐変のための係数である。 Ａi＝（Ｔi ＋ ６３×Ａi-1）／６４ …（IV） 上記のように構成すれば、とくに酸素センサ１１の応答
遅れの度合いに経年変化が生じた場合等においても、遅
れ波形空燃比フィードバック制御によって達成される高
い制御性が好適に維持されることとなる。

【０１８３】さらに、酸素センサの応答遅れ時間は、空
燃比が「リーンからリッチ」に反転した場合よりも、
「リッチからリーン」に反転した場合の方が長いことは
広く知られている。そこで、上記遅れ時間Ａの学習値が
長い場合ほど、或いは長くなった場合には、空燃比フィ
ードバック補正係数ＦＡＦの制御波形を非対称化する等
の処置を講じて空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦを
リッチ側に偏在させるよう構成してもよい。勿論、上記
遅れ時間Ａの学習値が短い場合ほど、或いは短くなった
場合には、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦをリー
ン側に偏在させる構成であってもよい。

【０１８４】また、例えば図１９（ａ）において二点鎖
線で示すように、上記第１の実施形態では、スキップ制
御後、遅れ時間Ａが経過するまでは、遅れ波形空燃比フ
ィードバック補正係数ＦＡＦｄｌｙは一定の値に維持す
る構成としている。これに対し、スキップ制御後遅れ時
間Ａが経過する前、例えば時刻ｔｂにおいて、センサ電
圧ＶＯが反転した場合には、遅れ波形空燃比フィードバ
ック補正係数ＦＡＦｄｌｙの軌跡上点Ｓ２ではなく、破
線で示す仮想線上の点Ｓ３を基準としてスキップ制御を
行うような構成としてもよい。実質的に上記態様でスキ
ップ制御を行うためには、スキップの基準点は点Ｓ２の
ように遅れ波形空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｄ
ｌｙの軌跡上の点を用い、例えば図１９（ｂ）に示すマ
ップに従って、スキップタイミングが早いほどスキップ
量ＲＳＤ（絶対値）を増大させるよう設定しておけばよ
い。このように構成すれば、スキップ制御後、もし遅れ
時間Ａが経過する前にセンサ電圧ＶＯが反転した場合で
あっても、スキップ後の空燃比フィードバック補正係数
ＦＡＦと制御中心との乖離Δλの安定化が一層緻密に図
られるようになる。また、この制御は、上記第２及び第
３の実施形態に対しても適用することができる。

【０１８５】また、スキップ制御後、遅れ時間Ａが経過
しても次回のスキップタイミングにならない場合、積分
定数Ｋｉを変更するという上記第２の実施形態に係る制
御は、遅れ波形空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦｄ
ｌｙの算出とは別途に、独立した制御として実施して
も、制御周波数の安定性や制御の緻密性をより好適に保
持するという当該第２の実施形態による効果と同等の効
果を奏することはできる。

【０１８６】また同様に、スキップ制御後、遅れ時間Ａ
が経過するまでの制御で生じた酸素ストレージ量の不均
衡を、遅延処理値ＴＤＲやＴＤＬの伸縮によって是正す
る第３の実施形態に係る制御も、遅れ波形空燃比フィー
ドバック補正係数ＦＡＦｄｌｙの算出とは別途に、独立
した制御として実施しても、三元触媒２０内の酸素スト
レージ量を常時最適値に保持するという当該第３の実施
形態による効果と同等の効果を奏することはできる。

【０１８７】また、上記各実施形態においては、スキッ
プ量ＲＳＤを変更することについては言及しなかった
が、「遅れ波形空燃比フィードバック制御」に併せて、
スキップ量ＲＳＤを積極的に変更するようにしてもよ
い。これにより、スキップ制御後の空燃比フィードバッ
ク補正係数ＦＡＦの制御中心からの乖離Δλを自由にコ
ントロールすることができるようにもなる。

【０１８８】一方、例えば三元触媒２０の下流に第２の
酸素センサを設けて触媒２０通過後の排気空燃比を逐次
検出すれば、三元触媒２０内の酸素ストレージ量を随時
正確に把握することもできる。この場合には、この第２
の酸素センサによる検出結果を先の「遅れ波形空燃比フ
ィードバック制御」に反映（サブフィードバック）させ
て、スキップ量ＲＳＤを逐次変更するように制御装置を
構成することもできる。

【０１８９】

【発明の効果】請求項１又は２に記載した発明によれ
ば、スキップ制御後の空燃比補正量と、同空燃比補正量
の制御中心との乖離が機関負荷等の外乱の影響を受けず
安定するようになる。

【０１９０】請求項３〜５に記載した発明によれば、機
関負荷の変動等の外乱による影響で空燃比補正量の制御
周波数や振幅を乱されることもなく、遅れ時間に応じて
適宜最適な制御周波数や振幅をもって空燃比フィードバ
ック制御を実行することができるようになる。

【０１９１】請求項６に記載した発明によれば、機関負
荷の変動等の外乱による燃料噴射量の微妙な過剰補正若
しくは補正不足を速やかに修正することができるように
なり、とくに排気浄化用触媒内の酸素ストレージ量を常
時最適値に保持することができるようになる。よって、
機関の排気特性の一層の向上が図られることとなる。

【０１９２】請求項７に記載した発明によれば、機関負
荷が過渡的に変動するような運転条件下であれ、遅れ波
形空燃比フィードバック制御に係る制御の緻密性を好適
に保持することができるようになる。

【０１９３】請求項８又は９に記載した発明によれば、
機関負荷の変動等の外乱による影響を受けず、適宜最適
な制御周波数や振幅をもって空燃比フィードバック制御
を実行することができるようになる。

【０１９４】請求項１０に記載した発明によれば、機関
負荷の変動等の外乱による燃料噴射量の微妙な過剰補正
若しくは補正不足を速やかに修正することができるよう
になり、とくに排気浄化用触媒内の酸素ストレージ量を
常時最適値に保持することができるようになる。よっ
て、機関の排気特性の一層の向上が図られることとな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空燃比制御装置の第１の実施形態
を示す概略構成図。

【図２】同実施形態に採用されるＥＣＵの電気的構成を
示すブロック図。

【図３】同実施形態の燃料噴射制御手順を示すフローチ
ャート。

【図４】同第１の実施形態の条件設定手順を示すフロー
チャート。

【図５】同第１の実施形態の条件設定手順を示すフロー
チャート。

【図６】同第１の実施形態による空燃比制御態様を示す
タイムチャート。

【図７】同第１の実施形態の遅れ波形空燃比制御手順を
示すフローチャート。

【図８】同第１の実施形態による空燃比制御態様を示す
タイムチャート。

【図９】第１の実施形態に係る遅れ波形空燃比フィード
バック制御の他の制御手順についてその一部を示すフロ
ーチャート等。

【図１０】本発明に係る空燃比制御装置の第２の実施形
態についてその制御態様を示すタイムチャート。

【図１１】同第２の実施形態の遅れ波形空燃比制御手順
を示すフローチャート。

【図１２】同第２の実施形態の遅れ波形空燃比制御手順
を示すフローチャート。

【図１３】第２の実施形態に係る遅れ波形空燃比フィー
ドバック制御の他の制御手順についてその一部を示すフ
ローチャート。

【図１４】第２の実施形態に係る遅れ波形空燃比フィー
ドバック制御の他の制御手順についてその一部を示すフ
ローチャート及びタイムチャート。

【図１５】本発明に係る空燃比制御装置の第３の実施形
態についてその制御原理を示すタイムチャート。

【図１６】同第３の実施形態についてその制御態様を示
すタイムチャート。

【図１７】同第３の実施形態の遅れ波形空燃比制御手順
を示すフローチャート。

【図１８】同第３の実施形態の遅れ波形空燃比制御手順
を示すフローチャート。

【図１９】遅れ波形空燃比制御の他の実施形態に係る制
御態様を示すタイムチャート。

【図２０】従来の装置の空燃比制御態様を示すタイムチ
ャート。

【図２１】従来の装置の空燃比制御態様を示すタイムチ
ャート。

【符号の説明】

１…エンジン、２…吸気系、３…燃焼室、４…排気系、
５…スロットルバルブ、６…サージタンク、７…吸気量
センサ、８…スロットルポジションセンサ、８ａ…開度
センサ、８ｂ…アイドルスイッチ、９…吸気温センサ、
１０…燃料噴射弁、１１…酸素センサ、１２…イグナイ
タ、１３…ディストリビュータ、１４…点火プラグ、１
５…回転数センサ、 １６…気筒判別センサ、１７…水
温センサ、２０…三元触媒、３０…ＥＣＵ（電子制御装
置）、３１…マイクロコンピュータ、３１ａ…ＣＰＵ、
３１ｂ…ＲＯＭ、３１ｃ…ＲＡＭ、３１ｄ…バックアッ
プＲＡＭ、３４…Ａ／Ｄ変換回路、３５…駆動回路。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G301 JA04 JA21 KA01 KA07 KA09 KA25 KA26 MA01 MA12 NA01 NA03 NA04 NA08 NC02 ND01 ND05 NE13 NE15 NE16 NE17 NE19 NE22 NE23 PA01Z PA10Z PA11Z PA14Z PA19Z PD09A PD09Z PD12Z PE01Z PE04Z PE05Z PE08Z 5H004 GA03 GA10 GB12 HA13 HB01 HB02 HB04 HB07 HB08 JB07 JB11 JB30 KA69 KB05 KB33 KC39 KD63 LA03 LB07 MA01 MA02

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の排気系に設けられて当該内燃機
   関の排気空燃比を検出する空燃比センサを有し、その検
   出される排気空燃比がリッチとリーンとの間で反転した
   ときにスキップ制御されるとともに、その後積分制御さ
   れて更新される空燃比補正量に基づいて当該機関への燃
   料噴射量をフィードバック制御する内燃機関の空燃比制
   御装置において、 燃料を噴射してから排気空燃比が検出されるまでの遅れ
   時間を求め、前記検出される排気空燃比がリッチとリー
   ンとの間で反転したときに当該遅れ時間前の空燃比補正
   量を基準としてスキップ制御を行う制御手段を備えるこ
   とを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の内燃機関の空燃比制御装置
   において、 前記制御手段は、前記空燃比補正量を前記遅れ時間だけ
   遅らせた遅れ空燃比補正量を求め、前記検出される排気
   空燃比がリッチとリーンとの間で反転したときに該求め
   た遅れ空燃比補正量からスキップ制御を行うことを特徴
   とする内燃機関の空燃比制御装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の内燃機関の空燃比制御装置
   において、 前記制御手段は、スキップ制御の実行後、前記遅れ時間
   が経過しても前記検出される排気空燃比が反転しないと
   きには、前記空燃比補正量の更新量を増大させることを
   特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
4. 【請求項４】前記制御手段は、前記空燃比補正量の更新
   後、前記検出される排気空燃比がリッチとリーンとの間
   で反転したときには前記遅れ空燃比補正量からスキップ
   制御を行う請求項３記載の内燃機関の空燃比制御装置。
5. 【請求項５】請求項２〜４の何れかに記載の内燃機関の
   空燃比制御装置において、 前記制御手段は、前記スキップ制御の実行後、前記遅れ
   時間が経過する前に前記検出される排気空燃比が反転し
   たときには、今回のスキップ制御に係るスキップ量を増
   大させることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
6. 【請求項６】請求項２〜５の何れかに記載の内燃機関の
   空燃比制御装置において、 前記制御手段は、スキップ制御の実行後、前記遅れ時間
   が経過しても前記検出される排気空燃比が反転しないと
   きには、吸気量と、前記スキップ制御直後の空燃比補正
   量及びその後の積分制御中の空燃比補正量の偏差とを乗
   算した値を、前記スキップ制御の実行時から、該排気空
   燃比の反転時よりも前記遅れ時間前までの時間にわたっ
   て時間積分し、該時間積分により求めた積分量に基づい
   てその後の空燃比補正量を更に補正することを特徴とす
   る内燃機関の空燃比制御装置。
7. 【請求項７】請求項２〜６の何れかに記載の内燃機関の
   空燃比制御装置において、前記制御手段は、前記遅れ空
   燃比補正量を一次応答遅れさせた値を更に求め、前記遅
   れ空燃比補正量を基準としてスキップ制御を行うときに
   は、該一次応答遅れさせた遅れ空燃比補正量からスキッ
   プ制御を行うことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装
   置。
8. 【請求項８】内燃機関の排気系に設けられて当該内燃機
   関の排気空燃比を検出する空燃比センサを有し、その検
   出される排気空燃比がリッチとリーンとの間で反転した
   ときにスキップ制御されるとともに、その後積分制御さ
   れて更新される空燃比補正量に基づいて当該機関への燃
   料噴射量をフィードバック制御する内燃機関の空燃比制
   御装置において、 燃料を噴射してから排気空燃比が検出されるまでの遅れ
   時間を算出し、前記スキップ制御の実行後、当該遅れ時
   間が経過しても前記検出される排気空燃比が反転しない
   ときには、前記空燃比補正量の更新量を増大させる制御
   手段を備えることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装
   置。
9. 【請求項９】前記制御手段は、前記検出される排気空燃
   比がリッチとリーンとの間で反転したときには当該遅れ
   時間前の空燃比補正量を基準としてスキップ制御を行う
   ことを特徴とする請求項８記載の内燃機関の空燃比制御
   装置。
10. 【請求項１０】内燃機関の排気系に設けられて当該内燃
    機関の排気空燃比を検出する空燃比センサを有し、その
    検出される排気空燃比がリッチとリーンとの間で反転し
    たときにスキップ制御されるとともに、その後積分制御
    されて更新される空燃比補正量に基づいて当該機関への
    燃料噴射量をフィードバック制御する内燃機関の空燃比
    制御装置において、 燃料を噴射してから排気空燃比が検出されるまでの遅れ
    時間を求め、 スキップ制御の実行後、前記遅れ時間が経過してもが前
    記検出される排気空燃比が反転しないときには、吸気量
    と、前記スキップ制御直後の空燃比補正量及びその後の
    積分制御中の空燃比補正量の偏差とを乗算した値を、前
    記スキップ制御の実行時から、該排気空燃比の反転時よ
    りも前記遅れ時間前までの時間にわたって時間積分し、
    該時間積分により求めた積分量に基づいてその後の空燃
    比補正量を更に補正する制御手段を備えることを特徴と
    する内燃機関の空燃比制御装置。