JP2000179384A - 内燃機関の空燃比制御装置及びプラントの制御装置 - Google Patents

内燃機関の空燃比制御装置及びプラントの制御装置

Info

Publication number
JP2000179384A
JP2000179384A JP10359815A JP35981598A JP2000179384A JP 2000179384 A JP2000179384 A JP 2000179384A JP 10359815 A JP10359815 A JP 10359815A JP 35981598 A JP35981598 A JP 35981598A JP 2000179384 A JP2000179384 A JP 2000179384A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
air
fuel ratio
output
plant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10359815A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3621839B2 (ja
Inventor
Yuji Yasui
裕司 安井
Naosuke Akasaki
修介 赤崎
Tadashi Sato
忠 佐藤
Masaki Ueno
将樹 上野
Yoshihisa Iwaki
喜久 岩城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP35981598A priority Critical patent/JP3621839B2/ja
Priority to DE69920636T priority patent/DE69920636T2/de
Priority to EP99310161A priority patent/EP1010881B1/en
Priority to US09/465,766 priority patent/US6266605B1/en
Publication of JP2000179384A publication Critical patent/JP2000179384A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3621839B2 publication Critical patent/JP3621839B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F02D41/1458—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 determination means using an estimation
    • 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
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D41/1403—Sliding mode control
    • 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
    • F02D41/1441—Plural sensors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/0205—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system
    • G05B13/0255—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system the criterion being a time-optimal performance criterion
    • 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
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1409—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using at least a proportional, integral or derivative controller
    • 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
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1415—Controller structures or design using a state feedback or a state space representation
    • 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
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1415—Controller structures or design using a state feedback or a state space representation
    • F02D2041/1416—Observer
    • 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
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1418—Several control loops, either as alternatives or simultaneous
    • 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
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/142—Controller structures or design using different types of control law in combination, e.g. adaptive combined with PID and sliding mode
    • 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
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1423—Identification of model or controller parameters
    • 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
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1426—Controller structures or design taking into account control stability
    • 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
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1431—Controller structures or design the system including an input-output delay
    • 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
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1433—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system
    • 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
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D41/1402—Adaptive control
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】触媒装置下流側の排ガスセンサの出力を所定の
目標値に収束させるように内燃機関の空燃比を操作する
システムにおいて、触媒装置を含む排気系が有する無駄
時間の影響を補償しつつ、排ガスセンサの出力の目標値
への収束制御の精度や速応性をより高めることができる
内燃機関の空燃比制御装置を提供する。 【解決手段】触媒装置を含む排気系に与えるべき空燃比
の基準値FLAF/BASE を、触媒装置の下流側のＯ2 センサ
の出力VO2/OUT が目標値VO2/TARGETに収束するように制
御器２７が適応スライディングモード制御の処理により
生成する空燃比の操作量ｕslの適応則に基づく成分ｕad
p に応じて可変的に設定する基準値設定部１１を備え
る。推定器２６は、その設定された基準値FLAF/BASE と
空燃比の検出値KACTとの偏差kactを用いて排気系の無駄
時間後のＯ2 センサの出力とその目標値との偏差VO2 を
推定し、それを制御器２７に与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の空燃比
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、本願出願人は、内燃機関の排気通
路に設けた三元触媒等からなる触媒装置を通過した排ガ
ス中の特定成分の濃度を検出する排ガスセンサ、例えば
酸素濃度を検出するＯ2 センサを触媒装置の下流側に配
置し、そのＯ2 センサの出力（酸素濃度の検出値）を所
定の目標値に収束させるように内燃機関の空燃比（より
正確には内燃機関で燃焼させる混合気の空燃比。以下、
同様）を操作することで、触媒装置の経時劣化等によら
ずに該触媒装置の所要の浄化性能を確保する技術を提案
している（例えば、特願平１０−１３０８６４号、特願
平１０−１０６７３８号、特願平９−２５１１４０号
等）。
【０００３】この技術では、フィードバック制御処理に
よりＯ2 センサの出力をその目標値に収束させるように
内燃機関の空燃比を操作するための操作量（具体的には
目標空燃比あるいはこれを規定するもの等）を所定の制
御サイクルで逐次生成する。また、触媒装置に進入する
排ガスの空燃比、詳しくは内燃機関で燃焼した混合気の
空燃比を検出する排ガスセンサ（以下、ここでは空燃比
センサという）を触媒装置の上流側に配置する。そし
て、この空燃比センサの出力（空燃比の検出値）を、上
記操作量により規定される目標空燃比に収束させるよう
にフィードバック制御により内燃機関の燃料供給量を調
整することで内燃機関の空燃比を目標空燃比に操作する
ようにしている。
【０００４】このような内燃機関の空燃比制御によっ
て、触媒装置の下流側のＯ2 センサの出力を目標値に収
束させ、ひいては触媒装置の所要の浄化性能を確保する
ことが可能となる。
【０００５】尚、上記の技術では内燃機関の空燃比を目
標空燃比に操作するために、触媒装置の上流側の空燃比
センサの出力を用いたフィードバック制御を行っている
が、該目標空燃比からマップ等を用いて内燃機関の燃料
供給量を決定したりすることで、フィードフォワード的
に空燃比を目標空燃比に操作することも可能である。
【０００６】また、上記の技術では、触媒装置の下流側
の排ガスセンサとしてＯ2 センサを用いているが、制御
したい排ガス中の成分によっては、ＮＯx センサ、ＣＯ
センサ、ＨＣセンサ等、他の排ガスセンサを用い、その
排ガスセンサの出力を適当な目標値に収束させるように
内燃機関の空燃比を操作することで、触媒装置の所要の
浄化性能を確保するようにすることも可能である。
【０００７】また、上記の技術において、触媒装置の上
流側から下流側のＯ2 センサにかけての該触媒装置を含
む排気系に着目したとき、該排気系は、内燃機関の空燃
比（前記空燃比センサにより検出する空燃比）から、Ｏ
2 センサの出力を生成するプラントと考えられる。さら
に、内燃機関は、該プラントに与える空燃比を有する排
ガスを生成するアクチュエータと考えられる。このよう
に考えたとき、上記の技術は、プラントの出力としての
Ｏ2 センサの出力を所定の目標値に収束させるようにプ
ラントへの入力（空燃比）を操作するための操作量を生
成し、その操作量に基づいてアクチュエータとしての内
燃機関の動作を制御してプラントへの入力（＝アクチュ
エータの出力）を操作する技術として表現することがで
きる。
【０００８】ところで、触媒装置には一般に比較的長い
無駄時間が存在し、この無駄時間は、前記のようなＯ2
センサの出力の目標値への収束制御に悪影響を及ぼす虞
がある。このため、前記の技術では、触媒装置の上流側
から下流側のＯ2 センサにかけての触媒装置を含む排気
系の挙動をモデル化しておき、その排気系のモデルに基
づいて構築したアルゴリズムにより該排気系が有する無
駄時間後のＯ2 センサの出力を逐次推定する。そして、
このＯ2 センサの出力の推定値を用いて前記操作量を生
成する（具体的にはＯ2 センサの出力の推定値を前記目
標値に収束させるように操作量を生成する）ことで、上
記無駄時間の影響を補償するようにしている。
【０００９】この場合、前記触媒装置を含む排気系のモ
デル化にあたっては、該排気系を、内燃機関で燃焼した
混合気の空燃比、すなわち前記空燃比センサで検出する
空燃比と該空燃比に対する所定の基準値（一定値）との
偏差（以下、ここでは偏差空燃比という）から、応答遅
れ及び無駄時間を有してＯ2 センサの出力とその目標値
との偏差を生成する系と見なして該排気系をモデル化し
ている。そして、前記排気系が有する無駄時間後のＯ2
センサの出力を推定するためのアルゴリズムは、上記の
ように構成した排気系のモデルに基づいて構築されてい
る。
【００１０】このようにモデル化する排気系の入力（偏
差空燃比）や出力（Ｏ2 センサの出力とその目標値との
偏差）を偏差によって表現することで、排気系の無駄時
間後のＯ2 センサの出力を推定するためのアルゴリズム
を簡易なものとすることができる。
【００１１】またさらに、本願出願人は、前記排気系の
無駄時間だけでなく、内燃機関や、該内燃機関の動作を
前記操作量に基づき制御する制御器（以下、機関側制御
器という）が有する無駄時間の影響をも補償する技術を
特願平１０−１３０８６４号にて先に提案している。こ
れは、前記Ｏ2 センサの出力の目標値への収束制御を行
う内燃機関の運転状態（より詳しくは回転数の状態）に
よっては、上記内燃機関や機関制御器が有する無駄時間
がＯ2 センサの出力の目標値への収束制御に悪影響を及
ぼすことがあるからである。
【００１２】この技術では、前記排気系を前述の如くモ
デル化すると共に、前記内燃機関及び機関側制御器から
なる系（以下、ここでは空燃比操作系という）を、前記
操作量から該空燃比操作系の無駄時間のみを有して前記
排気系に与える空燃比を生成する系（排気系に与える空
燃比が無駄時間前の操作量によって一義的に規定される
系）と見なしてモデル化しておく。そして、これらのモ
デルに基づいて構築したアルゴリズムにより、前記排気
系の無駄時間と空燃比操作系の無駄時間とを合わせた合
計無駄時間後の前記Ｏ2 センサの出力を逐次推定する。
さらに、この推定値を用いて前記操作量を生成すること
で、排気系の無駄時間だけでなく、空燃比操作系の無駄
時間の影響をも補償してＯ2 センサの出力の目標値への
収束制御をより良好に行うことを可能としている。
【００１３】このように前記合計無駄時間後の前記Ｏ2
センサの出力を推定する場合においても、特に前記排気
系の入力（偏差空燃比）や出力（Ｏ2 センサの出力とそ
の目標値との偏差）を偏差によって表現することで、Ｏ
2 センサの出力を推定するためのアルゴリズムを簡易な
ものとすることができる。
【００１４】尚、前述した技術では、前記排気系のモデ
ルの挙動を規定するパラメータを前記空燃比センサやＯ
2 センサの出力のデータを用いて逐次同定するようにし
ており、前記排気系の無駄時間後のＯ2 センサの出力、
あるいは、前記排気系の無駄時間と空燃比操作系の無駄
時間とを合わせた合計無駄時間後のＯ2 センサの出力を
推定するアルゴリズムでは、その同定された排気系のモ
デルのパラメータを用いている。さらに、前述した技術
では、前記操作量を生成するフィードバック制御の処理
として、前記排気系のモデルに基づいて構築したスライ
ディングモード制御の処理を用いている。
【００１５】しかるに、本願発明者等のさらなる検討に
よって、例えば空燃比センサの出力が該空燃比センサの
劣化等に起因して本来あるべき正常な出力に対して定常
的なオフセットが生じたような状況や、内燃機関の経年
的な特性変化等に起因して実際の空燃比が目標空燃比に
対して定常的な誤差を生じるような状況では、前記排気
系の無駄時間後のＯ2 センサの出力の推定値、あるいは
前記排気系の無駄時間と空燃比操作系の無駄時間とを合
わせた合計無駄時間後のＯ2 センサの出力の推定値が真
値に対して定常的な誤差を生じやすいことが判明した。
そして、このようにＯ2 センサの出力の推定値の誤差が
生じると、この推定値を用いて生成する前記操作量に基
づき内燃機関の空燃比を操作したとき、Ｏ2 センサの出
力の目標値への収束精度が低下するという不都合を生じ
る。
【００１６】また、Ｏ2 センサの出力の推定のために用
いる前記排気系モデルのパラメータの同定においても、
空燃比センサの出力のオフセット等が生じている状況で
は、該パラメータの同定値の誤差も生じ易く、これも一
つの要因となって、Ｏ2 センサの出力の推定値の誤差が
生じることがある。
【００１７】さらに、前記排気系のモデルに基づいて構
築したフィードバック制御の処理により前記操作量を生
成する前記の技術では、空燃比センサの出力のオフセッ
ト等が生じている状況では、Ｏ2 センサの出力の目標値
への収束制御の速応性が低下するという不都合を生じる
ことがあった。
【００１８】このため、このような不都合を解消するこ
とが望まれていた。
【００１９】尚、このような不都合は、任意のプラント
の出力の検出値を所定の目標値に収束させるように該プ
ラントへの入力を操作するための操作量を生成し、その
操作量に基づいてプラントへの入力を生成するアクチュ
エータの動作を制御する場合において、プラントの無駄
時間や、アクチュエータ及びこれの制御器が有する無駄
時間の影響を補償するために前記の技術と同様に構成し
たプラントのモデル等に基づいてＯ2 センサの出力を推
定し、その推定値を用いて前記操作量を生成する場合に
同様に生じる不都合である。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる背景に
鑑みなされたものであり、触媒装置の下流側に設けたＯ
2 センサ等の排ガスセンサの出力を所定の目標値に収束
させるように内燃機関で燃焼させる混合気の空燃比を操
作するシステムにおいて、触媒装置を含む排気系等が有
する無駄時間の影響を補償しつつ、排ガスセンサの出力
の目標値への収束制御の精度や速応性をより高めること
ができる内燃機関の空燃比制御装置を提供することを目
的とする。
【００２１】また、本発明はより一般的に、プラントの
出力を検出する検出手段の出力を所定の目標値に収束さ
せるようにプラントへの入力を操作するシステムにおい
て、プラント等が有する無駄時間の影響を補償しつつ、
上記検出手段の出力の目標値への収束制御の精度や速応
性を高めることができるプラントの制御装置を提供する
ことを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明の内燃機関の空燃
比制御装置の第１の態様は、かかる目的を達成するため
に、内燃機関の排気通路に設けた触媒装置の下流側に該
触媒装置を通過した排ガス中の特定成分の濃度を検出す
べく配置した第１排ガスセンサと、該第１排ガスセンサ
の出力を所定の目標値に収束させるように前記内燃機関
で燃焼させる混合気の空燃比を操作するための操作量を
逐次生成する操作量生成手段と、該操作量に基づき前記
内燃機関の動作を制御して前記混合気の空燃比を操作す
る機関制御手段と、前記触媒装置の上流側から下流側の
前記第１排ガスセンサにかけての該触媒装置を含む排気
系を、前記内燃機関で燃焼した混合気の空燃比と該空燃
比に対する所定の基準値との偏差から応答遅れ及び無駄
時間を有して前記第１排ガスセンサの出力と前記目標値
との偏差を生成する系として該排気系の挙動をあらかじ
めモデル化しておき、その排気系のモデルに基づいて構
築された所定のアルゴリズムにより前記排気系が有する
前記無駄時間後の前記第１排ガスセンサの出力の推定値
を表すデータを逐次生成する推定手段とを備え、前記操
作量生成手段が該推定手段により生成された前記第１排
ガスセンサの出力の推定値を表すデータを用いて前記操
作量を生成する内燃機関の空燃比制御装置において、前
記所定の基準値を前記操作量生成手段が生成する操作量
に応じて可変的に設定する基準値可変設定手段を備えた
ことを特徴とする（請求項１記載の発明）。
【００２３】すなわち、本発明の内燃機関の空燃比制御
装置の第１の態様においては、上記の如く構成した前記
排気系のモデルに基づいて構築されたアルゴリズムによ
り、該排気系が有する無駄時間後の前記第１排ガスセン
サの出力の推定値を表すデータを逐次生成する。そし
て、その第１排ガスセンサの出力の推定値を表すデータ
を用いて第１排ガスセンサの出力を前記目標値に収束さ
せるように前記混合気の空燃比を操作するための操作量
を逐次生成し、その操作量に基づき前記内燃機関の動作
を制御（例えば内燃機関の燃料供給量の調整）すること
で内燃機関で燃焼させる混合気の空燃比を操作する。
【００２４】この場合、本願発明者等の知見によれば、
上記モデルにより表した排気系の入力としての前記空燃
比と所定の基準値との偏差（以下の本発明の説明では、
この偏差を排気系偏差入力ということがある）に関する
該基準値の値を従来のように一定値としていると、前記
操作量に基づき操作する空燃比に定常的な外乱が含まれ
ている場合等にあっては、前記推定手段が生成するデー
タにより表される前記第１排ガスセンサの出力の前記無
駄時間後の推定値が真値に対して定常的な誤差が生じ易
くなる。ひいては、この推定値を用いて前記操作量を生
成して前記混合気の空燃比を操作したとき、第１排ガス
センサの出力も目標値に対して定常的な誤差を生じ易く
なる。そして、このような状況にあっては、前記基準値
を前記操作量生成手段が生成する操作量に応じて適宜変
更してやることで、第１排ガスセンサの出力の推定値の
精度を高めることができる。
【００２５】そこで、本発明では上記の如く前記基準値
を前記操作量生成手段が生成する操作量に応じて適宜、
可変的に設定する。これにより、前記排気系の無駄時間
後の第１排ガスセンサの出力の推定値の精度を高めるこ
とが可能となる。ひいては、前記排気系の無駄時間（排
気系に与えられる各時点の前記排気系偏差入力もしくは
空燃比が第１排ガスセンサの出力もしくはその目標値と
の偏差に反映されるようになるまでに要する時間）の影
響を適正に補償しつつ、第１排ガスセンサの出力の目標
値への収束制御の精度を高めることが可能となる。そし
て、この結果、触媒装置の所要の浄化性能をより確実に
確保することができる。
【００２６】尚、前記操作量生成手段により生成する操
作量としては、内燃機関で燃焼させる混合気の目標空燃
比、該混合気の空燃比と前記基準値との偏差である前記
排気系偏差入力の目標値、あるいは内燃機関の燃料供給
量の補正量等が挙げられる。また、この操作量を、前記
第１排ガスセンサの出力の推定値を表すデータを用いて
生成するに際しては、例えば該データにより表される第
１排ガスセンサの出力の推定値を前記目標値に収束させ
るように（結果的に第１排ガスセンサの出力を目標値に
収束させるように）フィードバック制御処理により生成
すればよい。
【００２７】かかる本発明の内燃機関の空燃比制御装置
の第１の態様では、より具体的には、前記内燃機関で燃
焼した混合気の空燃比を検出すべく前記触媒装置の上流
側に配置した第２排ガスセンサを具備し、前記推定手段
が実行する前記アルゴリズムは、前記第１排ガスセンサ
の出力と前記目標値との偏差のデータと、前記第２排ガ
スセンサの出力と前記基準値との偏差（これは前記排気
系偏差入力の検出値に相当する）のデータと、前記排気
系のモデルの挙動を規定する該モデルのパラメータとを
用いて前記無駄時間後の前記第１排ガスセンサの出力の
推定値を表すデータを生成するアルゴリズムである（請
求項２記載の発明）。
【００２８】すなわち、前記第２排ガスセンサを触媒装
置の上流側に配置して前記混合気の空燃比を検出したと
き、前記第１排ガスセンサの出力と前記目標値との偏差
（以下の本発明の説明では、この偏差を排気系偏差出力
ということがある）のデータと、前記排気系偏差入力の
検出値のデータと、前記排気系のモデルの挙動を規定す
る該モデルのパラメータとを用いることで、前記排気系
の無駄時間後の前記第１排ガスセンサの出力の推定値を
表すデータ（具体的には第１排ガスセンサの出力そのも
のの推定値、あるいは前記排気系偏差出力の推定値）を
生成することができる。
【００２９】尚、前記モデルのパラメータは、該モデル
の挙動を規定する上で、ある値に設定すべきパラメータ
である。また、前記操作量を例えば目標空燃比あるいは
前記排気系偏差入力の目標値としたとき、該操作量に対
応して定まる目標空燃比と実際の空燃比との誤差が十分
に小さいような場合には、前記第１排ガスセンサの出力
の推定値を表すデータを生成するために、前記排気系偏
差入力に対応する前記第２排ガスセンサの出力の代わり
に前記操作量を用いることも可能である。
【００３０】また、本発明の内燃機関の空燃比制御装置
の第２の態様は、前記の目的を達成するために、内燃機
関の排気系に設けた触媒装置の下流側に該触媒装置を通
過した排ガス中の特定成分の濃度を検出すべく配置した
第１排ガスセンサと、該第１排ガスセンサの出力を所定
の目標値に収束させるように前記内燃機関で燃焼させる
混合気の空燃比を操作するための操作量を逐次生成する
操作量生成手段と、該操作量に基づき内燃機関の動作を
制御して前記混合気の空燃比を操作する機関制御手段
と、前記触媒装置の上流側から下流側の前記第１排ガス
センサにかけての排気系を、前記内燃機関で燃焼した混
合気の空燃比と該空燃比に対する所定の基準値との偏差
（排気系偏差入力）から応答遅れ及び第１無駄時間を有
して前記第１排ガスセンサの出力と前記目標値との偏差
（排気系偏差出力）を生成する系として該排気系の挙動
をあらかじめモデル化しておくと共に前記機関制御手段
及び前記内燃機関からなる系を前記操作量から第２無駄
時間を有して前記排気系に与える空燃比を生成する空燃
比操作系として該空燃比操作系の挙動をあらかじめモデ
ル化しておき、該排気系のモデルと空燃比操作系のモデ
ルとに基づいて構築された所定のアルゴリズムにより該
排気系が有する前記第１無駄時間と該空燃比操作系が有
する前記第２無駄時間とを合わせた合計無駄時間後にお
ける前記第１排ガスセンサの出力の推定値を表すデータ
を生成する推定手段とを備え、前記操作量生成手段が該
推定手段により生成された該第１排ガスセンサの出力の
推定値を表すデータを用いて前記操作量を生成する内燃
機関の空燃比制御装置において、前記所定の基準値を前
記操作量生成手段が生成する操作量に応じて可変的に設
定する基準値可変設定手段を備えたことを特徴とするも
のである（請求項３記載の発明）。
【００３１】すなわち、本発明の内燃機関の空燃比制御
装置の第２の態様においては、上記の如く構成した前記
排気系のモデルと前記空燃比操作系（内燃機関及び機関
制御手段からなる系）のモデルとに基づいて構築された
アルゴリズムにより、該排気系が有する第１無駄時間と
空燃比操作系が有する第２無駄時間とを合わせた合計無
駄時間後の前記第１排ガスセンサの出力の推定値を表す
データを逐次生成する。そして、その第１排ガスセンサ
の出力の推定値を表すデータを用いて第１排ガスセンサ
の出力を前記目標値に収束させるように前記混合気の空
燃比を操作するための操作量を逐次生成し、その操作量
に基づき前記内燃機関の動作を制御（例えば内燃機関の
燃料供給量の調整）することで内燃機関で燃焼させる混
合気の空燃比を操作する。
【００３２】この場合、前記第１の態様の発明の場合と
同様に、上記のようにモデル化した排気系の前記排気系
偏差入力に関する該基準値の値を従来のように一定値と
していると、前記操作量に基づき操作する空燃比に定常
的な外乱が含まれている場合等にあっては、前記推定手
段が生成するデータにより表される前記第１排ガスセン
サの出力の前記合計無駄時間後の推定値が真値に対して
定常的な誤差が生じ易くなる。そして、このような状況
にあっては、前記基準値を前記操作量生成手段が生成す
る操作量に応じて適宜変更してやることで、第１排ガス
センサの出力の推定値の精度を高めることができる。
【００３３】そこで、本発明の第２の態様にあっても上
記の如く前記基準値を前記操作量生成手段が生成する操
作量に応じて適宜、可変的に設定する。これにより、前
記排気系の第１無駄時間と空燃比操作系の第２無駄時間
とを合わせた合計無駄時間後の第１排ガスセンサの出力
の推定値の精度を高めることが可能となる。ひいては、
前記排気系の第１無駄時間（排気系に与えられる各時点
の前記排気系偏差入力もしくは空燃比が第１排ガスセン
サの出力もしくはその目標値との偏差に反映されるよう
になるまでに要する時間）と、空燃比操作系の第２無駄
時間（空燃比操作系に与えられる各時点の前記操作量が
前記排気系に与えられる実際の空燃比に反映させるよう
になるまでに要する時間）との両者の無駄時間の影響を
適正に補償しつつ、第１排ガスセンサの出力の目標値へ
の収束制御の精度を高めることが可能となる。そして、
この結果、触媒装置の所要の浄化性能をより確実に確保
することができる。
【００３４】尚、本発明の内燃機関の空燃比制御装置の
第２の態様においても、前記操作量生成手段により生成
する操作量としては、前記第１の態様の発明と同様、内
燃機関で燃焼させる混合気の目標空燃比、該混合気の空
燃比と前記基準値との偏差である前記排気系偏差入力の
目標値、あるいは内燃機関の燃料供給量の補正量等が挙
げられる。また、この操作量を、前記第１排ガスセンサ
の出力の推定値を表すデータを用いて生成するに際して
は、例えば該データにより表される第１排ガスセンサの
出力の推定値を前記目標値に収束させるようにフィード
バック制御処理により生成すればよい。また、前記空燃
比操作系の内燃機関には、一般に無駄時間だけでなく応
答遅れも存するが、この応答遅れは前記機関制御手段に
よって補償することが可能である。このため、前記推定
手段及び操作量生成手段にとっては、前記空燃比操作系
のモデルに応答遅れを考慮せずとも支障はない。
【００３５】かかる本発明の内燃機関の空燃比制御装置
の第２の態様にあっては、より具体的には、前記推定手
段が実行する前記アルゴリズムは、前記第１排ガスセン
サの出力と前記目標値との偏差（前記排気系偏差出力）
のデータと、前記操作量のデータと、前記排気系のモデ
ルの挙動を規定する該モデルのパラメータとを用いて前
記合計無駄時間後の前記第１排ガスセンサの出力の推定
値を表すデータを生成するアルゴリズムである（請求項
４記載の発明）。
【００３６】すなわち、前記排気系のモデルと空燃比操
作系のモデルとを組み合わせれば、該排気系及び空燃比
操作系を合わせた系は、前記操作量から、前記合計無駄
時間と前記排気系の応答遅れを有して前記排気系偏差出
力を生成する系として、前記排気系のモデルのパラメー
タを含むモデルにより表現することができる。従って、
前記合計無駄時間後の前記第１排ガスセンサの出力の推
定値を表すデータ（具体的には第１排ガスセンサの出力
そのものの推定値、あるいは前記排気系偏差出力の推定
値）は、前記排気系偏差出力のデータと、前記操作量の
データと、前記排気系のモデルのパラメータ（排気系の
モデルの挙動を規定する上で、ある値に設定すべきパラ
メータ）とを用いて生成することができる。
【００３７】この場合、前記合計無駄時間後の第１排ガ
スセンサの出力の推定値を生成する上で必要となる前記
操作量のデータには、基本的には前記第２無駄時間以前
の一つもしくは複数の該操作量の過去値のデータが含ま
れる。また、内燃機関で燃焼する混合気の空燃比を検出
するようにすれば、前記第２無駄時間以前の各時点の前
記操作量は、前記空燃比操作系のモデルに基づいて該混
合気の空燃比の現在以前の検出値によって表すことがで
きる。
【００３８】そこで、本発明の内燃機関の空燃比制御装
置の第２の態様の前記請求項４記載の発明においては、
前記内燃機関で燃焼した混合気の空燃比を検出すべく前
記触媒装置の上流側に配置した第２排ガスセンサを具備
すると共に、前記推定手段が前記第１排ガスセンサの出
力の推定値を表すデータを生成するために用いる前記操
作量のデータには、前記空燃比操作系の第２無駄時間以
前の少なくとも一つの該操作量の過去値が含まれてお
り、該推定手段が実行する前記アルゴリズムは、当該第
２無駄時間以前の前記操作量の過去値の全部又は一部の
代わりに、該過去値を前記空燃比操作系のモデルに基づ
き前記第２排ガスセンサの出力により表してなるデータ
を用いて前記第１排ガスセンサの出力の推定値を表すデ
ータを生成するアルゴリズムとする（請求項５記載の発
明）。
【００３９】このように前記合計無駄時間後の第１排ガ
スセンサの出力の推定値を表すデータを生成する上で要
する前記操作量のデータのうち、前記第２無駄時間以前
の過去値の全部又は一部の代わりに（好ましくは全部の
代わりに）、第２排ガスセンサの出力（これは該操作量
に対応して内燃機関で燃焼した混合気の実際の空燃比の
検出値に相当する）により表してなるデータを用いて前
記第１排ガスセンサの出力の推定値を表すデータを生成
することによって、内燃機関の実動状態に即して該推定
値を生成することができる。この結果、該推定値のデー
タの信頼性を高めることができ、ひいては、第１排ガス
センサの出力の目標値への収束制御の精度をより高める
ことができる。
【００４０】尚、前記第２無駄時間の長さ等によって
は、前記第１排ガスセンサの出力の推定値を表すデータ
を生成するために必要な前記操作量のデータの全てが前
記第２無駄時間以前のものとなる場合もある。そして、
この場合に、該操作量のデータの全てを前記第２排ガス
センサの出力により表したデータに置き換えた場合に
は、前記推定手段が実行するアルゴリズムは、前記操作
量のデータを用いることなく、前記排気系偏差出力のデ
ータと、前記第２排ガスセンサの出力により表したデー
タと、前記モデルのパラメータとを用いて前記合計無駄
時間後の第１排ガスセンサの出力の推定値を表すデータ
を生成することとなる。本願の請求項５記載の発明は、
このような態様をも含むものである。
【００４１】前述したように第１排ガスセンサの出力の
推定値を表すデータを生成するために前記モデルのパラ
メータを用いる本発明の内燃機関の空燃比制御装置（請
求項２、４、５記載の発明）にあっては、前記排気系の
モデルのパラメータを前記第１排ガスセンサの出力と前
記目標値との偏差（排気系偏差出力）のデータと、前記
第２排ガスセンサの出力と前記基準値との偏差（排気系
偏差入力の検出値）のデータとを用いて逐次同定する同
定手段を備えることが好ましい（請求項６記載の発
明）。
【００４２】すなわち、前記排気系のモデルのパラメー
タはあらかじめ定めた一定値（固定値）としておくこと
も可能であるが、該モデルを排気系の実際の挙動に整合
したものとする上では、該モデルのパラメータを逐次リ
アルタイムで同定することが好ましい。そして、該排気
系のモデルのパラメータは前記排気系偏差出力のデータ
と、前記排気系偏差入力の検出値のデータとを用いるこ
とで同定することができる。
【００４３】一方、この場合、本願発明者等の知見によ
れば、第２排ガスセンサの出力が定常的なオフセットを
生じていたり、前記操作量に基づいて操作する空燃比に
定常的な外乱が含まれているような状況では、前記基準
値を従来のように一定値としておくと、前記排気系のモ
デルのパラメータの同定値が真値に対して定常的な誤差
が生じ易く、ひいては、第１排ガスセンサの出力もその
目標値に対して定常的な誤差を生じることがある。しか
るに、本発明のように前記操作量に応じて前記基準値を
適宜、可変的に設定するようにすることで、前記排気系
のモデルのパラメータの同定値の精度を高めることが可
能となり、ひいては、前記排気系の種々様々の挙動状態
において、第１排ガスセンサの出力の目標値への収束制
御の精度を高めることができる。この結果、触媒装置の
所要の浄化性能をより確実に確保することができる。
【００４４】また、本発明の第１及び第２の態様の内燃
機関の空燃比制御装置では、前記排気系のモデルは連続
系（詳しくは連続時間系）で表現することも可能である
が、前記操作量の生成をコンピュータ等により所定の制
御サイクルで行う上では、該排気系のモデルは離散系
（詳しくは離散時間系）で表したモデルであることが好
ましい（請求項７記載の発明）。この場合、該排気系の
モデルは、例えば各制御サイクルにおける前記排気系偏
差出力を、その制御サイクルよりも過去の制御サイクル
における排気系偏差入力、及び前記排気系偏差出力によ
り表現したモデル（自己回帰モデル）とする。
【００４５】尚、このように排気系のモデルを離散系の
自己回帰モデルで表したとき、このモデルの前記パラメ
ータは、該モデル中の排気系偏差入力や排気系偏差出力
の項に係る係数である。
【００４６】また、本発明の第２の態様に係わる前記空
燃比操作系のモデルは、該空燃比操作系を前記第２無駄
時間のみを有する系として表現すればよいので、該モデ
ルを連続系及び離散系のいずれで表現しても実質的な差
異はない。
【００４７】また、本発明の第１及び第２の態様の内燃
機関の空燃比制御装置では、前記操作量生成手段は、前
記排気系のモデルに基づいて構築されたフィードバック
制御処理により前記第１排ガスセンサの出力を前記目標
値に収束させるように前記操作量を生成することが好ま
しい（請求項８記載の発明）。
【００４８】すなわち、前記推定手段が生成する前記第
１排ガスセンサの出力の推定値を用いて前記操作量を生
成することは、種々様々の制御手法により行うことが可
能であるが、前記操作量の生成を、例えばスライディン
グモード制御等、制御対象のモデルを必要とするフィー
ドバック制御処理により行う場合、そのフィードバック
制御処理は前記排気系のモデルに基づいて構築すること
ができる。
【００４９】この場合、本願発明者等の各種検討によれ
ば、前記排気系の入力としての前記排気系偏差入力に関
する前記基準値の値を従来のように一定値としている
と、前記操作量に基づき操作する空燃比に定常的な外乱
が含まれている場合や、前記触媒装置の上流側の第２排
ガスセンサの出力が定常的なオフセットを生じているよ
うな場合にあっては、第１排ガスセンサの出力の目標値
への収束の速応性が低下することがある。しかるに、本
発明のように前記操作量に応じて前記基準値を適宜、可
変的に設定するようにすることで、第１排ガスセンサの
出力の目標値への収束の速応性を高めることができ、ひ
いては、触媒装置の所要の浄化性能の確保を円滑に行う
ことができる。
【００５０】このように前記排気系のモデルに基づくフ
ィードバック制御処理により前記操作量を生成する本発
明の内燃機関の空燃比制御装置にあっては、より具体的
には、前記操作量は、例えば前記混合気の空燃比と前記
基準値との偏差（排気系偏差入力）の目標値であり、前
記機関制御手段は、前記偏差の目標値と前記基準値とに
より定まる目標空燃比に前記混合気の空燃比を操作する
よう前記内燃機関の動作を制御する（請求項９記載の発
明）。
【００５１】このように前記操作量を前記排気系偏差入
力の目標値とし、この排気系偏差入力の目標値と前記基
準値とにより定まる目標空燃比に前記混合気の空燃比
（実空燃比）を操作するよう内燃機関の動作を制御する
（例えば内燃機関の燃料供給量を調整する）ことで、前
記排気系のモデルに基づく前記フィードバック制御処理
の構築が容易になると共に、前記操作量（排気系偏差入
力の目標値）に基づく内燃機関の動作制御を的確に行う
ことが可能となる。
【００５２】尚、このように前記機関制御手段により前
記混合気の空燃比を目標空燃比に操作するに際しては、
前述のように前記混合気の空燃比を検出する前記第２排
ガスセンサを触媒装置の上流側に配置した場合（前記請
求項２、５、６等に記載の発明）にあっては、該第２排
ガスセンサの出力（空燃比の検出値）を目標空燃比に収
束させるようにフィードバック制御により内燃機関の動
作を制御することが好ましい。また、前記第２排ガスセ
ンサを必ずしも必要としない場合（前記請求項１、３、
４等に記載の発明）にあっては、前記第２排ガスセンサ
を触媒装置の上流側に配置した上で、上記と同様にフィ
ードバック制御により内燃機関の動作を制御することが
好ましい。このようにすることで前記混合気の空燃比を
的確に目標空燃比に制御することができる。
【００５３】但し、前記目標空燃比から例えばマップ等
を用いて燃料供給量もしくはその補正量を決定する等す
ることで、前記混合気の空燃比（実空燃比）をフィード
フォワード的に目標空燃比に操作することも可能であ
る。
【００５４】また、上記のように前記排気系のモデルに
基づくフィードバック制御処理により前記操作量を生成
する本発明の内燃機関の空燃比制御装置にあっては、前
記操作量生成手段が行う前記フィードバック制御処理
は、前記推定手段が生成したデータにより表される前記
第１排ガスセンサの出力の推定値と前記目標値との偏差
のデータと、前記モデルの挙動を規定する該モデルのパ
ラメータとを用いて前記操作量を生成する処理である
（請求項１０記載の発明）。
【００５５】つまり、第１排ガスセンサの出力の推定値
と前記目標値との偏差（これは本発明の内燃機関の空燃
比制御装置の第１の態様では前記排気系の無駄時間後の
前記排気系偏差出力の推定値に相当し、第２の態様では
前記合計無駄時間後の排気系偏差出力の推定値に相当す
る）のデータと、前記モデルの挙動を規定する該モデル
のパラメータとを用いることで、排気系の無駄時間、あ
るいは該排気系及び前記空燃比操作系の両者の前記合計
無駄時間の影響を補償しつつ第１排ガスセンサの出力を
その目標値に収束させるために要求される的確な前記操
作量を生成することができる。特に、前記同定手段によ
って前記排気系のモデルのパラメータを同定する場合に
あっては、前記排気系の種々様々の挙動状態において前
記操作量を適正なものとすることができる。そして、前
述したように前記基準値を可変的に設定することで、前
記第１排ガスセンサの出力の推定値の精度、前記排気系
のモデルのパラメータの同定値の精度を高め、また、第
１排ガスセンサの出力の目標値への収束制御の速応性を
高めることができる。このため、第１排ガスセンサの出
力の目標値への収束制御を高精度で、且つ高い速応性で
良好に行うことができ、ひいては触媒装置の所要の浄化
性能をより確実且つ円滑に確保することができる。
【００５６】尚、前記操作量生成手段が前記操作量を生
成するために実行する前記フィードバック制御処理（例
えばスライディングモード制御の処理）にあっては、簡
易的に前記モデルのパラメータを用いないようなアルゴ
リズムを構築することも可能である。
【００５７】また、本発明のプラントの制御装置の第１
の態様は、前述した内燃機関の空燃比制御装置の第１の
態様をより一般化したものであり、前記の目的を達成す
るために、プラントへの入力を生成するアクチュエータ
と、前記プラントの出力を検出する第１検出手段と、前
記第１検出手段の出力を所定の目標値に収束させるよう
に前記プラントへの入力を操作するための操作量を逐次
生成する操作量生成手段と、該操作量に基づき前記アク
チュエータの動作を制御して前記プラントへの入力を操
作するアクチュエータ制御手段と、前記プラントを、該
プラントへの入力と該入力に対する所定の基準値との偏
差から応答遅れ及び無駄時間を有して前記第１検出手段
の出力と前記目標値との偏差を生成する系として該プラ
ントの挙動をあらかじめモデル化しておき、そのプラン
トのモデルに基づいて構築された所定のアルゴリズムに
より前記プラントが有する前記無駄時間後の前記第１検
出手段の出力の推定値を表すデータを逐次生成する推定
手段と備え、前記操作量生成手段が該推定手段により生
成された前記第１検出手段の出力の推定値を表すデータ
を用いて前記操作量を生成するプラントの制御装置にお
いて、前記所定の基準値を前記操作量生成手段が生成す
る操作量に応じて可変的に設定する基準値可変設定手段
を備えたことを特徴とする（請求項１８記載の発明）。
【００５８】すなわち、本発明のプラントの制御装置の
第１の態様においては、上記の如く構成した前記プラン
トのモデルに基づいて構築されたアルゴリズムにより、
該プラントが有する無駄時間後の前記第１検出手段の出
力（プラントの出力の検出値）の推定値を表すデータを
逐次生成する。そして、その第１検出手段の出力の推定
値を表すデータを用いて第１検出手段の出力を前記目標
値に収束させるように前記プラントへの入力を操作する
ための操作量を逐次生成し、その操作量に基づき前記ア
クチュエータの動作を制御することでプラントへの入力
であるアクチュエータの出力を操作する。
【００５９】この場合、上記モデルにより表したプラン
トの入力と所定の基準値との偏差（以下の本発明の説明
では、この偏差をプラント偏差入力ということがある）
に関する該基準値の値を一定値としていると、前記操作
量に基づき操作するプラントへの入力（＝アクチュエー
タの出力）に定常的な外乱が含まれている場合等にあっ
ては、前記推定手段が生成するデータにより表される前
記第１検出手段の出力の前記無駄時間後の推定値が真値
に対して定常的な誤差が生じ易くなる。ひいては、この
推定値を用いて前記操作量を生成して前記プラントへの
入力を操作したとき、第１検出手段の出力も目標値に対
して定常的な誤差を生じ易くなる。そして、このような
状況にあっては、前記基準値を前記操作量生成手段が生
成する操作量に応じて適宜変更してやることで、第１検
出手段の出力の推定値の精度を高めることができる。
【００６０】そこで、本発明では上記の如く前記基準値
を前記操作量生成手段が生成する操作量に応じて適宜、
可変的に設定する。これにより、前記プラントの無駄時
間後の第１検出手段の出力の推定値の精度を高めること
が可能となる。ひいては、前記プラントの無駄時間（プ
ラントに与えられる各時点の入力もしくは前記プラント
偏差入力が第１検出手段の出力もしくはその目標値との
偏差に反映されるようになるまでに要する時間）の影響
を適正に補償しつつ、第１検出手段の出力の目標値への
収束制御の精度を高めることが可能となる。
【００６１】尚、前記操作量生成手段により生成する操
作量としては、プラントの目標入力、前記プラント偏差
入力の目標値、あるいは前記アクチュエータの動作量の
補正量等が挙げられる。また、この操作量を、前記第１
検出手段の出力の推定値を表すデータを用いて生成する
に際しては、例えば該データにより表される第１検出手
段の出力の推定値を前記目標値に収束させるように（結
果的に第１検出手段の出力を目標値に収束させるよう
に）フィードバック制御処理により生成すればよい。
【００６２】かかる本発明のプラントの制御装置の第１
の態様では、より具体的には、前記プラントへの入力を
検出する第２検出手段を具備し、前記推定手段が実行す
る前記アルゴリズムは、前記第１検出手段の出力と前記
目標値との偏差のデータと、前記第２検出手段の出力と
前記基準値との偏差（これは前記プラント偏差入力の検
出値に相当する）のデータと、前記プラントのモデルの
挙動を規定する該モデルのパラメータとを用いて前記無
駄時間後の前記第１検出手段の出力の推定値を表すデー
タを生成するアルゴリズムである（請求項１９記載の発
明）。
【００６３】すなわち、前記第２検出手段により前記プ
ラントへの入力を検出したとき、前記第１検出手段の出
力と前記目標値との偏差（以下の本発明の説明では、こ
の偏差をプラント偏差出力ということがある）のデータ
と、前記プラント偏差入力の検出値のデータと、前記プ
ラントのモデルの挙動を規定する該モデルのパラメータ
とを用いることで、前記プラントの無駄時間後の前記第
１検出手段の出力の推定値を表すデータ（具体的には第
１検出手段の出力そのものの推定値、あるいは前記プラ
ント偏差出力の推定値）を生成することができる。
【００６４】尚、前記モデルのパラメータは、該モデル
の挙動を規定する上で、ある値に設定すべきパラメータ
である。また、前記操作量を例えばプラントの目標入力
あるいは前記プラント偏差入力の目標値としたとき、該
操作量に対応して定まるプラントの目標入力と実際の入
力との誤差が十分に小さいような場合には、前記第１検
出手段の出力の推定値を表すデータを生成するために、
前記プラント偏差入力に対応する前記第２検出手段の出
力の代わりに前記操作量を用いることも可能である。
【００６５】また、本発明のプラントの制御装置の第２
の態様は、前記の目的を達成するために、プラントへの
入力を生成するアクチュエータと、前記プラントの出力
を検出する第１検出手段と、該第１検出手段の出力を所
定の目標値に収束させるように前記プラントへの入力を
操作するための操作量を逐次生成する操作量生成手段
と、該操作量に基づき前記アクチュエータの動作を制御
して前記プラントへの入力を操作するアクチュエータ制
御手段と、前記プラントを、該プラントへの入力と該入
力に対する所定の基準値との偏差から応答遅れ及び第１
無駄時間を介して前記第１検出手段の出力と前記目標値
との偏差を生成する系として該プラントの挙動をあらか
じめモデル化しておくと共に前記アクチュエータ制御手
段及び前記アクチュエータからなる系を前記操作量から
第２無駄時間を存して前記プラントへの入力を生成する
入力操作系として該入力操作系の挙動をあらかじめモデ
ル化しておき、該プラントのモデルと入力操作系のモデ
ルとに基づいて構築された所定のアルゴリズムにより該
プラントが有する前記第１無駄時間と該入力操作系が有
する前記第２無駄時間とを合わせた合計無駄時間後にお
ける前記第１検出手段の出力の推定値を表すデータを生
成する推定手段とを備え、前記操作量生成手段が該推定
手段により生成された該第１検出手段の出力の推定値を
表すデータを用いて前記操作量を生成するプラントの制
御装置において、前記所定の基準値を前記操作量生成手
段が生成する操作量に応じて可変的に設定する基準値可
変設定手段を備えたことを特徴とする（請求項２０記載
の発明）。
【００６６】すなわち、本発明のプラントの制御装置の
第２の態様においては、上記の如く構成した前記プラン
トのモデルと前記入力操作系（アクチュエータ及びアク
チュエータ制御手段からなる系）のモデルとに基づいて
構築されたアルゴリズムにより、該プラントが有する第
１無駄時間と入力操作系が有する第２無駄時間とを合わ
せた合計無駄時間後の前記第１検出手段の出力の推定値
を表すデータを逐次生成する。そして、その第１検出手
段の出力の推定値を表すデータを用いて第１検出手段の
出力を前記目標値に収束させるように前記プラントへの
入力を操作するための操作量を逐次生成し、その操作量
に基づき前記アクチュエータの動作を制御することでプ
ラントへの入力であるアクチュエータの出力を操作す
る。
【００６７】この場合、前記第１の態様の発明の場合と
同様に、上記のようにモデル化したプラントの前記プラ
ント偏差入力に関する該基準値の値を一定値としている
と、前記操作量に基づき操作するプラントへの入力（＝
アクチュエータの出力）に定常的な外乱が含まれている
場合等にあっては、前記推定手段が生成するデータによ
り表される前記第１検出手段の出力の前記合計無駄時間
後の推定値が真値に対して定常的な誤差が生じ易くな
る。そして、このような状況にあっては、前記基準値を
前記操作量生成手段が生成する操作量に応じて適宜変更
してやることで、第１検出手段の出力の推定値の精度を
高めることができる。
【００６８】そこで、本発明の第２の態様にあっても上
記の如く前記基準値を前記操作量生成手段が生成する操
作量に応じて適宜、可変的に設定する。これにより、前
記プラントの第１無駄時間と入力操作系の第２無駄時間
とを合わせた合計無駄時間後の第１検出手段の出力の推
定値の精度を高めることが可能となる。ひいては、前記
プラントの第１無駄時間（プラントに与えられる各時点
の入力もしくは前記プラント偏差入力が第１検出手段の
出力もしくはその目標値との偏差に反映されるようにな
るまでに要する時間）と、入力操作系の第２無駄時間
（入力操作系に与えられる各時点の前記操作量がプラン
トに与えられる前記アクチュエータの実際の出力に反映
させるようになるまでに要する時間）との両者の無駄時
間の影響を適正に補償しつつ、第１検出手段の出力の目
標値への収束制御の精度を高めることが可能となる。
【００６９】尚、本発明のプラントの制御装置の第２の
態様においても、前記操作量生成手段により生成する操
作量としては、前記第１の態様の発明と同様、プラント
の目標入力、前記プラント偏差入力の目標値、あるいは
アクチュエータの動作量の補正量等が挙げられる。ま
た、この操作量を、前記第１検出手段の出力の推定値を
表すデータを用いて生成するに際しては、例えば該デー
タにより表される第１検出手段の出力の推定値を前記目
標値に収束させるようにフィードバック制御処理により
生成すればよい。また、前記入力操作系のアクチュエー
タには、一般に無駄時間だけでなく応答遅れも存する
が、この応答遅れは前記アクチュエータ制御手段によっ
て補償することが可能である。このため、前記推定手段
及び操作量生成手段にとっては、前記入力操作系のモデ
ルに応答遅れを考慮せずとも支障はない。
【００７０】かかる本発明のプラントの制御装置の第２
の態様にあっては、より具体的には、前記推定手段が実
行する前記アルゴリズムは、前記第１検出手段の出力と
前記目標値との偏差のデータと、前記操作量のデータ
と、前記プラントのモデルの挙動を規定する該モデルの
パラメータとを用いて前記合計無駄時間後の前記第１検
出手段の出力の推定値を表すデータを生成するアルゴリ
ズムである（請求項２１記載の発明）。
【００７１】すなわち、前記プラントのモデルと入力操
作系のモデルとを組み合わせれば、該プラント及び入力
操作系を合わせた系は、前記操作量から、前記合計無駄
時間と前記プラントの応答遅れを有して前記プラント偏
差出力を生成する系として、前記プラントのモデルのパ
ラメータを含むモデルにより表現することができる。従
って、前記合計無駄時間後の前記第１検出手段の出力の
推定値を表すデータ（具体的には第１検出手段の出力そ
のものの推定値、あるいは前記プラント偏差出力の推定
値）は、前記プラント偏差出力のデータと、前記操作量
のデータと、前記プラントのモデルのパラメータ（プラ
ントのモデルの挙動を規定する上で、ある値に設定すべ
きパラメータ）とを用いて生成することができる。
【００７２】この場合、前記合計無駄時間後の第１検出
手段の出力の推定値を生成する上で必要となる前記操作
量のデータには、基本的には前記第２無駄時間以前の一
つもしくは複数の該操作量の過去値のデータが含まれ
る。また、プラントへの入力（＝アクチュエータの出
力）を検出するようにすれば、前記第２無駄時間以前の
各時点の前記操作量は、前記入力操作系のモデルに基づ
いて該プラントへの入力の現在以前の検出値によって表
すことができる。
【００７３】そこで、本発明のプラントの制御装置の第
２の態様の前記請求項２１記載の発明においては、前記
プラントへの入力を検出する第２検出手段を具備すると
共に、前記推定手段が前記第１検出手段の出力の推定値
を表すデータを生成するために用いる前記操作量のデー
タには、前記入力操作系の第２無駄時間以前の少なくと
も一つの該操作量の過去値が含まれており、該推定手段
が実行する前記アルゴリズムは、当該第２無駄時間以前
の前記操作量の過去値の全部又は一部の代わりに、該過
去値を前記入力操作系のモデルに基づき前記第２検出手
段の出力により表してなるデータを用いて前記第１検出
手段の出力の推定値を表すデータを生成するアルゴリズ
ムとする（請求項２２記載の発明）。
【００７４】このように前記合計無駄時間後の第１検出
手段の出力の推定値を表すデータを生成する上で要する
前記操作量のデータのうち、前記第２無駄時間以前の過
去値の全部又は一部の代わりに（好ましくは全部の代わ
りに）、第２検出手段の出力（これは該操作量に対応し
てアクチュエータが生成するプラントへの実際の入力の
検出値に相当する）により表してなるデータを用いて前
記第１検出手段の出力の推定値を表すデータを生成する
ことによって、アクチュエータの実動状態に即して該推
定値を生成することができる。この結果、該推定値のデ
ータの信頼性を高めることができ、ひいては、第１検出
手段の出力の目標値への収束制御の精度をより高めるこ
とができる。
【００７５】尚、前記第２無駄時間の長さ等によって
は、前記第１検出手段の出力の推定値を表すデータを生
成するために必要な前記操作量のデータの全てが前記第
２無駄時間以前のものとなる場合もある。そして、この
場合に、該操作量のデータの全てを前記第２検出手段の
出力により表したデータに置き換えた場合には、前記推
定手段が実行するアルゴリズムは、前記操作量のデータ
を用いることなく、前記プラント偏差出力のデータと、
前記第２検出手段の出力により表したデータと、前記モ
デルのパラメータとを用いて前記合計無駄時間後の第１
検出手段の出力の推定値を表すデータを生成することと
なる。本願の請求項２２記載の発明は、このような態様
をも含むものである。
【００７６】前述したように第１検出手段の出力の推定
値を表すデータを生成するために前記モデルのパラメー
タを用いる本発明のプラントの制御装置（請求項１９、
２１、２２記載の発明）にあっては、前記プラントのモ
デルのパラメータを前記第１検出手段の出力と前記目標
値との偏差（プラント偏差出力）のデータと、前記第２
検出手段の出力と前記基準値との偏差（プラント偏差入
力の検出値）のデータとを用いて逐次同定する同定手段
を備えることが好ましい（請求項２３記載の発明）。
【００７７】すなわち、前記プラントのモデルのパラメ
ータはあらかじめ定めた一定値（固定値）としておくこ
とも可能であるが、該モデルをプラントの実際の挙動に
整合したものとする上では、該モデルのパラメータを逐
次リアルタイムで同定することが好ましい。そして、該
プラントのモデルのパラメータは前記プラント偏差出力
のデータと、前記プラント偏差入力の検出値のデータと
を用いることで同定することができる。
【００７８】一方、この場合、本願発明者等の知見によ
れば、第２検出手段の出力が定常的なオフセットを生じ
ていたり、前記操作量に基づいて操作するプラントへの
入力（＝アクチュエータの出力）に定常的な外乱が含ま
れているような状況では、前記基準値を一定値としてお
くと、前記プラントのモデルのパラメータの同定値が真
値に対して定常的な誤差が生じ易く、ひいては、第１検
出手段の出力もその目標値に対して定常的な誤差を生じ
ることがある。しかるに、本発明のように前記操作量に
応じて前記基準値を適宜、可変的に設定するようにする
ことで、前記プラントのモデルのパラメータの同定値の
精度を高めることが可能となり、ひいては、前記プラン
トの種々様々の挙動状態において、第１検出手段の出力
の目標値への収束制御の精度を高めることができる。
【００７９】また、本発明の第１及び第２の態様のプラ
ントの制御装置では、前記プラントのモデルは連続系
（詳しくは連続時間系）で表現することも可能である
が、前記操作量の生成をコンピュータ等により所定の制
御サイクルで行う上では、該プラントのモデルは離散系
（詳しくは離散時間系）で表したモデルであることが好
ましい（請求項２４記載の発明）。この場合、該プラン
トのモデルは、例えば各制御サイクルにおける前記プラ
ント偏差出力を、その制御サイクルよりも過去の制御サ
イクルにおけるプラント偏差入力、及び前記プラント偏
差出力により表現したモデル（自己回帰モデル）とす
る。
【００８０】尚、このように排気系のモデルを離散系の
自己回帰モデルで表したとき、このモデルの前記パラメ
ータは、該モデル中のプラント偏差入力やプラント偏差
出力の項に係る係数である。
【００８１】また、本発明の第２の態様に係わる前記入
力操作系のモデルは、該入力操作系を前記第２無駄時間
のみを有する系として表現すればよいので、該モデルを
連続系及び離散系のいずれで表現しても実質的な差異は
ない。
【００８２】また、本発明の第１及び第２の態様のプラ
ントの制御装置では、前記操作量生成手段は、前記プラ
ントのモデルに基づいて構築されたフィードバック制御
処理により前記第１検出手段の出力を前記目標値に収束
させるように前記操作量を生成する（請求項２５記載の
発明）。
【００８３】すなわち、前記推定手段が生成する前記第
１検出手段の出力の推定値を用いて前記操作量を生成す
ることは、種々様々の制御手法により行うことが可能で
あるが、前記操作量の生成を、例えばスライディングモ
ード制御等、制御対象のモデルを必要とするフィードバ
ック制御処理により行う場合、そのフィードバック制御
処理は前記プラントのモデルに基づいて構築することが
できる。
【００８４】この場合、本願発明者等の各種検討によれ
ば、前記プラントの入力としての前記プラント偏差入力
に関する前記基準値の値を一定値としていると、前記操
作量に基づき操作するプラントへの入力（＝アクチュエ
ータの出力）に定常的な外乱が含まれている場合や、前
記第２検出手段の出力が定常的なオフセットを生じてい
るような場合にあっては、第１排検出手段の出力の目標
値への収束の速応性が低下することがある。しかるに、
本発明のように前記操作量に応じて前記基準値を適宜、
可変的に設定するようにすることで、第１検出手段の出
力の目標値への収束の速応性を高めることができる。
【００８５】このように前記プラントのモデルに基づく
フィードバック制御処理により前記操作量を生成する本
発明のプラントの制御装置にあっては、より具体的に
は、前記操作量は、例えば前記プラントへの入力と前記
基準値との偏差の目標値であり、前記アクチュエータ制
御手段は、前記偏差の目標値と前記基準値とにより定ま
る目標入力に前記プラントへの入力を操作するよう前記
アクチュエータの動作を制御する（請求項２６記載の発
明）。
【００８６】このように前記操作量を前記プラント偏差
入力の目標値とし、このプラント偏差入力の目標値と前
記基準値とにより定まる目標入力にプラントへの実入力
を操作するようアクチュエータの動作を制御すること
で、前記プラントのモデルに基づく前記フィードバック
制御処理の構築が容易になると共に、前記操作量（プラ
ント偏差入力の目標値）に基づくアクチュエータの動作
制御を的確に行うことが可能となる。
【００８７】尚、このように前記アクチュエータ制御手
段によりプラントへの入力を目標入力に操作するに際し
ては、前述のようにプラントへの入力を検出する前記第
２検出手段を具備した場合（前記請求項１９、２２、２
３等に記載の発明）にあっては、該第２検出手段の出力
（プラントへの入力の検出値）を目標入力に収束させる
ようにフィードバック制御によりアクチュエータの動作
を制御することが好ましい。また、前記第２検出手段を
必ずしも必要としない場合（前記請求項１８、２０、２
１等に記載の発明）にあっては、前記第２検出手段を具
備した上で、上記と同様にフィードバック制御によりア
クチュエータの動作を制御することが好ましい。このよ
うにすることでプラントへの入力を的確に目標空燃比に
制御することができる。
【００８８】但し、前記目標入力から例えばマップ等を
用いてアクチュエータの動作量もしくはその補正量を決
定する等することで、プラントへの入力であるアクチュ
エータの出力をフィードフォワード的に目標入力に操作
することも可能である。
【００８９】また、上記のように前記プラントのモデル
に基づくフィードバック制御処理により前記操作量を生
成する本発明のプラントの制御装置にあっては、前記操
作量生成手段が行う前記フィードバック制御処理は、前
記推定手段が生成したデータにより表される前記第１検
出手段の出力の推定値と前記目標値との偏差のデータ
と、前記モデルの挙動を規定する該モデルのパラメータ
とを用いて前記操作量を生成する処理である（請求項２
７記載の発明）。
【００９０】つまり、第１検出手段の出力の推定値と前
記目標値との偏差（これは本発明のプラントの制御装置
の第１の態様では前記プラントの無駄時間後の前記プラ
ント偏差出力の推定値に相当し、第２の態様では前記合
計無駄時間後のプラント偏差出力の推定値に相当する）
のデータと、前記モデルの挙動を規定する該モデルのパ
ラメータとを用いることで、プラントの無駄時間、ある
いは該プラント及び前記入力操作系の両者の前記合計無
駄時間の影響を補償しつつ第１検出手段の出力をその目
標値に収束させるために要求される的確な前記操作量を
生成することができる。特に、前記同定手段によって前
記プラントのモデルのパラメータを同定する場合にあっ
ては、前記プラントの種々様々の挙動状態において前記
操作量を適正なものとすることができる。そして、前述
したように前記基準値を可変的に設定することで、前記
第１検出手段の出力の推定値の精度、前記プラントのモ
デルのパラメータの同定値の精度を高め、また、第１検
出手段の出力の目標値への収束制御の速応性を高めるこ
とができる。このため、第１検出手段の出力の目標値へ
の収束制御を高精度で、且つ高い速応性で良好に行うこ
とができる。
【００９１】尚、前記操作量生成手段が前記操作量を生
成するために実行する前記フィードバック制御処理（例
えばスライディングモード制御の処理）にあっては、簡
易的に前記モデルのパラメータを用いないようなアルゴ
リズムを構築することも可能である。
【００９２】前述の如く前記排気系のモデルあるいは前
記プラントのモデルに基づくフィードバック制御処理に
より前記操作量を生成する本発明の内燃機関の空燃比制
御装置（請求項８〜１０記載の発明）、あるいは本発明
のプラントの制御装置（請求項２５〜２７記載の発明）
にあっては、前記フィードバック制御処理は、スライデ
ィングモード制御の制御処理であることが好ましい（請
求項１１、２８記載の発明）。そして、特にスライディ
ングモード制御は適応スライディングモード制御である
ことが好ましい（請求項１２、２９記載の発明）。
【００９３】すなわち、スライディングモード制御は、
一般に周知のＰＩＤ制御等に比して外乱等に対する制御
の安定性が高いという特性を有する可変構造型のフィー
ドバック制御手法である。そして、適応スライディング
モード制御は、外乱等の影響を極力排除するための適応
則（適応アルゴリズム）という制御則を通常のスライデ
ィングモード制御に加味したものである。従って、この
ようなスライディングモード制御、特に好ましくは、適
応スライディングモード制御により前記操作量を生成す
ることで、本発明の内燃機関の空燃比制御装置にあって
は、第１排ガスセンサの出力の目標値への収束制御の安
定性を高めることができる。また、本発明のプラントの
制御装置にあっては、第１検出手段の出力の目標値への
収束制御の安定性を高めることができる。
【００９４】尚、前記フィードバック制御処理をスライ
ディングモード制御により行う場合、該スライディング
モード制御の処理は、前記排気系偏差入力（本発明の内
燃機関の空燃比制御装置）あるいは前記プラント偏差入
力（本発明のプラントの制御装置）の目標値を前記操作
量として生成することとなる。
【００９５】上記のように前記フィードバック制御処理
を適応スライディングモード制御の処理により行う場
合、前記操作量生成手段が前記適応スライディングモー
ド制御の制御処理により生成する前記操作量は、該適応
スライディングモード制御の適応則（適応アルゴリズ
ム）に基づく適応則成分を含んでいる。そして、この場
合、前記基準値可変設定手段は、該操作量の適応則成分
の値に応じて前記基準値を可変的に設定することが特に
好適である（請求項１３、３０記載の発明）。
【００９６】すなわち、適応スライディングモード制御
の制御処理により生成する前記操作量は、基本的には該
適応スライディングモード制御の処理で用いる切換関数
といわれる関数の値を「０」に保持する（拘束する）た
めの制御則に基づく成分（所謂、等価制御入力）と、切
換関数の値を「０」に収束させるための到達則に基づく
成分と、切換関数の値を「０」に収束させるに際しての
外乱等の影響を極力排除するための適応則に基づく成分
との総和として表される。
【００９７】尚、切換関数は、例えば制御量（これは本
発明の内燃機関の空燃比制御装置では第１排ガスセンサ
の出力であり、本発明のプラントの制御装置では第１検
出手段の出力である）と目標値との偏差の時系列データ
を成分とする線形関数等により表されるものである。ま
た、前記適応則成分は、例えば切換関数の値の積算値
（積分値）に比例させた値とする。
【００９８】そして、本願発明者等の知見によれば、本
発明の内燃機関の空燃比制御装置にあっては、上記適応
則に基づく成分（適応則成分）の値に応じて前記基準値
を可変的に設定することで、操作する空燃比に定常的に
含まれる外乱等の影響（より一般的には操作量を生成す
る上で要する各種データの真値に対する誤差の影響）を
好適に補償し、第１排ガスセンサの出力の目標値への収
束制御の精度や速応性の向上を的確に図ることができ
る。
【００９９】同様に、本発明のプラントの制御装置にあ
っては、適応則に基づく成分（適応則成分）の値に応じ
て前記基準値を可変的に設定することで、前記プラント
への入力である前記アクチュエータの出力に定常的に含
まれる外乱等の影響（より一般的には操作量を生成する
上で要する各種データの真値に対する誤差の影響）を好
適に補償し、第１検出手段の出力の目標値への収束制御
の精度や速応性の向上を的確に図ることができる。
【０１００】この場合、より具体的には、前記基準値可
変設定手段は、あらかじめ定めた所定値又は該所定値を
含む該所定値の近傍範囲に対する前記操作量の適応則成
分の値の大小関係に応じて前記基準値を増減させること
により該基準値を可変的に設定する（請求項１４、３１
記載の発明）。
【０１０１】これにより前記適応則成分の値に応じた前
記基準値の可変的な設定を適正に行うことができる。
尚、前記基準値は、適応スライディングモード制御がそ
の制御処理の基礎とする前記排気系のモデルの入力とし
ての前記排気系偏差入力（本発明の内燃機関の空燃比制
御装置）、あるいは前記プラントのモデルの入力として
の前記プラント偏差入力（本発明のプラントの制御装
置）の基準となるものである。このため、該基準値をあ
まり頻繁に変化させると、適応スライディングモード制
御により生成する前記操作量に悪影響を及ぼし、本発明
の内燃機関の空燃比制御装置に係わる前記第１排ガスセ
ンサ、あるいは本発明のプラントの制御装置に係わる第
１検出手段の出力の安定性を損なう虞がある。従って、
前記適応則成分の値に応じた基準値の可変的な設定に際
しては、前記所定値を含む該所定値の近傍範囲に対する
適応則成分の値の大小関係に応じて該基準値を増減させ
る（適応則成分の値が上記近傍範囲内に存するときには
基準値を変化させない）ことが好ましい。
【０１０２】前述の如く、前記操作量を生成するフィー
ドバック制御処理をスライディングモード制御（適応ス
ライディングモード制御を含む）により行うとき、前記
基準値可変設定手段は、前記第１排ガスセンサ（本発明
の内燃機関の空燃比制御装置）あるいは前記第１検出手
段（本発明のプラントの制御装置）の出力が安定である
か否かを逐次判断する手段を具備し、該第１排ガスセン
サあるいは第１検出手段の出力が不安定であると判断し
たとき、前記基準値を前記操作量によらずに所定値に保
持するが好ましい（請求項１５、３２記載の発明）。
【０１０３】すなわち、前記基準値は前記スライディン
グモード制御の処理により生成される前記操作量、ひい
ては前記第１排ガスセンサあるいは第１検出手段の出力
に影響を及ぼすため、該第１排ガスセンサあるいは第１
検出手段の出力が不安定であると判断される状況では、
該基準値の可変的な設定を行わず、該基準値を所定値
（例えば現状の値や、あらかじめ定めた固定値）に保持
する。これにより、本発明の内燃機関の空燃比制御装置
にあっては、第１排ガスセンサの出力がさらに不安定と
なるような不適性な操作量が生成されるような事態を回
避することができる。同様に、本発明のプラントの制御
装置にあっては、第１検出手段の出力がさらに不安定と
なるような不適性な操作量が生成されるような事態を回
避することができる。
【０１０４】このように前記第１排ガスセンサ（本発明
の内燃機関の空燃比制御装置）あるいは第１検出手段
（本発明のプラントの制御装置）の出力の安定性を判断
するとき、前記基準値可変設定手段は、前記スライディ
ングモード制御の制御処理に用いる切換関数の値に基づ
き、前記第１排ガスセンサあるいは第１検出手段の出力
が安定であるか否かの判断を行う（請求項１６、３３記
載の発明）。
【０１０５】すなわち、スライディングモード制御で
は、その処理に用いる切換関数の値を安定に「０」に収
束させることが、制御量（これは本発明の内燃機関の空
燃比制御装置では第１排ガスセンサの出力であり、本発
明のプラントの制御装置では第１検出手段の出力であ
る）を安定に目標値に収束させる上で重要な処理とな
る。従って、この切換関数の値に基づいて前記第１排ガ
スセンサあるいは第１検出手段の出力の安定性を判断す
ることができる。
【０１０６】例えば切換関数の値とその変化速度との積
（これは切換関数に関するリアプノフ関数の時間微分値
に相当する）を求めた場合、この積が正側の値であると
き切換関数の値が「０」から離間しつつある状態であ
り、また、負側の値であるとき切換関数の値が「０」に
接近しつつある状態である。従って、基本的には上記積
の値が正側の値であるか、負側の値であるかによって、
それぞれ前記第１排ガスセンサあるいは第１検出手段の
出力が不安定、安定と判断することが可能である。尚、
この他にも、切換関数の値の大きさや、その変速速度の
大きさを適当な所定値と比較する等して、前記第１排ガ
スセンサあるいは第１検出手段の出力の安定性を判断す
ることも可能である。
【０１０７】またさらに、本発明の内燃機関の空燃比制
御装置では、前記基準値可変設定手段は、前記第１排ガ
スセンサの出力が前記目標値に略収束しているか否を判
断する手段を具備し、該第１排ガスセンサの出力が前記
目標値へ未収束状態であると判断したとき、前記基準値
を前記操作量によらずに所定値に保持する（請求項１７
記載の発明）。
【０１０８】同様に、本発明のプラントの制御装置で
は、前記基準値可変設定手段は、前記第１検出手段の出
力が前記目標値に略収束しているか否を判断する手段を
具備し、該第１検出手段の出力が前記目標値へ未収束状
態であると判断したとき、前記基準値を前記操作量によ
らずに所定値に保持する（請求項３４記載の発明）。す
なわち、本発明の内燃機関の空燃比制御装置に係わる前
記第１排ガスセンサの出力、あるいは本発明のプラント
の制御装置に係わる前記第１検出手段の出力が目標値に
未収束状態であると判断される状況では、前記操作量の
生成状態が不安定なものとなり易いので、前記請求項１
５、あるいは請求項３２記載の発明の場合と同様に、前
記基準値の可変的な設定を行わず、該基準値を所定値に
保持する。
【０１０９】これにより、本発明の内燃機関の空燃比制
御装置にあっては、前記操作量の生成状態の安定性をで
きるだけ確保し、第１排ガスセンサの出力の目標値への
収束制御を安定に行うことができ、ひいては触媒装置の
所要の浄化性能を安定して確保することができる。同様
に、本発明のプラントの制御装置にあっては、前記操作
量の生成状態の安定性をできるだけ確保し、第１検出手
段の出力の目標値への収束制御を安定に行うことができ
る。
【０１１０】尚、本発明の内燃機関の空燃比制御装置に
係わる第１排ガスセンサの出力、あるいは本発明のプラ
ントの制御装置に係わる第１検出手段の出力が、目標値
に略収束しているか否かの判断は、例えば、その出力と
目標値との偏差（排気系偏差出力あるいはプラント偏差
出力）の大きさを適当な所定値と比較することで行うこ
とができる。より具体的には、該偏差の大きさが所定値
以下であるときには略収束していると判断し、該偏差の
大きさが所定値よりも大きいときには未収束状態である
と判断すればよい。
【０１１１】また、前述した本発明の内燃機関の空燃比
制御装置に関しては、前記触媒装置の最適な浄化性能を
確保する上では、前記第１排ガスセンサとしてＯ2 セン
サ（酸素濃度センサ）を用い、その出力の目標値を所定
の一定値とすることが好適である。
【０１１２】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１乃至図
２６を参照して説明する。尚、本実施形態は、本発明の
内燃機関の空燃比制御装置の一実施形態であると同時
に、本発明のプラントの制御装置の一実施形態でもあ
る。
【０１１３】図１は本実施形態の装置の全体的システム
構成を示すブロック図であり、図中、１は例えば自動車
あるいはハイブリッド車に車両の推進源（図示しない駆
動輪の駆動源）として搭載された４気筒のエンジン（内
燃機関）である。このエンジン１が各気筒毎に燃料及び
空気の混合気の燃焼により生成する排ガスは、エンジン
１の近傍で共通の排気管２（排気通路）に集合され、該
排気管２を介して大気中に放出される。そして、排気管
２には、排ガスを浄化するために、三元触媒を用いて構
成された二つの触媒装置３，４が該排気管２の上流側か
ら順に介装されている。尚、下流側の触媒装置４はこれ
を省略してもよい。また、本発明のプラントの制御装置
に対応させると、エンジン１はアクチュエータに相当す
るものである。
【０１１４】本実施形態のシステムでは、触媒装置３の
最適な浄化性能を確保するようにエンジン１の空燃比
（より正確にはエンジン１で燃焼させる燃料及び空気の
混合気の空燃比。以下、同様）を制御する。そして、こ
の制御を行うために、触媒装置３の上流側（より詳しく
はエンジン１の各気筒毎の排ガスの集合箇所）で排気管
２に設けられた第２排ガスセンサ（第２検出手段）とし
ての広域空燃比センサ５と、触媒装置３の下流側（触媒
装置４の上流側）で排気管２に設けられた第１排ガスセ
ンサ（第１検出手段）としてのＯ2 センサ（酸素濃度セ
ンサ）６と、これらのセンサ５，６の出力（検出値）等
に基づき後述の制御処理を行う制御ユニット７とを具備
している。尚、制御ユニット７には、前記広域空燃比セ
ンサ５やＯ 2 センサ６の出力の他に、エンジン１の運転
状態を検出するための図示しない回転数センサや吸気圧
センサ、冷却水温センサ等、各種のセンサの出力が与え
られる。
【０１１５】広域空燃比センサ５は、Ｏ2 センサを用い
て構成されたものであり、触媒装置３に進入する排ガス
をエンジン１での燃焼により生成した混合気の空燃比
（これは触媒装置３に進入する排ガス中の酸素濃度によ
り把握される）に応じたレベルの出力を生成する。この
場合、広域空燃比センサ５（以下、ＬＡＦセンサ５と称
する）は、該センサ５を構成するＯ2 センサの出力から
図示しないリニアライザ等の検出回路によって、エンジ
ン１で燃焼した混合気の空燃比の広範囲にわたって、そ
れに比例したレベルの出力KACT、すなわち、該空燃比の
検出値を表す出力KACTを生成するものである。このよう
なＬＡＦセンサ５は本願出願人が特開平４−３６９４７
１号公報にて詳細に開示しているので、ここではさらな
る説明を省略する。
【０１１６】また、触媒装置３の下流側のＯ2 センサ６
は、触媒装置３を通過した排ガス中の酸素濃度に応じた
レベルの出力VO2/OUT 、すなわち、該排ガス中の酸素濃
度の検出値を表す出力VO2/OUT を通常的なＯ2 センサと
同様に生成する。このＯ2 センサ６の出力VO2/OUT は、
図２に示すように、触媒装置３を通過した排ガスの酸素
濃度により把握される空燃比が理論空燃比近傍の範囲Δ
に存するような状態で、該排ガスの酸素濃度にほぼ比例
した高感度な変化を生じるものとなる。
【０１１７】制御ユニット７はマイクロコンピュータを
用いて構成されたものであり、エンジン１の目標空燃比
KCMD（これはＬＡＦセンサ５の出力KACTの目標値でもあ
る）を逐次生成するための処理を所定の制御サイクルで
実行する制御ユニット７ａ（以下、排気側制御ユニット
７ａという）と、上記目標空燃比KCMDにエンジン１の空
燃比を操作するための処理を所定の制御サイクルで実行
する制御ユニット７ｂ（以下、機関側制御ユニット７ｂ
という）とに大別される。この場合、機関側制御ユニッ
ト７ｂは、本発明の内燃機関の空燃比制御手段に対応さ
せると、機関制御手段に相当し、また、本発明のプラン
トの制御装置に対応させると、アクチュエータ制御手段
に相当するものである。
【０１１８】この場合、排気側制御ユニット７ａで生成
する目標空燃比KCMDは、基本的には前記Ｏ2 センサ６の
出力（酸素濃度の検出値）を所定の目標値（一定値）に
整定させるために要求されるエンジン１の空燃比であ
る。そして、排気側制御ユニット７ａがこの目標空燃比
KCMDを生成するために実行する処理の制御サイクルは、
本実施形態では触媒装置３を含む後述の排気系Ｅが有す
る比較的長い無駄時間や演算負荷等を考慮し、一定周期
（例えば３０〜１００ms）としている。
【０１１９】一方、機関側制御ユニット７ｂによるエン
ジン１の空燃比の操作処理（より具体的にはエンジン１
の燃料供給量を調整する処理）は、エンジン１の回転数
に同期させる必要があることから、該機関側制御ユニッ
ト７ｂが実行する処理の制御サイクルは、エンジン１の
クランク角周期（所謂ＴＤＣ）に同期した周期とされて
いる。そして、機関側制御ユニット７ｂは、ＬＡＦセン
サ５やＯ2 センサ６等の各種センサの出力データの読み
込みもクランク角周期（ＴＤＣ）に同期した制御サイク
ルで行うようにしている。
【０１２０】尚、排気側制御ユニット７ａの制御サイク
ルである前記一定周期は、前記クランク角周期（ＴＤ
Ｃ）よりも長いものとされている。
【０１２１】前記機関側制御ユニット７ｂは、その機能
的構成として、エンジン１への基本燃料噴射量Ｔimを求
める基本燃料噴射量算出部８と、基本燃料噴射量Ｔimを
補正するための第１補正係数KTOTAL及び第２補正係数KC
MDM をそれぞれ求める第１補正係数算出部９及び第２補
正係数算出部１０とを具備する。
【０１２２】前記基本燃料噴射量算出部８は、エンジン
１の回転数NEと吸気圧PBとから、それらに応じたエンジ
ン１の基準の燃料噴射量（燃料供給量）をあらかじめ設
定されたマップを用いて求め、その基準の燃料噴射量を
エンジン１の図示しないスロットル弁の有効開口面積に
応じて補正することで基本燃料噴射量Ｔimを算出するも
のである。
【０１２３】また、第１補正係数算出部９が求める第１
補正係数KTOTALは、エンジン１の排気還流率（エンジン
１の吸入空気中に含まれる排ガスの割合）や、エンジン
１の図示しないキャニスタのパージ時にエンジン１に供
給される燃料のパージ量、エンジン１の冷却水温、吸気
温等を考慮して前記基本燃料噴射量Ｔimを補正するため
のものである。
【０１２４】また、第２補正係数算出部１０が求める第
２補正係数KCMDM は、排気側制御ユニット７ａが後述の
如く生成する目標空燃比KCMDに対応してエンジン１へ流
入する燃料の冷却効果による吸入空気の充填効率を考慮
して基本燃料噴射量Ｔimを補正するためのものである。
【０１２５】これらの第１補正係数KTOTAL及び第２補正
係数KCMDM による基本燃料噴射量Ｔimの補正は、第１補
正係数KTOTAL及び第２補正係数KCMDM を基本燃料噴射量
Ｔimに乗算することで行われ、この補正によりエンジン
１の要求燃料噴射量Ｔcyl が得られる。
【０１２６】尚、前記基本燃料噴射量Ｔimや、第１補正
係数KTOTAL、第２補正係数KCMDM のより具体的な算出手
法は、特開平５−７９３７４号公報等に本願出願人が開
示しているので、ここでは詳細な説明を省略する。
【０１２７】機関側制御ユニット７ｂは、上記の機能的
構成の他、さらに、排気側制御ユニット７ａが逐次生成
する目標空燃比KCMDにＬＡＦセンサ５の出力KACT（空燃
比の検出値）を収束させるようにフィードバック制御に
よりエンジン１の燃料噴射量を調整するフィードバック
制御部１４を備えている。
【０１２８】このフィードバック制御部１４は、本実施
形態では、エンジン１の各気筒の全体的な空燃比をフィ
ードバック制御する大局的フィードバック制御部１５
と、エンジン１の各気筒毎の空燃比をフィードバック制
御する局所的フィードバック制御部１６とに分別され
る。
【０１２９】前記大局的フィードバック制御部１５は、
ＬＡＦセンサ５の出力KACTを前記目標空燃比KCMDに収束
させるように前記要求燃料噴射量Ｔcyl を補正する（要
求燃料噴射量Ｔcyl に乗算する）フィードバック補正係
数KFB を逐次求めるものである。
【０１３０】この大局的フィードバック制御部１５は、
ＬＡＦセンサ５の出力KACTと目標空燃比KCMDとの偏差に
応じて周知のＰＩＤ制御を用いて前記フィードバック補
正係数KFB としてのフィードバック操作量KLAFを生成す
るＰＩＤ制御器１７と、ＬＡＦセンサ５の出力KACTと目
標空燃比KCMDとからエンジン１の運転状態の変化や特性
変化等を考慮して前記フィードバック補正係数KFB を規
定するフィードバック操作量KSTRを適応的に求める適応
制御器１８（図ではＳＴＲと称している）とをそれぞれ
独立的に具備している。
【０１３１】ここで、本実施形態では、前記ＰＩＤ制御
器１７が生成するフィードバック操作量KLAFは、ＬＡＦ
センサ５の出力KACT（空燃比の検出値）が目標空燃比KC
MDに一致している状態で「１」となり、該操作量KLAFを
そのまま前記フィードバック補正係数KFB として使用で
きるようになっている。一方、適応制御器１８が生成す
るフィードバック操作量KSTRはＬＡＦセンサ５の出力KA
CTが目標空燃比KCMDに一致する状態で「目標空燃比KCM
D」となるものである。このため、該フィードバック操
作量KSTRを除算処理部１９で目標空燃比KCMDにより除算
してなるフィードバック操作量kstr（＝KSTR／KCMD）が
前記フィードバック補正係数KFB として使用できるよう
になっている。
【０１３２】そして、大局的フィードバック制御部１５
は、ＰＩＤ制御器１７により生成されるフィードバック
操作量KLAFと、適応制御器１８が生成するフィードバッ
ク操作量KSTRを目標空燃比KCMDにより除算してなるフィ
ードバック操作量kstrとを切換部２０で適宜、択一的に
選択する。さらに、その選択したいずれか一方のフィー
ドバック操作量KLAF又はkstrを前記フィードバック補正
係数KFB として使用し、該補正係数KFB を前記要求燃料
噴射量Ｔcyl に乗算することにより該要求燃料噴射量Ｔ
cyl を補正する。尚、かかる大局的フィードバック制御
部１５（特に適応制御器１８）については後にさらに詳
細に説明する。
【０１３３】前記局所的フィードバック制御部１６は、
ＬＡＦセンサ５の出力KACTから各気筒毎の実空燃比#nA/
F (n=1,2,3,4) を推定するオブザーバ２１と、このオブ
ザーバ２１により推定された各気筒毎の実空燃比#nA/F
から各気筒毎の空燃比のばらつきを解消するよう、ＰＩ
Ｄ制御を用いて各気筒毎の燃料噴射量のフィードバック
補正係数#nKLAFをそれぞれ求める複数（気筒数個）のＰ
ＩＤ制御器２２とを具備する。
【０１３４】ここで、オブザーバ２１は、それを簡単に
説明すると、各気筒毎の実空燃比#nA/F の推定を次のよ
うに行うものである。すなわち、エンジン１からＬＡＦ
センサ５の箇所（各気筒毎の排ガスの集合部）にかけて
の系を、エンジン１の各気筒毎の実空燃比#nA/F からＬ
ＡＦセンサ５で検出される空燃比を生成する系と考え、
これを、ＬＡＦセンサ５の検出応答遅れ（例えば一次遅
れ）や、ＬＡＦセンサ５で検出される空燃比に対するエ
ンジン１の各気筒毎の空燃比の時間的寄与度を考慮して
モデル化する。そして、そのモデルの基で、ＬＡＦセン
サ５の出力KACTから、逆算的に各気筒毎の実空燃比#nA/
F を推定する。
【０１３５】尚、このようなオブザーバ２１は、本願出
願人が例えば特開平７−８３０９４号公報に詳細に開示
しているので、ここでは、さらなる説明を省略する。
【０１３６】また、局所的フィードバック制御部１６の
各ＰＩＤ制御器２２は、ＬＡＦセンサ５の出力KACTを、
機関側制御ユニット７ｂにおける前回の制御サイクルで
各ＰＩＤ制御器２２により求められたフィードバック補
正係数#nKLAFの全気筒についての平均値により除算して
なる値を各気筒の空燃比の目標値とする。そして、その
目標値とオブザーバ２１により求められた各気筒毎の実
空燃比#nA/F の推定値との偏差が解消するように、今回
の制御サイクルにおける、各気筒毎のフィードバック補
正係数#nKLAFを求める。
【０１３７】さらに、局所的フィードバック制御部１６
は、前記要求燃料噴射量Ｔcyl に大局的フィードバック
制御部１５のフィードバック補正係数KFB を乗算してな
る値に、各気筒毎のフィードバック補正係数#nKLAFを乗
算することで、各気筒の出力燃料噴射量#nＴout(n=1,2,
3,4)を求める。
【０１３８】このようにして求められる各気筒の出力燃
料噴射量#nＴout は、機関側制御ユニット７ｂに備えた
各気筒毎の付着補正部２３により吸気管の壁面付着を考
慮した補正が各気筒毎になされた後、エンジン１の図示
しない燃料噴射装置に与えられ、その付着補正がなされ
た出力燃料噴射量#nＴout で、エンジン１の各気筒への
燃料噴射が行われるようになっている。
【０１３９】尚、上記付着補正については、本願出願人
が例えば特開平８−２１２７３号公報に詳細に開示して
いるので、ここではさらなる説明を省略する。また、図
１において、参照符号２４を付したセンサ出力選択処理
部は、前記オブザーバ２１による各気筒毎の実空燃比#n
A/F の推定に適したＬＡＦセンサ５の出力KACTをエンジ
ン１の運転状態に応じて選択するもので、これについて
は、本願出願人が特開平７−２５９４８８号公報にて詳
細に開示しているので、ここではさらなる説明を省略す
る。
【０１４０】一方、前記排気側制御ユニット７ａは、そ
の主たる機能的構成として、機関側制御ユニット７ｂを
介して与えられるＬＡＦセンサ５の出力KACTのデータ及
びＯ 2 センサ６の出力VO2/OUT のデータを用いて目標空
燃比KCMDを排気側制御ユニット７ａの制御サイクルで逐
次生成する目標空燃比生成処理部２８を具備する。
【０１４１】この目標空燃比生成処理部２８は、図３に
示す如く、エンジン１の空燃比に対する基準値FLAF/BAS
E （以下、空燃比基準値FLAF/BASE という。これは前記
ＬＡＦセンサ５の出力KACTに対する基準値でもある）を
逐次可変的に設定する基準値設定部１１（基準値可変設
定手段）と、ＬＡＦセンサ５の出力KACT（空燃比の検出
値）と該空燃比基準値FLAF/BASE との偏差kact（＝KACT
−FLAF/BASE ）を求める減算処理部１２と、Ｏ2 センサ
６の出力VO2/OUT とこれに対する目標値VO2/TARGETとの
偏差VO2 （＝VO2/OUT −VO2/TARGET）を求める減算処理
部１３とを備えている。この場合、本実施形態ではＯ2
センサ６の出力VO2/OUT がある所定の一定値に整定する
ような状態で、触媒装置３の経時劣化等によらずに該触
媒装置３の最適な浄化性能が得られることから、Ｏ2 セ
ンサ６の出力VO2/OUT の目標値VO2/TARGETは上記所定の
一定値（固定値）とされている（図２参照）。
【０１４２】尚、以下の説明において、前記減算処理部
１２，１３がそれぞれ求める偏差kact，VO2 をそれぞれ
ＬＡＦセンサ５の偏差出力kact及びＯ2 センサ６の偏差
出力VO2 と称する。
【０１４３】排気側制御ユニット７ａの目標空燃比生成
処理部２８はさらに、前記ＬＡＦセンサ５の偏差出力ka
ct及びＯ2 センサ６の偏差出力VO2 のデータを用いて、
Ｏ2センサ６の出力VO2/OUT をその目標値VO2/TARGETに
収束させる（偏差出力VO2 を「０」に収束させる）よう
にエンジン１の空燃比を操作するための操作量ｕslを逐
次生成する操作量生成部２９（操作量生成手段）と、こ
の操作量ｕslを所定の許容範囲内の値に制限するリミッ
ト処理を該操作量ｕslに施してなる操作量kcmdを生成す
るリミッタ３０（リミット処理手段）と、該リミッタ３
０が生成した操作量kcmdに前記基準値設定部１１で設定
された前記空燃比基準値FLAF/BASE を加算する加算処理
部３１とを備えている。
【０１４４】この場合、本実施形態では、前記操作量生
成部２９が後述の如く生成する操作量ｕslは、Ｏ2 セン
サ６の出力VO2/OUT をその目標値VO2/TARGETに収束させ
る上で要求されるエンジン１の実際の空燃比（ＬＡＦセ
ンサ５で検出される空燃比）と前記空燃比基準値FLAF/B
ASE との偏差の目標値を表すものである。従って、基本
的には、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT をその目標値VO2/
TARGETに収束させるためには、この操作量ｕsl（以下、
要求偏差空燃比ｕslという）に前記空燃比基準値FLAF/B
ASE を加算したものを前記目標空燃比KCMDとして生成す
ればよい。
【０１４５】しかるに、操作量生成部２９が生成する要
求偏差空燃比ｕslは、外乱等の影響で比較的大きな変動
を生じることもある。そして、このような要求偏差空燃
比ｕslに対応して定まる目標空燃比（＝ｕsl＋FLAF/BAS
E ）にエンジン１の実際の空燃比（ＬＡＦセンサ５の出
力）を操作すると、エンジン１の運転状態が不安定にな
る虞がある。
【０１４６】このような不都合を回避するため、目標空
燃比生成処理部２８は、前記リミッタ３０によって前記
要求偏差空燃比ｕslにリミット処理を施すことで、その
値を所定の許容範囲内に制限してなる前記操作量kcmdを
生成するようにしている。
【０１４７】ここで、リミッタ３０が行うリミット処理
は、前記要求偏差空燃比ｕslの値が所定の許容範囲内に
存する状態（通常的な状態）では、該要求偏差空燃比ｕ
slをそのまま前記操作量kcmdとして設定し、また、要求
偏差空燃比ｕslの値が許容範囲から該許容範囲の上限値
側あるいは下限値側に逸脱したときには、それぞれ前記
操作量kcmdを強制的に該許容範囲の上限値、下限値に設
定する処理である。
【０１４８】そして、目標空燃比生成処理部２８は、こ
のように要求偏差空燃比ｕslにリミット処理を施してな
る操作量kcmd（以下、指令偏差空燃比kcmdという）に、
前記加算処理部３１で前記空燃比基準値FLAF/BASE を加
算することで前記目標空燃比KCMD、すなわち、前記機関
側制御ユニット７ａにエンジン１の空燃比の指令値とし
て与える目標空燃比KCMD（＝kcmd＋FLAF/BASE ）を生成
するようにしている。
【０１４９】前記操作量生成部２９をさらに説明する。
この操作量生成部２９は、排気管２のＬＡＦセンサ５の
箇所（触媒装置３の上流側）からＯ2 センサ６の箇所
（触媒装置３の下流側）にかけての触媒装置３を含む排
気系（図１で参照符号Ｅを付した部分。以下、対象排気
系Ｅという）が有する無駄時間や、前記エンジン１及び
機関側制御ユニット７ｂが有する無駄時間、前記対象排
気系Ｅの挙動変化等を考慮しつつ、フィードバック制御
の一手法である適応スライディングモード制御を用い
て、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT をその目標値VO2/TARG
ETに収束させる（Ｏ 2 センサ６の偏差出力VO2 を「０」
に収束させる）ために対象排気系Ｅに与えるべき制御入
力としての前記要求偏差空燃比ｕslを排気側制御ユニッ
ト７ａの制御サイクルで逐次生成するものである。尚、
前記対象排気系Ｅは、本発明のプラントの制御装置に対
応させると、プラントに相当するものである。
【０１５０】このような要求偏差空燃比ｕslの生成処理
を行うために、本実施形態では、前記対象排気系Ｅを、
エンジン１で燃焼した混合気（触媒装置３に進入する排
ガスを燃焼により生成した混合気）の実際の空燃比と前
記空燃比基準値FLAF/BASE との偏差に相当する前記ＬＡ
Ｆセンサ５の偏差出力kactから無駄時間及び応答遅れを
有してＯ2 センサ６の偏差出力VO2 を生成する系と見な
し、その挙動をあらかじめモデル化する。またさらに、
本実施形態では前記エンジン１及び機関側制御ユニット
７ｂから成る系（以下、この系を空燃比操作系と称す
る）を、前記目標空燃比KCMDと前記空燃比基準値FLAF/B
ASE との偏差（＝KCMD−FLAF/BASE ）である前記指令偏
差空燃比kcmd（これは通常的には前記要求偏差空燃比ｕ
slに一致する）から無駄時間を有してＬＡＦセンサ５の
偏差出力kactを生成する系、すなわち各時点のＬＡＦセ
ンサ５の偏差出力kactが空燃比操作系の無駄時間前の指
令偏差空燃比kcmdに一致する系と見なし、その挙動をあ
らかじめモデル化する。
【０１５１】この場合、本実施形態では、対象排気系Ｅ
の挙動を表現するモデル（以下、排気系モデルという）
は、次式（１）の如く離散時間系のモデル（より詳しく
は対象排気系Ｅの入力である偏差出力kactに無駄時間を
有する自己回帰モデル）により表現する。
【０１５２】
【数１】
【０１５３】ここで、上式（１）において、「ｋ」は排
気側制御ユニット７ａの離散時間的な制御サイクルの番
数を示し（以下、同様）、「d1」は対象排気系Ｅに存す
る無駄時間を制御サイクル数で表したものである。この
場合、対象排気系Ｅの無駄時間（ＬＡＦセンサ５が検出
する各時点の空燃比がＯ2 センサ６の出力VO2/OUT に反
映されるようになるまでに要する時間）は、排気側制御
ユニット７ａの制御サイクルの周期（一定周期）を３０
〜１００ｍｓとしたとき、一般的には、３〜１０制御サ
イクル分の時間（d1＝３〜１０）である。そして、本実
施形態では、式（１）により表した排気系モデルにおけ
る無駄時間d1の値として、対象排気系Ｅの実際の無駄時
間と等しいか、もしくはそれよりも若干長いものにあら
かじめ設定した所定の一定値（本実施形態では例えばd1
＝７）を用いる。
【０１５４】また、式（１）の右辺第１項及び第２項は
それぞれ対象排気系Ｅの応答遅れに対応するもので、第
１項は１次目の自己回帰項、第２項は２次目の自己回帰
項である。そして、「a1」、「a2」はそれぞれ１次目の
自己回帰項のゲイン係数、２次目の自己回帰項のゲイン
係数である。これらのゲイン係数a1，a2は別の言い方を
すれば、排気系モデルにおけるＯ2 センサ６の偏差出力
VO2 に係る係数である。
【０１５５】さらに、式（１）の右辺第３項は対象排気
系Ｅの入力としてのＬＡＦセンサ５の偏差出力kactを対
象排気系Ｅの無駄時間d1を含めて表現するものであり、
「b1」はその入力（＝ＬＡＦセンサ５の偏差出力kact）
に係るゲイン係数である。これらのゲイン係数a1，a2，
b1は排気系モデルの挙動を規定する上である値に設定
（同定）すべきパラメータであり、本実施形態では後述
の同定器によって逐次同定するものである。
【０１５６】このように式（１）により離散時間系で表
現した排気系モデルは、それを言葉で表現すれば、排気
側制御ユニット７ａの各制御サイクルにおける対象排気
系Ｅの出力としての前記Ｏ2 センサ６の偏差出力VO2(k+
1)を、該制御サイクルよりも過去の制御サイクルにおけ
る複数（本実施形態では二つ）の偏差出力VO2(k)，VO2
(k-1)とＬＡＦセンサ５の偏差出力kact(k-d1)とにより
表したものである。
【０１５７】一方、エンジン１及び機関側制御ユニット
７ｂからなる前記空燃比操作系のモデル（以下、空燃比
操作系モデルという）は、次式（２）の如く離散時間系
のモデルにより表現する。
【０１５８】
【数２】
【０１５９】ここで、式（２）において、「d2」は空燃
比操作系の無駄時間を排気側制御ユニット７ａの制御サ
イクル数で表したものである。この場合、空燃比操作系
の無駄時間（各時点の目標空燃比KCMDもしくは指令偏差
空燃比kcmdがＬＡＦセンサ５の出力KACTもしくは偏差出
力kactに反映されるようになるまでに要する時間）は、
エンジン１の回転数NEによって変化し、エンジン１の回
転数が低くなる程、長くなる。そして、本実施形態で
は、式（２）により表した空燃比操作系モデルにおける
無駄時間d2の値としては、上記のような空燃比操作系の
無駄時間の特性を考慮し、例えばエンジン１のアイドリ
ング回転数において実際の空燃比操作系が有する無駄時
間（これは、エンジン１の任意の回転数において空燃比
操作系が採り得る最大側の無駄時間である）と等しい
か、もしくはそれよりも若干長いものにあらかじめ設定
した所定の一定値（本実施形態では例えばd2＝３）を用
いる。
【０１６０】このように式（２）により表現した空燃比
操作系モデルは、排気側制御ユニット７ａの各制御サイ
クルにおけるＬＡＦセンサ５の偏差出力kact(k) が空燃
比操作系の無駄時間d2前の前記指令偏差空燃比kcmd(k-d
2)に一致するとして、該偏差出力kact(k) を指令偏差空
燃比kcmd(k-d2)により表したものである。
【０１６１】尚、空燃比操作系には、実際には、無駄時
間の他、エンジン１の応答遅れも含まれるのであるが、
目標空燃比KCMDもしくは指令偏差空燃比kcmdに対するＬ
ＡＦセンサ５の出力KACTもしくは偏差出力kactの応答遅
れは、基本的には前記機関側制御ユニット７ｂのフィー
ドバック制御部１４（特に適応制御器１８）によって補
償されるため、排気側制御ユニット７ａの操作量生成部
２９から見た空燃比操作系では、エンジン１の応答遅れ
を考慮せずとも支障はない。
【０１６２】前記操作量生成部２９は、式（１）及び式
（２）によりそれぞれ表現した排気系モデル及び空燃比
操作系モデルに基づいて構築された処理を排気側制御ユ
ニット７ａの制御サイクルで行って、前記Ｏ2 センサ６
の出力VO2/OUT をその目標値VO2/TARGETに収束させるた
めに対象排気系Ｅに与えるべき入力としての前記要求操
作量ｕslを逐次生成するものである。そして、この要求
操作量ｕslを生成するために図３に示したような機能的
構成を具備している。
【０１６３】すなわち、操作量生成部２９は、ＬＡＦセ
ンサ５の偏差出力kact及びＯ2 センサ６の偏差出力VO2
のデータを用いて、前記排気系モデル（式（１））の設
定すべきパラメータである前記ゲイン係数a1，a2，b1の
値を制御サイクル毎に逐次同定する同定器２５（同定手
段）を備える。また、該操作量生成部２９は、ＬＡＦセ
ンサ５の偏差出力kactのデータと、Ｏ2 センサ６の偏差
出力VO2 のデータと、以下に述べるスライディングモー
ド制御器２７が過去に求めた要求偏差空燃比ｕslに前記
リミッタ３０でリミット処理を施してなる前記指令偏差
空燃比kcmd（通常的にはkcmd＝ｕslである）のデータ
と、前記同定器２５により算出された前記ゲイン係数a
1，a2，b1の同定値a1ハット，a2ハット，b1ハット（以
下、同定ゲイン係数a1ハット，a2ハット，b1ハットとい
う）とを用いて、対象排気系Ｅの無駄時間d1及び空燃比
操作系の無駄時間d2を合わせた合計無駄時間ｄ（＝d1＋
d2）後のＯ2 センサ６の偏差出力VO2 の推定値VO2 バー
（以下、推定偏差出力VO2 バーという）を制御サイクル
毎に逐次求める推定器２６（推定手段）を備える。さら
に操作量生成部２９は、推定器２６により求められたＯ
2 センサ６の推定偏差出力VO2 バーのデータと、前記同
定ゲイン係数a1ハット，a2ハット，b1ハットとを用いて
適応スライディングモード制御により前記要求偏差空燃
比ｕslを制御サイクル毎に逐次算出するスライディング
モード制御器２７を備える。
【０１６４】これらの同定器２５、推定器２６及びスラ
イディングモード制御器２７による演算処理のアルゴリ
ズムは以下のように構築されている。
【０１６５】まず、前記同定器２５は、前記式（１）に
より表現した排気系モデルの実際の対象排気系Ｅに対す
るモデル化誤差を極力小さくするように前記ゲイン係数
a1，a2，b1の値をリアルタイムで逐次同定するものであ
り、その同定処理を次のように行う。
【０１６６】すなわち、同定器２５は、排気側制御ユニ
ット７ａの制御サイクル毎に、まず、今現在設定されて
いる排気系モデルの同定ゲイン係数a1ハット，a2ハッ
ト，b1ハット、すなわち前回の制御サイクルで決定した
同定ゲイン係数a1(k-1) ハット，a2(k-1) ハット，b1(k
-1) ハットの値と、ＬＡＦセンサ５の偏差出力kact及び
Ｏ2 センサ６の偏差出力VO2 の過去に得られたデータと
を用いて、次式（３）により排気系モデル上でのＯ2 セ
ンサ６の偏差出力VO2 （排気系モデルの出力）の値VO2
(k)ハット（以下、同定偏差出力VO2(k)ハットという）
を求める。
【０１６７】
【数３】
【０１６８】この式（３）は、排気系モデルを表す前記
式（１）を１制御サイクル分、過去側にシフトし、ゲイ
ン係数a1，a2，b1を同定ゲイン係数a1ハット(k-1) ，a2
ハット(k-1) ，b1ハット(k-1) で置き換えたものであ
る。また、式（３）の第３項で用いる対象排気系Ｅの無
駄時間d1の値は、前述の如く設定した一定値（本実施形
態ではd1＝７）を用いる。
【０１６９】ここで、次式（４），（５）で定義される
ベクトルΘ及びξを導入すると（式（４），（５）中の
添え字「Ｔ」は転置を意味する。以下同様。）、
【０１７０】
【数４】
【０１７１】
【数５】
【０１７２】前記式（３）は、次式（６）により表され
る。
【０１７３】
【数６】
【０１７４】さらに同定器２５は、前記式（３）あるい
は式（６）により求められるＯ2 センサ６の同定偏差出
力VO2 ハットと今現在のＯ2 センサ６の偏差出力VO2 と
の偏差id/eを排気系モデルの実際の対象排気系Ｅに対す
るモデル化誤差を表すものとして次式（７）により求め
る（以下、偏差id/eを同定誤差id/eという）。
【０１７５】
【数７】
【０１７６】そして、同定器２５は、上記同定誤差id/e
を最小にするように新たな同定ゲイン係数a1(k) ハッ
ト，a2(k) ハット，b1(k) ハット、換言すれば、これら
の同定ゲイン係数を要素とする新たな前記ベクトルΘ
(k) （以下、このベクトルを同定ゲイン係数ベクトルΘ
という）を求めるもので、その算出を、次式（８）によ
り行う。すなわち、同定器２５は、前回の制御サイクル
で決定した同定ゲイン係数a1ハット(k-1) ，a2ハット(k
-1) ，b1ハット(k-1) を、同定誤差id/eに比例させた量
だけ変化させることで新たな同定ゲイン係数a1(k) ハッ
ト，a2(k) ハット，b1(k) ハットを求める。
【０１７７】
【数８】
【０１７８】ここで、式（８）中の「Ｋθ」は次式
（９）により決定される三次のベクトル（各同定ゲイン
係数a1ハット，a2ハット，b1ハットの同定誤差id/eに応
じた変化度合いを規定するゲイン係数ベクトル）であ
る。
【０１７９】
【数９】
【０１８０】また、上式（９）中の「Ｐ」は次式（１
０）の漸化式により決定される三次の正方行列である。
【０１８１】
【数１０】
【０１８２】尚、式（１０）中の「λ1 」、「λ2 」は
０＜λ1 ≦１及び０≦λ2 ＜２の条件を満たすように設
定され、また、「Ｐ」の初期値Ｐ(0) は、その各対角成
分を正の数とする対角行列である。
【０１８３】この場合、式（１０）中の「λ1 」、「λ
2 」の設定の仕方によって、固定ゲイン法、漸減ゲイン
法、重み付き最小二乗法、最小二乗法、固定トレース法
等、各種の具体的なアルゴリズムが構成され、本実施形
態では、例えば最小二乗法（この場合、λ1 ＝λ2 ＝
１）を採用している。
【０１８４】本実施形態における同定器２５は基本的に
は前述のようなアルゴリズム（演算処理）によって、前
記同定誤差id/eを最小化するように排気系モデルの前記
同定ゲイン係数a1ハット，a2ハット，b1ハットを制御サ
イクル毎に逐次求める。このような処理によって、実際
の対象排気系Ｅに適合した同定ゲイン係数a1ハット，a2
ハット，b1ハットが逐次得られる。
【０１８５】以上説明した演算処理が同定器２５による
基本的な処理内容である。尚、本実施形態では、同定器
２５は、同定ゲイン係数a1ハット，a2ハット，b1ハット
を求めるに際して、それらの値の制限処理等、付加的な
処理も行うのであるが、これらについては後述する。
【０１８６】次に、前記推定器２６は、後に詳細を説明
するスライディングモード制御器２７による要求偏差空
燃比ｕslの算出処理に際しての対象排気系Ｅの無駄時間
d1及び前記空燃比操作系の無駄時間d2の影響を補償する
ために、前記合計無駄時間ｄ（＝d1＋d2）後のＯ2 セン
サ６の偏差出力VO2 の推定値である前記推定偏差出力VO
2 バーを制御サイクル毎に逐次求めるものである。その
推定処理のアルゴリズムは次のように構築されている。
尚、この推定器２６の詳細は特願平１０−１３０８６４
号にて本願出願人が説明しているので、ここでは、概略
を説明する。
【０１８７】まず、排気系モデルを表す前記式（１）
に、空燃比操作系モデルを表す式（２）を適用すると、
式（１）は次式（１１）に書き換えることができる。
【０１８８】
【数１１】
【０１８９】この式（１１）は、対象排気系Ｅ及び空燃
比操作系を合わせた系を、前記指令偏差空燃比kcmdから
対象排気系Ｅ及び空燃比操作系の両者の無駄時間と対象
排気系Ｅの応答遅れとを有してＯ2 センサ６の偏差出力
VO2 を生成する系と見なして、離散時間系のモデルで表
現したものである。
【０１９０】そして、この式（１１）を用いることで、
各制御サイクルにおける前記合計無駄時間ｄ後のＯ2 セ
ンサ６の偏差出力VO2(k+d)の推定値である前記推定偏差
出力VO2(k+d)バーは、Ｏ2 センサ６の偏差出力VO2 の時
系列データVO2(k)及びVO2(k-1)と、前記指令偏差空燃比
kcmd（＝KCMD−FLAF/BASE ）の過去値の時系列データkc
md(k-j) （ｊ＝1,2,…,d）とを用いて次式（１２）によ
り表される。
【０１９１】
【数１２】
【０１９２】ここで、式（１２）において、α1 ，α2
は、それぞれ同式（１２）中のただし書きで定義した行
列Ａの巾乗Ａd （ｄ：合計無駄時間）の第１行第１列成
分、第１行第２列成分である。また、βj （j=1,2,…,
d）は、それぞれ行列Ａの巾乗Ａj-1 （j=1,2,…,d）と
同式（１２）中のただし書きで定義したベクトルＢとの
積Ａj-1 ・Ｂの第１行成分である。
【０１９３】さらに、式（１２）中の指令偏差空燃比kc
mdの過去値の時系列データkcmd(k-j) （ｊ＝1,2,…,d）
のうち、現在から空燃比操作系の無駄時間d2以前の指令
偏差空燃比kcmdの過去値の時系列データkcmd(k-d2)，kc
md(k-d2-1)，…，kcmd(k-d)は前記式（２）（空燃比操
作系のモデル）に基づいて、それぞれ、ＬＡＦセンサ５
の偏差出力kactの現在以前に得られるデータkact(k) ，
kact(k-1) ，…，kact(k-d+d2)に置き換えることができ
る。そして、この置き換えを行うことで、次式（１３）
が得られる。
【０１９４】
【数１３】
【０１９５】この式（１３）が本実施形態において、推
定器２６が前記推定偏差出力VO2(k+d)バーを算出するた
めの基本式である。つまり、本実施形態では、推定器２
６は、制御サイクル毎に、Ｏ2 センサ６の偏差出力VO2
の時系列データVO2(k)及びVO2(k-1)と、後述するスライ
ディングモード制御器２７が生成する要求偏差空燃比ｕ
slにリミット処理を施してなる指令偏差空燃比kcmdの過
去値のデータkcmd(k-j) （ｊ＝1,…,d2-1 ）と、ＬＡＦ
センサ５の偏差出力kactの時系列データkact(k-i) （i
＝０，…，d1）とを用いて式（１３）の演算を行うこと
によって、Ｏ2センサ６の推定偏差出力VO2(k+d)バーを
求める。
【０１９６】この場合、本実施形態では、式（１３）に
より推定偏差出力VO2(k+d)バーを算出するために必要と
なる係数α1 ，α2 及びβj （j=1,2,…,d）の値は、基
本的には、前記ゲイン係数a1，a2，b1（これらは式（１
２）のただし書きで定義した行列Ａ及びベクトルＢの成
分である）の同定値である前記同定ゲイン係数a1ハッ
ト，a2ハット，b1ハットを用いて算出する。また、式
（１３）の演算で必要となる無駄時間d1，d2の値は、前
述の如く設定した値を用いる。
【０１９７】尚、推定偏差出力VO2(k+d)バーは、ＬＡＦ
センサ５の偏差出力kactのデータを使用せずに、式（１
２）の演算により求めるようにしてもよい。この場合に
は、Ｏ2 センサ６の推定偏差出力VO2(k+d)バーは、Ｏ2
センサ６の偏差出力VO2 の時系列データVO2(k)及びVO2
(k-1)と、指令偏差空燃比kcmdの時系列データkcmd(k-j)
（j=1,2,…,d）と、前記同定ゲイン係数a1ハット，a2
ハット，b1ハットにより定まる係数α1 ，α2 及びβj
（j=1,2,…,d）の値とを用いて推定偏差出力VO2(k+d)バ
ーを求めることとなる。但し、推定偏差出力VO2(k+d)バ
ーの信頼性を高める上では、エンジン１等の実際の挙動
が反映されるＬＡＦセンサ５の偏差出力kactのデータを
用いた式（１３）の演算により推定偏差出力VO2(k+d)バ
ーを求めることが好ましい。
【０１９８】また、空燃比操作系の無駄時間d2を「１」
に設定できるような場合には、式（１２）中の指令偏差
空燃比kcmdの過去値の時系列データkcmd(k-j) （ｊ＝1,
2,…,d）の全てをそれぞれ、ＬＡＦセンサ５の偏差出力
kactの現在以前に得られる時系列データkact(k) ，kact
(k-1) ，…，kact(k-d+d2)に置き換えることができる。
このため、この場合には、推定偏差出力VO2(k+d)バー
は、指令偏差空燃比kcmdのデータを含まない次式（１
４）により求めることができる。
【０１９９】
【数１４】
【０２００】また、本記実施形態では、Ｏ2 センサ６の
推定偏差出力VO2 バーを推定器２６により制御サイクル
毎に求めるに際しては、式（１２）中の目標偏差空燃比
kcmdの時系列データのうち、空燃比操作系の無駄時間d2
以前のものについては全て、ＬＡＦセンサ５の偏差出力
kactに置き換えた式（１３）により推定偏差出力VO2バ
ーを求めるようにしたが、式（１２）中の無駄時間d2以
前の目標偏差空燃比kcmdの時系列データのうちの一部の
みをＬＡＦセンサ５の偏差出力kactに置き換えた式によ
って推定偏差出力VO2 バーを求めるようにしてもよい。
【０２０１】以上説明した演算処理が推定器２６により
制御サイクル毎にＯ2 センサ６の偏差出力VO2 の前記合
計無駄時間ｄ後の推定値である推定偏差出力VO2(k+d)バ
ーを求めるための基本的な処理内容である。
【０２０２】次に、前記スライディングモード制御器２
７を説明する。尚、このスライディングモード制御器２
７の詳細は、特願平１０−１３０８６４号にて本願出願
人が説明しているので、ここでは、概略を説明する。
【０２０３】本実施形態のスライディングモード制御器
２７は、通常的なスライディングモード制御に外乱等の
影響を極力排除するための適応則を加味した適応スライ
ディングモード制御により、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OU
T をその目標値VO2/TARGETに収束させるように（Ｏ2 セ
ンサ６の偏差出力VO2 を「０」に収束させるように）エ
ンジン１の空燃比を操作するための操作量として前記要
求偏差空燃比ｕslを逐次求めるものである。そして、そ
の処理のためのアルゴリズムは次のように構築されてい
る。
【０２０４】まず、スライディングモード制御器２７の
適応スライディングモード制御に必要な切換関数とこの
切換関数により定義される超平面（これはすべり面とも
言われる）とについて説明する。
【０２０５】本実施形態におけるスライディングモード
制御の基本的な考え方としては、制御すべき状態量とし
て、例えば各制御サイクルで得られたＯ2 センサ６の偏
差出力VO2(k)と、その１制御サイクル前に得られた偏差
出力VO2(k-1)とを用い、スライディングモード制御用の
切換関数σを次式（１５）により定義する。すなわち、
該切換関数σは、Ｏ2 センサ６の偏差出力VO2 の時系列
データVO2(k)，VO2(k-1)を成分とする線形関数により定
義する。尚、前記偏差出力VO2(k)，VO2(k-1)を成分とす
るベクトルとして式（１５）中で定義したベクトルＸを
以下、状態量Ｘという。
【０２０６】
【数１５】
【０２０７】この場合、切換関数σの成分VO2(k)，VO2
(k-1)に係る係数s1，s2は、次式（１６）の条件を満た
すように設定する。
【０２０８】
【数１６】
【０２０９】尚、本実施形態では、簡略化のために係数
s1をs1＝１とし（この場合、s2／s1＝s2である）、−１
＜s2＜１の条件を満たすように係数s2の値を設定してい
る。
【０２１０】このように切換関数σを定義したとき、ス
ライディングモード制御用の超平面はσ＝０なる式によ
って定義されるものである。この場合、状態量Ｘは二次
元系であるので超平面σ＝０は図４に示すように直線と
なり、このとき、該超平面は切換線とも言われる。
【０２１１】尚、本実施形態では、切換関数の成分とし
て、実際には前記推定器２６により求められる前記推定
偏差出力VO2 バーの時系列データを用いるのであるが、
これについては後述する。
【０２１２】本実施形態で用いる適応スライディングモ
ード制御は、状態量Ｘ＝（VO2(k)，VO2(k-1)）を上記の
如く設定した超平面σ＝０に収束させる（切換関数σの
値を「０」に収束させる）ための制御則である到達則
と、その超平面σ＝０への収束に際して外乱等の影響を
補償するための制御則である適応則とにより該状態量Ｘ
を超平面σ＝０に収束させる（図４のモード１）。そし
て、該状態量Ｘを所謂、等価制御入力によって超平面σ
＝０に拘束しつつ（切換関数σの値を「０」に保持す
る）、該状態量Ｘを超平面σ＝０上の平衡点であるVO2
(k)＝VO2(k-1)＝０となる点、すなわち、Ｏ2 センサ６
の出力VO2/OUT の時系列データVO2/OUT(k)，VO2/OUT(k-
1)が目標値VO2/TARGETに一致するような点に収束させる
（図４のモード２）。
【０２１３】上記のように状態量Ｘを超平面σ＝０の平
衡点に収束させるために本実施形態のスライディングモ
ード制御器２７が生成する前記要求偏差空燃比ｕslは、
状態量Ｘを超平面σ＝０上に拘束するための制御則に従
って対象排気系Ｅに与えるべき入力の成分である等価制
御入力ｕeqと、前記到達則に従って対象排気系Ｅに与え
るべき入力の成分ｕrch （以下、到達則入力ｕrch とい
う）と、前記適応則に従って対象排気系Ｅに与えるべき
入力の成分ｕadp （以下、適応則入力ｕadp という）と
の総和により表される（次式（１７））。
【０２１４】
【数１７】
【０２１５】そして、これらの等価制御入力ｕeq、到達
則入力ｕrch 及び適応則入力ｕadpは、本実施形態で
は、前記式（１１）により表される離散時間系のモデル
（式（１）中のＬＡＦセンサ５の偏差出力kact(k-d1)を
合計無駄時間ｄを用いた指令偏差空燃比kcmd(k-d) で置
き換えたモデル）に基づいて、次のように決定する。
【０２１６】まず、状態量Ｘを超平面σ＝０に拘束する
ために対象排気系Ｅに与えるべき入力成分である前記等
価制御入力ｕeqは、σ(k+1) ＝σ(k) ＝０なる条件を満
たす指令偏差空燃比kcmdである。そして、このような条
件を満たす等価制御入力ｕeqは、式（１１）と式（１
５）とを用いて次式（１８）により与えられる。
【０２１７】
【数１８】
【０２１８】この式（１８）が本実施形態において、制
御サイクル毎に等価制御入力ｕeq(k) を求めるための基
本式である。
【０２１９】次に、前記到達則入力ｕrch は、本実施形
態では、基本的には次式（１９）により決定するものと
する。
【０２２０】
【数１９】
【０２２１】すなわち、到達則入力ｕrch は、前記合計
無駄時間ｄを考慮し、合計無駄時間ｄ後の切換関数σの
値σ(k+d) に比例させるように決定する。
【０２２２】この場合、式（１９）中の係数Ｆ（これは
到達則のゲインを規定する）は、次式（２０）の条件を
満たすように設定する。
【０２２３】
【数２０】
【０２２４】尚、切換関数σの値の挙動に関しては、該
切換関数σの値が「０」に対して振動的な変化（所謂チ
ャタリング）を生じる虞れがあり、このチャタリングを
抑制するためには、到達則入力ｕrch に係わる係数Ｆ
は、さらに次式（２１）の条件を満たすように設定する
ことが好ましい。
【０２２５】
【数２１】
【０２２６】次に、前記適応則入力ｕadp は、本実施形
態では、基本的には次式（２２）により決定するものと
する。ここで式（２２）中のΔＴは排気側制御ユニット
７ａの制御サイクルの周期である。
【０２２７】
【数２２】
【０２２８】すなわち、適応則入力ｕadp は、合計無駄
時間ｄを考慮し、該合計無駄時間ｄ後までの切換関数σ
の値の制御サイクル毎の積算値（これは切換関数σの値
の積分値に相当する）に比例させるように決定する。
【０２２９】この場合、式（２２）中の係数Ｇ（これは
適応則のゲインを規定する）は、次式（２３）の条件を
満たすように設定する。
【０２３０】
【数２３】
【０２３１】尚、前記式（１６）、（２０）、（２
１）、（２３）の設定条件のより具体的な導出の仕方に
ついては、本願出願人が既に特願平９−２５１１４２号
等にて詳細に説明しているので、ここでは詳細な説明を
省略する。
【０２３２】前記Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT をその目
標値VO2/TARGETに収束させる（Ｏ2センサ６の偏差出力V
O2 を「０」に収束させる）上で対象排気系Ｅに与える
べき入力としての前記要求偏差空燃比ｕslは、基本的に
は前記式（１８）、（１９）、（２２）により決定され
る等価制御入力ｕeq、到達則入力ｕrch 及び適応則入力
ｕadp の総和（ｕeq＋ｕrch ＋ｕadp ）として決定すれ
ばよい。しかるに、前記式（１８）、（１９）、（２
２）で使用するＯ2 センサ６の偏差出力VO2(k+d)，VO2
(k+d-1)や、切換関数σの値σ(k+d) 等は未来値である
ので直接的には得られない。
【０２３３】そこで、本実施形態では、スライディング
モード制御器２７は、前記式（１８）により前記等価制
御入力ｕeqを決定するためのＯ2 センサ６の偏差出力VO
2(k+d)，VO2(k+d-1)の代わりに、前記推定器２６で求め
られる推定偏差出力VO2(k+d)バー，VO2(k+d-1)バーを用
い、次式（２４）により制御サイクル毎の等価制御入力
ｕeqを算出する。
【０２３４】
【数２４】
【０２３５】また、本実施形態では、実際には、推定器
２６により前述の如く逐次求められた推定偏差出力VO2
バーの時系列データを制御すべき状態量とし、前記式
（１５）により設定された切換関数σに代えて、次式
（２５）により切換関数σバーを定義する（この切換関
数σバーは、前記式（１５）の偏差出力VO2 の時系列デ
ータを推定偏差出力VO2 バーの時系列データで置き換え
たものに相当する）。
【０２３６】
【数２５】
【０２３７】そして、スライディングモード制御器２７
は、前記式（１９）により前記到達則入力ｕrch を決定
するための切換関数σの値の代わりに、前記式（２５）
により表される切換関数σバーの値を用いて次式（２
６）により制御サイクル毎の到達則入力ｕrch を算出す
る。
【０２３８】
【数２６】
【０２３９】同様に、スライディングモード制御器２７
は、前記式（２２）により前記適応則入力ｕadp を決定
するための切換関数σの値の代わりに、前記式（２５）
により表される切換関数σバーの値を用いて次式（２
７）により制御サイクル毎の適応則入力ｕadp を算出す
る。
【０２４０】
【数２７】
【０２４１】尚、前記式（２４），（２６），（２７）
により等価制御入力ｕeq、到達則入力ｕrch 及び適応則
入力ｕadp を算出する際に必要となる前記ゲイン係数a
1，a2，b1としては、本実施形態では基本的には前記同
定器２５により求められた最新の同定ゲイン係数a1(k)
ハット，a2(k) ハット，b1(k) ハットを用いる。
【０２４２】そして、スライディングモード制御器２７
は、前記式（２４）、（２６）、（２７）によりそれぞ
れ求められる等価制御入力ｕeq、到達則入力ｕrch 及び
適応則入力ｕadp の総和を前記要求偏差空燃比ｕslとし
て求める（前記式（１７）を参照）。尚、この場合にお
いて、前記式（２４）、（２６）、（２７）中で用いる
前記係数s1，s2，Ｆ, Ｇの設定条件は前述の通りであ
る。
【０２４３】このようにしてスライディングモード制御
器２７が求める要求偏差空燃比ｕslは、Ｏ2 センサ６の
推定偏差出力VO2 バーを「０」に収束させ、その結果と
してＯ2 センサ６の出力VO2/OUT を目標値VO2/TARGETに
収束させる上で、対象排気系Ｅに与えるべき入力、すな
わちエンジン１の空燃比と前記基準値FLAF/BASE との偏
差の目標値である。
【０２４４】以上説明した処理が、本実施形態におい
て、スライディングモード制御器２７により前記要求偏
差空燃比ｕslを制御サイクル毎に生成するための演算処
理（アルゴリズム）である。
【０２４５】尚、前述した如く、排気側制御ユニット７
ａの目標空燃比生成処理部２８は、上記のようにスライ
ディングモード制御器２７が生成した要求偏差空燃比ｕ
slに前記リミッタ３０（図３参照）でリミット処理を施
して前記指令偏差空燃比kcmd（通常的にはkcmd＝ｕsl）
を求める。そして、この指令偏差空燃比kcmdに、次式
（２８）のように前記加算処理部３１で前記空燃比基準
値FLAF/BASE を加算することで機関側制御ユニット７ｂ
に与える目標空燃比KCMD（＝kcmd＋FLAF/BASE ）を確定
するようにしている。
【０２４６】
【数２８】
【０２４７】また、本実施形態では、リミッタ３０は前
記要求偏差空燃比ｕslにリミット処理を施すための許容
範囲を要求偏差空燃比ｕslやエンジン１の運転状態等に
応じて逐次可変的に設定するのであるが、これについて
は後述する。
【０２４８】さらに、本実施形態では、要求偏差空燃比
ｕslや指令偏差空燃比kcmdの基準としている前記空燃比
基準値FLAF/BASE は、前記基準値設定部１１によって、
スライディングモード制御器２７が生成する要求偏差空
燃比ｕslの適応則成分である前記適応則入力ｕadp に応
じて逐次可変的に設定されるのであるが、これについて
も後述する。
【０２４９】次に、前記機関側制御ユニット７ｂの大局
的フィードバック制御部１５、特に前記適応制御器１８
をさらに説明する。
【０２５０】前記図１を参照して、大局的フィードバッ
ク制御部１５は、前述のようにＬＡＦセンサ５の出力KA
CT（空燃比の検出値）を目標空燃比KCMDに収束させるよ
うにフィードバック制御を行うものであるが、このと
き、このようなフィードバック制御を周知のＰＩＤ制御
だけで行うようにすると、エンジン１の運転状態の変化
や経年的特性変化等、動的な挙動変化に対して、安定し
た制御性を確保することが困難である。
【０２５１】前記適応制御器１８は、上記のようなエン
ジン１の動的な挙動変化を補償したフィードバック制御
を可能とする漸化式形式の制御器であり、Ｉ．Ｄ．ラン
ダウ等により提唱されているパラメータ調整則を用い
て、図５に示すように、複数の適応パラメータを設定す
るパラメータ調整部３２と、設定された適応パラメータ
を用いて前記フィードバック操作量KSTRを算出する操作
量算出部３３とにより構成されている。
【０２５２】ここで、パラメータ調整部３０について説
明すると、ランダウ等の調整則では、離散系の制御対象
の伝達関数Ｂ（Ｚ-1）／Ａ（Ｚ-1）の分母分子の多項式
を一般的に下記の式（２９），（３０）のようにおいた
とき、パラメータ調整部３０が設定する適応パラメータ
θハット(j) （ｊは制御サイクルの番数を示す）は、式
（３１）のようにベクトル（転置ベクトル）で表され
る。また、パラメータ調整部３０への入力ζ(j) は、式
（３２）のように表される。この場合、本実施形態で
は、大局的フィードバック制御部１５の制御対象である
エンジン１が一次系で３制御サイクル分の無駄時間ｄp
（エンジン１の燃焼サイクルの３サイクル分の時間）を
持つプラントと考え、式（２９）〜式（３２）でｍ＝ｎ
＝１，ｄp ＝３とし、設定する適応パラメータはｓ0 ，
ｒ1 ，ｒ2 ，ｒ3 ，ｂ0 の５個とした（図５参照）。
尚、式（３２）の上段式及び中段式におけるｕs ，ｙs
は、それぞれ、制御対象への入力（操作量）及び制御対
象の出力（制御量）を一般的に表したものであるが、本
実施形態では、上記入力をフィードバック操作量KSTR、
制御対象（エンジン１）の出力を前記ＬＡＦセンサ５の
出力KACT（空燃比の検出値）とし、パラメータ調整部３
２への入力ζ(j) を、式（３２）の下段式により表す
（図５参照）。
【０２５３】
【数２９】
【０２５４】
【数３０】
【０２５５】
【数３１】
【０２５６】
【数３２】
【０２５７】ここで、前記式（３１）に示される適応パ
ラメータθハットは、適応制御器１８のゲインを決定す
るスカラ量要素ｂ0 ハット-1（Ｚ-1，ｊ）、操作量を用
いて表現される制御要素ＢR ハット（Ｚ-1，ｊ）、及び
制御量を用いて表現される制御要素Ｓ（Ｚ-1，ｊ）から
なり、それぞれ、次式（３３）〜（３５）により表現さ
れる（図５の操作量算出部３３のブロック図を参照）。
【０２５８】
【数３３】
【０２５９】
【数３４】
【０２６０】
【数３５】
【０２６１】パラメータ調整部３２は、これらのスカラ
量要素や制御要素の各係数を設定して、それを式（３
１）に示す適応パラメータθハットとして操作量算出部
３３に与えるもので、現在から過去に渡るフィードバッ
ク操作量KSTRの時系列データとＬＡＦセンサ５の出力KA
CTとを用いて、該出力KACTが前記目標空燃比KCMDに一致
するように、適応パラメータθハットを算出する。
【０２６２】この場合、具体的には、適応パラメータθ
ハットは、次式（３６）により算出する。
【０２６３】
【数３６】
【０２６４】同式（３６）において、Γ(j) は、適応パ
ラメータθハットの設定速度を決定するゲイン行列（こ
の行列の次数はｍ＋ｎ＋ｄp ）、ｅアスタリスク(j)
は、適応パラメータθハットの推定誤差を示すもので、
それぞれ式（３７），（３８）のような漸化式で表され
る。
【０２６５】
【数３７】
【０２６６】
【数３８】
【０２６７】ここで、式（３８）中の「Ｄ（Ｚ-1）」
は、収束性を調整するための、漸近安定な多項式であ
り、本実施形態ではＤ（Ｚ-1）＝１としている。
【０２６８】尚、式（３７）のλ1(j)，λ2(j)の選び方
により、漸減ゲインアルゴリズム、可変ゲインアルゴリ
ズム、固定トレースアルゴリズム、固定ゲインアルゴリ
ズム等の種々の具体的なアルゴリズムが得られる。エン
ジン１の燃料噴射あるいは空燃比等の時変プラントで
は、漸減ゲインアルゴリズム、可変ゲインアルゴリズ
ム、固定ゲインアルゴリズム、および固定トレースアル
ゴリズムのいずれもが適している。
【０２６９】前述のようにパラメータ調整部３２により
設定される適応パラメータθハット（ｓ0 ，ｒ1 ，
ｒ2 ，ｒ3 ，ｂ0 ）と、前記排気側主演算処理部１３に
より決定される目標空燃比KCMDとを用いて、操作量算出
部３３は、次式（３９）の漸化式により、フィードバッ
ク操作量KSTRを求める。図５の操作量算出部３３は、同
式（３９）の演算をブロック図で表したものである。
【０２７０】
【数３９】
【０２７１】尚、式（３９）により求められるフィード
バック操作量KSTRは、ＬＡＦセンサ５の出力KACTが目標
空燃比KCMDに一致する状態において、「目標空燃比KCM
D」となる。このために、前述の如く、フィードバック
操作量KSTRを除算処理部１９によって目標空燃比KCMDで
除算することで、前記フィードバック補正係数KFB とし
て使用できるフィードバック操作量kstrを求めるように
している。このように構築された適応制御器１８は、前
述したことから明らかなように、制御対象であるエンジ
ン１の動的な挙動変化を考慮した漸化式形式の制御器で
あり、換言すれば、エンジン１の動的な挙動変化を補償
するために、漸化式形式で記述された制御器である。そ
して、より詳しくは、漸化式形式の適応パラメータ調整
機構を備えた制御器と定義することができる。
【０２７２】尚、この種の漸化式形式の制御器は、所
謂、最適レギュレータを用いて構築する場合もあるが、
この場合には、一般にはパラメータ調整機構は備えられ
ておらず、エンジン１の動的な挙動変化を補償する上で
は、前述のように構成された適応制御器１８が好適であ
る。
【０２７３】以上が、本実施形態で採用した適応制御器
１８の詳細である。
【０２７４】尚、適応制御器１８と共に、大局的フィー
ドバック制御部１５に具備したＰＩＤ制御器１７は、一
般のＰＩＤ制御と同様に、ＬＡＦセンサ５の出力KACT
と、その目標空燃比KCMDとの偏差から、比例項（Ｐ
項）、積分項（Ｉ項）及び微分項（Ｄ項）を算出し、そ
れらの各項の総和をフィードバック操作量KLAFとして算
出する。この場合、本実施形態では、積分項（Ｉ項）の
初期値を“１”とすることで、ＬＡＦセンサ５の出力KA
CTが目標空燃比KCMDに一致する状態において、フィード
バック操作量KLAFが“１”になるようにし、該フィード
バック操作量KLAFをそのまま燃料噴射量を補正するため
の前記フィードバック補正係数KFB として使用すること
ができるようしている。また、比例項、積分項及び微分
項のゲインは、エンジン１の回転数と吸気圧とから、あ
らかじめ定められたマップを用いて決定される。
【０２７５】また、大局的フィードバック制御部１５の
前記切換部２０は、エンジン１の冷却水温の低温時や、
高速回転運転時、吸気圧の低圧時等、エンジン１の燃焼
が不安定なものとなりやすい場合、あるいは、目標空燃
比KCMDの変化が大きい時や、空燃比のフィードバック制
御の開始直後等、これに応じたＬＡＦセンサ６の出力KA
CTが、そのＬＡＦセンサ５の応答遅れ等によって、信頼
性に欠ける場合、あるいは、エンジン１のアイドル運転
時のようエンジン１の運転状態が極めて安定していて、
適応制御器１８による高ゲイン制御を必要としない場合
には、ＰＩＤ制御器１７により求められるフィードバッ
ク操作量KLAFを燃料噴射量を補正するためのフィードバ
ック補正量数KFB として出力する。そして、上記のよう
な場合以外の状態で、適応制御器１８により求められる
フィードバック操作量KSTRを目標空燃比KCMDで除算して
なるフィードバック操作量kstrを燃料噴射量を補正する
ためのフィードバック補正係数KFB として出力する。こ
れは、適応制御器１８が、高ゲイン制御で、ＬＡＦセン
サ５の出力KACTを急速に目標空燃比KCMDに収束させるよ
うに機能するため、上記のようにエンジン１の燃焼が不
安定となったり、ＬＡＦセンサ５の出力KACTの信頼性に
欠ける等の場合に、適応制御器１８のフィードバック操
作量KSTRを用いると、かえって空燃比の制御が不安定な
ものとなる虞れがあるからである。
【０２７６】このような切換部２０の作動は、例えば特
開平８−１０５３４５号公報に本願出願人が詳細に開示
しているので、ここでは、さらなる説明を省略する。
【０２７７】次に本実施形態の装置の作動の詳細を説明
する。
【０２７８】まず、図６のフローチャートを参照して、
前記機関側制御ユニット７ｂによるエンジン１の空燃比
の操作のためのエンジン１の各気筒毎の出力燃料噴射量
#nＴout(n=1,2,3,4)の算出処理について説明する。機関
側制御ユニット７ｂは、各気筒毎の出力燃料噴射量#nＴ
out の算出処理をエンジン１のクランク角周期と同期し
た制御サイクルで次のように行う。
【０２７９】機関側制御ユニット７ｂは、まず、前記Ｌ
ＡＦセンサ５及びＯ2 センサ６を含む各種センサの出力
を読み込む（ＳＴＥＰａ）。この場合、ＬＡＦセンサ５
の出力KACT及びＯ2 センサ６の出力VO2/OUT はそれぞれ
過去に得られたものを含めて時系列的に図示しないメモ
リに記憶保持される。
【０２８０】次いで、基本燃料噴射量算出部８によっ
て、前述の如くエンジン１の回転数NE及び吸気圧PBに対
応する燃料噴射量をスロットル弁の有効開口面積に応じ
て補正してなる基本燃料噴射量Ｔimが求められ（ＳＴＥ
Ｐｂ）、さらに、第１補正係数算出部９によって、エン
ジン１の冷却水温やキャニスタのパージ量等に応じた第
１補正係数KTOTALが算出される（ＳＴＥＰｃ）。
【０２８１】次いで、機関側制御ユニット７ｂは、排気
側制御ユニット７ａの目標空燃比生成処理部２８で生成
される目標空燃比KCMDをエンジン１の空燃比を操作する
ために使用するか否か（ここでは、目標空燃比生成処理
部２８のＯＮ／ＯＦＦという）の判別処理を行って、目
標空燃比生成処理部２８のＯＮ／ＯＦＦを規定するフラ
グf/prism/onの値を設定する（ＳＴＥＰｄ）。このフラ
グf/prism/onの値は、それが「０」のとき、目標空燃比
生成処理部２８で生成される目標空燃比KCMDを使用しな
いこと（ＯＦＦ）を意味し、「１」のとき、目標空燃比
生成処理部２８で生成される目標空燃比KCMDを使用する
こと（ＯＮ）を意味する。
【０２８２】上記の判別処理では、図７に示すように、
Ｏ2 センサ６及びＬＡＦセンサ５が活性化しているか否
かの判別が行われる（ＳＴＥＰｄ−１，ｄ−２）。この
とき、いずれかが活性化していない場合には、目標空燃
比生成処理部２８の処理に使用するＯ2 センサ６及びＬ
ＡＦセンサ５の検出データを精度よく得ることができな
いため、フラグf/prism/onの値を「０」にセットする
（ＳＴＥＰｄ−１０）。
【０２８３】また、エンジン１のリーン運転中（希薄燃
焼運転）であるか否か（ＳＴＥＰｄ−３）、エンジン１
の始動直後の触媒装置３の早期活性化を図るためにエン
ジン１の点火時期が遅角側に制御されているか否か、エ
ンジン１のスロットル弁が全開であるか否か、及びエン
ジン１のフュエルカット中（燃料供給の停止中）である
か否かの判別が行われる（ＳＴＥＰｄ−４〜ｄ−６）。
そして、これらのいずれかの条件が成立している場合に
は、目標空燃比生成処理部２８で生成される目標空燃比
KCMDを使用してエンジン１の空燃比を操作することは好
ましくないので、フラグf/prism/onの値を「０」にセッ
トする（ＳＴＥＰｄ−１０）。
【０２８４】さらに、エンジン１の回転数NE及び吸気圧
PBがそれぞれ所定範囲内（正常な範囲内）にあるか否か
の判別が行われ（ＳＴＥＰｄ−７，ｄ−８）、いずれか
が所定範囲内にない場合には、目標空燃比生成処理部２
８で生成される目標空燃比KCMDを使用してエンジン１の
空燃比を操作することは好ましくないので、フラグf/pr
ism/onの値を「０」にセットする（ＳＴＥＰｄ−１
０）。
【０２８５】そして、ＳＴＥＰｄ−１，ｄ−２，ｄ−
７，ｄ−８の条件が満たされ、且つ、ＳＴＥＰｄ−３，
ｄ−４，ｄ−５，ｄ−６の条件が成立していない場合
に、目標空燃比生成処理部２８で生成される目標空燃比
KCMDをエンジン１の空燃比の操作に使用すべく、フラグ
f/prism/onの値を「１」にセットする（ＳＴＥＰｄ−
９）。
【０２８６】尚、ＳＴＥＰｄ−１０でフラグf/prism/on
の値を「０」にセットしたときには、フラグf/prism/on
の値が「０」から「１」に切り替わる時点からの経過時
間、すなわち、目標空燃比生成処理部２８で生成される
目標空燃比KCMDによるエンジン１の空燃比の操作（Ｏ2
センサ６の出力VO2/OUT の目標値VO2/TARGETへの収束制
御）を開始してからの経過時間を計時するタイマカウン
タtm/stb（カントダウンタイマ）の値を所定の初期値TM
STB に設定して該タイマカウンタtm/stbを起動する（Ｓ
ＴＥＰｄ−１１）。このタイマtm/stbは、その値が一定
周期（排気側制御ユニット７ａの制御サイクルの周期よ
りも長い周期）でカウントダウンされていくものであ
る。そして、上記初期値TMSTB は、後述するスライディ
ングモード制御器２７の安定性の判断を禁止する期間に
相当するものである。
【０２８７】図７に戻って、上記のようにフラグf/pris
m/onの値を設定した後、機関側制御ユニット７ｂは、フ
ラグf/prism/onの値を判断し（ＳＴＥＰｅ）、f/prism/
on＝１である場合には、目標空燃比生成処理部２８で生
成された最新の目標空燃比KCMDを読み込む（ＳＴＥＰ
ｆ）。また、f/prism/on＝０である場合には、目標空燃
比KCMDを所定値に設定する（ＳＴＥＰｇ）。この場合、
目標空燃比KCMDとして設定する所定値は、例えばエンジ
ン１の回転数NEや吸気圧PBからあらかじめ定めたマップ
等を用いて決定する。
【０２８８】次いで、機関側制御ユニット７ｂは、前記
局所的フィードバック制御部１６において、前述の如く
オブザーバ２１によりＬＡＦセンサ５の出力KACTから推
定した各気筒毎の実空燃比#nA/F に基づき、ＰＩＤ制御
器２２により、各気筒毎のばらつきを解消するようにフ
ィードバック補正係数#nKLAFを算出する（ＳＴＥＰ
ｈ）。さらに、大局的フィードバック制御部１５によ
り、フィードバック補正係数KFB を算出する（ＳＴＥＰ
ｉ）。
【０２８９】この場合、大局的フィードバック制御部１
５は、前述の如く、ＰＩＤ制御器１７により求められる
フィードバック操作量KLAFと、適応制御器１８により求
められるフィードバック操作量KSTRを目標空燃比KCMDで
除算してなるフィードバック操作量kstrとから、切換部
２０によってエンジン１の運転状態等に応じていずれか
一方のフィードバック操作量KLAF又はkstrを選択し（通
常的には適応制御器１８側のフィードバック操作量kstr
を選択する）、それを燃料噴射量を補正するためのフィ
ードバック補正量数KFB として出力する。
【０２９０】尚、フィードバック補正係数KFB を、ＰＩ
Ｄ制御器１７側のフィードバック操作量KLAFから適応制
御器１８側のフィードバック操作量kstrに切り換える際
には、該補正係数KFB の急変を回避するために、適応制
御器１８は、その切換えの際の制御サイクルに限り、補
正係数KFB を前回の補正係数KFB （＝KLAF）に保持する
ように、フィードバック操作量KSTRを求める。同様に、
補正係数KFB を、適応制御器１８側のフィードバック操
作量kstrからＰＩＤ制御器１７側のフィードバック操作
量KLAFに切り換える際には、ＰＩＤ制御器１７は、自身
が前回の制御サイクルで求めたフィードバック操作量KL
AFが、前回の補正係数KFB （＝kstr）であったものとし
て、今回の補正係数KLAFを算出する。
【０２９１】上記のようにしてフィードバック補正係数
KFB が算出された後、さらに、前記ＳＴＥＰｆあるいは
ＳＴＥＰｇで決定された目標空燃比KCMDに応じた第２補
正係数KCMDM が第２補正係数算出部１０により算出され
る（ＳＴＥＰｊ）。
【０２９２】次いで、機関側制御ユニット７ｂは、前述
のように求められた基本燃料噴射量Ｔimに、第１補正係
数KTOTAL、第２補正係数KCMDM 、フィードバック補正係
数KFB 、及び各気筒毎のフィードバック補正係数#nKLAF
を乗算することで、各気筒毎の出力燃料噴射量#nＴout
を求める（ＳＴＥＰｋ）。そして、この各気筒毎の出力
燃料噴射量#nＴout が、付着補正部２３によって、エン
ジン１の吸気管の壁面付着を考慮した補正を施された後
（ＳＴＥＰｍ）、エンジン１の図示しない燃料噴射装置
に出力される（ＳＴＥＰｎ）。
【０２９３】そして、エンジン１にあっては、各気筒毎
の出力燃料噴射量#nＴout に従って、各気筒への燃料噴
射が行われる。
【０２９４】以上のような各気筒毎の出力燃料噴射量#n
Ｔout の算出及びそれに応じたエンジン１への燃料噴射
がエンジン１のクランク角周期に同期した制御サイクル
で逐次行われ、これによりＬＡＦセンサ５の出力KACT
（空燃比の検出値）が、目標空燃比KCMDに収束するよう
に、エンジン１の空燃比が操作される。この場合、特
に、フィードバック補正係数KFB として、適応制御器１
８側のフィードバック操作量kstrを使用している状態で
は、エンジン１の運転状態の変化や特性変化等の挙動変
化に対して、高い安定性を有して、ＬＡＦセンサ５の出
力KACTが迅速に目標空燃比KCMDに収束制御される。ま
た、エンジン１が有する応答遅れの影響も適正に補償さ
れる。
【０２９５】一方、前述のようなエンジン１の空燃比の
操作と並行して、前記排気側制御ユニット７ａの目標空
燃比生成処理部２８は、一定周期の制御サイクルで図８
のフローチャートに示すメインルーチン処理を行う。
【０２９６】すなわち、図８のフローチャートを参照し
て、目標空燃比生成処理部２８は、まず、自身の演算処
理（前記同定器２５、推定器２６、及びスライディング
モード制御器２７の演算処理）を実行するか否かの判別
処理を行って、その実行の可否を規定するフラグf/pris
m/cal の値を設定する（ＳＴＥＰ１）。このフラグf/pr
ism/cal の値は、それが「０」のとき、目標空燃比生成
処理部２８における演算処理を行わないことを意味し、
「１」のとき、目標空燃比生成処理部２８における演算
処理を行うことを意味する。
【０２９７】上記の判別処理は、図９のフローチャート
に示すように行われる。
【０２９８】すなわち、Ｏ2 センサ６及びＬＡＦセンサ
５が活性化しているか否かの判別が行われる（ＳＴＥＰ
１−１，１−２）。このとき、いずれかが活性化してい
ない場合には、目標空燃比生成処理部２８の演算処理に
使用するＯ2 センサ６及びＬＡＦセンサ５の検出データ
を精度よく得ることができないため、フラグf/prism/ca
l の値を「０」にセットする（ＳＴＥＰ１−６）。さら
にこのとき、同定器２５の後述する初期化を行うため
に、その初期化を行うか否かをそれぞれ「１」、「０」
で表すフラグf/id/resetの値を「１」にセットする（Ｓ
ＴＥＰ１−７）。
【０２９９】また、エンジン１のリーン運転中（希薄燃
焼運転）であるか否か、及びエンジン１の始動直後の触
媒装置３の早期活性化を図るためにエンジン１の点火時
期が遅角側に制御されているか否かの判別が行われる
（ＳＴＥＰ１−３，１−４）。これらのいずれかの条件
が成立している場合には、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT
を目標値VO2/TARGETに収束させるような目標空燃比KCMD
を生成しても、それをエンジン１の燃料制御に使用する
ことはないので、フラグf/prism/cal の値を「０」にセ
ットする（ＳＴＥＰ１−６）。さらに同定器２５の初期
化を行うために、フラグf/id/resetの値を「１」にセッ
トする（ＳＴＥＰ１−７）。
【０３００】そして、ＳＴＥＰ１−１，１−２の条件が
満たされ、且つＳＴＥＰ１−３，１−４の条件が成立し
ていない場合には、フラグf/prism/cal の値を「１」に
セットする（ＳＴＥＰ１−５）。
【０３０１】図８に戻って、上記のような判別処理を行
った後、目標空燃比生成処理部２８は、さらに、同定器
２５による前記ゲイン係数a1,a2,b1の同定処理（同定値
の更新処理）を実行するか否かの判別処理を行って、そ
の実行の可否をそれぞれ「１」、「０」で表すフラグf/
id/calの値を設定する（ＳＴＥＰ２）。
【０３０２】このＳＴＥＰ２の判別処理では、エンジン
１のスロットル弁が全開であるか否か、及びエンジン１
のフュエルカット中であるか否かの判別が行われる。こ
れらのいずれかの条件が成立している場合には、前記ゲ
イン係数a1,a2,b1を適正に同定することが困難であるた
め、フラグf/id/calの値を「０」にセットする。そし
て、上記のいずれの条件も成立していない場合には、同
定器２５による前記ゲイン係数a1,a2,b1の同定処理（同
定値の更新処理）を実行すべくフラグf/id/calの値を
「１」にセットする。
【０３０３】図８に戻って、目標空燃比生成処理部２８
は、次に、前記減算処理部１２，１３により、それぞれ
最新の前記偏差出力kact(k) （＝KACT−FLAF/BASE ）及
びVO2(k)（＝VO2/OUT −VO2/TARGET）を算出する（ＳＴ
ＥＰ３）。この場合、減算処理部１２，１３は、前記図
８のＳＴＥＰａにおいて取り込まれて図示しないメモリ
に記憶されたＬＡＦセンサ５の出力KACT及びＯ2 センサ
６の出力VO2/OUT の時系列データの中から、最新のもの
を選択して前記偏差出力kact(k) 及びVO2(k)を算出す
る。また、偏差出力kact(k) の算出に必要な空燃比基準
値FLAF/BASE は、基準値設定部１１によって後述の如く
設定される最新のものを用いる。そして、これらの偏差
出力kact(k) 及びVO2(k)のデータは、排気側制御ユニッ
ト７ａ内において、過去に算出したものを含めて時系列
的に図示しないメモリに記憶保持される。
【０３０４】次いで、目標空燃比生成処理部２８は、前
記ＳＴＥＰ１で設定されたフラグf/prism/cal の値を判
断する（ＳＴＥＰ４）。このとき、f/prism/cal ＝０で
ある場合、すなわち、目標空燃比生成処理部２８の演算
処理を行わない場合には、目標空燃比KCMDを決定するた
めの前記指令偏差空燃比kcmdの値を強制的に所定値に設
定する（ＳＴＥＰ１３）。この場合、該所定値は、例え
ばあらかじめ定めた固定値（例えば「０」）あるいは前
回の制御サイクルで決定した指令偏差空燃比kcmdの値と
する。尚、このように指令偏差空燃比kcmdを所定値とし
た場合において、目標空燃比生成処理部２８は、その所
定値の指令偏差空燃比kcmdに、前記加算処理部３１で前
記空燃比基準値FLAF/BASE （基準値設定部１１で設定さ
れた最新のもの）を加算することで、今回の制御サイク
ルにおける目標空燃比KCMDを決定する（ＳＴＥＰ１
１）。さらに、基準値設定部１１により空燃比基準値FL
AF/BASE の後述する設定処理を行った後（ＳＴＥＰ１
２）、今回の制御サイクルの処理を終了する。
【０３０５】一方、ＳＴＥＰ４の判断で、f/prism/cal
＝１である場合、すなわち、目標空燃比生成処理部２８
の演算処理を行う場合には、目標空燃比生成処理部２８
は、まず、前記同定器２５による演算処理を行う（ＳＴ
ＥＰ５）。
【０３０６】この同定器２５による演算処理は図１０の
フローチャートに示すように行われる。
【０３０７】すなわち、同定器２５は、まず、前記ＳＴ
ＥＰ２で設定されたフラグf/id/calの値を判断する（Ｓ
ＴＥＰ５−１）。このときf/id/cal＝０であれば（エン
ジン１のスロットル弁が全開状態であるか、もしくはエ
ンジン１のフュエルカット中の場合）、前述の通り同定
器２５によるゲイン係数a1,a2,b1の同定処理を行わない
ので、直ちに図９のメインルーチンに復帰する。
【０３０８】一方、f/id/cal＝１であれば、同定器２５
は、さらに該同定器２５の初期化に係わる前記フラグf/
id/resetの値（これは、前記ＳＴＥＰ１でその値が設定
される）を判断し（ＳＴＥＰ５−２）、f/id/reset＝１
である場合には、同定器２５の初期化を行う（ＳＴＥＰ
５−３）。この初期化では、前記同定ゲイン係数a1ハッ
ト，a2ハット，b1ハットの各値があらかじめ定めた初期
値に設定され（式（４）の同定ゲイン係数ベクトルΘの
初期化）、また、前記式（９）の行列Ｐ（対角行列）の
各成分があらかじめ定めた初期値に設定される。さら
に、フラグf/id/resetの値は「０」にリセットされる。
【０３０９】次いで、同定器２５は、現在の同定ゲイン
係数a1(k-1) ハット，a2(k-1) ハット，b1(k-1) ハット
を用いて表される排気系モデル（前記式（３）参照）の
出力である前記同定偏差出力VO2(k)ハットを、前記ＳＴ
ＥＰ３で制御サイクル毎に算出される偏差出力VO2 及び
kactの過去のデータVO2(k-1)，VO2(k-2)，kact(k-d-1)
と、上記同定ゲイン係数a1(k-1) ハット，a2(k-1) ハッ
ト，b1(k-1) ハットの値とを用いて前記式（３）あるい
はこれと等価の前記式（６）により算出する（ＳＴＥＰ
５−４）。
【０３１０】さらに同定器２５は、新たな同定ゲイン係
数a1ハット，a2ハット，b1ハットを決定する際に使用す
る前記ベクトルＫθ(k) を式（９）により算出した後
（ＳＴＥＰ５−５）、前記同定誤差id/e（排気系モデル
上でのＯ2 センサ６の同定偏差出力VO2 ハットと、実際
の偏差出力VO2 との偏差。式（７）参照）を算出する
（ＳＴＥＰ５−６）。
【０３１１】ここで、ＳＴＥＰ５−６で求める同定誤差
id/eは、基本的には、前記式（７）の演算により算出す
ればよいのであるが、本実施形態では、前記ＳＴＥＰ３
（図８参照）で制御サイクル毎に算出する偏差出力VO2
と、前記ＳＴＥＰ５−４で制御サイクル毎に算出する同
定偏差出力VO2 ハットとから式（７）の演算により得ら
れた値（＝VO2 −VO2 ハット）に、さらにローパス特性
のフィルタリングを施すことで同定誤差id/eを求める。
【０３１２】これは、触媒装置３を含む対象排気系Ｅは
一般にローパス特性を有するため、前記排気系モデルの
ゲイン係数a1,a2,b1を適正に同定する上では、対象排気
系Ｅの低周波数側の挙動を重視することが好ましいから
である。
【０３１３】尚、このようなフィルタリングは、結果的
に、偏差出力VO2 及び同定偏差出力VO2 ハットの両者に
同じローパス特性のフィルタリングが施されていればよ
く、例えば偏差出力VO2 及び同定偏差出力VO2 ハットに
それぞれ各別にフィルタリングを施した後に式（７）の
演算を行って同定誤差id/eを求めるようにしてもよい。
また、前記のフィルタリングは、例えばディジタルフィ
ルタの一手法である移動平均処理によって行われる。
【０３１４】上記のようにして同定誤差id/eを求めた
後、同定器２５は、この同定誤差id/eと、前記ＳＴＥＰ
５−５で算出したＫθとを用いて前記式（８）により新
たな同定ゲイン係数ベクトルΘ(k) 、すなわち、新たな
同定ゲイン係数a1(k) ハット，a2(k) ハット，b1(k) ハ
ットを算出する（ＳＴＥＰ５−７）。
【０３１５】このようにして新たな同定ゲイン係数a1
(k) ハット，a2(k) ハット，b1(k) ハットを算出した
後、同定器２５は、以下に説明する如く、同定ゲイン係
数a1ハット，a2ハット，b1ハット（同定ゲイン係数ベク
トルΘの要素）の値を、所定の条件を満たすように制限
する処理を行う（ＳＴＥＰ５−８）。
【０３１６】この場合、同定ゲイン係数a1ハット、a2ハ
ット、b1ハットの値を制限するための前記所定の条件
は、同定ゲイン係数a1ハット、a2ハットの値の組み合わ
せを所定の組み合わせに制限するための条件（以下、第
１制限条件という）と、同定ゲイン係数b1ハットの値を
制限するための条件（以下、第２制限条件という）とが
ある。
【０３１７】ここで、これらの第１及び第２制限条件、
並びにＳＴＥＰ５−８の具体的な処理内容を説明する前
に、同定ゲイン係数a1ハット、a2ハット、b1ハットの値
を制限する理由を説明しておく。
【０３１８】本願発明者等の知見によれば、本実施形態
の装置において、同定ゲイン係数a1ハット、a2ハット、
b1ハットの値を特に制限しない場合には、Ｏ2 センサ６
の出力VO2/OUT がその目標値VO2/TARGETに安定して制御
されている状態で、スライディングモード制御器２７に
より求められる前記要求偏差空燃比ｕsl、ひいては目標
空燃比KCMDが平滑的な時間変化を呈する状況と、高周波
振動的な時間変化を呈する状況との二種類の状況が生じ
ることが判明した。この場合、いずれの状況において
も、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT をその目標値VO2/TARG
ETに制御する上では支障がないものの、目標空燃比KCMD
が高周波振動的な時間変化を呈する状況は、エンジン１
の円滑な運転を行う上では、あまり好ましくない。
【０３１９】そして、上記の現象について本願発明者等
が検討したところ、前記要求偏差空燃比ｕslあるいは目
標空燃比KCMDが平滑的なものとなるか高周波振動的なも
のとなるかは、同定器２５により同定するゲイン係数a
1，a2の値の組み合わせや、ゲイン係数b1の値の影響を
受けることが判明した。
【０３２０】このために、本実施形態では、前記第１制
限条件と第２制限条件とを適切に設定し、これらの条件
により、同定ゲイン係数a1ハット、a2ハットの値の組み
合わせや、同定ゲイン係数b1ハットの値を適切に制限す
ることで、目標空燃比KCMDが高周波振動的なものとなる
ような状況を排除する。
【０３２１】この場合、本実施形態では前記第１制限条
件及び第２制限条件は次のように設定する。
【０３２２】まず、同定ゲイン係数a1ハット、a2ハット
の値の組み合わせを制限するための第１制限条件に関
し、本願発明者等の検討によれば、平滑的で安定した要
求偏差空燃比ｕslや目標空燃比KCMDを得るためには、ゲ
イン係数a1，a2の値により定まる前記式（１２）〜（１
４）の係数値α1 ，α2 、すなわち、前記推定器２６が
前記推定偏差出力VO2(k+d)バーを求めるために使用する
前記係数値α1 ，α2 （これらの係数値α1 ，α2 は前
記式（１２）中で定義した行列Ａの巾乗Ａd の第１行第
１列成分及び第１行第２列成分である）の組み合わせが
密接に関連している。
【０３２３】具体的には、図１１に示すように係数値α
1 ，α2 をそれぞれ成分とする座標平面を設定したと
き、係数値α1 ，α2 の組により定まる該座標平面上の
点が図１１の斜線を付した領域（三角形Ｑ1 Ｑ2 Ｑ3 で
囲まれた領域（境界を含む）。以下、この領域を推定係
数安定領域という）に存するとき、要求偏差空燃比ｕsl
や目標空燃比KCMDが平滑的で安定したものとなりやす
い。
【０３２４】従って、同定器２５により同定するゲイン
係数ａ1 ，ａ2 の値、すなわち同定ゲイン係数a1ハッ
ト、a2ハットの値の組み合わせは、これらの値により定
まる係数値α1 ，α2 の組に対応する図１１の座標平面
上の点が上記推定係数安定領域内に存するように制限す
ることが好ましい。
【０３２５】尚、図１１において、上記推定係数安定領
域を含んで座標平面上に表した三角形領域Ｑ1 Ｑ4 Ｑ3
は、次式（４０）により定義される系、すなわち、前記
式（１２）の右辺のVO2(k)及びVO2(k-1)をそれぞれVO2
(k)バー及びVO2(k-1)バー（これらのVO2(k)バー及びVO2
(k-1)バーは、それぞれ、推定器２６により制御サイク
ル毎に求められる推定偏差出力及びその１制御サイクル
前に求められる推定偏差出力を意味する）により置き換
えてなる式により定義される系が、理論上、安定となる
ような係数値α1 ，α2 の組み合わせを規定する領域で
ある。
【０３２６】
【数４０】
【０３２７】すなわち、式（４０）により表される系が
安定となる条件は、その系の極（これは、次式（４１）
により与えられる）が複素平面上の単位円内に存在する
ことである。
【０３２８】
【数４１】
【０３２９】そして、図１１の三角形領域Ｑ1 Ｑ4 Ｑ3
は、上記の条件を満たす係数値α1，α2 の組み合わせ
を規定する領域である。従って、前記推定係数安定領域
は、前記式（４０）により表される系が安定となるよう
な係数値α1 ，α2 の組み合わせのうち、α1 ≧０とな
る組み合わせとなる領域である。
【０３３０】一方、係数値α1 ，α2 は、ゲイン係数ａ
1 ，ａ2 の値の組み合わせにより定まるので、逆算的
に、係数値α1 ，α2 の組み合わせからゲイン係数ａ1
，ａ2の値の組み合わせも定まる。従って、係数値α1
，α2 の好ましい組み合わせを規定する図１１の推定
係数安定領域は、ゲイン係数a1，a2を座標成分とする図
１２の座標平面上に変換することができる。この変換を
行うと、該推定係数安定領域は、図１２の座標平面上で
は、例えば図１２の仮想線で囲まれた領域（下部に凹凸
を有する大略三角形状の領域。以下、同定係数安定領域
という）に変換される。すなわち、ゲイン係数a1，a2の
値の組により定まる図１２の座標平面上の点が、同図の
仮想線で囲まれた同定係数安定領域に存するとき、それ
らのゲイン係数a1，a2の値により定まる係数値α1 ，α
2 の組に対応する図１１の座標平面上の点が前記推定係
数安定領域内に存することとなる。
【０３３１】従って、同定器２５により求める同定ゲイ
ン係数a1ハット、a2ハットの値を制限するための前記第
１制限条件は、基本的には、それらの値により定まる図
１２の座標平面上の点が前記同定係数安定領域に存する
こととして設定することが好ましい。
【０３３２】但し、図１２に仮想線で示した同定係数安
定領域の境界の一部（図の下部）は凹凸を有する複雑な
形状を呈しているため、実用上、同定ゲイン係数a1ハッ
ト、a2ハットの値により定まる図１２の座標平面上の点
を同定係数安定領域内に制限するための処理が煩雑なも
のとなりやすい。
【０３３３】そこで、本実施形態では、同定係数安定領
域を、例えば図１２の実線で囲まれた四角形Ｑ5 Ｑ6 Ｑ
7 Ｑ8 の領域（境界を直線状に形成した領域。以下、同
定係数制限領域という）により大略近似する。この場
合、この同定係数制限領域は、図示の如く、｜a1｜＋a2
＝１なる関数式により表される折れ線（線分Ｑ5 Ｑ6 及
び線分Ｑ5 Ｑ8 を含む線）と、a1＝A1L （A1L ：定数）
なる定値関数式により表される直線（線分Ｑ6 Ｑ7 を含
む直線）と、a2＝A2L （A2L ：定数）なる定値関数式に
より表される直線（線分Ｑ7 Ｑ8 を含む直線）とにより
囲まれた領域である。そして、同定ゲイン係数a1ハッ
ト、a2ハットの値を制限するための前記第１制限条件
を、それらの値により定まる図１２の座標平面上の点が
上記同定係数制限領域に存することとして設定する。こ
の場合、同定係数制限領域の下辺部の一部は、前記同定
係数安定領域を逸脱しているものの、現実には同定器２
５が求める同定ゲイン係数a1ハット、a2ハットの値によ
り定まる点は上記の逸脱領域には入らないことを実験的
に確認している。従って、上記の逸脱領域があっても、
実用上は支障がない。
【０３３４】尚、このような同定係数制限領域の設定の
仕方は例示的なもので、該同定係数制限領域は、基本的
には、前記同定係数安定領域に等しいか、もしくは該同
定係数安定領域を大略近似し、あるいは、同定係数制限
領域の大部分もしくは全部が同定係数安定領域に属する
ように設定すれば、どのような形状のものに設定しても
よい。つまり、同定係数制限領域は、同定ゲイン係数a1
ハット、a2ハットの値の制限処理の容易さ、実際上の制
御性等を考慮して種々の設定が可能である。例えば本実
施形態では、同定係数制限領域の上半部の境界を｜a1｜
＋a2＝１なる関数式により規定しているが、この関数式
を満たすゲイン係数a1，a2の値の組み合わせは、前記式
（４１）により与えられる系の極が複素平面上の単位円
周上に存するような理論上の安定限界の組み合わせであ
る。従って、同定係数制限領域の上半部の境界を例えば
｜a1｜＋a2＝ｒ（但し、ｒは上記の安定限界に対応する
「１」よりも若干小さい値で、例えば０．９９）なる関
数式により規定し、制御の安定性をより高めるようにし
てもよい。
【０３３５】また、前記同定係数制限領域の基礎となる
図１２の同定係数安定領域も例示的なものであり、図１
１の推定係数安定領域に対応する同定係数安定領域は、
係数値α1 ，α2 の定義から明らかなように（式（１
２）を参照）、前記合計無駄時間ｄ（より正確にはその
設定値）の影響も受け、該合計無駄時間ｄの値によっ
て、同定係数安定領域の形状が変化する。この場合、同
定係数安定領域がどのような形状のものであっても、前
記同定係数制限領域は、同定係数安定領域の形状に合わ
せて前述の如く設定すればよい。
【０３３６】次に、同定器２５が同定する前記ゲイン係
数ｂ1 の値、すなわち同定ゲイン係数ｂ1 ハットの値を
制限するための前記第２制限条件は本実施形態では次の
ように設定する。
【０３３７】すなわち、本願発明者等の知見によれば、
前記目標空燃比KCMDの時間的変化が高周波振動的なもの
となる状況は、同定ゲイン係数ｂ1 ハットの値が過大も
しくは過小となるような場合にも生じ易い。そこで、本
実施形態では、同定ゲイン係数ｂ1 ハットの値の上限値
B1H 及び下限値B1L （B1H ＞B1L ＞０）をあらかじめ実
験やシミュレーションを通じて定めておく。そして、前
記第２制限条件を、同定ゲイン係数ｂ1 ハットの値が上
限値B1H 以下で且つ下限値B1L 以上の値になること（B1
L ≦ｂ1 ハット≦B1H の不等式を満たすこと）として設
定する。
【０３３８】以上説明した如く設定した第１制限条件及
び第２制限条件により同定ゲイン係数a1ハット、a2ハッ
ト、b1ハットの値を制限するための前記ＳＴＥＰ５−８
の処理は、具体的には次のように行われる。
【０３３９】すなわち、図１３のフローチャートを参照
して、同定器２５は、前記図１０のＳＴＥＰ５−７で前
述の如く求めた同定ゲイン係数a1(k) ハット、a2(k) ハ
ット、b1(k) ハットについて、まず、同定ゲイン係数a1
(k) ハット、a2(k) ハットの値の組み合わせを前記第１
制限条件により制限するための処理をＳＴＥＰ５−８−
１〜５−８−８で行う。
【０３４０】具体的には、同定器２５は、まず、ＳＴＥ
Ｐ５−８で求めた同定ゲイン係数a2(k) ハットの値が、
前記同定係数制限領域におけるゲイン係数a2の下限値A2
L （図１２参照）以上の値であるか否かを判断する（Ｓ
ＴＥＰ５−８−１）。
【０３４１】このとき、a2(k) ハット＜A2L であれば、
同定ゲイン係数a1(k) ハット、a2(k) ハットの値の組に
より定まる図１２の座標平面上の点（以下、この点を
（a1(k) ハット，a2(k) ハット）で表す）が同定係数制
限領域から逸脱しているので、a2(k) ハットの値を強制
的に上記下限値A2L に変更する（ＳＴＥＰ５−８−
２）。この処理により、図１２の座標平面上の点（a1
(k) ハット，a2(k) ハット）は、少なくともa2＝A2L に
より表される直線（線分Ｑ7 Ｑ8 を含む直線）の上側
（該直線上を含む）の点に制限される。
【０３４２】次いで、同定器２５は、ＳＴＥＰ５−７で
求めた同定ゲイン係数a1(k) ハットの値が、前記同定係
数制限領域におけるゲイン係数a1の下限値A1L （図１２
参照）以上の値であるか否か、並びに、同定係数制限領
域におけるゲイン係数a1の上限値A1H （図１２参照）以
下の値であるか否かを順次判断する（ＳＴＥＰ５−８−
３、５−８−５）。尚、同定係数制限領域におけるゲイ
ン係数a1の上限値A1Hは、図１２から明らかなように折
れ線｜a1｜＋a2＝１（但しa1＞０）と、直線a2＝A2L と
の交点Ｑ8 のa1座標成分であるので、A1H ＝１−A2L で
ある。
【０３４３】このとき、a1(k) ハット＜A1L である場
合、あるいは、a1(k) ハット＞A1H である場合には、図
１２の座標平面上の点（a1(k) ハット，a2(k) ハット）
が同定係数制限領域から逸脱しているので、a1(k) ハッ
トの値をそれぞれの場合に応じて、強制的に上記下限値
A1L あるいは上限値A1H に変更する（ＳＴＥＰ５−８−
４、５−８−６）。
【０３４４】この処理により、図１２の座標平面上の点
（a1(k) ハット，a2(k) ハット）は、a1＝A1L により表
される直線（線分Ｑ6 Ｑ7 を含む直線）と、a1＝A1H に
より表される直線（点Ｑ8 を通ってa1軸に直行する直
線）との間の領域（両直線上を含む）に制限される。
【０３４５】尚、ＳＴＥＰ５−８−３及び５−８−４の
処理と、ＳＴＥＰ５−８−５及び５−８−６の処理とは
順番を入れ換えてもよい。また、前記ＳＴＥＰ５−８−
１及び５−８−２の処理は、ＳＴＥＰ５−８−３〜５−
８−６の処理の後に行うようにしてもよい。
【０３４６】次いで、同定器２５は、前記ＳＴＥＰ５−
８−１〜５−８−６の処理を経た今現在のa1(k) ハッ
ト，a2(k) ハットの値が｜a1｜＋a2≦１なる不等式を満
たすか否か、すなわち、点（a1(k) ハット，a2(k) ハッ
ト）が｜a1｜＋a2＝１なる関数式により表される折れ線
（線分Ｑ5 Ｑ6 及び線分Ｑ5 Ｑ8 を含む線）の下側（折
れ線上を含む）にあるか上側にあるかを判断する（ＳＴ
ＥＰ５−８−７）。
【０３４７】このとき、｜a1｜＋a2≦１なる不等式が成
立しておれば、前記ＳＴＥＰ５−８−１〜５−８−６の
処理を経たa1(k) ハット，a2(k) ハットの値により定ま
る点（a1(k) ハット，a2(k) ハット）は、同定係数制限
領域（その境界を含む）に存している。
【０３４８】一方、｜a1｜＋a2＞１である場合は、点
（a1(k) ハット，a2(k) ハット）が、同定係数制限領域
からその上方側に逸脱している場合であり、この場合に
は、a2(k) ハットの値を強制的に、a1(k) ハットの値に
応じた値（１−｜a1(k) ハット｜）に変更する（ＳＴＥ
Ｐ５−８−８）。換言すれば、a1(k) ハットの値を現状
に保持したまま、点（a1(k) ハット，a2(k) ハット）を
｜a1｜＋a2＝１なる関数式により表される折れ線上（同
定係数制限領域の境界である線分Ｑ5 Ｑ6 上、もしくは
線分Ｑ5 Ｑ8 上）に移動させる。
【０３４９】以上のようなＳＴＥＰ５−８−１〜５−８
−８の処理によって、同定ゲイン係数a1(k) ハット，a2
(k) ハットの値は、それらの値により定まる点（a1(k)
ハット，a2(k) ハット）が同定係数制限領域内に存する
ように制限される。尚、前記ＳＴＥＰ５−７で求められ
た同定ゲイン係数a1(k) ハット，a2(k) ハットの値に対
応する点（a1(k) ハット，a2(k) ハット）が同定係数制
限領域内に存する場合は、それらの値は保持される。
【０３５０】この場合、前述の処理によって、前記排気
系モデルの１次目の自己回帰項に係る同定ゲイン係数a1
(k) ハットに関しては、その値が、同定係数制限領域に
おける下限値A1L 及び上限値A1H の間の値となっている
限り、その値が強制的に変更されることはない。また、
a1(k) ハット＜A1L である場合、あるいは、a1(k) ハッ
ト＞A1H である場合には、それぞれ、同定ゲイン係数a1
(k) ハットの値は、同定係数制限領域においてゲイン係
数a1が採りうる最小値である下限値A1L と、同定係数制
限領域においてゲイン係数a1が採りうる最大値である下
限値A1H とに強制的に変更されるので、これらの場合に
おける同定ゲイン係数a1(k) ハットの値の変更量は最小
なものとなる。つまり、ＳＴＥＰ５−７で求められた同
定ゲイン係数a1(k) ハット，a2(k) ハットの値に対応す
る点（a1(k) ハット，a2(k) ハット）が同定係数制限領
域から逸脱している場合には、同定ゲイン係数a1(k) ハ
ットの値の強制的な変更は最小限に留められる。
【０３５１】このようにして、同定ゲイン係数a1(k) ハ
ット，a2(k) ハットの値を制限したのち、同定器２５
は、同定ゲイン係数b1(k) ハットの値を前記第２制限条
件に従って制限する処理をＳＴＥＰ５−８−９〜５−８
−１２で行う。
【０３５２】すなわち、同定器２５は、前記ＳＴＥＰ５
−７で求めた同定ゲイン係数b1(k)ハットの値が、前記
下限値B1L 以上であるか否かを判断し（ＳＴＥＰ５−８
−９）、B1L ＞b1(k) ハットである場合には、b1(k) ハ
ットの値を強制的に上記下限値B1L に変更する（ＳＴＥ
Ｐ５−８−１０）。
【０３５３】さらに、同定器２５は、同定ゲイン係数b1
(k) ハットの値が、前記上限値B1H以上であるか否かを
判断し（ＳＴＥＰ５−８−１１）、B1H ＜b1(k) ハット
である場合には、b1(k) ハットの値を強制的に上記上限
値B1H に変更する（ＳＴＥＰ５−８−１２）。
【０３５４】このようなＳＴＥＰ５−８−９〜５−８−
１２の処理によって、同定ゲイン係数b1(k) ハットの値
は、下限値B1L 及び上限値B1H の間の範囲の値に制限さ
れる。
【０３５５】このようにして、同定ゲイン係数a1(k) ハ
ット，a2(k) ハットの値の組み合わせと同定ゲイン係数
b1(k) ハットの値とを制限した後には、同定器２５の処
理は図１０のフローチャートの処理に復帰する。
【０３５６】尚、図１０のＳＴＥＰ５−７で同定ゲイン
係数a1(k) ハット，a2(k) ハット，b1(k) ハットを求め
るために使用する同定ゲイン係数の前回値a1(k-1) ハッ
ト，a2(k-1) ハット，b1(k-1) ハットは、前回の制御サ
イクルにおけるＳＴＥＰ５−１０の処理で前述の如く第
１及び第２制限条件により制限を行った同定ゲイン係数
の値である。
【０３５７】図１０の説明に戻って、前述のように同定
ゲイン係数a1(k) ハット，a2(k) ハット，b1(k) ハット
のリミット処理を行った後、同定器２５は、次回の制御
サイクルの処理のために前記行列Ｐ(k) を前記式（１
０）により更新し（ＳＴＥＰ５−９）、図８のメインル
ーチンの処理に復帰する。
【０３５８】以上が図８のＳＴＥＰ５における同定器２
５の演算処理である。
【０３５９】図８のメインルーチン処理の説明に戻っ
て、前述の通り同定器２５の演算処理を行った後、目標
空燃比生成処理部２８はゲイン係数a1,a2,b1の値を決定
する（ＳＴＥＰ６）。
【０３６０】この処理では、前記ＳＴＥＰ２で設定され
たフラグf/id/calの値が「１」である場合、すなわち、
同定器２５によるゲイン係数a1,a2,b1の同定処理を行っ
た場合には、ゲイン係数a1,a2,b1の値として、それぞれ
前記ＳＴＥＰ５で前述の通り同定器２５により求められ
た同定ゲイン係数a1ハット，a2ハット，b1ハット（ＳＴ
ＥＰ５−８の制限処理を施したもの）を設定する。ま
た、f/id/cal＝０である場合、すなわち、同定器２５に
よるゲイン係数a1,a2,b1の同定処理を行わなかった場合
には、ゲイン係数a1,a2,b1の値をそれぞれあらかじめ定
めた所定値とする。
【０３６１】次いで、目標空燃比生成処理部２８は、図
８のメインルーチンにおいて、前記推定器２６による演
算処理（推定偏差出力VO2 バーの算出処理）を行う（Ｓ
ＴＥＰ７）。
【０３６２】この推定器２６の演算処理は図１４のフロ
ーチャートに示すように行われる。すなわち、推定器２
６は、前記図８のＳＴＥＰ６で決定されたゲイン係数a
1,a2,b1（これらの値は基本的には、前記図１０のＳＴ
ＥＰ５−８の制限処理を経た同定ゲイン係数a1ハット，
a2ハット，b1ハットである）を用いて、前記式（１３）
で使用する係数値α1 ，α2 ，βj （ｊ＝1 〜ｄ）を前
述したように算出する（ＳＴＥＰ７−１）。
【０３６３】次いで、推定器２６は、前記図８のＳＴＥ
Ｐ３で制御サイクル毎に算出されるＯ2 センサの偏差出
力VO2 の現在の制御サイクル以前の時系列データVO2
(k)，VO2(k-1)、並びにＬＡＦセンサ５の偏差出力kact
の現在の制御サイクル以前の時系列データkact(k-j)
（ｊ＝０〜d1）と、後述の如く前記リミッタ３０によっ
て制御サイクル毎に決定される前記指令偏差空燃比kcmd
（要求偏差空燃比ｕslにリミット処理を施したもの）の
前回の制御サイクル以前の時系列データkcmd(k-j) （＝
ｕsl(k-j) 。ｊ＝１〜d2−１）と、上記の如く算出した
係数α1 ，α2 ，βjとを用いて前記式（１３）によ
り、推定偏差出力VO2(k+d)バー（今回の制御サイクルの
時点から前記合計無駄時間ｄ後の偏差出力VO2 の推定
値）を算出する（ＳＴＥＰ７−２）。
【０３６４】図８の説明に戻って、目標空燃比生成処理
部２８は、次に、スライディングモード制御器２７によ
って、前記要求偏差空燃比ｕslを算出する（ＳＴＥＰ
８）。
【０３６５】この要求偏差空燃比ｕslの算出は、図１５
のフローチャートに示すように行われる。
【０３６６】すなわち、スライディングモード制御器２
７は、まず、前記ＳＴＥＰ７で推定器２６により求めら
れた推定偏差出力VO2 バーの時系列データVO2(k+d)バ
ー，VO2(k+d-1)バーを用いて、前記式（２５）により定
義された切換関数σバーの今回の制御サイクルから前記
合計無駄時間ｄ後の値σ(k+d) バー（これは、式（１
５）で定義された切換関数σの合計無駄時間ｄ後の推定
値に相当する）を算出する（ＳＴＥＰ８−１）。
【０３６７】尚、この場合、切換関数σバーが過大であ
ると、この切換関数σバーの値に応じて定まる前記到達
則入力ｕrch の値が過大となり、また、前記適応則入力
ｕadp の急変が生じてスライディングモード制御器２７
の制御処理が不安定なものとなる虞がある。このため、
本実施形態では、切換関数σバーの値があらかじめ定め
た所定範囲内に収まるようにし、上記のように式（２
５）により求めたσバーの値が、該所定範囲の上限値又
は下限値を超えた場合には、それぞれσバーの値を強制
的に該上限値又は下限値に設定する。
【０３６８】次いで、スライディングモード制御器２７
は、上記ＳＴＥＰ８−１で制御サイクル毎に算出される
切換関数σバーの値（より正確にはσバーの値に排気側
制御ユニット７ａの制御サイクルの周期（一定周期）を
乗算したもの）を累積的に加算していく（前回の制御サ
イクルで求められた加算結果に今回の制御サイクルで算
出されたσバーの値を加算する）ことで、σバーの積算
値（これは式（２７）の右端の項に相当する）を算出す
る（ＳＴＥＰ８−２）。
【０３６９】尚、この場合、σバーの積算値に応じて定
まる前記適応則入力ｕadp が過大なものとなるのを回避
するため、前記ＳＴＥＰ８−１の場合と同様、σバーの
積算値があらかじめ定めた所定範囲内に収まるように
し、上記の累積加算により求まるσ(k+d) バーの積算値
が該所定範囲の上限値又は下限値を超えた場合には、そ
れぞれσ(k+d) バーの積算値を強制的に該上限値又は下
限値に制限する。
【０３７０】次いで、スライディングモード制御器２７
は、前記ＳＴＥＰ７で推定器２６により求められた推定
偏差出力VO2 バーの時系列データVO2(k+d)バー，VO2(k+
d-1)バーと、ＳＴＥＰ８−１及び８−２でそれぞれ求め
られた切換関数の値σ(k+d)バー及びその積算値と、Ｓ
ＴＥＰ６で決定したゲイン係数a1，a2，b1（これらの値
は基本的には、前記図１０のＳＴＥＰ５−８の制限処理
を経た同定ゲイン係数a1ハット，a2ハット，b1ハットで
ある）とを用いて、前記式（２４）、（２６）、（２
７）に従って、それぞれ等価制御入力ｕeq、到達則入力
ｕrch 及び適応則入力ｕadp を算出する（ＳＴＥＰ８−
３）。
【０３７１】さらにスライディングモード制御器２７
は、ＳＴＥＰ８−３で求めた等価制御入力ｕeq、到達則
入力ｕrch 及び適応則入力ｕadp を加算することで、前
記要求偏差空燃比ｕsl、すなわち、Ｏ2 センサ６の出力
VO2/OUT を目標値VO2/TARGETに収束させる上で対象排気
系Ｅに与えるべき入力を算出する（ＳＴＥＰ８−４）。
【０３７２】これがＳＴＥＰ８におけるスライディング
モード制御器２７の処理内容である。
【０３７３】図８に戻って、目標空燃比生成処理部２８
は、次に、前記リミッタ３０による処理を行う。この場
合、該リミッタ３０は、前述の如くスライディングモー
ド制御器２７が算出する要求偏差空燃比ｕslにリミット
処理を施すに先立って、スライディングモード制御器２
７による適応スライディングモード制御を用いて制御す
るＯ2 センサ６の出力VO2/OUT の状態（対象排気系Ｅの
出力状態。以下、これをＳＬＤ制御状態という）の安定
性を判別する処理を行う（ＳＴＥＰ９）。
【０３７４】ここで、この安定性の判別処理の詳細を具
体的に説明する前に、該判別処理の概要を説明してお
く。
【０３７５】本実施形態では、排気側制御ユニット７の
各制御サイクルにおいてスライディングモード制御器２
７が前述の如く前記ＳＴＥＰ８−１で求める切換関数σ
バーの値（今回値）σ(k+d) バーとその１制御サイクル
前の値（前回値）σ(k+d-1)バーとの偏差Δσバー（こ
れは切換関数σバーの値の変化速度に相当する）と、切
換関数σバーの今回値σ(k+d) バーとの積σ(k+d) バー
・Δσバーを前記ＳＬＤ制御状態の安定性を判別するた
めの基本パラメータとして用いる（以下、σ(k+d) バー
・Δσバーを安定性判別基本パラメータＰstb とい
う）。
【０３７６】この安定性判別基本パラメータＰstb （＝
σ(k+d) バー・Δσバー）は、切換関数σバーに関する
所謂リアプノフ関数σバー2 ／２の時間微分値に相当す
るものであり、基本的には、Ｐstb ≦０となる状態は、
切換関数σバーの値が「０」に収束しているかもしくは
収束しつつある状態（前記推定偏差出力VO2 バーの時系
列データVO2(k+d)バー，VO2(k+d-1)バーからなる状態量
が超平面σバー＝０に収束しているかもしくは収束しつ
つある状態）である。また、Ｐstb ＞０となる状態は、
基本的には、切換関数σバーの値が「０」から離間しつ
つある状態（前記推定偏差出力VO2 バーの時系列データ
VO2(k+d)バー，VO2(k+d-1)バーからなる状態量が超平面
σバー＝０から離間しつつある状態）である。
【０３７７】従って、上記安定性判別基本パラメータＰ
stb の値が「０」以下であるか否かによって前記ＳＬＤ
制御状態が安定であるか否かを判断することができる。
【０３７８】但し、安定性判別基本パラメータＰstb の
値を「０」と比較することでＳＬＤ制御状態の安定性を
判断すると、σバーの値に僅かなノイズが含まれただけ
で、安定性の判別結果に影響を及ぼしてしまう。また、
制御サイクル毎に安定性判別基本パラメータＰstb の値
によって、安定性の判別結果を確定すると、その判断結
果が頻繁に変わり過ぎる虞がある。
【０３７９】このため、本実施形態では、制御サイクル
毎に安定性判別基本パラメータＰstb の値が「０」より
も若干大きな正の値に定めた所定値ε以下であるか否か
によってＳＬＤ制御状態が安定であるか否を暫定的に判
断する。また、制御サイクルよりも長い所定期間づつ、
ＳＬＤ制御状態が安定性判別基本パラメータＰstb の値
によって暫定的に不安定と判断される頻度cnt/judst
（より詳しくは所定期間内においてＰstb ＞εとなる制
御サイクルの回数。以下、暫定不安定判断頻度cnt/juds
t という）を計測し、その暫定不安定判断頻度cnt/juds
t をあらかじめ定めた所定の閾値と比較することでＳＬ
Ｄ制御状態が安定であるか否かを判断するようにしてい
る。
【０３８０】この場合、本実施形態では、前記暫定不安
定判断頻度cnt/judst と比較する前記閾値は、第１閾値
SSTB1 と第２閾値SSTB2 との二種類（SSTB1 ＜SSTB2 ）
があり、暫定不安定判断頻度cnt/judst が第１閾値SSTB
1 以下（cnt/judst ≦SSTB1）であるときにはＳＬＤ制
御状態が安定であると判断する。また、cnt/judst ＞SS
TB1 であるときには、ＳＬＤ制御状態が不安定であると
判断する。さらにＳＬＤ制御状態が不安定であると判断
する場合（cnt/judst ＞SSTB1 の場合）にあっては、暫
定不安定判断頻度cnt/judst が第２閾値SSTB2 以下（cn
t/judst ≦SSTB2 ）であるときにはＳＬＤ制御状態の不
安定さの度合いが低い（以下、この状態を低レベル不安
定状態という）と判断し、cnt/judst ＞SSTB2 であると
きには、ＳＬＤ制御状態の不安定さの度合いが高い（以
下、この状態を高レベル不安定状態という）と判断す
る。つまり、本実施形態にあっては、ＳＬＤ制御状態が
不安定であると判断する場合には、さらに暫定不安定判
断頻度cnt/judst の値によって、不安定さの度合い（程
度）も分別して判断するようにしている。
【０３８１】以上説明したことを考慮しつつ前記ＳＴＥ
Ｐ９における安定性の判別処理をより詳細に説明する。
【０３８２】この判別処理は図１６のフローチャートに
示すように行われる。
【０３８３】すなわち、リミッタ３０は、まず、スライ
ディングモード制御器２７が前記ＳＴＥＰ８−１で求め
た切換関数σバーの今回値σ(k+d) バーと前回値σ(k+d
-1)バーとから、前述の如く定義した前記安定性判別基
本パラメータＰstb （＝σ(k+d) バー・Δσバー）を算
出する（ＳＴＥＰ９−１）。
【０３８４】次いで、リミッタ３０は、前記図７のＳＴ
ＥＰｄ−１１において初期化された前記タイマカウンタ
tm/stb（カウントダウンタイマ）の値が「０」になった
か否か、すなわち、目標空燃比生成処理部２８が生成す
る目標空燃比KCMDによるエンジン１の空燃比の操作（Ｏ
2 センサ６の出力VO2/OUT の目標値VO2/TARGETへの収束
制御。以下、これを空燃比操作排気系出力制御というこ
とがある）を開始してからの経過時間がタイマカウンタ
tm/stbの初期値TMSTB により表される所定時間に達した
か否かを判断する（ＳＴＥＰ９−２）。
【０３８５】このとき、tm/stb≠０で前記空燃比操作排
気系出力制御を開始してからの経過時間が所定時間（：
TMSTB ）に満たない場合（空燃比操作排気系出力制御の
開始直後の状態）には、前記暫定不安定判断頻度cnt/ju
dst の計測等、ＳＬＤ制御状態の安定性の判別を行うこ
となく、ＳＴＥＰ９−３の処理を行って、図８のメイン
ルーチンに復帰する。
【０３８６】上記ＳＴＥＰ９−３では、前記暫定不安定
判断頻度cnt/judst の計測を行う前記所定期間を計時す
るタイマカウンタtm/judst（カウントダウンタイマ）の
値を該所定期間の時間に相当する所定の初期値TMJUDST
に設定する。また、このＳＴＥＰ９−４では、暫定不安
定判断頻度cnt/judst の値を「０」に初期化する。さら
に、該ＳＴＥＰ９−４では、ＳＬＤ制御状態が安定であ
るか否かをそれぞれ値「０」、「１」で表すフラグf/st
b1の値を「０」に初期化すると共に、ＳＬＤ制御状態が
前記低レベル不安定状態であるか高レベル不安定状態で
あるかをそれぞれ値「０」、「１」で表すフラグf/stb2
の値を「０」に初期化する。
【０３８７】一方、前記ＳＴＥＰ９−２で、タイマtm/s
tbの値が「０」である場合、すなわち前記空燃比操作排
気系出力制御を開始してからの経過時間がタイマtm/stb
の初期値TMSTB により表される所定時間に達した場合に
は、リミッタ３０は、前記安定性判別基本パラメータＰ
stb を所定値ε（＞０）と比較する（ＳＴＥＰ９−
４）。このとき、Ｐstb ≦εである場合には、ＳＬＤ制
御状態が暫定的に安定であるとして、前記暫定不安定判
断頻度cnt/judst の値を現状の値（前回値）に保持する
（ＳＴＥＰ９−５）。また、Ｐstb ＞εである場合に
は、ＳＬＤ制御状態が暫定的に不安定であるとして、前
記暫定不安定判断頻度cnt/judst の値を現状の値（前回
値）に「１」を加算した値に増加させる（ＳＴＥＰ９−
６）。
【０３８８】次いで、リミッタ３０は、ＳＴＥＰ９−５
又は９−６で決定した今回の制御サイクルにおける暫定
不安定判断頻度cnt/judst の値を前記第１閾値SSTB1 と
比較する（ＳＴＥＰ９−７）。このとき、cnt/judst ≦
SSTB1 である場合には、ＳＬＤ制御状態が安定であると
して、前記フラグf/stb1（以下、安定判別フラグf/stb
1）の値を「０」に設定する（ＳＴＥＰ９−８）。
【０３８９】また、cnt/judst ＞SSTB1 である場合（Ｓ
ＬＤ制御状態が不安定である場合）には、リミッタ３０
はさらに暫定不安定判断頻度cnt/judst の値を前記第２
閾値SSTB2 と比較する（ＳＴＥＰ９−９）。このとき、
cnt/judst ≦SSTB2 である場合には、ＳＬＤ制御状態が
低レベル不安定状態であるとして、前記安定判別フラグ
f/stb1の値を「１」に設定する（ＳＴＥＰ９−１０）。
また、cnt/judst ＞SSTB2 である場合には、ＳＬＤ制御
状態が高レベル不安定状態であるとして、前記安定判別
フラグf/stb1の値を「１」に設定すると共に前記フラグ
f/stb2（以下、不安定レベル判別フラグf/stb2という）
の値を「１」に設定する（ＳＴＥＰ９−１１）。
【０３９０】次いで、リミッタ３０は、前記タイマカウ
ンタtm/judstの値を現在値（前回値）から「１」だけ減
少させた値に更新した後（ＳＴＥＰ９−１２）、この更
新後のタイマカウンタtm/judstの値が「０」になったか
否か、すなわち、タイマカウンタtm/judstの初期値TMJU
DST により表される所定期間を経過したか否を判断する
（ＳＴＥＰ９−１３）。
【０３９１】このとき、tm/judst≠０でまだ所定期
間（：TMJUDST ）を経過していない場合（タイマカウン
タtm/judstが未だタイムアップしていない場合）には、
図８のメインルーチンの処理に復帰する。
【０３９２】一方、tm/judst＝０で、所定期間（：TMJU
DST ）を経過した場合（タイマカウンタtm/judstがタイ
ムアップした場合）には、リミッタ３０はさらに、前記
安定判別フラグf/stb1の値を判断する（ＳＴＥＰ９−１
４）。このとき、f/stb1＝１である場合には、前記タイ
マカウンタtm/judstの値をその初期値TMJUDST にリセッ
トすると共に、暫定不安定判断頻度cnt/judst の値を
「０」にリセットした後（ＳＴＥＰ９−１６）、図８の
メインルーチンの処理に復帰する。
【０３９３】また、ＳＴＥＰ９−１４でf/stb1＝０であ
る場合、すなわち、今回の制御サイクルでＳＬＤ制御状
態が安定であると判断した場合には、前記不安定レベル
判別フラグf/stb2の値を「０」にリセットした後（ＳＴ
ＥＰ９−１５）、前記ＳＴＥＰ９−１６の処理を経てメ
インルーチンの処理に復帰する。
【０３９４】以上説明したＳＬＤ制御状態の安定性の判
別処理における安定性判別基本パラメータＰstb 、暫定
不安定判断頻度cnt/judst 、安定判別フラグf/stb1、及
び不安定レベル判別フラグf/stb2の値の変化の様子の様
子をそれぞれ図１７の第１〜４段に例示的に示す。尚、
図１７の第１段では、安定性判別基本パラメータＰstb
の値は、説明の便宜上、「０」以上の値のみ採るように
なっているが、実際には負の値も採り得る。
【０３９５】同図１７のように、暫定不安定判断頻度cn
t/judst 、すなわち、安定性判別基本パラメータＰstb
の値がＰstb ＞εとなる頻度（回数）は、所定期間（：
TMJUDST ）づつ計測され、該所定期間（：TMJUDST ）が
経過する毎に「０」にリセットされる（前記ＳＴＥＰ９
−１６を参照）。そして、図中の期間Ｔ１あるいはＴ２
に示すように、所定期間内で暫定不安定判断頻度cnt/ju
dst の値が第１閾値SSTB1 に達しないような場合、すな
わち、安定性判別基本パラメータＰstb の値が所定値ε
を超えるような状況が生じないか、もしくは、そのよう
な状況が一時的にしか生じない場合には、ＳＬＤ制御状
態が安定であると判断され、安定判別フラグf/stb1の値
が「０」に設定される（前記ＳＴＥＰ９−７，９−８を
参照）。
【０３９６】また、図中の期間Ｔ３に示すように、所定
期間内で安定性判別基本パラメータＰstb の値が所定値
εを超えるような状況がある程度継続したり、あるいは
そのような状況がある程度頻繁に発生し、暫定不安定判
断頻度cnt/judst の値が第１閾値SSTB1 を超えたような
場合には、ＳＬＤ制御状態が低レベル不安定状態である
と判断され、安定判別フラグf/stb1の値が「１」に設定
される（前記ＳＴＥＰ９−９，９−１０を参照）。但
し、この場合、暫定不安定判断頻度cnt/judst の値が所
定期間毎にリセットされることに伴い、安定判別フラグ
f/stb1の値も所定期間毎に「０」にリセットされること
となる。
【０３９７】また、図中の期間Ｔ４に示すように、所定
期間内で安定性判別基本パラメータＰstb の値が所定値
εを超えるような状況が比較的長い時間継続したり、あ
るいはそのような状況が頻繁に発生し、暫定不安定判断
頻度cnt/judst の値が第２閾値SSTB2 を超えたような場
合には、ＳＬＤ制御状態が高レベル不安定状態であると
判断され、安定判別フラグf/stb1の値が「１」に設定さ
れると共に不安定レベル判別フラグf/stb2の値が「１」
に設定される（前記ＳＴＥＰ９−１１を参照）。この場
合にあっては、不安定レベル判別フラグf/stb2の値は、
次回の所定期間（期間Ｔ５）の間中、暫定不安定判断頻
度cnt/judst の値にかかわらず「１」に維持される。そ
して、この次回の所定期間（期間Ｔ５）の間中、継続し
て暫定不安定判断頻度cnt/judst の値が第１閾値SSTB1
以下に維持され、安定判別フラグf/stb1の値が「０」に
維持された場合にのみ、この期間Ｔ５の終了時に不安定
レベル判別フラグf/stb2の値が「０」にリセットされる
（前記ＳＴＥＰ９−１４，９−１５を参照）。つまり、
ある所定期間内でＳＬＤ制御状態が高レベル不安定状態
であると判断された場合には、その次の所定期間の間
中、継続して暫定不安定判断頻度cnt/judst の値が第１
閾値SSTB1 以下に維持されない限り、不安定レベル判別
フラグf/stb2の値は高レベル不安定状態を表す「１」に
維持され、実質的に高レベル不安定状態であるとの判断
が継続することとなる。
【０３９８】図８に戻って、目標空燃比生成処理部２８
のリミッタ３０は、前述の如くＳＬＤ制御状態の安定性
の判別処理を行った後、前記ＳＴＥＰ８でスライディン
グモード制御器２７が算出した要求偏差空燃比ｕslにリ
ミット処理を施して前記指令偏差空燃比kcmdを決定する
（ＳＴＥＰ１０）。
【０３９９】ここで、上記リミット処理の詳細を具体的
に説明する前に、該リミット処理で用いる許容範囲につ
いて説明しておく。
【０４００】リミッタ３０が行うリミット処理は、最終
的に機関側制御ユニット７ａに与えるべき目標空燃比KC
MDを規定する指令偏差空燃比kcmdを所定の許容範囲内に
収めるために、要求偏差空燃比ｕslがその許容範囲の上
限値あるいは下限値を超えて該許容範囲を逸脱している
場合にそれぞれ指令偏差空燃比kcmdを強制的に該許容範
囲の上限値、下限値に設定する処理である。そして、要
求偏差空燃比ｕslが許容範囲内に収まっている場合に
は、該要求偏差空燃比ｕslをそのまま指令偏差空燃比kc
mdとして設定する処理である。
【０４０１】この場合、本実施形態では、このリミット
処理に用いる許容範囲には、図１８に示す如く複数種類
のものがあり、前記ＳＴＥＰ８におけるＳＬＤ制御状態
の安定性の判別結果が低レベル不安定状態（f/stb1＝１
且つf/stb2＝０の場合）であるときに（但しエンジン１
のアイドリング状態である場合を除く）、要求偏差空燃
比ｕslのリミット処理に用いる低不安定用許容範囲と、
ＳＬＤ制御状態の安定性の判別結果が高レベル不安定状
態（f/stb2＝１の場合）であるときに、要求偏差空燃比
ｕslのリミット処理に用いる高不安定用許容範囲とがあ
る。
【０４０２】さらに、このリミット処理用の許容範囲に
は、上記のようにＳＬＤ制御状態の安定性の判別結果が
低レベル不安定状態又は高レベル不安定状態となる場合
を除いて、エンジン１のフュエルカットを行った直後の
状態（詳しくは、エンジン１のフュエルカットの終了
後、所定時間が経過するまでの状態）で要求偏差空燃比
ｕslのリミット処理に用いるＦＣ後許容範囲と、エンジ
ン１の始動直後の状態（詳しくはエンジン１の始動後、
所定時間が経過するまでの状態）で要求偏差空燃比ｕsl
のリミット処理に用いる始動後許容範囲とがある。尚、
本実施形態では、ＦＣ後許容範囲と始動後許容範囲とは
同一形態の許容範囲であり、以下の説明ではこれらを合
わせてＦＣ／始動後許容範囲という。
【０４０３】また、要求偏差空燃比ｕslのリミット処理
用の許容範囲には、ＳＬＤ制御状態の安定性の判別結果
が低レベルもしくは高レベル不安定状態となる場合、並
びに、エンジン１のフュエルカット直後の状態もしくは
始動直後の状態である場合を除いて、エンジン１を搭載
した車両の発進直後の状態（詳しくは、エンジン１がそ
の負荷である車両の駆動輪の駆動を開始した後、所定時
間が経過するまでの状態）であるときに、要求偏差空燃
比ｕslのリミット処理に用いる負荷駆動後許容範囲と、
ＳＬＤ制御状態の安定性の判別結果が高レベル不安定状
態となる場合、並びに、エンジン１のフュエルカット直
後の状態もしくは始動直後の状態である場合を除いて、
エンジン１のアイドリング状態であるときに、要求偏差
空燃比ｕslのリミット処理に用いるアイドル許容範囲と
がある。
【０４０４】さらには、要求偏差空燃比ｕslのリミット
処理用の許容範囲には、上記の各許容範囲に対応する状
態を除く通常的な状態において、要求偏差空燃比ｕslの
リミット処理に用いる適応許容範囲とがある。
【０４０５】ここで、前記低不安定用許容範囲は、その
上限値及び下限値を、それぞれあらかじめ定めた固定的
な所定値Ｈ，Ｌ（以下、所定値Ｈを上限側第３所定値
Ｈ、所定値Ｌを下限側第４所定値という）とした固定的
な許容範囲である。この低不安定用許容範囲は、その上
限側及び下限側の両者について、前述の各許容範囲の中
では、標準的（中間的）な広さを有するものとされてい
る。
【０４０６】また、前記高不安定用許容範囲は、その上
限値及び下限値を、それぞれあらかじめ定めた固定的な
所定値STBH，STBL（以下、所定値STBHを上限側第１所定
値STABH 、所定値STBLを前記下限側第１所定値STABL ）
とした固定的な許容範囲である。この高不安定用許容範
囲は、その上限側及び下限側の両者について、前述の各
許容範囲の中では最も狭いものとされている。
【０４０７】また、前記アイドル許容範囲は、その上限
値及び下限値を、それぞれ固定的な所定値HI，LI（以
下、所定値HIを上限側第２所定値HI、所定値LIを下限側
第３所定値という）とした固定的な許容範囲である。こ
のアイドル許容範囲は、その上限側及び下限側の両者に
ついて、比較的狭い（本実施形態では低不安定用許容範
囲よりも狭い）ものとされている。
【０４０８】また、前記ＦＣ／始動後許容範囲は、その
上限値を固定的な所定値AFCH（以下、上限側第５所定値
という）とすると共に、下限値を、前記下限側第１所定
値STABL とこれよりも小さな所定値LL（以下、下限側第
５所定値LLという）との間で該許容範囲に対する前記要
求偏差空燃比ｕslの逸脱状況に応じて逐次（制御サイク
ル毎に）可変的に設定するようにした許容範囲である。
この場合、該ＦＣ／始動後許容範囲の上限側は、前述の
各許容範囲の中では最も広いものとされている。尚、Ｆ
Ｃ／始動後許容範囲の下限値については、エンジン１の
アイドリング状態では、可変的な設定は行われず、前記
アイドル許容範囲の下限値である下限側第３所定値LIに
設定される。
【０４０９】また、前記負荷駆動後許容範囲は、その下
限値を固定的な所定値VSTL（以下、下限側第２所定値と
いう）とすると共に、上限値を、前記上限側第１所定値
STABH とこれよりも大きい所定値HH（以下、上限側第４
所定値HHという）との間で該許容範囲に対する前記要求
偏差空燃比ｕslの逸脱状況に応じて逐次（制御サイクル
毎に）可変的に設定するようにした許容範囲である。こ
の場合、該負荷駆動後許容範囲の下限側は、比較的狭い
（本実施形態ではアイドル許容範囲の下限側よりも狭
い）ものとされている。
【０４１０】さらに前記適応許容範囲は、その上限値
を、前記上限側第１所定値STABH と上限側第４所定値HH
との間で該許容範囲に対する前記要求偏差空燃比ｕslの
逸脱状況に応じて逐次（制御サイクル毎に）可変的に設
定すると共に、下限値も、前記下限側第１所定値STABL
と下限側第５所定値LLというとの間で該許容範囲に対す
る前記要求偏差空燃比ｕslの逸脱状況に応じて逐次（制
御サイクル毎に）可変的に設定するようにした許容範囲
である。
【０４１１】尚、本実施形態において前記各許容範囲に
よるリミット処理の対象とする前記要求偏差空燃比ｕsl
はエンジン１の空燃比と前記空燃比基準値FLAF/BASE と
の偏差であるので、前記各許容範囲の上限値及び下限値
は該空燃比基準値FLAF/BASEに対する偏差量（空燃比基
準値FLAF/BASE を「０」として表した正負の値）であ
る。また、前記上限側第１〜第５所定値STABH ，HI，
Ｈ，HH，AFCHの大小関係は、本実施形態では、図示のよ
うに０＜STABH ＜HI＜Ｈ＜HH＜AFCHである。同様に、前
記下限側第１〜第５所定値STABL ，VSTL，LI，Ｌ，LLの
大小関係は、本実施形態では０＞STABL ＞VSTL＞LI＞Ｌ
＞LLである。
【０４１２】以上説明したことを考慮しつつ、前記ＳＴ
ＥＰ１０におけるリミット処理の詳細を具体的に説明す
る。このリミット処理は図１９のフロチャートに示すよ
うに行われる。尚、以下の説明においては、エンジン１
のアイドリング状態で設定されるリミット処理用の許容
範囲（これは前記アイドル許容範囲とは限らない）の上
限値及び下限値にそれぞれ参照符号AHFI，ALFIを付し、
それらをアイドル用上限値AHFI、アイドル用下限値ALFI
と称する。また、アイドリング状態以外のエンジン１の
運転状態で設定されるリミット処理用の許容範囲の上限
値及び下限値にそれぞれ参照符号AHF ，ALF を付し、そ
れらをアイドル外上限値AHF 、アイドル外下限値ALF と
称する。さらに、前記適応許容範囲の可変的な上限値及
び下限値にそれぞれ参照符号ah，alを付し、それらを適
応上限値ah、適応下限値alと称する。
【０４１３】図１９を参照して、目標空燃比生成処理部
２８のリミッタ３０は、まず、今回の制御サイクルにお
けるリミット処理用の許容範囲を決定する処理を行う
（ＳＴＥＰ１０−１）。
【０４１４】この処理は、図２０のフローチャートに示
すように行われる。
【０４１５】すなわち、リミッタ３０は、まず、前述し
たＳＬＤ制御状態の安定性の判別処理で設定した前記不
安定レベル判別フラグf/stb2の値を判断する（ＳＴＥＰ
１０−１−１）。このとき、f/stb2＝１の場合、すなわ
ちＳＬＤ制御状態が高レベル不安定状態であると判断し
た場合には、前記アイドル用上限値AHFI、アイドル外上
限値AHF 及び適応上限値ah（より詳しくは適応上限値ah
の現在値ah(k-1) ）をいずれも前記高不安定用許容範囲
（図１８参照）の上限値である上限側第１所定値STABH
に設定すると共に、前記アイドル用下限値ALFI、アイド
ル外下限値ALF及び適応下限値al（より詳しくは適応下
限値alの現在値al(k-1) ）をいずれも該高不安定用許容
範囲の下限値である下限側第１所定値STABL に設定する
（ＳＴＥＰ１０−１−２）。そして、このＳＴＥＰ１０
−１−２の処理の後、図１９のルーチン処理に復帰す
る。
【０４１６】このＳＴＥＰ１０−１−２の処理により、
前記要求偏差空燃比ｕslにリミット処理を施すための許
容範囲は、エンジン１のどのような運転状態であって
も、前記高不安定用許容範囲、すなわち、最も範囲の狭
い固定的な許容範囲に設定される。また、後述の如く可
変化される適応許容範囲は、高不安定用許容範囲に初期
化される。
【０４１７】前記ＳＴＥＰ１０−１−１でf/stb2＝０の
場合には、リミッタ３０はさらに、ＳＬＤ制御状態の安
定性の判別処理で設定した前記安定性判別フラグf/stb1
の値を判断する（ＳＴＥＰ１０−１−３）。このとき、
f/stb1＝１の場合、すなわちＳＬＤ制御状態が低レベル
不安定状態である場合には、前記アイドル用上限値AHFI
を前記アイドル許容範囲（図１８参照）の上限値である
上限側第２所定値HIに設定すると共に、アイドル用下限
値ALFIを該アイドル許容範囲の下限値である下限側第３
所定値LIに設定する（ＳＴＥＰ１０−１−４）。さらに
このＳＴＥＰ１０−１−４では、前記アイドル外上限値
AHF 及び適応上限値ahの現在値ah(k-1)をいずれも前記
低不安定用許容範囲（図１８参照）の固定的な上限値で
ある上限側第３所定値Ｈに設定すると共に、アイドル外
下限値ALF 及び適応下限値al（al(k-1) ）をいずれも該
低不安定用許容範囲の下限値である下限側第４所定値Ｌ
に設定する。そして、このＳＴＥＰ１０−１−４の処理
の後、図１９のルーチン処理に復帰する。
【０４１８】このＳＴＥＰ１０−１−４の処理により、
前記要求偏差空燃比ｕslにリミット処理を施すための許
容範囲は、エンジン１のアイドリング状態以外の運転状
態であれば、前記低不安定用許容範囲（固定的な標準的
範囲）に設定され、エンジン１のアイドリング状態であ
れば、該低不安定用許容範囲よりも狭い前記アイドル許
容範囲（固定的な狭めの範囲）に設定される。また、適
応許容範囲は、低不安定用許容範囲に初期化される。
【０４１９】前記ＳＴＥＰ１０−１−３でf/stb1＝０の
場合、すなわち、前記ＳＴＥＰ９でＳＬＤ制御状態が安
定であると判断した場合には、リミッタ３０は、エンジ
ン１のフュエルカット直後の状態であるか否か、すなわ
ち、エンジン１のフュエルカットが終了してからの経過
時間が所定時間に満たない状態であるか否かを判断する
（ＳＴＥＰ１０−１−５）。
【０４２０】この判断は次のように行われる。すなわ
ち、本実施形態では、エンジン１のフュエルカットを行
っているか否を表すデータが前記機関側制御ユニット７
ｂから排気側制御ユニット７ａに与えるられるようにな
っている。そして、前記リミッタ３０は、このデータに
よりエンジン１のフュエルカットが終了したことを把握
した時点から図示しないタイマを起動して該終了時点か
らの経過時間を計時し、この経過時間があらかじめ定め
た所定時間（固定値）に達するまでの期間をフュエルカ
ットの直後の状態であると判断する。
【０４２１】尚、本実施形態では、フュエルカット中
は、目標空燃比生成処理部２８が生成する目標空燃比KC
MDによる空燃比の操作（Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT の
目標値VO2/TARGETへの収束制御）は行わないが（図６の
ＳＴＥＰｄの処理に関する図７を参照）、目標空燃比生
成処理部２８における演算処理（要求偏差空燃比ｕsl、
目標空燃比KCMDの算出処理等）は行われる。そして、本
実施形態では、便宜上、エンジン１のフュエルカット中
の状態も、フュエルカット直後の状態であると判断する
ようにしている。
【０４２２】上記ＳＴＥＰ１０−１−５の判断結果がフ
ュエルカット直後の状態（フュエルカット中を含む）で
ある場合には、リミッタ３０は、前記アイドル用上限値
AHFI及びアイドル外上限値AHF をいずれも前記ＦＣ／始
動後許容範囲（図８参照）の上限値である上限側第５所
定値AFCHに設定する（ＳＴＥＰ１０−１−６）。さらに
このＳＴＥＰ１０−１−６では、アイドル用下限値ALFI
を前記アイドル許容範囲の下限値である下限側第３所定
値に設定すると共に、アイドル外下限値ALF の値を現在
の適応下限値al（前回の制御サイクルで決定された適応
下限値alf(k-1)）の値に設定する。そして、このＳＴＥ
Ｐ１０−１−６の処理の後、図１９のルーチン処理に復
帰する。
【０４２３】このＳＴＥＰ１０−１−６の処理により、
前記要求偏差空燃比ｕslにリミット処理を施すための許
容範囲は、エンジン１のアイドリング状態であれば、下
限値を前記アイドル許容範囲の下限値である下限側第３
所定値LIに固定した前記ＦＣ／始動後許容範囲に設定さ
れる。また、エンジン１のアイドリング状態以外の運転
状態では、下限値を逐次可変化する適応下限値ahとした
ＦＣ／始動後許容範囲に設定される。いずれにしても、
前記要求偏差空燃比ｕslのリミット処理用の許容範囲
は、特に上限側において最も広くなるような範囲（より
一般的には上限値が前記上限側第５所定値AFCHを下回ら
ないような範囲）に設定されることとなる。
【０４２４】また、上記ＳＴＥＰ１０−１−５の判断結
果がフュエルカットの直後の状態でない場合には、リミ
ッタ３０は、次にエンジン１の始動直後の状態であるか
否、すなわち、エンジン１を始動してから（より詳しく
はエンジン１の所謂完爆が確認されてから）の経過時間
が所定時間に満たない状態であるか否かを判断する（Ｓ
ＴＥＰ１０−１−７）。
【０４２５】この場合、エンジン１が始動したか否（エ
ンジン１の完爆が確認されたか否か）を表すデータが機
関側制御ユニット７ｂから排気側制御ユニット７ａに与
えられるようになっている。そして、リミッタ３０は、
このデータによりエンジン１が始動したことを把握した
時点から図示しないタイマを起動して該始動時からの経
過時間を計時し、この経過時間があらかじめ定めた所定
時間（固定値）に達するまでの期間を始動直後の状態で
あると判断する。
【０４２６】上記ＳＴＥＰ１０−１−７の判断結果が、
エンジン１の始動直後の状態である場合には、リミッタ
３０は、フュエルカットの直後の場合と同様に前記ＳＴ
ＥＰ１０−１−６の処理を行って、前記アイドル用上限
値AHFI、アイドル外上限値AHF 、アイドル用下限値ALFI
及びアイドル外下限値ALF を前述の通り設定した後、図
１９のルーチン処理に復帰する。
【０４２７】ＳＴＥＰ１０−１−７の判断結果が、エン
ジン１の始動直後の状態でない場合には、リミッタ３０
は、次にエンジン１のアイドリング状態であるか否かを
判断する（ＳＴＥＰ１０−１−８）。
【０４２８】この場合、エンジン１のアイドリング状態
であるか否かを表すデータが機関側制御ユニット７ｂか
ら排気側制御ユニット７ａに与えられるようになってお
り、リミッタ３０は、このデータによりエンジン１のア
イドリング状態であるか否かを判断する。
【０４２９】そして、このときエンジン１のアイドリン
グ状態である場合には（このときＳＬＤ制御状態の低レ
ベル不安定状態もしくは高レベル不安定状態、あるいは
エンジン１のフュエルカット直後の状態、始動直後の状
態のいずれでもない）、リミッタ３０は、前記アイドル
用上限値AHFIを前記アイドル許容範囲の上限値である前
記上限側第２所定値HIに設定すると共に、アイドル用下
限値ALFIをアイドル許容範囲の下限値である前記下限側
第３所定値LIに設定した後（ＳＴＥＰ１０−１−９）、
図１９のリーチン処理に復帰する。
【０４３０】このＳＴＥＰ１０−１−９の処理により、
前記要求偏差空燃比ｕslにリミット処理を施すための許
容範囲は、固定的なアイドル許容範囲に設定されること
となる。
【０４３１】前記ＳＴＥＰ１０−１−８でエンジン１の
アイドリング状態でない場合（この場合、ＳＬＤ制御状
態の低レベル不安定状態もしくは高レベル不安定状態、
あるいはエンジン１のフュエルカット直後の状態、始動
直後の状態、アイドリング状態のいずれでもない）に
は、リミッタ３０は、以下に説明するＳＴＥＰ１０−１
−１０〜１０−１−１３で前記適応上限値ahの現在値ah
(k-1) （前回の制御サイクルで決定された値）を前記上
限側第１所定値STABH と上限側第４所定値HH（図１８参
照）との間の範囲内の値に制限する処理（適応上限値ah
のリミット処理）を行う。
【０４３２】すなわち、適応上限値ahの現在値ah(k-1)
が上限側第１所定値STABH よりも小さければ、この現在
値ah(k-1) を強制的に該上限側第１所定値STABH に設定
し直す（ＳＴＥＰ１０−１−１０，１０−１０−１
１）。また、適応上限値ahの現在値ah(k-1) が上限側第
４所定値HHよりも大きければ、この現在値ah(k-1) を強
制的に該上限側第４所定値HHに設定し直す（ＳＴＥＰ１
０−１−１２，１０−１−１３）。そして、これら以外
の場合には、適応上限値ahの現在値ah(k-1) を現状のま
まに保持する。
【０４３３】さらに、リミッタ３０は、適応下限値alの
現在値al(k-1) についても、適応上限値ahの場合と同様
に、該現在値al(k-1) を前記下限側第１所定値STABL と
下限側第４所定値LL（図１８参照）との間の範囲内の値
に制限する処理（適応下限値alのリミット処理）を行う
（ＳＴＥＰ１０−１−１４〜１０−１−１７。ah，STAB
L ，LLは負の値であることに注意）。
【０４３４】このように現在の適応上限値ah(k-1) 及び
適応下限値al(k-1) の値の範囲を制限した後、リミッタ
３０は、前記アイドル外上限値AHF 及びアイドル外下限
値ALF を、それぞれ適応上限値ah(k-1) 、適応下限値al
(k-1) の値に設定する（ＳＴＥＰ１０−１−１８）。
【０４３５】さらに、リミッタ３０は、車両の発進直後
の状態であるか否か、すなわち、エンジン１がその負荷
である車両の駆動輪の駆動を開始してからの経過時間が
所定時間に満たない状態であるか否かを判断する（ＳＴ
ＥＰ１０−１−１９）。
【０４３６】この判断は、例えば次のように行われる。
すなわち、本実施形態では、エンジン１のアイドリング
状態であるか否を表すデータと共に、車両の車速を表す
データが機関側制御ユニット７ｂから排気側制御ユニッ
ト７ａに与えられるようになっている。そして、リミッ
タ３０は、これらのデータにより、エンジン１のアイド
リング状態で且つ車速が略「０」である状態（車両の駐
停車状態）を把握し、その状態から車速が所定値（十分
に小さい値）を超えた時を車両の発進開始時として認識
する。さらにその認識した車両の発進時から図示しない
タイマにより経過時間を計時し、その経過時間が所定時
間に達するまでの期間を発進直後の状態として判断す
る。
【０４３７】上記ＳＴＥＰ１０−１−１９の判断結果が
車両の発進直後の状態である場合には、リミッタ３０
は、前記アイドル外下限値ALF を前記負荷駆動後許容範
囲（図１８参照）の下限値である前記下限側第２所定値
VSTLに設定し直した後（ＳＴＥＰ１０−１−２０）、図
１９のルーチン処理に復帰する。
【０４３８】また、車両の発進直後の状態でない場合に
は、前記ＳＴＥＰ１０−１−１８で設定したアイドリン
グ外上限値AHF 及びアイドリング外下限値ALF の値を維
持したまま図１９のルーチン処理に復帰する。
【０４３９】このＳＴＥＰ１０−１−１８〜１０−１−
２０の処理によって、ＳＬＤ制御状態の低レベル不安定
状態もしくは高レベル不安定状態、あるいはフュエルカ
ットの直後の状態、始動直後の状態、アイドリング状態
のいずれでもない場合においては、車両の発進直後の状
態でもない場合に、前記要求偏差空燃比ｕslにリミット
処理を施すための許容範囲は、後に説明するように上限
値（適応上限値ah）及び下限値（適応下限値al）を逐次
変化させる適応許容範囲に設定される。また、車両の発
進直後の状態である場合には、要求偏差空燃比ｕslにリ
ミット処理を施すための許容範囲は、前記負荷駆動後許
容範囲、すなわち、特に、下限側において比較的狭くな
るような範囲（より一般的には下限値が前記下限側第２
所定値VSTLよりも大きくならないような範囲）に設定さ
れることとなる。
【０４４０】図１９に戻って、前述の如く要求偏差空燃
比ｕslにリミット処理を施すための許容範囲を決定した
後、リミッタ３０は、エンジン１のアイドリング状態で
あるか否かを前記ＳＴＥＰ１０−１−８の場合と同様に
判断する（ＳＴＥＰ１０−２）。
【０４４１】このとき、エンジン１のアイドリング状態
であれば、リミッタ３０は、前記ＳＴＥＰ１０−１−
２，１０−１−４，１０−１−６，１０−１−９のいず
れか（通常的にはＳＴＥＰ１０−１−９）で設定された
アイドル用上限値AHFI及びアイドル用下限値ALFIにより
定まる許容範囲（通常的には前記アイドル許容範囲）に
よって、前記要求偏差空燃比ｕslにリミット処理を施し
て前記指令偏差空燃比kcmdを決定する（ＳＴＥＰ１０−
３〜１０−７）。
【０４４２】すなわち、前記ＳＴＥＰ８（図８参照）で
スライディングモード制御器２７が生成した要求偏差空
燃比ｕslがアイドル用下限値ALFIを超えて許容範囲の下
限側（負側）に逸脱している（ｕsl＜ALFI）場合には、
指令偏差空燃比kcmdの値を強制的に該アイドル用下限値
ALFIに制限する（ＳＴＥＰ１０−３，１０−４）。ま
た、要求偏差空燃比ｕslがアイドル用上限値AHFIを超え
て許容範囲の上限側（正側）に逸脱している（ｕsl＞AH
FI）場合には、指令偏差空燃比kcmdの値を強制的に該ア
イドル用上限値AHFIに制限する（ＳＴＥＰ１０−５，１
０−６）。そして、要求偏差空燃比ｕslが許容範囲内に
ある（ALFI≦ｕsl≦AHFI）ときには、該要求偏差空燃比
ｕslをそのまま指令偏差空燃比kcmdとして設定する（Ｓ
ＴＥＰ１０−７）。
【０４４３】尚、前記ＳＴＥＰ１０−３又は１０−５で
前記要求偏差空燃比ｕslがアイドル用上限値AHFI及びア
イドル用下限値ALFI間の許容範囲を逸脱していた場合に
は、前記スライディングモード制御器２７が要求偏差空
燃比ｕslを生成する過程で求める適応則入力ｕadp の値
が必要以上に大きくなるのを防止するため、前記切換関
数σバーの積算値（図１５のＳＴＥＰ８−２を参照）を
強制的に前回の制御サイクルで求めた該積算値の値に設
定し直す（ＳＴＥＰ１０−８）。また、前述の如くエン
ジン１のアイドリング状態での要求偏差空燃比ｕslのリ
ミット処理を行った場合には、前記適応上限値ah及び適
応下限値alの値は現状の値に保持される（ＳＴＥＰ１０
−９）。そして、前記ＳＴＥＰ１０−３〜１０−９の処
理が終了した後には、図８のメインルーチンの処理に復
帰する。
【０４４４】一方、前記ＳＴＥＰ１０−２でエンジン１
のアイドリング状態でない場合には、リミッタ３０は、
前記ＳＴＥＰ１０−１−２，１０−１−４，１０−１−
６，１０−１−１８，１０−１−２０のいずれか（通常
的にはＳＴＥＰ１０−１−１８）で設定されたアイドル
外上限値AHF 及びアイドル外下限値ALF により定まる許
容範囲（通常的には前記適応許容範囲）によって、前記
要求偏差空燃比ｕslにリミット処理を施して前記指令偏
差空燃比kcmdを決定する（ＳＴＥＰ１０−１０〜１０−
１４）。
【０４４５】すなわち、前記ＳＴＥＰ８（図８参照）で
スライディングモード制御器２７が生成した要求偏差空
燃比ｕslがアイドル外下限値ALF を超えて許容範囲の下
限側（負側）に逸脱している（ｕsl＜ALF ）場合には、
指令偏差空燃比kcmdの値を強制的に該アイドル外下限値
ALF に制限する（ＳＴＥＰ１０−１０，１０−１１）。
また、要求偏差空燃比ｕslがアイドル外上限値AHF を超
えて許容範囲の上限側（正側）に逸脱している（ｕsl＞
AHF ）場合には、指令偏差空燃比kcmdの値を強制的に該
アイドル外上限値AHF に制限する（ＳＴＥＰ１０−１
２，１０−１３）。そして、要求偏差空燃比ｕslが許容
範囲内にある（ALF ≦ｕsl≦AHF ）ときには、該要求偏
差空燃比ｕslをそのまま指令偏差空燃比kcmdとして設定
する（ＳＴＥＰ１０−１４）。
【０４４６】このようにしてアイドル外上限値AHF 及び
アイドル外下限値ALF により定まる許容範囲により要求
偏差空燃比ｕslのリミット処理を行った場合には、次
に、リミッタ３０は、前記適応許容範囲に係わる適応上
限値ah及び適応下限値alの値を更新する（変化させる）
ための処理を行う（ＳＴＥＰ１０−１５〜１０−１
９）。
【０４４７】すなわち、前記ＳＴＥＰ１０−１４で前記
要求偏差空燃比ｕslが許容範囲内に収まっていた場合に
は、リミッタ３０は、前記適応下限値alの現在値al(k-
1) にあらかじめ定めた所定の変化量ΔDEC （＞０。以
下、縮小側単位変化量ΔDEC という）だけ加算すること
で、新たな適応下限値al(k) を求める（ＳＴＥＰ１０−
１５）。さらに、このＳＴＥＰ１０−１５では、前記適
応上限値ahの現在値ah(k-1) から上記縮小側単位変化量
ΔDEC を減算することで、新たな適応上限値ah(k) を求
める。
【０４４８】また、前記ＳＴＥＰ１０−１０で前記要求
偏差空燃比ｕslがアイドル外下限値ALF を超えて許容範
囲の下限側（負側）に逸脱していた場合には、リミッタ
３０は、前記図２０のＳＴＥＰ１０−１−１９の場合と
同様に、車両の発進直後の状態であるか否かを判断する
（ＳＴＥＰ１０−１６）。このとき、車両の発進直後の
状態でない場合には、前記適応下限値alの現在値al(k-
1) からあらかじめ定めた所定の変化量ΔINC （＞０。
以下、拡大側単位変化量ΔINC という）を減算すること
で、新たな適応下限値al(k) を求める（ＳＴＥＰ１０−
１７）。さらに、このＳＴＥＰ１０−１７では、適応上
限値ahの現在値ah(k-1) から前記縮小側単位変化量ΔDE
C だけ減算することで、新たな適応上限値ah(k) を求め
る。
【０４４９】尚、ＳＴＥＰ１０−１６で、車両の発進直
後の状態である場合には、前記適応上限値ah及び適応下
限値alの値は現状の値に保持される（ＳＴＥＰ１０−１
８）。
【０４５０】また、本実施形態では、前記縮小側単位変
化量ΔDEC と拡大側単位変化量ΔINC とに関しては、Δ
DEC ＜ΔINC とされている。
【０４５１】また、前記ＳＴＥＰ１０−１２で前記要求
偏差空燃比ｕslがアイドル外上限値AHF を超えて許容範
囲の下限側（正側）に逸脱していた場合には、リミッタ
３０は、前記図２０のＳＴＥＰ１０−１−５、１０−１
−７の場合と同様に、エンジン１のフュエルカット直後
の状態（フュエルカット中を含む）及び始動開始直後の
状態のいずれかの状態であるか否かを判断する（ＳＴＥ
Ｐ１０−１９）。このとき、いずれの状態でもない場合
には、前記適応上限値ahの現在値ah(k-1) に前記拡大側
単位変化量ΔINC を加算することで、新たな適応上限値
ah(k) を求める（ＳＴＥＰ１０−２０）。さらに、この
ＳＴＥＰ１０−２０では、適応下限値alの現在値al(k-
1) に前記縮小側単位変化量ΔDEC を加算することで、
新たな適応下限値al(k) を求める。
【０４５２】尚、ＳＴＥＰ１０−１９で、フュエルカッ
ト直後の状態及び始動開始直後の状態のいずれかの状態
である場合には、前記適応上限値ah及び適応下限値alの
値は現状の値に保持される（ＳＴＥＰ１０−２１）。
【０４５３】また、前記ＳＴＥＰ１０−１０又は１０−
１２で前記要求偏差空燃比ｕslがアイドル外上限値AHF
及びアイドル外下限値ALF により定まる許容範囲を逸脱
していた場合には、前記ＳＴＥＰ１０−８の場合と同様
に、前記切換関数σバーの積算値（図１５のＳＴＥＰ８
−２）を強制的に前回の制御サイクルで求めた該積算値
の値に設定し直す（ＳＴＥＰ１０−２２）。そして、前
記ＳＴＥＰ１０−１０〜１０−２２の処理が終了した後
には、図８のメインルーチンの処理に復帰する。
【０４５４】また、本実施形態では、排気側制御ユニッ
ト７ａの起動時（車両の運転開始時）における前記適応
下限値al及び適応上限値ahの初期値はそれぞれ前記下限
側第４所定値Ｌ及び上限側第３所定値Ｈである。つまり
適応許容範囲の初期範囲は、前記低安定用許容範囲と同
じである。
【０４５５】また、本実施形態では、エンジン１のアイ
ドリング状態以外の運転状態において、ＳＬＤ制御状態
が低レベルもしくは高レベル不安定状態であるときに、
ＳＴＥＰ１０−１５，１０−１７，１０−２０による適
応上限値ah及び適応下限値alの更新処理が行われるよう
になっているが、上記不安定状態では、次回の制御サイ
クルにおける前記ＳＴＥＰ１０−１−２あるいは１０−
１−４の処理（図２０を参照）によって、適応上限値ah
及び適応下限値alは低不安定用許容範囲や高不安定用許
容範囲に対応した固定的な所定値（前記上限側第１所定
値STABH 等）に強制的に設定し直される。従って、ＳＬ
Ｄ制御状態が低レベルもしくは高レベル不安定状態であ
るときには、ＳＴＥＰ１０−１５，１０−１７，１０−
２０の処理を省略してもよい。
【０４５６】また、以上説明したＳＴＥＰ１０のリミッ
ト処理によって制御サイクル毎に決定される前記指令偏
差空燃比kcmdは、図示しないメモリに時系列的に記憶保
持され、それが、推定器２６の前述の演算処理のために
使用される。
【０４５７】以上説明したＳＴＥＰ１０のリミット処理
によって、エンジン１のアイドリング状態では、前記低
安定用許容範囲、高安定用許容範囲、ＦＣ／始動後許容
範囲（詳しくは下限値を前記下限側第３所定値LI（図１
８参照）に固定したＦＣ／始動後許容範囲）、並びにア
イドル許容範囲のいずれかの固定的な許容範囲が、ＳＬ
Ｄ制御状態やエンジン１の運転状態に応じて、要求偏差
空燃比ｕslに対するリミット処理用の許容範囲として設
定される（通常的にはアイドル許容範囲が設定され
る）。そして、この設定された許容範囲により、要求偏
差空燃比ｕslに対するリミット処理が施され、該要求偏
差空燃比ｕslを該許容範囲内に制限してなる前記指令偏
差空燃比kcmdが決定される。
【０４５８】また、エンジン１のアイドリング状態以外
の運転状態では、前記低安定用許容範囲、高安定用許容
範囲、ＦＣ／始動後許容範囲（詳しくは下限値を可変的
な適応下限値alとしたＦＣ／始動後許容範囲）、負荷駆
動後許容範囲、並びに適応許容範囲のいずれかの許容範
囲が、ＳＬＤ制御状態やエンジン１の運転状態に応じ
て、要求偏差空燃比ｕslに対するリミット処理用の許容
範囲として設定される（通常的には適応許容範囲が設定
される）。そして、この設定された許容範囲により、要
求偏差空燃比ｕslに対するリミット処理が施され、該要
求偏差空燃比ｕslを該許容範囲内に制限してなる前記指
令偏差空燃比kcmdが決定される。
【０４５９】この場合、エンジン１のアイドリング状態
及びそれ以外の運転状態のいずれの運転状態であって
も、前記ＳＴＥＰ９におけるＳＬＤ制御状態の安定性の
判断結果が高レベル不安定状態であるときには、リミッ
ト処理用の許容範囲は、その上限値AHF 又はAHFI、及び
下限値ALF 又はALFIをそれぞれ固定的な前記上限側第１
所定値STABH 、下限側第１所定値STABL とした最も範囲
の狭い前記高不安定用許容範囲に設定される（前記ＳＴ
ＥＰ１０−１−２）。
【０４６０】また、ＳＬＤ制御状態の安定性の判断結果
が低レベル不安定状態であって、且つエンジン１のアイ
ドリング状態以外の運転状態であるときには、リミット
処理用の許容範囲は、その上限値AHF 及び下限値ALF を
それぞれ固定的な前記上限側第３所定値Ｈ、下限側第４
所定値Ｌとした標準的な広さを有する低不安定用許容範
囲に設定される（前記ＳＴＥＰ１０−１−４）。
【０４６１】また、ＳＬＤ制御状態の低レベル不安定状
態もしくは高レベル不安定状態、あるいはエンジン１の
フュエルカットの直後の状態、始動直後の状態、車両の
発進直後の状態のいずれでもなく、且つエンジン１のア
イドリング状態であるときには、リミット処理用の許容
範囲は、その上限値AHFI及び下限値ALFIをそれぞれ固定
的な前記上限側第２所定値HI、下限側第３所定値LIとし
た比較的範囲の狭いアイドル許容範囲に設定される（前
記ＳＴＥＰ１０−１−４、１０−１−９）。
【０４６２】また、ＳＬＤ制御状態の低レベル不安定状
態もしくは高レベル不安定状態、あるいはエンジン１の
フュエルカットの直後の状態、始動直後の状態、アイド
リング状態、車両の発進直後の状態のいずれでもない通
常的な状態では、リミット処理に用いる許容範囲は、そ
の上限値AHF 及び下限値ALF をそれぞれ適応上限値ah、
適応下限値alとした適応許容範囲に設定される（前記Ｓ
ＴＥＰ１０−１−１８）。
【０４６３】そして、この適応許容範囲にあっては、要
求偏差空燃比ｕslが該適応許容範囲内に存する状態では
（このときkcmd＝ｕslとなる）、リミット処理の後に、
該適応許容範囲の適応上限値ah及び適応下限値alが、そ
れぞれ前記上限側第１所定値STABH 及び下限側第１所定
値STABL を限界として、該適応許容範囲の上限側及び下
限側の両者が縮小する方向で制御サイクル毎に前記縮小
側単位変化量ΔDEC づつ更新されていくこととなる（前
記ＳＴＥＰ１０−１５）。
【０４６４】また、要求偏差空燃比ｕslが適応許容範囲
から例えば上限側に逸脱した状況では（このときkcmd＝
ah(k-1) となる）、リミット処理の後に、適応上限値ah
が前記上限側第４所定値HHを限界として、適応許容範囲
の上限側（逸脱を生じた側）が拡大する方向で制御サイ
クル毎に前記拡大側単位変化量ΔINC づつ更新されると
共に、適応下限値alが前記下限側第１所定値STABL を限
界として、 適応許容範囲の下限側（逸脱を生じた側と反
対側）が縮小する方向で制御サイクル毎に前記縮小側単
位変化量ΔDEC づつ更新されることとなる（前記ＳＴＥ
Ｐ１０−２０）。
【０４６５】同様に、要求偏差空燃比ｕslが適応許容範
囲から例えば下限側に逸脱した状況では（このときkcmd
＝al(k-1) となる）、リミット処理の後に、適応下限値
alが前記下限側第５所定値LLを限界として、適応許容範
囲の下限側（逸脱を生じた側）が拡大する方向で制御サ
イクル毎に前記拡大側単位変化量ΔINC づつ更新される
と共に、適応上限値ahが前記上限側第１所定値STABH を
限界として、 適応許容範囲の上限側（逸脱を生じた側と
反対側）が縮小する方向で制御サイクル毎に前記縮小側
単位変化量ΔDEC づつ更新されることとなる（前記ＳＴ
ＥＰ１０−１７）。
【０４６６】このような適応許容範囲の時間的変化の様
子を、要求偏差空燃比ｕslの時間的変化の様子と併せて
図２１に例示的に示す。図示の如く、適応許容範囲は、
要求偏差空燃比ｕslが該適応許容範囲内に存する（al＜
ｕsl＜ah）ときには適応上限値ah及び適応下限値alの両
者が適応許容範囲の縮小方向に更新されていくことで、
該適応許容範囲の上限側及び下限側が漸次縮小されてい
く。
【０４６７】さらに、要求偏差空燃比ｕslが適応上限値
ah及び適応下限値alのいずれか一方の限界値ah又はal側
に適応許容範囲から逸脱したときには（ｕsl＞ah又はｕ
sl＜al）、その一方（逸脱側）の限界値ah又はalが適応
許容範囲の拡大方向に更新されていくことで、適応許容
範囲の当該一方の限界値ah又はal側が漸次拡大されてい
く。同時に、他方（逸脱側と反対側）の限界値al又はah
が適応許容範囲の縮小方向に更新されていくことで、適
応許容範囲の当該他方の限界値al又はah側が漸次縮小さ
れていく。
【０４６８】また、ＳＬＤ制御状態が低レベルもしくは
高レベル不安定状態である場合を除き、エンジン１のフ
ュエルカット直後もしくは始動直後の状態であるときに
は、リミット処理用の許容範囲は、その上限値AHF 又は
AHFIを固定的な前記上限側第５所定値AFCHとした前記Ｆ
Ｃ／始動後許容範囲（上限側が最も広い許容範囲）に設
定され、該上限値AHF 又はAHFIが上限側第５所定値AFCH
よりも許容範囲の縮小方向の値になるのが禁止される
（前記ＳＴＥＰ１０−１−６）。
【０４６９】この場合、このＦＣ／始動後許容範囲にあ
っては、エンジン１のアイドリング状態では、下限値AL
FIが、前記アイドル許容範囲の下限値である固定的な前
記下限側第３所定値LIに設定される。また、エンジン１
のアイドリング状態以外の運転状態では、ＦＣ／始動後
許容範囲の下限値ALF は、可変的な適応下限値alに設定
される。そして、この下限値ALF （＝al）は、要求偏差
空燃比ｕslがＦＣ／始動後許容範囲の上限側に逸脱した
場合を除いて、該要求偏差空燃比ｕslのＦＣ／始動後許
容範囲からの逸脱状況に応じて前記適応許容範囲の適応
下限値alと全く同様に制御サイクル毎に更新されること
となる（前記ＳＴＥＰ１０−１５，１０−１７，１０−
２１）。
【０４７０】このようなＦＣ／始動後許容範囲のうち、
ＦＣ後許容範囲が許容範囲として設定される場合におけ
る該許容範囲の時間的変化の様子を要求偏差空燃比ｕsl
の時間的変化の様子と併せて図２２に例示的に示す。同
様に、始動後許容範囲が許容範囲として設定される場合
における該許容範囲の時間的変化の様子を図２３に例示
的に示す。
【０４７１】図２２に示す如く、エンジン１のフュエル
カットが開始すると、該フュエルカットの終了後、所定
時間が経過するまでの間は（フュエルカットの直後の状
態）、ＦＣ後許容範囲が要求偏差空燃比ｕslのリミット
処理用の許容範囲として設定され、その上限値AHF が前
記上限側第５所定値AHFCに固定的に維持される。従っ
て、許容範囲（ＦＣ後許容範囲）の上限側は広いものと
される。この場合、図示の例では、エンジン１の運転状
態はアイドリング状態以外の運転状態であり、ＦＣ後許
容範囲の下限値ALF は適応下限値alに設定される。そし
て、このＦＣ後許容範囲の下限値ALF は基本的には、前
記適応許容範囲の場合と同様に逐次更新されていく。但
し、フュエルカット直後の状態（フュエルカット中を含
む）で、要求偏差空燃比ｕslが、ＦＣ後許容範囲の上限
値AHF （＝AHFC）を超えている状態では、該ＦＣ後許容
範囲の下限値ALF （＝al) は一定に保持される（更新さ
れない）。
【０４７２】尚、同図２２では、フュエルカットの開始
前と、フュエルカットの終了後、所定時間が経過した後
における許容範囲が、適応許容範囲に設定される場合
（通常的な動作状態）を例示している。また、本実施形
態では、フュエルカット中もフュエルカット直後の状態
に含めているため、該フュエルカットの開始時から許容
範囲をＦＣ後許容範囲とし、その上限値AHF を前記上限
側第５所定値AHFCに設定するようにしているが、フュエ
ルカット中は、目標空燃比生成処理部２８が生成する目
標空燃比KCMDによる空燃比の操作を行わない。従って、
該フュエルカット中の許容範囲は任意でよく、必ずしも
ＦＣ後許容範囲に設定する必要はない。あるいは、フュ
エルカット中は、要求偏差空燃比ｕslのリミット処理を
行わないようにしてもよい。
【０４７３】一方、始動後許容範囲の設定に関しては、
図２３に示す如く、エンジン１の始動後、目標空燃比生
成処理部２８の演算処理が開始すると（この開始タイミ
ングは、基本的にはＯ2 センサ６及びＬＡＦセンサ５の
両者の活性化が確認された時点である。図９を参照）、
要求偏差空燃比ｕslの算出が開始されると共に、これに
リミット処理を施す許容範囲は、始動後許容範囲に設定
され、その上限値AHFI（図示の例ではエンジン１の始動
後の運転状態はアイドリング状態である）が、エンジン
１の始動時から所定時間が経過するまでは、前記上限側
第５所定値AHFCに固定的に維持される（許容範囲の上限
側が広いものとされる）。この場合、エンジン１のアイ
ドリング状態であるので、始動後許容範囲の下限値ALFI
は、前記下限側第３所定値LIに設定される。
【０４７４】尚、エンジン１の始動後の運転状態がアイ
ドリング状態に維持されれば、エンジン１の始動後、所
定時間が経過した後における許容範囲は基本的には、図
示の如く前記アイドル許容範囲（AHFI＝HI、AHLI＝LI）
に設定される。
【０４７５】また、ＳＬＤ制御状態の低レベルもしくは
高レベル不安定状態、あるいはエンジン１のフュエルカ
ット直後もしくは始動直後の状態のいずれでもなく、エ
ンジン１を搭載した車両の発進直後の状態であるときに
は（このときエンジン１のアイドリング状態ではな
い）、リミット処理用の許容範囲は、その下限値ALF を
固定的な前記下限側第２所定値VSTLとした前記負荷駆動
後許容範囲（下限側が狭い許容範囲）に設定され、該下
限値ALF が下限側第２所定値VSTLよりも許容範囲の拡大
方向の値になるのが禁止される（前記ＳＴＥＰ１０−１
−２０）。
【０４７６】この場合、この負荷駆動後許容範囲にあっ
ては、その上限値AHF は、可変的な適応上限値ahに設定
される（前記ＳＴＥＰ１０−１−１８）。そして、この
上限値AHF （＝ah）は、要求偏差空燃比ｕslが負荷駆動
後許容範囲の下限側に逸脱した場合を除いて、該要求偏
差空燃比ｕslの負荷駆動後許容範囲からの逸脱状況に応
じて前記適応許容範囲の適応上限値ahと全く同様に制御
サイクル毎に更新されることとなる（前記ＳＴＥＰ１０
−１５，１０−１８，１０−２０）。
【０４７７】このような負荷駆動後許容範囲が許容範囲
として設定される場合における該許容範囲の時間的変化
の様子を要求偏差空燃比ｕslの時間的変化の様子と併せ
て図２４に例示的に示す。
【０４７８】図２４に示す如く、エンジン１のアイドリ
ング状態から車両の発進を開始する（エンジン１がその
負荷の駆動を開始する）と、その発進開始後、所定時間
が経過するまでの間は（発進直後の状態）、許容範囲
は、負荷駆動後許容範囲とされ、その下限値ALF は、前
記下限側第２所定値VSTLに固定的に維持される。従って
て、許容範囲（負荷駆動後許容範囲）の下限側は比較的
狭いものとされる。この場合、該負荷駆動後許容範囲の
上限値AHF は、適応上限値ahに設定され、前記適応許容
範囲の場合と同様に逐次更新されていく。
【０４７９】尚、車両の発進前のエンジン１のアイドリ
ング状態では、許容範囲は図示の如く、通常的にはアイ
ドル許容範囲（AHFI＝HI、AHLI＝LI）に設定される。ま
た、図２４では、車両の発進後、所定時間が経過した後
における許容範囲が、適応許容範囲に設定される場合
（通常的な状態）を例示している。
【０４８０】以上説明した内容が前記ＳＴＥＰ１０にお
けるリミット処理の詳細である。
【０４８１】図８に戻って、目標空燃比生成処理部２８
は、前述のようにリミッタ３０で求めた指令偏差空燃比
kcmdに前記空燃比基準値FLAF/BASE （より詳しくは前回
の制御サイクルにおける後述のＳＴＥＰ１２で基準値設
定部１１が求めた空燃比基準値FLAF/BASE ）を前記加算
処理部３１で加算することで、今回の制御サイクルにお
ける目標空燃比KCMDを算出する（ＳＴＥＰ１１）。
【０４８２】このようにして求められた目標空燃比KCMD
は、制御サイクル毎に図示しないメモリに時系列的に記
憶保持される。そして、前記機関側制御ユニット７ｂ
が、排気側主演算処理部１３で決定された目標空燃比KC
MDを用いるに際しては（図８のＳＴＥＰｆを参照）、上
記のように時系列的に記憶保持された目標空燃比KCMDの
中から最新のものが選択される。
【０４８３】次いで、目標空燃比生成処理部２８は、前
記基準値設定部１１により空燃比基準値FLAF/BASE を設
定する処理（更新処理）を行った後（ＳＴＥＰ１２）、
今回の制御サイクルの処理を終了する。
【０４８４】この場合、本実施形態では、空燃比基準値
FLAF/BASE は、あらかじめ定めた一定値とした固定的な
成分flaf/base （以下、基準値固定成分flaf/base とい
う）と、可変的な成分flaf/adp（以下、基準値可変成分
flaf/adpという）との和、すなわち、FLAF/BASE ＝flaf
/base ＋flaf/adpとして定義している。そして、空燃比
基準値FLAF/BASE を可変的に設定するに際しては、上記
基準値可変成分flaf/adpの値を調整するようにしてい
る。尚、上記基準値固定成分flaf/base は、本実施形態
では、例えば「１」（空燃比換算値）としている。
【０４８５】ＳＴＥＰ１２の処理は図２５のフローチャ
ートに示すように行われる。
【０４８６】すなわち、基準値設定部１１は、まず、前
記Ｏ2 センサ６の偏差出力VO2 が「０」近傍にあらかじ
め定めた所定範囲（下限値及び上限値をそれぞれ所定値
（固定値）ADL （＜０）、ADH （＞０）とした範囲。以
下、収束判別範囲という）内の値であるか否を判断する
ことで、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT がその目標値VO2/
TARGETにほぼ収束している状態であるか否かを判断する
（ＳＴＥＰ１２−１）。尚、本実施形態では、上記収束
判別範囲の上限値ADH 及び下限値ADL の絶対値は同一と
されている（｜ADH ｜＝｜ADL ｜） このとき、偏差出力VO2 が収束判別範囲内にあり（ADL
＜VO2 ＜ADH の条件が成立）、Ｏ2 センサ６の出力VO2/
OUT が目標値VO2/TARGETにほぼ収束している場合には、
基準値設定部１１はさらに、前記リミッタ３０が前記Ｓ
ＴＥＰ９の処理（ＳＬＤ制御状態の安定性の判別処理）
で求めた前記安定性判別基本パラメータＰstb （図１６
のＳＴＥＰ９−１を参照）の値をあらかじめ定めた所定
値δ（＞０）と比較することで、前記図１６のＳＴＥＰ
９−４の場合と同様に、前記ＳＬＤ制御状態の安定性を
判別する（ＳＴＥＰ１２−２）。
【０４８７】尚、このＳＴＥＰ１２−２で安定性判別基
本パラメータＰstb と比較する所定値δは、図１６のＳ
ＴＥＰ９−１で用いた所定値εよりも小さな値とされ、
ＳＬＤ制御状態を安定であると判断するための条件をよ
り厳しいものとしている。
【０４８８】この安定性の判別においてＰstb ＜δであ
って、ＳＬＤ制御状態が安定であると判断される場合に
は、基準値設定部１１は、前記図１５のＳＴＥＰ８−３
でスライディングモード制御器２７が求めた適応則入力
ｕadp （要求偏差空燃比ｕslの適応則成分）の値に応じ
て前記基準値可変成分flaf/adpを調整する処理を行う
（ＳＴＥＰ１２−３〜１２−７）。
【０４８９】さらに詳細には、基準値設定部１１は、適
応則入力ｕadp の値を、「０」近傍にあらかじめ定めた
所定範囲（下限値及び上限値をそれぞれ所定値（固定
値）NRL （＜０）、NRH （＞０）とした範囲。以下、基
準値調整用不感帯という）と比較する（ＳＴＥＰ１２−
３，１２−５）。尚、本実施形態では、上記基準値調整
用不感帯の上限値FADP/NRH及び下限値FADP/NRLの絶対値
は同一とされている（｜NRL ｜＝｜NRH ｜）。
【０４９０】そして、基準値設定部１１は適応則入力ｕ
adp が該基準値調整用不感帯の下限値NRL よりも小さい
場合（ｕadp ＜NRL である場合）には、前記基準値可変
成分flaf/adpの現在値flaf/adp(k-1) （前回の制御サイ
クルで決定された値）から、あらかじめ定めた所定の
（一定の）変化量Δflaf（＞０。以下、基準値単位変化
量Δflaf）を減算することで新たな基準値可変成分flaf
/adp(k) を求める（ＳＴＥＰ１２−４）。つまり、基準
値可変成分flaf/adpの値を基準値単位変化量Δflafだけ
減少させる。
【０４９１】また、適応則入力ｕadp が上記基準値調整
用不感帯の上限値FADP/NRHよりも大きい場合（ｕadp ＞
NRH である場合）には、前記基準値可変成分flaf/adpの
現在値flaf/adp(k-1) に、基準値単位変化量Δflafを加
算することで新たな基準値可変成分flaf/adp(k) を求め
る（ＳＴＥＰ１２−６）。つまり、基準値可変成分flaf
/adpの値を基準値単位変化量Δflafだけ増加させる。
【０４９２】そして、適応則入力ｕadp が上記基準値調
整用不感帯に収まっている場合（NRL ＜ｕadp ＜NRH の
場合）には、基準値可変成分flaf/adpの値を変化させる
ことなく、現在値flaf/adp(k-1) に保持する（ＳＴＥＰ
１２−７）。
【０４９３】次いで、基準値設定部１１は、このように
ＳＴＥＰ１２−４，１２−６，１２−７のいずれかで決
定した基準値可変成分flaf/adpの値を前記基準値固定成
分flaf/base に加算することで、次回の制御サイクルに
おける前記ＳＴＥＰ１１で目標空燃比KCMDを求めるため
に使用する空燃比基準値FLAF/BASE を決定し（ＳＴＥＰ
１２−８）、図８のメインールチンの処理に復帰する。
【０４９４】また、前記ＳＴＥＰ１２−１の判断におい
て、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT が目標値VO2/TARGETに
未収束状態である場合（VO2 ≦ADL 又はVO2 ≧ADH の場
合）、あるいは、ＳＴＥＰ１２−２の判断において、Ｓ
ＬＤ制御状態が不安定である場合（Ｐstb ≧δの場合）
には、基準値可変成分flaf/adpの値を変更することなく
前記ＳＴＥＰ１２−７の処理を行って基準値可変成分fl
af/adpの値を現在値flaf/adp(k-1) に保持する。そし
て、前記ＳＴＥＰ１２−８の処理（空燃比基準値FLAF/B
ASE の決定）を経て図８のメインルーチンの処理に復帰
する。
【０４９５】尚、上記のようにして適応則入力ｕadp に
応じて適宜変更する前記基準値可変成分flaf/adpの値
は、エンジン１の運転を停止し、排気側制御ユニット７
ａ等をＯＦＦ状態としても失われることの無いように図
示しない不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）に記憶
保持する。そして、その記憶保持した基準値可変成分fl
af/adpの値は、次回のエンジン１の運転時における基準
値可変成分flaf/adpの初期値として用いる。また、エン
ジン１の運転を最初に行ったときの基準値可変成分flaf
/adpの初期値は「０」である。
【０４９６】以上説明したＳＴＥＰ１２の処理における
適応則入力ｕadp の変化の様子と、これに応じた前記基
準値可変成分flaf/adp及び空燃比基準値FLAF/BASE の変
化の様子とをそれぞれ図２６の第１段及び第２段に例示
的に示す。
【０４９７】図示の如く、適応則入力ｕadp が前記基準
値調整用不感帯内に存するときには（図２１のＴ１，Ｔ
３，Ｔ５期間）、基準値可変成分flaf/adp及び空燃比基
準値FLAF/BASE は、変更されず、一定に保持されるが、
適応則入力ｕadp が基準値調整用不感帯の上限値FADP/N
RHよりも大きい状態では（図２１のＴ２期間）、基準値
可変成分flaf/adp及び空燃比基準値FLAF/BASE は、基準
値単位変化量Δflafづつ制御サイクル毎に増加されてい
く。また、適応則入力ｕadp が基準値調整用不感帯の下
限値FADP/NRLよりも小さい状態では（図２１のＴ４期
間）、基準値可変成分flaf/adp及び空燃比基準値FLAF/B
ASE は、基準値単位変化量Δflafづつ制御サイクル毎に
減少されていく。このようにして、最終的には、基準値
可変成分flaf/adp及び空燃比基準値FLAF/BASE は、適応
則入力ｕadp が基準値調整用不感帯内に収まるような値
に収束していく。
【０４９８】以上説明した内容が本実施形態の装置の詳
細な作動である。
【０４９９】すなわち、その作動を要約すれば、基本的
には目標空燃比生成処理部１３の操作量生成部２９（ス
ライディングモード制御器２７、推定器２６、同定器２
５）によって、触媒装置３の下流側のＯ2 センサ６の出
力VO2/OUT を目標値VO2/TARGETに収束させるために対象
排気系Ｅに与えるべき入力としての要求偏差空燃比ｕsl
（上記収束のために要求されるエンジン１の空燃比と空
燃比基準値FLAF/BASEとの偏差）が逐次生成される。そ
して、この要求偏差空燃比ｕslにリミット処理を施して
なる指令偏差空燃比kcmd（基本的にはkcmd＝ｕsl）に空
燃比基準値FLAF/BASE を加算することで目標空燃比KCMD
が逐次決定される。さらに、機関側制御ユニット７ｂに
よって、この目標空燃比KCMDにＬＡＦセンサ５の出力
（空燃比の検出値）を収束させるようにエンジン１の燃
料噴射量を調整することで、エンジン１の空燃比が目標
空燃比KCMDにフィードバック制御される。これにより、
Ｏ2センサ６の出力VO2/OUT を目標値VO2/TARGETに収束
制御し、ひいては触媒装置３の経時劣化等によらずに、
触媒装置３の最適な排ガス浄化性能を確保することがで
きる。
【０５００】この場合、本実施形態では、操作量生成部
２９は、スライディングモード制御器２７によって、外
乱等の影響に対する安定性の高い適応スライディングモ
ード制御の処理を実行することで要求偏差空燃比ｕslを
算出する。そして、この要求偏差空燃比ｕslの算出に際
しては、触媒装置３を含む対象排気系Ｅの無駄時間d1と
空燃比操作系（エンジン１及び機関側制御ユニット７ｂ
からなる系）の無駄時間d2とを合わせた合計無駄時間ｄ
後のＯ2 センサ６の偏差出力VO2 の推定値である推定偏
差出力VO2 バーを推定器２６により逐次求める。そし
て、この推定偏差出力VO2 バーを用いて構築した適応ス
ライディングモード制御の処理（より詳しくは推定偏差
出力VO2 バーを「０」に収束させるように構築した適応
スライディングモード制御の処理）をスライディングモ
ード制御器２７に実行させることで要求偏差空燃比ｕsl
を求める。
【０５０１】これにより、対象排気系Ｅ及び空燃比操作
系の両者の無駄時間d1，d2の影響を補償しつつ、Ｏ2 セ
ンサ６の出力VO2/OUT を目標値VO2/TARGETに収束制御す
る上で適正な要求偏差空燃比ｕslを生成することができ
る。
【０５０２】さらに、スライディングモード制御器２７
による適応スライディングモード制御の処理や、推定器
２６による推定偏差出力VO2 バーの算出処理に必要とな
る前記排気系モデル（対象排気系Ｅの挙動を表現するモ
デル）のパラメータとしての前記ゲイン係数a1,a2,b1を
同定器２５によってリアルタイムで逐次同定する。そし
て、スライディングモード制御器２７や推定器２６は、
それぞれ、このゲイン係数a1,a2,b1の同定値である前記
同定ゲイン係数a1ハット，a2ハット，b1ハットを用いて
前記要求偏差空燃比ｕsl、推定偏差出力VO2 バーを求め
る。
【０５０３】これにより、同定ゲイン係数a1ハット，a2
ハット，b1ハットの値を対象排気系Ｅの挙動状態に則し
たものとして、その信頼性を高めることができ、ひいて
は、要求偏差空燃比ｕslや推定偏差出力VO2 バーの信頼
性を高めることができる。
【０５０４】さらに、エンジン１の空燃比を操作する機
関側制御ユニット７ｂにあっては、エンジン１の挙動変
化等の影響を的確に補償し得る漸化式形式の制御器とし
ての適応制御器１８を主体として、エンジン１の空燃比
を目標空燃比KCMDに操作する。このため、エンジン１の
空燃比を目標空燃比KCMDに安定して精度よく操作するこ
とができ、ひいてはＯ2 センサ６の出力VO2/OUT の目標
値VO2/TARGETへの収束制御を安定して精度よく行うこと
ができる。
【０５０５】また、本実施形態では、Ｏ2 センサ６の出
力VO2/OUT を目標値VO2/TARGETに収束制御すべく操作量
生成部２９が生成する要求偏差空燃比ｕslにリミット処
理を施して許容範囲内に制限してなる指令偏差空燃比kc
mdによって最終的に目標空燃比KCMDを決定することで、
要求偏差空燃比ｕslがスパイク的に大きな変動を生じた
場合等に、目標空燃比KCMD、ひいてはエンジン１の実際
の空燃比の過大な変動を回避し、エンジン１の運転状態
の安定性を確保することができる。
【０５０６】この場合、本実施形態では、要求偏差空燃
比ｕslのリミット処理用の許容範囲として、通常的に
は、前記適応許容範囲が設定され、その適応上限値ah及
び適応下限値alは、前述の如く要求偏差空燃比ｕslの該
許容範囲からの逸脱状況に応じて（詳しくは、上限値及
び下限値に対する要求偏差空燃比ｕslの大小関係に応じ
て）逐次可変的に更新されていく（図２１を参照）。
【０５０７】このため、適応許容範囲を、Ｏ2 センサ６
の出力VO2/OUT を目標値VO2/TARGETに収束させるために
対象排気系Ｅに与えるべき入力として生成される要求偏
差空燃比ｕslの値の範囲に過不足なく整合したものとす
ることができる。
【０５０８】例えば、定常的に生成される要求偏差空燃
比ｕslの値の範囲が比較的狭いものとなるような状況
（要求偏差空燃比ｕslが定常的に適応許容範囲内に収ま
るような状況）では、それに合わせて適応許容範囲を狭
めることができる。逆に、要求偏差空燃比ｕslの値の範
囲が比較的広いものとなるような状況（要求偏差空燃比
ｕslが頻繁に適応許容範囲から逸脱するような状況）で
は、それに合わせて適応許容範囲を広げることができ
る。また、例えば要求偏差空燃比ｕslの値の範囲が適応
許容範囲の上限側（正側）に偏りを生じたような状況
（要求偏差空燃比ｕslが頻繁に適応許容範囲の上限側に
逸脱するような状況）では、それに合わせて適応許容範
囲も正側に偏らせることができる。
【０５０９】これにより、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT
を目標値VO2/TARGETに収束させる上で適正な要求偏差空
燃比ｕslが許容範囲（適応許容範囲）内に収まりやすく
なって、該要求偏差空燃比ｕslをそのまま指令偏差空燃
比kcmdとして目標空燃比KCMDが決定される（KCMD＝ｕsl
＋FLAF/BASE となる）機会が多くなる。そして、特に本
実施形態では要求偏差空燃比ｕslを適応スライディング
モード制御の処理を用いて生成するので、該要求偏差空
燃比ｕslの安定性や信頼性が高い。この結果、Ｏ2 セン
サ６の出力VO2/OUT の目標値VO2/TARGETへの収束制御を
安定して行うことができる。
【０５１０】同時に、要求偏差空燃比ｕslが外乱等の影
響で一時的に大きく変動してスパイク状のものとなり、
許容範囲（適応許容範囲）を逸脱したような状況では、
前記指令偏差空燃比kcmdを該許容範囲内の値に制限し
て、目標空燃比KCMDの大きな変動を避け、エンジン１の
安定した運転状態を確保することができる。そして、こ
の場合、要求偏差空燃比ｕslに対するリミット処理を行
った後に適応許容範囲を更新するので、上記のような不
適正な要求偏差空燃比ｕslをそのまま用いた目標空燃比
KCMDの決定、及びこれに応じたエンジン１の空燃比の操
作を確実に排除することができる。
【０５１１】また、適応許容範囲の更新に際しては、そ
の上限側あるいは下限側の拡大方向での適応上限値ahあ
るいは適応下限値alの１制御サイクル当たりの変化量を
規定する前記拡大側単位変化量ΔINC を、縮小方向での
適応上限値ahあるいは適応下限値alの１制御サイクル当
たりの変化量を規定する前記縮小側単位変化量ΔDECよ
りも大きいものとしている。このため、Ｏ2 センサ６の
出力VO2/OUT を目標値VO2/TARGETに収束させる上で適正
な要求偏差空燃比ｕslが適応許容範囲から逸脱するよう
な状況では、速やかに、該要求偏差空燃比ｕslが内部に
収まるような許容範囲に該適応許容範囲を変化させるこ
とができる。
【０５１２】さらに、前記適応許容範囲は、その適応上
限値ahが前記上限側第１所定値STABH と上限側第４所定
値HHとの間の範囲に制限されると共に、適応下限値alが
前記下限側第１所定値STABL と下限側第５所定値LLとの
間の範囲に制限される（前記図２０のＳＴＥＰ１０−１
−１０〜１０−１−１７を参照）。これにより、目標空
燃比KCMDが、過剰にリーン側あるいはリッチ側の値にな
って、エンジン１の円滑な運転を行う上で不適正なもの
となってしまうような事態を回避することができる。
【０５１３】また、本実施形態では、上記のように要求
偏差空燃比ｕslのリミット処理用の許容範囲を可変的な
適応許容範囲に設定する他、ＳＬＤ制御状態が不安定で
あると判断される場合や、エンジン１の特定の運転状態
（フュエルカット直後の状態やアイドリング状態等）に
おいては、それぞれに応じた許容範囲を前述の如く設定
することで次のような効果がある。
【０５１４】すなわち、ＳＬＤ制御状態が不安定である
ような場合には、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT が不安定
となって、変動を生じ易いが、本実施形態では、このよ
うな状況では、比較的狭めの前記低不安定用許容範囲も
しくは高不安定用許容範囲がリミット処理用の許容範囲
として設定される。このため、前記指令偏差空燃比kcm
d、ひいては目標空燃比KCMDの変動が抑えられ、この結
果、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT を安定化することがで
きるしかも、ＳＬＤ制御状態が不安定であると判断され
るときに設定する許容範囲は、低レベル不安定状態であ
る場合よりも高レベル不安定状態である場合の方が狭い
（図１８参照）。つまり、ＳＬＤ制御状態の不安定さの
度合いが高い程、許容範囲を狭くしている。このため、
高レベル不安定状態では、指令偏差空燃比kcmd、ひいて
は目標空燃比KCMDの変動をできるだけ積極的に抑えて、
Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT の安定性を確実に確保する
ことができる。また、低レベル不安定状態では、Ｏ2 セ
ンサ６の出力VO2/OUT の安定化を図りつつ、該出力VO2/
OUT の目標値VO2/TARGETへの収束性もある程度確保する
ことができる。
【０５１５】さらに、本実施形態では、目標空燃比生成
処理部２８が生成する目標空燃比KCMDによるエンジン１
の空燃比の操作（Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT の目標値
VO2/TARGETへの収束制御）を開始してから所定時間（：
TMSTB ）は、ＳＬＤ制御状態の安定性の判断を行わなず
（ＳＬＤ処理処理状態が安定であると見なす。図７のＳ
ＴＥＰｄ−１１、図１６のＳＴＥＰ９−２，９−３を参
照）、前記低不安定用許容範囲や高不安定用許容範囲が
要求偏差空燃比ｕslのリミット処理用の許容範囲として
設定されるのを排除する。つまり、Ｏ2 センサ６の出力
VO2/OUT の収束制御の開始直後は、該出力VO2/OUT が目
標値VO2/TARGETに収束していないため、その収束を促進
するために、できるだけ、指令偏差空燃比kcmdが許容範
囲の上限値あるいは下限値に制限されるのを避け、要求
偏差空燃比ｕslがそのまま指令偏差空燃比kcmdとなるよ
うな頻度を高める。これにより、Ｏ2 センサ６の出力VO
2/OUT を速やかに目標値VO2/TARGETに近づけていくこと
ができる。
【０５１６】また、エンジン１のフュエルカット直後の
状態では、前記図２２に示した如く、リミット処理用の
許容範囲をＦＣ後許容範囲とし、その上限側を広いもの
とする。すなわち、フュエルカット中は触媒装置３に大
量の酸素が貯えられるため、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OU
T は、その目標値VO2/TARGETよりも空燃比のリーン側
（Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT が小さくなる側。図２を
参照）に離間する。従って、このフュエルカットの直後
は、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT を目標値VO2/TARGETに
収束させるための要求偏差空燃比ｕslは、図２２に示し
た如く、空燃比をリッチ側に変化させる方向（本実施形
態では、これは要求偏差空燃比ｕslの正方向で、許容範
囲の上限側である）で大きなものとなる。このため、本
実施形態では、ＦＣ後許容範囲の上限値を前記上限側第
５所定値AFCHとして、該許容範囲を上限側に広いものと
する。これにより、フュエルカット直後における指令偏
差空燃比kcmdが要求偏差空燃比ｕslに合わせて許容範囲
の上限側に大きな値を採ることが可能となり、Ｏ2 セン
サ６の出力VO2/OUT を目標値VO2/TARGETへの収束を迅速
に行うことができる。
【０５１７】また、エンジン１の始動直後の状態におい
ては、前記図２３に示した如く、リミット処理用の許容
範囲を始動後許容範囲とし、その上限側をフュエルカッ
ト直後の場合と同様に、広いものとする。すなわち、エ
ンジン１の始動時のクランキング動作中に触媒装置３へ
送り込まれる酸素が触媒装置３に貯えられるため、エン
ジン１の始動直後は、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT が、
目標値VO2/TARGETよりも空燃比のリーン側に離間した状
態となり易い。このため、本実施形態では、フュエルカ
ット直後の場合と同様に、始動後許容範囲の上限側（空
燃比のリッチ側に対応する側）を広いものとする。これ
により、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT を目標値VO2/TARG
ETへの収束を迅速に行うことができる。
【０５１８】また、車両の発進直後の状態、すなわち、
エンジン１がその負荷の駆動を開始した直後の状態で
は、前記図２４に示した如く、リミット処理用の許容範
囲を負荷駆動後許容範囲とし、その下限側を狭いものと
する。すなわち、エンジン１がその負荷の駆動を開始し
た直後は、エンジン１の空燃比がリーン側に変移しやす
い。そして、このような状況が、要求偏差空燃比ｕslに
より空燃比をリーン方向（本実施形態では、これは要求
偏差空燃比ｕslの負方向で、許容範囲の下限側である）
に変化させようとしているときに生じると、Ｏ2 センサ
６の出力VO2/OUTが目標値VO2/TARGETに対して過大に空
燃比のリーン方向に変化してしまいやすい。このため、
本実施形態では、負荷駆動後許容範囲の下限値を前記下
限側第２所定値VSTLとして、該許容範囲を下限側に狭い
ものとする。これにより、車両の発進直後（エンジン１
がその負荷の駆動を開始した直後）における指令偏差空
燃比kcmdが許容範囲の下限側で採り得る値の大きさ（絶
対値）を小さめの値に制限し、Ｏ2 センサ６の出力VO2/
OUT の安定性を確保することができる。
【０５１９】尚、本実施形態では、要求偏差空燃比ｕsl
を、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT を目標値VO2/TARGETに
収束させる上で対象排気系Ｅに与えるべき空燃比から空
燃比基準値FLAF/BASE を減算したものとして定義してい
るため、許容範囲の上限側（正側）が空燃比のリッチ側
に対応し、下限側（負側）が空燃比のリーン側に対応す
るものとなっている。但し、要求偏差空燃比ｕslを、空
燃比基準値FLAF/BASEから、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT
を目標値VO2/TARGETに収束させる上で対象排気系Ｅに
与えるべき空燃比を減算したものとして定義することも
可能である。この場合には、要求偏差空燃比ｕslの符号
が本実施形態と逆になるため、許容範囲の上限側（正
側）が空燃比のリーン側に対応し、下限側（負側）が空
燃比のリッチ側に対応するものとなる。
【０５２０】また、エンジン１のアイドリング状態で
は、リミット処理用の許容範囲を基本的には前記アイド
ル許容範囲に設定し、その上限側と下限側との両者を、
比較的狭めのものとする。すなわち、エンジンのアイド
リング状態では、エンジン１の空燃比をあまり変化させ
ると、該アイドリング状態の安定性が損なわれやすい。
このため、本実施形態では、エンジン１のアイドリング
状態では、狭めのアイドル許容範囲を要求偏差空燃比ｕ
slのリミット処理用の許容範囲として設定する。これに
より、エンジン１のアイドリング状態の安定性を確保し
つつ、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT の目標値VO2/TARGET
への収束制御を行うことができる。
【０５２１】さらに、本実施形態では、前記空燃比基準
値FLAF/BASE を、スライディングモード制御器２７が生
成する要求偏差空燃比ｕslの適応則に基づく成分である
適応則入力ｕadp に応じて前述の如く可変的に設定する
ことで、該空燃比基準値FLAF/BASE が、これに要求偏差
空燃比ｕslを加算してなる空燃比（＝ｕsl＋FLAF/BASE
）、すなわち、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT を目標値V
O2/TARGETに収束させる上で要求される空燃比（これは
基本的には前記目標空燃比KCMDに等しい）の値の範囲の
中心的な値になるようにすることができる。そして、こ
の結果、スライディングモード制御器２７が逐次生成す
る要求偏差空燃比ｕslの値を正負にバランスさせ、ひい
ては、該要求偏差空燃比ｕslに応じて可変化させる適応
許容範囲をその上限側（正側）と下限側（負側）とでバ
ランスさせることができる。
【０５２２】すなわち、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT が
目標値VO2/TARGETに定常的に収束した状態では、前記式
（２４）〜（２６）を参照して明らかなように、前記要
求偏差空燃比ｕslの適応則入力ｕadp 以外の成分である
前記等価制御入力ｕeq及び到達則入力ｕrch は、それぞ
れ「０」となり、ｕsl＝ｕadp となる。つまり、この適
応則入力ｕadp は、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT が目標
値VO2/TARGETに定常的に収束した状態における要求偏差
空燃比ｕslの値の範囲の中心的な値としての意味を持つ
ものである。そして、この場合、該適応則入力ｕadp に
空燃比基準値FLAF/BASE を加算したものが、Ｏ2 センサ
６の出力VO2/OUT を目標値VO2/TARGETに収束させる上で
要求される空燃比、あるいは前記目標空燃比KCMDの中心
的な値としての意味を持つこととなる。
【０５２３】従って、上記適応則入力ｕadp が「０」近
傍の値になるように空燃比基準値FLAF/BASE を調整すれ
ば、該空燃比基準値FLAF/BASE をＯ2 センサ６の出力VO
2/OUT を目標値VO2/TARGETに収束させる上で要求される
空燃比、あるいは前記目標空燃比KCMDの中心的な値にす
ることができる。このために、本実施形態では、前述の
如く適応則入力ｕadp の値に応じて空燃比基準値FLAF/B
ASE を適宜変化させることで、適応則入力ｕadp の値が
前記基準値調整用不感帯内の収まるように空燃比基準値
FLAF/BASE を調整する。これにより、該空燃比基準値FL
AF/BASE を、Ｏ 2 センサ６の出力VO2/OUT を目標値VO2/
TARGETに収束させる上で要求される空燃比、あるいは前
記目標空燃比KCMDの中心的な値に調整することができ
る。そして、この結果、要求偏差空燃比ｕslの値を正負
にバランスさせ、特に、該要求偏差空燃比ｕslに応じて
可変化させる適応許容範囲をその上限側（正側）と下限
側（負側）とでバランスさせることができる。さらに、
このように適応許容範囲をその上限側（正側）と下限側
（負側）とでバランスさせることで、該上限側と下限側
との両者での要求偏差空燃比ｕslのリミット処理をバラ
ンスよく適正に行うことができる。
【０５２４】この場合、本実施形態では、空燃比基準値
FLAF/BASE の調整（更新）処理は、Ｏ2 センサ６の出力
VO2/OUT が目標値VO2/TARGETにほぼ収束し、且つ、前記
安定性判別基本パラメータＰstb によりＳＬＤ制御状態
が安定であると判断される場合にのみ行う。このため、
前記適応則入力ｕadp の値が安定した段階で空燃比基準
値FLAF/BASE の調整が行われることとなり、Ｏ2 センサ
６の出力VO2/OUT を目標値VO2/TARGETに収束させる上で
要求される空燃比、あるいは前記目標空燃比KCMDの中心
的な値としての空燃比基準値FLAF/BASE の信頼性を高め
ることができる。
【０５２５】また、本実施形態では、空燃比基準値FLAF
/BASE の調整処理に際しては、適応則入力ｕadp が前記
基準値調整用不感帯内に存する状態では該空燃比基準値
FLAF/BASE の値を変更しない。これにより、空燃比基準
値FLAF/BASE の頻繁な変動を避け、ＳＬＤ制御状態等が
不安定となるような事態を回避することができる。
【０５２６】さらに、本実施形態では、上記のように空
燃比基準値FLAF/BASE の調整を行うことで次のような効
果もある。
【０５２７】すなわち、空燃比基準値FLAF/BASE を前記
適応則成分ｕadp に応じて変化させることで、Ｏ2 セン
サ６の出力VO2/OUT の目標値VO2/TARGETへの収束制御の
速応性を高めることができる。この理由は次のように考
えられる。すなわち、仮に空燃比基準値FLAF/BASE を一
定とした場合（例えばFLAF/BASE ＝flaf/base とした場
合）、エンジン１の実際の空燃比と目標空燃比KCMDとの
間に定常的な誤差が含まれるような場合には、スライデ
ィングモード制御器２７が求める適応則入力ｕadp は、
最終的にはその誤差分の学習値に相当するものとなる。
そして、この誤差分が比較的大きいような場合には、適
応則入力ｕadp は、最終的にはその誤差分の学習値に相
当するものとなるまでに時間を要する。ところが、本実
施形態のように空燃比基準値FLAF/BASE を前記適応則成
分ｕadp に応じて変化させることで、前述の如く適応則
成分ｕadp を「０」近傍の十分に小さな値にすることが
できる。つまり、上記の誤差分を空燃比基準値FLAF/BAS
E 側で吸収することができ、この結果、Ｏ2 センサ６の
出力VO2/OUT の目標値VO2/TARGETへの収束制御の速応性
を高めることができると考えられる。
【０５２８】また、空燃比基準値FLAF/BASE を前記適応
則成分ｕadp に応じて変化させることで、前記推定器２
６が求める前記推定偏差出力VO2 バーや、前記同定器２
５が求める同定ゲイン係数a1ハット，a2ハット，b1ハッ
トの精度を高めることができる。この理由は次のように
考えられる。すなわち、前記空燃比基準値FLAF/BASEを
対象排気系Ｅの入力の基準として式（１）で表した排気
系モデルは、Ｏ2 センサ６の出力VO2/OUT が目標値VO2/
TARGETに定常的に収束した状態において、ＬＡＦセンサ
５の出力KACT（空燃比の検出値）が空燃比基準値FLAF/B
ASE になるようなモデルである。従って、該空燃比基準
値FLAF/BASE は、排気系モデルにおいて、Ｏ2 センサ６
の出力VO2/OUT が目標値VO2/TARGETに定常的に収束した
状態におけるエンジン１の空燃比の中心的な値となるべ
きものである。そして、本実施形態では、空燃比基準値
FLAF/BASE を前記適応則成分ｕadp に応じて変化させる
ことで、前述のように、空燃比基準値FLAF/BASE を、Ｏ
2 センサ６の出力VO2/OUTを目標値VO2/TARGETに収束さ
せる上で要求される空燃比の中心的な値に調整すること
ができる。この結果、排気系モデルの挙動を実際の対象
排気系の挙動により整合したものとすることができる。
このため、この排気系モデルに基づいて推定器２６が求
める前記推定偏差出力VO2 バーの精度を高めることがで
きると共に、該排気系モデルのパラメータの同定値とし
て同定器２５が求める同定ゲイン係数a1ハット，a2ハッ
ト，b1ハットの精度を高めることができると考えられ
る。そして、このように推定偏差出力VO2 バーや同定ゲ
イン係数a1ハット，a2ハット，b1ハットの精度を高める
ことで、これらのデータを用いてスライディングモード
制御器２７が求める要求偏差空燃比ｕslを、Ｏ2 センサ
６の出力VO2/OUT を目標値VO2/TARGETに収束させる上で
最適なものとすることができ、Ｏ2 センサ６の出力VO2/
OUT の目標値VO2/TARGETへの収束制御の精度を高めるこ
とができる。
【０５２９】次に、本発明の内燃機関の空燃比制御装置
の他の実施形態を説明する。尚、本実施形態は、基本的
には前記推定器２６による演算処理のみが前述の実施形
態と相違するものであるので、説明に際しての参照符号
は前述の実施形態と同一のものを用いる。
【０５３０】前述の実施形態では、対象排気系Ｅの無駄
時間d1と空燃比操作系（エンジン１及び機関側制御ユニ
ット７ｂ）の無駄時間d2とを合わせた合計無駄時間ｄの
影響を補償するために、該合計無駄時間ｄ後のＯ2 セン
サ６の偏差出力VO2 の推定値（推定偏差出力VO2 ）を求
めるようにしている。しかるに、対象排気系Ｅの無駄時
間d1に比して空燃比操作系の無駄時間d2が十分に小さい
ような場合には、対象排気系Ｅの無駄時間d1後のＯ2 セ
ンサ６の偏差出力VO2 の推定値VO2(k+d1) バー（以下の
説明ではこれを第２推定偏差出力VO2 バーと称する）を
求め、その第２推定偏差出力VO2 バーを用いて、要求偏
差空燃比ｕslを求めるようにしてもよい。本実施形態
は、このような第２推定偏差出力VO2 バーを求めて、Ｏ
2 センサ６の出力VO2/OUT の目標値VO2/TARGETへの収束
制御を行うものである。
【０５３１】この場合、推定器２６は次のようにして第
２推定偏差出力VO2 バーを求める。すなわち、対象排気
系Ｅの排気系モデルを表す前記式（１）を用いること
で、各制御サイクルにおける対象排気系Ｅの無駄時間d1
後のＯ2 センサ６の偏差出力VO2 の推定値である前記第
２推定偏差出力VO2(k+d1) バーは、Ｏ2 センサ６の偏差
出力VO2 の時系列データVO2(k)及びVO2(k-1)と、ＬＡＦ
センサ５の偏差出力kact（＝KACT−FLAF/BASE ）の過去
値の時系列データkact(k-j) （ｊ＝1,2,…,d1 ）とを用
いて次式（４２）により表される。
【０５３２】
【数４２】
【０５３３】ここで、式（４２）において、α3 ，α4
は、それぞれ前記式（１２）中のただし書きで定義した
行列Ａの巾乗Ａd1（d1：対象排気系Ｅの無駄時間）の第
１行第１列成分、第１行第２列成分である。また、γj
（j=1,2,…,d1 ）は、それぞれ行列Ａの巾乗Ａj-1 （j=
1,2,…,d1 ）と前記式（１２）中のただし書きで定義し
たベクトルＢとの積Ａj-1 ・Ｂの第１行成分である。
【０５３４】この式（４２）が本実施形態において、推
定器２６が前記第２推定偏差出力VO2(k+d1) バーを算出
するための式であり、この式（４２）は、前記式（１
２）中の「kcmd」を「kact」に置き換えると共に、式
（１２）中の「ｄ」を「d1」に置き換えた式である。つ
まり、本実施形態では、推定器２６は、制御サイクル毎
に、Ｏ2 センサ６の偏差出力VO2 の時系列データVO2(k)
及びVO2(k-1)と、ＬＡＦセンサ５の偏差出力kactの過去
値の時系列データkact(k-j) （ｊ＝１，…，d1）とを用
いて式（４２）の演算を行うことによって、Ｏ2 センサ
６の第２推定偏差出力VO2(k+d1) バーを求める。
【０５３５】この場合、式（４２）により第２推定偏差
出力VO2(k+d1) バーを算出するために必要となる係数α
3 ，α4 及びγj （j=1,2,…,d1)の値は、前述の実施形
態の場合と同様、前記ゲイン係数a1，a2，b1の同定値で
ある前記同定ゲイン係数a1ハット，a2ハット，b1ハット
を用いて算出する。また、式（４２）の演算で必要とな
る無駄時間d1の値は、前述の実施形態と同様に設定した
値を用いる。
【０５３６】以上説明した以外の他の処理については前
述の実施形態と基本的には同一である。但し、この場合
において、スライディングモード制御器２７は、要求偏
差空燃比ｕslの成分である等価制御入力ｕeqと到達則入
力ｕrch と適応則入力ｕadpとを、それぞれ前記式（２
４）、（２６）、（２７）の「ｄ」を「d1」で置き換え
た式により求めることとなる。また、同定器２５が行う
同定ゲイン係数a1ハット，a2ハットの組み合わせの制限
処理に関しては、対象排気系Ｅの無駄時間d1の値によっ
ては、該組み合わせを制限するための領域（これは前記
図１２に示した前記同定係数安定領域あるいは同定係数
制限領域に相当する）が前述の実施形態のものと異なる
ものとなる場合があるが、前述の実施形態と同様に設定
すればよい。
【０５３７】このような本実施形態の内燃機関の空燃比
制御装置にあっても、特に、要求偏差空燃比ｕslのリミ
ット処理や空燃比基準値FLAF/BASE の可変的な設定に関
して、前述の実施形態と同一の作用効果を奏することが
できる。
【０５３８】尚、本発明、特に本発明の内燃機関の空燃
比制御装置は、前述した実施形態に限定されるものでは
なく、例えば次のような変形態様も可能である。
【０５３９】すなわち、前記実施形態では、第２排ガス
センサとして、ＬＡＦセンサ（広域空燃比センサ）５を
用いたが、第２排気ガスセンサは排ガスの空燃比を検出
できるものであれば、通常のＯ2 センサ等、他の形式の
センサを用いてもよい。
【０５４０】また、前記実施形態では、第１排ガスセン
サとしてＯ2 センサ６を用いたが、第１排ガスセンサ
は、制御すべき触媒装置下流の排ガスの特定成分の濃度
を検出できるセンサであれば、他のセンサを用いてもよ
い。すなわち、例えば触媒装置下流の排ガス中の一酸化
炭素（ＣＯ）を制御する場合はＣＯセンサ、窒素酸化物
（ＮＯX ）を制御する場合にはＮＯX センサ、炭化水素
（ＨＣ）を制御する場合にはＨＣセンサを用いる。三元
触媒装置を使用した場合には、上記のいずれのガス成分
の濃度を検出するようにしても、触媒装置の浄化性能を
最大限に発揮させるように制御することができる。ま
た、還元触媒装置や酸化触媒装置を用いた場合には、浄
化したいガス成分を直接検出することで、浄化性能の向
上を図ることができる。
【０５４１】また、前記実施形態では、排気系モデルの
パラメータであるゲイン係数a1,a2,b1を同定器２５によ
り同定するようにしたが、該ゲイン係数a1,a2,b1をあら
かじめ定めた固定値に設定したり、あるいは、エンジン
１の運転状態や触媒装置３の劣化状態等に応じてマップ
等を用いて適宜設定するようにしてもよい。
【０５４２】また、前記実施形態では、推定器２６とス
ライディングモード制御器２７とで対象排気系Ｅの共通
の排気系モデルを使用したが、各別のモデルを使用して
もよい。そして、この場合、スライディングモード制御
器２７の処理に用いる排気系モデルの入力は、必ずしも
空燃比基準値FLAF/BASE を用いて表す必要はない。
【０５４３】また、前記実施形態では、排気系モデルを
離散系（離散時間系）で表現したが、連続系（連続時間
系）で表現し、そのモデルに基づいて推定器２６やスラ
イディングモード制御器２７の処理のアルゴリズムを構
築することも可能である。
【０５４４】また、前記実施形態では、Ｏ2 センサ６の
出力VO2/OUT を目標値VO2/TARGETに収束させるようにエ
ンジン１の空燃比を操作するための操作量（前記実施形
態では要求偏差空燃比ｕsl）を前記推定偏差出力VO2 バ
ーを用いて生成するフィードバック制御処理として適応
スライディングモード制御を用いたが、他の形式のフィ
ードバック制御処理（好ましくは、前記適応則入力ｕad
p に相当する操作量成分を生成するもの）を用いてもよ
い。
【０５４５】また、前記実施形態では、エンジン１の空
燃比をＬＡＦセンサ５の出力を用いて目標空燃比KCMDに
フィードバック制御するようにしたが、目標空燃比KCMD
からマップ等を用いてフィードフォワード的にエンジン
１の燃料供給量を調整することで、エンジン１の空燃比
を目標空燃比KCMDに操作することも可能である。
【０５４６】また、本実施形態では、前記空燃比基準値
FLAF/BASE の設定に際しては、適応則入力ｕadp が
「０」近傍の基準値調整用不感帯内に存する状態では、
空燃比基準値FLAF/BASE を変更しないようにしたが、例
えば適応則入力ｕadp が「０」より大きいときには、空
燃比基準値FLAF/BASE を前記基準値単位変化量Δflafづ
つ制御サイクル毎に増加させ、また、適応則入力ｕadp
が「０」より小さいときには、空燃比基準値FLAF/BASE
を前記基準値単位変化量Δflafづつ制御サイクル毎に減
少させる、というようにして該空燃比基準値FLAF/BASE
を変化させるようにしてもよい。このようにしても、適
応則入力ｕadp が略「０」となるように空燃比基準値FL
AF/BASE を調整することができる。
【０５４７】さらに、前記実施形態では、前記空燃比基
準値FLAF/BASE を適応スライディングモード制御による
適応則入力ｕadp に応じて変化させるようにしたが、例
えば該適応則入力ｕadp を含まない通常のスライディン
グモード制御を用いて前記要求偏差空燃比ｕslを生成し
たような場合にも、前記実施形態と同様に空燃比基準値
FLAF/BASE を可変的に設定することが可能である。すな
わち、例えば要求偏差空燃比ｕslを、適応則を用いない
通常のスライディングモード制御の処理によって前記等
価制御入力ｕeqと到達則入力ｕrch との和として求めた
場合（ｕsl＝ｕeq＋ｕrch として求める）には、前記安
定性判別基本パラメータＰstb （＝σバー・Δσバー）
の値、あるいは切換関数σバーの変化速度の値が定常的
に略「０」となるような状態における前記到達則入力ｕ
rch が前記実施形態における適応則入力ｕadp に相当す
るものとなる。従って、上記のような状態における到達
則入力ｕrch に応じて前記実施形態と同様に空燃比基準
値FLAF/BASE を変化させることで、前記実施形態と同様
の効果を奏することができる。
【０５４８】また、前記実施形態では、車両に搭載した
エンジン１の空燃比制御装置を例にとって説明したが、
車両以外のもの（例えば発電機等）を駆動するエンジン
についても本発明を適用することができる。
【０５４９】また、本発明のプラントの制御装置に関
し、前記実施形態では、内燃機関の空燃比制御装置を例
にとって説明したが、本発明のプラントの制御装置は前
記実施形態に限られるものではない。
【０５５０】以下に本発明のプラントの制御装置の他の
一実施形態を図２７を参照して説明する。
【０５５１】図２７において、４０はプラントであり、
このプラント４０には、流量制御器４１（アクチュエー
タ）により流量を調整可能なアルカリ液が入力される。
そして、該プラント４０は、与えられたアルカリ液に酸
性液を合流させ、それを攪拌器４２により攪拌してなる
混合液を出力するものである。
【０５５２】本実施形態の制御装置は、このようなプラ
ント４０が出力する混合液（アルカリ液と酸性液との混
合液）のｐＨが所望のｐＨ（例えば中性に相当するｐＨ
値）になるようにプラント４０に入力されるアルカリ液
の流量を制御するもので、その制御のために次のような
構成を備えている。
【０５５３】すなわち、本実施形態の制御装置は、プラ
ント４０の出力側に前記混合液のｐＨを検出すべく設け
られたｐＨセンサ４３（第１検出手段）と、プラント４
０の入力側にアルカリ液の流量を検出すべく設けられた
流量センサ４４（第２検出手段）と、これらのｐＨセン
サ４３及び流量センサ４４のそれぞれの出力V1/OUT，V2
/OUTに基づき後述の演算処理を行う制御ユニット４５と
を具備する。
【０５５４】制御ユニット４５は、マイクロコンピュー
タ等により構成されたもので、ｐＨセンサ４３の出力V1
/OUTとその目標値V1/TARGET （これは前記混合液の目標
ｐＨに相当する）との偏差V1（＝V1/OUT−V1/TARGET ）
を算出する減算処理部４６と（以下、偏差V1をｐＨセン
サ４３の偏差出力V1という）、プラント４０に与えるア
ルカリ液の流量の基準値V2/REF（これは流量センサ４４
の出力の基準値でもある）を逐次生成する基準値設定部
４７（基準値可変設定手段）と、流量センサ４４の出力
V2/OUTと上記基準値V2/REFとの偏差V2（＝V2/OUT−V2/R
EF）を算出する減算処理部４８と（以下、偏差V2を流量
センサ４４の偏差出力V2という）、ｐＨセンサ４３の出
力V1/OUTをその目標値V1/TARGET に収束させるためにプ
ラント４０に与えるべきアルカリ液の流量の前記基準値
V2/REFに対する偏差ｗsl（これは前述の実施形態におけ
る要求偏差空燃比kcmdに対応する。以下、要求偏差流量
ｗslという）を流量制御器４１の出力を操作するための
操作量として逐次生成する操作量生成部４９と、前記要
求偏差流量ｗslに基準値V2/REFを加算することでプラン
ト４０に与えるべきアルカリ液の目標流量V2CMD を求め
る加算処理部５０と、流量センサ４４の出力V2/OUT（検
出流量）を目標流量V2CMD に収束させるようにフィード
バック制御により前記流量制御器４１の動作量（例えば
弁の開度）を調整するフィードバック制御部５１（アク
チュエータ制御手段）とを具備する。
【０５５５】尚、以下の説明において、流量制御器３１
及びフィードバック制御部３９を合わせた系、すなわ
ち、目標流量V2CMD から流量センサ４１の出力V2/OUTを
生成するシステムを流量操作系（これは前述の実施形態
における空燃比操作系に対応する）と称する。
【０５５６】前記操作量生成部４９は、前述の実施形態
の操作量生成部２９（図３参照）と同様に同定器、推定
器及びスライディングモード制御器（図示しない）を備
えている。そして、操作量生成部４９は、例えば前記式
（１）のVO2 ，kactをそれぞれ前記偏差出力V1，V2で置
き換えて成るプラント４０の離散系モデルと、前記式
（２）のkact，kcmdをそれぞれ前記偏差出力V2、要求偏
差流量ｗslで置き換えて成る前記流量操作系の離散系モ
デルとを用い、操作量生成部２９の同定器２５、推定器
２６及びスライディングモード制御器２７と同様の演算
処理を行う。
【０５５７】すなわち、操作量生成部４９は、プラント
４０のモデルのパラメータの同定値（これは前述の実施
形態における同定ゲイン係数a1ハット、a2ハット、b1ハ
ットに対応する）を前記偏差出力V1,V2 のデータを用い
て算出する。また、操作量生成部４９は、プラント４０
に存する無駄時間と流量操作系に存する無駄時間とを合
わせた合計無駄時間後のｐＨセンサ４３の偏差出力V1の
推定値（これは前述の実施形態における推定偏差出力VO
2 バーに対応する）を前記偏差出力V1,V2 のデータとプ
ラント４０のモデルのパラメータの同定値のデータとを
用いて算出する。さらに、操作量生成部４９は、前記偏
差出力V1,V2 のデータと、偏差出力V1の推定値のデータ
と、プラント４０のモデルのパラメータの同定値のデー
タとを用いて適応スライディングモード制御の処理によ
り前記要求偏差流量ｗslを算出する。
【０５５８】この場合、プラント４０のモデルにおける
無駄時間（第１無駄時間）の設定値は、プラント３０の
実際の無駄時間以上となるような時間（例えば一定値）
に実験等を通じて定めておけばよい。また、流量操作系
のモデルにおける無駄時間（第２無駄時間）の設定値
は、流量制御器４１の動作特性を考慮し、流量操作系の
実際の無駄時間以上となるような時間（例えば一定値）
に実験等を通じて定めておけばよい。
【０５５９】また、前述した実施形態のように、同定器
による同定を行うプラント３０のパラメータの値を制限
するに際しては、ｐＨセンサ４３の出力V1/OUTの目標値
V1/TARGET への制御性や、前記要求偏差流量ｗslの安定
性もしくはそれに応じた流量制御器４１の動作の安定性
等を考慮して、実験やシミュレーションを通じて上記パ
ラメータの値もしくはその組み合わせを制限するための
条件を前述の実施形態と同様に設定すればよい。
【０５６０】また、前記基準値設定部４７は、前述の実
施形態における基準値設定部１１と同様に、操作量生成
部４９のスライディングモード制御器が適応スライディ
ングモード制御の処理によって要求偏差流量ｗslの適応
則に基づく成分として求める適応則入力ｗslに応じて基
準値V2/REFを逐次可変的に設定する。
【０５６１】この場合、上記適応則入力ｗslは、前記式
（２５）のVO2 バーを偏差出力V1の推定値で置き換えて
なる切換関数σバーを用いて式（２７）の右辺と同じ形
の演算式により求めることができる。
【０５６２】尚、前記フィードバック制御部５１は、例
えば前述の実施形態の大局的フィードバック制御部１５
と同様に、図示しないＰＩＤ制御器あるいは適応制御器
等により、流量センサ４４の出力V2/OUT（検出流量）が
前記目標流量V2CMD に一致するように流量制御器４１の
動作をフィードバック制御する。
【０５６３】このような本実施形態の装置によれば、プ
ラント４０に与えられるアルカリ液のｐＨや、該アルカ
リ液にプラント４０内で混合する酸性液のｐＨ、該酸性
液の流量を把握せずとも、外乱の影響やプラント４０に
存する無駄時間の影響によらずに、適応スライディング
モード制御を用いて精度よくｐＨセンサ４３の出力V1/O
UT、すなわちプラント４０が出力する混合液のｐＨを所
望のｐＨ（目標値V1/TARGET ）に収束制御することがで
きる。
【０５６４】そして、この場合、プラント４０のモデル
に係わる基準値V2/REFを適応スライディングモード制御
に係わる適応則入力ｗslに応じて可変的に設定すること
で、ｐＨセンサ４３の出力V1/OUTの目標値V1/TARGET へ
の収束制御の速応性を高めることができると共に、偏差
出力V1の推定値やプラント４０のモデルのパラメータの
同定値の精度を高めることができ、ひいては、ｐＨセン
サ４３の出力V1/OUTの目標値V1/TARGET への収束制御の
精度を高めることができる。
【０５６５】尚、本実施形態では、要求偏差流量ｗslの
リミット処理を省略したが、該要求偏差流量ｗslを所要
の許容範囲内の値に制限した上で、前記基準値V2/REFを
加算することで、目標流量V2CMD を決定するようにして
もよい。そして、この場合、前述の実施形態の場合と同
様、該許容範囲を、該範囲からの要求偏差流量ｗslの逸
脱状況に応じて可変的に設定したり、流量制御器４１の
動作状態等に応じて設定形態を変更したりするようにす
ることも可能である。
【０５６６】また、本実施形態のプラントの制御装置
は、前記内燃機関の空燃比制御装置の実施形態について
説明した変形態様と同様の各種の変形態様が可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の内燃機関の空燃比制御装置及びプラン
トの制御装置の一実施形態のシステムの全体的構成図。
【図２】図１のシステムで使用するＯ2 センサの出力特
性図。
【図３】図１のシステムの要部の基本構成を示すブロッ
ク図。
【図４】図１のシステムで用いるスライディングモード
制御を説明するための説明図。
【図５】図１のシステムで用いる適応制御器を説明する
ためのブロック図。
【図６】図１のシステムのエンジンの動作制御に係わる
処理を説明するためのフローチャート。
【図７】図６のフローチャートのサブルーチン処理を説
明するためのフローチャート。
【図８】図１のシステムの目標空燃比生成処理部の全体
的処理を説明するためのフローチャート。
【図９】図８のフローチャートのサブルーチン処理を説
明するためのフローチャート。
【図１０】図８のフローチャートのサブルーチン処理を
説明するためのフローチャート。
【図１１】図１０のフローチャートの部分的処理を説明
するための説明図。
【図１２】図１０のフローチャートの部分的処理を説明
するための説明図。
【図１３】図１０のフローチャートのサブルーチン処理
を説明するためのフローチャート。
【図１４】図８のフローチャートのサブルーチン処理を
説明するための説明図。
【図１５】図８のフローチャートのサブルーチン処理を
説明するためのフローチャート。
【図１６】図８のフローチャートのサブルーチン処理を
説明するためのフローチャート。
【図１７】図１６のフローチャートの処理を説明するた
めの説明図。
【図１８】図８のフローチャトのサブルーチン処理で行
うリミット処理用の許容範囲を説明するための説明図。
【図１９】図８のフローチャートのサブルーチン処理を
説明するためのフローチャート。
【図２０】図１９のフローチャートのサブルーチン処理
を説明するためのフローチャート。
【図２１】図１９のフローチャートの処理を説明するた
めの説明図。
【図２２】図１９のフローチャートの処理を説明するた
めの説明図。
【図２３】図１９のフローチャートの処理を説明するた
めの説明図。
【図２４】図１９のフローチャートの処理を説明するた
めの説明図。
【図２５】図８のフローチャートのサブルーチン処理を
説明するためのフローチャート。
【図２６】図２５のフローチャートの処理を説明するた
めの説明図。
【図２７】本発明のプラントの制御装置の他の実施形態
のシステムの全体的システム構成図。
【符号の説明】
１…エンジン（内燃機関、アクチュエータ）、２…排気
管（排気通路）、３…触媒装置、Ｅ…排気系（プラン
ト）、５…広域空燃比センサ（第２排ガスセンサ、第２
検出手段）、６…Ｏ2 センサ（第１排ガスセンサ、第１
検出手段）、７ｂ…機関側制御ユニット（機関制御手
段、アクチュエータ制御手段）、１１…基準値設定部
（基準値可変設定手段）、２５…同定器（同定手段）、
２６…推定器（推定手段）、２９…操作量生成部（操作
量生成手段）、４０…プラント、４１…流量制御器（ア
クチュエータ）、４３…ｐＨセンサ（第１検出手段）、
４４…流量センサ（第２検出手段）、４７…基準値設定
部（基準値可変設定手段）、４９…操作量生成部（操作
量生成手段）、５１…フィードバック制御部（アクチュ
エータ制御手段）。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０５Ｂ 13/02 Ｇ０５Ｂ 13/02 Ｄ 13/04 13/04 (72)発明者 佐藤 忠 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 上野 将樹 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 岩城 喜久 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3G084 BA09 CA01 CA03 DA05 DA07 EA05 EA07 EA11 EB12 EB25 EC01 EC04 FA07 FA10 FA11 FA13 FA30 FA33 FA35 3G301 HA01 JA03 KA01 KA07 KA26 KB01 MA01 MA11 MA24 NA01 NA04 NA08 NA09 NB02 NB03 NC02 ND02 ND42 NE18 NE20 NE23 PA01Z PA07Z PA11Z PB03Z PD01Z PD08Z PE01Z PE09Z PF01Z PF16Z 5H004 GA04 GA06 GA09 GA10 GB01 GB12 HA04 HA13 HB01 HB02 HB04 JA13 JA17 JB08 JB16 JB21 KA32 KA44 KA54 KA62 KA74 KB02 KB04 KB06 KB27 KB33 KB37 KB39 KC17 KC26 KC27 KC35 KC38 KC45 KD70 LA03 LA12 LB06 LB10 MA02 MA12 MA19 9A001 HH34 KK32 KK37

Claims (34)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内燃機関の排気通路に設けた触媒装置の下
    流側に該触媒装置を通過した排ガス中の特定成分の濃度
    を検出すべく配置した第１排ガスセンサと、該第１排ガ
    スセンサの出力を所定の目標値に収束させるように前記
    内燃機関で燃焼させる混合気の空燃比を操作するための
    操作量を逐次生成する操作量生成手段と、該操作量に基
    づき前記内燃機関の動作を制御して前記混合気の空燃比
    を操作する機関制御手段と、前記触媒装置の上流側から
    下流側の前記第１排ガスセンサにかけての該触媒装置を
    含む排気系を、前記内燃機関で燃焼した混合気の空燃比
    と該空燃比に対する所定の基準値との偏差から応答遅れ
    及び無駄時間を有して前記第１排ガスセンサの出力と前
    記目標値との偏差を生成する系として該排気系の挙動を
    あらかじめモデル化しておき、その排気系のモデルに基
    づいて構築された所定のアルゴリズムにより前記排気系
    が有する前記無駄時間後の前記第１排ガスセンサの出力
    の推定値を表すデータを逐次生成する推定手段とを備
    え、前記操作量生成手段が該推定手段により生成された
    前記第１排ガスセンサの出力の推定値を表すデータを用
    いて前記操作量を生成する内燃機関の空燃比制御装置に
    おいて、 前記所定の基準値を前記操作量生成手段が生成する操作
    量に応じて可変的に設定する基準値可変設定手段を備え
    た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】前記内燃機関で燃焼した混合気の空燃比を
    検出すべく前記触媒装置の上流側に配置した第２排ガス
    センサを具備し、前記推定手段が実行する前記アルゴリ
    ズムは、前記第１排ガスセンサの出力と前記目標値との
    偏差のデータと、前記第２排ガスセンサの出力と前記基
    準値との偏差のデータと、前記排気系のモデルの挙動を
    規定する該モデルのパラメータとを用いて前記無駄時間
    後の前記第１排ガスセンサの出力の推定値を表すデータ
    を生成するアルゴリズムであることを特徴とする請求項
    １記載の内燃機関の空燃比制御装置。
  3. 【請求項３】内燃機関の排気系に設けた触媒装置の下流
    側に該触媒装置を通過した排ガス中の特定成分の濃度を
    検出すべく配置した第１排ガスセンサと、該第１排ガス
    センサの出力を所定の目標値に収束させるように前記内
    燃機関で燃焼させる混合気の空燃比を操作するための操
    作量を逐次生成する操作量生成手段と、該操作量に基づ
    き内燃機関の動作を制御して前記混合気の空燃比を操作
    する機関制御手段と、前記触媒装置の上流側から下流側
    の前記第１排ガスセンサにかけての排気系を、前記内燃
    機関で燃焼した混合気の空燃比と該空燃比に対する所定
    の基準値との偏差から応答遅れ及び第１無駄時間を有し
    て前記第１排ガスセンサの出力と前記目標値との偏差を
    生成する系として該排気系の挙動をあらかじめモデル化
    しておくと共に前記機関制御手段及び前記内燃機関から
    なる系を前記操作量から第２無駄時間を有して前記排気
    系に与える空燃比を生成する空燃比操作系として該空燃
    比操作系の挙動をあらかじめモデル化しておき、該排気
    系のモデルと空燃比操作系のモデルとに基づいて構築さ
    れた所定のアルゴリズムにより該排気系が有する前記第
    １無駄時間と該空燃比操作系が有する前記第２無駄時間
    とを合わせた合計無駄時間後における前記第１排ガスセ
    ンサの出力の推定値を表すデータを生成する推定手段と
    を備え、前記操作量生成手段が該推定手段により生成さ
    れた該第１排ガスセンサの出力の推定値を表すデータを
    用いて前記操作量を生成する内燃機関の空燃比制御装置
    において、 前記所定の基準値を前記操作量生成手段が生成する操作
    量に応じて可変的に設定する基準値可変設定手段を備え
    た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】前記推定手段が実行する前記アルゴリズム
    は、前記第１排ガスセンサの出力と前記目標値との偏差
    のデータと、前記操作量のデータと、前記排気系のモデ
    ルの挙動を規定する該モデルのパラメータとを用いて前
    記合計無駄時間後の前記第１排ガスセンサの出力の推定
    値を表すデータを生成するアルゴリズムであることを特
    徴とする請求項３記載の内燃機関の空燃比制御装置。
  5. 【請求項５】前記内燃機関で燃焼した混合気の空燃比を
    検出すべく前記触媒装置の上流側に配置した第２排ガス
    センサを具備すると共に、前記推定手段が前記第１排ガ
    スセンサの出力の推定値を表すデータを生成するために
    用いる前記操作量のデータには、前記空燃比操作系の第
    ２無駄時間以前の少なくとも一つの該操作量の過去値が
    含まれており、該推定手段が実行する前記アルゴリズム
    は、当該第２無駄時間以前の前記操作量の過去値の全部
    又は一部の代わりに、該過去値を前記空燃比操作系のモ
    デルに基づき前記第２排ガスセンサの出力により表して
    なるデータを用いて前記第１排ガスセンサの出力の推定
    値を表すデータを生成するアルゴリズムであることを特
    徴とする請求項４記載の内燃機関の空燃比制御装置。
  6. 【請求項６】前記排気系モデルのパラメータを前記第１
    排ガスセンサの出力と前記目標値との偏差のデータと、
    前記第２排ガスセンサの出力と前記基準値との偏差のデ
    ータとを用いて逐次同定する同定手段を備えたことを特
    徴とする請求項２、４、及び５記載の内燃機関の空燃比
    制御装置。
  7. 【請求項７】前記排気系のモデルは離散系で表したモデ
    ルであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項
    に記載の内燃機関の制御装置。
  8. 【請求項８】前記操作量生成手段は、前記排気系のモデ
    ルに基づいて構築されたフィードバック制御処理により
    前記第１排ガスセンサの出力を前記目標値に収束させる
    ように前記操作量を生成することを特徴とする請求項１
    〜７のいずれか１項に記載の内燃機関の空燃比制御装
    置。
  9. 【請求項９】前記操作量は、前記混合気の空燃比と前記
    基準値との偏差の目標値であり、前記機関制御手段は、
    前記偏差の目標値と前記基準値とにより定まる目標空燃
    比に前記混合気の空燃比を操作するよう前記内燃機関の
    動作を制御する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】前記操作量生成手段が行う前記フィード
    バック制御処理は、前記推定手段が生成したデータによ
    り表される前記第１排ガスセンサの出力の推定値と前記
    目標値との偏差のデータと、前記モデルの挙動を規定す
    る該モデルのパラメータとを用いて前記操作量を生成す
    る処理であることを特徴とする請求項８又は９記載の内
    燃機関の空燃比制御装置。
  11. 【請求項１１】前記フィードバック制御処理は、スライ
    ディングモード制御の制御処理であることを特徴とする
    請求項８〜１０のいずれか１項に記載の内燃機関の空燃
    比制御装置。
  12. 【請求項１２】前記スライディングモード制御は適応ス
    ライディングモード制御であることを特徴とする請求項
    １１記載の内燃機関の空燃比制御装置。
  13. 【請求項１３】前記操作量生成手段が前記適応スライデ
    ィングモード制御の制御処理により生成する前記操作量
    は、該適応スライディングモード制御の適応則に基づく
    適応則成分を含み、前記基準値可変設定手段は、該操作
    量の適応則成分の値に応じて前記基準値を可変的に設定
    することを特徴とする請求項１２記載の内燃機関の空燃
    比制御装置。
  14. 【請求項１４】前記基準値可変設定手段は、あらかじめ
    定めた所定値又は該所定値を含む該所定値の近傍範囲に
    対する前記操作量の適応則成分の値の大小関係に応じて
    前記基準値を増減させることにより該基準値を可変的に
    設定することを特徴とする請求項１３記載の内燃機関の
    空燃比制御装置。
  15. 【請求項１５】前記基準値可変設定手段は、前記第１排
    ガスセンサの出力が安定であるか否かを逐次判断する手
    段を具備し、該第１排ガスセンサの出力が不安定である
    と判断したとき、前記基準値を前記操作量によらずに所
    定値に保持することを特徴とする請求項１１〜１４のい
    ずれか１項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
  16. 【請求項１６】前記基準値可変設定手段は、前記スライ
    ディングモード制御の制御処理に用いる切換関数の値に
    基づき、前記第１排ガスセンサの出力が安定であるか否
    かの判断を行うことを特徴とする請求項１５記載の内燃
    機関の空燃比制御装置。
  17. 【請求項１７】前記基準値可変設定手段は、前記第１排
    ガスセンサの出力が前記目標値に略収束しているか否を
    判断する手段を具備し、該第１排ガスセンサの出力が前
    記目標値へ未収束状態であると判断したとき、前記基準
    値を前記操作量によらずに所定値に保持することを特徴
    とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の内燃機関
    の空燃比制御装置。
  18. 【請求項１８】プラントへの入力を生成するアクチュエ
    ータと、前記プラントの出力を検出する第１検出手段
    と、前記第１検出手段の出力を所定の目標値に収束させ
    るように前記プラントへの入力を操作するための操作量
    を逐次生成する操作量生成手段と、該操作量に基づき前
    記アクチュエータの動作を制御して前記プラントへの入
    力を操作するアクチュエータ制御手段と、前記プラント
    を、該プラントへの入力と該入力に対する所定の基準値
    との偏差から応答遅れ及び無駄時間を有して前記第１検
    出手段の出力と前記目標値との偏差を生成する系として
    該プラントの挙動をあらかじめモデル化しておき、その
    プラントのモデルに基づいて構築された所定のアルゴリ
    ズムにより前記プラントが有する前記無駄時間後の前記
    第１検出手段の出力の推定値を表すデータを逐次生成す
    る推定手段と備え、前記操作量生成手段が該推定手段に
    より生成された前記第１検出手段の出力の推定値を表す
    データを用いて前記操作量を生成するプラントの制御装
    置において、 前記所定の基準値を前記操作量生成手段が生成する操作
    量に応じて可変的に設定する基準値可変設定手段を備え
    たことを特徴とするプラントの制御装置。
  19. 【請求項１９】前記プラントへの入力を検出する第２検
    出手段を具備し、前記推定手段が実行する前記アルゴリ
    ズムは、前記第１検出手段の出力と前記目標値との偏差
    のデータと、前記第２検出手段の出力と前記基準値との
    偏差のデータと、前記プラントのモデルの挙動を規定す
    る該モデルのパラメータとを用いて前記無駄時間後の前
    記第１検出手段の出力の推定値を表すデータを生成する
    アルゴリズムであることを特徴とする請求項１８記載の
    プラントの制御装置。
  20. 【請求項２０】プラントへの入力を生成するアクチュエ
    ータと、前記プラントの出力を検出する第１検出手段
    と、該第１検出手段の出力を所定の目標値に収束させる
    ように前記プラントへの入力を操作するための操作量を
    逐次生成する操作量生成手段と、該操作量に基づき前記
    アクチュエータの動作を制御して前記プラントへの入力
    を操作するアクチュエータ制御手段と、前記プラント
    を、該プラントへの入力と該入力に対する所定の基準値
    との偏差から応答遅れ及び第１無駄時間を介して前記第
    １検出手段の出力と前記目標値との偏差を生成する系と
    して該プラントの挙動をあらかじめモデル化しておくと
    共に前記アクチュエータ制御手段及び前記アクチュエー
    タからなる系を前記操作量から第２無駄時間を存して前
    記プラントへの入力を生成する入力操作系として該入力
    操作系の挙動をあらかじめモデル化しておき、該プラン
    トのモデルと入力操作系のモデルとに基づいて構築され
    た所定のアルゴリズムにより該プラントが有する前記第
    １無駄時間と該入力操作系が有する前記第２無駄時間と
    を合わせた合計無駄時間後における前記第１検出手段の
    出力の推定値を表すデータを生成する推定手段とを備
    え、前記操作量生成手段が該推定手段により生成された
    該第１検出手段の出力の推定値を表すデータを用いて前
    記操作量を生成するプラントの制御装置において、 前記所定の基準値を前記操作量生成手段が生成する操作
    量に応じて可変的に設定する基準値可変設定手段を備え
    たことを特徴とするプラントの制御装置。
  21. 【請求項２１】前記推定手段が実行する前記アルゴリズ
    ムは、前記第１検出手段の出力と前記目標値との偏差の
    データと、前記操作量のデータと、前記プラントのモデ
    ルの挙動を規定する該モデルのパラメータとを用いて前
    記合計無駄時間後の前記第１検出手段の出力の推定値を
    表すデータを生成するアルゴリズムであることを特徴と
    する請求項２０記載のプラントの制御装置。
  22. 【請求項２２】前記プラントへの入力を検出する第２検
    出手段を具備すると共に、前記推定手段が前記第１検出
    手段の出力の推定値を表すデータを生成するために用い
    る前記操作量のデータには、前記入力操作系の第２無駄
    時間以前の少なくとも一つの該操作量の過去値が含まれ
    ており、該推定手段が実行する前記アルゴリズムは、当
    該第２無駄時間以前の前記操作量の過去値の全部又は一
    部の代わりに、該過去値を前記入力操作系のモデルに基
    づき前記第２検出手段の出力により表してなるデータを
    用いて前記第１検出手段の出力の推定値を表すデータを
    生成するアルゴリズムであることを特徴とする請求項２
    １記載のプラントの制御装置。
  23. 【請求項２３】前記プラントのモデルのパラメータを前
    記第１検出手段の出力と前記目標値との偏差のデータ
    と、前記第２検出手段の出力と前記基準値との偏差のデ
    ータとを用いて逐次同定する同定手段を備えたことを特
    徴とする請求項１９又は２２記載のプラントの制御装
    置。
  24. 【請求項２４】前記プラントのモデルは離散系で表した
    モデルであることを特徴とする請求項１８〜２３のいず
    れか１項に記載のプラントの制御装置。
  25. 【請求項２５】前記操作量生成手段は、前記プラントの
    モデルに基づいて構築されたフィードバック制御処理に
    より前記第１検出手段の出力を前記目標値に収束させる
    ように前記操作量を生成することを特徴とする請求項１
    ８〜２４のいずれか１項に記載のプラントの制御装置。
  26. 【請求項２６】前記操作量は、前記プラントへの入力と
    前記基準値との偏差の目標値であり、前記アクチュエー
    タ制御手段は、前記偏差の目標値と前記基準値とにより
    定まる目標入力に前記プラントへの入力を操作するよう
    前記アクチュエータの動作を制御することを特徴とする
    請求項２５記載のプラントの制御装置。
  27. 【請求項２７】前記操作量生成手段が行う前記フィード
    バック制御処理は、前記推定手段が生成したデータによ
    り表される前記第１検出手段の出力の推定値と前記目標
    値との偏差のデータと、前記モデルの挙動を規定する該
    モデルのパラメータとを用いて前記操作量を生成する処
    理であることを特徴とする請求項２５又は２６記載のプ
    ラントの制御装置。
  28. 【請求項２８】前記フィードバック制御処理は、スライ
    ディングモード制御の制御処理であることを特徴とする
    請求項２５〜２７のいずれか１項に記載のプラントの制
    御装置。
  29. 【請求項２９】前記スライディングモード制御は適応ス
    ライディングモード制御であることを特徴とする請求項
    ２８記載のプラントの制御装置。
  30. 【請求項３０】前記操作量生成手段が前記適応スライデ
    ィングモード制御の制御処理により生成する前記操作量
    は、該適応スライディングモード制御の適応則に基づく
    適応則成分を含み、前記基準値可変設定手段は、該操作
    量の適応則成分の値に応じて前記基準値を可変的に設定
    することを特徴とする請求項２９記載のプラントの制御
    装置。
  31. 【請求項３１】前記基準値可変設定手段は、あらかじめ
    定めた所定値又は該所定値を含む該所定値の近傍範囲に
    対する前記操作量の適応則成分の値の大小関係に応じて
    前記基準値を増減させることにより該基準値を可変的に
    設定することを特徴とする請求項３０記載のプラントの
    制御装置。
  32. 【請求項３２】前記基準値可変設定手段は、前記第１検
    出手段の出力が安定であるか否かを逐次判断する手段を
    具備し、該第１検出手段の出力が不安定であると判断し
    たとき、前記基準値を前記操作量によらずに所定値に保
    持することを特徴とする請求項２８〜３１のいずれか１
    項に記載のプラントの制御装置。
  33. 【請求項３３】前記基準値可変設定手段は、前記スライ
    ディングモード制御の制御処理に用いる切換関数の値に
    基づき、前記第１検出手段の出力が安定であるか否かの
    判断を行うことを特徴とする請求項３２記載のプラント
    の制御装置。
  34. 【請求項３４】前記基準値可変設定手段は、前記第１検
    出手段の出力が前記目標値に略収束しているか否を判断
    する手段を具備し、該第１検出手段の出力が前記目標値
    へ未収束状態であると判断したとき、前記基準値を前記
    操作量によらずに所定値に保持することを特徴とする請
    求項１８〜３３のいずれか１項に記載のプラントの制御
    装置。
JP35981598A 1998-12-17 1998-12-17 プラントの制御装置 Expired - Fee Related JP3621839B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35981598A JP3621839B2 (ja) 1998-12-17 1998-12-17 プラントの制御装置
DE69920636T DE69920636T2 (de) 1998-12-17 1999-12-17 Anlagesteuersystem
EP99310161A EP1010881B1 (en) 1998-12-17 1999-12-17 Plant control system
US09/465,766 US6266605B1 (en) 1998-12-17 1999-12-17 Plant control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35981598A JP3621839B2 (ja) 1998-12-17 1998-12-17 プラントの制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000179384A true JP2000179384A (ja) 2000-06-27
JP3621839B2 JP3621839B2 (ja) 2005-02-16

Family

ID=18466439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35981598A Expired - Fee Related JP3621839B2 (ja) 1998-12-17 1998-12-17 プラントの制御装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6266605B1 (ja)
EP (1) EP1010881B1 (ja)
JP (1) JP3621839B2 (ja)
DE (1) DE69920636T2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002086630A1 (fr) 2001-04-20 2002-10-31 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Appareil de commande d'equipement
JP2003003892A (ja) * 2001-06-19 2003-01-08 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の空燃比制御装置
US7654252B2 (en) 2006-10-16 2010-02-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Air-fuel ratio control system and method for internal combustion engine
JP2020122480A (ja) * 2018-12-27 2020-08-13 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ 触媒の排ガス成分リザーバの充填を制御する方法

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3655145B2 (ja) * 1999-10-08 2005-06-02 本田技研工業株式会社 多気筒内燃機関の空燃比制御装置
JP3782269B2 (ja) * 1999-11-12 2006-06-07 本田技研工業株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
JP3850620B2 (ja) * 2000-03-15 2006-11-29 株式会社日立製作所 内燃機関の空燃比フィードバック制御装置
MY138476A (en) * 2001-02-01 2009-06-30 Honda Motor Co Ltd Apparatus for and method of controlling plant
US7765794B2 (en) * 2001-05-04 2010-08-03 Nco2 Company Llc Method and system for obtaining exhaust gas for use in augmenting crude oil production
EP1403491B1 (en) 2001-06-19 2006-03-08 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Device, method, and program recording medium for control of air-fuel ratio of internal combustion engine
JP3965947B2 (ja) 2001-07-25 2007-08-29 日産自動車株式会社 エンジンの空燃比制御装置
US6619277B2 (en) 2001-07-12 2003-09-16 Nissan Motor Co., Ltd. Engine air-fuel ratio control
JP4064159B2 (ja) * 2002-06-06 2008-03-19 本田技研工業株式会社 プラントの制御装置
JP3957180B2 (ja) * 2002-08-09 2007-08-15 本田技研工業株式会社 デシメーションフィルタを用いた内燃機関の空燃比制御装置
JP4184058B2 (ja) * 2002-12-05 2008-11-19 本田技研工業株式会社 制御装置
US7401057B2 (en) 2002-12-10 2008-07-15 Asset Trust, Inc. Entity centric computer system
JP4372455B2 (ja) * 2003-05-27 2009-11-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
DE102004057210B4 (de) * 2004-11-26 2011-12-22 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Regelung einer Tankentlüftung
US8713025B2 (en) 2005-03-31 2014-04-29 Square Halt Solutions, Limited Liability Company Complete context search system
US7451004B2 (en) * 2005-09-30 2008-11-11 Fisher-Rosemount Systems, Inc. On-line adaptive model predictive control in a process control system
WO2009110900A1 (en) * 2008-03-06 2009-09-11 Brooks Instrument, Llc Mass flow controller employing sliding mode control
US8401763B2 (en) * 2009-04-01 2013-03-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
JP5616274B2 (ja) * 2011-03-31 2014-10-29 本田技研工業株式会社 空燃比制御装置
DE112011105516T5 (de) * 2011-08-09 2014-04-24 Toyota Jidosha K.K. Sliding-Mode-Steuerung und Steuerungseinrichtung eines internen Verbrennungsmaschinensystems
DE102011085115B4 (de) * 2011-10-24 2022-07-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Adaption einer Lambdaregelung
WO2014013553A1 (ja) * 2012-07-17 2014-01-23 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
IN2014CH00896A (ja) * 2014-02-24 2015-08-28 Inmobi Pte Ltd
US9864823B2 (en) 2015-03-30 2018-01-09 Uop Llc Cleansing system for a feed composition based on environmental factors
US10222787B2 (en) 2016-09-16 2019-03-05 Uop Llc Interactive petrochemical plant diagnostic system and method for chemical process model analysis
US10754359B2 (en) 2017-03-27 2020-08-25 Uop Llc Operating slide valves in petrochemical plants or refineries
US10678272B2 (en) 2017-03-27 2020-06-09 Uop Llc Early prediction and detection of slide valve sticking in petrochemical plants or refineries
US10962302B2 (en) 2017-03-28 2021-03-30 Uop Llc Heat exchangers in a petrochemical plant or refinery
US10752845B2 (en) 2017-03-28 2020-08-25 Uop Llc Using molecular weight and invariant mapping to determine performance of rotating equipment in a petrochemical plant or refinery
US11396002B2 (en) 2017-03-28 2022-07-26 Uop Llc Detecting and correcting problems in liquid lifting in heat exchangers
US10670353B2 (en) 2017-03-28 2020-06-02 Uop Llc Detecting and correcting cross-leakage in heat exchangers in a petrochemical plant or refinery
US10794644B2 (en) 2017-03-28 2020-10-06 Uop Llc Detecting and correcting thermal stresses in heat exchangers in a petrochemical plant or refinery
US10663238B2 (en) 2017-03-28 2020-05-26 Uop Llc Detecting and correcting maldistribution in heat exchangers in a petrochemical plant or refinery
US11130111B2 (en) 2017-03-28 2021-09-28 Uop Llc Air-cooled heat exchangers
US10695711B2 (en) 2017-04-28 2020-06-30 Uop Llc Remote monitoring of adsorber process units
US11365886B2 (en) 2017-06-19 2022-06-21 Uop Llc Remote monitoring of fired heaters
US10913905B2 (en) 2017-06-19 2021-02-09 Uop Llc Catalyst cycle length prediction using eigen analysis
US10739798B2 (en) 2017-06-20 2020-08-11 Uop Llc Incipient temperature excursion mitigation and control
US11130692B2 (en) 2017-06-28 2021-09-28 Uop Llc Process and apparatus for dosing nutrients to a bioreactor
US11194317B2 (en) 2017-10-02 2021-12-07 Uop Llc Remote monitoring of chloride treaters using a process simulator based chloride distribution estimate
US11105787B2 (en) 2017-10-20 2021-08-31 Honeywell International Inc. System and method to optimize crude oil distillation or other processing by inline analysis of crude oil properties
US10901403B2 (en) 2018-02-20 2021-01-26 Uop Llc Developing linear process models using reactor kinetic equations
US10734098B2 (en) 2018-03-30 2020-08-04 Uop Llc Catalytic dehydrogenation catalyst health index
DE102018207703A1 (de) * 2018-05-17 2019-11-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Abgasnachbehandlungseinrichtung eines Motorsystems mit einem Verbrennungsmotor
US10953377B2 (en) 2018-12-10 2021-03-23 Uop Llc Delta temperature control of catalytic dehydrogenation process reactors

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0417747A (ja) * 1990-05-07 1992-01-22 Japan Electron Control Syst Co Ltd 内燃機関の空燃比制御装置
JP3065127B2 (ja) 1991-06-14 2000-07-12 本田技研工業株式会社 酸素濃度検出装置
JP2678985B2 (ja) 1991-09-18 1997-11-19 本田技研工業株式会社 内燃エンジンの空燃比制御装置
JP3316955B2 (ja) * 1993-08-20 2002-08-19 株式会社デンソー 内燃機関の制御装置
US5535135A (en) * 1993-08-24 1996-07-09 Motorola, Inc. State estimator based exhaust gas chemistry measurement system and method
JP3162585B2 (ja) 1993-09-13 2001-05-08 本田技研工業株式会社 内燃機関の空燃比検出装置
JP3162553B2 (ja) 1993-09-13 2001-05-08 本田技研工業株式会社 内燃機関の空燃比フィードバック制御装置
US5463993A (en) * 1994-02-28 1995-11-07 General Motors Corporation Engine speed control
JP3325392B2 (ja) 1994-07-06 2002-09-17 本田技研工業株式会社 内燃エンジンの燃料噴射制御装置
JP3269945B2 (ja) 1994-08-12 2002-04-02 本田技研工業株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP3422393B2 (ja) 1995-02-24 2003-06-30 本田技研工業株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
JP3299109B2 (ja) 1996-04-05 2002-07-08 本田技研工業株式会社 スライディングモード制御方法
JP3261038B2 (ja) 1996-04-05 2002-02-25 本田技研工業株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
US5852930A (en) 1996-04-05 1998-12-29 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Air-fuel ratio control system for internal combustion engines
JP3300598B2 (ja) 1996-04-05 2002-07-08 本田技研工業株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
JP3373724B2 (ja) 1996-04-05 2003-02-04 本田技研工業株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
JP3592519B2 (ja) 1997-09-16 2004-11-24 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気系の空燃比制御装置及びプラントの制御装置
JP3331159B2 (ja) 1997-09-16 2002-10-07 本田技研工業株式会社 プラントの制御装置
JP3354088B2 (ja) 1997-09-16 2002-12-09 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気系の空燃比制御装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002086630A1 (fr) 2001-04-20 2002-10-31 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Appareil de commande d'equipement
US7050864B2 (en) 2001-04-20 2006-05-23 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control system for a plant using identified model parameters
US7216006B2 (en) 2001-04-20 2007-05-08 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control system for a plant including a slide mode controller
EP2261759A1 (en) 2001-04-20 2010-12-15 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Plant control apparatus
EP2261760A1 (en) 2001-04-20 2010-12-15 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Plant control apparatus
EP2264302A1 (en) 2001-04-20 2010-12-22 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Plant control apparatus
JP2003003892A (ja) * 2001-06-19 2003-01-08 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の空燃比制御装置
JP4490000B2 (ja) * 2001-06-19 2010-06-23 本田技研工業株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
US7654252B2 (en) 2006-10-16 2010-02-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Air-fuel ratio control system and method for internal combustion engine
JP2020122480A (ja) * 2018-12-27 2020-08-13 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ 触媒の排ガス成分リザーバの充填を制御する方法
JP7469039B2 (ja) 2018-12-27 2024-04-16 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 触媒の排ガス成分リザーバの充填を制御する方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1010881A2 (en) 2000-06-21
US6266605B1 (en) 2001-07-24
EP1010881A3 (en) 2002-01-30
DE69920636T2 (de) 2006-02-09
JP3621839B2 (ja) 2005-02-16
EP1010881B1 (en) 2004-09-29
DE69920636D1 (de) 2004-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3484088B2 (ja) プラントの制御装置
JP3621839B2 (ja) プラントの制御装置
JP3592519B2 (ja) 内燃機関の排気系の空燃比制御装置及びプラントの制御装置
JP3484074B2 (ja) プラントの制御装置
KR100739534B1 (ko) 내연기관의 공연비 제어장치
JP3354088B2 (ja) 内燃機関の排気系の空燃比制御装置
KR100614664B1 (ko) 배가스 정화용 촉매장치의 열화판별방법
JP3773684B2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JP3331159B2 (ja) プラントの制御装置
JP4490000B2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
US6292739B1 (en) Air-fuel ratio control system for internal combustion engine
JP4312325B2 (ja) 排ガス浄化用触媒装置の劣化状態評価方法
JP3913940B2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
EP1403491A1 (en) DEVICE, METHOD, AND PROGRAM RECORDING MEDIUM FOR CONTROL OF AIR−FUEL RATIO OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE
JP2006233973A (ja) 制御装置
JP3773859B2 (ja) プラントの制御装置及び内燃機関の空燃比制御装置
JP3816387B2 (ja) 制御装置
JP3816386B2 (ja) 制御装置
JP4074142B2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JP2006177369A (ja) 制御装置
JP2003013778A (ja) 内燃機関の空燃比制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041116

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041119

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071126

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081126

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081126

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091126

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091126

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101126

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101126

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111126

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111126

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121126

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131126

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees