JP2003106198A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、空燃比センサ出力が実空燃比とは
異なる出力値を出力した場合であっても、実空燃比が目
標空燃比からずれることを抑制することができる内燃機
関の空燃比制御装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ステップＳ１２０にて、ラフネス検出値
Δωｇａｒｄに応じたガード補正値ＲＶＣｇａｒｄを算
出し、ステップＳ１３０へ進む。そして、ラフネス検出
値Δωｇａｒｄにより回転速度変動が大きい場合には、
ステップＳ１４０にて最終補正値ＬＲＶＣｇａｒｄとし
て、ガード補正値ＲＶＣｇａｒｄを設定する。一方、回
転変動が小さい場合には、最終補正値ＬＲＶＣｇａｒｄ
として所定値ＣＯＥＦ２が設定される。ステップＳ１６
０において、ガード値（ＦＡＦｇａｒｄＬ，ＦＡＦｇａ
ｒｄＲ）は、上述のようにラフネス検出値に基づいて設
定される最終補正値ＬＲＶＣｇａｒｄにより設定され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】内燃機関の空燃比制御装置に
係り、特に、空燃比のガード値を内燃機関の回転速度変
動量に基づいて設定する制御装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来より、内燃機関の燃焼空燃比を目標空
燃比にて制御するために、空燃比を検出するためのセン
サ出力値と目標空燃比との偏差に基づいて燃料噴射量を
制御し、空燃比を目標空燃比に追従させ精度良い空燃比
制御を行う技術が広く知られている。このような制御で
は、通常、燃焼の空燃比を検出するセンサとして、酸素
濃度に応じて空燃比を出力するＯ２センサ、或いは酸素
濃度に応じて空燃比をリニアに出力するＡ／Ｆセンサ等
が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、空燃比を精
度良く制御するための空燃比フィードバック制御は、空
燃比を検出するセンサが正しい値を出力しない限り成立
しない制御である。すなわち、空燃比を検出するセンサ
が一時的に空燃比出力値を誤った値を出力した場合に
は、この誤った出力値と目標空燃比との偏差に基づいて
燃料噴射量の補正を行うために、例えば、実空燃比は理
論空燃比近傍であるのに対してセンサ出力値が大きくリ
ッチを示した場合、フィードバック補正係数が燃料噴射
量を減量する補正値に設定されてしまい、実空燃比は大
きくリーンになってしまう。同様に、センサ出力値が大
きくリーンを示した場合、フィードバック補正係数が燃
料噴射量を増量する補正値に設定されてしまい、実空燃
比は大きくリッチになってしまう。

【０００４】何れの場合であっても、センサ出力値が実
空燃比とは異なる値を示すために、空燃比を目標空燃比
から大きく外れてしまうという虞がある。

【０００５】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、センサ出力値が実空燃比とは大きく異なる場
合であっても、実空燃比が目標空燃比からずれることを
抑制することのできる内燃機関の空燃比制御装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、請求項１の発明
のように、内燃機関の排気通路中に配設されて排気通路
中の排気ガス成分を検出する空燃比センサ出力値と、目
標空燃比とに基づいて燃料噴射量をフィードバック制御
するためのフィードバック補正係数を演算する内燃機関
の空燃比制御装置において、内燃機関の回転変動に基づ
いて、フィードバック補正係数に対するガード値を設定
する。

【０００７】これにより、実空燃比が目標回転速度から
ずれたことにより、回転速度変動が生じた場合に、本発
明では回転変動に基づいてフィードバック補正係数に対
するガード値を設定するので、燃料噴射量を大きく補正
することが抑制されて、実空燃比が目標空燃比からずれ
ることを抑制することができる。

【０００８】請求項２の発明では、上述のガード値とし
て、燃料噴射量を減量側に補正するフィードバック補正
係数に対するリーン側ガード値、及び／または、燃料噴
射量を増量側に補正するフィードバック補正係数に対す
るリッチ側ガード値を備える。

【０００９】これにより、空燃比センサ出力値がリッチ
側に誤った出力値を出力した場合にも、リーン側に誤っ
た出力値を出力した場合にも、実空燃比が目標空燃比か
らずれることを抑制することができる。

【００１０】さらに、請求項３の発明のように、ガード
値設定手段は、回転速度変動が所定値よりも大きい場合
は、回転速度変動に応じて、リッチ側ガード値及び／ま
たはリーン側ガード値をフィードバック補正係数の基準
値に対する偏差が小さくなるよう設定する。

【００１１】これにより、回転速度変動が大きくなった
場合には、フィードバック補正係数に対するリッチ側ガ
ード値及び／またはリーン側ガード値を小さく設定す
る。このとき、例えば、空燃比センサの出力が実空燃比
に比してリッチ側の出力値を出力した場合であっても、
回転変動が大きくなると、燃料噴射量を補正するための
フィードバック補正係数に対するガード値を小さく設定
するので、フィードバック補正係数はガード値を越えた
値には設定されない。すなわち、燃料噴射量が誤って大
きく減量補正されることが抑制されるので、実空燃比が
目標空燃比からずれることが抑制される。

【００１２】また、同様に、請求項４の発明のように、
ガード値設定手段は、回転速度変動が請求項３の所定値
よりも小さい場合は、リッチ側ガード値及び／またはリ
ーン側ガード値をフィードバック補正係数の基準値に対
する偏差が徐々に大きくなるように設定する。

【００１３】このように、回転速度変動が小さい場合に
は、フィードバック補正係数に対するガード値を徐々に
大きくなるように設定すると良い。

【００１４】

【実施の形態】＜第１の実施の形態＞以下、この発明を
具体化した本実施の形態を図面に従って説明する。図１
は、本実施の形態にかかるエンジン制御装置を示す全体
構成図である。

【００１５】図１において、エンジン１は火花点火式の
４サイクル多気筒内燃機関からなり、その吸気ポートと
排気ポートにはそれぞれ吸気管２と排気管３とが接続さ
れている。吸気管２には、図示しないアクセルペダルに
連動するスロットル弁４が設けられると共に、吸入空気
の量を検出するためのエアフローメータ５が配設されて
いる。スロットル弁４の開度はスロットルセンサ２０に
より検出され、同センサ２０によればスロットル全閉の
状態も併せて検出される。

【００１６】エンジン１の気筒を構成するシリンダ６内
には図の上下方向に往復動するピストン７が配設され、
同ピストン７はコンロッド８を介して図示しないクラン
ク軸に連結されている。ピストン７の上方にはシリンダ
６及びシリンダヘッド９にて区画された燃焼室１０が形
成され、燃焼室１０は吸気バルブ１１及び排気バルブ１
２を介して前記吸気管２及び排気管３に連通している。
シリンダ６（ウォータジャケット）には、エンジン冷却
水の温度を検出するための水温センサ１７が配設されて
いる。

【００１７】排気管３には２つの触媒コンバータ１３，
１４が配設されており、これら触媒コンバータ１３，１
４は、排ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘといった三成分を
浄化するための三元触媒からなる。上流側の触媒コンバ
ータ１３は、下流側の触媒コンバータ１４に比べてその
容量が小さく、エンジン始動直後の暖機が比較的早い、
いわゆるスタートキャタリストとしての役割を持つ。な
お、上流側の触媒コンバータ１３は、エンジン排気ポー
ト端面から約３００ｍｍ程度の位置に設けられる。

【００１８】触媒コンバータ１３の上流側には、限界電
流式積層空燃比センサからなる積層Ａ／Ｆセンサ１５が
設けられ、同積層Ａ／Ｆセンサ１５は排ガス中の酸素濃
度（或いは、未燃ガス中の一酸化炭素の濃度）に比例し
て広域で且つリニアな空燃比信号を出力する。また、触
媒コンバータ１４の下流側には、理論空燃比（ストイ
キ）を境にしてリッチ側とリーン側とで異なる電圧信号
を出力するＯ２センサ１６が設けられている。本実施の
形態では、積層Ａ／Ｆセンサ１５の出力と目標空燃比と
に基づいて空燃比フィードバック制御を実施する。フィ
ードバック制御については、従来より知られる制御で良
く、たとえば、実空燃比のセンサ出力値と目標空燃比と
の偏差に応じて燃料噴射量を補正するためのフィードバ
ック補正係数を演算する。また、触媒コンバータ１４の
下流側に配設されるＯ２センサの出力値に基づいて触媒
コンバータ１４の上流側目標空燃比を補正するようにし
ても良い。

【００１９】電磁駆動式のインジェクタ１８には図示し
ない燃料供給系から高圧燃料が供給され、インジェクタ
１８は通電に伴いエンジン吸気ポートに燃料を噴射供給
する。本実施の形態では、吸気マニホールドの各分岐管
毎に１つずつインジェクタ１８を有するマルチポイント
インジェクション（ＭＰＩ）システムが構成されてい
る。シリンダヘッド９に配設された点火プラグ１９は、
図示しないイグナイタから供給される点火用高電圧によ
り発火する。

【００２０】この場合、吸気管上流から供給される新気
とインジェクタ１８による噴射燃料とがエンジン吸気ポ
ートにて混合され、その混合気が吸気バルブ１１の開弁
動作に伴い燃焼室１０内に流入する。燃焼室１０内に流
入した燃料は、点火プラグ１９による点火火花にて着火
され、燃焼に供される。

【００２１】吸気バルブ１１を所定のタイミングで開閉
させるための吸気側カム軸２１と、排気バルブ１２を所
定のタイミングで開閉させるための排気側カム軸２２と
は、図示しないタイミングベルト等を介してクランク軸
に駆動連結される。吸気側カム軸２１には油圧駆動式の
吸気側可変バルブタイミング機構２３が設けられ、排気
側カム軸２２には同じく油圧駆動式の排気側可変バルブ
タイミング機構２４が設けられている。

【００２２】吸気側及び排気側可変バルブタイミング機
構２３，２４はそれぞれ、吸気側及び排気側カム軸２
１，２２とクランク軸との間の相対的な回転位相を調整
するための位相調整式可変バルブタイミング機構として
設けられ、その動作は図示しないソレノイドバルブによ
る油圧制御に従い調整される。すなわち、吸気側及び排
気側可変バルブタイミング機構２３，２４の制御量に応
じて、吸気側及び排気側カム軸２１，２２がクランク軸
に対して遅角側或いは進角側に回動し、その動作に合わ
せて吸気及び排気バルブ１１，１２の開閉時期が遅角側
或いは進角側に移行する。

【００２３】吸気側カム軸２１には、同カム軸２１の回
転位置を検出するための吸気側カム位置センサ２５が設
けられ、排気側カム軸２２には、同カム軸２２の回転位
置を検出するための排気側カム位置センサ２６が設けら
れている。

【００２４】電子制御装置（ＥＣＵ）３０は、ＣＰＵ３
１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、バックアップＲＡＭ３４
等からなるマイクロコンピュータを中心に構成されてい
る。ＥＣＵ３０は、前記したエアフローメータ５、Ａ／
Ｆセンサ１５、Ｏ２センサ１６、水温センサ１７、スロ
ットルセンサ２０及びカム位置センサ２５，２６の各々
の検出信号を入力し、各検出信号に基づいて吸入空気量
Ｑａ、触媒上流側及び下流側の空燃比（Ａ／Ｆ）、エン
ジン水温Ｔｗ、スロットル開度、カム位置などのエンジ
ン運転状態を検知する。またその他に、ＥＣＵ３０に
は、７２０°ＣＡ毎にパルス信号を出力する基準位置セ
ンサ２７と、より細かなクランク角毎（例えば、３０°
ＣＡ毎）にパルス信号を出力する回転角センサ２８とが
接続され、ＥＣＵ３０は、これら各センサ２７，２８か
らのパルス信号を入力して基準クランク位置（Ｇ信号）
及びエンジン回転数Ｎｅを検知する。

【００２５】ＥＣＵ３０は、上記の如く検出した各種の
エンジン運転状態に基づき、インジェクタ１８による燃
料噴射の制御や、点火プラグ１９による点火時期の制御
や、可変バルブタイミング機構２３，２４による吸排気
バルブ１１，１２の開閉時期の制御を実施する。

【００２６】以上のような構成において実施される本発
明に係るフィードバック補正係数に対するガード処理プ
ログラムを図２乃至図６と図９の図面を用いて詳細に説
明する。まず、空燃比フィードバックプログラムについ
て、図８のフローチャートを用いて簡単に説明する。ま
ず、ステップＳ３０１では、フィードバック条件が成立
するか否かが判定される。このフィードバック条件は、
例えば、Ａ／Ｆセンサ１５の活性状態や、過渡運転状態
として、加減速運転状態（燃料カットや燃料増量補正
等）ではない等の条件である。フィードバック制御を実
行する条件として、上述の条件をすべて満足するときの
み、ステップＳ３０２へ進む。この条件を満足しないと
きには、ステップＳ３０９へ進み、フィードバック補正
係数ＦＡＦに１を設定し、本ルーチンを終了する。

【００２７】一方、ステップＳ３０２では、内燃機関の
運転条件として、エンジン回転速度Ｎｅ、吸気管圧力Ｐ
ｍ、エンジン冷却水温Ｔｈｗ等を検出する。そして、ス
テップＳ３０３では、上述の運転条件に基づいて、目標
空燃比を演算する。つぎに、ステップＳ３０４にて、Ａ
／Ｆセンサ１５により排気管３中の実空燃比を検出す
る。

【００２８】ステップＳ３０５では、ステップＳ３０３
にて演算された目標空燃比と、ステップＳ３０４にて検
出された実空燃比との偏差に基づいて空燃比を制御する
ための空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦが演算され
る。そして、ステップＳ３０６にて、フィードバック補
正係数と、後述するフィードバック補正係数ＦＡＦに対
するガード（ＦＡＦｇａｒｄＬ，ＦＡＦｇａｒｄＲ）と
を比較する。

【００２９】フィードバック補正係数ＦＡＦが、ガード
領域内ＦＡＦｇａｒｄＬ＜ＦＡＦ＜ＦＡＦｇａｒｄＲで
あれば、フィードバック補正係数ＦＡＦは、目標空燃比
と実空燃比とに基づいて設定された値のまま、本ルーチ
ンを終了する。

【００３０】一方、ステップＳ３０６にて、フィードバ
ック補正係数ＦＡＦが後述するガード値ＦＡＦｇａｒｄ
Ｌよりも小さければ、ステップＳ３０７に進み、フィー
ドバック補正係数ＦＡＦをＦＡＦｇａｒｄＬに設定し、
本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ３０６にて、
フィードバック補正係数ＦＡＦが後述するガード値ＦＡ
ＦｇａｒｄＲよりも大きいときには、ステップＳ３０８
へ進み、フィードバック補正係数ＦＡＦにガード値ＦＡ
ＦｇａｒｄＲを設定し、本ルーチンを終了する。

【００３１】図２のフローチャートは、本発明のメイン
プログラムであり、まず、ステップＳ１００にて、実行
条件が成立しているか否かを判定する。ここで、実行条
件はフィードバック制御が成立する条件であり、例え
ば、Ａ／Ｆセンサ１５の活性状態や、過渡運転状態とし
て、加減速運転状態（燃料カットや燃料増量補正等）で
はない等の条件である。フィードバック制御を実行する
条件として、上述の条件全て満足するときのみ、ステッ
プＳ１１０へ進む。一方、フィードバック制御を実行す
る条件を一つでも満たさない場合には、そのまま本ルー
チンを終了する。

【００３２】実行条件が成立し、ステップＳ１１０に進
むと、内燃機関のエンジン回転速度に基づいて、回転速
度の変動量（以下、ラフネス検出値と称する。）を演算
により求める。この演算は、図３のフローチャートに示
すラフネス検出値演算プログラムによって行われる。こ
のプログラムは、例えば、図示しないエンジンのクラン
ク軸の回転位相が３０°ＣＡ毎に起動され、ラフネス検
出値演算が実行される。このプログラムが起動される
と、まず、ステップＳ１０１にて内燃機関のクランク軸
角度３０°ＣＡ毎に回転角速度ω（ｎ）を演算し、ＲＡ
Ｍ３３に保存する。ここで、回転角速度ω（ｎ）の演算
は、例えば、３０°ＣＡ経過するのに要した時間をタイ
マによりカウントし、カウント値に基づいて１秒当たり
の回転角度として回転角速度ω（ｎ）を演算する。

【００３３】そして、ステップＳ１０２では、ＲＡＭ３
３に保存されている４回前の回転角速度ω（ｎ−４）と
前回の回転角速度ω（ｎ）を呼び出し、ステップＳ１０
３へ進む。ステップＳ１０３では、回転角速度の平均値
Δωａｖｅ（＝（ω（ｎ−４）−ω（ｎ））／４）を演
算する。ステップＳ１０４では、前回の回転速度と今回
の回転速度の偏差Δω（＝ω（ｎ−１）−ω（ｎ））を
演算し、ステップＳ１０５へ進む。ステップＳ１０５で
は、ステップＳ１０３にて演算したΔωａｖｅと、ステ
ップＳ１０４にて演算したΔωとに基づいて、ラフネス
検出値Δωｇａｒｄ（＝Δωａｖｅ−Δω）を演算す
る。

【００３４】このラフネス検出値Δωｇａｒｄを図４に
示されるタイムチャートを用いて説明する。１８０°Ｃ
Ａ毎の回転角速度偏差Δω（ｎ）が図中○にて、平均角
速度偏差Δωａｖｅは図中△にて示されている。ラフネ
ス検出値は、この平均角速度偏差Δωａｖｅから１８０
°ＣＡ間の回転角速度偏差Δωを差し引いた値であり、
この値が基準値（Δωａｖｅ）から大きくずれるときに
はエンジンの変動量が大きいことを示し、この値が、基
準値（Δωａｖｅ）からずれの小さいときはエンジンの
変動量が小さいことを示す。また、回転速度が落ち込む
側の変動は、ラフネス検出値Δωｇａｒｄとして負の値
が、一方、回転速度が突出する側の変動は、ラフネス検
出値Δωｇａｒｄとして正の値が演算により算出され
る。

【００３５】以上のように、ラフネス検出値の演算プロ
グラムによって、ラフネス検出値Δωｇａｒｄが演算さ
れると、再び図２のメインルーチンのステップＳ１２０
へ戻る。そして、ラフネス検出値Δωｇａｒｄに基づい
て空燃比のガード値に対するガード補正値ＲＶＣｇａｒ
ｄ（ｎ）を演算する。このガード補正値ＲＶＣｇａｒｄ
（ｎ）の演算は、図５に示すマップにより演算される。
図５のマップによれば、ラフネス検出値Δωｇａｒｄが
大きくなる（回転速度の落ち込みが大きくなる）ほど、
フィードバック補正係数ＦＡＦ値に対するガード値（Ｆ
ＡＦｇａｒｄＬ，ＦＡＦｇａｒｄＲ）を、フィードバッ
ク補正係数ＦＡＦ値の基準値（例えば、１）に対して小
さくなるような補正値（図５中の実線）を設定する。

【００３６】つぎに、ステップＳ１３０では、補正値Ｒ
ＶＣｇａｒｄ（ｎ）が所定値ＣＯＥＦ１以下であるか否
かを判定する。ここで、所定値ＣＯＥＦ１よりも小さい
と判定された場合、すなわち、ラフネス検出値Δωｇａ
ｒｄ（ｎ）がエンジン回転速度の変動量（落ち込み）が
大きいことを示す場合、ステップＳ１４０へ進みフィー
ドバック補正値に対するガード値に対する最終補正値Ｌ
ＲＶＣｇａｒｄ（ｎ）にステップＳ１２０にて演算され
たガード補正値ＲＶＣｇａｒｄ（ｎ）を入力してステッ
プＳ１６０へ進む。

【００３７】一方、補正値ＲＶＣｇａｒｄ（ｎ）が所定
値ＣＯＥＦ１よりも大きい場合、ラフネス検出値Δωｇ
ａｒｄ（ｎ）がエンジン回転速度の変動量（落ち込み）
が小さいことを示す場合、ステップＳ１５０へ進む。ス
テップＳ１５０では、フィードバック補正値に対するガ
ード値を徐々に大きくしていくための所定値ＣＯＥＦ２
が最終補正値ＬＲＶＣｇａｒｄ（ｎ）として設定され
て、ステップＳ１６０へ進む。

【００３８】ステップＳ１６０では、フィードバック補
正値ＦＡＦに対するガード値としてリーン側のフィード
バック補正値に対するガード値ＦＡＦｇａｒｄＬ（ｎ）
は、前回のガード値ＦＡＦｇａｒｄＬ（ｎ）にステップ
Ｓ１４０、若しくは、ステップＳ１５０にて設定された
最終補正値ＬＲＶＣｇａｒｄ（ｎ）を減算して求められ
る。同様に、リッチ側のフィードバック補正値に対する
ガード値ＦＡＦｇａｒｄＲ（ｎ）は、前回のガード値Ｆ
ＦｇａｒｄＲ（ｎ）に最終補正値ＬＶＣｇａｒｄ（ｎ）
を加算して求められる。

【００３９】以上のようにして得られるフィードバック
補正値に対するガード値ＦＡＦｇａｒｄＬ（ｎ），ＦＡ
ＦｇａｒｄＲ（ｎ）を、Ａ／Ｆセンサ１５の出力値が誤
っている場合の空燃比制御に用いた場合について、図６
のタイムチャートを用いて説明する。なお、このタイム
チャートにおいては、リアＯ２センサのサブフィードバ
ック制御が行われない例について説明する。

【００４０】まず、図６（ａ）は、Ａ／Ｆセンサ１５の
出力値を示している。Ａ／Ｆセンサ１５の出力値は、図
中ポイントＡまでは、実空燃比と同一のＡ／Ｆ出力値を
出力しており、図中のＡ点からＢ点までは、図中点線で
示すように実空燃比とは異なるＡ／Ｆ出力値を出力す
る。（図中のＢ点以降では、Ａ／Ｆ出力値は省略してい
る。）このようにＡ／Ｆセンサ１５の出力値が誤った場
合、従来技術のフィードバック補正係数ＦＡＦは、図中
のＡ点までは、通常のフィードバック制御として、Ａ／
Ｆセンサ１５の出力値がリーン・リッチ切り替り時に
は、ＦＡＦ値のスキップ制御が行われ、Ａ／Ｆセンサ１
５の出力値がリッチ若しくは、リーン出力の場合には、
ＦＡＦ値の積分制御が行われる。このようにして、空燃
比を目標空燃比（理論空燃比）に制御する。ここで、図
中のＡ点以降において、Ａ／Ｆセンサ１５の出力値が大
きくリッチになると、フィードバック制御は、リッチな
空燃比を目標空燃比（理論空燃比）に追従させようとし
て、燃料噴射量を減量補正するためにＦＡＦ値を小さく
してしまう。そして、図中の斜線部の空燃比フィードバ
ック補正係数ＦＡＦのガード値（固定値：従来）に設定
される。このため、燃料噴射量は、ＦＡＦ値の補正によ
って大きく減量補正されてしまい、実空燃比は大きくリ
ーンとなってしまう。

【００４１】また、図中のＢ点にて、Ａ／Ｆセンサ１５
の出力値が正常の値に戻った場合には、リーンな空燃比
を出力するので、ＦＡＦ値は、大きくスキップされて燃
料噴射量を大きく増量補正する値に制御される。以上の
ように、従来技術では、大きく燃料噴射量が変更される
ので、図６（ａ）の一点鎖線にて示すように実空燃比は
大きく乱れてしまう可能性がある。そこで、本実施の形
態では、図６（ｂ）に示すようにラフネス検出値Δωｇ
ａｒｄを図３のラフネス検出値演算ルーチンから求め、
このラフネス検出値Δωｇａｒｄに基づいて、図６
（ｃ）に示すようにＦＡＦ値のガードに対する最終補正
値ＲＶＣｇａｒｄを設定する。この最終補正値ＲＶＣｇ
ａｒｄは、ラフネス検出値Δωｇａｒｄが大きいほど、
ＦＡＦ値に対するガード値がフィードバック補正係数Ｆ
ＡＦ値の基準値（例えば、１）に対して小さくなるよう
に補正する。

【００４２】すなわち、実空燃比が目標空燃比（理論空
燃比）から大きく外れることで、ＦＡＦ値が燃料噴射量
が大きく減量補正すると、実空燃比はリーンとなって、
ラフネス検出値Δωｇａｒｄは大きくなる。ところが、
本実施の形態では、この最終補正値ＲＶＣｇａｒｄの設
定を、ラフネス検出値Δωｇａｒｄが基準値（例えば、
１）に対して大きくなる場合には、ＦＡＦ値のガード値
（ＦＡＦｇａｒｄＬ，ＦＡＦｇａｒｄＲ）がフィードバ
ック補正係数ＦＡＦ値の基準値（例えば、１）に対する
偏差が小さくなるように補正する。そして、ラフネス検
出値Δωｇａｒｄが小さい場合には、徐々にＦＡＦ値の
ガード値（ＦＡＦｇａｒｄＬ，ＦＡＦｇａｒｄＲ）がフ
ィードバック補正係数ＦＡＦ値の基準値（例えば、１）
からの偏差が大きくなるように補正される。

【００４３】以上のようにラフネス検出値Δωｇａｒｄ
に応じて、フィードバック補正係数ＦＡＦ値に対するガ
ード値を補正するので、図６（ｄ）に示すように、燃料
噴射量を誤って補正するＦＡＦ値がガードＦＡＦｇａｒ
ｄＬに設定される。ＦＡＦ値がガード値ＦＡＦｇａｒｄ
Ｌに設定されると、燃料噴射量を大きく減量補正するこ
とが防止されるので、図６（ａ）に示すように実空燃比
が大きく目標空燃比（理論空燃比）から大きく外れるこ
とが防止される。また、Ａ／Ｆセンサ１５の出力値が実
空燃比とは、ことなり大きくリーン側にずれた場合で
も、本実施の形態によれば、回転速度変動に応じてガー
ド値（ＦＡＦｇａｒｄＬ，ＦＡＦｇａｒｄＲ）を補正す
るので、フィードバック補正係数ＦＡＦ値が誤って燃料
噴射量を増量補正することが抑制され、実空燃比が目標
空燃比（理論空燃比）から大きく外れることが抑制され
る。

【００４４】以上のように、本実施の形態では、Ａ／Ｆ
センサ１５の出力値が実空燃比から大きく外れても、ラ
フネス検出値Δωｇａｒｄに基づいてガード値（ＦＡＦ
ｇａｒｄＬ，ＦＡＦｇａｒｄＲ）を補正するので、フィ
ードバック補正係数ＦＡＦ値は、誤って燃料噴射量を補
正することが抑制され、ゆえに、実空燃比が目標空燃比
から大きく外れることが抑制される。

【００４５】なお、本実施の形態においては、ラフネス
検出値が大きくなった場合、特に、回転変動量が落ち込
んだ場合にのみガード値（ＦＡＦｇａｒｄＬ，ＦＡＦｇ
ａｒｄＲ）と基準値１との偏差を小さくするように設定
したが、ラフネス検出値Δωｇａｒｄにより、回転速度
変動として落ち込みと突出とのどちらかが検出された場
合に、ガード値（ＦＡＦｇａｒｄＬ，ＦＡＦｇａｒｄ
Ｒ）と基準値１との偏差を小さくするように設定しても
良いし、回転速度変動として落ち込みと突出との両者で
も良い。

【００４６】本実施の形態において、回転速度変動検出
手段は図３のフローチャートに、ガード値設定手段は図
２のフローチャートに相当し、それぞれ機能する。

【００４７】＜第２の実施の形態＞第１の実施の形態で
は、図５に示すラフネス検出値Δωｇａｒｄに応じて演
算される補正値により、フィードバック補正係数ＦＡＦ
値に対するガード値（ＦＡＦｇａｒｄＬ，ＦＡＦｇａｒ
ｄＲ）を設定していた。本実施の形態では、フィードバ
ック補正係数ＦＡＦ値に対するガード値（ＦＡＦｇａｒ
ｄＬ，ＦＡＦｇａｒｄＲ）の設定方法を以下に説明する
異なる手法にて実施する。以下では、図７のフローチャ
ートに示すガード値（ＦＡＦｇａｒｄＬ，ＦＡＦｇａｒ
ｄＲ）演算プログラムについて、第１の実施の形態にて
用いられた図２のフローチャートと同一の処理ステップ
には同一の符号を付して、異なる部分について説明す
る。

【００４８】まず、図７のフローチャートにおいて、ス
テップＳ１００にて、実行条件が成立するか否かを判定
し、成立しない場合にはそのまま本ルーチンを終了す
る。一方、成立する場合には、ステップＳ１１０以降の
処理を実施する。ステップＳ１１０の処理では、内燃機
関のエンジン回転速度の変動量として、第１の実施の形
態同様にラフネス検出値Δωｇａｒｄを演算する。そし
て、ステップＳ２００にて、ラフネス検出値Δωｇａｒ
ｄから所定値ＣＯＥＦ３を減じた値を演算する。ラフネ
ス検出値Δωｇａｒｄは、回転速度Ｎｅが落ち込む場合
には負の値が算出される。本実施の形態では、回転速度
Ｎｅの落ち込みに対してガード値（ＦＡＦｇａｒｄＬ，
ＦＡＦｇａｒｄＲ）を補正するために、ステップＳ２１
０ではラフネス検出値Δωｇａｒｄから所定値ＣＯＥＦ
３（負の値）が減じた値が負の値である場合には、ステ
ップＳ２２０へ進む。

【００４９】ステップＳ２２０では、図８のマップを用
いて、（Δωｇａｒｄ―ＣＯＥＦ３）に応じたガード補
正値ＲＶＣｇａｒｄ（ｎ）を演算する。このマップによ
れば、（Δωｇａｒｄ―ＣＯＥＦ３）が大きいほど、大
きな補正値ＲＶＣｇａｒｄ（ｎ）が設定され、ステップ
Ｓ２４０に進む。ステップＳ２４０では、フィードバッ
ク補正係数ＦＡＦ値に対するガード値（ＦＡＦｇａｒｄ
Ｌ，ＦＡＦｇａｒｄＲ）を補正するための最終補正値Ｌ
ＲＶＣｇａｒｄ（ｎ）に設定し、ステップＳ１６０へ進
む。一方、ステップＳ２１０にて、（Δωｇａｒｄ―Ｃ
ＯＥＦ３）が正の値であると判定されると、ステップＳ
２３０にて、ガード値（ＦＡＦｇａｒｄＬ，ＦＡＦｇａ
ｒｄＲ）を徐々に大きくする、すなわち、ＦＡＦ値の基
準値（例えば、１）に対する偏差が大きくなるように、
所定係数ＣＯＥＦ４を最終補正量ＬＲＶＣｇａｒｄ
（ｎ）に設定して、ステップＳ１６０へ進む。

【００５０】ステップＳ１６０では、ステップＳ２３
０、若しくはステップＳ２４０にて設定された最終補正
値ＬＲＶＣｇａｒｄ（ｎ）に基づいて、第１の実施の形
態同様にフィードバック補正係数ＦＡＦ値に対するガー
ド値（ＦＡＦｇａｒｄＬ，ＦＡＦｇａｒｄＲ）を設定す
る。以上のように、本実施の形態であっても、第１の実
施の形態同様に、Ａ／Ｆセンサ１５の出力値が実空燃比
から大きく外れても、ラフネス検出値Δωｇａｒｄに基
づいてガード値（ＦＡＦｇａｒｄＬ，ＦＡＦｇａｒｄ
Ｒ）を補正するので、フィードバック補正係数ＦＡＦ値
は、誤って燃料噴射量を補正することが抑制され、ゆえ
に、実空燃比が目標空燃比から大きく外れることが抑制
される。

【００５１】本実施の形態において、ガード値設定手段
は図７のフローチャートに相当し、機能する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概略構成図

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るフィードバッ
ク補正係数ＦＡＦ値に対するガード値演算プログラム

【図３】本発明のラフネス検出値演算プログラム

【図４】エンジン回転角速度ω（ｎ）に基づいてラフネ
ス検出値を演算するためのタイミングチャート

【図５】本発明の第１の実施の形態に係るラフネス検出
値Δωｇａｒｄと補正値ＲＶＣｇａｒｄとの特性を示す
図

【図６】Ａ／Ｆセンサ出力が実空燃比に比してリッチ側
の出力を行った場合の従来技術と本発明とを示すタイミ
ングチャート

【図７】本発明の第２の実施の形態に係るフィードバッ
ク補正係数ＦＡＦ値に対するガード値演算プログラム

【図８】本発明の第２の実施の形態に係るラフネス検出
値Δωｇａｒｄと補正値ＲＶＣｇａｒｄとの特性を示す
図

【図９】本発明の第１の実施の形態における空燃比フィ
ードバック制御のプログラム

【符号の説明】

１…内燃機関としてのエンジン、 ２…吸気管、 ３…排気管、 １９…点火プラグ、 １１…吸気バルブ、 １２…排気バルブ、 １８…インジェクタ、 １９…点火プラグ、 ２０…スロットルセンサ、 ２７…基準位置センサ、 ２８…回転角センサ、 ３０…ＥＣＵ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 喜之 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3G084 BA09 BA13 BA23 DA12 DA26 DA28 DA30 EA11 EB02 EB12 EB13 EC03 EC04 FA00 FA07 FA10 FA29 FA33 FA34 FA38 FA39 3G301 HA19 JA04 JA21 JB01 JB07 LB02 MA01 NA08 ND02 ND05 NE19 PA01Z PA11Z PC06Z PD02Z PD03Z PD04Z PE02A PE02Z PE03Z PE04Z

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気通路中に配設されて排気
   通路中の排気ガス成分を検出する空燃比センサ出力値
   と、目標空燃比とに基づいて燃料噴射量をフィードバッ
   ク制御するためのフィードバック補正係数を演算する内
   燃機関の空燃比制御装置において、 内燃機関の回転速度変動を検出する回転速度変動検出手
   段と、 前記回転速度変動検出手段により検出される内燃機関の
   回転変動に基づいて前記フィードバック補正係数に対す
   るガード値を設定するガード値設定手段とを備えること
   を特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 【請求項２】 前記ガード値設定手段は、前記燃料噴射
   量を減量側に補正する前記フィードバック補正係数に対
   するリーン側ガード値、及び／または、前記燃料噴射量
   を増量側に補正する前記フィードバック補正係数に対す
   るリッチ側ガード値を備えることを特徴とする請求項１
   に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
3. 【請求項３】 前記ガード値設定手段は、前記回転速度
   変動検出手段によって回転速度変動が所定値よりも大き
   い場合は、前記ガード値設定手段により設定される前記
   リッチ側ガード値及び／または前記リーン側ガード値
   を、前記回転速度変動に応じて前記フィードバック補正
   係数の基準値に対する偏差が小さくなるよう設定するこ
   とを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の空燃比制御
   装置。
4. 【請求項４】 前記ガード値設定手段は、前記回転速度
   変動検出手段により検出される回転速度変動が前記所定
   値よりも小さい場合は、前記ガード値設定手段により設
   定される前記リッチ側ガード値及び／または前記リーン
   側ガード値を、前記フィードバック補正係数の基準値に
   対する偏差が徐々に大きくなるように設定することを特
   徴とする請求項２または請求項３のいずれか一方に記載
   の内燃機関の空燃比制御装置。