JP2848023B2 - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
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- JP2848023B2 JP2848023B2 JP13122591A JP13122591A JP2848023B2 JP 2848023 B2 JP2848023 B2 JP 2848023B2 JP 13122591 A JP13122591 A JP 13122591A JP 13122591 A JP13122591 A JP 13122591A JP 2848023 B2 JP2848023 B2 JP 2848023B2
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は触媒コンバータの下流側
に空燃比センサ(本明細書では、酸素濃度センサ(O2
センサ))を設け、下流側O2 センサによる空燃比フィー
ドバック制御を行う内燃機関の空燃比制御装置、特に下
流側O2 センサによる空燃比制御開始の改良に関する。
に空燃比センサ(本明細書では、酸素濃度センサ(O2
センサ))を設け、下流側O2 センサによる空燃比フィー
ドバック制御を行う内燃機関の空燃比制御装置、特に下
流側O2 センサによる空燃比制御開始の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】触媒のO2 ストレージ効果を有効に活か
す空燃比制御として、触媒下流にO2 センサを設け、下
流側O2 センサの出力によるシングルO2 センサシステ
ムが知られている(参照:特開平2−230937号公報
等)。この下流側O2 センサによるシングルO2 センサ
システムにおいては、下流側O2 センサの出力に応じて
中心値AFC を演算するが、下流側O2 センサの応答性
が低く、従って、空燃比フィードバック制御系の応答性
が低いので、これを補償するために上記中心値AFC を
強制的に変化させている。つまり、図22に示すように、
下流側O2 センサの出力VOXが変化した場合には、強制
自励制御波形AFs の中心値(粗調整項)AF c を下流
側O2 センサの出力Voxに応じて変化させる。この場
合、下流側O2 センサの出力VOXがリーンの場合には、
粗調整項AFc は徐々に増加され、他方、下流側O2 セ
ンサの出力Voxがリッチの場合には、粗調整項AFc は
徐々に減少される。つまり、粗調整項AFc は積分制御
される。これは図23に示すように、理論空燃比近傍(λ
=1)で強制自励制御波形が振れた場合(AFs =AFs0)
には、触媒は浄化性能を最大に発揮できるが、リッチ側
の空燃比(λ<1)もしくはリーン側の空燃比(λ>
1)で強制自励制御波形が振れても(AFs1,AFs2) 触媒
の浄化性能は発揮できない。このため、強制自励制御波
形AFS1もしくはAFs2を触媒の浄化性能を発揮できる
ようにAFs0に近づけるために粗調整項AFc (積分
項)導入したものである。
す空燃比制御として、触媒下流にO2 センサを設け、下
流側O2 センサの出力によるシングルO2 センサシステ
ムが知られている(参照:特開平2−230937号公報
等)。この下流側O2 センサによるシングルO2 センサ
システムにおいては、下流側O2 センサの出力に応じて
中心値AFC を演算するが、下流側O2 センサの応答性
が低く、従って、空燃比フィードバック制御系の応答性
が低いので、これを補償するために上記中心値AFC を
強制的に変化させている。つまり、図22に示すように、
下流側O2 センサの出力VOXが変化した場合には、強制
自励制御波形AFs の中心値(粗調整項)AF c を下流
側O2 センサの出力Voxに応じて変化させる。この場
合、下流側O2 センサの出力VOXがリーンの場合には、
粗調整項AFc は徐々に増加され、他方、下流側O2 セ
ンサの出力Voxがリッチの場合には、粗調整項AFc は
徐々に減少される。つまり、粗調整項AFc は積分制御
される。これは図23に示すように、理論空燃比近傍(λ
=1)で強制自励制御波形が振れた場合(AFs =AFs0)
には、触媒は浄化性能を最大に発揮できるが、リッチ側
の空燃比(λ<1)もしくはリーン側の空燃比(λ>
1)で強制自励制御波形が振れても(AFs1,AFs2) 触媒
の浄化性能は発揮できない。このため、強制自励制御波
形AFS1もしくはAFs2を触媒の浄化性能を発揮できる
ようにAFs0に近づけるために粗調整項AFc (積分
項)導入したものである。
【0003】上述の下流側O2 センサに基づくシングル
O2 センサシステムにおいては、下流側O2 センサは触
媒コンバータの下流に設けられているために熱的影響が
少なく、従って、下流側O2 センサの活性化は遅くな
り、その間、空燃比フィードバック制御が停止されるの
でエミッションの増大等を招く。このため、触媒コンバ
ータの上流にもO2 センサを設け、下流側O2 センサの
活性前であって上流側O2 センサの活性後には、上流側
O2 センサの出力のみに基づいて空燃比フィードバック
制御を行って下流側O2 センサの非活性中のエミッショ
ンを低減し、下流側O2 センサが活性後直ちに下流側O
2 センサの出力のみに基づいて空燃比フィードバック制
御に移行することも考えられる。
O2 センサシステムにおいては、下流側O2 センサは触
媒コンバータの下流に設けられているために熱的影響が
少なく、従って、下流側O2 センサの活性化は遅くな
り、その間、空燃比フィードバック制御が停止されるの
でエミッションの増大等を招く。このため、触媒コンバ
ータの上流にもO2 センサを設け、下流側O2 センサの
活性前であって上流側O2 センサの活性後には、上流側
O2 センサの出力のみに基づいて空燃比フィードバック
制御を行って下流側O2 センサの非活性中のエミッショ
ンを低減し、下流側O2 センサが活性後直ちに下流側O
2 センサの出力のみに基づいて空燃比フィードバック制
御に移行することも考えられる。
【0004】他方、本願出願人は、上流側、下流側O2
センサが共に活性状態にあるときに、下流側O2 センサ
の出力に基づいてスキップ定数等の空燃比フィードバッ
ク制御定数を演算し、この空燃比フィードバック制御定
数を用いて上流側O2 センサの出力に基づいて空燃比補
正量FAFを演算して機関の空燃比を調整するダブルO
2 センサシステムを採用し、このダブルO2 センサシス
テムの動作中に上記空燃比フィードバック制御定数が所
定範囲を超えた場合には、下流側O2 センサの出力のみ
に基づくシングルO2 センサシステムに切替えることを
提案している(参照:特開平2−230937号公報) 。
センサが共に活性状態にあるときに、下流側O2 センサ
の出力に基づいてスキップ定数等の空燃比フィードバッ
ク制御定数を演算し、この空燃比フィードバック制御定
数を用いて上流側O2 センサの出力に基づいて空燃比補
正量FAFを演算して機関の空燃比を調整するダブルO
2 センサシステムを採用し、このダブルO2 センサシス
テムの動作中に上記空燃比フィードバック制御定数が所
定範囲を超えた場合には、下流側O2 センサの出力のみ
に基づくシングルO2 センサシステムに切替えることを
提案している(参照:特開平2−230937号公報) 。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ごとく、下流側O2センサの非活性中に、活性状態にあ
る上流側O2 センサの出力のみに基づく空燃比フィード
バック制御を行うと、上流側O2 センサは下流側O2 セ
ンサに比べて種々の毒の影響を受けてその特性が劣化し
易いので、上流側O2 センサの出力のみに基づく空燃比
フィードバック制御中では、制御空燃比は目標空燃比
(たとえば理論空燃比)からずれてしまい、下流側O2
センサの非活性中のエミッションの低減効果が薄れると
いう課題がある。
ごとく、下流側O2センサの非活性中に、活性状態にあ
る上流側O2 センサの出力のみに基づく空燃比フィード
バック制御を行うと、上流側O2 センサは下流側O2 セ
ンサに比べて種々の毒の影響を受けてその特性が劣化し
易いので、上流側O2 センサの出力のみに基づく空燃比
フィードバック制御中では、制御空燃比は目標空燃比
(たとえば理論空燃比)からずれてしまい、下流側O2
センサの非活性中のエミッションの低減効果が薄れると
いう課題がある。
【0006】上述の特開平2−230937号公報に開示され
たシステムのごとく、空燃比フィードバック制御定数が
所定範囲を超えるまではダブルO2 センサシステムを採
用すると、ダブルO2 センサシステムの動作中であって
も、空燃比フィードバック制御定数たとえばスキップ定
数が所定範囲に近いときには、スキップ時における空燃
比補正量FAFは大きく乱れ、この結果、触媒が劣化し
た場合には排気ガスを十分浄化できず、エミッションの
増大(悪化)を招くという課題がある。
たシステムのごとく、空燃比フィードバック制御定数が
所定範囲を超えるまではダブルO2 センサシステムを採
用すると、ダブルO2 センサシステムの動作中であって
も、空燃比フィードバック制御定数たとえばスキップ定
数が所定範囲に近いときには、スキップ時における空燃
比補正量FAFは大きく乱れ、この結果、触媒が劣化し
た場合には排気ガスを十分浄化できず、エミッションの
増大(悪化)を招くという課題がある。
【0007】従って、本発明の目的は、下流側空燃比セ
ンサの非活性状態にあっても、エミッションの増大を防
止し、また触媒上流の空燃比が大きくずれた場合にもエ
ミッションの悪化を防止できる空燃比フィードバック制
御システムを提供することにある。
ンサの非活性状態にあっても、エミッションの増大を防
止し、また触媒上流の空燃比が大きくずれた場合にもエ
ミッションの悪化を防止できる空燃比フィードバック制
御システムを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】課題を解決するための手
段は図1に示される。すなわち、機関の排気通路に設け
られた三元触媒CCROの上流側の排気通路には、機関の
空燃比を検出する上流側空燃比センサ13が設けられ、ま
た、三元触媒CCROの下流側の排気通路には、機関の空
燃比を検出する下流側空燃比センサ15が設けられてい
る。第1の空燃比調整手段は上流側空燃比センサ13の出
力V1 及び空燃比フィードバック制御定数たとえばスキ
ップ定数に応じて機関の空燃比を調整し、空燃比フィー
ドバック制御定数演算記憶手段は下流側空燃比センサ15
の出力V2 に応じて演算された空燃比フィードバック制
御定数を演算して記憶し、第2の空燃比調整手段は上流
側空燃比センサ13の出力V1 及び空燃比フィードバック
制御定数に応じて機関の空燃比を調整し、第3の空燃比
調整手段は下流側空燃比センサ15の出力V2 に応じて中
心値AFc を演算し、該中心値を中心として所定の周期
及び振幅を有する矩形波状の空燃比補正量(AFc +A
Fs ) に応じて機関の空燃比を調整する。他方、上流側
空燃比センサ活性判別手段は上流側空燃比センサ13が活
性状態か否かを判別し、下流側空燃比センサ活性判別手
段は下流側空燃比センサ15が活性状態か否かを判別し、
所定期間経過判別手段は、上流側空燃比センサ13と下流
側空燃比センサ15により、上流側空燃比センサ13が活性
状態でありかつ下流側空燃比センサ15が活性状態である
と判定されたときに、所定期間が経過したか否か判別す
る。この結果、制御手段は、上流側空燃比センサ13が活
性状態でかつ前記下流側空燃比センサが非活性状態のと
きに、第1の空燃比調整手段を動作せしめ、上流側空燃
比センサ13が活性状態でありかつ下流側空燃比センサ15
が活性状態であり、更に前記所定期間の経過前であると
きに、第1の空燃比調整手段を停止せしめると共に空燃
比フィードバック制御定数演算記憶手段及び第2の空燃
比調整手段を動作せしめ、上流側と下流側の空燃比セン
サが共に活性状態で所定期間が経過したときに、第1の
空燃比調整手段、空燃比フィードバック制御定数演算記
憶手段及び第2の空燃比調整手段を停止せしめると共に
第3の空燃比調整手段を動作せしめるものである。
段は図1に示される。すなわち、機関の排気通路に設け
られた三元触媒CCROの上流側の排気通路には、機関の
空燃比を検出する上流側空燃比センサ13が設けられ、ま
た、三元触媒CCROの下流側の排気通路には、機関の空
燃比を検出する下流側空燃比センサ15が設けられてい
る。第1の空燃比調整手段は上流側空燃比センサ13の出
力V1 及び空燃比フィードバック制御定数たとえばスキ
ップ定数に応じて機関の空燃比を調整し、空燃比フィー
ドバック制御定数演算記憶手段は下流側空燃比センサ15
の出力V2 に応じて演算された空燃比フィードバック制
御定数を演算して記憶し、第2の空燃比調整手段は上流
側空燃比センサ13の出力V1 及び空燃比フィードバック
制御定数に応じて機関の空燃比を調整し、第3の空燃比
調整手段は下流側空燃比センサ15の出力V2 に応じて中
心値AFc を演算し、該中心値を中心として所定の周期
及び振幅を有する矩形波状の空燃比補正量(AFc +A
Fs ) に応じて機関の空燃比を調整する。他方、上流側
空燃比センサ活性判別手段は上流側空燃比センサ13が活
性状態か否かを判別し、下流側空燃比センサ活性判別手
段は下流側空燃比センサ15が活性状態か否かを判別し、
所定期間経過判別手段は、上流側空燃比センサ13と下流
側空燃比センサ15により、上流側空燃比センサ13が活性
状態でありかつ下流側空燃比センサ15が活性状態である
と判定されたときに、所定期間が経過したか否か判別す
る。この結果、制御手段は、上流側空燃比センサ13が活
性状態でかつ前記下流側空燃比センサが非活性状態のと
きに、第1の空燃比調整手段を動作せしめ、上流側空燃
比センサ13が活性状態でありかつ下流側空燃比センサ15
が活性状態であり、更に前記所定期間の経過前であると
きに、第1の空燃比調整手段を停止せしめると共に空燃
比フィードバック制御定数演算記憶手段及び第2の空燃
比調整手段を動作せしめ、上流側と下流側の空燃比セン
サが共に活性状態で所定期間が経過したときに、第1の
空燃比調整手段、空燃比フィードバック制御定数演算記
憶手段及び第2の空燃比調整手段を停止せしめると共に
第3の空燃比調整手段を動作せしめるものである。
【0009】
【作用】上述の手段による作用は図2に示される。図2
において、時刻t0で始動し、t1 で上流側空燃比セン
サが活性となり、t2 で下流側空燃比センサが活性とな
り、t3 で両空燃比センサの活性後所定時間経過したと
する。この場合、t0 〜t1 では、オープン制御であ
り、t1 〜t2 では、第1の空燃比調整つまり上流側空
燃比センサに基づくシングル空燃比センサシステムが作
動し、t2 〜t3 では、第2の空燃比調整つまり上流側
空燃比センサ及び下流側空燃比センサに基づくダブル空
燃比センサシステムが作動し、t3 以後では、下流側空
燃比センサに基づくシングル空燃比センサシステムが作
動する。
において、時刻t0で始動し、t1 で上流側空燃比セン
サが活性となり、t2 で下流側空燃比センサが活性とな
り、t3 で両空燃比センサの活性後所定時間経過したと
する。この場合、t0 〜t1 では、オープン制御であ
り、t1 〜t2 では、第1の空燃比調整つまり上流側空
燃比センサに基づくシングル空燃比センサシステムが作
動し、t2 〜t3 では、第2の空燃比調整つまり上流側
空燃比センサ及び下流側空燃比センサに基づくダブル空
燃比センサシステムが作動し、t3 以後では、下流側空
燃比センサに基づくシングル空燃比センサシステムが作
動する。
【0010】つまり、上流側空燃比センサのみが活性状
態になった場合(t1 〜t2)には、上流側空燃比センサ
による空燃比フィードバック制御によりエミッションが
低減する。また、両空燃比センサが活性状態となった場
合(t2 〜t3)には、両空燃比センサによる空燃比フィ
ードバック制御により制御空燃比が目標空燃比(理論空
燃比)に正確に収束するので、上記期間(t1 〜t2)よ
りもエミッションがさらに低減する。
態になった場合(t1 〜t2)には、上流側空燃比センサ
による空燃比フィードバック制御によりエミッションが
低減する。また、両空燃比センサが活性状態となった場
合(t2 〜t3)には、両空燃比センサによる空燃比フィ
ードバック制御により制御空燃比が目標空燃比(理論空
燃比)に正確に収束するので、上記期間(t1 〜t2)よ
りもエミッションがさらに低減する。
【0011】さらに、両空燃比センサの活性後は空燃比
フィードバック制御定数が演算されて記憶(学習)さ
れ、所定時間経過後(t3 以降)は、空燃比フィードバ
ック制御定数の大小に関係なく、下流側空燃比センサに
基づくシングル空燃比センサシステムが作動するので、
触媒劣化時空燃比フィードバック制御定数が大きくなっ
ても、空燃比の急激な変化が避けられ、エミッションは
増大しない。
フィードバック制御定数が演算されて記憶(学習)さ
れ、所定時間経過後(t3 以降)は、空燃比フィードバ
ック制御定数の大小に関係なく、下流側空燃比センサに
基づくシングル空燃比センサシステムが作動するので、
触媒劣化時空燃比フィードバック制御定数が大きくなっ
ても、空燃比の急激な変化が避けられ、エミッションは
増大しない。
【0012】さらにまた、上流側空燃比センサのみが活
性状態の場合には(t1 〜t2)、前回のダブル空燃比セ
ンサシステムの作動時に学習されていた空燃比フィード
バック制御定数を用いるので、次の始動後の期間(t1
〜t2)でも、制御空燃比を目標空燃比(たとえば理論空
燃比)となり、エミッションが一層低減する。
性状態の場合には(t1 〜t2)、前回のダブル空燃比セ
ンサシステムの作動時に学習されていた空燃比フィード
バック制御定数を用いるので、次の始動後の期間(t1
〜t2)でも、制御空燃比を目標空燃比(たとえば理論空
燃比)となり、エミッションが一層低減する。
【0013】
【実施例】図3は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装
置の一実施例を示す全体概略図である。図3において、
機関本体1の吸気通路2にはエアフローメータ3が設け
られている。エアフローメータ3は吸入空気量を直接計
測するものであって、たとえばポテンショメータを内蔵
して吸入空気量に比例したアナログ電圧の出力信号を発
生する。この出力信号は制御回路10のマルチプレクサ内
蔵A/D変換器101に提供されている。ディストリビュ
ータ4には、その軸がたとえばクランク角に換算して 7
20°毎に基準位置検出用パルス信号を発生するクランク
角センサ5およびクランク角に換算して30°毎に基準位
置検出用パルス信号を発生するクランク角センサ6が設
けられている。これらクランク角センサ5,6のパルス
信号は制御回路10の入出力インターフェイス102 に供給
され、このうちクランク角センサ6の出力はCPU103の割
込み端子に供給される。
置の一実施例を示す全体概略図である。図3において、
機関本体1の吸気通路2にはエアフローメータ3が設け
られている。エアフローメータ3は吸入空気量を直接計
測するものであって、たとえばポテンショメータを内蔵
して吸入空気量に比例したアナログ電圧の出力信号を発
生する。この出力信号は制御回路10のマルチプレクサ内
蔵A/D変換器101に提供されている。ディストリビュ
ータ4には、その軸がたとえばクランク角に換算して 7
20°毎に基準位置検出用パルス信号を発生するクランク
角センサ5およびクランク角に換算して30°毎に基準位
置検出用パルス信号を発生するクランク角センサ6が設
けられている。これらクランク角センサ5,6のパルス
信号は制御回路10の入出力インターフェイス102 に供給
され、このうちクランク角センサ6の出力はCPU103の割
込み端子に供給される。
【0014】さらに、吸気通路2には各気筒毎に燃料供
給系から加圧燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴
射弁7が設けられている。また、機関本体1のシリンダ
ブロックのウォータジャケット8には、冷却水の温度を
検出するための水温センサ9が設けられている。水温セ
ンサ9は冷却水の温度THWに応じたアナログ電圧の電
気信号を発生する。この出力もA/D変換器101 に供給
されている。
給系から加圧燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴
射弁7が設けられている。また、機関本体1のシリンダ
ブロックのウォータジャケット8には、冷却水の温度を
検出するための水温センサ9が設けられている。水温セ
ンサ9は冷却水の温度THWに応じたアナログ電圧の電
気信号を発生する。この出力もA/D変換器101 に供給
されている。
【0015】排気マニホールド11より下流の排気系に
は、排気ガス中の3つの有害成分HC,CO, NOx を同時に
浄化する三元触媒を収容する触媒コンバータ12が設けら
れている。排気マニホールド11には、すなわち触媒コン
バータ12の上流側には第1のO2 センサ13が設けられ、
触媒コンバータ12の下流側の排気管14には第2のO2 セ
ンサ15が設けられている。O2センサ13, 15は排気ガス
中の酸素成分濃度に応じた電気信号を発生する。すなわ
ち、O2 センサ13, 15は空燃比が理論空燃比に対してリ
ーン側がリッチ側かに応じて異なる出力電圧を発生し、
この電圧は制御回路10のプルダウン型入力回路111, 112
を介してA/D変換器101 に入力される。なお、プルダ
ウン型入力回路111,112は、図示しないが、接地とO2
センサとの間に並列接続されたプルダウン抵抗及びノイ
ズ吸収用キャパシタよりなり、O2 センサが非活性のと
きにはローレベル(OV)を出力する。
は、排気ガス中の3つの有害成分HC,CO, NOx を同時に
浄化する三元触媒を収容する触媒コンバータ12が設けら
れている。排気マニホールド11には、すなわち触媒コン
バータ12の上流側には第1のO2 センサ13が設けられ、
触媒コンバータ12の下流側の排気管14には第2のO2 セ
ンサ15が設けられている。O2センサ13, 15は排気ガス
中の酸素成分濃度に応じた電気信号を発生する。すなわ
ち、O2 センサ13, 15は空燃比が理論空燃比に対してリ
ーン側がリッチ側かに応じて異なる出力電圧を発生し、
この電圧は制御回路10のプルダウン型入力回路111, 112
を介してA/D変換器101 に入力される。なお、プルダ
ウン型入力回路111,112は、図示しないが、接地とO2
センサとの間に並列接続されたプルダウン抵抗及びノイ
ズ吸収用キャパシタよりなり、O2 センサが非活性のと
きにはローレベル(OV)を出力する。
【0016】また、下流側O2 センサ15にはヒータ15a
が内蔵されており、制御回路10の駆動回路113 によって
駆動され、これにより、下流側O2 センサ15の活性状態
を維持できる。制御回路10は、たとえばマイクロコンピ
ュータとして構成され、A/D変換器101 、入出力イン
ターフェイス102 、CPU103の外に、ROM104, RAM105、バ
ックアップRAM106、クロック発生回路107 等が設けられ
ている。
が内蔵されており、制御回路10の駆動回路113 によって
駆動され、これにより、下流側O2 センサ15の活性状態
を維持できる。制御回路10は、たとえばマイクロコンピ
ュータとして構成され、A/D変換器101 、入出力イン
ターフェイス102 、CPU103の外に、ROM104, RAM105、バ
ックアップRAM106、クロック発生回路107 等が設けられ
ている。
【0017】また、吸気通路2のスロットル弁16には、
スロットル弁16が全閉か否かを示す信号LLを発生する
アイドルスイッチ17が設けられている。このアイドル状
態出力信号LLは制御回路10の入出力インターフェイス
102 に供給される。18は2次空気導入吸気弁であって、
減速時あるいはアイドル時に2次空気を排気管11に供給
してHC,COエミッションを低減するためのものである。
スロットル弁16が全閉か否かを示す信号LLを発生する
アイドルスイッチ17が設けられている。このアイドル状
態出力信号LLは制御回路10の入出力インターフェイス
102 に供給される。18は2次空気導入吸気弁であって、
減速時あるいはアイドル時に2次空気を排気管11に供給
してHC,COエミッションを低減するためのものである。
【0018】19は車速センサ、たとえば永久磁石とリー
ドスイッチより構成されたものであって、その出力は制
御回路10の車速形成回路114 に供給される。さらに、制
御回路10において、ダウンカウンタ108 、フリップフロ
ップ109 、および駆動回路110 は燃料噴射弁7を制御す
るためのものである。すなわち、後述のルーチンにおい
て、燃料噴射量TAUが演算されると、燃料噴射量TA
Uがダウンカウンタ108 にプリセットされると共にフリ
ップフロップ109 もセットされる。この結果、駆動回路
110 が燃料噴射弁7の付勢を開始する。他方、ダウンカ
ウンタ108 がクロック信号(図示せず)を計数して最後
にそのボローアウト端子が“1”レベルとなったとき
に、フリップフロップ109 がセットされて駆動回路110
は燃料噴射弁7の付勢を停止する。つまり、上述の燃料
噴射弁TAUだけ燃料噴射弁7は付勢され、従って、燃
料噴射弁TAUに応じた量の燃料が機関本体1の燃焼室
に送り込まれることになる。
ドスイッチより構成されたものであって、その出力は制
御回路10の車速形成回路114 に供給される。さらに、制
御回路10において、ダウンカウンタ108 、フリップフロ
ップ109 、および駆動回路110 は燃料噴射弁7を制御す
るためのものである。すなわち、後述のルーチンにおい
て、燃料噴射量TAUが演算されると、燃料噴射量TA
Uがダウンカウンタ108 にプリセットされると共にフリ
ップフロップ109 もセットされる。この結果、駆動回路
110 が燃料噴射弁7の付勢を開始する。他方、ダウンカ
ウンタ108 がクロック信号(図示せず)を計数して最後
にそのボローアウト端子が“1”レベルとなったとき
に、フリップフロップ109 がセットされて駆動回路110
は燃料噴射弁7の付勢を停止する。つまり、上述の燃料
噴射弁TAUだけ燃料噴射弁7は付勢され、従って、燃
料噴射弁TAUに応じた量の燃料が機関本体1の燃焼室
に送り込まれることになる。
【0019】なお、CPU103の割込み発生は、A/D変換
器101 のA/D変換終了後、入出力インターフェイス10
2 がクランク角センサ6のパルス信号を受信した時、等
である。エアフローセンサ3の吸入空気量データQおよ
び冷却水温データTHWは所定時間もしくは所定クラン
ク角毎に実行されるA/D変換ルーチンによって取込ま
れてRAM105の所定領域に格納される。つまり、RAM105に
おけるデータQおよびTHWは所定時間毎に更新されて
いる。また、回転速度データNe はクランク角センサ6
の30°CA毎の割込みによって演算されてRAM105の所定領
域に格納される。
器101 のA/D変換終了後、入出力インターフェイス10
2 がクランク角センサ6のパルス信号を受信した時、等
である。エアフローセンサ3の吸入空気量データQおよ
び冷却水温データTHWは所定時間もしくは所定クラン
ク角毎に実行されるA/D変換ルーチンによって取込ま
れてRAM105の所定領域に格納される。つまり、RAM105に
おけるデータQおよびTHWは所定時間毎に更新されて
いる。また、回転速度データNe はクランク角センサ6
の30°CA毎の割込みによって演算されてRAM105の所定領
域に格納される。
【0020】以下、図3の制御回路の動作を説明する。
図4は上流側O2 センサ13の活性状態か否かを判別する
ための上流側O2 センサ活性判別ルーチンであって、所
定時間たとえば4ms毎に実行される。なお、活性フラグ
X0X1ACは図示しない、イニシャルルーチンによってリセ
ットされているものとする。ステップ401 では、上流側
O2 センサ13の出力V1 をA/D変換して取込み、ステ
ップ402 にてV1 が活性判別電圧VR1たとえば0.45Vを
超えている(この場合、空燃比判別電圧と同様である
が、異なってもよい)か否かを判別する。この結果、V
1 >VR1であれば、上流側O2 センサ13は活性したとみ
なし、ステップ403 に活性フラグX0X1ACをセット("1")
とし、ステップ404 に進む。他の場合には、ステップ40
4 に直接進む。なお、活性フラグX0X1ACは一旦セットさ
れると、その後は、 "1" の値を保持することになる。
図4は上流側O2 センサ13の活性状態か否かを判別する
ための上流側O2 センサ活性判別ルーチンであって、所
定時間たとえば4ms毎に実行される。なお、活性フラグ
X0X1ACは図示しない、イニシャルルーチンによってリセ
ットされているものとする。ステップ401 では、上流側
O2 センサ13の出力V1 をA/D変換して取込み、ステ
ップ402 にてV1 が活性判別電圧VR1たとえば0.45Vを
超えている(この場合、空燃比判別電圧と同様である
が、異なってもよい)か否かを判別する。この結果、V
1 >VR1であれば、上流側O2 センサ13は活性したとみ
なし、ステップ403 に活性フラグX0X1ACをセット("1")
とし、ステップ404 に進む。他の場合には、ステップ40
4 に直接進む。なお、活性フラグX0X1ACは一旦セットさ
れると、その後は、 "1" の値を保持することになる。
【0021】図5(A),(B)は下流側O2 センサ15の
活性状態か否かを判別するための下流側O2 センサ活性
判別ルーチンであって、所定時間たとえば4ms毎に実行
される。なお、活性フラグX0X2ACも図示しないイニシャ
ルルーチンによってリセットされているものとする。図
5(A)のステップ501 では、下流側O2 センサ15の出
力V2 をA/D変換して取込み、ステップ502 にてV1
が活性判別電圧VR2たとえば0.55Vを超えている(この
場合も、空燃比判別電圧と同様であるが、異なってもよ
い。また、上流側と同様に0.45Vでもよい)か否かを判
別する。この結果、V2 >VR2であれば、下流側O2 セ
ンサ15は活性したとみなし、ステップ503 に活性フラグ
X0X2ACをセット("1")とし、ステップ504 に進む。他の
場合には、ステップ504 に直接進む。なお、活性フラグ
X0X2ACは一旦セットされると、その後は、 "1" の値を
保持することになる。
活性状態か否かを判別するための下流側O2 センサ活性
判別ルーチンであって、所定時間たとえば4ms毎に実行
される。なお、活性フラグX0X2ACも図示しないイニシャ
ルルーチンによってリセットされているものとする。図
5(A)のステップ501 では、下流側O2 センサ15の出
力V2 をA/D変換して取込み、ステップ502 にてV1
が活性判別電圧VR2たとえば0.55Vを超えている(この
場合も、空燃比判別電圧と同様であるが、異なってもよ
い。また、上流側と同様に0.45Vでもよい)か否かを判
別する。この結果、V2 >VR2であれば、下流側O2 セ
ンサ15は活性したとみなし、ステップ503 に活性フラグ
X0X2ACをセット("1")とし、ステップ504 に進む。他の
場合には、ステップ504 に直接進む。なお、活性フラグ
X0X2ACは一旦セットされると、その後は、 "1" の値を
保持することになる。
【0022】図5(B)は図5(A)の変更例であっ
て、ステップ505 を図5(A)のルーチンに付加したも
のである。つまり、たとえ、V2 <VR2であっても、ヒ
ータ15aを通電して所定時間たとえば30s経過したとき
には下流側O2 センサ15が活性したものとみなし、ステ
ップ503 に進み、活性フラグX0X2ACをセットする“1”
するようにしたものである。すなわち、下流側O2 セン
サ15が活性した場合にあっても空燃比自体がリーンであ
れば、やはりV2 ≦VR2となるが、下流側O2 センサ15
がヒータ15aを内蔵をしていれば、下流側O2 センサ15
の出力レベルに関係なくヒータ15aの通電時間が十分長
ければ下流側O2 センサ15が活性状態とみなすことがで
きる。
て、ステップ505 を図5(A)のルーチンに付加したも
のである。つまり、たとえ、V2 <VR2であっても、ヒ
ータ15aを通電して所定時間たとえば30s経過したとき
には下流側O2 センサ15が活性したものとみなし、ステ
ップ503 に進み、活性フラグX0X2ACをセットする“1”
するようにしたものである。すなわち、下流側O2 セン
サ15が活性した場合にあっても空燃比自体がリーンであ
れば、やはりV2 ≦VR2となるが、下流側O2 センサ15
がヒータ15aを内蔵をしていれば、下流側O2 センサ15
の出力レベルに関係なくヒータ15aの通電時間が十分長
ければ下流側O2 センサ15が活性状態とみなすことがで
きる。
【0023】図6は空燃比フィードバック制御ルーチン
であって、所定時間たとえば4ms毎に実行される。すな
わち、ステップ601 では、活性フラグX0X1ACにより上流
側O 2 センサ13が活性状態か否かを判別し、ステップ60
2 では、他の空燃比フィードバック制御条件たとえば燃
料カット中でないこと、出力増量中でないこと、等が満
足されているか否かを判別する。この結果、上流側O2
センサ13が非活性状態(X0X1AC="0")もしくは他の空燃
比フィードバック条件が満足されていなければステップ
603′を介してステップ610 に進む。ステップ 603′で
は、FAFを1.0とする。つまり、オープン制御となる
(図2のt0 〜t1 に相当)。他方、上流側O2 センサ
13が活性状態 (XOX1AC="1")かつ他の空燃比フィードバ
ック条件が満足されていれば、ステップ603 に進む。な
お、ステップ610 は後述の図19の燃料噴射弁TAUを演
算するときに用いるフラグXINJをリセット("0")する。
であって、所定時間たとえば4ms毎に実行される。すな
わち、ステップ601 では、活性フラグX0X1ACにより上流
側O 2 センサ13が活性状態か否かを判別し、ステップ60
2 では、他の空燃比フィードバック制御条件たとえば燃
料カット中でないこと、出力増量中でないこと、等が満
足されているか否かを判別する。この結果、上流側O2
センサ13が非活性状態(X0X1AC="0")もしくは他の空燃
比フィードバック条件が満足されていなければステップ
603′を介してステップ610 に進む。ステップ 603′で
は、FAFを1.0とする。つまり、オープン制御となる
(図2のt0 〜t1 に相当)。他方、上流側O2 センサ
13が活性状態 (XOX1AC="1")かつ他の空燃比フィードバ
ック条件が満足されていれば、ステップ603 に進む。な
お、ステップ610 は後述の図19の燃料噴射弁TAUを演
算するときに用いるフラグXINJをリセット("0")する。
【0024】ステップ603 では、活性フラグX0X2ACによ
り下流側O2 センサ15が活性状態か否かを判別する。こ
の結果、下流側O2 センサ15が非活性状態 (XOX2AC="
0")であれば、ステップ604 にてカウンタCDOXFBをクリ
アしてステップ607 に進み、上流側O2 センサ13のみに
よるシングルO2 センサシステムを作動させる(図2の
t1 〜t2 に相当)。なお、ステップ607 については、
後述する。他方、下流側O2 センサ15が活性状態 (XOX2
AC="1")であれば、ステップ605 に進み、カウンタCDOX
FBを+1カウントアップし、ステップに進んでカウンタ
がCDOXFB≦C0(所定値たとえば 300s相当値)か否かを
判別する。始めは、CDOXFB<C0であるのでステップ608
に進み、上流側O2 センサ13及び下流側O2 センサ15に
よるダブルO2 センサシステムを作動させる(図2のt
2 〜t3 に相当)なお、ステップ608 については、後述
する。そしてステップ607, 608のいずれの場合もステッ
プ610 に進む。
り下流側O2 センサ15が活性状態か否かを判別する。こ
の結果、下流側O2 センサ15が非活性状態 (XOX2AC="
0")であれば、ステップ604 にてカウンタCDOXFBをクリ
アしてステップ607 に進み、上流側O2 センサ13のみに
よるシングルO2 センサシステムを作動させる(図2の
t1 〜t2 に相当)。なお、ステップ607 については、
後述する。他方、下流側O2 センサ15が活性状態 (XOX2
AC="1")であれば、ステップ605 に進み、カウンタCDOX
FBを+1カウントアップし、ステップに進んでカウンタ
がCDOXFB≦C0(所定値たとえば 300s相当値)か否かを
判別する。始めは、CDOXFB<C0であるのでステップ608
に進み、上流側O2 センサ13及び下流側O2 センサ15に
よるダブルO2 センサシステムを作動させる(図2のt
2 〜t3 に相当)なお、ステップ608 については、後述
する。そしてステップ607, 608のいずれの場合もステッ
プ610 に進む。
【0025】上述のステップ608 でのダブルO2 センサ
システムが作動持続して所定期間経過すると(CDOXFB≦
C0 )、ステップ606 でのフローはステップ609 に進むこ
とになる。ステップ609 では、下流側O2 センサ15によ
るシングルO2 センサシステムを作動させ(図2のt3
以降に相当)、ステップ611 では、後述の図19の燃料噴
射量TAUを演算するときに用いられるフラグXINJをセ
ット("1")する。なお、ステップ609 については後述す
る。
システムが作動持続して所定期間経過すると(CDOXFB≦
C0 )、ステップ606 でのフローはステップ609 に進むこ
とになる。ステップ609 では、下流側O2 センサ15によ
るシングルO2 センサシステムを作動させ(図2のt3
以降に相当)、ステップ611 では、後述の図19の燃料噴
射量TAUを演算するときに用いられるフラグXINJをセ
ット("1")する。なお、ステップ609 については後述す
る。
【0026】そして、ステップ612 にて図6のルーチン
は終了する。このように、上流側O2 センサ13が活性化
し、さらに下流側O2 センサ15が活性化した後は、上流
側O2 センサ13のみによるシングルO2 センサシステム
及び両O2 センサ13, 15によるダブルO2 センサシステ
ムを作動し、その後、所定期間経過後は、下流側O2 セ
ンサ15のみによるシングルO2 センサシステムが作動す
ることになる。つまり、上述の所定期間は、ダブルO2
センサシステムの作動により後述の空燃比フィードバッ
ク制御定数の学習期間を十分とれるようにしたものであ
る。
は終了する。このように、上流側O2 センサ13が活性化
し、さらに下流側O2 センサ15が活性化した後は、上流
側O2 センサ13のみによるシングルO2 センサシステム
及び両O2 センサ13, 15によるダブルO2 センサシステ
ムを作動し、その後、所定期間経過後は、下流側O2 セ
ンサ15のみによるシングルO2 センサシステムが作動す
ることになる。つまり、上述の所定期間は、ダブルO2
センサシステムの作動により後述の空燃比フィードバッ
ク制御定数の学習期間を十分とれるようにしたものであ
る。
【0027】図7は図6の一部変更例を示すフローチャ
ートである。すなわち、図7においては、図6に対して
ステップ701 を付加している。従って、カウンタCDOXFB
をカウントアップするのは、下流側O2 センサ15が活性
状態でありかつ冷却水温THWが70℃を超えている場合
である。このように、三元触媒の安定暖機状態(ステッ
プ603)と共に機関の安定暖機状態(ステップ701)を確認
した上で、カウンタCDOXFBを歩進させ、ダブルO2 セン
サシステムの作動による空燃比フィードバック制御定数
の誤学習を少なくする。
ートである。すなわち、図7においては、図6に対して
ステップ701 を付加している。従って、カウンタCDOXFB
をカウントアップするのは、下流側O2 センサ15が活性
状態でありかつ冷却水温THWが70℃を超えている場合
である。このように、三元触媒の安定暖機状態(ステッ
プ603)と共に機関の安定暖機状態(ステップ701)を確認
した上で、カウンタCDOXFBを歩進させ、ダブルO2 セン
サシステムの作動による空燃比フィードバック制御定数
の誤学習を少なくする。
【0028】図8もまた図6の一部変更例である。すな
わち、図8においては、図6のステップ 604〜606 の代
りにステップ 801〜803 を設けたものである。ステップ
801では、吸入空気量Qの積算量TQをクリアし、ステ
ップ802 では、吸入空気量Qの積算量TQをTQ←TQ+Q
で更新し、ステップ803 では、吸入空気量Qの積算量T
Qが所定量KQ以上か否かを判別する。このようにし
て、下流側O2 センサ15が活性後、吸入空気量Qの積算
量TQが所定値KQ以上になったときに、下流側O2 セ
ンサ15によるシングルO2 センサシステムを作動させ
る。つまり、図6 における時間CDOXFBの計測の代りに機
関の履歴をよりよく表わす吸入空気量Qの計測を用いた
ものである。
わち、図8においては、図6のステップ 604〜606 の代
りにステップ 801〜803 を設けたものである。ステップ
801では、吸入空気量Qの積算量TQをクリアし、ステ
ップ802 では、吸入空気量Qの積算量TQをTQ←TQ+Q
で更新し、ステップ803 では、吸入空気量Qの積算量T
Qが所定量KQ以上か否かを判別する。このようにし
て、下流側O2 センサ15が活性後、吸入空気量Qの積算
量TQが所定値KQ以上になったときに、下流側O2 セ
ンサ15によるシングルO2 センサシステムを作動させ
る。つまり、図6 における時間CDOXFBの計測の代りに機
関の履歴をよりよく表わす吸入空気量Qの計測を用いた
ものである。
【0029】図9もまた図6の一部変更例であり、図7
のフローチャートと図8のフローチャートを合体せしめ
たのである。従って、下流側O2 センサ15が活性状態で
あり(ステップ603)かつ冷却水温THWが70℃を超えて
いる(ステップ701)場合に、つまり、三元触媒の安定暖
機状態(ステップ603)と共に機関の安定暖機状態(ステ
ップ701)を確認した上で、吸入空気量Qの積算量TQを
積算せしめてダブルO 2 センサシステムの作動により空
燃比フィードバック制御定数の誤学習を少なくし、吸入
空気量Qの積算量TQが所定値KQ以上になったとき
に、下流側O2 センサ15によるシングルO2 センサシス
テムを作動させる。
のフローチャートと図8のフローチャートを合体せしめ
たのである。従って、下流側O2 センサ15が活性状態で
あり(ステップ603)かつ冷却水温THWが70℃を超えて
いる(ステップ701)場合に、つまり、三元触媒の安定暖
機状態(ステップ603)と共に機関の安定暖機状態(ステ
ップ701)を確認した上で、吸入空気量Qの積算量TQを
積算せしめてダブルO 2 センサシステムの作動により空
燃比フィードバック制御定数の誤学習を少なくし、吸入
空気量Qの積算量TQが所定値KQ以上になったとき
に、下流側O2 センサ15によるシングルO2 センサシス
テムを作動させる。
【0030】図10は図8の変更例であり、図8のステッ
プ 801〜803 の代りにステップ 801′〜803 ′を設け、
ステップ1001を付加したものである。つまり、吸入空気
量Qの積算量TQの代りに、これとほぼ同等の燃料噴射
量TAUの積算量TTAUを用いたものである。なお、ステ
ップ1001を設けたのは燃料噴射が後述のごとく機関1回
転(360°CA) 毎に行われるからである。また、燃料噴射
量TAUの積算量TTAUの代りに、1回転当りの吸入空気
量Q/Ne(基本噴射量相当)の積算量でもよい。
プ 801〜803 の代りにステップ 801′〜803 ′を設け、
ステップ1001を付加したものである。つまり、吸入空気
量Qの積算量TQの代りに、これとほぼ同等の燃料噴射
量TAUの積算量TTAUを用いたものである。なお、ステ
ップ1001を設けたのは燃料噴射が後述のごとく機関1回
転(360°CA) 毎に行われるからである。また、燃料噴射
量TAUの積算量TTAUの代りに、1回転当りの吸入空気
量Q/Ne(基本噴射量相当)の積算量でもよい。
【0031】図11は図9の変更例であり、図9のステッ
プ 801〜803 の代りにステップ 801′〜803 ′を設け、
ステップ1001を付加したものである。つまり、図10と同
様に、吸入空気量Qの積算量TQの代りに、これとほぼ
同等の燃料噴射量TAUの積算量TTAUを用いたものであ
る。なお、燃料噴射量TAUの積算量TTAUの代りに、1
回転当りの吸入空気量Q/Ne(基本噴射量相当)の積算
量でもよい。
プ 801〜803 の代りにステップ 801′〜803 ′を設け、
ステップ1001を付加したものである。つまり、図10と同
様に、吸入空気量Qの積算量TQの代りに、これとほぼ
同等の燃料噴射量TAUの積算量TTAUを用いたものであ
る。なお、燃料噴射量TAUの積算量TTAUの代りに、1
回転当りの吸入空気量Q/Ne(基本噴射量相当)の積算
量でもよい。
【0032】図12も図6の変更例であって、ステップ12
01〜1206を付加したもので、アイドル状態になった時に
下流O2 センサのみによるシングルO2 センサシステム
に移行させる。下流側O2 センサ15によるシングルO2
センサシステム用フラグXFB2を導入し、所定期間中 (CD
OXFB<C0 )では、フラグXFB2をリセット("0")し、所定
期間経過後 (CDOXFB≧C0 )であっても、アイドルスイッ
チLLがオン(LL="1")(ステップ1203) 、回転速度N
e が所定範囲内(500rpm<Ne<800rpm)(ステップ1204)
、かつ車速SPDが0である(ステップ1205) ときの
み、ステップ1206にてフラグXFB2をセット("1")し、下
流側O2 センサ15のみによるシングルO2センサシステ
ムに移行せしめるようにしたものである。なお、ステッ
プ1202は、ステップ1206にて一旦フラグXFB2がセットさ
れた後は、直接ステップ609 に進むようにしたものであ
る。
01〜1206を付加したもので、アイドル状態になった時に
下流O2 センサのみによるシングルO2 センサシステム
に移行させる。下流側O2 センサ15によるシングルO2
センサシステム用フラグXFB2を導入し、所定期間中 (CD
OXFB<C0 )では、フラグXFB2をリセット("0")し、所定
期間経過後 (CDOXFB≧C0 )であっても、アイドルスイッ
チLLがオン(LL="1")(ステップ1203) 、回転速度N
e が所定範囲内(500rpm<Ne<800rpm)(ステップ1204)
、かつ車速SPDが0である(ステップ1205) ときの
み、ステップ1206にてフラグXFB2をセット("1")し、下
流側O2 センサ15のみによるシングルO2センサシステ
ムに移行せしめるようにしたものである。なお、ステッ
プ1202は、ステップ1206にて一旦フラグXFB2がセットさ
れた後は、直接ステップ609 に進むようにしたものであ
る。
【0033】図13は図12の変更例であって、図12のステ
ップ1203〜1205の代りにステップ1203′〜1205′を設け
たものである。つまり、所定期間中 (CDOXFB<C0 )で
は、フラグXFB2をリセット("0")し、所定期間経過後
(CDOXFB≧C0 )であっても、回転速度Ne が所定範囲内
(1500rpm<Ne<2000rpm) (ステップ1203′) 1回転当り
の吸入空気量Q/Nが所定範囲内(0.45<Q/N<0.55
l/rev)(ステップ1204′) 、かつ車速SPD所定範囲
内(40km/h <SPD <70km/h)(ステップ1205′)とき
のみ、ステップ1206にてフラグXFB2をセット("1")し、
下流側O2 センサ15のみによるシングルO2 センサシス
テムに移行せしめるようにしたものである。
ップ1203〜1205の代りにステップ1203′〜1205′を設け
たものである。つまり、所定期間中 (CDOXFB<C0 )で
は、フラグXFB2をリセット("0")し、所定期間経過後
(CDOXFB≧C0 )であっても、回転速度Ne が所定範囲内
(1500rpm<Ne<2000rpm) (ステップ1203′) 1回転当り
の吸入空気量Q/Nが所定範囲内(0.45<Q/N<0.55
l/rev)(ステップ1204′) 、かつ車速SPD所定範囲
内(40km/h <SPD <70km/h)(ステップ1205′)とき
のみ、ステップ1206にてフラグXFB2をセット("1")し、
下流側O2 センサ15のみによるシングルO2 センサシス
テムに移行せしめるようにしたものである。
【0034】図12、図13のいずれのフローチャートにお
いて、所定期間経過後 (CDOXFB≧C0)であっても、機関
が比較的安定状態(ステップ1203〜1205、1203′〜120
5′)になるまで、下流側O2 センサ15のみによるシング
ルO2 センサシステムへの移行を遅延させ、移行時の一
時的なエミッションの増大を抑えようとするものであ
る。
いて、所定期間経過後 (CDOXFB≧C0)であっても、機関
が比較的安定状態(ステップ1203〜1205、1203′〜120
5′)になるまで、下流側O2 センサ15のみによるシング
ルO2 センサシステムへの移行を遅延させ、移行時の一
時的なエミッションの増大を抑えようとするものであ
る。
【0035】図14は図6のシングルO2 センサ制御ステ
ップ607 の詳細を示すフローチャートである。すなわ
ち、ステップ1401では、上流側O2 センサ13の出力V1
をA/D変換して取込み、ステップ1402にてV1 が比較
電圧VR1たとえば0.45V以下か否かを判別する、つま
り、空燃比がリッチかリーンかを判別する、つまり、リ
ーン(V1 ≦VR1) であれば、ステップ1402にて空燃比
フラグF1を“0"(リーン)とする。他方、リッチ(V
1 ≦VR1) であれば、ステップ1403にて空燃比フラグF
1を“1"(リッチ) とする。
ップ607 の詳細を示すフローチャートである。すなわ
ち、ステップ1401では、上流側O2 センサ13の出力V1
をA/D変換して取込み、ステップ1402にてV1 が比較
電圧VR1たとえば0.45V以下か否かを判別する、つま
り、空燃比がリッチかリーンかを判別する、つまり、リ
ーン(V1 ≦VR1) であれば、ステップ1402にて空燃比
フラグF1を“0"(リーン)とする。他方、リッチ(V
1 ≦VR1) であれば、ステップ1403にて空燃比フラグF
1を“1"(リッチ) とする。
【0036】ステップ1405では、空燃比フラグF1の符
号が反転したか否かを判別する、すなわち前回の空燃比
フラグF10 と比較することによりを判別する。空燃比
が反転していれば、ステップ1406にて、空燃比フラグF
1の値により、リッチからリーンへの反転か、リーンか
らリッチへの反転かを判別する。リッチからリーンへの
反転であれば、ステップ1407にてリッチスキップ量RS
RをバックアップRAM106より読出し、FAF ←FAF +RSR
とスキップ的に増大させ、逆に、リーンからリッチへの
反転であれば、ステップ1408にてリーンスキップ量RS
LをバックアップRAM106より読出し、FAF ←FAF −RSL
とスキップ的に減少させる。つまり、スキップ処理を行
う。
号が反転したか否かを判別する、すなわち前回の空燃比
フラグF10 と比較することによりを判別する。空燃比
が反転していれば、ステップ1406にて、空燃比フラグF
1の値により、リッチからリーンへの反転か、リーンか
らリッチへの反転かを判別する。リッチからリーンへの
反転であれば、ステップ1407にてリッチスキップ量RS
RをバックアップRAM106より読出し、FAF ←FAF +RSR
とスキップ的に増大させ、逆に、リーンからリッチへの
反転であれば、ステップ1408にてリーンスキップ量RS
LをバックアップRAM106より読出し、FAF ←FAF −RSL
とスキップ的に減少させる。つまり、スキップ処理を行
う。
【0037】ステップ1405にて空燃比フラグF1の符号
が反転していなければ、ステップ1409, 1410, 1411にて
積分処理を行う。つまり、ステップ1409にて、F1="0"
か否かを判別し、F1="0"(リーン) であればステップ14
10にてFAF ←FAF +KIR とし、他方、F1="1"(リッチ)
であればステップ1411にてFAF ←FAF −KIL とする。こ
こで、積分定数KIR, KILはスキップ量RSR, RSLに比して
十分小さく設定してあり、つまり、KIR(KIL)<RSR(RSL)
である。従って、ステップ1410はリーン状態 (F1="0")
で燃料噴射量を徐々に増大させ、ステップ1411はリッチ
状態(F1 ="1")で燃料噴射量を徐々に減少させる。
が反転していなければ、ステップ1409, 1410, 1411にて
積分処理を行う。つまり、ステップ1409にて、F1="0"
か否かを判別し、F1="0"(リーン) であればステップ14
10にてFAF ←FAF +KIR とし、他方、F1="1"(リッチ)
であればステップ1411にてFAF ←FAF −KIL とする。こ
こで、積分定数KIR, KILはスキップ量RSR, RSLに比して
十分小さく設定してあり、つまり、KIR(KIL)<RSR(RSL)
である。従って、ステップ1410はリーン状態 (F1="0")
で燃料噴射量を徐々に増大させ、ステップ1411はリッチ
状態(F1 ="1")で燃料噴射量を徐々に減少させる。
【0038】次に、ステップ1407, 1408, 1410, 1411に
て演算された空燃比補正係数FAFはステップ1412にて
最小値たとえば0.8にてガードされ、また、最大値たと
えば1.2にてガードされる。これにより、何らかの原因
で空燃比補正係数FAFが大きくなり過ぎ、もしくは小
さくなり過ぎた場合に、その値で機関の空燃比を制御し
てオーバリッチ、オーバリーンになるのを防ぐ。
て演算された空燃比補正係数FAFはステップ1412にて
最小値たとえば0.8にてガードされ、また、最大値たと
えば1.2にてガードされる。これにより、何らかの原因
で空燃比補正係数FAFが大きくなり過ぎ、もしくは小
さくなり過ぎた場合に、その値で機関の空燃比を制御し
てオーバリッチ、オーバリーンになるのを防ぐ。
【0039】ステップ1413では、次の実行に備え、F10
←F1とする。尚、上記ステップ1407, 1408, 1410, 1411
で用いられる、各制御定数RSR, RSL, KIR, KILは、後述
するダブルO2 センサ制御にて可変とされ、所定のRA
M(バックアップラム)領域に記憶されている値が採用
されるので、万一、上流側O2 センサの特性がずれてい
る場合にあっても、そのずれを補償した制御定数が用い
られることになり、エミッションの悪化が防止できる。
尚、本実施例でのダブルO2 センサ制御にて可変とされ
る制御定数はRSR, RSLである。
←F1とする。尚、上記ステップ1407, 1408, 1410, 1411
で用いられる、各制御定数RSR, RSL, KIR, KILは、後述
するダブルO2 センサ制御にて可変とされ、所定のRA
M(バックアップラム)領域に記憶されている値が採用
されるので、万一、上流側O2 センサの特性がずれてい
る場合にあっても、そのずれを補償した制御定数が用い
られることになり、エミッションの悪化が防止できる。
尚、本実施例でのダブルO2 センサ制御にて可変とされ
る制御定数はRSR, RSLである。
【0040】上述のごとく演算されたFAFをRAM105に
格納して、ステップ1414にてこのループは終了する。図
15は図6のダブルO2 センサ制御ステップ608 の詳細を
示すフローチャートである。図15のステップ1501〜1513
は図14のステップ1401〜1413と全く同一であり、ステッ
プ1514, 1515が付加されたものである。すなわち、ステ
ップ1501〜1513では、上流側O2 センサ13の出力V1 に
応じて空燃比補正係数FAFを演算する。ステップ1514
では所定時間たとえば1s(=1024ms) 経過したか否か
を判別し、所定期間(1s)経過毎にステップ1515に進
み、空燃比フィードバック制御定数(この場合、リッチ
スキップ量RSR、リーンスキップ量RSL)を演算し
て記憶(学習)する。そして、ステップ1516にてこのル
ーチンは終了する。
格納して、ステップ1414にてこのループは終了する。図
15は図6のダブルO2 センサ制御ステップ608 の詳細を
示すフローチャートである。図15のステップ1501〜1513
は図14のステップ1401〜1413と全く同一であり、ステッ
プ1514, 1515が付加されたものである。すなわち、ステ
ップ1501〜1513では、上流側O2 センサ13の出力V1 に
応じて空燃比補正係数FAFを演算する。ステップ1514
では所定時間たとえば1s(=1024ms) 経過したか否か
を判別し、所定期間(1s)経過毎にステップ1515に進
み、空燃比フィードバック制御定数(この場合、リッチ
スキップ量RSR、リーンスキップ量RSL)を演算し
て記憶(学習)する。そして、ステップ1516にてこのル
ーチンは終了する。
【0041】図16は図15の制御定数演算ステップ1515の
詳細を示すフローチャートである。すなわち、ステップ
1601では、下流側O2 センサ15の出力V2 をA/D変換
して取り込み、ステップ1602にてV2 が比較電圧VR2た
とえば0.55V以下か否かを判別する、つまり、空燃比が
リッチかリーンかを判別する。なお、比較電圧VR2は触
媒コンバータ12の上流、下流で生ガスの影響による出力
特性が異なることおよび劣化速度が異なること等を考慮
して上流側O2 センサ13の出力の比較電圧VR1より高く
設定されているが、この設定は任意(たとえば、0.45
V)でもよい。この結果、V2 ≦VR2(リーン)であれ
ば、ステップ1603に進み、空燃比フラグF2をリセット
し("0")、また、V2 >VR2(リッチ)であれば、ステ
ップ1604に進み、空燃比フラグF2をセットする("
1")。
詳細を示すフローチャートである。すなわち、ステップ
1601では、下流側O2 センサ15の出力V2 をA/D変換
して取り込み、ステップ1602にてV2 が比較電圧VR2た
とえば0.55V以下か否かを判別する、つまり、空燃比が
リッチかリーンかを判別する。なお、比較電圧VR2は触
媒コンバータ12の上流、下流で生ガスの影響による出力
特性が異なることおよび劣化速度が異なること等を考慮
して上流側O2 センサ13の出力の比較電圧VR1より高く
設定されているが、この設定は任意(たとえば、0.45
V)でもよい。この結果、V2 ≦VR2(リーン)であれ
ば、ステップ1603に進み、空燃比フラグF2をリセット
し("0")、また、V2 >VR2(リッチ)であれば、ステ
ップ1604に進み、空燃比フラグF2をセットする("
1")。
【0042】ステップ1605では、空燃比フラグF2の符
号が反転したか否かを判別する、すなわち触媒下流の空
燃比が反転したか否かを前回の空燃比フラグF20 と比
較することにより判別する。空燃比が反転していれば、
ステップ1606にて、空燃比フラグF2の値により、リッ
チからリーンへの反転か、リーンからリッチへの反転か
を判別する。リッチからリーンへの反転であれば、ステ
ップ1607にてリッチスキップ量RSRをバックアップRA
M106より読出し、RSR ←RSR +RSRSとスキップ的に増大
させ、逆に、リーンからリッチへの反転であれば、ステ
ップ1608にて、RSR ←RSR −RSRSとスキップ的に減少さ
せる。つまり、スキップ処理を行う。
号が反転したか否かを判別する、すなわち触媒下流の空
燃比が反転したか否かを前回の空燃比フラグF20 と比
較することにより判別する。空燃比が反転していれば、
ステップ1606にて、空燃比フラグF2の値により、リッ
チからリーンへの反転か、リーンからリッチへの反転か
を判別する。リッチからリーンへの反転であれば、ステ
ップ1607にてリッチスキップ量RSRをバックアップRA
M106より読出し、RSR ←RSR +RSRSとスキップ的に増大
させ、逆に、リーンからリッチへの反転であれば、ステ
ップ1608にて、RSR ←RSR −RSRSとスキップ的に減少さ
せる。つまり、スキップ処理を行う。
【0043】ステップ1605にて空燃比フラグF2の符号
が反転していなければ、ステップ1609, 1610, 1611にて
積分処理を行う。つまり、ステップ1609にて、F2="0"
か否かを判別化、F2="0"(リーン)であればステップ16
10にてRSR ←RSR +RSKIとし、他方、F2="1"(リッチ)
であればステップ1611にてRSR ←RSR −RSKIとする。こ
こで、積分定数RSKIはスキップ量RSRSに比して十分小さ
く設定してあり、つまり、RSKI<RSRSである。従って、
ステップ1610はリーン状態 (F1="0")でリッチスキップ
量RSRを徐々に増大させ、ステップ1611はリッチ状態
(F2="1")でリッチスキップ量RSRを徐々に減少させ
る。
が反転していなければ、ステップ1609, 1610, 1611にて
積分処理を行う。つまり、ステップ1609にて、F2="0"
か否かを判別化、F2="0"(リーン)であればステップ16
10にてRSR ←RSR +RSKIとし、他方、F2="1"(リッチ)
であればステップ1611にてRSR ←RSR −RSKIとする。こ
こで、積分定数RSKIはスキップ量RSRSに比して十分小さ
く設定してあり、つまり、RSKI<RSRSである。従って、
ステップ1610はリーン状態 (F1="0")でリッチスキップ
量RSRを徐々に増大させ、ステップ1611はリッチ状態
(F2="1")でリッチスキップ量RSRを徐々に減少させ
る。
【0044】ステップ1612では、RSRを最大値MAX
(=7.5%)にてガードし、RSRを最小値MIN(=
2.5%)にてガードする。なお、最小値MINは過渡追
従性がそこなわれないレベルの値であり、また、最大値
MAXは空燃比変動によりドライバビリティの悪化が発
生しないレベルの値である。ステップ1613では、リーン
スキップ量RSLを、 RSL ←10%−RSR とする。つまり、RSR +RSL =10%とする。
(=7.5%)にてガードし、RSRを最小値MIN(=
2.5%)にてガードする。なお、最小値MINは過渡追
従性がそこなわれないレベルの値であり、また、最大値
MAXは空燃比変動によりドライバビリティの悪化が発
生しないレベルの値である。ステップ1613では、リーン
スキップ量RSLを、 RSL ←10%−RSR とする。つまり、RSR +RSL =10%とする。
【0045】ステップ1614では、スキップ量RSR, RSLを
バックアップRAM106に格納する。ステップ1615では、次
の実行に備え、F20 ←F2とする。そして、ステップ1616
にてこのルーチンは終了する。このように、図16のルー
チンによれば、下流側O2 センサ15の出力V2 に応じて
スキップ量RSR, RSLが演算され、バックアップRAM106に
格納される。従って、スキップ量RSR, RSLが学習後に機
関が再始動して図6のステップ607 のシングルO2 セン
サシステムが作動すると、学習値RSR, RSLが用いられる
ことになる。
バックアップRAM106に格納する。ステップ1615では、次
の実行に備え、F20 ←F2とする。そして、ステップ1616
にてこのルーチンは終了する。このように、図16のルー
チンによれば、下流側O2 センサ15の出力V2 に応じて
スキップ量RSR, RSLが演算され、バックアップRAM106に
格納される。従って、スキップ量RSR, RSLが学習後に機
関が再始動して図6のステップ607 のシングルO2 セン
サシステムが作動すると、学習値RSR, RSLが用いられる
ことになる。
【0046】図17は図6のシングルO2 センサ制御ステ
ップ609 の詳細を示すフローチャートであって、ステッ
プ1701〜1705は粗調整項AFc を演算するフローであ
り、ステップ1706〜1713は強制自励発振項AFs を演算
するフローである。ステップ1701〜1705について説明す
る。すなわち、ステップ1701では、時間が所定値たとえ
ば1s経過したか否かを判別する。すなわち、時間1s
(=1024ms) 毎にステップ1701でのフローはステップ17
02〜1705に進む。ステップ1702では、下流側O2 センサ
15の出力V2 をA/D変換して取込み、ステップ1703で
は、V2 が比較電圧VR2以下か否かを判別する。この結
果、リーン(V2 ≦VR2) であれば、ステップ1704にて
粗調整AFC をΔAFC (一定値)だけ増大させ、他方、
リッチであればステップ1705にてΔAFc だけ減少させ
る。したがって、第18図(A)に示すように、空燃比が
リーンであれば(F2 ="0")、粗調整項AFc は、ΔAFc
により徐々に増大され、空燃比がリッチであれば (F2
="1")、粗調整項AFc は、ΔAFc により徐々に減少さ
れる。つまり、粗調整項AFc の制御は積分制御に相当
する。
ップ609 の詳細を示すフローチャートであって、ステッ
プ1701〜1705は粗調整項AFc を演算するフローであ
り、ステップ1706〜1713は強制自励発振項AFs を演算
するフローである。ステップ1701〜1705について説明す
る。すなわち、ステップ1701では、時間が所定値たとえ
ば1s経過したか否かを判別する。すなわち、時間1s
(=1024ms) 毎にステップ1701でのフローはステップ17
02〜1705に進む。ステップ1702では、下流側O2 センサ
15の出力V2 をA/D変換して取込み、ステップ1703で
は、V2 が比較電圧VR2以下か否かを判別する。この結
果、リーン(V2 ≦VR2) であれば、ステップ1704にて
粗調整AFC をΔAFC (一定値)だけ増大させ、他方、
リッチであればステップ1705にてΔAFc だけ減少させ
る。したがって、第18図(A)に示すように、空燃比が
リーンであれば(F2 ="0")、粗調整項AFc は、ΔAFc
により徐々に増大され、空燃比がリッチであれば (F2
="1")、粗調整項AFc は、ΔAFc により徐々に減少さ
れる。つまり、粗調整項AFc の制御は積分制御に相当
する。
【0047】ステップ1706〜1713について説明する。ス
テップ1706では、カウンタCNTSが周期TのT/2に到達
したか否かを判別する。つまり、カウンタCNTSはステッ
プ1707にて+1カウントアップされており、CNTS=T/
2毎にステップ1708〜1713に進む。すわなち、ステップ
1708では、カウンタCNTSをクリアし、ステップ1709で
は、自励発振フラグXSICが“0”か否かを判別し、XSIC
=“0”であればステップ1710にて自励発振項AFs を
−ΔAFs (一定値) とし、ステップ1711にてフラグXSIC
を“1”に反転させる。この結果、再びカウンタCNTSが
T/2に到達したときには、ステップ1709のフローはス
テップ1712, 1713に進む。ステップ1712にて自励発振項
AFs をΔAFs とし、ステップ1713にてフラグXSICを
“0”に反転させる。
テップ1706では、カウンタCNTSが周期TのT/2に到達
したか否かを判別する。つまり、カウンタCNTSはステッ
プ1707にて+1カウントアップされており、CNTS=T/
2毎にステップ1708〜1713に進む。すわなち、ステップ
1708では、カウンタCNTSをクリアし、ステップ1709で
は、自励発振フラグXSICが“0”か否かを判別し、XSIC
=“0”であればステップ1710にて自励発振項AFs を
−ΔAFs (一定値) とし、ステップ1711にてフラグXSIC
を“1”に反転させる。この結果、再びカウンタCNTSが
T/2に到達したときには、ステップ1709のフローはス
テップ1712, 1713に進む。ステップ1712にて自励発振項
AFs をΔAFs とし、ステップ1713にてフラグXSICを
“0”に反転させる。
【0048】そして、ステップ1714にてこのルーチンは
終了する。このようにして、図18(B)に示すように、
一定の振幅(ΔAFs )且つ周期Tの自励発振波形を生成
できる。図19の噴射量演算ルーチンであって、所定クラ
ンク角たとえば 360°CA毎に実行される。ステップ1901
ではRAM105より吸入空気量データQ及び回転速度データ
Ne を読出して基本噴射量TAUPを演算する。たとえばTA
UP←α・Q/Ne (αは定数)とする。ステップ1902で
は、フラグXINJが“0”か“1”かを判別する。つま
り、オープン制御、上流側O2 センサ13の出力のみによ
るシングルO2 センサ制御、もしくはダブルO2 センサ
制御の場合には (XINJ="0")、ステップ1903にて最終噴
射量TAUを、TAU ←TAUP・FAF ・β+γにより演算す
る。なお、β, γは他の運転状態パラメータによって定
まる補正量である。他方、下流側O2 センサ15の出力の
みによるシングルO2センサ制御の場合には(XINJ="
1")、ステップ1904にて、TAU ←TAUP・(AF c +AFs )
・β′+γ′により演算する。なお、β′, γ′は他の
運転状態パラメータによって定まる補正量である。次い
で、ステップ1905にて、噴射量TAUをダウンカウンタ
108 にセットすると共にフリップフロップ109 をセット
して燃料噴射を開始させる。そして、ステップ1906にて
このルーチンは終了する。
終了する。このようにして、図18(B)に示すように、
一定の振幅(ΔAFs )且つ周期Tの自励発振波形を生成
できる。図19の噴射量演算ルーチンであって、所定クラ
ンク角たとえば 360°CA毎に実行される。ステップ1901
ではRAM105より吸入空気量データQ及び回転速度データ
Ne を読出して基本噴射量TAUPを演算する。たとえばTA
UP←α・Q/Ne (αは定数)とする。ステップ1902で
は、フラグXINJが“0”か“1”かを判別する。つま
り、オープン制御、上流側O2 センサ13の出力のみによ
るシングルO2 センサ制御、もしくはダブルO2 センサ
制御の場合には (XINJ="0")、ステップ1903にて最終噴
射量TAUを、TAU ←TAUP・FAF ・β+γにより演算す
る。なお、β, γは他の運転状態パラメータによって定
まる補正量である。他方、下流側O2 センサ15の出力の
みによるシングルO2センサ制御の場合には(XINJ="
1")、ステップ1904にて、TAU ←TAUP・(AF c +AFs )
・β′+γ′により演算する。なお、β′, γ′は他の
運転状態パラメータによって定まる補正量である。次い
で、ステップ1905にて、噴射量TAUをダウンカウンタ
108 にセットすると共にフリップフロップ109 をセット
して燃料噴射を開始させる。そして、ステップ1906にて
このルーチンは終了する。
【0049】なお、上述のごとく、噴射量TAUに相当
する時間が経過すると、ダウンカウンタ108 のボローア
ウト信号によってフリップフロップ109 がリセットされ
て燃料噴射は終了する。なお、図17のルーチンに図20、
図21に示すような微調整項AFf を導入することにより
粗調整項AFc の収束性を高めることもできる。すなわ
ち、図20のステップ2001にて下流側O2 センサ15の出力
V2 をA/D変換して取込み、ステップ2002にて比較電
圧VR2と比較する。この結果、V2 ≦VR2(リーン)で
あればステップ2003にて空燃比フラグF2を“0"(リー
ン) とし、ステップ2004にて前回の空燃比フラグF2が
“1"(リッチ) か否かを判別する。この結果、フラグF
2が“1"(リッチ) から "0"(リーン)へ反転した場合
のみ、図21に示すごとく、ステップ2006にて微調整項A
Ff をΔAFf (一定値)とする。そして、ステップ1714
に進む。他方、ステップ2002にて、V2 >VR2(リッ
チ)であればステップ2007にて第2の空燃比フラグF2
を“1"(リッチ) とし、ステップ2008にて前回の空燃比
フラグF2が“0"(リーン) か否かを判別する。この結
果、フラグF2が“0"(リーン) から“1"(リッチ) へ
反転した場合のみ、図21に示すごとく、ステップ2010に
て微調整項AFf を−ΔAFf とする。そして、ステップ
1714に進む。この微調整項AFf を導入した場合には、
図19のステップ1904のAFc +AFS はAFc +AFS +AFf と
なる。
する時間が経過すると、ダウンカウンタ108 のボローア
ウト信号によってフリップフロップ109 がリセットされ
て燃料噴射は終了する。なお、図17のルーチンに図20、
図21に示すような微調整項AFf を導入することにより
粗調整項AFc の収束性を高めることもできる。すなわ
ち、図20のステップ2001にて下流側O2 センサ15の出力
V2 をA/D変換して取込み、ステップ2002にて比較電
圧VR2と比較する。この結果、V2 ≦VR2(リーン)で
あればステップ2003にて空燃比フラグF2を“0"(リー
ン) とし、ステップ2004にて前回の空燃比フラグF2が
“1"(リッチ) か否かを判別する。この結果、フラグF
2が“1"(リッチ) から "0"(リーン)へ反転した場合
のみ、図21に示すごとく、ステップ2006にて微調整項A
Ff をΔAFf (一定値)とする。そして、ステップ1714
に進む。他方、ステップ2002にて、V2 >VR2(リッ
チ)であればステップ2007にて第2の空燃比フラグF2
を“1"(リッチ) とし、ステップ2008にて前回の空燃比
フラグF2が“0"(リーン) か否かを判別する。この結
果、フラグF2が“0"(リーン) から“1"(リッチ) へ
反転した場合のみ、図21に示すごとく、ステップ2010に
て微調整項AFf を−ΔAFf とする。そして、ステップ
1714に進む。この微調整項AFf を導入した場合には、
図19のステップ1904のAFc +AFS はAFc +AFS +AFf と
なる。
【0050】また図16においては、上流側O2 センサに
よる空燃比フィードバック制御における他の制御定数、
たとえば遅延時間、積分定数、等を下流側O2 センサの
出力により補正するダブルO2 センサシステムにも、ま
た、第2の空燃比補正係数を導入するダブルO2センサ
システムにも本発明を適用し得る。また、スキップ量、
遅延時間、積分定数のうちの2つの同時に制御すること
により制御性を向上できる。さらにスキップ量RSR, RSL
のうちの一方を固定し他方のみを可変とすることも、遅
延時間TDR, TDLのうちの一方を固定し他方のみを可変と
することも、あるいはリッチ積分定数KIR、リーン積
分KILの一方を固定し他方を可変とすることも可能で
ある。
よる空燃比フィードバック制御における他の制御定数、
たとえば遅延時間、積分定数、等を下流側O2 センサの
出力により補正するダブルO2 センサシステムにも、ま
た、第2の空燃比補正係数を導入するダブルO2センサ
システムにも本発明を適用し得る。また、スキップ量、
遅延時間、積分定数のうちの2つの同時に制御すること
により制御性を向上できる。さらにスキップ量RSR, RSL
のうちの一方を固定し他方のみを可変とすることも、遅
延時間TDR, TDLのうちの一方を固定し他方のみを可変と
することも、あるいはリッチ積分定数KIR、リーン積
分KILの一方を固定し他方を可変とすることも可能で
ある。
【0051】また、吸入空気量センサとして、エアフロ
ーメータの代りに、カルマン渦センサ、ヒートワイヤセ
ンサ等を用いることもできる。さらに、上述の実施例で
は、吸入空気量および機関の回転速度に応じて燃料噴射
量を演算しているが、吸入空気圧および機関の回転速
度、もしくはスロットル弁開度および機関の回転速度に
応じて燃料噴射量を演算してもよい。
ーメータの代りに、カルマン渦センサ、ヒートワイヤセ
ンサ等を用いることもできる。さらに、上述の実施例で
は、吸入空気量および機関の回転速度に応じて燃料噴射
量を演算しているが、吸入空気圧および機関の回転速
度、もしくはスロットル弁開度および機関の回転速度に
応じて燃料噴射量を演算してもよい。
【0052】さらに、上述の実施例では、燃料噴射弁に
より吸気系への燃料噴射量を制御する内燃機関を示した
が、キャブレタ式内燃機関にも本発明を適用し得る。た
とえば、エレクトリック・エア・コントロールバルブ(E
ACV)により機関の吸入空気量を調整して空燃比を制御す
るもの、エレクトリック・ブリード・エア・コントロー
ルバルブによりキャブレタのエアブリード量を調整して
メイン系通路およびスロー系通路への大気の導入により
空燃比を制御するもの、機関の排気系へ送り込まれる2
次空気量を調整するもの、等に本発明を適用し得る。こ
の場合には、図19のステップ1901における基本噴射量TA
UP相当の基本燃料噴射量がキャブレタ自身によって決定
され、すなわち、吸入空気量に応じて吸気管負圧と機関
の回転速度に応じて決定され、ステップ1903, 1904にて
最終燃料噴射量TAUに相当する供給空気量が演算され
る。
より吸気系への燃料噴射量を制御する内燃機関を示した
が、キャブレタ式内燃機関にも本発明を適用し得る。た
とえば、エレクトリック・エア・コントロールバルブ(E
ACV)により機関の吸入空気量を調整して空燃比を制御す
るもの、エレクトリック・ブリード・エア・コントロー
ルバルブによりキャブレタのエアブリード量を調整して
メイン系通路およびスロー系通路への大気の導入により
空燃比を制御するもの、機関の排気系へ送り込まれる2
次空気量を調整するもの、等に本発明を適用し得る。こ
の場合には、図19のステップ1901における基本噴射量TA
UP相当の基本燃料噴射量がキャブレタ自身によって決定
され、すなわち、吸入空気量に応じて吸気管負圧と機関
の回転速度に応じて決定され、ステップ1903, 1904にて
最終燃料噴射量TAUに相当する供給空気量が演算され
る。
【0053】さらに、上述の実施例では、空燃比センサ
としてO2 センサを用いたが、COセンサ、リーンミク
スチャセンサ等を用いることもできる。特に、上流側空
燃比センサとしてTiO2センサを用いると、制御応答性が
向上し、下流側空燃比センサの出力による過補正が防止
できる。さらに、上述の実施例はマイクロコンピュータ
すなわちディジタル回路によって構成されているが、ア
ナログ回路により構成することもできる。
としてO2 センサを用いたが、COセンサ、リーンミク
スチャセンサ等を用いることもできる。特に、上流側空
燃比センサとしてTiO2センサを用いると、制御応答性が
向上し、下流側空燃比センサの出力による過補正が防止
できる。さらに、上述の実施例はマイクロコンピュータ
すなわちディジタル回路によって構成されているが、ア
ナログ回路により構成することもできる。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、下
流側空燃比センサが非活性状態でも、上流側空燃比セン
サが活性状態になった場合には、上流側空燃比センサに
よる空燃比フィードバック制御によりエミッションを低
減できる。また、両空燃比センサが活性状態となった場
合には、両空燃比センサによる空燃比フィードバック制
御により制御空燃比が目標空燃比(理論空燃比)に正確
に収束するので、エミッションをさらに低減でき、さら
に、両空燃比センサの活性後の所定時間経過後は、空燃
比フィードバック制御定数の大小に関係なく、下流側空
燃比センサに基づくシングル空燃比センサシステムが作
動するので、触媒劣化時空燃比フィードバック制御定数
が大きくなっても、空燃比の急激な変化が避けられ、エ
ミッションは増大しない。さらにまた、上述の上流側空
燃比センサのみが活性状態の場合には前回のダブル空燃
比センサシステムの作動時に学習されていた空燃比フィ
ードバック制御定数を用いるので、次の始動後の期間で
も、制御空燃比を目標空燃比(たとえば理論空燃比)と
なり、エミッションを一層低減できる。
流側空燃比センサが非活性状態でも、上流側空燃比セン
サが活性状態になった場合には、上流側空燃比センサに
よる空燃比フィードバック制御によりエミッションを低
減できる。また、両空燃比センサが活性状態となった場
合には、両空燃比センサによる空燃比フィードバック制
御により制御空燃比が目標空燃比(理論空燃比)に正確
に収束するので、エミッションをさらに低減でき、さら
に、両空燃比センサの活性後の所定時間経過後は、空燃
比フィードバック制御定数の大小に関係なく、下流側空
燃比センサに基づくシングル空燃比センサシステムが作
動するので、触媒劣化時空燃比フィードバック制御定数
が大きくなっても、空燃比の急激な変化が避けられ、エ
ミッションは増大しない。さらにまた、上述の上流側空
燃比センサのみが活性状態の場合には前回のダブル空燃
比センサシステムの作動時に学習されていた空燃比フィ
ードバック制御定数を用いるので、次の始動後の期間で
も、制御空燃比を目標空燃比(たとえば理論空燃比)と
なり、エミッションを一層低減できる。
【図1】本発明の基本構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の作用を示すタイミング図である。
【図3】本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図である。
施例を示す全体概略図である。
【図4】図3の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図5】図3の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図6】図3の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図7】図3の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図8】図3の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図9】図3の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図10】図3の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図11】図3の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図12】図3の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図13】図3の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図14】図3の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図15】図3の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図16】図3の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図17】図3の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図18】図17のフローチャートを補足説明するためのタ
イミング図である。
イミング図である。
【図19】図3の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図20】図3の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図21】図20のフローチャートを補足説明するためのタ
イミング図である。
イミング図である。
【図22】従来の下流側O2 センサのみに基づく空燃比制
御を説明するタイミング図である。
御を説明するタイミング図である。
【図23】従来の下流側O2 センサのみに基づく空燃比制
御を説明する特性図である。
御を説明する特性図である。
1…機関本体 2…エアフローメータ 4…ディストリビュータ 5,6…クランク角センサ 10…制御回路 12…触媒コンバータ 13…上流側O2 センサ 15…下流側O2 センサ 17…アイドルスイッチ
Claims (1)
- 【請求項1】 内燃機関の排気通路に設けられた三元触
媒 (CCRO) と、 該三元触媒の上流側の排気通路に設けられ、前記機関の
空燃比を検出する上流側空燃比センサ(13)と、 該三元触媒の下流側の排気通路に設けられ、前記機関の
空燃比を検出する下流側空燃比センサ(15)と、 前記上流側空燃比センサの出力(V1)及び空燃比フィー
ドバック制御定数に応じて前記機関の空燃比を調整する
第1の空燃比調整手段と、 前記下流側空燃比センサの出力(V2)に応じて前記空燃
比フィードバック制御定数を演算して記憶する空燃比フ
ィードバック制御定数演算記憶手段と、 前記上流側空燃比センサの出力及び前記演算された空燃
比フィードバック制御定数に応じて前記機関の空燃比を
調整する第2の空燃比調整手段と、 前記下流側空燃比センサの出力に応じて中心値(AFc )
を演算し、該中心値を中心として所定の周期及び振幅を
有する矩形波状の空燃比補正量 (AFc +AFs )に応じて
前記機関の空燃比を調整する第3の空燃比調整手段と、 前記上流側空燃比センサが活性状態か否かを判別する上
流側空燃比センサ活性判別手段と、 前記下流側空燃比センサが活性状態か否かを判別する下
流側空燃比センサ活性判別手段と、前記上流側空燃比センサ活性判別手段と前記下流側空燃
比センサ活性判別手段により、 前記上流側空燃比センサ
が活性状態でありかつ前記下流側空燃比センサが活性状
態であると判定されたときに、所定期間が経過したか否
か判別する所定期間経過判別手段と、 前記上流側空燃比センサが活性状態でかつ前記下流側空
燃比センサが非活性状態のときに、前記第1の空燃比調
整手段を動作せしめ、前記上流側空燃比センサが活性状
態でありかつ前記下流側空燃比センサが活性状態であ
り、更に前記所定期間の経過前であるときに、前記第1
の空燃比調整手段を停止せしめると共に前記空燃比フィ
ードバック制御定数演算記憶手段及び前記第2の空燃比
調整手段を動作せしめ、前記上流側と下流側の空燃比セ
ンサが共に活性状態で前記所定期間が経過したときに、
前記第1の空燃比調整手段、前記空燃比フィードバック
制御定数演算記憶手段及び前記第2の空燃比調整手段を
停止せしめると共に前記第3の空燃比調整手段を動作せ
しめる制御手段と、 を具備する内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13122591A JP2848023B2 (ja) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13122591A JP2848023B2 (ja) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04358734A JPH04358734A (ja) | 1992-12-11 |
JP2848023B2 true JP2848023B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=15052958
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13122591A Expired - Fee Related JP2848023B2 (ja) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2848023B2 (ja) |
-
1991
- 1991-06-03 JP JP13122591A patent/JP2848023B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04358734A (ja) | 1992-12-11 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |