JP2864838B2 - 内燃機関の排気ガス浄化装置 - Google Patents

内燃機関の排気ガス浄化装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の排気ガス浄化
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】機関排気通路内に第１の三元触媒を配置
すると共に第１三元触媒下流の排気通路内に第２の三元
触媒を配置し、第１三元触媒と第２三元触媒間の排気通
路に開口する２次空気供給口を具備すると共に、２次空
気供給口から排気通路内に供給される２次空気量を制御
する２次空気供給制御装置を具備し、更に第１三元触媒
上流の排気通路内に第１の空燃比センサを配置すると共
に第２三元触媒下流の排気通路内に第２の空燃比センサ
を配置し、減速運転時やアイドリング運転時のように機
関シリンダ内に供給される混合気の空燃比がリッチにな
りやすいときには第１空燃比センサの出力信号に基いて
燃料供給量をフィードバック制御しつつ２次空気供給口
から２次空気を排気通路内に供給し、減速運転時やアイ
ドリング運転時以外のときには２次空気供給口からの２
次空気の供給を停止すると共に第１空燃比センサおよび
第２空燃比センサの出力信号に基いて空燃比が理論空燃
比となるように燃料供給量をフィードバック制御するよ
うにした内燃機関が公知である（特開昭６３−４５４４
９号公報参照）。
【０００３】この内燃機関では第１空燃比センサの出力
信号に基いて空燃比を理論空燃比にすべく供給燃料量を
フィードバック制御していても減速運転時やアイドリン
グ運転時には機関シリンダ内に供給される混合気の空燃
比がリッチになりやすい。この場合、機関シリンダ内に
供給される混合気がリッチになると酸素不足のために未
燃ＨＣやＣＯ、及び排気臭を生じさせる多量のＨ2 Ｓや
ＳＯ3 が発生し、このとき排気通路内に三元触媒が設け
られていても酸素不足のためにこれら未燃ＨＣ，ＣＯ等
の酸化作用がほとんど行われない。従ってこのときには
多量の未燃ＨＣ，ＣＯ等が大気に放出されることにな
る。
【０００４】そこでこの内燃機関では減速運転時やアイ
ドリング運転時のように機関シリンダ内に供給される混
合気の空燃比がリッチになりやすいときには２次空気供
給口から多量の２次空気を排気通路内に供給して排気ガ
スを空気過剰の状態とし、即ち第２三元触媒に流入する
ガスをリーンとし、それにより第２三元触媒において未
燃ＨＣ，ＣＯ等の酸化反応を促進させて未燃ＨＣ，ＣＯ
等が大気に放出されるのを抑制するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで内燃機関に用
いられる触媒では通常白金やロジウムのような貴金属の
粒子が触媒担体上に担持されており、これらの貴金属の
触媒作用によって未燃ＨＣ，ＣＯ等の酸化作用やＸＯx
の還元作用が行われる。この場合、触媒作用は貴金属の
表面において行われるので貴金属の表面積が大きいほど
触媒作用が強く、従って通常貴金属はその表面積を大き
くするために上述した如く粒子の形で触媒担体上に担持
せしめるようにしている。
【０００６】しかしながら上述の第２三元触媒における
ように触媒に流入するガスがリーンとなり、排気ガスに
よる加熱作用および酸化反応熱によって第２三元触媒の
温度が高くなると貴金属粒子の表面に酸化物が形成され
てこれが次第に成長し、その結果貴金属粒子の径が次第
に大きくなる。このように貴金属粒子の径が大きくなる
と各貴金属粒子同志が互いに合体して大きな塊まりとな
るために貴金属の表面積が小さくなり、斯くして触媒作
用が弱められる、即ち触媒が劣化するという問題を生ず
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば図１の発明の構成図に示されるよう
に、機関排気通路内に第１の触媒１８を配置すると共に
第１触媒１８下流の排気通路内に第２の触媒２１を配置
し、第１触媒１８と第２触媒２１間の排気通路に開口す
る２次空気供給口２５を具備した内燃機関において、第
１触媒１８上流の排気通路内に配置された第１の空燃比
センサ２３と、２次空気供給口２５と第２触媒２１間の
排気通路又は第２触媒２１下流の排気通路内に配置され
た第２の空燃比センサ２４と、予め定められた機関運転
状態のときに燃料供給量を増量して機関シリンダ内に形
成される混合気の空燃比をリッチにする燃料増量手段Ａ
と、燃料増量手段Ａによる燃料増量作用が行われていな
いときには少くとも第１空燃比センサ２３の出力信号に
基いて第１触媒１８に流入するガスの空燃比が理論空燃
比となるように上述の混合気の空燃比をフィードバック
制御しかつ燃料増量手段Ａによる燃料増量作用が行われ
ているときには第１空燃比センサ２３の出力信号に基く
フィードバック制御を停止する空燃比制御手段Ｂと、燃
料増量手段Ａによる燃料増量作用が行われていないとき
には２次空気供給口２５からの２次空気の供給を停止し
かつ燃料増量手段Ａによる燃料増量作用が行われている
ときには２次空気供給口２５から２次空気を供給させる
と共に第２空燃比センサ２４の出力信号に基いて第２触
媒２１に流入するガスの空燃比が理論空燃比となるよう
に２次空気量をフィードバック制御する２次空気供給制
御手段Ｃとを具備している。
【０００８】
【作用】第２触媒に流入するガスの空燃比が理論空燃比
に制御され、従って第２触媒が酸素過剰のもとで高温に
なることがなくなる。
【０００９】
【実施例】図２を参照すると、１はシリンダブロック、
２はピストン、３はシリンダヘッド、４は燃焼室、５は
吸気弁、６は吸気ポート、７は排気弁、８は排気ポート
を夫々示す。各吸気ポート６は夫々対応する吸気枝管９
を介して共通のサージタンク１０に連結され、各吸気枝
管９内には燃料噴射弁１１が配置される。サージタンク
１０は吸気ダクト１３を介してエアクリーナ１４に連結
され、吸気ダクト１２内にはスロットル弁１５が配置さ
れる。一方、各排気ポート８は排気マニホルド１６を介
して第１の触媒コンバータ１７に接続され、この第１触
媒コンバータ１７内には第１の三元触媒１８が配置され
る。第１触媒コンバータ１７は排気管１９を介して第２
の触媒コンバータ２０に連結され、この第２触媒コンバ
ータ２０内には第２の三元触媒２１が配置される。第２
触媒コンバータ２０は排気管２２を介して大気に連通せ
しめられる。第１三元触媒１８上流の排気マニホルド１
６内には第１の空燃比センサ、例えばＯ2 センサ２３が
配置され、第２三元触媒２１上流の排気管１９内には第
２の空燃比センサ、例えばＯ2 センサ２４が配置され
る。
【００１０】第２Ｏ2 センサ２４と第１三元触媒１８間
の排気管１９内には２次空気供給口２５が開口してお
り、２次空気供給口２５から供給される２次空気量は２
次空気供給制御装置２６によって制御される。この２次
空気供給制御装置２６はダイアフラム２７によって大気
圧室２８から隔離された負圧室２９と、機関駆動のエア
ポンプ３０の空気吐出口に連結された２次空気室３１
と、ダイアフラム２７に連結されて２次空気室３１から
２次空気供給口２５に送り込まれる２次空気量を制御す
る制御弁３２と、２次空気室３１内の空気圧を一定に維
持するための調圧弁３３とを具備する。制御弁３２が開
弁すると２次空気室３１内の２次空気が２次空気供給口
２５から排気管１９内に供給される。
【００１１】負圧室２９は大気に連通可能な電磁切換弁
３４を介して、例えば機関駆動の負圧ポンプにより常時
負圧に維持される負圧タンク３５に接続される。この負
圧室２９は電磁切換弁３４の切換え作用によって負圧タ
ンク３５又は大気に選択的に連結され、この際負圧室２
９が負圧タンク３５に連結されている時間割合、即ちデ
ューティー比ＤＵＴＹが電子制御ユニット４０の出力信
号に基いて制御される。この場合、負圧室２９が負圧タ
ンク３５に連結されている時間割合が大きくなるほど負
圧室２９内の負圧が大きくなるので制御弁３２の開度が
大きくなり、斯くしてデューティー比ＤＵＴＹが大きく
なるほど２次空気供給口２５から排気管１９内に供給さ
れる２次空気量が増大せしめられることがわかる。
【００１２】電子制御ユニット４０は双方向性バス４１
によって相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモ
リ）４２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４３、Ｃ
ＰＵ（マイクロプロセッサ）４４、常時電源に接続され
ているバックアップＲＡＭ４５、入力ポート４６および
出力ポート４７を具備する。第１Ｏ2 センサ２３の出力
信号はＡＤ変換器４８を介して入力ポート４６に入力さ
れ、第２Ｏ2 センサ２４の出力信号はＡＤ変換器４９を
介して入力ポート４６に入力される。サージタンク１０
にはサージタンク１０内の絶対圧に比例した出力電圧を
発生する圧力センサ５０が取付けられ、この圧力センサ
５０の出力電圧はＡＤ変換器５１を介して入力ポート４
６に入力される。シリンダブロック１には機関冷却水温
に比例した出力電圧を発生する水温センサ５２が取付け
られ、この水温センサ５２の出力電圧はＡＤ変換器５３
を介して入力ポート４６に入力される。また、スロット
ル弁１５にはスロットル開度に比例した出力電圧を発生
するスロットルセンサ５４が取付けられ、スロットルセ
ンサ５４の出力電圧はＡＤ変換器５５を介して入力ポー
ト４６に入力される。更に入力ポート４６には機関回転
数を表わす出力パルスを発生する回転数センサ５６が接
続される。一方、出力ポート４７は対応する駆動回路５
７，５８を介して夫々燃料噴射弁１１および電磁切換弁
３４に接続される。
【００１３】図２に示されるように本発明による実施例
では一対の三元触媒１８，２１が直列に配置されてお
り、第１三元触媒１８は機関始動後すみやかに温度上昇
して排気ガスの浄化作用を開始しうるように排気ポート
８の近くに設けられている。一方、機関始動後すみやか
に排気ガスの浄化作用を開始させるという点からみると
三元触媒１８，２１全体を排気ポート８の近くに配置す
ることが好ましいのであるが機関本体周りには三元触媒
１８，２１全体を配置するための十分なスペースがな
く、従って三元触媒を第１三元触媒１８と第２三元触媒
２１に分けて第１三元触媒１８のみを排気ポート８の近
くに配置し、第２三元触媒２１を第１三元触媒１８より
も下流側に配置している。
【００１４】なお、各三元触媒１８，２１は各三元触媒
１８，２１に流入するガスの空燃比、即ち各三元触媒１
８，２１の上流において供給された燃料量と空気量との
比が理論空燃比となったときに最も高い浄化効率を発揮
する。この場合、第１三元触媒１８に流入するガスの空
燃比は機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比に一
致するので機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比
が理論空燃比に維持されているときに第１三元触媒１８
による浄化効率が最も高くなる。また、２次空気供給口
２５から２次空気が供給されていないときには同様に機
関シリンダ内に供給される混合気の空燃比が理論空燃比
に維持されているときに第２三元触媒２１による浄化効
率が最も高くなる。
【００１５】これに対して２次空気供給口２５から２次
空気が供給されているときには第２三元触媒２１の上流
において供給される空気量は吸気ポート６を介して燃焼
室４内に供給される空気量と２次空気量との和からな
り、従ってこの場合には燃料噴射弁１１から噴射された
燃料量と上述の２つの空気量の和との比が理論空燃比に
維持されたときに第２三元触媒２１による浄化効率が最
も高くなる。
【００１６】本発明による実施例では基本的には次式に
基いて燃料噴射時間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・（１＋ＦＯＴＰ）・ＦＡＦ・Ｃ ここでＴＰは基本燃料噴射時間、ＦＯＴＰは三元触媒１
８の過熱を阻止するための増量係数、ＦＡＦはフィード
バック補正係数、Ｃはその他の補正係数を示している。
【００１７】基本燃料噴射時間ＴＰはこの基本燃料噴射
時間ＴＰだけ燃料噴射弁１１から燃料噴射したときに空
燃比が理論空燃比となる噴射時間である。この基本燃料
噴射時間ＴＰは予め実験により求められており、サージ
タンク１０内の絶対圧ＰＭおよび機関回転数ＮＥの関数
として図３に示すマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶
されている。
【００１８】補正係数Ｃは暖機増量或いは加速増量等を
行うための係数であり、これら暖機増量および加速増量
等を行わないときには補正係数Ｃは１．０に固定され
る。フィードバック補正係数ＦＡＦは機関シリンダ内に
供給される混合気の空燃比を理論空燃比に制御するため
の係数であって本発明による実施例では増量係数ＦＯＴ
Ｐが零のとき、即ち増量係数ＦＯＴＰに基く増量作用が
行われていないときにフィードバック補正係数ＦＡＦに
より機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比が理論
空燃比に制御され、このとき２次空気供給口２５からの
２次空気の供給が停止される。このときのフィードバッ
ク補正係数ＦＡＦの制御は主として第１Ｏ2 センサ２３
の出力信号に基いて行われ、第２Ｏ2 センサ２４の出力
信号はフィードバック補正係数ＦＡＦの制御に対して補
助的に用いられる。そこでまず初めに第１Ｏ2 センサ２
３の出力信号に基いて行われるメインの空燃比フィード
バック制御について説明する。
【００１９】図５に第１Ｏ2 センサ２３の出力電圧Ｖ１
とフィードバック補正係数ＦＡＦの変化を示す。第１Ｏ
2 センサ２３は機関シリンダ内に供給される混合気の空
燃比が理論空燃比よりも大きなとき、即ちリーンのとき
０．１（Ｖ）程度の出力電圧を発生し、機関シリンダ内
に供給される混合気の空燃比が理論空燃比よりも小さな
とき、即ちリッチのとき０．９（Ｖ）程度の出力電圧を
発生する。云い換えると第１Ｏ2 センサ２３は第１三元
触媒１８に流入するガスの空燃比がリーンのとき０．１
（Ｖ）程度の出力電圧を発生し、第１三元触媒１８に流
入するガスの空燃比がリッチのとき０．９（Ｖ）程度の
出力電圧を発生する。フィードバック補正係数ＦＡＦは
主としてこの第１Ｏ2 センサ２３の出力電圧Ｖに基いて
制御される。
【００２０】図７は第１Ｏ2 センサ２３の出力電圧Ｖ１
に基いて行われるフィードバック補正係数ＦＡＦの制御
ルーチンを示しており、このルーチンは例えば一定時間
毎の割込みによって実行される。図７を参照するとまず
初めにステップ１００において第１Ｏ2 センサ２３の出
力電圧Ｖ１に基いて行われるメインフィードバック条件
が成立しているか否かが判別される。例えば第１Ｏ2 セ
ンサ２３の温度が十分に高くなっており、機関冷却水温
が例えば７０℃以上となっておりかつ燃料噴射時間ＴＡ
Ｕの算出に用いられる補正係数Ｃが１．０のときにメイ
ンフィードバック条件が成立していると判断される。メ
インフィードバック条件が成立していないときにはステ
ップ１０１に進んでメインフィードバック制御が行われ
ていることを示すフラグＸＭがリセットされる。次いで
ステップ１０２ではフィードバック補正係数ＦＡＦが
１．０に固定され、ステップ１１２に進む。ステップ１
１２では第１Ｏ2 センサ２３の出力電圧Ｖ１がＶold と
され、処理サイクルを完了する。
【００２１】一方、メインフィードバック条件が成立し
たときにはステップ１００からステップ１０３に進んで
燃料噴射時間ＴＡＵの算出に用いられる増量係数ＦＯＴ
Ｐが零であるか否かが判別される。ＦＯＴＰが零でない
とき、即ち燃料の増量作用が行われているときにはステ
ップ１０１に進み、次いでステップ１０２，１１２を経
て処理サイクルを完了する。これに対して増量係数ＦＯ
ＴＰが零のとき、即ち燃料の増量作用が行われていない
ときにはステップ１０４に進んでフラグＸＭがセットさ
れ、次いでステップ１０５に進む。
【００２２】ステップ１０５では第１Ｏ2 センサ２３の
出力電圧Ｖ１が０．４５（Ｖ）程度の基準電圧ＶR （図
５）よりも高いか否かが判別される。Ｖ１≦ＶR のと
き、即ちリーンのときにはステップ１０６に進んで前回
の割込み時における第１Ｏ2 センサ２３の出力電圧Ｖ
old が基準電圧ＶR よりも高かったか否かが判別され
る。Ｖold ＞ＶR のとき、即ち前回の割込み時にはリッ
チであったときには前回の割込み時から今回の割込みが
行われる間にリッチからリーンに変化したと判断され、
このときにはステップ１０７に進んでフィードバック補
正係数ＦＡＦに一定のスキップ値ＲＳＲが加算され、ス
テップ１１２に進む。
【００２３】一方、ステップ１０６においてＶold ≦Ｖ
R であると判別されたとき、即ち前回の割込み時におい
てもリーンであったと判別されたときにはステップ１０
８に進んでフィードバック補正係数ＦＡＦに一定の積分
値Ｋi （Ｋi ≪ＲＳＲ）が加算され、次いでステップ１
１２に進む。従ってリッチからリーンに変化したときに
はフィードバック補正係数ＦＡＦは図５に示されるよう
にスキップ値ＲＳＲだけ急激に増大せしめられ、次いで
ゆっくりと増大せしめられることがわかる。
【００２４】一方、ステップ１０５においてＶ１＞ＶR
と判断されたとき、即ちリッチであると判断されたとき
にはステップ１０９に進んで前回の割込み時における第
１Ｏ 2 センサ２３の出力電圧Ｖold が基準電圧ＶR より
も低かったか否かが判別される。Ｖold ≦ＶR のとき、
即ち前回の割込み時にはリーンであったときには前回の
割込み時から今回の割込みが行われる間にリーンからリ
ッチに変化したと判断され、このときにはステップ１１
０に進んでフィードバック補正係数ＦＡＦから一定のス
キップ値ＲＳＬが減算され、ステップ１１２に進む。
【００２５】一方、ステップ１０８においてＶold ＞Ｖ
R であると判別されたとき、即ち前回の割込み時におい
てもリッチであったと判別されたときにはステップ１１
１に進んでフィードバック補正係数ＦＡＦから一定の積
分値Ｋi （Ｋi ≪ＲＳＬ）が減算され、次いでステップ
１１２に進む。従ってリーンからリッチに変化したとき
にはフィードバック補正係数ＦＡＦは図５に示されるよ
うにスキップ値ＲＳＬだけ急激に減少せしめられ、次い
でゆっくりと減少せしめられることがわかる。このよう
に空燃比がリーンになればフィードバック補正係数ＦＡ
Ｆが大きくなって燃料噴射量が増大せしめられ、空燃比
がリッチになればフィードバック補正係数ＦＡＦが小さ
くなって燃料噴射量が減少せしめられ、斯くして空燃比
が理論空燃比に維持されることになる。
【００２６】ところで第１Ｏ2 センサ２３は排気ポート
８の近くに設けられているので機関シリンダ内の混合気
の空燃比の変動に対して敏感であり、従って第１Ｏ2 セ
ンサ２３の出力信号に基いて空燃比をフィードバック制
御することによって応答性の高いフィードバック制御を
行うことができる。しかしながらこのように第１Ｏ2 セ
ンサ２３を排気ポート８の近くに設けると特定の気筒か
ら排出された排気ガスが主に第１Ｏ2 センサ２３周りを
流れ、斯くして全気筒から排出されるガスの空燃比を正
確に検出しえない場合がある。また、このように第１Ｏ
2 センサ２３を排気ポート８の近くに設けると第１Ｏ2
センサ２３は高温にさらされるために劣化しやすくな
り、斯くして空燃比を正確に検出しえなくなる場合があ
る。このような場合にフィードバック補正係数ＦＡＦを
第１Ｏ2 センサ２３の出力信号のみにより制御すると空
燃比が全体的に理論空燃比に対して若干ずれてくる。そ
こでこのような理論空燃比に対する空燃比のずれをなく
すために本発明による実施例ではフィードバック補正係
数ＦＡＦを第２Ｏ2 センサ２４の出力信号に基いて補正
するようにしている。
【００２７】即ち、各気筒から排出された排気ガスは第
１三元触媒１８を通過する際に互いに混合せしめられ、
斯くして第２Ｏ2 センサ２４周りには各気筒から排出さ
れた排気ガスが均等に導びかれることになる。また、こ
の第２Ｏ2 センサ２４は第１Ｏ2 センサ２３ほど高温に
さらされないので熱劣化を生ずることがほとんどない。
従って第２Ｏ2 センサ２４は常に全気筒から排出される
ガス全体の空燃比を正確に検出していることになる。
【００２８】図６にこの第２Ｏ2 センサ２４の出力電圧
Ｖ２を示す。図６に示されるように第２Ｏ2 センサ２４
は第２Ｏ2 センサ２４周りを流れるガスの空燃比がリー
ンのとき０．１（Ｖ）程度の出力電圧を発生し、第２Ｏ
2 センサ２４周りを流れるガスの空燃比がリッチのとき
０．９（Ｖ）程度の出力電圧を発生する。この場合、第
２Ｏ2 センサ２４によって検出される空燃比についてみ
ると第１三元触媒１８に流入するガスの空燃比が全体的
にリーン側にずれている場合には第２Ｏ2 センサ２４に
よって検出される空燃比はリーンとなり、第１三元触媒
１８に流入するガスの空燃比が全体的にリッチ側にずれ
ている場合には第２Ｏ2 センサ２４によって検出される
空燃比はリッチとなる。
【００２９】そこで本発明による実施例では第２Ｏ2 セ
ンサ２４によって検出された空燃比がリーンのときには
スキップ値ＲＳＲを徐々に増大せしめると共にスキップ
値ＲＳＬを徐々に減少させ、第２Ｏ2 センサ２４によっ
て検出された空燃比がリッチのときにはスキップ値ＲＳ
Ｒを徐々に減少せしめると共にスキップ値ＲＳＬを徐々
に増大せしめるようにしている。スキップ値ＲＳＲを徐
々に増大させ、スキップ値ＲＳＬを徐々に減少させると
フィードバック補正係数ＦＡＦが全体的に大きくなり、
これとは逆にスキップ値ＲＳＲを徐々に減少させ、スキ
ップ値ＲＳＬを徐々に増大させるとフィードバック補正
係数ＦＡＦが全体的に小さくなるので第１三元触媒１８
に流入するガスの空燃比は正確に理論空燃比に維持され
ることになる。
【００３０】図８は第２Ｏ2 センサ２４の出力電圧Ｖ２
に基いてスキップ値ＲＳＲ，ＲＳＬを制御するためのル
ーチンを示しており、このルーチンは一定時間毎の割込
みによって実行される。図８を参照するとまず初めにス
テップ２００においてフラグＸＭがセットされているか
否かが判別される。フラグＸＭがセットされていると
き、即ち第１Ｏ2 センサ２３によるメインフィードバッ
ク制御が行われているときにはステップ２０１に進んで
第２Ｏ2 センサ２４に基く補助フィードバック条件が成
立しているか否かが判別される。第２Ｏ2 センサ２４の
温度が十分に高くなっているときには補助フィードバッ
ク条件が成立していると判断される。補助フィードバッ
ク条件が成立しているときはステップ２０２に進む。
【００３１】ステップ２０２では第２Ｏ2 センサ２４の
出力電圧Ｖ２が０．４５（Ｖ）程度の基準電圧ＶR （図
６）よりも高いか否かが判別される。Ｖ２≦ＶR 、即ち
リーンのときにはステップ２０３に進んでスキップ値Ｒ
ＳＲに一定値Ｃが加算され、次いでステップ２０４にお
いてスキップ値ＲＳＬから一定値Ｄが減算される。これ
に対してＶ２＞ＶR 、即ちリッチのときにはステップ２
０５に進んでスキップ値ＲＳＲから一定値Ａが減算さ
れ、次いでステップ２０６においてスキップ値ＲＳＬに
一定値Ｂが加算される。なお、この場合スキップ値ＲＳ
Ｒ、ＲＳＬは共に正の値をとり、また例えばステップ２
０４，２０６を削除してＲＳＲのみを加算減算し、ＲＳ
ＬをＲＳＲ＋ＲＳＬ＝０．１なる関係から求めるように
してもよい。
【００３２】このようにして増量係数ＦＯＴＰが零のと
き、即ち燃料の増量作用が行われていないときには第１
三元触媒１８に流入するガスの空燃比は理論空燃比に正
確に維持され、同時に第２三元触媒２１に流入するガス
の空燃比も理論空燃比に正確に維持される。従ってこれ
ら三元触媒１８，２１によって未燃ＨＣ，ＣＯ，ＮＯ X
等が良好に浄化せしめられることになる。
【００３３】ところが空燃比を理論空燃比に維持してお
くと機関シリンダ内に供給される吸入空気量が増大する
につれて機関シリンダ内における燃焼温度が高くなり、
その結果排気ガス温が高くなるために特に第１三元触媒
１８が過熱されるという問題を生ずる。そこで本発明に
よる実施例では機関シリンダ内に供給される吸入空気量
が増大したときには空燃比のフィードバック制御を停止
してフィードバック補正係数ＦＡＦを１．０に固定し、
増量係数ＦＯＴＰを正の値として機関シリンダ内に供給
される混合気がリッチとなるようにしている。機関シリ
ンダ内に供給される混合気をリッチにすると燃料の蒸発
潜熱により燃焼温度が低下し、排気ガス温が低下する。
しかも排気ガス中にはほとんど酸素が存在しなくなるの
で発熱反応である未燃ＨＣ，ＣＯ等の酸化反応はほとん
ど行われず、斯くして三元触媒１８が過熱するのを阻止
できることになる。
【００３４】本発明による実施例では増量係数ＦＯＴＰ
はサージタンク１０内の絶対圧ＰＭと機関回転数ＮＥの
関数として予め定められており、これを図４（Ａ）に示
す。なお、図４（Ａ）において領域Ｈは増量係数ＦＯＴ
Ｐが零の領域を示しており、領域Ｉ，Ｊ．Ｋは増量係数
ＦＯＴＰが夫々別個の正の値に設定されている領域を示
している。なお、領域Ｉから領域Ｋに向かうに従って増
量係数ＦＯＴＰの値は大きくなる。図４（Ａ）に示す増
量係数ＦＯＴＰはサージタンク１０内の絶対圧ＰＭと機
関回転数ＮＥの関数として図４（Ｂ）に示すマップの形
で予めＲＯＭ４２内に記憶されている。
【００３５】図９は燃料噴射時間ＴＡＵの算出ルーチン
を示しており、このルーチンは例えば繰返し実行され
る。図９を参照するとまず初めにステップ３００におい
て図３に示すマップから基本燃料噴射時間ＴＰが算出さ
れ、次いでステップ３０１において図４（Ｂ）に示すマ
ップから増量係数ＦＯＴＰが算出される。次いでステッ
プ３０２において燃料噴射時間ＴＡＵが算出され、次い
でステップ３０３において燃料噴射弁１１からの燃料噴
射処理が実行される。この場合、図４（Ａ）の領域Ｈで
は増量係数ＦＯＴＰが零となるために第１Ｏ2 センサ２
３および第２Ｏ2 センサ２４によるフィードバック制御
が行われて機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比
は正確に理論空燃比に維持される。これに対して図４
（Ａ）の各領域Ｉ，Ｊ，Ｋではフィードバック制御が停
止されてフィードバック補正係数ＦＡＦが１．０に固定
され、このとき機関シリンダ内に供給される混合気の空
燃比はリッチとなる。
【００３６】機関シリンダ内に供給される混合気の空燃
比がリッチになると多量の未燃ＨＣ，ＣＯ等が発生する
が排気ガス中にはほとんど酸素が存在しないために各三
元触媒１８，２１においてこれら未燃ＨＣ，ＣＯ等の酸
化作用はほとんど行われない。そこで本発明による実施
例ではこのとき２次空気供給口２５から排気管１７内に
２次空気を供給し、多量に発生した未燃ＨＣ，ＣＯ等を
第２三元触媒２１において酸化せしめるようにしてい
る。
【００３７】この場合、多量の２次空気を供給して第２
三元触媒２１に流入するガスの空燃比をリーンにしても
未燃ＨＣ，ＣＯ等を酸化せしめることができる。しかし
ながら第２三元触媒２１に流入するガスの空燃比をリー
ンにすると冒頭で述べたように第２三元触媒２１が早期
に劣化してしまう。そこで本発明による実施例では第２
三元触媒２１に流入するガスが過剰の空気を含有しない
ようにするために２次空気量を制御して第２三元触媒２
１に流入するガスの空燃比を理論空燃比に維持するよう
にしている。なお、機関シリンダ内に供給される混合気
がリッチとなってもＮＯX は発生し、このＮＯX は第１
三元触媒１８ではほとんど浄化されない。しかしながら
第２三元触媒２１に流入するガスの空燃比を理論空燃比
に維持するとこのＮＯX は第２三元触媒２１において良
好に浄化されることになる。従って第２三元触媒２１に
流入するガスの空燃比を理論空燃比に維持するというこ
とは三元触媒の劣化防止とＮＯX の浄化の両面において
大きな意味がある。
【００３８】本発明による実施例では第２Ｏ2 センサ２
４の出力電圧Ｖ２に基き２次空気供給制御装置２６の電
磁切換弁３４の制御信号のデューティー比ＤＵＴＹを制
御することによって第２三元触媒２１に流入するガスの
空燃比が理論空燃比に維持される。図１２は２次空気供
給口２５から供給される２次空気量とデューティー比Ｄ
ＵＴＹとの関係を示しており、図１２からわかるように
デューティー比ＤＵＴＹが大きくなるほど２次空気の供
給量が増大する。従って基本的には第２三元触媒２１に
流入するガスの空燃比がリーンになったときにはデュー
ティー比ＤＵＴＹを徐々に小さくして２次空気の供給量
を徐々に減少させ、第２三元触媒２１に流入するガスの
空燃比がリッチになったときにはデューティー比ＤＵＴ
Ｙを徐々に大きくして２次空気の供給量を徐々に増大さ
せ、それによって第２三元触媒２１に流入するガスの空
燃比を理論空燃比に維持するようにしている。
【００３９】ところがこのようにして２次空気量を制御
すると２次空気の供給を開始したとき、或いは要求２次
空気量が変化したときには２次空気量が徐々にしか増大
しないために要求２次空気量に到達するまでに時間を要
し、この間第２三元触媒２１内に流入するガスの空燃比
がリッチ又はリーンになり続けるという問題を生ずる。
そこで本発明による実施例では２次空気の供給が開始さ
れたとき、或いは要求２次空気量が変化したときに２次
空気量がただちに要求２次空気量となるように学習値Ｄ
Ｇn を導入し、この学習値ＤＧn と２次空気量補正項Ｄ
ＦＢとの和でもってデューティー比ＤＵＴＹ（＝ＤＦＢ
＋ＤＧn ）を求めるようにしている。次にこのことにつ
いて図１０を参照しつつ説明する。
【００４０】図１０は２次空気を供給しているときの第
２Ｏ2 センサ２４の出力電圧Ｖ２を示している。前述し
たように第２Ｏ2 センサ２４は第２Ｏ2 センサ２４周り
を流れるガスの空燃比、即ち第２三元触媒２１に流入す
るガスの空燃比がリーンになると０．１（Ｖ）程度の出
力電圧を発生し、第２三元触媒２１に流入するガスの空
燃比がリッチになると０．９（Ｖ）程度の出力電圧を発
生する。図１０に示されるように第２三元触媒２１に流
入するガスの空燃比がリッチになれば２次空気量補正項
ＤＦＢが一定値αずつ徐々に増大せしめられ、それに伴
ってデューティー比ＤＵＴＹも増大せしめられる。デュ
ーティー比ＤＵＴＹが増大すると２次空気量が増大し、
その結果第２三元触媒２１に流入するガスの空燃比がリ
ーンになると今度は２次空気量補正項ＤＦＢが一定値β
ずつ徐々に減少せしめられ、それに伴ってデューティー
比ＤＵＴＹも減少せしめられる。その結果、２次空気量
が減少し、今度は第２三元触媒２１に流入するガスの空
燃比がリッチになる。このようにして第２三元触媒２１
に流入するガスの空燃比が理論空燃比に維持される。
【００４１】ところで図１０に示すように例えば２次空
気量補正項ＤＦＢが０．２を越えると学習値ＤＧn は一
定値Ｚ１だけ増大せしめられる。学習値ＤＧn が増大せ
しめられるとその後２次空気量補正項ＤＦＢは０．２と
−０．２の間で変動する。従ってこの学習値ＤＧn は２
次空気量補正項ＤＦＢがほぼ零となるように増大又は減
少せしめられる。２次空気量補正項ＤＦＢが零であると
デューティー比ＤＵＴＹ＝学習値ＤＧn となるので結局
この学習値ＤＧn は要求２次空気量を得るのに必要なデ
ューティー比ＤＵＴＹをほぼ表わしていることになる。
従って２次空気の供給が開始されたとき、或いは要求２
次空気量が変化したときにデューティー比ＤＵＴＹを学
習値ＤＧn とすれば２次空気量は要求２次空気量にただ
ちに一致することになる。
【００４２】ところで前述したように図４（Ａ）に示さ
れる領域Ｉ，Ｊ，Ｋでは領域Ｉから領域Ｋに向かうに従
って増量係数ＦＯＴＰは大きくなる。即ち、各領域Ｉ，
Ｊ，Ｋにおいて増量係数ＦＯＴＰは夫々異なる。増量係
数ＦＯＴＰが大きくなれば要求２次空気量は多くなり、
従って図４（Ａ）の各領域Ｉ，Ｊ，Ｋにおける学習値Ｄ
Ｇn は異なる値となる。そこで本発明による実施例では
図１１に示すように各領域Ｉ，Ｊ，Ｋに対して夫々学習
値ＤＧ1 ，ＤＧ2 ，ＤＧ3 を与えている。これらの学習
値ＤＧ1 ，ＤＧ2 ，ＤＧ3 は夫々バックアップＲＡＭ４
５内に記憶されている。
【００４３】一方、２次空気供給制御装置２６は長期間
使用しているうちに経年変化によってデューティー比Ｄ
ＵＴＹに対する２次空気の供給量が変化してくる。しか
しながらこのような経年変化を生じても学習値ＤＧn は
要求２次空気量を得るのに必要なデューティー比ＤＵＴ
Ｙをほぼ表わしており、従って２次空気の供給が開始さ
れたとき、或いは要求２次空気量が変化したときに２次
空気量が要求２次空気量にただちに一致せしめられるこ
とになる。
【００４４】図１３および図１４は図１０に基いて説明
した２次空気の供給制御ルーチンを示しており、このル
ーチンは例えば一定時間毎の割込みによって実行され
る。図１３を参照するとまず初めにステップ４００にお
いて機関冷却水温ＴＷが一定値、例えば７０℃よりも高
いか否かが判別される。ＴＷ≦７０℃のときにはステッ
プ４０１に進んでデューティー比ＤＵＴＹが零とされ、
次いでステップ４０６においてデューティー比ＤＵＴＹ
が出力される。このときには２次空気の供給が停止され
る。一方、ＴＷ＞７０℃のときにはステップ４０２に進
んで増量係数ＦＯＴＰが正の値であるか否かが判別され
る。ＦＯＴＰ＝０のときにはステップ４０１に進む。従
って燃料の増量作用が行われないときには２次空気の供
給が停止せしめられることがわかる。
【００４５】一方、ステップ４０２においてＦＯＴＰ＞
０であると判別されたとき、即ち燃料の増量作用が行わ
れているときにはステップ４０３に進んでフィードバッ
ク条件が成立しているか否かが判別される。第２Ｏ2 セ
ンサ２４の温度が十分に高くなっているときにはフィー
ドバック条件が成立していると判断される。フィードバ
ック条件が成立していると判断されたときにはステップ
４０４に進んで図１４に示すＤＧ，ＤＦＢの算出ルーチ
ンが実行される。図１４を参照するとまず初めにステッ
プ５００において第２Ｏ2 センサ２４の出力電圧Ｖ２が
基準値ＶR よりも高いか否かが判別される。Ｖ２＞ＶR
のとき、即ち第２三元触媒２１に流入するガスの空燃比
がリッチのときにはステップ５０１に進んで２次空気量
補正項ＤＦＢに一定値αが加算され、次いでステップ５
０３に進む。これに対してＶ２≦ＶR のとき、即ち第２
三元触媒２１に流入するガスの空燃比がリーンのときに
はステップ５０２に進んで２次空気量補正項ＤＦＢから
一定値βが減算され、次いでステップ５０３に進む。ス
テップ５０３では現在の機関の運転状態が図４（Ａ）に
示すいずれの領域Ｉ，Ｊ，Ｋに属するかが判断され、現
在属する領域Ｉ，Ｊ，Ｋの学習値ＤＧ1 、又はＤＧ2 又
はＤＧ3 （図１１）がバックアップＲＡＭ４５から読込
まれる。
【００４６】次いでステップ５０４では２次空気量補正
項ＤＦＢが０．２よりも大きいか否かが判別される。Ｄ
ＦＢ＞０．２のときにはステップ５０５に進んでバック
アップＲＡＭ４５から読込まれた学習値ＤＧn （ＤＧ1
又はＤＧ2 又はＤＧ3 ）に一定値Ｚ1 が加算され、次い
でステップ５０６に進む。一方、ＤＦＢ≦０．２のとき
にはステップ５０７に進んで２次空気量補正項ＤＦＢが
−０．２よりも小さいか否かが判別される。ＤＦＢ＜−
０．２のときはステップ５０８に進んで学習値ＤＧn か
ら一定値Ｚ2 が減算され、次いでステップ５０６に進
む。ステップ５０６ではバックアップＲＡＭ４５に記憶
されている学習値ＤＧn が新たに求められた学習値ＤＧ
n によって更新される。次いでステップ５０９ではＤＧ
n がＤＧとされ、図１３のステップ４０５に進む。
【００４７】ステップ４０５では学習値ＤＧと２次空気
量補正項ＤＦＢとの和がデューティー比ＤＵＴＹとさ
れ、次いでステップ４０６に進んでデューティー比ＤＵ
ＴＹが出力される。このとき電磁切換弁３４はこのデュ
ーティー比ＤＵＴＹに基いて制御され、デューティー比
ＤＵＴＹに対応した２次空気量が供給される。なお、ス
テップ４０３においてフィードバック条件が成立してい
ないと判断されたときはステップ４０７に進んで２次空
気量補正項ＤＦＢが零とされる。次いでステップ４０８
においてバックアップＲＡＭ４５に記憶されている機関
の運転状態に応じた学習値ＤＧn がＤＧとされ、次いで
ステップ４０５に進む。従ってこのときにはデューティ
ー比ＤＵＴＹは学習値ＤＧn と等しくなり、学習値ＤＧ
n に対応した２次空気が供給される。
【００４８】上述した実施例では図１１に示されるよう
に各領域Ｉ，Ｊ，Ｋに対する学習値ＤＧ1 ，ＤＧ2 ，Ｄ
Ｇ2 が夫々バックアップＲＡＭ４５内に記憶されてお
り、各学習値ＤＧ1 ，ＤＧ2 ，ＤＧ3 を夫々個別に更新
するようにしている。しかしながら領域Ｉ，Ｊ，Ｋのう
ちのいずれかの領域の学習値のみを算出し、この学習値
から他の領域の学習値を求めるようにすることもでき
る。例えば図１１の領域Ｊの学習値ＤＧ0 のみを算出
し、他の領域Ｉ，Ｋの学習値ＤＧを増量係数比（ＦＯＴ
Ｐ／ＦＯＴＰ0 ）とＤＧ0 との積から求めることもでき
る。なおここでＦＯＴＰ0 は領域Ｊの増量係数値を示し
ており、ＦＯＴＰは学習値ＤＧを求めようとしている領
域Ｉ又はＫの増量係数値を示している。図１５および図
１６はこのようにして学習値を求めるようにした場合の
２次空気の供給制御ルーチンを示しており、このルーチ
ンは例えば一定時間毎の割込みによって実行される。
【００４９】図１５を参照するとまず初めにステップ５
００において機関冷却水温ＴＷが一定値、例えば７０℃
よりも高いか否かが判別される。ＴＷ≦７０℃のときに
はステップ６０１に進んでデューティー比ＤＵＴＹが零
とされ、次いでステップ６０６においてデューティー比
ＤＵＴＹが出力される。このときには２次空気の供給が
停止される。一方、ＴＷ＞７０℃のときにはステップ６
０２に進んで増量係数ＦＯＴＰが正の値であるか否かが
判別される。ＦＯＴＰ＝０のときにはステップ６０１を
経てステップ６０６に進み、２次空気の供給が停止せし
められる。
【００５０】一方、ステップ６０２においてＦＯＴＰ＞
０であると判別されたとき、即ち燃料の増量作用が行わ
れているときにはステップ６０３に進んでフィードバッ
ク条件が成立しているか否かが判別される。第２Ｏ2 セ
ンサ２４の温度が十分に高くなっているときにはフィー
ドバック条件が成立していると判断される。フィードバ
ック条件が成立していると判断されたときにはステップ
６０４に進んで図１６に示すＤＧ，ＤＦＢの算出ルーチ
ンが実行される。
【００５１】図１６を参照するとまず初めにステップ７
００において第２Ｏ2 センサ２４の出力電圧Ｖ２が基準
値ＶR よりも高いか否かが判別される。Ｖ２＞ＶR のと
き、即ち第２三元触媒２１に流入するガスの空燃比がリ
ッチのときにはステップ７０１に進んで２次空気量補正
項ＤＦＢに一定値αが加算され、次いでステップ７０３
に進む。これに対してＶ２≦ＶR のとき、即ち第２三元
触媒２１に流入するガスの空燃比がリーンのときにはス
テップ７０２に進んで２次空気量補正項ＤＦＢから一定
値βが減算され、次いでステップ７０３に進む。ステッ
プ７０３では現在の機関の運転状態が図４（Ａ）に示す
領域Ｊに属するか否かが判断され、領域Ｊに属するとき
にはステップ７０４に進む。
【００５２】ステップ７０４では２次空気量補正項ＤＦ
Ｂが０．２よりも大きいか否かが判別される。ＤＦＢ＞
０．２のときにはステップ７０５に進んでバックアップ
ＲＡＭ４５に記憶されている領域Ｊの学習値ＤＧ0 に一
定値Ｚ1 が加算され、次いでステップ７０６に進む。一
方、ＤＦＢ≦０．２のときにはステップ７０７に進んで
２次空気量補正項ＤＦＢが−０．２よりも小さいか否か
が判別される。ＤＦＢ＜−０．２のときはステップ７０
８に進んで学習値ＤＧ0 から一定値Ｚ2 が減算され、次
いでステップ７０６に進む。ステップ７０６ではバック
アップＲＡＭ４５に記憶されている学習値ＤＧ0 が新た
に求められた学習値ＤＧ0 によって更新される。次いで
ステップ７０９ではＤＧ0 がＤＧとされ、図１５のステ
ップ６０５に進む。
【００５３】ステップ６０５では学習値ＤＧと２次空気
量補正項ＤＦＢとの和がデューティー比ＤＵＴＹとさ
れ、次いでステップ６０６に進んでデューティー比ＤＵ
ＴＹが出力される。このとき電磁切換弁３４はこのデュ
ーティー比ＤＵＴＹに基いて制御され、デューティー比
ＤＵＴＹに対応した２次空気が供給される。これに対し
て図１６のステップ７０３において現在の機関運転状態
が領域Ｊでないと判別されたとき、即ち領域Ｉ又はＫで
あると判別されたときにはステップ７１０に進んで増量
係数比（ＦＯＴＰ／ＦＯＴＰ0 ）と領域Ｊの学習値ＤＧ
0 との積から学習値ＤＧが算出される。ここでＦＯＴＰ
0 は領域Ｊの増量係数値を示しており、ＦＯＴＰは現在
の運転領域Ｉ又はＫの増量係数値を示している。次いで
図１５のステップ６０５に進んでデューティー比ＤＵＴ
Ｙが算出され、次いでステップ６０６においてデューテ
ィー比ＤＵＴＹが出力される。
【００５４】一方、ステップ６０３においてフィードバ
ック条件が成立していないと判断されたときはステップ
６０７に進んで２次空気量補正項ＤＦＢが零とされる。
次いでステップ６０８において増量係数比（ＦＯＴＰ／
ＦＯＴＰ0 ）と領域Ｊの学習値ＤＧ0 との積から学習値
ＤＧが算出され、次いでステップ６０５に進む。従って
このときにはデューティー比ＤＵＴＹは（ＦＯＴＰ／Ｆ
ＯＴＰ0 ）・ＤＧ0 により定まる固定値となっており、
この固定値に対応した２次空気が供給される。
【００５５】これまで述べてきた実施例では図２に示さ
れるように第２Ｏ2 センサ２４は第２三元触媒２１上流
の排気管１９内に設けられている。しかしながらこの第
２Ｏ 2 センサ２４は図１７に示すように第２三元触媒２
１下流の排気管２２内に配置することもできる。また、
これまで述べてきた実施例では図２に示されるように負
圧ダイアフラム式の２次空気供給制御装置２６が用いら
れているがこれに代えて図１８に示すように吐出容量が
可変な電動式２次空気供給ポンプ６０を用いることがで
きる。図２１はこの２次空気供給ポンプ６０に印加され
る電圧Ｅと２次空気供給ポンプ６０の吐出量、即ち２次
空気供給口２５から供給される２次空気量との関係を示
している。この２次空気供給ポンプ６０は駆動回路５９
を介して出力ポート４７に接続され、２次空気供給ポン
プ６０に印加される電圧Ｅは電子抑制ユニット４０の出
力信号に基いて制御される。
【００５６】この実施例においても図２０に示されるよ
うに図４（Ａ）の各領域Ｉ，Ｊ，Ｋに対して夫々学習値
ＥＧ1 ，ＥＧ2 ，ＥＧ3 が与えられている。また、この
実施例では２次空気供給ポンプ６０に印加される電圧Ｅ
が電圧補正項ＥＦＧと学習値ＥＧn （ｎ＝１，２，３）
との和でもって求められる。次に図１９を参照しつつ２
次空気供給ポンプ６０を用いた場合の２次空気の供給制
御方法について説明する。
【００５７】前述したように第２Ｏ2 センサ２４は第２
Ｏ2 センサ２４周りを流れるガスの空燃比、即ち第２三
元触媒２１に流入するガスの空燃比がリーンになると
０．１（Ｖ）程度の出力電圧を発生し、第２三元触媒２
１に流入するガスの空燃比がリッチになると０．９
（Ｖ）程度の出力電圧を発生する。図１９に示されるよ
うに第２三元触媒２１に流入するガスの空燃比がリッチ
になれば電圧補正項ＥＦＢが一定値αずつ徐々に増大せ
しめられ、それに伴って２次空気供給ポンプ６０に印加
される電圧Ｅも増大せしめられる。電圧Ｅが増大すると
２次空気量が増大し、その結果第２三元触媒２１に流入
するガスの空燃比がリーンになると今度は電圧補正項Ｅ
ＦＢが一定値βずつ徐々に減少せしめられ、それに伴な
って電圧Ｅも減少せしめられる。その結果、２次空気量
が減少し、今度は第２三元触媒２１に流入するガスの空
燃比がリッチになる。このようにして第２三元触媒２１
に流入するガスの空燃比が理論空燃比に維持される。な
お、例えば電圧補正項ＥＧＢが０．２を越えると学習値
ＥＧn が一定値Ｚ１だけ増大せしめられるのは図１０に
基いて説明した実施例と同様である。
【００５８】図２２および図２３は図１９に基いて説明
した２次空気の供給制御ルーチンを示しており、このル
ーチンは例えば一定時間毎の割込みによって実行され
る。図２２を参照するとまず初めにステップ８００にお
いて機関冷却水温ＴＷが一定値、例えば７０℃よりも高
いか否かが判別される。ＴＷ≦７０℃のときにはステッ
プ８０１に進んで２次空気供給ポンプ６０に印加すべき
電圧Ｅが零とされ、次いでステップ８０６において電圧
Ｅが出力される。このときには２次空気の供給が停止さ
れる。一方、ＴＷ＞７０℃のときにはステップ８０２に
進んで増量係数ＦＯＴＰが正の値であるか否かが判別さ
れる。ＦＯＴＰ＝０のときにはステップ８０１を経てス
テップ８０６に進み、２次空気の供給が停止せしめられ
る。
【００５９】一方、ステップ８０２においてＦＯＴＰ＞
０であると判別されたとき、即ち燃料の増量作用が行わ
れているときにはステップ８０３に進んでフィードバッ
ク条件が成立しているか否かが判別される。第２Ｏ2 セ
ンサ２４の温度が十分に高くなっているときにはフィー
ドバック条件が成立していると判断される。フィードバ
ック条件が成立していると判断されたときにはステップ
８０４に進んで図２３に示すＥＧ，ＥＦＢの算出ルーチ
ンが実行される。
【００６０】図２３を参照するとまず初めにステップ９
００において第２Ｏ2 センサ２４の出力電圧Ｖ２が基準
値ＶR よりも高いか否かが判別される。Ｖ２＞ＶR のと
き、即ち第２三元触媒２１に流入するガスの空燃比がリ
ッチのときにはステップ９０１に進んで電圧補正項ＥＦ
Ｂに一定値αが加算され、次いでステップ９０３に進
む。これに対してＶ２≦ＶR のとき、即ち第２三元触媒
２１に流入するガスの空燃比がリーンのときにはステッ
プ９０２に進んで電圧補正項ＥＦＢから一定値βが減算
され、次いでステップ９０３に進む。ステップ９０３で
は現在の機関の運転状態が図４（Ａ）に示すいずれの領
域Ｉ，Ｊ，Ｋに属するかが判断され、現在属する領域
Ｉ，Ｊ，Ｋの学習値ＥＧ1 、又はＥＧ2 又はＥＧ3 （図
２０）がバックアップＲＡＭ４５から読込まれる。
【００６１】次いでステップ９０４では電圧補正項ＥＦ
Ｂが０．２よりも大きいか否かが判別される。ＥＦＢ＞
０．２のときにはステップ９０５に進んでバックアップ
ＲＡＭ４５から読込まれた学習値ＥＧn （ＥＧ1 又はＥ
Ｇ2 又はＥＧ3 ）に一定値Ｚ 1 が加算され、次いでステ
ップ９０６に進む。一方、ＥＦＢ≦０．２のときにはス
テップ９０７に進んで電圧補正項ＥＦＢが−０．２より
も小さいか否かが判別される。ＥＦＢ＜−０．２のとき
はステップ９０８に進んで学習値ＥＧn から一定値Ｚ2
が減算され、次いでステップ９０６に進む。ステップ９
０６ではバックアップＲＡＭ４５に記憶されている学習
値ＥＧn が新たに求められた学習値ＥＧ n によって更新
される。次いでステップ９０９ではＥＧn がＥＧとさ
れ、図２２のステップ８０５に進む。
【００６２】ステップ８０５では学習値ＥＧと電圧補正
項ＥＦＢとの和が電圧Ｅとされ、次いでステップ８０６
に進んで電圧Ｅが出力される。このとき２次空気供給ポ
ンプ６０が駆動されて電圧Ｅに応じた２次空気が供給さ
れる。なお、ステップ８０３においてフィードバック条
件が成立していないと判断されたときはステップ８０７
に進んで電圧補正項ＥＦＢが零とされる。次いでステッ
プ８０８においてバックアップＲＡＭ４５に記憶されて
いる機関の運転状態に応じた学習値ＥＧn がＥＧとさ
れ、次いでステップ８０５に進む。従ってこのときには
電圧Ｅは学習値ＥＧn と等しくなり、学習値ＥＧn に対
応した２次空気が供給される。
【００６３】
【発明の効果】２次空気の供給により第２三元触媒が早
期に劣化するのを阻止することができると共にこの第２
三元触媒によって未燃ＨＣ，ＣＯ等はもとよりＮＯX を
良好に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の構成図である。
【図２】内燃機関の全体図である。
【図３】基本燃料噴射時間ＴＰを示す線図である。
【図４】増量係数を示す線図である。
【図５】フィードバック補正係数ＦＡＦの変化を示す図
である。
【図６】スキップ値ＲＳＲ，ＲＳＬの変化を示す線図で
ある。
【図７】フィードバック補正係数ＦＡＦを制御するため
のフローチャートである。
【図８】スキップ値ＲＳＲ，ＲＳＬを制御するためのフ
ローチャートである。
【図９】燃料噴射時間ＴＡＵを算出するためのフローチ
ャートである。
【図１０】デューティー比ＤＵＴＹの変化を示すタイム
チャートである。
【図１１】学習値を示す図である。
【図１２】デューティー比ＤＵＴＹと２次空気量との関
係を示す図である。
【図１３】２次空気の供給制御を行うためのフローチャ
ートである。
【図１４】ＤＧ，ＤＦＢを算出するためのフローチャー
トである。
【図１５】２次空気の供給制御を行うための別の実施例
を示すフローチャートである。
【図１６】ＤＧ，ＤＦＢを算出するためのフローチャー
トである。
【図１７】内燃機関の別の実施例を示す全体図である。
【図１８】内燃機関の更に別の実施例を示す全体図であ
る。
【図１９】２次空気供給ポンプを印加される電圧Ｅの変
化を示す線図である。
【図２０】学習値を示す図である。
【図２１】電圧Ｅと２次空気量との関係を示す図であ
る。
【図２２】２次空気の供給制御を行うための更に別の実
施例を示す線図である。
【図２３】ＥＧ，ＥＦＢを算出するためのフローチャー
トである。
【符号の説明】
１８…第１三元触媒 ２１…第２三元触媒 ２３…第１Ｏ2 センサ ２４…第２Ｏ2 センサ ２５…２次空気供給口 ２６…２次空気供給制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３２０ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３２０Ａ (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02D 41/00 - 45/00 395 F01N 3/22

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 機関排気通路内に第１の触媒を配置する
    と共に該第１触媒下流の排気通路内に第２の触媒を配置
    し、第１触媒と第２触媒間の排気通路に開口する２次空
    気供給口を具備した内燃機関において、上記第１触媒上
    流の排気通路内に配置された第１の空燃比センサと、上
    記２次空気供給口と第２触媒間の排気通路又は第２触媒
    下流の排気通路内に配置された第２の空燃比センサと、
    予め定められた機関運転状態のときに燃料供給量を増量
    して機関シリンダ内に形成される混合気の空燃比をリッ
    チにする燃料増量手段と、該燃料増量手段による燃料増
    量作用が行われていないときには少くとも第１空燃比セ
    ンサの出力信号に基いて第１触媒に流入するガスの空燃
    比が理論空燃比となるように上記混合気の空燃比をフィ
    ードバック制御しかつ該燃料増量手段による燃料増量作
    用が行われているときには第１空燃比センサの出力信号
    に基くフィードバック制御を停止する空燃比制御手段
    と、該燃料増量手段による燃料増量作用が行われていな
    いときには２次空気供給口からの２次空気の供給を停止
    しかつ該燃料増量手段による燃料増量作用が行われてい
    るときには２次空気供給口から２次空気を供給させると
    共に第２空燃比センサの出力信号に基いて第２触媒に流
    入するガスの空燃比が理論空燃比となるように２次空気
    量をフィードバック制御する２次空気供給制御手段とを
    具備した内燃機関の排気ガス浄化装置。
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