JP3304653B2 - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排気通路の触媒コンバ
ータ上流側に配置された第１空燃比センサと下流側に配
置された第２空燃比センサとを使用して混合気空燃比を
制御する内燃機関の空燃比制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、排気通路の触媒コンバータ上流側
に混合気空燃比に相当する排気ガス中の酸素濃度（以
下、排気ガスの空燃比）を検出可能なリニア出力型の空
燃比センサを配置し、この空燃比センサの出力が目標空
燃比に対応するその出力目標値となるように燃料噴射量
を制御することが提案されている。

【０００３】このような空燃比制御において、触媒コン
バータ上流側に配置された第１空燃比センサは、劣化等
により理論空燃比に対応する基準出力値がずれる可能性
があるために、特開平３−１８５２４４号公報には、触
媒コンバータ下流側に第２空燃比センサとして排気ガス
の空燃比が理論空燃比近傍で出力が急変するステップ出
力型空燃比センサを配置し、第２空燃比センサの出力と
目標空燃比に対応するその出力目標値との差が第１空燃
比センサの基準出力のずれによるものとして、この差に
応じて第１空燃比センサの出力目標値を変更することに
より第１空燃比センサの基準出力のずれを補正する内燃
機関の空燃比制御装置が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の内燃機関の空燃
比制御装置において、第２空燃比センサは、触媒コンバ
ータの下流側に位置するために、上流側に位置する第１
空燃比センサに比較して劣化し難いものであるが、長期
使用中には出力特性が変化する可能性があり、この出力
特性変化及び製造誤差等によって当初から存在するセン
サ毎の出力特性差により、第１空燃比センサの基準出力
のずれに対する補正が正確なものとはならず、混合気空
燃比が目標空燃比から大きくずれる可能性がある。

【０００５】従って、本発明の目的は、触媒コンバータ
上流側に配置された第１空燃比センサの出力がその出力
目標値となるように燃料噴射量を制御すると共に、触媒
コンバータ下流側に配置された第２空燃比センサの出力
とその出力目標値との差に応じて第１空燃比センサの基
準出力を補正する内燃機関の空燃比制御装置において、
第２空燃比センサの現在の出力特性を考慮して第１空燃
比センサの基準出力の補正を正確なものとすることであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による請求項１記
載の内燃機関の空燃比制御装置は、触媒コンバータの上
流側に配置された第１空燃比センサと、触媒コンバータ
の下流側に配置された第２空燃比センサとを具備し、前
記第１空燃比センサの出力が第１出力目標値となるよう
に燃料噴射量を制御し、前記第２空燃比センサの出力と
第２出力目標値との差に基づき前記第１空燃比センサの
理論空燃比に対する基準出力を補正する内燃機関の空燃
比制御装置において、機関運転中に前記第２空燃比セン
サの出力特性を推定する出力特性推定手段と、前記出力
特性推定手段により推定された前記第２空燃比センサの
出力特性に基づき前記第２空燃比センサの出力を補正す
る第２空燃比センサ出力補正手段とを具備し、前記出力
特性推定手段が、少なくとも二つの学習領域を設定する
学習領域設定手段と、前記学習領域設定手段により設定
される前記少なくとも二つの学習領域における前記第１
出力目標値及び前記第２出力目標値のいずれか一方の出
力目標値の平均値が互いに異なるように前記出力目標値
を変化させる出力目標値変化手段と、前記少なくとも二
つの学習領域において前記第２空燃比センサの出力と前
記第２出力目標値との差の積分値をそれぞれ学習演算す
る積分値学習演算手段とを具備し、前記積分値学習演算
手段により学習演算される前記少なくとも二つの学習領
域における前記積分値に基づき前記第２空燃比センサの
出力特性を推定することを特徴とする。

【０００７】また、本発明による請求項２に記載の内燃
機関の空燃比制御装置は、請求項１に記載の内燃機関の
空燃比制御装置において、前記学習領域設定手段が、機
関運転状態に応じて前記少なくとも二つの学習領域を設
定することを特徴とする。

【０００８】また、本発明による請求項３に記載の内燃
機関の空燃比制御装置は、請求項１に記載の内燃機関の
空燃比制御装置において、前記学習領域設定手段が、機
関回転数に応じて前記少なくとも二つの学習領域を設定
し、前記出力目標値変化手段が、機関回転数が高くなる
ほど前記出力目標値がさらにリッチな空燃比を示す値と
なるように前記出力目標値を変化させることを特徴とす
る。

【０００９】また、本発明による請求項４に記載の内燃
機関の空燃比制御装置は、請求項２に記載の内燃機関の
空燃比制御装置において、前記学習領域設定手段が、機
関負荷に応じて前記少なくとも二つの学習領域を設定
し、前記出力目標値変化手段が、機関負荷が高くなるほ
ど前記出力目標値がさらにリッチな空燃比を示す値とな
るように前記出力目標値を変化させることを特徴とす
る。

【００１０】また、本発明のよる請求項５に記載の内燃
機関の空燃比制御装置は、請求項１に記載の内燃機関の
空燃比制御装置において、さらに、前記第１空燃比セン
サの第１出力目標値及び前記第２空燃比センサの第２出
力目標値のいずれか一方を強制振動させる出力目標値振
動手段を具備し、前記第２空燃比センサ出力補正手段
が、前記出力目標値振動手段による出力目標値の振動波
形を前記出力特性推定手段により推定された前記第２空
燃比センサの出力特性に基づき決定することで前記第２
空燃比センサ出力を補正することを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明による請求項１記載の内燃機関の空燃比
制御装置は、触媒コンバータの上流側に配置された第１
空燃比センサの出力が第１出力目標値となるように燃料
噴射量を制御し、触媒コンバータの下流側に配置された
第２空燃比センサの出力と第２出力目標値との差に基づ
き第１空燃比センサの理論空燃比に対する基準出力を補
正する内燃機関の空燃比制御装置において、出力特性推
定手段が、機関運転中に第２空燃比センサの出力特性を
推定し、第２空燃比センサ出力補正手段が、出力特性推
定手段により推定された第２空燃比センサの出力特性に
基づき第１空燃比センサの基準出力補正に際して第２空
燃比センサの出力を補正するようになっており、出力特
性推定手段の学習領域設定手段が少なくとも二つの学習
領域を設定し、出力特性推定手段の出力目標値変化手段
が、学習領域設定手段により設定される少なくとも二つ
の学習領域における第１出力目標値及び第２出力目標値
のいずれか一方の出力目標値の平均値が互いに異なるよ
うに一方の出力目標値を変化させ、出力特性推定手段の
積分値学習演算手段が、少なくとも二つの学習領域にお
いて第２空燃比センサの出力と第２出力目標値との差の
積分値をそれぞれ学習演算し、このようにして学習演算
された二つの積分値の差は第２空燃比センサの出力特性
を表すものであるために、それにより第２空燃比センサ
の出力特性を推定することが可能となる。

【００１２】また、本発明による請求項２に記載の内燃
機関の空燃比制御装置は、請求項１に記載の内燃機関の
空燃比制御装置において、学習領域設定手段が、機関運
転状態に応じて積分値が学習演算される少なくとも二つ
の学習領域を設定するために、機関運転状態に適した混
合気空燃比が実現されるように、出力目標値変化手段が
第１及び第２出力目標値の一方を変化させることができ
る。

【００１３】また、本発明による請求項３に記載の内燃
機関の空燃比制御装置は、請求項１に記載の内燃機関の
空燃比制御装置において、学習領域設定手段が、機関回
転数に応じて積分値が学習演算される少なくとも二つの
学習領域を設定し、出力目標値変化手段が、機関回転数
が高くなるほど第１及び第２出力目標値の一方をさらに
リッチな空燃比を示す値となるように変化させるため
に、機関回転数が高いほどリッチな混合気空燃比が実現
される。

【００１４】また、本発明による請求項４に記載の内燃
機関の空燃比制御装置は、請求項２に記載の内燃機関の
空燃比制御装置において、学習領域設定手段が、機関負
荷に応じて積分値が学習演算される少なくとも二つの学
習領域を設定し、出力目標値変化手段が、機関負荷が高
くなるほど第１及び第２出力目標値の一方をさらにリッ
チな空燃比を示す値となるように変化させるために、機
関負荷が高いほどリッチな混合気空燃比が実現される。

【００１５】また、本発明のよる請求項５に記載の内燃
機関の空燃比制御装置は、請求項１に記載の内燃機関の
空燃比制御装置において、出力目標値振動手段が、第１
空燃比センサの第１出力目標値及び第２空燃比センサの
第２出力目標値のいずれか一方を強制振動させ、第２空
燃比センサ出力補正手段が、出力目標値振動手段による
出力目標値の振動波形を出力特性推定手段により推定さ
れた第２空燃比センサの出力特性に基づき決定すること
によりＯ₂ ストレージ能力を有する触媒コンバータの下
流側における排気ガスの空燃比を理論空燃比近傍に確実
に維持することができる。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明による空燃比制御装置が取り
付けられた内燃機関の概略断面図である。同図におい
て、１はピストン、２は燃焼室、３は燃焼室２を臨む点
火プラグである。吸気弁４を介して吸気通路５が、また
排気弁６を介して排気通路７が、それぞれ燃焼室２へ通
じている。吸気通路５には、気筒毎に燃料噴射弁８が配
置されている。

【００１７】排気通路７には、酸化窒素を還元すると共
に一酸化炭素及び炭化水素を酸化する三元触媒コンバー
タ９が設けられている。この三元触媒コンバータ９は、
排気ガスの空燃比がリーンである時に余剰の酸素を吸収
し、排気ガスの空燃比がリッチとなる時にこの酸素を放
出するＯ₂ ストレージ能力を有するものである。三元触
媒コンバータ９の上流側には、排気ガスの空燃比程度を
検出可能なリニア出力型の第１空燃比センサ２１が、ま
た下流側には、排気ガスの空燃比が理論空燃比近傍とな
る時に出力電圧が急変するステップ出力型の第２空燃比
センサ２２が、それぞれ配置され、これらが制御装置２
０に電気的に接続されている。制御装置２０には、機関
回転数を検出するための回転センサ２３、吸入空気量を
検出するエアフローメータ２４、及び冷却水温を検出す
る冷却水温センサ２５等の機関運転状態を把握するため
の各センサがさらに接続されている。

【００１８】制御装置２０による燃料噴射量制御は、エ
アフローメータ２４により測定される吸入空気量に対し
て目標空燃比を実現するための基本燃料噴射量を決定
し、第１空燃比センサ２１の出力とその目標空燃比に対
応する第１出力目標値との差に基づき決定される補正量
を、この基本燃料噴射量から増減することにより実際に
噴射する燃料量を決定するものである。このような燃料
噴射量制御において、第１空燃比センサ２１の出力が実
際の空燃比に対してずれる可能性があり、第１空燃比セ
ンサ２１の出力Ｖｆは、第２空燃比センサ２２の出力に
基づき次式（１）によって算出される補正量ΔＶｆが加
えられて補正されるようになっている。 ΔＶｆ＝Ｋｐ・δＶｓ（ｋ）＋Ｋｉ・ＴδＶｓ（ｋ） ＋Ｋｄ・（δＶｓ（ｋ）−δＶｓ（ｋ−１）） −− （１） ここで、δＶｓ（ｋ）は今回における第２空燃比センサ
２２の出力電圧Ｖｓとその目標空燃比を示す第２出力目
標値Ｖｓｔとの差であり、ＴδＶｓ（ｋ）は今回までの
この差（Ｖｓ−Ｖｓｔ）の和、すなわち差の積分値であ
り、δＶｓ（ｋ）−δＶｓ（ｋ−１）は今回と前回の差
の差、すなわち差の微分値である。Ｋｐ、Ｋｉ、及びＫ
ｄは、実験等により定められる係数である。

【００１９】このように、第１空燃比センサ２１の補正
量ΔＶｆは、差δＶｓ（ｋ）の比例項Ｋｐ・δＶｓ
（ｋ）と、積分項Ｋｉ・ＴδＶｓ（ｋ）と、微分項Ｋｄ
・（δＶｓ（ｋ）−δＶｓ（ｋ−１））とからなり、そ
の比例項と微分項は第１空燃比センサ２１の出力におけ
る過渡的な変動を補正するためのものであり、積分項が
第１空燃比センサ２１の出力における経時変化等に伴う
基準出力の定常的なずれを補正するためのものである。

【００２０】第２空燃比センサ２２は、三元触媒コンバ
ータ９の上流側に位置する第１空燃比センサ２１に比較
して劣化し難いものであり、また、理論空燃比近傍で出
力が例えば０Ｖから１Ｖに急変するステップ出力型空燃
比センサを三元触媒コンバータ９の下流側においてその
Ｏ₂ ストレージ能力によって理論空燃比近傍を変動する
排気ガスに対して使用するために、その出力の信頼性は
比較的高いものである。

【００２１】しかしながら、全く経時変化しないわけで
はなく、長期使用に伴いその出力特性が変化する可能性
があり、また、図２に三本の実線で示すように、当初か
ら製造誤差によって製品毎に出力特性、すなわち理論空
燃比に対応する基準出力及び空燃比変化に対する出力変
化の割合（以下、出力の傾き）の違いが存在する可能性
があり、それによって、第１空燃比センサ２１の出力補
正が正確なものとならないことがある。

【００２２】従って、本実施例における空燃比制御装置
は、図３に示す第１フローチャートに従って第２空燃比
センサ２２の現在における出力特性を把握してその出力
を補正するようになっている。第１フローチャートは、
前述の空燃比制御において第１空燃比センサ２１出力の
補正量ΔＶｆが算出される毎に実行されるものである。
まずステップ１０１において、回転センサ２３により現
在の機関回転数Ｎを検出し、現在の機関運転状態が低速
領域（Ｉ）、中速領域（ＩＩ）、及び高速領域（ＩＩ
Ｉ）のいずれに属しているかが決定される。

【００２３】次に、ステップ１０２において、機関始動
後の経過時間又は冷却水温センサ２５により検出される
冷却水温等に基づき、第２空燃比センサ２２が活性化し
ているかどうかが判断される。この判断が否定される時
には、第２空燃比センサ２２の出力の信頼性は非常に低
いものであり、そのまま終了する。

【００２４】ステップ１０２における判断が肯定される
時には、ステップ１０３に進み、当初０にリセットされ
ているカウント値ｍを１だけ増加させる。次にステップ
１０４に進み、第２空燃比センサ２２の第２出力目標値
Ｖｓｔを機関回転数Ｎに基づき図４に実線で示すマップ
から決定し、このように決定された第２出力目標値Ｖｓ
ｔを前述の空燃比制御に使用する。図４に実線で示すマ
ップにおいて、第２出力目標値Ｖｓｔは、０．４５Ｖか
ら０．５５Ｖまで機関回転数Ｎの上昇に伴いリッチ側に
増加するように設定されている。

【００２５】次に、ステップ１０５に進み、第２空燃比
センサ２２の出力Ｖｓと第２出力目標値Ｖｓｔとの差δ
Ｖｓが算出され、ステップ１０６において、この差δＶ
ｓが現在の回転領域における差δＶｓの合計、すなわち
積分値ＴδＶｓ（ｎ）に加えられ、各回転領域毎に積分
値ＴδＶｓ（Ｉ）、ＴδＶｓ（ＩＩ）、ＴδＶｓ（ＩＩ
Ｉ）が算出される。

【００２６】次にステップ１０７に進み、カウント値ｍ
が所定回数ｍ’以上であるか否かが判断され、この判断
が否定される時にはそのまま終了するが、肯定される時
にはステップ１０８に進み、図５に示すように、横軸を
各回転領域毎の第２出力目標値Ｖｓｔの平均値とし、縦
軸を積分値の大きさとしてグラフ化し、このグラフの傾
きｄ（ｋ）を算出する。

【００２７】各回転領域毎にその平均値が異なるように
変化させた第２出力目標値Ｖｓｔが第２空燃比センサ２
２において実現されるように第１空燃比センサ２１の出
力が補正されて空燃比が制御されるために、この時の第
１空燃比センサ２１の出力の補正量に対応する各回転領
域毎の積分値ＴδＶｓ（Ｉ）、ＴδＶｓ（ＩＩ）、Ｔδ
Ｖｓ（ＩＩＩ）における差は、言わば、各回転領域毎の
第２出力目標値の平均値の差に対する実際の空燃比の違
いを表すものであり、それにより、算出された傾きｄ
（ｋ）は現在の第２空燃比センサ２２の出力特性におけ
る傾きに対応する値である。

【００２８】

【００２９】従って、ステップ１０９に進み、現在の第
２空燃比センサ２２の出力特性、すなわち出力の傾きｄ
（ｋ）に基づき、前述した空燃比制御における第２空燃
比センサ２２の出力を直接的に補正する。次に、ステッ
プ１１０に進み、カウント値ｍ及び各回転領域における
積分値ＴδＶｓ（Ｉ）、ＴδＶｓ（ＩＩ）、ＴδＶｓ
（ＩＩＩ）を０にリセットして終了する。

【００３０】第２空燃比センサ２２の出力特性に基づく
第２空燃比センサ２２の出力補正として、前述したよう
に直接その出力を補正する以外に、前述の空燃比制御に
おいて、Ｏ₂ストレージ能力を有する三元触媒コンバー
タ９の下流側における排気ガスの空燃比を理論空燃比に
維持するように、第１空燃比センサ２１の第１出力目標
値Ｖｆｔ又は第２空燃比センサ２２の第２出力目標値Ｖ
ｓｔを強制的に振動させるディザ制御が実施される場合
に、図６に示すように、出力目標値の変動波形を決定す
るための振動中心からリッチ側とリーン側の振幅比Ｒｖ
／Ｌｖ及び時間比Ｒｔ／Ｌｔを第２空燃比センサ２２の
出力の傾きｄ（ｋ）に基づき図７に示すマップから変化
させるようにしてもよい。図７に示すマップにおいて、
傾きｄ（ｋ）が大きい時には、図２に示したように、第
２空燃比センサ２２の出力特性は、リーン側にずれてい
ることが多く、振幅比Ｒｖ／Ｌｖ及び時間比Ｒｔ／Ｌｔ
は、大きくなるように設定されている。

【００３１】本実施例において、差の積分値が学習演算
される学習領域は、機関回転数Ｎに基づき三つの領域が
設定されるようにしたが、これは、本発明を限定するも
のではなく、学習領域の数は前述の傾きを算出すること
を可能とするために少なくとも二つを設定すればよく、
また機関運転状態を表す他のパラメータ、例えば機関負
荷又は吸入空気量等に基づき学習領域を設定することも
可能である。さらに、機関運転状態以外にも、例えば、
機関運転時間等を利用することも可能である。

【００３２】また、各学習領域における第２空燃比セン
サ２２の第２出力目標値は、それが設定された通りに実
際の混合気空燃比が制御されるために、学習領域の設定
のためのパラメータとして機関負荷が使用される場合に
は、機関高負荷の時に吸入空気量が多く混合気空燃比が
リーンとなった時の酸化窒素の排出量が増大することを
考慮して、第２出力目標値は、高負荷ほどリッチな混合
気空燃比が実現されるように各学習領域において変化さ
せることが望ましいが、これは、本発明を限定するもの
ではなく、例えば、図４に点線で示すように、各学習領
域毎で一定値とすることも可能であり、各学習領域にお
ける第２出力目標値の平均値がそれぞれ異なるように第
２出力目標値を変化させればよい。

【００３３】さらに、第２空燃比センサ２２の第２出力
目標値をこのように学習領域毎に変化させることに代え
て、第１空燃比センサ２１の第１出力目標値を同様に変
化させるようにしても、同じように第２空燃比センサ２
２の現在の出力特性における出力の傾きを算出すること
ができる。

【００３４】

【発明の効果】このように、本発明による請求項１記載
の内燃機関の空燃比制御装置によれば、触媒コンバータ
の上流側に配置された第１空燃比センサの出力が第１出
力目標値となるように燃料噴射量を制御し、触媒コンバ
ータの下流側に配置された第２空燃比センサの出力と第
２出力目標値との差に基づき第１空燃比センサの理論空
燃比に対する基準出力を補正する内燃機関の空燃比制御
装置において、機関運転中に第２空燃比センサの出力特
性を推定する出力特性推定手段が設けられ、出力特性推
定手段の学習領域設定手段により設定される少なくとも
二つの学習領域に対して、出力特性推定手段の出力目標
値変化手段が、第１出力目標値及び第２出力目標値のい
ずれか一方の出力目標値の平均値が互いに異なるように
一方の出力目標値を変化させ、出力特性推定手段の積分
値学習演算手段が、この二つの学習領域において第２空
燃比センサの出力と第２出力目標値との差の積分値を学
習演算する。このようにして学習演算された二つの積分
値は、各学習領域において第２出力目標値に相当する混
合気空燃比を実現するための第１空燃比センサの出力補
正量に対応する値であり、二つの積分値の差が第２空燃
比センサの出力特性における出力の傾きを表すものであ
るために、第２空燃比センサの出力特性を推定すること
が可能となる。こうして出力特性推定手段により推定さ
れた第２空燃比センサの出力特性に基づき第１空燃比セ
ンサの基準出力補正に際して第２空燃比センサの出力を
補正するようになっているために、第２空燃比センサの
製造誤差による当初からの出力特性のバラツキが存在し
ても、又は経時的に出力特性が変化しても、第１空燃比
センサの基準出力補正を正確なものに維持することがで
き、混合気空燃比が目標空燃比から大きくはずれること
はない。

【００３５】また、本発明による請求項２に記載の内燃
機関の空燃比制御装置によれば、請求項１に記載の内燃
機関の空燃比制御装置において、学習領域設定手段が、
機関運転状態に応じて積分値が学習演算される少なくと
も二つの学習領域を設定するために、機関運転状態に適
した混合気空燃比が実現されるように、出力目標値変化
手段が第１及び第２出力目標値の一方を変化させること
ができ、出力目標値の通りに制御される混合気空燃比に
よって機関運転状態及び排気エミッションを良好なもの
とすることが可能である。

【００３６】また、本発明による請求項３に記載の内燃
機関の空燃比制御装置によれば、請求項１に記載の内燃
機関の空燃比制御装置において、学習領域設定手段が、
機関回転数に応じて積分値が学習演算される少なくとも
二つの学習領域を設定し、出力目標値変化手段が、機関
回転数が高くなるほど第１及び第２出力目標値の一方を
さらにリッチな空燃比を示す値となるように変化させる
ために、機関回転数が高いほどリッチな混合気空燃比が
実現され、高回転時ほど高出力を得ることができると共
に、吸気量が多くなる高回転時に混合気空燃比がリーン
となって多量の酸化窒素が生成されることはない。

【００３７】また、本発明による請求項４に記載の内燃
機関の空燃比制御装置によれば、請求項２に記載の内燃
機関の空燃比制御装置において、学習領域設定手段が、
機関負荷に応じて積分値が学習演算される少なくとも二
つの学習領域を設定し、出力目標値変化手段が、機関負
荷が高くなるほど第１及び第２出力目標値の一方をさら
にリッチな空燃比を示す値となるように変化させるため
に、機関負荷が高いほどリッチな混合気空燃比が実現さ
れ、高負荷時ほど高出力を得ることができると共に、吸
気量が多くなる高負荷時に混合気空燃比がリーンとなっ
て多量の酸化窒素が生成されることはない。

【００３８】また、本発明のよる請求項５に記載の内燃
機関の空燃比制御装置によれば、請求項１に記載の内燃
機関の空燃比制御装置において、出力目標値振動手段
が、第１空燃比センサの第１出力目標値及び第２空燃比
センサの第２出力目標値のいずれか一方をディザ制御と
して強制振動させ、第２空燃比センサ出力補正手段が、
出力目標値振動手段による出力目標値の振動波形を出力
特性推定手段により推定された第２空燃比センサの出力
特性に基づき決定することにより第２空燃比センサの正
確な出力補正が実施され、Ｏ₂ ストレージ能力を有する
触媒コンバータの下流側における排気ガスの空燃比を理
論空燃比近傍に確実に維持することが可能となり、排気
エミッションを良好なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による空燃比制御装置が取り付けられた
内燃機関の概略断面図である。

【図２】第２空燃比センサの出力特性差を示すグラフで
ある。

【図３】第２空燃比センサの出力を補正するためのフロ
ーチャートである。

【図４】機関回転数に対する第２出力目標値を決定する
ためのマップである。

【図５】算出された積分値に基づき傾きを算出するため
のグラフである。

【図６】出力目標値を強制振動させるための振動波形を
示すタイムチャートである。

【図７】傾きに対する振幅比及び時間比を決定するため
のマップであり、（Ａ）は振幅比であり、（Ｂ）が時間
比である。

【符号の説明】

２…燃焼室 ７…排気通路 ９…三元触媒コンバータ ２０…制御装置 ２１…第１空燃比センサ ２２…第２空燃比センサ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−185244（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−280662（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−146967（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−201949（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−34432（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−7952（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−95745（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−18231（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−31545（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−104131（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−264798（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 45/00 368 F02D 41/04 305 F02D 41/14 310

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 触媒コンバータの上流側に配置された第
   １空燃比センサと、触媒コンバータの下流側に配置され
   た第２空燃比センサとを具備し、前記第１空燃比センサ
   の出力が第１出力目標値となるように燃料噴射量を制御
   し、前記第２空燃比センサの出力と第２出力目標値との
   差に基づき前記第１空燃比センサの理論空燃比に対する
   基準出力を補正する内燃機関の空燃比制御装置におい
   て、機関運転中に前記第２空燃比センサの出力特性を推
   定する出力特性推定手段と、前記出力特性推定手段によ
   り推定された前記第２空燃比センサの出力特性に基づき
   前記第２空燃比センサの出力を補正する第２空燃比セン
   サ出力補正手段とを具備し、前記出力特性推定手段が、
   少なくとも二つの学習領域を設定する学習領域設定手段
   と、前記学習領域設定手段により設定される前記少なく
   とも二つの学習領域における前記第１出力目標値及び前
   記第２出力目標値のいずれか一方の出力目標値の平均値
   が互いに異なるように前記出力目標値を変化させる出力
   目標値変化手段と、前記少なくとも二つの学習領域にお
   いて前記第２空燃比センサの出力と前記第２出力目標値
   との差の積分値をそれぞれ学習演算する積分値学習演算
   手段とを具備し、前記積分値学習演算手段により学習演
   算される前記少なくとも二つの学習領域における前記積
   分値に基づき前記第２空燃比センサの出力特性を推定す
   ることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
2. 【請求項２】 前記学習領域設定手段が、機関運転状態
   に応じて前記少なくとも二つの学習領域を設定すること
   を特徴とする請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装
   置。
3. 【請求項３】 前記学習領域設定手段が、機関回転数に
   応じて前記少なくとも二つの学習領域を設定し、前記出
   力目標値変化手段が、機関回転数が高くなるほど前記出
   力目標値がさらにリッチな空燃比を示す値となるように
   前記出力目標値を変化させることを特徴とする請求項１
   に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
4. 【請求項４】 前記学習領域設定手段が、機関負荷に応
   じて前記少なくとも二つの学習領域を設定し、前記出力
   目標値変化手段が、機関負荷が高くなるほど前記出力目
   標値がさらにリッチな空燃比を示す値となるように前記
   出力目標値を変化させることを特徴とする請求項１に記
   載の内燃機関の空燃比制御装置。
5. 【請求項５】 さらに、前記第１空燃比センサの第１出
   力目標値及び前記第２空燃比センサの第２出力目標値の
   いずれか一方を強制振動させる出力目標値振動手段を具
   備し、前記第２空燃比センサ出力補正手段が、前記出力
   目標値振動手段による出力目標値の振動波形を前記出力
   特性推定手段により推定された前記第２空燃比センサの
   出力特性に基づき決定することで前記第２空燃比センサ
   出力を補正することを特徴とする請求項１に記載の内燃
   機関の空燃比制御装置。