JP3282217B2 - 触媒の飽和吸着量検出装置 - Google Patents
触媒の飽和吸着量検出装置Info
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、触媒の飽和吸着量検出
装置に関するもので、特に、内燃機関の排気系に設けら
れて排気ガスを浄化する触媒の飽和吸着量を検出する装
置に関するものである。
装置に関するもので、特に、内燃機関の排気系に設けら
れて排気ガスを浄化する触媒の飽和吸着量を検出する装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の触媒の飽和吸着量検出装
置として、特開昭６１−２８６５５０号公報に記載の劣
化検出装置を挙げることができる。
置として、特開昭６１−２８６５５０号公報に記載の劣
化検出装置を挙げることができる。
【０００３】この劣化検出装置は、触媒の上流側におけ
る排気ガス中の酸素濃度の変動が、触媒の劣化による吸
着能力の低下に伴って、下流側で次第に明確に表れる点
に着目し、触媒の下流側に設けられた酸素濃度センサ
（以下、単に『Ｏ2 センサ』という）の出力電圧が予め
設定された所定値を越えて変動し、かつ、その変動周期
が別の所定値より短くなった場合を累積して、その累積
回数が所定回数に達したときに触媒の劣化判定を下して
いる。
る排気ガス中の酸素濃度の変動が、触媒の劣化による吸
着能力の低下に伴って、下流側で次第に明確に表れる点
に着目し、触媒の下流側に設けられた酸素濃度センサ
（以下、単に『Ｏ2 センサ』という）の出力電圧が予め
設定された所定値を越えて変動し、かつ、その変動周期
が別の所定値より短くなった場合を累積して、その累積
回数が所定回数に達したときに触媒の劣化判定を下して
いる。
【０００４】また、従来の別の触媒の飽和吸着量検出装
置として、特開平３−２５３７１４号公報に記載の浄化
率検出装置を挙げることができる。
置として、特開平３−２５３７１４号公報に記載の浄化
率検出装置を挙げることができる。
【０００５】この浄化率検出装置は、触媒の上流側と下
流側にそれぞれＯ2 センサを設けて、空燃比がリッチか
らリーンに変動したときの上流側のＯ2 センサの応答遅
れ時間と下流側のＯ2 センサの応答遅れ時間とから応答
遅れ時間差を算出し、その応答遅れ時間差に基づいて触
媒の浄化率を算出している。なお、この劣化検出装置で
は、内燃機関の機関回転数及び負荷状態が異なる２つの
運転状態で応答遅れ時間差をそれぞれ算出することで、
上流側及び下流側のＯ2 センサの固有の応答時間を相殺
し、浄化率の算出精度を高めるように配慮されている。
流側にそれぞれＯ2 センサを設けて、空燃比がリッチか
らリーンに変動したときの上流側のＯ2 センサの応答遅
れ時間と下流側のＯ2 センサの応答遅れ時間とから応答
遅れ時間差を算出し、その応答遅れ時間差に基づいて触
媒の浄化率を算出している。なお、この劣化検出装置で
は、内燃機関の機関回転数及び負荷状態が異なる２つの
運転状態で応答遅れ時間差をそれぞれ算出することで、
上流側及び下流側のＯ2 センサの固有の応答時間を相殺
し、浄化率の算出精度を高めるように配慮されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の前者の触媒の劣
化検出装置は、上記のように触媒の劣化に伴い上流側の
酸素濃度の変動が下流側で明確に表れる点に着目し、下
流側のＯ2 センサの出力電圧の大きさと変動周期に基づ
いて触媒の劣化を判定しているが、この下流側の酸素濃
度の変動と触媒の劣化との相関関係は絶対的なものでは
なく、言わば間接的な判定に過ぎず、故に信頼性の高い
劣化判定を行なうことができなかった。また、検出結果
として得られるのは触媒の劣化の有無のみであり、例え
ば、現在の触媒が有害成分の吸着能力をどの程度有して
いるのか等の数量的な情報は得られず、よって、その検
出結果を空燃比制御に応用するには自ずと限界があっ
た。
化検出装置は、上記のように触媒の劣化に伴い上流側の
酸素濃度の変動が下流側で明確に表れる点に着目し、下
流側のＯ2 センサの出力電圧の大きさと変動周期に基づ
いて触媒の劣化を判定しているが、この下流側の酸素濃
度の変動と触媒の劣化との相関関係は絶対的なものでは
なく、言わば間接的な判定に過ぎず、故に信頼性の高い
劣化判定を行なうことができなかった。また、検出結果
として得られるのは触媒の劣化の有無のみであり、例え
ば、現在の触媒が有害成分の吸着能力をどの程度有して
いるのか等の数量的な情報は得られず、よって、その検
出結果を空燃比制御に応用するには自ずと限界があっ
た。
【０００７】また、従来の後者の触媒の浄化率検出装置
は、上記のように空燃比の変動に対する上流側と下流側
のＯ2 センサの応答遅れ時間の差に基づいて触媒の浄化
率を算出しており、浄化率として数量的な情報を得るこ
とはできるものの、この応答遅れ時間差と触媒の浄化率
との相関関係も絶対的なものではなく、信頼性の高い浄
化率を得ることができなかった。
は、上記のように空燃比の変動に対する上流側と下流側
のＯ2 センサの応答遅れ時間の差に基づいて触媒の浄化
率を算出しており、浄化率として数量的な情報を得るこ
とはできるものの、この応答遅れ時間差と触媒の浄化率
との相関関係も絶対的なものではなく、信頼性の高い浄
化率を得ることができなかった。
【０００８】そこで、本発明は、触媒の劣化状態を数量
的な飽和吸着量として検出して、空燃比制御への応用範
囲を拡大することができ、かつ、劣化状態を直接的に検
出して信頼性の高い検出結果を得ることができる触媒の
飽和吸着量検出手段の提供を課題とするものである。
的な飽和吸着量として検出して、空燃比制御への応用範
囲を拡大することができ、かつ、劣化状態を直接的に検
出して信頼性の高い検出結果を得ることができる触媒の
飽和吸着量検出手段の提供を課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
触媒の飽和吸着量検出装置は、図１に示すように、内燃
機関Ｍ１の排気経路の触媒Ｍ４の上流側に設けられ、前
記内燃機関Ｍ１から排出される排気ガスの空燃比をリニ
アに検出する上流側空燃比検出手段Ｍ８と、前記内燃機
関Ｍ１の排気経路の触媒Ｍ４の下流側に設けられ、前記
触媒Ｍ４を通過した排気ガスの空燃比を検出する下流側
空燃比検出手段Ｍ５と、前記内燃機関Ｍ１の燃料噴射弁
Ｍ２の噴射量を制御して、空燃比を特定方向に所定補正
量で所定補正時間継続して変動させる空燃比変動制御手
段Ｍ３と、前記空燃比変動制御手段Ｍ３にて空燃比の変
動処理が実行されたにも拘わらず、前記下流側空燃比検
出手段Ｍ５にて検出された空燃比が変動しなかったとき
に、前記空燃比変動制御手段Ｍ３による空燃比の補正量
及び／または補正時間を増大して、再度変動処理を実行
させる変動増大手段Ｍ６と、前記空燃比変動制御手段Ｍ
３にて空燃比の変動処理が実行され、前記下流側空燃比
検出手段Ｍ５にて検出された空燃比が変動したときに、
前記上流側空燃比検出手段Ｍ８にて検出された空燃比が
考慮された前記空燃比変動制御手段Ｍ３による空燃比の
補正量及び補正時間に基づいて前記触媒Ｍ４の飽和吸着
量を算出する飽和吸着量算出手段Ｍ７とを具備するもの
である。
触媒の飽和吸着量検出装置は、図１に示すように、内燃
機関Ｍ１の排気経路の触媒Ｍ４の上流側に設けられ、前
記内燃機関Ｍ１から排出される排気ガスの空燃比をリニ
アに検出する上流側空燃比検出手段Ｍ８と、前記内燃機
関Ｍ１の排気経路の触媒Ｍ４の下流側に設けられ、前記
触媒Ｍ４を通過した排気ガスの空燃比を検出する下流側
空燃比検出手段Ｍ５と、前記内燃機関Ｍ１の燃料噴射弁
Ｍ２の噴射量を制御して、空燃比を特定方向に所定補正
量で所定補正時間継続して変動させる空燃比変動制御手
段Ｍ３と、前記空燃比変動制御手段Ｍ３にて空燃比の変
動処理が実行されたにも拘わらず、前記下流側空燃比検
出手段Ｍ５にて検出された空燃比が変動しなかったとき
に、前記空燃比変動制御手段Ｍ３による空燃比の補正量
及び／または補正時間を増大して、再度変動処理を実行
させる変動増大手段Ｍ６と、前記空燃比変動制御手段Ｍ
３にて空燃比の変動処理が実行され、前記下流側空燃比
検出手段Ｍ５にて検出された空燃比が変動したときに、
前記上流側空燃比検出手段Ｍ８にて検出された空燃比が
考慮された前記空燃比変動制御手段Ｍ３による空燃比の
補正量及び補正時間に基づいて前記触媒Ｍ４の飽和吸着
量を算出する飽和吸着量算出手段Ｍ７とを具備するもの
である。
【００１０】請求項２の発明にかかる触媒の飽和吸着量
検出装置は、空燃比変動制御手段Ｍ３を、空燃比の変動
処理の終了直後に、変動処理に対して反対方向に空燃比
を変動させるようにしたものである。
検出装置は、空燃比変動制御手段Ｍ３を、空燃比の変動
処理の終了直後に、変動処理に対して反対方向に空燃比
を変動させるようにしたものである。
【００１１】
【作用】請求項１の発明においては、空燃比変動制御手
段Ｍ３にて燃料噴射弁Ｍ２の噴射量が制御されて、内燃
機関Ｍ１の空燃比が特定方向に所定補正量及び所定補正
時間だけ変動され、この変動処理が実行されたにも拘わ
らず、下流側空燃比検出手段Ｍ５にて検出された触媒Ｍ
４の下流側の空燃比が変動しなかったときには、変動増
大手段Ｍ６にて前記補正量及び／または補正時間が増大
されて、空燃比変動制御手段Ｍ３にて再度変動処理が実
行され、一方、空燃比が変動したときには、その時点の
上流側空燃比検出手段Ｍ８にて検出された空燃比が考慮
された空燃比変動制御手段Ｍ３による空燃比の補正量及
び補正時間に基づいて飽和吸着量算出手段Ｍ７にて触媒
Ｍ４の飽和吸着量が算出される。そして、このように飽
和吸着量として数量的な情報が得られ、かつ、触媒Ｍ４
を実際に飽和状態にするため、その劣化状態を直接的に
検出可能となる。
段Ｍ３にて燃料噴射弁Ｍ２の噴射量が制御されて、内燃
機関Ｍ１の空燃比が特定方向に所定補正量及び所定補正
時間だけ変動され、この変動処理が実行されたにも拘わ
らず、下流側空燃比検出手段Ｍ５にて検出された触媒Ｍ
４の下流側の空燃比が変動しなかったときには、変動増
大手段Ｍ６にて前記補正量及び／または補正時間が増大
されて、空燃比変動制御手段Ｍ３にて再度変動処理が実
行され、一方、空燃比が変動したときには、その時点の
上流側空燃比検出手段Ｍ８にて検出された空燃比が考慮
された空燃比変動制御手段Ｍ３による空燃比の補正量及
び補正時間に基づいて飽和吸着量算出手段Ｍ７にて触媒
Ｍ４の飽和吸着量が算出される。そして、このように飽
和吸着量として数量的な情報が得られ、かつ、触媒Ｍ４
を実際に飽和状態にするため、その劣化状態を直接的に
検出可能となる。
【００１２】請求項２の発明においては、空燃比の変動
処理が実行された後には、触媒Ｍ４に有害成分が吸着し
ているが、空燃比変動制御手段Ｍ３にて反対方向に空燃
比が変動されるため、その有害成分は速やかにパージさ
れて、次回の空燃比の変動処理を実行可能となる。
処理が実行された後には、触媒Ｍ４に有害成分が吸着し
ているが、空燃比変動制御手段Ｍ３にて反対方向に空燃
比が変動されるため、その有害成分は速やかにパージさ
れて、次回の空燃比の変動処理を実行可能となる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。
【００１４】図２は本発明の一実施例である内燃機関の
空燃比制御装置が設けられた内燃機関とその周辺機器の
概略構成図である。
空燃比制御装置が設けられた内燃機関とその周辺機器の
概略構成図である。
【００１５】図に示すように、内燃機関１は４気筒４サ
イクルの火花点火式として構成され、その吸入空気は上
流よりエアクリーナ２、吸気管３、スロットルバルブ
４、サージタンク５及びインテークマニホールド６を通
過して、インテークマニホールド６内で各燃料噴射弁７
から噴射された燃料と混合され、所定空燃比の混合気と
して各気筒に分配供給される。また、内燃機関１の各気
筒に設けられた点火プラグ８には、点火回路９から供給
される高電圧がディストリビュータ１０にて分配供給さ
れ、前記各気筒の混合気を所定タイミングで点火する。
そして、燃焼後の排気ガスはエキゾーストマニホールド
１１及び排気管１２を通過し、排気管１２に設けられた
三元触媒１３にて有害成分（ＣＯ、ＨＣ、ＮＯX 等）を
浄化されて大気に排出される。
イクルの火花点火式として構成され、その吸入空気は上
流よりエアクリーナ２、吸気管３、スロットルバルブ
４、サージタンク５及びインテークマニホールド６を通
過して、インテークマニホールド６内で各燃料噴射弁７
から噴射された燃料と混合され、所定空燃比の混合気と
して各気筒に分配供給される。また、内燃機関１の各気
筒に設けられた点火プラグ８には、点火回路９から供給
される高電圧がディストリビュータ１０にて分配供給さ
れ、前記各気筒の混合気を所定タイミングで点火する。
そして、燃焼後の排気ガスはエキゾーストマニホールド
１１及び排気管１２を通過し、排気管１２に設けられた
三元触媒１３にて有害成分（ＣＯ、ＨＣ、ＮＯX 等）を
浄化されて大気に排出される。
【００１６】前記吸気管３には吸気温センサ２１と吸気
圧センサ２２が設けられ、吸気温センサ２１は吸入空気
の温度Ｔamを、吸気圧センサ２２はスロットルバルブ４
の下流側の吸気圧ＰＭをそれぞれ検出する。前記スロッ
トルバルブ４には開度ＴＨを検出するスロットルセンサ
２３が設けられ、このスロットルセンサ２３はスロット
ル開度ＴＨに応じたアナログ信号と共に、スロットルバ
ルブ４がほぼ全閉であることを検出する図示しないアイ
ドルスイッチからのオン・オフ信号を出力する。また、
内燃機関１のシリンダブロックには水温センサ２４が設
けられ、この水温センサ２４は内燃機関１内の冷却水温
Ｔhwを検出する。前記ディストリビュータ１０には内燃
機関１の回転数Ｎe を検出する回転数センサ２５が設け
られ、この回転数センサ２５は内燃機関１の２回転、即
ち、７２０°毎にパルス信号を２４回出力する。更に、
前記排気管１２の三元触媒１３の上流側には、内燃機関
１から排出される排気ガスの空燃比λに応じたリニアな
空燃比信号を出力するＡ／Ｆセンサ２６が設けられ、三
元触媒１３の下流側には、排気ガスの空燃比λが理論空
燃比λ=1に対してリッチかリーンかに応じた電圧ＶＯＸ
２を出力するＯ2 センサ２７が設けられている。
圧センサ２２が設けられ、吸気温センサ２１は吸入空気
の温度Ｔamを、吸気圧センサ２２はスロットルバルブ４
の下流側の吸気圧ＰＭをそれぞれ検出する。前記スロッ
トルバルブ４には開度ＴＨを検出するスロットルセンサ
２３が設けられ、このスロットルセンサ２３はスロット
ル開度ＴＨに応じたアナログ信号と共に、スロットルバ
ルブ４がほぼ全閉であることを検出する図示しないアイ
ドルスイッチからのオン・オフ信号を出力する。また、
内燃機関１のシリンダブロックには水温センサ２４が設
けられ、この水温センサ２４は内燃機関１内の冷却水温
Ｔhwを検出する。前記ディストリビュータ１０には内燃
機関１の回転数Ｎe を検出する回転数センサ２５が設け
られ、この回転数センサ２５は内燃機関１の２回転、即
ち、７２０°毎にパルス信号を２４回出力する。更に、
前記排気管１２の三元触媒１３の上流側には、内燃機関
１から排出される排気ガスの空燃比λに応じたリニアな
空燃比信号を出力するＡ／Ｆセンサ２６が設けられ、三
元触媒１３の下流側には、排気ガスの空燃比λが理論空
燃比λ=1に対してリッチかリーンかに応じた電圧ＶＯＸ
２を出力するＯ2 センサ２７が設けられている。
【００１７】内燃機関１の運転状態を制御する電子制御
装置３１は、ＣＰＵ３２、ＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４、バ
ックアップＲＡＭ３５等を中心に論理演算回路として構
成され、前記各センサの検出信号を入力する入力ポート
３６及び各アクチュエータに制御信号を出力する出力ポ
ート３７等に対しバス３８を介して接続されている。そ
して、電子制御装置３１は入力ポート３６を介して前記
各センサから吸気温Ｔam、吸気圧ＰＭ、スロットル開度
ＴＨ、冷却水温Ｔhw、回転数Ｎe 、空燃比信号、出力電
圧ＶＯＸ２等を入力し、それらの各値に基づいて燃料噴
射量ＴＡＵ、点火時期Ｉg を算出して、出力ポート３７
を介して燃料噴射弁７及び点火回路９にそれぞれ制御信
号を出力する。以下、これらの制御の内の燃料噴射量Ｔ
ＡＵに関わる空燃比制御について説明する。
装置３１は、ＣＰＵ３２、ＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４、バ
ックアップＲＡＭ３５等を中心に論理演算回路として構
成され、前記各センサの検出信号を入力する入力ポート
３６及び各アクチュエータに制御信号を出力する出力ポ
ート３７等に対しバス３８を介して接続されている。そ
して、電子制御装置３１は入力ポート３６を介して前記
各センサから吸気温Ｔam、吸気圧ＰＭ、スロットル開度
ＴＨ、冷却水温Ｔhw、回転数Ｎe 、空燃比信号、出力電
圧ＶＯＸ２等を入力し、それらの各値に基づいて燃料噴
射量ＴＡＵ、点火時期Ｉg を算出して、出力ポート３７
を介して燃料噴射弁７及び点火回路９にそれぞれ制御信
号を出力する。以下、これらの制御の内の燃料噴射量Ｔ
ＡＵに関わる空燃比制御について説明する。
【００１８】電子制御装置３１は空燃比制御を実行する
ために次の手法で設計されている。なお、以下の設計手
法は特開昭６４−１１０８５３号公報に開示されてい
る。
ために次の手法で設計されている。なお、以下の設計手
法は特開昭６４−１１０８５３号公報に開示されてい
る。
【００１９】制御対象のモデリング 本実施例では内燃機関１の空燃比λを制御するシステム
のモデルに、むだ時間Ｐ＝３を持つ次数１の自己回帰移
動平均モデルを用い、さらに外乱ｄを考慮して近似して
いる。
のモデルに、むだ時間Ｐ＝３を持つ次数１の自己回帰移
動平均モデルを用い、さらに外乱ｄを考慮して近似して
いる。
【００２０】まず、自己回帰移動平均モデルを用いた空
燃比λを制御するシステムのモデルは、
燃比λを制御するシステムのモデルは、
【００２１】
【数１】
【００２２】で近似できる。ここで、λは空燃比、ＦＡ
Ｆは空燃比補正係数、ａ、ｂは定数、ｋは最初のサンプ
リング開始からの制御回数を示す変数である。さらに外
乱ｄを考慮すると制御システムのモデルは、
Ｆは空燃比補正係数、ａ、ｂは定数、ｋは最初のサンプ
リング開始からの制御回数を示す変数である。さらに外
乱ｄを考慮すると制御システムのモデルは、
【００２３】
【数２】
【００２４】と近似できる。
【００２５】以上のようにして近似したモデルに対し、
ステップ応答を用いて回転同期（３６０°ＣＡ）サンプ
リングで離散化して定数ａ、ｂを定めること、即ち、空
燃比λを制御する系の伝達関数Ｇを求めることは容易で
ある。
ステップ応答を用いて回転同期（３６０°ＣＡ）サンプ
リングで離散化して定数ａ、ｂを定めること、即ち、空
燃比λを制御する系の伝達関数Ｇを求めることは容易で
ある。
【００２６】状態変数量Ｘの表示方法 上式（２）を状態変数量Ｘ（ｋ） ＝〔Ｘ1(ｋ )、Ｘ2(ｋ )、Ｘ3(ｋ )、Ｘ4(ｋ) 〕T を用いて書き直すと、
【００２７】
【数３】
【００２８】を得る。
【００２９】
【数４】
【００３０】となる。
【００３１】レギュレータの設計 次にレギュレータを設計すると、最適フィードバックゲ
インＫ＝〔Ｋ1 、Ｋ2、Ｋ3 、Ｋ4 〕と状態変数量ＸT
（ｋ）＝〔λ（ｋ）、ＦＡＦ（ｋ−３）、ＦＡＦ（ｋ−
２）、ＦＡＦ（ｋ−１）〕とを用いて
インＫ＝〔Ｋ1 、Ｋ2、Ｋ3 、Ｋ4 〕と状態変数量ＸT
（ｋ）＝〔λ（ｋ）、ＦＡＦ（ｋ−３）、ＦＡＦ（ｋ−
２）、ＦＡＦ（ｋ−１）〕とを用いて
【００３２】
【数５】
【００３３】となる。更に、誤差を吸収させるための積
分項Ｚ1(ｋ )を加え、
分項Ｚ1(ｋ )を加え、
【００３４】
【数６】
【００３５】として、空燃比λ、補正係数ＦＡＦを求め
ることができる。
ることができる。
【００３６】なお、積分項Ｚ1(ｋ )は目標空燃比λTGと
実際の空燃比λ（ｋ）との偏差と積分定数Ｋａとから決
まる値であって、次式により求められる。
実際の空燃比λ（ｋ）との偏差と積分定数Ｋａとから決
まる値であって、次式により求められる。
【００３７】
【数７】
【００３８】図３は、前述のようにモデルを設計した空
燃比λを制御するシステムのブロック線図である。図３
において、空燃比補正係数ＦＡＦ（ｋ）をＦＡＦ（ｋ−
１）から導くためにＺ-1変換を用いて表示したが、これ
は過去の空燃比補正係数ＦＡＦ（ｋ−１）をＲＡＭ３４
に記憶しておき、次の制御タイミングで読み出して用い
ている。
燃比λを制御するシステムのブロック線図である。図３
において、空燃比補正係数ＦＡＦ（ｋ）をＦＡＦ（ｋ−
１）から導くためにＺ-1変換を用いて表示したが、これ
は過去の空燃比補正係数ＦＡＦ（ｋ−１）をＲＡＭ３４
に記憶しておき、次の制御タイミングで読み出して用い
ている。
【００３９】また、図３において一点鎖線でかこまれた
ブロックＰ１が空燃比λ（ｋ）を目標空燃比λTGにフィ
ードバック制御している状態において状態変数量Ｘ
（ｋ）を定める部分、ブロックＰ２が積分項Ｚ1(ｋ )を
求める部分（累積部）、およびブロックＰ３がブロック
Ｐ１で定められた状態変数量Ｘ（ｋ）とブロックＰ２で
求められた積分項Ｚ1(ｋ )とから今回の空燃比補正係数
ＦＡＦ（ｋ）を演算する部分である。
ブロックＰ１が空燃比λ（ｋ）を目標空燃比λTGにフィ
ードバック制御している状態において状態変数量Ｘ
（ｋ）を定める部分、ブロックＰ２が積分項Ｚ1(ｋ )を
求める部分（累積部）、およびブロックＰ３がブロック
Ｐ１で定められた状態変数量Ｘ（ｋ）とブロックＰ２で
求められた積分項Ｚ1(ｋ )とから今回の空燃比補正係数
ＦＡＦ（ｋ）を演算する部分である。
【００４０】最適フィードバックゲインＫ及び積分定
数Ｋａの決定 最適フィードバックゲインＫ及び積分定数Ｋａは、例え
ば、次式で示される評価関数Ｊを最小とすることで設定
できる。
数Ｋａの決定 最適フィードバックゲインＫ及び積分定数Ｋａは、例え
ば、次式で示される評価関数Ｊを最小とすることで設定
できる。
【００４１】
【数８】
【００４２】ここで、評価関数Ｊとは空燃比補正係数Ｆ
ＡＦ（ｋ）の動きを制約しつつ、空燃比λ（ｋ）と目標
空燃比λTGとの偏差を最小にしようと意図したものであ
り、空燃比補正係数ＦＡＦ（ｋ）に対する制約の重み付
けは、重みのパラメータＱ、Ｒの値によって変更するこ
とができる。したがって、重みパラメータＱ、Ｒの値を
種々換えて最適な制御特性が得られるまでシュミレーシ
ョンを繰り返し、最適フィードバックゲインＫ及び積分
定数Ｋａを定めればよい。
ＡＦ（ｋ）の動きを制約しつつ、空燃比λ（ｋ）と目標
空燃比λTGとの偏差を最小にしようと意図したものであ
り、空燃比補正係数ＦＡＦ（ｋ）に対する制約の重み付
けは、重みのパラメータＱ、Ｒの値によって変更するこ
とができる。したがって、重みパラメータＱ、Ｒの値を
種々換えて最適な制御特性が得られるまでシュミレーシ
ョンを繰り返し、最適フィードバックゲインＫ及び積分
定数Ｋａを定めればよい。
【００４３】さらに、最適フィードバックゲインＫ及び
積分定数Ｋａはモデル定数ａ、ｂに依存している。よっ
て、実際の空燃比λを制御する系の変動（パラメータ変
動）に対するシステムの安定性（ロバスト性）を保証す
るためには、モデル定数ａ、ｂの変動分を見込んで最適
フィードバックゲインＫ及び積分定数Ｋａを設計する必
要がある。よって、シュミレーションはモデル定数ａ、
ｂの現実に生じ得る変動を加味して行ない、安定性を満
足する最適フィードバックゲインＫ及び積分定数Ｋａを
定める。
積分定数Ｋａはモデル定数ａ、ｂに依存している。よっ
て、実際の空燃比λを制御する系の変動（パラメータ変
動）に対するシステムの安定性（ロバスト性）を保証す
るためには、モデル定数ａ、ｂの変動分を見込んで最適
フィードバックゲインＫ及び積分定数Ｋａを設計する必
要がある。よって、シュミレーションはモデル定数ａ、
ｂの現実に生じ得る変動を加味して行ない、安定性を満
足する最適フィードバックゲインＫ及び積分定数Ｋａを
定める。
【００４４】以上、制御対象のモデリング、状態変
数量の表示方法、レギュレータの設計、最適フィー
ドバックゲイン及び積分定数の決定について説明した
が、これらは予め決定されており、電子制御装置３１で
はその結果即ち、前述の（６）、（７）式のみを用いて
制御を行う。
数量の表示方法、レギュレータの設計、最適フィー
ドバックゲイン及び積分定数の決定について説明した
が、これらは予め決定されており、電子制御装置３１で
はその結果即ち、前述の（６）、（７）式のみを用いて
制御を行う。
【００４５】《燃料噴射量ＴＡＵの算出処理》次に、上
記のように構成された本実施例の内燃機関の空燃比制御
装置の動作を説明する。
記のように構成された本実施例の内燃機関の空燃比制御
装置の動作を説明する。
【００４６】図４は本発明の一実施例である内燃機関の
空燃比制御装置のＣＰＵが実行する燃料噴射量算出ルー
チンを示すフローチャートである。
空燃比制御装置のＣＰＵが実行する燃料噴射量算出ルー
チンを示すフローチャートである。
【００４７】この燃料噴射量算出ルーチンは内燃機関１
の回転に同期して３６０°ＣＡ毎に実行される。まず、
ＣＰＵ３２はステップＳ１０１で吸気圧ＰＭ、回転数Ｎ
e 等に基づいて基本燃料噴射量ＴP を算出し、続くステ
ップＳ１０２で空燃比λのフィードバック条件が成立し
ているか否かを判定する。ここで、周知のようにフィー
ドバック条件とは、冷却水温Ｔhwが所定値以上で、かつ
高回転・高負荷ではないときに成立する。ステップＳ１
０２で空燃比λのフィードバック条件が成立していると
きには、ステップＳ１０３で目標空燃比λTGを設定し
（詳細は後述する）、ステップＳ１０４で空燃比λを目
標空燃比λTGとすべく空燃比補正係数ＦＡＦを設定した
後に、ステップＳ１０５に移行する。即ち、ステップＳ
１０４では目標空燃比λTGとＡ／Ｆセンサ２６で検出さ
れた空燃比λ(K) に応じて、前記した（６）、（７）の
式により空燃比補正係数ＦＡＦが算出される。また、前
記ステップＳ１０２で空燃比λの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Ｓ１０６で空燃比補
正係数ＦＡＦを１に設定して、ステップＳ１０５に移行
する。
の回転に同期して３６０°ＣＡ毎に実行される。まず、
ＣＰＵ３２はステップＳ１０１で吸気圧ＰＭ、回転数Ｎ
e 等に基づいて基本燃料噴射量ＴP を算出し、続くステ
ップＳ１０２で空燃比λのフィードバック条件が成立し
ているか否かを判定する。ここで、周知のようにフィー
ドバック条件とは、冷却水温Ｔhwが所定値以上で、かつ
高回転・高負荷ではないときに成立する。ステップＳ１
０２で空燃比λのフィードバック条件が成立していると
きには、ステップＳ１０３で目標空燃比λTGを設定し
（詳細は後述する）、ステップＳ１０４で空燃比λを目
標空燃比λTGとすべく空燃比補正係数ＦＡＦを設定した
後に、ステップＳ１０５に移行する。即ち、ステップＳ
１０４では目標空燃比λTGとＡ／Ｆセンサ２６で検出さ
れた空燃比λ(K) に応じて、前記した（６）、（７）の
式により空燃比補正係数ＦＡＦが算出される。また、前
記ステップＳ１０２で空燃比λの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Ｓ１０６で空燃比補
正係数ＦＡＦを１に設定して、ステップＳ１０５に移行
する。
【００４８】その後、ＣＰＵ３２はステップＳ１０５で
次式に従って基本燃料噴射量ＴP 、空燃比補正係数ＦＡ
Ｆ及び他の補正係数ＦＡＬＬから燃料噴射量ＴＡＵを設
定する。
次式に従って基本燃料噴射量ＴP 、空燃比補正係数ＦＡ
Ｆ及び他の補正係数ＦＡＬＬから燃料噴射量ＴＡＵを設
定する。
【００４９】ＴＡＵ＝ＴP ×ＦＡＦ×ＦＡＬＬ そして、このようにして設定された燃料噴射量ＴＡＵに
基づく制御信号が燃料噴射弁７に出力されて開弁時間、
つまり実際の燃料噴射量が制御され、その結果、混合気
が目標空燃比λTGに調整される。
基づく制御信号が燃料噴射弁７に出力されて開弁時間、
つまり実際の燃料噴射量が制御され、その結果、混合気
が目標空燃比λTGに調整される。
【００５０】《目標空燃比λTGの設定処理》次に、前記
した目標空燃比λTGの設定処理（図４のステップＳ１０
３の処理）について詳述する。
した目標空燃比λTGの設定処理（図４のステップＳ１０
３の処理）について詳述する。
【００５１】目標空燃比λTGの設定処理は前記Ｏ2 セン
サ２７の出力電圧ＶＯＸ２に基づいて実行されるが、こ
の出力電圧ＶＯＸ２は排気ガスの空燃比λの変動に影響
されて変動するため、そのままの検出値を利用したので
は空燃比制御の安定性の点で好ましくない。そこで、こ
の設定処理では平均化した出力電圧ＶＯＸ２ＡＶを用い
ており、まず、その平均化処理について説明する。
サ２７の出力電圧ＶＯＸ２に基づいて実行されるが、こ
の出力電圧ＶＯＸ２は排気ガスの空燃比λの変動に影響
されて変動するため、そのままの検出値を利用したので
は空燃比制御の安定性の点で好ましくない。そこで、こ
の設定処理では平均化した出力電圧ＶＯＸ２ＡＶを用い
ており、まず、その平均化処理について説明する。
【００５２】〈Ｏ2 センサ電圧平均化処理〉図５は本発
明の一実施例である内燃機関の空燃比制御装置のＣＰＵ
が実行するＯ2 センサ電圧平均化ルーチンを示すフロー
チャート、図６は本発明の一実施例である内燃機関の空
燃比制御装置のＯ2 センサの出力電圧のサンプリング状
況の図１０の詳細Ａを示すタイムチャートである。
明の一実施例である内燃機関の空燃比制御装置のＣＰＵ
が実行するＯ2 センサ電圧平均化ルーチンを示すフロー
チャート、図６は本発明の一実施例である内燃機関の空
燃比制御装置のＯ2 センサの出力電圧のサンプリング状
況の図１０の詳細Ａを示すタイムチャートである。
【００５３】図５のルーチンはＯ2 センサ２７の出力電
圧ＶＯＸ２がＣＰＵ３２に取り込まれる３２msec毎に実
行される。今、図６に示すように、前回取り込んだ出力
電圧ＶＯＸ２１がａ、今回取り込んだ出力電圧ＶＯＸ２
がよりリーン側のｂであるとし、また、前回の取込時に
出力電圧ＶＯＸ２がリッチ側に変化中であったことを示
すリッチ側変化フラグＸＯＸＣはクリアされているもの
として説明する。
圧ＶＯＸ２がＣＰＵ３２に取り込まれる３２msec毎に実
行される。今、図６に示すように、前回取り込んだ出力
電圧ＶＯＸ２１がａ、今回取り込んだ出力電圧ＶＯＸ２
がよりリーン側のｂであるとし、また、前回の取込時に
出力電圧ＶＯＸ２がリッチ側に変化中であったことを示
すリッチ側変化フラグＸＯＸＣはクリアされているもの
として説明する。
【００５４】ＣＰＵ３２はステップＳ２０１でＶＯＸ２
−ＶＯＸ２１＞０であるか否かを判定し、この場合には
０未満、つまりリーン側に変化しているため、ステップ
Ｓ２０２に移行してリッチ側変化フラグＸＯＸＣがクリ
アされているか否かを判定する。前記したようにリッチ
側変化フラグＸＯＸＣはクリアされているため、今回の
出力電圧ＶＯＸ２が前回と同じくリーン側に変化し、前
回の出力電圧ＶＯＸ２１はピーク値でないとして、ステ
ップＳ２０３で今回の出力電圧ＶＯＸ２を前回の出力電
圧ＶＯＸ２１としてＲＡＭ３４に格納する。
−ＶＯＸ２１＞０であるか否かを判定し、この場合には
０未満、つまりリーン側に変化しているため、ステップ
Ｓ２０２に移行してリッチ側変化フラグＸＯＸＣがクリ
アされているか否かを判定する。前記したようにリッチ
側変化フラグＸＯＸＣはクリアされているため、今回の
出力電圧ＶＯＸ２が前回と同じくリーン側に変化し、前
回の出力電圧ＶＯＸ２１はピーク値でないとして、ステ
ップＳ２０３で今回の出力電圧ＶＯＸ２を前回の出力電
圧ＶＯＸ２１としてＲＡＭ３４に格納する。
【００５５】次いで、図６のｃが新たな出力電圧ＶＯＸ
２として取り込まれると、ステップＳ２０１でＶＯＸ２
−ＶＯＸ２１が０以上、つまりリッチ側に変化している
ため、ステップＳ２０４に移行してリッチ側変化フラグ
ＸＯＸＣがセットされているか否かを判定する。リッチ
側変化フラグＸＯＸＣはクリアされているため、今回の
出力電圧ＶＯＸ２が前回と反対にリッチ側に変化し、前
回の出力電圧ＶＯＸ２１がピーク値であるとして、ステ
ップＳ２０５でリッチ側変化フラグＸＯＸＣをセットす
る。次いで、ステップＳ２０６に移行して、前回の出力
電圧ＶＯＸ２１と以前ＲＡＭ３４に格納した最新のピー
ク値ＶＯＸ２ＢＦ（つまり、出力電圧ＶＯＸ２が前回リ
ッチ側に振幅したときのピークを示す）とを平均化し
て、出力電圧ＶＯＸ２ＡＶを算出する。そして、ステッ
プＳ２０７で前回の出力電圧ＶＯＸ２１を最新のピーク
値ＶＯＸ２ＢＦとしてＲＡＭ３４に格納して、このＯ2
センサ電圧平均化ルーチンを終了する。
２として取り込まれると、ステップＳ２０１でＶＯＸ２
−ＶＯＸ２１が０以上、つまりリッチ側に変化している
ため、ステップＳ２０４に移行してリッチ側変化フラグ
ＸＯＸＣがセットされているか否かを判定する。リッチ
側変化フラグＸＯＸＣはクリアされているため、今回の
出力電圧ＶＯＸ２が前回と反対にリッチ側に変化し、前
回の出力電圧ＶＯＸ２１がピーク値であるとして、ステ
ップＳ２０５でリッチ側変化フラグＸＯＸＣをセットす
る。次いで、ステップＳ２０６に移行して、前回の出力
電圧ＶＯＸ２１と以前ＲＡＭ３４に格納した最新のピー
ク値ＶＯＸ２ＢＦ（つまり、出力電圧ＶＯＸ２が前回リ
ッチ側に振幅したときのピークを示す）とを平均化し
て、出力電圧ＶＯＸ２ＡＶを算出する。そして、ステッ
プＳ２０７で前回の出力電圧ＶＯＸ２１を最新のピーク
値ＶＯＸ２ＢＦとしてＲＡＭ３４に格納して、このＯ2
センサ電圧平均化ルーチンを終了する。
【００５６】また、前記とは逆に、リッチ側に継続して
変化していた出力電圧ＶＯＸ２１がリーン側に反転した
場合には、ステップＳ２０１からステップＳ２０２に移
行して、リッチ側変化フラグＸＯＸＣがセットされてい
ることから、ステップＳ２０８でリッチ側変化フラグＸ
ＯＸＣをクリアし、ステップＳ２０６で平均化した出力
電圧ＶＯＸ２ＡＶを算出する。
変化していた出力電圧ＶＯＸ２１がリーン側に反転した
場合には、ステップＳ２０１からステップＳ２０２に移
行して、リッチ側変化フラグＸＯＸＣがセットされてい
ることから、ステップＳ２０８でリッチ側変化フラグＸ
ＯＸＣをクリアし、ステップＳ２０６で平均化した出力
電圧ＶＯＸ２ＡＶを算出する。
【００５７】そして、以上の平均化処理により、空燃比
λの変動による出力電圧ＶＯＸ２の細かな変動が排除さ
れる。特に、三元触媒１３の浄化率を向上させるべく、
空燃比を短周期・小振幅で積極的に変動させる所謂ディ
ザ制御を導入した場合には（例えば、特開平３−１８５
２４４号公報に記載）、三元触媒１３が劣化して吸着能
力が低下すると、ディザ制御による空燃比λの乱れが三
元触媒１３により完全に吸収されずにＯ2 センサ２７の
出力電圧ＶＯＸ２に重畳することがあるが、このディザ
制御に起因する変動が平均化処理によって排除されるた
め、より正確な目標空燃比λTGの設定処理を実現可能と
なる。
λの変動による出力電圧ＶＯＸ２の細かな変動が排除さ
れる。特に、三元触媒１３の浄化率を向上させるべく、
空燃比を短周期・小振幅で積極的に変動させる所謂ディ
ザ制御を導入した場合には（例えば、特開平３−１８５
２４４号公報に記載）、三元触媒１３が劣化して吸着能
力が低下すると、ディザ制御による空燃比λの乱れが三
元触媒１３により完全に吸収されずにＯ2 センサ２７の
出力電圧ＶＯＸ２に重畳することがあるが、このディザ
制御に起因する変動が平均化処理によって排除されるた
め、より正確な目標空燃比λTGの設定処理を実現可能と
なる。
【００５８】〈飽和スキップ制御処理〉次に、以上のよ
うにして算出した出力電圧ＶＯＸ２ＡＶに基づいて目標
空燃比λTGを設定する飽和スキップ制御処理を説明す
る。
うにして算出した出力電圧ＶＯＸ２ＡＶに基づいて目標
空燃比λTGを設定する飽和スキップ制御処理を説明す
る。
【００５９】図７乃至図９は本発明の一実施例である内
燃機関の空燃比制御装置のＣＰＵが実行する飽和スキッ
プ制御ルーチンを示すフローチャート、図１０は本発明
の一実施例である内燃機関の空燃比制御装置の飽和スキ
ップ制御時におけるＯ2 センサの出力電圧及び目標空燃
比を示すタイムチャート、図１１は本発明の一実施例で
ある内燃機関の空燃比制御装置の空燃比から物質濃度を
算出するためのＲＡＭに格納されたマップを示す説明図
である。
燃機関の空燃比制御装置のＣＰＵが実行する飽和スキッ
プ制御ルーチンを示すフローチャート、図１０は本発明
の一実施例である内燃機関の空燃比制御装置の飽和スキ
ップ制御時におけるＯ2 センサの出力電圧及び目標空燃
比を示すタイムチャート、図１１は本発明の一実施例で
ある内燃機関の空燃比制御装置の空燃比から物質濃度を
算出するためのＲＡＭに格納されたマップを示す説明図
である。
【００６０】図７乃至図９のルーチンは３２msec毎に実
行される。ＣＰＵ３２は図７のステップＳ３０１でＯ2
センサ２７の出力電圧ＶＯＸ２ＡＶが予め設定されたリ
ッチ側許容値ＶRLを越えているか否かを判定し、リッチ
側許容値ＶRL以下のときには、リッチ側には空燃比λが
大きく乱れていないとして、ステップＳ３０２でリッチ
滞在カウンタＣＲをリセットする。更に、ステップＳ３
０３でＯ2 センサ２７の出力電圧ＶＯＸ２ＡＶが予め設
定されたリーン側許容値ＶLLを下回っているか否かを判
定し、リーン側許容値ＶLL以上のときには、リーン側に
も空燃比λが大きく乱れていないとして、ステップＳ３
０４でリーン滞在カウンタＣＬをリセットし、ステップ
Ｓ３０５で目標空燃比λTG←λ=1（λ=1は理論空燃比）
とする。つまり、出力電圧ＶＯＸ２ＡＶが大きく乱れて
いないとき（ＶLL＜ＶＯＸ２ＡＶ＜ＶRL）には、図１０
に示すように、目標空燃比λTGを理論空燃比λ=1に保持
し続ける。
行される。ＣＰＵ３２は図７のステップＳ３０１でＯ2
センサ２７の出力電圧ＶＯＸ２ＡＶが予め設定されたリ
ッチ側許容値ＶRLを越えているか否かを判定し、リッチ
側許容値ＶRL以下のときには、リッチ側には空燃比λが
大きく乱れていないとして、ステップＳ３０２でリッチ
滞在カウンタＣＲをリセットする。更に、ステップＳ３
０３でＯ2 センサ２７の出力電圧ＶＯＸ２ＡＶが予め設
定されたリーン側許容値ＶLLを下回っているか否かを判
定し、リーン側許容値ＶLL以上のときには、リーン側に
も空燃比λが大きく乱れていないとして、ステップＳ３
０４でリーン滞在カウンタＣＬをリセットし、ステップ
Ｓ３０５で目標空燃比λTG←λ=1（λ=1は理論空燃比）
とする。つまり、出力電圧ＶＯＸ２ＡＶが大きく乱れて
いないとき（ＶLL＜ＶＯＸ２ＡＶ＜ＶRL）には、図１０
に示すように、目標空燃比λTGを理論空燃比λ=1に保持
し続ける。
【００６１】また、前記ステップＳ３０１でＯ2 センサ
２７の出力電圧ＶＯＸ２ＡＶがリッチ側許容値ＶRLを越
えているときには、ステップＳ３０６でリッチ滞在カウ
ンタＣＲがリッチ滞在時間ＴARを越えているか否かを判
定する。リッチ滞在時間ＴARは未だ越えていないため、
ステップＳ３０７でリッチ滞在カウンタＣＲをインクリ
メント「＋１」し、ステップＳ３０８で前記ステップＳ
３０５と同じく目標空燃比λTG←λ=1としてステップＳ
３０１に戻る。そして、ステップＳ３０１で出力電圧Ｖ
ＯＸ２ＡＶがリッチ側許容値ＶRLを越え続け、ステップ
Ｓ３０６でリッチ滞在時間ＴARが経過するとステップＳ
３０９に移行する。ここで、本実施例のリッチ側許容値
ＶRL及びリッチ滞在時間ＴARは、三元触媒１３のリッチ
側の飽和状態を判別するために設定された条件であり、
このようにリッチ滞在時間ＴARだけ継続して出力電圧Ｖ
ＯＸ２ＡＶがリッチ側許容値ＶRLを越え続けたときに
は、三元触媒１３がリッチ側に飽和状態となりＣＯやＨ
Ｃを吸着不能であると見做される。この場合、ＣＰＵ３
２はステップＳ３０９でリーン時間ＴFLを次式に従って
算出する。
２７の出力電圧ＶＯＸ２ＡＶがリッチ側許容値ＶRLを越
えているときには、ステップＳ３０６でリッチ滞在カウ
ンタＣＲがリッチ滞在時間ＴARを越えているか否かを判
定する。リッチ滞在時間ＴARは未だ越えていないため、
ステップＳ３０７でリッチ滞在カウンタＣＲをインクリ
メント「＋１」し、ステップＳ３０８で前記ステップＳ
３０５と同じく目標空燃比λTG←λ=1としてステップＳ
３０１に戻る。そして、ステップＳ３０１で出力電圧Ｖ
ＯＸ２ＡＶがリッチ側許容値ＶRLを越え続け、ステップ
Ｓ３０６でリッチ滞在時間ＴARが経過するとステップＳ
３０９に移行する。ここで、本実施例のリッチ側許容値
ＶRL及びリッチ滞在時間ＴARは、三元触媒１３のリッチ
側の飽和状態を判別するために設定された条件であり、
このようにリッチ滞在時間ＴARだけ継続して出力電圧Ｖ
ＯＸ２ＡＶがリッチ側許容値ＶRLを越え続けたときに
は、三元触媒１３がリッチ側に飽和状態となりＣＯやＨ
Ｃを吸着不能であると見做される。この場合、ＣＰＵ３
２はステップＳ３０９でリーン時間ＴFLを次式に従って
算出する。
【００６２】ＴFL＝｜ＯSTmin ／（ＱA ×物質濃度）｜ ここで、図１１に示すように、上式の物質濃度は空燃比
λに応じて定まる排気ガス中の有害成分の含有割合であ
る。周知のように、排気ガス中の成分としては、空燃比
λがリーン側に偏った場合には窒素酸化物ＮＯX と酸素
Ｏ2 が増大し、リッチ側に偏った場合には一酸化炭素Ｃ
Ｏと炭化水素ＨＣが増大するが、このマップでは物質濃
度をＯ2 を基準として定めているため、リーン側ではＯ
2 の過剰分を直接表して物質濃度は正の値として設定さ
れ、リッチ側ではＣＯやＨＣにより要求されるＯ2 の不
足分を表して物質濃度は負の値として設定される。そし
て、このときの物質濃度としては、予め設定されたリー
ン目標値λTGL に対応するＭLが選択され、この物質濃
度ＭL と、機関回転数Ｎe 及び吸気圧ＰＭより算出され
た吸入空気量ＱA との積は、単位時間当たりのＯ2 導入
量を表すことになる。
λに応じて定まる排気ガス中の有害成分の含有割合であ
る。周知のように、排気ガス中の成分としては、空燃比
λがリーン側に偏った場合には窒素酸化物ＮＯX と酸素
Ｏ2 が増大し、リッチ側に偏った場合には一酸化炭素Ｃ
Ｏと炭化水素ＨＣが増大するが、このマップでは物質濃
度をＯ2 を基準として定めているため、リーン側ではＯ
2 の過剰分を直接表して物質濃度は正の値として設定さ
れ、リッチ側ではＣＯやＨＣにより要求されるＯ2 の不
足分を表して物質濃度は負の値として設定される。そし
て、このときの物質濃度としては、予め設定されたリー
ン目標値λTGL に対応するＭLが選択され、この物質濃
度ＭL と、機関回転数Ｎe 及び吸気圧ＰＭより算出され
た吸入空気量ＱA との積は、単位時間当たりのＯ2 導入
量を表すことになる。
【００６３】また、上式の最小吸着量ＯSTmin とは、三
元触媒１３がリッチ側に飽和状態となったときのＣＯや
ＨＣを対象とした最大吸着量を表し（前記したように、
Ｏ2を基準としているため負の値となり、最小値と呼ん
でいる）、三元触媒１３の劣化に伴って次第に低下する
性質を有する。なお、この最小吸着量ＯSTmin は後述す
る吸着量学習処理により適宜算出されて、このステップ
Ｓ３０９では最新の値が適用される。故に、上式に従っ
て算出されたリーン時間ＴFLだけ目標空燃比λTGをリー
ン目標値λTGL に補正すれば、三元触媒１３に吸着され
たＣＯやＨＣはＯ2 と反応して、ほぼ完全に離脱可能な
ことが推測できる（以下、このように空燃比制御により
有害成分が中和されて三元触媒１３から離脱し、その吸
着量が減少する現象をパージと定義する）。
元触媒１３がリッチ側に飽和状態となったときのＣＯや
ＨＣを対象とした最大吸着量を表し（前記したように、
Ｏ2を基準としているため負の値となり、最小値と呼ん
でいる）、三元触媒１３の劣化に伴って次第に低下する
性質を有する。なお、この最小吸着量ＯSTmin は後述す
る吸着量学習処理により適宜算出されて、このステップ
Ｓ３０９では最新の値が適用される。故に、上式に従っ
て算出されたリーン時間ＴFLだけ目標空燃比λTGをリー
ン目標値λTGL に補正すれば、三元触媒１３に吸着され
たＣＯやＨＣはＯ2 と反応して、ほぼ完全に離脱可能な
ことが推測できる（以下、このように空燃比制御により
有害成分が中和されて三元触媒１３から離脱し、その吸
着量が減少する現象をパージと定義する）。
【００６４】前記ステップＳ３０９でリーン時間ＴFLの
算出を完了すると、ステップＳ３１０で実行カウンタＴ
E がリーン時間ＴFLを越えたか否かを判定し、未だ越え
ていないためステップＳ３１１で理論空燃比λ=1に設定
されていた目標空燃比λTGを、前記リーン目標値λTGL
に設定し直す。次いで、ステップＳ３１２で実行カウン
タＴE をインクリメント「＋１」してステップＳ３１０
に戻り、ステップＳ３１０乃至ステップＳ３１２の処理
を繰り返して、このステップＳ３１０で実行カウンタＴ
E がリーン時間ＴFLを越えた、つまりリーン時間ＴFLが
経過したと判定するとステップＳ３１３に移行する。次
いで、ステップＳ３１３で目標空燃比λTGを理論空燃比
λ=1に戻し、ステップＳ３１４でリッチ滞在カウンタＣ
Ｒと実行カウンタＴE をリセットして、ステップＳ３０
１に戻る。
算出を完了すると、ステップＳ３１０で実行カウンタＴ
E がリーン時間ＴFLを越えたか否かを判定し、未だ越え
ていないためステップＳ３１１で理論空燃比λ=1に設定
されていた目標空燃比λTGを、前記リーン目標値λTGL
に設定し直す。次いで、ステップＳ３１２で実行カウン
タＴE をインクリメント「＋１」してステップＳ３１０
に戻り、ステップＳ３１０乃至ステップＳ３１２の処理
を繰り返して、このステップＳ３１０で実行カウンタＴ
E がリーン時間ＴFLを越えた、つまりリーン時間ＴFLが
経過したと判定するとステップＳ３１３に移行する。次
いで、ステップＳ３１３で目標空燃比λTGを理論空燃比
λ=1に戻し、ステップＳ３１４でリッチ滞在カウンタＣ
Ｒと実行カウンタＴE をリセットして、ステップＳ３０
１に戻る。
【００６５】したがって、図１０に示すように、Ｏ2 セ
ンサ２７の出力電圧ＶＯＸ２ＡＶがリッチ側許容値ＶRL
を越えた状態がリッチ滞在時間ＴAR継続すると、目標空
燃比λTGがリーン時間ＴFLだけ継続してリーン目標値λ
TGL に設定されて、三元触媒１３に吸着されたＣＯやＨ
Ｃは排気ガス中のＯ2 の増加によりほぼ完全にパージさ
れ、Ｏ2 センサ２７の出力電圧ＶＯＸ２ＡＶは速やかに
理論空燃比λ=1付近に回復する。
ンサ２７の出力電圧ＶＯＸ２ＡＶがリッチ側許容値ＶRL
を越えた状態がリッチ滞在時間ＴAR継続すると、目標空
燃比λTGがリーン時間ＴFLだけ継続してリーン目標値λ
TGL に設定されて、三元触媒１３に吸着されたＣＯやＨ
Ｃは排気ガス中のＯ2 の増加によりほぼ完全にパージさ
れ、Ｏ2 センサ２７の出力電圧ＶＯＸ２ＡＶは速やかに
理論空燃比λ=1付近に回復する。
【００６６】一方、前記ステップＳ３０３でＯ2 センサ
２７の出力電圧ＶＯＸ２ＡＶがリーン側許容値ＶLLを下
回ったときには、前記したリッチ側に飽和した場合（ス
テップＳ３０１、ステップＳ３０６乃至ステップＳ３１
４）と同様の処理を行なう。即ち、ステップＳ３０３、
ステップＳ３１５乃至ステップＳ３１７と移行してリー
ン滞在カウンタＣＬをインクリメント「＋１」し、その
リーン滞在カウンタＣＬがステップＳ３１５でリーン滞
在時間ＴALを越えるとステップＳ３１８に移行する。前
記したリッチ側許容値ＶRL及びリッチ滞在時間ＴARと同
じく、リーン側許容値ＶLL及びリーン滞在時間ＴALは、
三元触媒１３のリーン側の飽和状態を判別するために設
定された条件であり、このようにリーン滞在時間ＴALだ
け継続して出力電圧ＶＯＸ２ＡＶがリーン側許容値ＶLL
を下回り続けたときには、三元触媒１３がリーン側に飽
和状態となりＮＯX を吸着不能であると見做される。そ
して、ＣＰＵ３２はステップＳ３１８でリッチ時間ＴFR
を次式に従って算出する。 ＴFR＝｜ＯSTmax ／（ＱA ×物質濃度）｜ このときの補正はリッチ目標値λTGR にてリッチ側に行
なわれるため、図１１に基づいてリッチ目標値λTGR か
ら負の値の物質濃度ＭR が選択され、この物質濃度ＭR
と、機関回転数Ｎe 及び吸気圧ＰＭより算出された吸入
空気量ＱA との積は、単位時間当たりのＣＯやＨＣの導
入量を表すことになる。また、上式の最大吸着量ＯSTma
x とは、三元触媒１３がリーン側に飽和状態となったと
きのＯ2を対象とした最大吸着量を表し、前記した最小
吸着量ＯSTmin と同じく三元触媒１３の劣化に伴って次
第に低下する性質を有し、後述する吸着量学習処理によ
り適宜算出される。そして、本実施例では、これらの最
小吸着量ＯSTmin 及び最大吸着量ＯSTmax を飽和吸着量
と総称することにする。
２７の出力電圧ＶＯＸ２ＡＶがリーン側許容値ＶLLを下
回ったときには、前記したリッチ側に飽和した場合（ス
テップＳ３０１、ステップＳ３０６乃至ステップＳ３１
４）と同様の処理を行なう。即ち、ステップＳ３０３、
ステップＳ３１５乃至ステップＳ３１７と移行してリー
ン滞在カウンタＣＬをインクリメント「＋１」し、その
リーン滞在カウンタＣＬがステップＳ３１５でリーン滞
在時間ＴALを越えるとステップＳ３１８に移行する。前
記したリッチ側許容値ＶRL及びリッチ滞在時間ＴARと同
じく、リーン側許容値ＶLL及びリーン滞在時間ＴALは、
三元触媒１３のリーン側の飽和状態を判別するために設
定された条件であり、このようにリーン滞在時間ＴALだ
け継続して出力電圧ＶＯＸ２ＡＶがリーン側許容値ＶLL
を下回り続けたときには、三元触媒１３がリーン側に飽
和状態となりＮＯX を吸着不能であると見做される。そ
して、ＣＰＵ３２はステップＳ３１８でリッチ時間ＴFR
を次式に従って算出する。 ＴFR＝｜ＯSTmax ／（ＱA ×物質濃度）｜ このときの補正はリッチ目標値λTGR にてリッチ側に行
なわれるため、図１１に基づいてリッチ目標値λTGR か
ら負の値の物質濃度ＭR が選択され、この物質濃度ＭR
と、機関回転数Ｎe 及び吸気圧ＰＭより算出された吸入
空気量ＱA との積は、単位時間当たりのＣＯやＨＣの導
入量を表すことになる。また、上式の最大吸着量ＯSTma
x とは、三元触媒１３がリーン側に飽和状態となったと
きのＯ2を対象とした最大吸着量を表し、前記した最小
吸着量ＯSTmin と同じく三元触媒１３の劣化に伴って次
第に低下する性質を有し、後述する吸着量学習処理によ
り適宜算出される。そして、本実施例では、これらの最
小吸着量ＯSTmin 及び最大吸着量ＯSTmax を飽和吸着量
と総称することにする。
【００６７】次いで、ステップＳ３１９乃至ステップＳ
３２１の処理を繰り返して目標空燃比λTGを前記リッチ
目標値λTGR に設定し直し、ステップＳ３１９でリッチ
時間ＴFRが経過すると、ステップＳ３２２で目標空燃比
λTGを理論空燃比λ=1に戻す。したがって、Ｏ2 センサ
２７の出力電圧ＶＯＸ２ＡＶがリーン側許容値ＶLLを下
回った状態がリーン滞在時間ＴAL継続すると、目標空燃
比λTGがリッチ時間ＴFRだけ継続してリッチ目標値λTG
R に設定されて、三元触媒１３に吸着されたＯ2 は排気
ガス中のＣＯやＨＣの増加によりほぼ完全にパージされ
て、Ｏ2 センサ２７の出力電圧ＶＯＸ２ＡＶは速やかに
理論空燃比λ=1付近に回復する。
３２１の処理を繰り返して目標空燃比λTGを前記リッチ
目標値λTGR に設定し直し、ステップＳ３１９でリッチ
時間ＴFRが経過すると、ステップＳ３２２で目標空燃比
λTGを理論空燃比λ=1に戻す。したがって、Ｏ2 センサ
２７の出力電圧ＶＯＸ２ＡＶがリーン側許容値ＶLLを下
回った状態がリーン滞在時間ＴAL継続すると、目標空燃
比λTGがリッチ時間ＴFRだけ継続してリッチ目標値λTG
R に設定されて、三元触媒１３に吸着されたＯ2 は排気
ガス中のＣＯやＨＣの増加によりほぼ完全にパージされ
て、Ｏ2 センサ２７の出力電圧ＶＯＸ２ＡＶは速やかに
理論空燃比λ=1付近に回復する。
【００６８】即ち、この飽和スキップ制御処理では、Ｏ
2 センサ２７の出力電圧ＶＯＸ２ＡＶに基づいて三元触
媒１３が飽和状態に至ったと推測されるときには、その
時点の三元触媒１３の飽和吸着量に基づき、三元触媒１
３に吸着しているほぼ全ての有害成分を一度にパージし
て、その吸着能力を回復させるように目標空燃比λTGの
設定がなされる。
2 センサ２７の出力電圧ＶＯＸ２ＡＶに基づいて三元触
媒１３が飽和状態に至ったと推測されるときには、その
時点の三元触媒１３の飽和吸着量に基づき、三元触媒１
３に吸着しているほぼ全ての有害成分を一度にパージし
て、その吸着能力を回復させるように目標空燃比λTGの
設定がなされる。
【００６９】《吸着量学習処理》次いで、前記飽和スキ
ップ制御ルーチンのステップＳ３０９及びステップＳ３
１８で用いられる三元触媒１３の最小吸着量ＯSTmin と
最大吸着量ＯSTmax を算出する吸着量学習処理を説明す
る。
ップ制御ルーチンのステップＳ３０９及びステップＳ３
１８で用いられる三元触媒１３の最小吸着量ＯSTmin と
最大吸着量ＯSTmax を算出する吸着量学習処理を説明す
る。
【００７０】図１２は本発明の一実施例である内燃機関
の空燃比制御装置のＣＰＵが実行する学習開始判定ルー
チンを示すフローチャート、図１３は本発明の一実施例
である内燃機関の空燃比制御装置のＣＰＵが実行するＡ
／Ｆ変動制御ルーチンを示すフローチャート、図１４は
本発明の一実施例である内燃機関の空燃比制御装置のＣ
ＰＵが実行する飽和判定ルーチンを示すフローチャー
ト、図１５は本発明の一実施例である内燃機関の空燃比
制御装置のＣＰＵが実行する吸着量算出ルーチンを示す
フローチャート、図１６は本発明の一実施例である内燃
機関の空燃比制御装置の吸着量学習時におけるＯ2 セン
サの出力電圧及び目標空燃比を示すタイムチャートであ
る。
の空燃比制御装置のＣＰＵが実行する学習開始判定ルー
チンを示すフローチャート、図１３は本発明の一実施例
である内燃機関の空燃比制御装置のＣＰＵが実行するＡ
／Ｆ変動制御ルーチンを示すフローチャート、図１４は
本発明の一実施例である内燃機関の空燃比制御装置のＣ
ＰＵが実行する飽和判定ルーチンを示すフローチャー
ト、図１５は本発明の一実施例である内燃機関の空燃比
制御装置のＣＰＵが実行する吸着量算出ルーチンを示す
フローチャート、図１６は本発明の一実施例である内燃
機関の空燃比制御装置の吸着量学習時におけるＯ2 セン
サの出力電圧及び目標空燃比を示すタイムチャートであ
る。
【００７１】ＣＰＵ３２は図示しない車輌の速度センサ
から検出信号を所定間隔で入力しており、その検出値に
基づいて車輌が２０００ｋｍ走行する毎に、図１２乃至
図１５に示す各ルーチンを実行する。
から検出信号を所定間隔で入力しており、その検出値に
基づいて車輌が２０００ｋｍ走行する毎に、図１２乃至
図１５に示す各ルーチンを実行する。
【００７２】まず、ＣＰＵ３２は図１２に示す学習開始
判定ルーチンのステップＳ４０１でＯ2 センサ２７の出
力電圧ＶＯＸ２が予め設定されたリッチ側許容値ＶRLと
リーン側許容値ＶLL（ＶRL＞λ=1＞ＶLL）との範囲内に
収束しているか否かを判定する。なお、このときのＯ2
センサ２７の出力電圧ＶＯＸ２としては、前記Ｏ2 セン
サ電圧平均化ルーチンて算出された平均化した出力電圧
ＶＯＸ２ＡＶを用いてもよい。出力電圧ＶＯＸ２が収束
していないときには空燃比λが乱れており、吸着量の学
習処理を実行するには適さないとして、ステップＳ４０
２で待機時間カウンタＴINをリセットし、ステップＳ４
０３で学習実行フラグＸＯＳＴＧをクリアする。また、
Ｏ2 センサ２７の出力電圧ＶＯＸ２がリッチ側許容値Ｖ
RLとリーン側許容値ＶLLとの範囲内に収束しているとき
には、ステップＳ４０４で待機時間カウンタＴINをイン
クリメント「＋１」し、ステップＳ４０５で待機時間カ
ウンタＴIN＞ＴINL 、つまり予め設定された待機時間Ｔ
INL が経過したか否かを判定する。
判定ルーチンのステップＳ４０１でＯ2 センサ２７の出
力電圧ＶＯＸ２が予め設定されたリッチ側許容値ＶRLと
リーン側許容値ＶLL（ＶRL＞λ=1＞ＶLL）との範囲内に
収束しているか否かを判定する。なお、このときのＯ2
センサ２７の出力電圧ＶＯＸ２としては、前記Ｏ2 セン
サ電圧平均化ルーチンて算出された平均化した出力電圧
ＶＯＸ２ＡＶを用いてもよい。出力電圧ＶＯＸ２が収束
していないときには空燃比λが乱れており、吸着量の学
習処理を実行するには適さないとして、ステップＳ４０
２で待機時間カウンタＴINをリセットし、ステップＳ４
０３で学習実行フラグＸＯＳＴＧをクリアする。また、
Ｏ2 センサ２７の出力電圧ＶＯＸ２がリッチ側許容値Ｖ
RLとリーン側許容値ＶLLとの範囲内に収束しているとき
には、ステップＳ４０４で待機時間カウンタＴINをイン
クリメント「＋１」し、ステップＳ４０５で待機時間カ
ウンタＴIN＞ＴINL 、つまり予め設定された待機時間Ｔ
INL が経過したか否かを判定する。
【００７３】ステップＳ４０５で待機時間ＴINL が経過
すると、ステップＳ４０６で内燃機関１が定常運転状態
であるか否かを判定する。なお、この判定は前記回転数
センサ２５にて検出された機関回転数Ｎe や吸気圧セン
サ２２にて検出された吸気圧ＰＭ等に基づいて行なわ
れ、これらの検出値がほぼ一定のときに定常運転の判定
がなされる。ステップＳ４０６で内燃機関１が定常運転
状態になると、ステップＳ４０７で学習実行フラグＸＯ
ＳＴＧがクリアされてから予め設定された学習インター
バル時間Ｔが経過したか否かを判定し、このインターバ
ル時間Ｔが経過すると、ステップＳ４０８で学習実行フ
ラグＸＯＳＴＧをセットして、この学習開始判定ルーチ
ンを終了する。また、ステップＳ４０５乃至ステップＳ
４０７の各処理で肯定判断される以前に、ステップＳ４
０１でＯ2 センサ２７の出力電圧ＶＯＸ２がリッチ側許
容値ＶRLとリーン側許容値ＶLLとの範囲から外れたとき
には、ステップＳ４０２で待機時間カウンタＴINがリセ
ットされ、再びステップＳ４０１から処理が繰り返され
る。
すると、ステップＳ４０６で内燃機関１が定常運転状態
であるか否かを判定する。なお、この判定は前記回転数
センサ２５にて検出された機関回転数Ｎe や吸気圧セン
サ２２にて検出された吸気圧ＰＭ等に基づいて行なわ
れ、これらの検出値がほぼ一定のときに定常運転の判定
がなされる。ステップＳ４０６で内燃機関１が定常運転
状態になると、ステップＳ４０７で学習実行フラグＸＯ
ＳＴＧがクリアされてから予め設定された学習インター
バル時間Ｔが経過したか否かを判定し、このインターバ
ル時間Ｔが経過すると、ステップＳ４０８で学習実行フ
ラグＸＯＳＴＧをセットして、この学習開始判定ルーチ
ンを終了する。また、ステップＳ４０５乃至ステップＳ
４０７の各処理で肯定判断される以前に、ステップＳ４
０１でＯ2 センサ２７の出力電圧ＶＯＸ２がリッチ側許
容値ＶRLとリーン側許容値ＶLLとの範囲から外れたとき
には、ステップＳ４０２で待機時間カウンタＴINがリセ
ットされ、再びステップＳ４０１から処理が繰り返され
る。
【００７４】また、ＣＰＵ３２は前記学習開始判定ルー
チンのステップＳ４０８で学習実行フラグＸＯＳＴＧが
セットされると、図１３に示すＡ／Ｆ変動制御ルーチン
のステップＳ５０１からステップＳ５０２に移行して補
正実行カウンタＴC が予め設定されたリッチ補正時間Ｔ
R を越えたか否か、つまり、リッチ補正時間ＴR が経過
したか否かを判定する。リッチ補正時間ＴR が経過して
いないときには、ステップＳ５０３で目標空燃比λTGを
予め設定されたリッチ目標空燃比λRTとし、ステップＳ
５０４で補正実行カウンタＴC をインクリメント「＋
１」してステップＳ５０１に戻る。したがって、図１６
に示すように、ステップＳ５０２でリッチ補正時間ＴR
が経過するまで、目標空燃比λTGが理論空燃比λ=1より
リッチ側のリッチ目標空燃比λRTに保持される。その結
果、排気ガス中にはＣＯやＨＣが増加して三元触媒１３
に吸着され、Ｏ2 センサ２７は三元触媒１３の吸着量に
応じたリッチ側の出力電圧ＶＯＸ２を示す。
チンのステップＳ４０８で学習実行フラグＸＯＳＴＧが
セットされると、図１３に示すＡ／Ｆ変動制御ルーチン
のステップＳ５０１からステップＳ５０２に移行して補
正実行カウンタＴC が予め設定されたリッチ補正時間Ｔ
R を越えたか否か、つまり、リッチ補正時間ＴR が経過
したか否かを判定する。リッチ補正時間ＴR が経過して
いないときには、ステップＳ５０３で目標空燃比λTGを
予め設定されたリッチ目標空燃比λRTとし、ステップＳ
５０４で補正実行カウンタＴC をインクリメント「＋
１」してステップＳ５０１に戻る。したがって、図１６
に示すように、ステップＳ５０２でリッチ補正時間ＴR
が経過するまで、目標空燃比λTGが理論空燃比λ=1より
リッチ側のリッチ目標空燃比λRTに保持される。その結
果、排気ガス中にはＣＯやＨＣが増加して三元触媒１３
に吸着され、Ｏ2 センサ２７は三元触媒１３の吸着量に
応じたリッチ側の出力電圧ＶＯＸ２を示す。
【００７５】そして、ステップＳ５０２でリッチ補正時
間ＴR が経過すると、ステップＳ５０５で補正実行カウ
ンタＴC が、前記リッチ補正時間ＴR に予め設定された
リーン補正時間ＴL を加算した値を越えたか否か、つま
り、リッチ補正時間ＴR の経過後に更にリーン補正時間
ＴL が経過したか否かを判定する。リーン補正時間ＴL
が経過していないときには、ステップＳ５０６で目標空
燃比λTGを予め設定されたリーン目標空燃比λLTとし、
ステップＳ５０４で補正実行カウンタＴC をインクリメ
ント「＋１」してステップＳ５０１に戻る。したがっ
て、図１６に示すように、ステップＳ５０５でリーン補
正時間ＴL が経過するまで、目標空燃比λTGが理論空燃
比λ=1よりリーン側のリーン目標空燃比λLTに保持され
る。本実施例では、リッチ目標空燃比λRTとリーン目標
空燃比λLT、及びリッチ補正時間ＴR とリーン補正時間
ＴL がそれぞれ等しい値として設定され、その結果、こ
のときには排気ガス中のＯ2 が増加して前記したリッチ
側の補正により三元触媒１３に吸着されたＣＯやＨＣを
ほぼ完全にパージし、Ｏ2 センサ２７の出力電圧ＶＯＸ
２は理論空燃比λ=1付近に速やかに回復する。そして、
リーン補正時間ＴL が経過すると、ステップＳ５０７で
学習実行フラグＸＯＳＴＧをクリアして、このＡ／Ｆ変
動制御ルーチンを終了する。
間ＴR が経過すると、ステップＳ５０５で補正実行カウ
ンタＴC が、前記リッチ補正時間ＴR に予め設定された
リーン補正時間ＴL を加算した値を越えたか否か、つま
り、リッチ補正時間ＴR の経過後に更にリーン補正時間
ＴL が経過したか否かを判定する。リーン補正時間ＴL
が経過していないときには、ステップＳ５０６で目標空
燃比λTGを予め設定されたリーン目標空燃比λLTとし、
ステップＳ５０４で補正実行カウンタＴC をインクリメ
ント「＋１」してステップＳ５０１に戻る。したがっ
て、図１６に示すように、ステップＳ５０５でリーン補
正時間ＴL が経過するまで、目標空燃比λTGが理論空燃
比λ=1よりリーン側のリーン目標空燃比λLTに保持され
る。本実施例では、リッチ目標空燃比λRTとリーン目標
空燃比λLT、及びリッチ補正時間ＴR とリーン補正時間
ＴL がそれぞれ等しい値として設定され、その結果、こ
のときには排気ガス中のＯ2 が増加して前記したリッチ
側の補正により三元触媒１３に吸着されたＣＯやＨＣを
ほぼ完全にパージし、Ｏ2 センサ２７の出力電圧ＶＯＸ
２は理論空燃比λ=1付近に速やかに回復する。そして、
リーン補正時間ＴL が経過すると、ステップＳ５０７で
学習実行フラグＸＯＳＴＧをクリアして、このＡ／Ｆ変
動制御ルーチンを終了する。
【００７６】一方、ＣＰＵ３２は前記学習開始判定ルー
チンのステップＳ４０８で学習実行フラグＸＯＳＴＧが
セットされると、図１４に示す飽和判定ルーチンのステ
ップＳ６０１からステップＳ６０２に移行して、前記し
たＡ／Ｆ変動制御ルーチンのステップＳ５０３の目標空
燃比λTGのリッチ側への補正により、Ｏ2 センサ２７の
出力電圧ＶＯＸ２が予め設定された飽和判定レベルＶSL
（ＶSL＞ＶRL）を越えたか否かを判定し、飽和判定レベ
ルＶSLを越えていないときには何ら処理を行なわず、飽
和判定レベルＶSLを越えたときにはステップＳ６０３で
飽和判定フラグＸＯＳＴＯＶをセットして、この飽和判
定ルーチンを終了する。ここで、飽和判定レベルＶSL
は、三元触媒１３が飽和状態となったとき、換言すれ
ば、ＣＯやＨＣの吸着量が吸着限界を越えて三元触媒１
３から排出され始めるときに、Ｏ2 センサ２７が出力す
る出力電圧ＶＯＸ２として設定されたものである。
チンのステップＳ４０８で学習実行フラグＸＯＳＴＧが
セットされると、図１４に示す飽和判定ルーチンのステ
ップＳ６０１からステップＳ６０２に移行して、前記し
たＡ／Ｆ変動制御ルーチンのステップＳ５０３の目標空
燃比λTGのリッチ側への補正により、Ｏ2 センサ２７の
出力電圧ＶＯＸ２が予め設定された飽和判定レベルＶSL
（ＶSL＞ＶRL）を越えたか否かを判定し、飽和判定レベ
ルＶSLを越えていないときには何ら処理を行なわず、飽
和判定レベルＶSLを越えたときにはステップＳ６０３で
飽和判定フラグＸＯＳＴＯＶをセットして、この飽和判
定ルーチンを終了する。ここで、飽和判定レベルＶSL
は、三元触媒１３が飽和状態となったとき、換言すれ
ば、ＣＯやＨＣの吸着量が吸着限界を越えて三元触媒１
３から排出され始めるときに、Ｏ2 センサ２７が出力す
る出力電圧ＶＯＸ２として設定されたものである。
【００７７】ＣＰＵ３２は前記Ａ／Ｆ変動制御ルーチン
のステップＳ５０７で学習実行フラグＸＯＳＴＧがクリ
アされると、このＡ／Ｆ変動制御ルーチンが１サイクル
分完了したとして、図１５に示す飽和吸着量算出ルーチ
ンのステップＳ７０１からステップＳ７０２に移行し、
飽和判定フラグＸＯＳＴＯＶがセットされているか否か
を判定する。飽和判定フラグＸＯＳＴＯＶがセットされ
ていないときには、前回のＡ／Ｆ変動制御ルーチンの実
行によって三元触媒１３は吸着限界を越えなかったとし
て、ステップＳ７０３でリッチ補正時間ＴR 及びリーン
補正時間ＴL に予め設定された加算時間Ｔa を加算す
る。
のステップＳ５０７で学習実行フラグＸＯＳＴＧがクリ
アされると、このＡ／Ｆ変動制御ルーチンが１サイクル
分完了したとして、図１５に示す飽和吸着量算出ルーチ
ンのステップＳ７０１からステップＳ７０２に移行し、
飽和判定フラグＸＯＳＴＯＶがセットされているか否か
を判定する。飽和判定フラグＸＯＳＴＯＶがセットされ
ていないときには、前回のＡ／Ｆ変動制御ルーチンの実
行によって三元触媒１３は吸着限界を越えなかったとし
て、ステップＳ７０３でリッチ補正時間ＴR 及びリーン
補正時間ＴL に予め設定された加算時間Ｔa を加算す
る。
【００７８】そして、前記Ａ／Ｆ変動制御ルーチンのス
テップＳ５０７で学習実行フラグＸＯＳＴＧがクリアさ
れてから学習インターバル時間Ｔが経過すると、ＣＰＵ
３２は前記学習開始判定ルーチンのステップＳ４０７か
らステップＳ４０８に移行して学習実行フラグＸＯＳＴ
Ｇをセットし、再び前記と同様に、Ａ／Ｆ変動制御ルー
チンで目標空燃比λTGを変動させる。このときのリッチ
補正時間ＴR は加算時間Ｔa にて延長化されているた
め、前回より三元触媒１３の吸着量が増加することにな
る。なお、リッチ補正時間ＴR に応じてリーン補正時間
ＴL も延長化されているため、変動処理後の目標空燃比
λTGは速やかに理論空燃比λ=1に回復する。そして、飽
和判定ルーチンのステップＳ７０２でＯ2 センサの出力
電圧ＶＯＸ２が未だ飽和判定レベルＶSLを越えていない
ときには、飽和吸着量算出ルーチンのステップＳ７０３
でリッチ補正時間ＴR 及びリーン補正時間ＴL を更に延
長化し、また、出力電圧ＶＯＸ２が飽和判定レベルＶSL
を越えたときには、飽和判定ルーチンのステップＳ６０
３で飽和判定フラグＸＯＳＴＯＶをセットする。
テップＳ５０７で学習実行フラグＸＯＳＴＧがクリアさ
れてから学習インターバル時間Ｔが経過すると、ＣＰＵ
３２は前記学習開始判定ルーチンのステップＳ４０７か
らステップＳ４０８に移行して学習実行フラグＸＯＳＴ
Ｇをセットし、再び前記と同様に、Ａ／Ｆ変動制御ルー
チンで目標空燃比λTGを変動させる。このときのリッチ
補正時間ＴR は加算時間Ｔa にて延長化されているた
め、前回より三元触媒１３の吸着量が増加することにな
る。なお、リッチ補正時間ＴR に応じてリーン補正時間
ＴL も延長化されているため、変動処理後の目標空燃比
λTGは速やかに理論空燃比λ=1に回復する。そして、飽
和判定ルーチンのステップＳ７０２でＯ2 センサの出力
電圧ＶＯＸ２が未だ飽和判定レベルＶSLを越えていない
ときには、飽和吸着量算出ルーチンのステップＳ７０３
でリッチ補正時間ＴR 及びリーン補正時間ＴL を更に延
長化し、また、出力電圧ＶＯＸ２が飽和判定レベルＶSL
を越えたときには、飽和判定ルーチンのステップＳ６０
３で飽和判定フラグＸＯＳＴＯＶをセットする。
【００７９】飽和判定フラグＸＯＳＴＯＶのセットによ
り、ＣＰＵ３２は飽和吸着量算出ルーチンのステップＳ
７０２からステップＳ７０４に移行し、次式に従って現
時点の三元触媒１３のＣＯやＨＣの吸着量である最小吸
着量ＯSTmin を算出する。
り、ＣＰＵ３２は飽和吸着量算出ルーチンのステップＳ
７０２からステップＳ７０４に移行し、次式に従って現
時点の三元触媒１３のＣＯやＨＣの吸着量である最小吸
着量ＯSTmin を算出する。
【００８０】ＯSTmin ＝物質濃度×ＱA ×ＴR ここで、物質濃度としては、前記した図１１に示すマッ
プに基づいて、リッチ目標空燃比λRTに対応する値を算
出して用いる。したがって、物質濃度は負の値となり、
それに伴い最小吸着量ＯSTmin も負の値となる。
プに基づいて、リッチ目標空燃比λRTに対応する値を算
出して用いる。したがって、物質濃度は負の値となり、
それに伴い最小吸着量ＯSTmin も負の値となる。
【００８１】更に、ステップＳ７０５で最小吸着量ＯST
min の絶対値を最大吸着量ＯSTmaxとして設定し、この
飽和吸着量算出ルーチンを終了する。
min の絶対値を最大吸着量ＯSTmaxとして設定し、この
飽和吸着量算出ルーチンを終了する。
【００８２】このようにして吸着量学習処理で算出され
た最小吸着量ＯSTmin 及び最大吸着量ＯSTmax が、飽和
スキップ制御ルーチンのステップＳ３０９及びステップ
Ｓ３１８で用いられる。
た最小吸着量ＯSTmin 及び最大吸着量ＯSTmax が、飽和
スキップ制御ルーチンのステップＳ３０９及びステップ
Ｓ３１８で用いられる。
【００８３】そして、以上の説明から明らかなように、
本実施例の空燃比制御装置が実行する吸着量学習処理で
は、飽和吸着量として数量的な情報である最小吸着量Ｏ
STmin 及び最大吸着量ＯSTmax が得られ、これらの値を
数量的に算出可能である故に、前記した飽和スキップ制
御処理でリーン時間ＴFL及びリッチ時間ＴFRを算出して
三元触媒１３のパージ処理を実行することが可能とな
る。換言すれば、飽和吸着量として数量的な情報を得ら
れると空燃比制御への応用範囲は拡大するが、この飽和
スキップ制御処理は拡大した応用範囲の一例であると言
うことができる。また、目標空燃比λTGをリッチ側に設
定して三元触媒１３を実際に飽和状態に至らせて飽和吸
着量を算出するため、その三元触媒１３の劣化状態を直
接的に検出していることになり、極めて信頼性の高い検
出結果が得られる。
本実施例の空燃比制御装置が実行する吸着量学習処理で
は、飽和吸着量として数量的な情報である最小吸着量Ｏ
STmin 及び最大吸着量ＯSTmax が得られ、これらの値を
数量的に算出可能である故に、前記した飽和スキップ制
御処理でリーン時間ＴFL及びリッチ時間ＴFRを算出して
三元触媒１３のパージ処理を実行することが可能とな
る。換言すれば、飽和吸着量として数量的な情報を得ら
れると空燃比制御への応用範囲は拡大するが、この飽和
スキップ制御処理は拡大した応用範囲の一例であると言
うことができる。また、目標空燃比λTGをリッチ側に設
定して三元触媒１３を実際に飽和状態に至らせて飽和吸
着量を算出するため、その三元触媒１３の劣化状態を直
接的に検出していることになり、極めて信頼性の高い検
出結果が得られる。
【００８４】更に、図１３のＡ／Ｆ変動制御ルーチンで
は、三元触媒１３を飽和状態にすべく目標空燃比λTGを
リッチ側に変動させた直後にリーン側に変動させている
ため、リッチ側の変動処理により三元触媒１３に吸着さ
れたＣＯやＨＣはリーン側の変動処理によってパージさ
れ、Ｏ2 センサ２７の出力電圧ＶＯＸ２が理論空燃比λ
=1付近に速やかに回復する。したがって、学習インター
バル時間Ｔを短縮化して、Ａ／Ｆ変動制御ルーチンを短
い間隔で実行することができ、僅かな所要時間でこの吸
着量学習処理を完了可能となる。
は、三元触媒１３を飽和状態にすべく目標空燃比λTGを
リッチ側に変動させた直後にリーン側に変動させている
ため、リッチ側の変動処理により三元触媒１３に吸着さ
れたＣＯやＨＣはリーン側の変動処理によってパージさ
れ、Ｏ2 センサ２７の出力電圧ＶＯＸ２が理論空燃比λ
=1付近に速やかに回復する。したがって、学習インター
バル時間Ｔを短縮化して、Ａ／Ｆ変動制御ルーチンを短
い間隔で実行することができ、僅かな所要時間でこの吸
着量学習処理を完了可能となる。
【００８５】そして、本実施例では、内燃機関Ｍ１とし
て内燃機関１が、燃料噴射弁Ｍ２として燃料噴射弁７
が、空燃比変動制御手段Ｍ３としてステップＳ１０４、
ステップＳ１０５、ステップＳ５０２及びステップＳ５
０３の処理を実行するときのＣＰＵ３２が機能し、触媒
Ｍ４として三元触媒１３が、下流側空燃比検出手段Ｍ５
としてＯ２センサ２７が、変動増大手段Ｍ６としてステ
ップＳ６０２及びステップＳ７０３の処理を実行すると
きのＣＰＵ３２が、飽和吸着量算出手段Ｍ７としてステ
ップＳ７０４及びステップＳ７０５の処理を実行すると
きのＣＰＵ３２が、上流側空燃比検出手段Ｍ８としてＡ
／Ｆセンサ２６がそれぞれ機能する。
て内燃機関１が、燃料噴射弁Ｍ２として燃料噴射弁７
が、空燃比変動制御手段Ｍ３としてステップＳ１０４、
ステップＳ１０５、ステップＳ５０２及びステップＳ５
０３の処理を実行するときのＣＰＵ３２が機能し、触媒
Ｍ４として三元触媒１３が、下流側空燃比検出手段Ｍ５
としてＯ２センサ２７が、変動増大手段Ｍ６としてステ
ップＳ６０２及びステップＳ７０３の処理を実行すると
きのＣＰＵ３２が、飽和吸着量算出手段Ｍ７としてステ
ップＳ７０４及びステップＳ７０５の処理を実行すると
きのＣＰＵ３２が、上流側空燃比検出手段Ｍ８としてＡ
／Ｆセンサ２６がそれぞれ機能する。
【００８６】このように上記実施例の三元触媒１３の飽
和吸着量検出装置は、内燃機関１の排気経路の三元触媒
１３の下流側に設けられ、三元触媒１３を通過した排気
ガスの空燃比λを検出するＯ2 センサ２７と、前記内燃
機関１の燃料噴射弁７の噴射量を制御するとともに（ス
テップＳ１０４及びステップＳ１０５）、目標空燃比λ
TGをリッチ目標空燃比λRTにリッチ補正時間ＴR だけ継
続してリッチ側に設定し（ステップＳ５０２及びステッ
プＳ５０３）、目標空燃比λTGをリッチ側に設定したに
も拘わらず、Ｏ2 センサ２７にて検出された空燃比λが
飽和判定レベルＶSLを越えなかったときに、前記リッチ
補正時間ＴR に加算時間Ｔa を加算し（ステップＳ６０
２及びステップＳ７０３）、一方、Ｏ2 センサ２７にて
検出された空燃比λが変動したときに、前記リッチ目標
空燃比λRT及びリッチ補正時間ＴR 等に基づいて前記三
元触媒１３の飽和吸着量を算出する（ステップＳ７０４
及びステップＳ７０５）ＣＰＵ３２とを具備している。
この構成は請求項１の発明の実施例に相当するものであ
る。
和吸着量検出装置は、内燃機関１の排気経路の三元触媒
１３の下流側に設けられ、三元触媒１３を通過した排気
ガスの空燃比λを検出するＯ2 センサ２７と、前記内燃
機関１の燃料噴射弁７の噴射量を制御するとともに（ス
テップＳ１０４及びステップＳ１０５）、目標空燃比λ
TGをリッチ目標空燃比λRTにリッチ補正時間ＴR だけ継
続してリッチ側に設定し（ステップＳ５０２及びステッ
プＳ５０３）、目標空燃比λTGをリッチ側に設定したに
も拘わらず、Ｏ2 センサ２７にて検出された空燃比λが
飽和判定レベルＶSLを越えなかったときに、前記リッチ
補正時間ＴR に加算時間Ｔa を加算し（ステップＳ６０
２及びステップＳ７０３）、一方、Ｏ2 センサ２７にて
検出された空燃比λが変動したときに、前記リッチ目標
空燃比λRT及びリッチ補正時間ＴR 等に基づいて前記三
元触媒１３の飽和吸着量を算出する（ステップＳ７０４
及びステップＳ７０５）ＣＰＵ３２とを具備している。
この構成は請求項１の発明の実施例に相当するものであ
る。
【００８７】したがって、飽和吸着量として数量的な情
報である最小吸着量ＯSTmin 及び最大吸着量ＯSTmax が
得られるため、空燃比制御への応用範囲を大幅に拡大す
ることができ、かつ、三元触媒１３を実際に飽和状態に
至らせて飽和吸着量を算出するため、極めて信頼性の高
い検出結果を得ることができる。
報である最小吸着量ＯSTmin 及び最大吸着量ＯSTmax が
得られるため、空燃比制御への応用範囲を大幅に拡大す
ることができ、かつ、三元触媒１３を実際に飽和状態に
至らせて飽和吸着量を算出するため、極めて信頼性の高
い検出結果を得ることができる。
【００８８】また、上記実施例の三元触媒１３の飽和吸
着量検出装置は、目標空燃比λTGのリッチ側への変動処
理の直後に、目標空燃比λTGをリーン目標空燃比λLTに
リーン補正時間ＴL だけ継続してリーン側に設定する
（ステップＳ５０５及びステップＳ５０６）ＣＰＵ３２
を具備している。この構成は請求項２の発明の実施例に
相当するものである。
着量検出装置は、目標空燃比λTGのリッチ側への変動処
理の直後に、目標空燃比λTGをリーン目標空燃比λLTに
リーン補正時間ＴL だけ継続してリーン側に設定する
（ステップＳ５０５及びステップＳ５０６）ＣＰＵ３２
を具備している。この構成は請求項２の発明の実施例に
相当するものである。
【００８９】したがって、リッチ側の変動処理により三
元触媒１３に吸着されたＣＯやＨＣはリーン側の変動処
理によってパージされ、Ｏ2 センサ２７の出力電圧ＶＯ
Ｘ２が理論空燃比λ=1付近に速やかに回復する。故に、
Ａ／Ｆ変動制御ルーチンを短い間隔で実行して、僅かな
所要時間でこの吸着量学習処理を完了でき、他の空燃比
制御の処理を滞らせるのを未然に防止することができ
る。
元触媒１３に吸着されたＣＯやＨＣはリーン側の変動処
理によってパージされ、Ｏ2 センサ２７の出力電圧ＶＯ
Ｘ２が理論空燃比λ=1付近に速やかに回復する。故に、
Ａ／Ｆ変動制御ルーチンを短い間隔で実行して、僅かな
所要時間でこの吸着量学習処理を完了でき、他の空燃比
制御の処理を滞らせるのを未然に防止することができ
る。
【００９０】ところで、上記実施例では、反転スキップ
制御処理やパージ制御処理で算出した目標空燃比λTGを
そのまま空燃比補正係数ＦＡＦの設定に用いたが、例え
ば、特開平３−１８５２４４号公報に記載された空燃比
制御装置のように、算出した値を中心として目標空燃比
λTGを周期的に変動させる所謂ディザ制御を実行しても
よい。
制御処理やパージ制御処理で算出した目標空燃比λTGを
そのまま空燃比補正係数ＦＡＦの設定に用いたが、例え
ば、特開平３−１８５２４４号公報に記載された空燃比
制御装置のように、算出した値を中心として目標空燃比
λTGを周期的に変動させる所謂ディザ制御を実行しても
よい。
【００９１】また、上記実施例では、まず、目標空燃比
λTGをリッチ側に変動させることで、三元触媒１３をリ
ッチ側に飽和状態に至らせてステップＳ７０４で最小吸
着量ＯSTmin を求め、その最小吸着量ＯSTmin の絶対値
をステップＳ７０５で最大吸着量ＯSTmax としたが、逆
に、目標空燃比λTGをリーン側に変動させることで最大
吸着量ＯSTmax を求め、その最大吸着量ＯSTmax の絶対
値を最小吸着量ＯSTmin としてもよい。或いは、目標空
燃比λTGをリッチ側とリーン側に順次変動させること
で、三元触媒１３を両方向に飽和状態として最小吸着量
ＯSTmin と最大吸着量ＯSTmax とをそれぞれ直接求めて
もよい。
λTGをリッチ側に変動させることで、三元触媒１３をリ
ッチ側に飽和状態に至らせてステップＳ７０４で最小吸
着量ＯSTmin を求め、その最小吸着量ＯSTmin の絶対値
をステップＳ７０５で最大吸着量ＯSTmax としたが、逆
に、目標空燃比λTGをリーン側に変動させることで最大
吸着量ＯSTmax を求め、その最大吸着量ＯSTmax の絶対
値を最小吸着量ＯSTmin としてもよい。或いは、目標空
燃比λTGをリッチ側とリーン側に順次変動させること
で、三元触媒１３を両方向に飽和状態として最小吸着量
ＯSTmin と最大吸着量ＯSTmax とをそれぞれ直接求めて
もよい。
【００９２】更に、上記実施例では、Ａ／Ｆセンサ２６
にて検出された空燃比λに基づくフィードバック制御の
目標空燃比λTGをステップＳ５０３及びステップＳ５０
６で設定し直すことで、実際の空燃比λを変動させた
が、オープンループ制御を実行しているときには噴射量
や噴射時間を変更することで実際の空燃比λを変動させ
てもよい。この場合でも、前記した吸着量学習処理と同
様の処理を行なうことができる。
にて検出された空燃比λに基づくフィードバック制御の
目標空燃比λTGをステップＳ５０３及びステップＳ５０
６で設定し直すことで、実際の空燃比λを変動させた
が、オープンループ制御を実行しているときには噴射量
や噴射時間を変更することで実際の空燃比λを変動させ
てもよい。この場合でも、前記した吸着量学習処理と同
様の処理を行なうことができる。
【００９３】一方、上記実施例では、リッチ目標空燃比
λRTを固定値として、リッチ補正時間ＴR を三元触媒１
３が飽和状態に至るまでステップＳ７０３で加算時間Ｔ
a にて順次増大させたが、逆にリッチ補正時間ＴR を固
定値として、リッチ目標空燃比λRTを順次増大させた
り、双方の値を共に増大させるようにしてもよい。
λRTを固定値として、リッチ補正時間ＴR を三元触媒１
３が飽和状態に至るまでステップＳ７０３で加算時間Ｔ
a にて順次増大させたが、逆にリッチ補正時間ＴR を固
定値として、リッチ目標空燃比λRTを順次増大させた
り、双方の値を共に増大させるようにしてもよい。
【００９４】また、上記実施例では、ステップＳ７０４
で物質濃度に吸入空気量ＱA とリッチ補正時間ＴR を乗
じて三元触媒１３の最小吸着量ＯSTmin を算出したが、
この処理は種々の形式に簡略化することができる。ま
ず、吸入空気量ＱA の算出の基礎となる機関回転数Ｎe
や吸気圧ＰＭが大幅に変化しない場合には、吸入空気量
ＱA を加味せず、物質濃度とリッチ補正時間ＴR の積を
最小吸着量ＯSTmin と見做してもよい。更に、図１１か
ら明らかなように、物質濃度は空燃比λから決定される
ため、空燃比λ自体とリッチ補正時間ＴR の積を最小吸
着量ＯSTmin と見做してもよい。したがって、本発明に
おける最小吸着量ＯSTmin 、最大吸着量ＯSTmax 及び飽
和吸着量は、このような算出方法で得られた値をも含む
ものとする。
で物質濃度に吸入空気量ＱA とリッチ補正時間ＴR を乗
じて三元触媒１３の最小吸着量ＯSTmin を算出したが、
この処理は種々の形式に簡略化することができる。ま
ず、吸入空気量ＱA の算出の基礎となる機関回転数Ｎe
や吸気圧ＰＭが大幅に変化しない場合には、吸入空気量
ＱA を加味せず、物質濃度とリッチ補正時間ＴR の積を
最小吸着量ＯSTmin と見做してもよい。更に、図１１か
ら明らかなように、物質濃度は空燃比λから決定される
ため、空燃比λ自体とリッチ補正時間ＴR の積を最小吸
着量ＯSTmin と見做してもよい。したがって、本発明に
おける最小吸着量ＯSTmin 、最大吸着量ＯSTmax 及び飽
和吸着量は、このような算出方法で得られた値をも含む
ものとする。
【００９５】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明の触媒の
飽和吸着量検出装置は、内燃機関の空燃比の変動処理が
実行されたにも拘わらず、触媒の下流側の空燃比が変動
しなかったときには、変動処理の補正量や補正時間が増
大されて再度変動処理が実行され、一方、空燃比が変動
したときには、そのときの空燃比の補正量及び補正時間
に基づいて触媒の飽和吸着量が算出される。そして、こ
のように飽和吸着量として数量的な情報が得られるた
め、空燃比制御への応用範囲を大幅に拡大することがで
き、かつ、触媒を実際に飽和状態に至らせて飽和吸着量
を算出するため、極めて信頼性の高い検出結果を得るこ
とができる。
飽和吸着量検出装置は、内燃機関の空燃比の変動処理が
実行されたにも拘わらず、触媒の下流側の空燃比が変動
しなかったときには、変動処理の補正量や補正時間が増
大されて再度変動処理が実行され、一方、空燃比が変動
したときには、そのときの空燃比の補正量及び補正時間
に基づいて触媒の飽和吸着量が算出される。そして、こ
のように飽和吸着量として数量的な情報が得られるた
め、空燃比制御への応用範囲を大幅に拡大することがで
き、かつ、触媒を実際に飽和状態に至らせて飽和吸着量
を算出するため、極めて信頼性の高い検出結果を得るこ
とができる。
【００９６】また、請求項２の発明の触媒の飽和吸着量
検出装置は、空燃比の変動処理が実行された後には、空
燃比変動制御手段にて反対方向に空燃比が変動されるた
め、触媒に吸着された有害成分は速やかにパージされ
て、次回の空燃比の変動処理を実行可能となり、僅かな
所要時間で飽和吸着量を検出して、他の空燃比制御の処
理を滞らせるのを未然に防止することができる。
検出装置は、空燃比の変動処理が実行された後には、空
燃比変動制御手段にて反対方向に空燃比が変動されるた
め、触媒に吸着された有害成分は速やかにパージされ
て、次回の空燃比の変動処理を実行可能となり、僅かな
所要時間で飽和吸着量を検出して、他の空燃比制御の処
理を滞らせるのを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施例の内容を概念的に示し
たクレーム対応図である。
たクレーム対応図である。
【図２】図２は本発明の一実施例である内燃機関の空燃
比制御装置が設けられた内燃機関とその周辺機器の概略
構成図である。
比制御装置が設けられた内燃機関とその周辺機器の概略
構成図である。
【図３】図３は本発明の一実施例である内燃機関の空燃
比制御装置における空燃比制御システムの原理を説明す
るためのブロック図である。
比制御装置における空燃比制御システムの原理を説明す
るためのブロック図である。
【図４】図４は本発明の一実施例である内燃機関の空燃
比制御装置のＣＰＵが実行する燃料噴射量算出ルーチン
を示すフローチャートである。
比制御装置のＣＰＵが実行する燃料噴射量算出ルーチン
を示すフローチャートである。
【図５】図５は本発明の一実施例である内燃機関の空燃
比制御装置のＣＰＵが実行するＯ2 センサ電圧平均化ル
ーチンを示すフローチャートである。
比制御装置のＣＰＵが実行するＯ2 センサ電圧平均化ル
ーチンを示すフローチャートである。
【図６】図６は本発明の一実施例である内燃機関の空燃
比制御装置のＯ2 センサの出力電圧のサンプリング状況
の図１０の詳細Ａを示すタイムチャートである。
比制御装置のＯ2 センサの出力電圧のサンプリング状況
の図１０の詳細Ａを示すタイムチャートである。
【図７】図７は本発明の一実施例である内燃機関の空燃
比制御装置のＣＰＵが実行する飽和スキップ制御ルーチ
ンを示すフローチャートである。
比制御装置のＣＰＵが実行する飽和スキップ制御ルーチ
ンを示すフローチャートである。
【図８】図８は本発明の一実施例である内燃機関の空燃
比制御装置のＣＰＵが実行する飽和スキップ制御ルーチ
ンを示すフローチャートである。
比制御装置のＣＰＵが実行する飽和スキップ制御ルーチ
ンを示すフローチャートである。
【図９】図９は本発明の一実施例である内燃機関の空燃
比制御装置のＣＰＵが実行する飽和スキップ制御ルーチ
ンを示すフローチャートである。
比制御装置のＣＰＵが実行する飽和スキップ制御ルーチ
ンを示すフローチャートである。
【図１０】図１０は本発明の一実施例である内燃機関の
空燃比制御装置の飽和スキップ制御時におけるＯ2 セン
サの出力電圧及び目標空燃比を示すタイムチャートであ
る。
空燃比制御装置の飽和スキップ制御時におけるＯ2 セン
サの出力電圧及び目標空燃比を示すタイムチャートであ
る。
【図１１】図１１は本発明の一実施例である内燃機関の
空燃比制御装置の空燃比から物質濃度を算出するための
ＲＡＭに格納されたマップを示す説明図である。
空燃比制御装置の空燃比から物質濃度を算出するための
ＲＡＭに格納されたマップを示す説明図である。
【図１２】図１２は本発明の一実施例である内燃機関の
空燃比制御装置のＣＰＵが実行する学習開始判定ルーチ
ンを示すフローチャートである。
空燃比制御装置のＣＰＵが実行する学習開始判定ルーチ
ンを示すフローチャートである。
【図１３】図１３は本発明の一実施例である内燃機関の
空燃比制御装置のＣＰＵが実行するＡ／Ｆ変動制御ルー
チンを示すフローチャートである。
空燃比制御装置のＣＰＵが実行するＡ／Ｆ変動制御ルー
チンを示すフローチャートである。
【図１４】図１４は本発明の一実施例である内燃機関の
空燃比制御装置のＣＰＵが実行する飽和判定ルーチンを
示すフローチャートである。
空燃比制御装置のＣＰＵが実行する飽和判定ルーチンを
示すフローチャートである。
【図１５】図１５は本発明の一実施例である内燃機関の
空燃比制御装置のＣＰＵが実行する吸着量算出ルーチン
を示すフローチャートである。
空燃比制御装置のＣＰＵが実行する吸着量算出ルーチン
を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は本発明の一実施例である内燃機関の
空燃比制御装置の吸着量学習時におけるＯ2 センサの出
力電圧及び目標空燃比を示すタイムチャートである。
空燃比制御装置の吸着量学習時におけるＯ2 センサの出
力電圧及び目標空燃比を示すタイムチャートである。
Ｍ１ 内燃機関 Ｍ２ 燃料噴射弁 Ｍ３ 空燃比変動制御手段 Ｍ４ 触媒 Ｍ５ 下流側空燃比検出手段 Ｍ６ 変動増大手段 Ｍ７ 飽和吸着量算出手段Ｍ８ 上流側空燃比検出手段 １ 内燃機関 ７ 燃料噴射弁 １３ 三元触媒２６ Ａ／Ｆセンサ ２７ Ｏ２センサ ３２ ＣＰＵ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−312025（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−248228（ＪＰ，Ａ) 特表 平７−500398（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/08 - 3/24 F02D 41/14 F02D 41/22
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃機関の排気経路の触媒の上流側に設
けられ、前記内燃機関から排出される排気ガスの空燃比
をリニアに検出する上流側空燃比検出手段と、 前記 内燃機関の排気経路の触媒の下流側に設けられ、前
記触媒を通過した排気ガスの空燃比を検出する下流側空
燃比検出手段と、 前記内燃機関の燃料噴射弁の噴射量を制御して、空燃比
を特定方向に所定補正量で所定補正時間継続して変動さ
せる空燃比変動制御手段と、 前記空燃比変動制御手段にて空燃比の変動処理が実行さ
れたにも拘わらず、前記下流側空燃比検出手段にて検出
された空燃比が変動しなかったときに、前記空燃比変動
制御手段による空燃比の補正量及び／または補正時間を
増大して、再度変動処理を実行させる変動増大手段と、 前記空燃比変動制御手段にて空燃比の変動処理が実行さ
れ、前記下流側空燃比検出手段にて検出された空燃比が
変動したときに、前記上流側空燃比検出手段にて検出さ
れた空燃比が考慮された前記空燃比変動制御手段による
空燃比の補正量及び補正時間に基づいて前記触媒の飽和
吸着量を算出する飽和吸着量算出手段とを具備すること
を特徴とする触媒の飽和吸着量検出装置。 - 【請求項２】 前記空燃比変動制御手段は、空燃比の変
動処理の終了直後に、変動処理に対して反対方向に空燃
比を変動させることを特徴とする請求項１に記載の触媒
の飽和吸着量検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17722992A JP3282217B2 (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 触媒の飽和吸着量検出装置 |
| DE4322341A DE4322341C2 (de) | 1992-07-03 | 1993-07-05 | Vorrichtung zum Erfassen des von einem katalytischen Konverter absorbierten Betrages der Sättigung eines Gases |
| US08/318,599 US5622047A (en) | 1992-07-03 | 1994-10-05 | Method and apparatus for detecting saturation gas amount absorbed by catalytic converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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