JP3963993B2 - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン運転状態が高回転領域と高負荷運転領域との少なくとも一方にあるときは、排気温度の変化に基づいて空燃比フィードバック補正係数或いは空燃比学習値を設定するエンジンの空燃比制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エンジンに供給される混合気の空燃比を理論空燃比に収束させる制御方式として、Ｏ2センサを用いて排気ガス中の空燃比を検出し、該空燃比が理論空燃比に対してリーンかリッチかを判定し、リーンのときは燃料噴射量を増量し、リッチのときは燃料噴射量を減量して、上記空燃比を理論空燃比に収束させる空燃比フィードバック制御が多く採用されている。
【０００３】
しかし、上記空燃比フィードバック制御では、空燃比を理論空燃比に収束させる補正しか行うことができないため、比較的リッチな空燃比が要求される高回転領域、或いは高負荷運転領域においては空燃比フィードバック制御を行うことができない。その結果、インジェクタ等の各構成部品の製造上のばらつき、或いは劣化により生じる空燃比のずれを修正することができず、ある運転領域においてはエンジントルクが低下してしまったり、ノック限界が低下してノッキングが発生したり、空燃比が必要以上にリーン化して排気温度が上昇し、触媒等、排気系の各構成部品の耐久性を低下させてしまう問題が生じる。
【０００４】
その対策として、例えば、特開昭５８−９８６３７号公報には、排気温度と空燃比との相関関係を予め求めて、エンジン回転数とエンジン負荷とで特定されるエンジン運転領域毎に目標排気温度を格納し、エンジン運転時、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づき目標排気温度を設定し、排気温度を上記目標排気温度に収束するようにして空燃比をフィードバック制御する技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記先行技術では、全エンジン運転領域において排気温度が目標排気温度に収束するように空燃比フィードバック制御しているため、燃焼温度の変化しやすい低中回転領域、及び低中負荷領域においては良好な空燃比制御性能を得ることができない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、理論空燃比制御を行う低中回転領域、及び低中負荷領域と、要求空燃比がリッチとなる高回転或いは高負荷運転領域の全ての運転領域において空燃比を適正に制御し、エンジンを構成する部品の製造上のばらつき、或いは劣化によって生じるエンジントルクの低下、ノックの発生、及び排気温度の必要以上の上昇を未然に防止することのできるエンジンの空燃比制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明による第１のエンジンの空燃比制御装置は、排気系に空燃比検出手段と排気温度検出手段とを配設し、エンジン運転状態が低中回転及び低中負荷運転領域にあるときは上記空燃比検出手段で検出した空燃比と目標空燃比とを比較して空燃比フィードバック補正係数を設定し、又エンジン運転状態が高回転領域と高負荷運転領域との少なくとも一方にあるときは上記排気温度検出手段で検出した排気温度と、このときのエンジン運転状態に基づき設定した目標排気温度とを比較して該排気温度を上記目標排気温度に収束させる空燃比フィードバック補正係数を設定し、上記エンジン運転状態に基づいて設定した燃料噴射量を少なくとも上記空燃比フィードバック補正係数で補正して最終的な燃料噴射量を設定することを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するため本発明による第２のエンジンの空燃比制御装置は、排気系に空燃比検出手段と排気温度検出手段とを配設し、エンジン運転状態が低中回転及び低中負荷運転領域にあるときは上記空燃比検出手段で検出した空燃比と目標空燃比とを比較して空燃比フィードバック補正係数を設定し、又エンジン運転状態が高回転領域と高負荷運転領域との少なくとも一方にあるときは上記排気温度検出手段で検出した排気温度と、このときのエンジン運転状態に基づき設定した目標排気温度とを比較して該排気温度を上記目標排気温度に収束させる空燃比フィードバック補正係数を設定し、定常状態における上記空燃比フィードバック補正係数の変化に基づき空燃比変化量を算出し、上記空燃比変化量で上記エンジン運転状態に基づいて特定したエンジン運転領域に格納されている空燃比学習値を更新し、上記エンジン運転状態に基づいて設定した燃料噴射量を少なくとも上記空燃比フィードバック補正係数と上記空燃比学習値とに基づき補正して最終的な燃料噴射量を設定することを特徴とする。
【０００９】
上記第１のエンジンの空燃比制御装置では、エンジン運転状態が低中回転及び低中負荷運転領域にあるときは、排気系に設けた空燃比検出手段で検出した空燃比と目標空燃比とを比較し、この比較結果に基づき該空燃比を上記目標空燃比に収束させる空燃比フィードバック補正係数を設定する。又、上記エンジン運転状態が高回転領域と高負荷運転領域との少なくとも一方にあるときは上記排気系に設けた排気温度検出手段で検出した排気温度を読込み、且つ、このときのエンジン運転状態に基づき目標排気温度を設定する。そして、上記排気温度と上記目標排気温度とを比較し、この比較結果に基づき、該排気温度を上記目標排気温度に収束させる空燃比フィードバック補正係数を設定する。その後、エンジン運転状態に基づいて設定した燃料噴射量を少なくとも上記空燃比フィードバック補正係数で補正してインジェクタに対する最終的な燃料噴射量を設定する。
【００１０】
上記第２のエンジンの空燃比制御装置では、エンジン運転状態が低中回転及び低中負荷運転領域にあるときは、排気系に設けた空燃比検出手段で検出した空燃比と目標空燃比とを比較し、この比較結果に基づき該空燃比を上記目標空燃比に収束させる空燃比フィードバック補正係数を設定する。又、上記エンジン運転状態が高回転領域と高負荷運転領域との少なくとも一方にあるときは上記排気系に設けた排気温度検出手段で検出した排気温度を読込むと共に、このときのエンジン運転状態に基づき目標排気温度を設定する。そして、上記排気温度と上記目標排気温度とを比較し、この比較結果に基づき、該排気温度を上記目標排気温度に収束させる空燃比フィードバック補正係数を設定する。一方、エンジン運転状態が定常状態にあるときは上記空燃比フィードバック補正係数の変化に基づいて空燃比変化量を算出し、この空燃比変化量で、エンジン運転状態に基づいて特定した領域に格納されている空燃比学習値を更新する。その後、エンジン運転状態に基づいて設定した燃料噴射量を少なくとも上記空燃比フィードバック補正係数及び上記空燃比学習値に基づき補正してインジェクタに対する最終的な燃料噴射量を設定する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図１１にエンジンの全体構成を示す。同図の符号１はエンジンで、本実施の形態では過給機付き水平対向エンジンを示す。このエンジン１のシリンダブロック１ａの左右両バンクに設けた各シリンダヘッド２の吸気ポート２ａに吸気マニホルド３が連通され、この吸気マニホルド３の上流側集合部にエアチャンバ４を介してスロットル弁通路５が連通されている。このスロットル弁通路５の上流側には、吸気管６を介してエアクリーナ７が取付けられ、このエアクリーナ７がエアインテークチャンバ８に連通されている。又、上記排気ポート２ｂに排気マニホルド９を介して排気管１０が連通され、この排気管１０に触媒コンバータ１１が介装されてマフラ１２に連通されている。
【００１２】
一方、上記スロットル弁通路５に、アクセルペダルに連動するスロットル弁５ａが設けられ、このスロットル弁通路５の直上流の上記吸気管６にインタークーラ１３が介装され、更に、上記吸気管６の上記エアクリーナ７の下流側にレゾネータチャンバ１４が介装されている。
【００１３】
又、上記レゾネータチャンバ１４と上記吸気マニホルド３とを連通して上記スロットル弁５ａの上流側と下流側とをバイパスするバイパス通路１５に、アイドル空気量を調整するＩＳＣ（アイドル回転数制御）弁１６が介装されている。更に、上記ＩＳＣ弁１６の直下流側に、吸気圧が負圧のとき開弁し、ターボチャージャ１８により過給された正圧状態のとき閉弁するチェックバルブ１７が介装されている。
【００１４】
上記ターボチャージャ１８のコンプレッサが、上記吸気管６の上記レゾネータチャンバ１４の下流側に介装され、タービンが上記排気管１０に介装されている。更に、上記ターボチャージャ１８のタービンハウジング流入口には、ウエストゲート弁１９が介装され、ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０に連設されている。
【００１５】
このウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０は、ダイヤフラムにより２室に仕切られ、一方がウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁２１に連通する圧力室を形成し、他方が上記ウエストゲート弁１９を閉方向に付勢するスプリングを収納したスプリング室を形成している。
【００１６】
上記ウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁２１は、上記レゾネータチャンバ１４と、上記吸気管６の上記ターボチャージャ１８のコンプレッサ下流とを連通する通路に介装されており、後述する電子制御装置５０（図１２参照）から出力される制御信号のデューティ比に応じて、上記レゾネータチャンバ１４側の圧力と上記コンプレッサ下流側の圧力とを調圧して、上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に供給する。
【００１７】
すなわち、上記電子制御装置５０によって上記ウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁２１を制御し、上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０を作動させて上記ウエストゲート弁１９による排気ガスリリーフを調整することにより、上記ターボチャージャ１８による過給圧を制御する。
【００１８】
又、上記吸気マニホルド３の各気筒の各吸気ポート２ａの直上流側にインジェクタ２５が臨まされている。更に、上記シリンダヘッド２の各気筒毎に、その先端を燃焼室に露呈する点火プラグ２６ａが取付けられ、この点火プラグ２６ａに連設された点火コイル２６ｂを介してイグナイタ２７が接続されている。
【００１９】
上記インジェクタ２５には、燃料タンク２８内に設けたインタンク式の燃料ポンプ２９から燃料フィルタ３０を経て燃料が圧送され、プレッシャレギュレータ３１にてインジェクタ２５への燃料圧力が調圧される。
【００２０】
次に、センサ類の配置について説明する。符号２２は絶対圧センサで、吸気管圧力／大気圧切換ソレノイド弁２３により吸気管圧力（吸気マニホルド３内の吸気圧）と大気圧とを選択的に検出する。又、上記吸気管６の上記エアクリーナ７の直下流に、ホットワイヤ或はホットフィルム等を用いた熱式の吸入空気量センサ３２が介装され、上記スロットル弁５ａに、スロットル開度センサ３３ａとスロットル全閉でＯＮするアイドルスイッチ３３ｂとを内蔵したスロットルセンサ３３が連設されている。又、上記エンジン１のシリンダブロック１ａにノックセンサ３４が取付けられると共に、このシリンダブロック１ａの左右両バンクを連通する冷却水通路３５に水温センサ３６が臨まされ、上記排気管１０の上記排気マニホルド９の集合部にＯ2センサ３７が臨まされ、更に、このＯ2センサ３７の下流に排気温度センサ３８が配設されている。又、クランクシャフト１ｂに軸着するクランクロータ３９の外周に、クランク角センサ４０が対設され、更に、カムシャフト１ｃに連設するカムロータ４１に、気筒判別用のカム角センサ４２が対設されている。
【００２１】
上記クランクロータ３９は、その外周に突起（或いはスリット）が所定間隔で形成されており、上記電子制御装置５０では、上記クランク角センサ４０で検出した突起（或いはスリット）の入力間隔時間からエンジン回転数ＮEを算出し、又、上記カム角センサ４２によってカムロータ４１の外周に形成された気筒判別用の突起（或いはスリット）を検出したときの割り込み信号から、燃料噴射対象気筒、及び点火対象気筒の気筒判別を行う。
【００２２】
燃料噴射制御、点火時期制御等のエンジン制御は、図１２に示す電子制御装置５０で実行される。この電子制御装置５０は、燃料噴射制御、点火時期制御等を行なうメインコンピュータ５１と、ノック検出処理専用のサブコンピュータ５２との２つのコンピュータを中心として構成され、各部に所定の安定化電源を供給する定電圧回路５３や各種の周辺回路が組込まれている。
【００２３】
上記定電圧回路５３は、２回路のリレー接点を備えるＥＣＵリレー５４の第１のリレー接点を介してバッテリ５５に接続されると共に、このバッテリ５５に、直接接続され、イグニッションスイッチ５６のＯＮ、ＯＦＦに拘わらず上記メインコンピュータ５１のバックアップＲＡＭ６１に常時バックアップ用電源を供給する。
【００２４】
又、上記バッテリ５５には、上記イグニッションスイッチ５６を介して上記ＥＣＵリレー５４のリレーコイルが接続されると共に、燃料ポンプリレー５７のリレー接点を介して燃料ポンプ２９が接続されている。更に、上記燃料ポンプリレー５７のリレーコイルの一端が上記ＥＣＵリレー５４の第２のリレー接点を介してバッテリ５５に接続され、このリレーコイルの他端が上記駆動回路６７に接続されている。尚、上記ＥＣＵリレー５４の第２のリレー接点に各アクチュエータへの電源線が接続されている。
【００２５】
上記メインコンピュータ５１は、ＣＰＵ５８、ＲＯＭ５９、ＲＡＭ６０、バックアップＲＡＭ６１、カウンタ・タイマ群６２、シリアル通信インターフェースであるＳＣＩ６３、及び、Ｉ／Ｏインターフェース６４がバスライン６５を介して接続されたマイクロコンピュータであり、上記バックアップＲＡＭ６１には、上記イグニッションスイッチ５６のＯＮ／ＯＦＦに拘らず、バッテリ５５に直接接続する上記定電圧回路５３からバックアップ用電源が常時供給されてデータが保持される。
【００２６】
尚、上記カウンタ・タイマ群６２は、フリーランカウンタ、カム角センサ信号の入力計数用カウンタなどの各種カウンタ、燃料噴射タイマ、点火タイマ、定期割込みを発生させるための定期割込みタイマ、クランク角センサ信号の入力間隔計時用タイマ、及び、システム異常監視用のウオッチドッグタイマなどの各種タイマを便宜上総称するものであり、上記メインコンピュータ５１においては、その他、各種のソフトウエアカウンタ・タイマが用いられる。
【００２７】
又、上記サブコンピュータ５２も、上記メインコンピュータ５１と同様、ＣＰＵ７１、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３、カウンタ・タイマ群７４、ＳＣＩ７５、及び、Ｉ／Ｏインターフェース７６がバスライン７７を介して接続されたマイクロコンピュータであり、上記メインコンピュータ５１とサブコンピュータ５２とは、上記ＳＣＩ６３，７５を介してシリアル通信ラインにより互いに接続されている。
【００２８】
上記メインコンピュータ５１のＩ／Ｏインターフェース６４の入力ポートには、アイドルスイッチ３３ｂ、車速センサ４３、クランク角センサ４０、及びカム角センサ４２が接続されると共に、吸入空気量センサ３２、スロットル開度センサ３３ａ、水温センサ３６、Ｏ2センサ３７、排気温度センサ３８、及び絶対圧センサ２２がＡ／Ｄ変換器６６を介して接続され、更に、このＡ／Ｄ変換器６６に、上記バッテリ５５の電圧ＶBが入力されてモニタされる。
【００２９】
又、上記Ｉ／Ｏインターフェース６４の出力ポートには、イグナイタ２７が接続されると共に、ＩＳＣ弁１６、インジェクタ２５、燃料ポンプリレー５７のリレーコイル、ウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁２１、吸気管圧力／大気圧切換ソレノイド弁２３が駆動回路６７を介して接続される。
【００３０】
一方、上記サブコンピュータ５２のＩ／Ｏインターフェース７６では、入力ポートに、クランク角センサ４０、カム角センサ４２が接続されると共に、Ａ／Ｄ変換器７８、周波数フィルタ７９、アンプ８０を介してノックセンサ３４が接続されており、上記ノックセンサ３４からのノック検出信号が上記アンプ８０で所定のレベルに増幅された後に上記周波数フィルタ７９により必要な周波数成分が抽出され、上記Ａ／Ｄ変換器７８にてデジタル信号に変換されて入力される。
【００３１】
上記メインコンピュータ５１では、各センサ・スイッチ類からの検出信号を処理し、燃料噴射制御、点火時期制御等を行い、一方、上記サブコンピュータ５２では、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいてノックセンサ３４からの信号のサンプル区間を設定し、このサンプル区間でノックセンサ３４からの信号を高速にＡ／Ｄ変換して振動波形を忠実にデジタルデータに変換し、このデータに基づきノッキング発生の有無を判定する。
【００３２】
上記サブコンピュータ５２のＩ／Ｏインターフェース７６の出力ポートは、上記メインコンピュータ５１のＩ／Ｏインターフェース６４の入力ポートに接続されており、上記サブコンピュータ５２でのノック判定結果がＩ／Ｏインターフェース７６に出力される。そして、上記メインコンピュータ５１では、上記サブコンピュータ５２からノッキング発生有りの判定結果が出力されると、ＳＣＩ６３を介してシリアル通信ラインよりサブコンピュータ５２からノックデータを読込み、ノッキングを回避するためのノック制御を行う。すなわち、このノック制御では、上記ノックデータに基づき上記サブコンピュータ５２からノッキング発生なしの判定結果が出力されるまで点火時期遅角補正量を漸次的に増加させ、この点火時期遅角補正量の分だけ点火時期を遅角させてノッキングを回避する。
【００３３】
このようなエンジン制御系において、イグニッションスイッチ５６がＯＮされると、ＥＣＵリレ−５４がＯＮし、上記メインコンピュータ５１では、定電圧回路５３を介して各部に定電圧が供給されて各種制御を実行する。すなわち、メインＣＰＵ５８が、ＲＯＭ５９にメモリされているプログラムに基づき、Ｉ／Ｏインタ−フェイス６４を介して入力されるセンサ・スイッチ類からの検出信号、及びバッテリ電圧等を処理し、ＲＡＭ６０に格納される各種データ及びバックアップＲＡＭ６１に格納されている各種学習値デ−タ、ＲＯＭ５９にメモリされている固定デ−タ等に基づき、各種制御量を演算する。そして、駆動回路６７により燃料ポンプリレ−５７をＯＮし、燃料ポンプ２９に通電して該燃料ポンプ２９を駆動させると共に、駆動回路６７を介して、ウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁２１にデューティ信号を出力して過給圧制御を行い、又吸気管圧力／大気圧切換ソレノイド弁２３にＯＮ，ＯＦＦ信号を出力して絶対圧センサ２２で大気圧と吸気管絶対圧力とを交互に検出し、又演算した燃料噴射量に相応する駆動パルス信号を所定のタイミングで該当気筒のインジェクタ２５に出力して燃料噴射制御を行い、又、演算した点火時期に対応するタイミングでイグナイタ２７に点火信号を出力して点火時期制御を実行し、更にはＩＳＣ弁１６に制御デューティ信号を出力してアイドル回転数制御等を実行する。尚、サブコンピュータ５２はノック検出処理専用のコンピュータであるため、その動作説明を省略する。
【００３４】
次に、上記メインコンピュータ５１で実行する空燃比制御（燃料噴射制御）について、図１〜図５に示すフローチャートに従い説明する。図に示す各フローチャートは、イグニッションスイッチ５６をＯＮし、電子制御装置５０に電源が投入され、システムがイニシャライズされた後、所定周期毎に実行される。
【００３５】
ここで、図１にはＯ2センサ３７の出力電圧ＶO2に基づき第１の空燃比フィードバック補正係数α１を設定する第１空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンが示され、又、図２には排気温度センサ３８で検出した排気温度ＴEXに基づき第２の空燃比フィードバック補正係数α２を設定する第２の空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンが示されている。
【００３６】
図６に示すように、本実施の形態では、エンジンの運転領域をエンジン回転数ＮEとエンジン負荷の代表である基本燃料噴射量Ｔｐとに基づき判別し、エンジン回転数ＮEが高回転数領域の下限を示す設定値ＮEH以下（ＮE≦ＮEH）で、且つ基本燃料噴射量Ｔｐが高負荷運転領域の下限を示す設定値ＴpH以下（Ｔｐ≦ＴpH）のとき、Ｏ2センサ３７の出力電圧ＶO2に基づいて第１の空燃比フィードバック補正係数α１を設定し、又、エンジン回転数ＮEが設定値ＮEHより高く（ＮE＞ＮEH）、或いは基本燃料噴射量Ｔｐが設定値ＴpHより大きい（Ｔｐ＞ＴpH）とき、排気温度ＴEXに基づいて第２の空燃比フィードバック補正係数α２を設定する。従って、本実施の形態においては上記各空燃比フィードバック補正係数α１，α２が重複して設定されることはない。
【００３７】
先ず、図１に示す第１の空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンについて説明する。この第１の空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンがスタートすると、ステップＳ１で、エンジンの運転領域を判別し、エンジン回転数ＮEが設定値ＮEH以下（ＮE≦ＮEH）で、且つ基本燃料噴射量Ｔｐが設定値ＴpH以下（Ｔｐ≦ＴpH）の、すなわち現在のエンジン運転領域がＯ2センサ３７の出力電圧ＶO2に基づく空燃比フィードバック制御領域にあるときは（図６参照）、ステップＳ２へ進む。又、ＮE＞ＮEH、或いはＴｐ＞ＴpHのときは、エンジンの運転領域が排気温度ＴEXに基づく空燃比フィードバック制御領域にあるため、ステップＳ３へ分岐し、第１の空燃比フィードバック補正係数α１を１．０に設定してステップＳ６へ進み、第１の空燃比フィードバック制御開始フラグＦF/B1をクリアしてルーチンを抜ける。
【００３８】
上記ステップＳ１からステップＳ２へ進むと、Ｏ2センサ３７が活性したか否かを判別し、不活性のときは上記ステップＳ３へ分岐し、活性したときはステップＳ４へ進む。Ｏ2センサ３７が活性したか否かは、例えば、該Ｏ2センサの出力値ＶO2を検出し、或いは冷却水温Ｔｗに基づき、或いは始動後の経過時間に基づいて判別する。すなわち、Ｏ2センサ３７の出力値ＶO2を検出する場合は、この出力値ＶO2のリーンからリッチ或いはリッチからリーンへ反転する周期が設定時間よりも短くなったときＯ2センサ３７が活性したと判別し、冷却水温Ｔｗに基づく場合は、該冷却水温Ｔｗが設定温度に達したときＯ2センサ３７が活性したと判別し、又、始動後の経過時間に基づく場合は、該経過時間が設定時間に達したときＯ2センサ３７が活性したと判別する。
【００３９】
その後、ステップＳ４へ進むと、第１の空燃比フィードバック補正係数α１のクランプ条件を判別する。例えば、第１の空燃比フィードバック補正係数α１のクランプ条件を車両走行状態に基づいて判別する場合、加減速走行などの過渡運転時のクランプ条件成立時にはステップＳ５へ進み、又、定常走行時のクランプ条件不成立時にはステップＳ７へ進む。上記ステップＳ５へ進むと、前回設定した第１の空燃比フィードバック補正係数α１をクランプして上記ステップＳ６へ進む。
【００４０】
一方、ステップＳ７へ進むと、このステップＳ７以降で、Ｏ2センサ３７の出力電圧ＶO2に基づき、周知の比例積分（ＰＩ）制御により第１の空燃比フィードバック補正係数α１を設定する。
【００４１】
先ず、ステップＳ７で、Ｏ2センサ３７の出力電圧ＶO2を読込み、ステップＳ８で、この出力電圧ＶO2と理論空燃比に対応するスライスレベルＶS1とを比較し、ＶO2≧ＶS1の空燃比がリッチのときはステップＳ９へ進み、ＶO2＜ＶS1の空燃比がリーンのときはステップＳ１３へ分岐する。
【００４２】
ステップＳ９へ進むと、空燃比リッチフラグＦRの値を参照し、ＦR＝０の前回の空燃比がリーンのときは、空燃比がリッチ側へ反転した後の初回のルーチンであるため、ステップＳ１０へ進み、又、ＦR＝１の前回の空燃比がリッチのときはステップＳ１１へ進む。
【００４３】
ステップＳ１０へ進むと、前回設定した第１の空燃比フィードバック補正係数α１から予め設定した比例量Ｐを減算して新たな第１の空燃比フィードバック補正係数α１を設定し、ステップＳ１２で上記空燃比リッチフラグＦRをセットしてステップＳ１７へ進み、上記第１の空燃比フィードバック制御開始フラグＦF/B1をセットし、ルーチンを抜ける。
【００４４】
又、ステップＳ９からステップＳ１１へ分岐すると、前回設定した第１の空燃比フィードバック補正係数α１から予め設定した積分量Ｉを減算して新たな第１の空燃比フィードバック補正係数α１を設定し上記ステップＳ１２へ戻る。
【００４５】
一方、ＶO2＜ＶS1の空燃比がリーンであるためステップＳ８からステップＳ１３へ分岐すると、空燃比リッチフラグＦRの値を参照し、ＦR＝１の空燃比がリッチからリーンへ反転した後の初回ルーチン実行時にはステップＳ１４へ進み、ＦR＝０の前回の空燃比もリーンのときはステップＳ１５へ進む。
【００４６】
ステップＳ１４へ進むと、前回設定した第１の空燃比フィードバック補正係数α１に予め設定した比例量Ｐを加算して新たな第１の空燃比フィードバック補正係数α１を設定し、ステップＳ１６で上記空燃比リッチフラグＦRをクリアして上記ステップＳ１７へ進む。
【００４７】
又、ステップＳ１３からステップＳ１５へ分岐すると、前回設定した第１の空燃比フィードバック補正係数α１に予め設定した積分量Ｉを加算して新たな第１の空燃比フィードバック補正係数α１を設定し上記ステップＳ１６へ戻る。
【００４８】
その結果、図６に示すＯ2センサ３７の出力電圧ＶO2に基づく空燃比フィードバック制御領域では、図７に示すように、上記Ｏ2センサ３７の出力電圧ＶO2に基づく通常の空燃比フィードバック制御が実行される。
【００４９】
次に、図２に示す第２の空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンについて説明する。この第２の空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンがスタートすると、ステップＳ２１で、エンジンの運転領域を判別する。エンジン回転数ＮEが設定値ＮEHより高く（ＮE＞ＮEH）、或いは基本燃料噴射量Ｔｐが設定値ＴpHより多い（Ｔｐ＞ＴpH）状態の少なくとも一方にあるとき、すなわち現在のエンジン運転領域が、図６に示す排気温度ＴEXに基づく空燃比フィードバック制御領域にあるときは、ステップＳ２２へ進む。又、ＮE≦ＮEH、且つＴｐ≦ＴpHのときは、エンジンの運転領域がＯ2センサ３７に基づく空燃比フィードバック制御領域にあるため、ステップＳ２３へ分岐し、第２の空燃比フィードバック補正係数α２を１．０に設定してステップＳ２４へ進み、第２の空燃比フィードバック制御開始フラグＦF/B2をクリアしてルーチンを抜ける。
【００５０】
上記ステップＳ２１からステップＳ２２へ進むと、冷却水温Ｔｗと暖機完了判定用設定値Ｔｗｓとを比較し、Ｔｗ＜Ｔｗｓの暖機未完のときは上記ステップＳ２３へ分岐し、又、Ｔｗ≧Ｔｗｓの暖機完了のときはステップＳ２５へ進む。
【００５１】
上記ステップＳ２５へ進むと、このステップＳ２５以降で、排気温度ＴEXに基づき、比例積分（ＰＩ）制御により第２の空燃比フィードバック補正係数α２を設定する。
【００５２】
先ず、ステップＳ２５では、排気温度センサ３８の出力電圧に基づき算出した排気温度ＴEXを読込む。次に、ステップＳ２６で、エンジン回転数ＮEと基本燃料噴射量Ｔｐとに基づきマップ参照により目標排気温度ＴEXSを設定する。このマップの各領域には、予めエンジン運転領域毎に実験などから空燃比と排気温度との相関を求め、目標空燃比に対応する最適な目標排気温度が格納されている。尚、高回転、高負荷運転領域では要求空燃比がややリッチになるため、上記目標空燃比もリッチ側に設定されている。
【００５３】
次いで、ステップＳ２７で、上記排気温度ＴEXと上記目標排気温度ＴEXSとを比較し、ＴEX≧ＴEXSのときはステップＳ２８へ進み、ＴEX＜ＴEXSのときはステップＳ３２へ分岐する。
【００５４】
ステップＳ２８へ進むと、排気温度高温フラグＦEXの値を参照する。ＦEX＝０のときは、排気温度ＴEXが目標排気温度ＴEXSに対して高温側へ反転した後の初回のルーチンであるため、ステップＳ２９へ進み、ＦEX＝１の前回の排気温度ＴEXも高温側にあるときはステップＳ３０へ進む。
【００５５】
ステップＳ２９へ進むと、前回設定した第２の空燃比フィードバック補正係数α２に予め設定した比例量ＰEXを加算して新たな第２の空燃比フィードバック補正係数α２を設定する。そして、ステップＳ３１で上記排気温度高温フラグＦEXをセットしてステップＳ３６へ進み、上記第２の空燃比フィードバック制御開始フラグＦF/B2をセットし、ルーチンを抜ける。
【００５６】
又、ステップＳ２８からステップＳ３０へ分岐すると、前回設定した第２の空燃比フィードバック補正係数α２に予め設定した積分量ＩEXを加算して新たな第２の空燃比フィードバック補正係数α２を設定し上記ステップＳ３１へ戻る。上記ステップＳ２９，Ｓ３０で第２の空燃比フィードバック補正係数α２が増加されることで燃料噴射時には燃料噴射量が増量されるため排気温度が低温化補正される。
【００５７】
一方、上記ステップＳ２７で、ＴEX＜ＴEXSと判別されてステップＳ３２へ分岐すると、排気温度高温フラグＦEXの値を参照する。そして、ＦEX＝１の排気温度が目標排気温度ＴEXSに対して低温側へ反転した後の初回ルーチン実行時にはステップＳ３３へ進み、ＦEX＝０の前回の排気温度ＴEXも低温側にあるときはステップＳ３４へ進む。
【００５８】
ステップＳ３３へ進むと、前回設定した第２の空燃比フィードバック補正係数α２から予め設定した比例量ＰEXを減算して新たな第２の空燃比フィードバック補正係数α２を設定し、ステップＳ３５で上記排気温度高温フラグＦEXをクリアして上記ステップＳ３６へ進む。
【００５９】
又、ステップＳ３２からステップＳ３４へ分岐すると、前回設定した第２の空燃比フィードバック補正係数α２から予め設定した積分量ＩEXを減算して新たな第２の空燃比フィードバック補正係数α２を設定し上記ステップＳ３５へ戻る。上記ステップＳ３３，Ｓ３４で第２の空燃比フィードバック補正係数α２が減少されることで燃料噴射時の燃料噴射量が減量されるため排気温度が高温化補正される。
【００６０】
その結果、図６に示す排気温度ＴEXに基づく空燃比フィードバック制御領域では、図８に示すように、排気温度ＴEXが目標排気温度ＴEXS以上のときは、第２の空燃比フィードバック補正係数α２を増加させることで燃料噴射量を増量し、又、排気温度ＴEXが目標排気温度ＴEXS未満のときは、第２の空燃比フィードバック補正係数α２を減少させることで燃料噴射量を減量して、排気温度ＴEXを目標排気温度ＴEXSに収束させるようにフィードバック制御することで、この目標排気温度ＴEXSと相関のある空燃比を適正に制御することができる。その結果、要求空燃比がリッチ側にあるためにＯ2センサ３７による空燃比フィードバック制御を実行することの困難な、高回転領域、或いは高負荷運転領域においても、空燃比を良好に制御することができ、エンジンを構成する部品の製造上のばらつきや、劣化等の影響によるエンジントルクの低下、ノック限界の低下、或いは排気温度の上昇による排気系の耐久性の低下等を有効に回避することができる。
【００６１】
又、本実施の形態では、空燃比学習制御を採用しており、空燃比学習値を上記各空燃比フィードバック補正係数α１，α２に基づいて更新することで、エンジンを構成する部品のばらつき、或いは劣化が予め補償され、従ってより安定した空燃比制御性能を得ることかできる。
【００６２】
。図３に第１の空燃比フィードバック補正係数α１に基づいて設定される第１の空燃比学習値更新ルーチンを示し、図４に第２の空燃比フィードバック補正係数α２に基づいて設定される第２の空燃比学習値更新ルーチンを示す。
【００６３】
先ず、図３に示す第１の空燃比学習値更新ルーチンについて説明する。この第１の空燃比学習値更新ルーチンがスターすると、ステップＳ４１で、上記第１の空燃比フィードバック制御開始フラグＦF/B1の値を参照する。そして、ＦF/B1＝０の第１の空燃比フィードバック制御が中止されているときはステップＳ４５へジャンプし、又、ＦF/B1＝１の第１の空燃比フィードバック制御中のときはステップＳ４２へ進む。
【００６４】
ステップＳ４２では、エンジン回転数ＮEと基本燃料噴射量Ｔｐとを読込み、続いてステップＳ４３で、エンジン運転状態が定常状態にあるか否かを、前回のエンジン運転領域と今回のエンジン運転領域とが同じか否かにより判断する。エンジン運転領域は上記エンジン回転数ＮEと基本燃料噴射量Ｔｐとに基づき、図９（ａ）に示す第１の定常状態判定マトリックスを参照し、当該エンジン運転領域に格納されている今回の区画値Ｄ1NEWを読込み、前回の区画値Ｄ1OLDと比較する。そして、Ｄ1NEW≠Ｄ1OLDのエンジン運転領域が変化しているときはステップＳ４４へ進み、今回の区画値Ｄ1NEWにて前回の区画値Ｄ1OLDを設定し（Ｄ1NEW←Ｄ1OLD）、ステップＳ４５でカウント値Ｃ１をクリアしてルーチンを抜ける。
【００６５】
一方、上記ステップＳ４３でＤ1NEW＝Ｄ1OLDのエンジン運転領域が同一、すなわち定常状態のときは、ステップＳ４６へ分岐し、Ｏ2センサ３７の出力が所定時間（例えば、１２sec）内においてリーン／リッチの切換わりがあったか否かを、図示しないＯ2センサ出力判定ルーチンでの判定結果に基づき判別する。上記Ｏ2センサ出力判定ルーチンでは、上記第１の空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンにおいて設定される空燃比リッチフラグＦRの値を設定演算周期（例えば、１sec）毎に参照し、設定時間内に空燃比リッチフラグＦRの値が１→０、或いは０→１へ少なくとも１回切換わったか否かを判別する。
【００６６】
そして、上記ステップＳ４６で空燃比リッチフラグＦRの値が切換わっていないとき、すなわちＯ2センサ３７の出力電圧ＶO2がスライスレベルＶS1に対して一方へ偏倚した状態のままのときは、第１の空燃比学習値を更新することなくステップＳ４５へ戻り、又、空燃比リッチフラグＦRの値が切換わっているときは、ステップＳ４７へ進む。
【００６７】
そして、ステップＳ４７で、カウント値Ｃ１をカウントアップし（Ｃ１←Ｃ１＋１）、ステップＳ４８で、上記カウント値Ｃ１と設定値Ｃ１S（例えば、Ｃ１S＝３）とを比較する。そして、Ｃ１＜Ｃ１Sのときはそのままルーチンを抜け、Ｃ１≧Ｃ１S、すなわち、Ｏ2センサ３７の出力電圧ＶO2が正常にリーン／リッチを繰り返している状態で、しかもエンジン運転状態が当該第１の空燃比学習値更新ルーチンがＣ１S回繰り返す間、定常状態を維持しているときは、ステップＳ４９へ進み、上記カウント値Ｃ１をクリアし、ステップＳ５０で、第１の空燃比変化量Δα１を次式に基づき算出する。
Δα１←｛（α１MAX＋α１MIN）／２｝−１.０
ここで、α１MAXは当該第１の空燃比学習値更新ルーチンがＣ１S回繰り返す間に読込まれた空燃比フィードバック補正係数α１の極大値、α１MINは同じく極小値である（図７(b)参照）。
【００６８】
そして、ステップＳ５１で、エンジン回転数ＮEと基本燃料噴射量Ｔｐとをパラメータとして、図９（ｂ）に示す第１の空燃比学習値マップに格納されている第１の空燃比学習値ＫLR1を検索し、ステップＳ５２で、当該第１の空燃比学習値ＫLR1を次式に基づき補正し、補正後の第１の空燃比学習値ＫLR1で上記第１の空燃比学習値マップに格納されている当該領域の空燃比学習値を更新し、ルーチンを抜ける。
ＫLR1←ＫLR1＋Ｍ１・Δα１
ここで、Ｍ１は更新割合を設定する係数であり、エンジン運転領域毎に定められる。
【００６９】
次に、図４に示す第２の空燃比学習値更新ルーチンについて説明する。この第２の空燃比学習値更新ルーチンがスタートすると、ステップＳ６１で、上記第２の空燃比フィードバック制御開始フラグＦF/B2の値を参照する。そして、ＦF/B2＝０の第２の空燃比フィードバック制御が中止されているときはステップＳ６５へジャンプし、又、ＦF/B2＝１の第２の空燃比フィードバック制御中のときはステップＳ６２へ進む。
【００７０】
ステップＳ６２では、エンジン回転数ＮEと基本燃料噴射量Ｔｐとを読込み、続いてステップＳ６３で、エンジン運転状態が定常状態にあるか否かを、前回のエンジン運転領域と今回のエンジン運転領域とが同じか否かにより判断する。エンジン運転領域は上記エンジン回転数ＮEと基本燃料噴射量Ｔｐとに基づき、図１０（ａ）に示す第２の定常状態判定マトリックスを参照し、当該エンジン運転領域に格納されている今回の区画値Ｄ2NEWを読込み、前回の区画値Ｄ2OLDと比較する。そして、Ｄ2NEW≠Ｄ2OLDのエンジン運転領域が変化しているときはステップＳ６４へ進み、今回の区画値Ｄ2NEWにて前回の区画値Ｄ2OLDを設定し（Ｄ2NEW←Ｄ2OLD）、ステップＳ６５でカウント値Ｃ１をクリアしてルーチンを抜ける。
【００７１】
一方、上記ステップＳ６３でＤ2NEW＝Ｄ2OLDのエンジン運転領域が今回と前回とで同一、すなわち定常状態にあるときは、ステップＳ６６へ分岐し、排気温度ＴEXが所定時間（例えば、１２sec）内において目標排気温度ＴEXSに対して大小関係の切換わりがあったか否かを、図示しない排気温度判定ルーチンでの判定結果に基づき判別する。この排気温度判定ルーチンでは、上記第２の空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンにおいて設定される排気温度高温フラグＦEXの値を設定演算周期（例えば、１sec）毎に参照し、該排気温度高温フラグＦEXの値が設定時間内に０→１、或いは１→０へ少なくとも１回切換わったか否かを判別する。
【００７２】
そして、排気温度高温フラグＦEXの値が切換わっていないときは、第２の空燃比学習値を更新することなくステップＳ６５へ戻り、又、排気温度高温フラグＦEXの値が切換わっているときは、ステップＳ６７へ進み、カウント値Ｃ２をカウントアップし（Ｃ２←Ｃ２＋１）、ステップＳ６８で、上記カウント値Ｃ２と設定値Ｃ２S（例えば、Ｃ２S＝３）とを比較する。ここで、Ｃ２＜Ｃ２Sのときはそのままルーチンを抜け、Ｃ２≧Ｃ２S、すなわち、排気温度ＴEXが正常に反転している状態で、しかもエンジン運転状態が当該第２の空燃比学習値更新ルーチンがＣ２S回繰り返す間、定常状態を維持しているときは、ステップＳ６９へ進み、上記カウント値Ｃ２をクリアし、ステップＳ７０で、第２の空燃比変化量Δα２を次式に基づき算出する。
Δα２←｛（α２MAX＋α２MIN）／２｝−１.０
ここで、α２MAXは当該第２の空燃比学習値更新ルーチンがＣ２S回繰り返す間に読込まれた空燃比フィードバック補正係数α２の極大値、α２MINは同じく極小値である（図８(b)参照）。
【００７３】
そして、ステップＳ７１で、エンジン回転数ＮEと基本燃料噴射量Ｔｐとをパラメータとして、図１０（ｂ）に示す第２の空燃比学習値マップに格納されている第２の空燃比学習値ＫLR2を検索し、ステップＳ７２で、当該第２の空燃比学習値ＫLR2を次式に基づき補正し、補正後の第２の空燃比学習値ＫLR2で上記第２の空燃比学習値マップに格納されている当該領域の空燃比学習値を更新し、ルーチンを抜ける。
ＫLR2←ＫLR2＋Ｍ２・Δα２
ここで、Ｍ２は更新割合を設定する係数であり、エンジン運転領域毎に定められる。
【００７４】
このように、本実施の形態では、空燃比フィードバック補正係数α１，α２に加えて、空燃比学習値ＫLR1，ＫLR2を採用しているので、エンジンを構成する部品の製造上のばらつき、或いは劣化等が補償され、Ｏ2センサに基づく空燃比フィードバック制御領域は勿論、排気温度に基づく空燃比フィードバック制御領域においても空燃比を目標空燃比に直ちに収束させることができ良好な空燃比制御性能を得ることができる。特に、排気温度に基づく空燃比フィードバック制御領域においては、空燃比学習制御を採用することでエンジントルクの低下や、ノッキングの発生、更には排気温度の上昇による排気系の損傷を未然に回避することができる。
【００７５】
上記各空燃比フィードバック補正係数α１，α２、及び各空燃比学習値ＫLR1，ＫLR2は、図５に示す燃料噴射量設定ルーチン実行時に読込まれる。
【００７６】
この燃料噴射量設定ルーチンでは、先ず、ステップＳ８１で、吸入空気量Ｑとエンジン回転数ＮEとに基づき基本燃料噴射量Ｔｐを次式から算出する。
Ｔｐ←Ｋ・Ｑ／ＮE
ここで、Ｋはインジェクタ特性補正定数である。
【００７７】
次いで、ステップＳ８２で、エンジン回転数ＮEと基本燃料噴射量Ｔｐとに基づきエンジン運転領域を判別する。すなわち、エンジン回転数ＮEが設定値ＮEH以下（ＮE≦ＮEH）、且つ基本燃料噴射量Ｔｐが設定値ＴpH以下（Ｔｐ≦ＴpH）のときは、現在のエンジン運転領域がＯ2センサ３７に基づく空燃比フィードバック制御領域であるため、ステップＳ８３へ進み、第１の空燃比フィードバック補正係数α１で空燃比フィードバック補正係数αを設定する。又、ステップＳ８４で、上記エンジン回転数ＮEと上記基本燃料噴射量Ｔｐとをパラメータとして第１の空燃比学習値マップを参照して、第１の空燃比学習値ＫLR1を検索し、この第１の空燃比学習値ＫLR1に基づき補間計算により空燃比学習補正係数ＫBLRCを設定し、ステップＳ８８へ進む。
【００７８】
一方、上記ステップＳ８２で、ＮE＞ＮEHの高回転領域、或いはＴｐ＞ＴpHの高負荷運転領域の少なくとも一方のときは、現在のエンジン運転領域が排気温度ＴEXに基づく空燃比フィードバック制御領域であるため、ステップＳ８５へ分岐し、第２の空燃比フィードバック補正係数α２で空燃比フィードバック補正係数αを設定する。又、ステップＳ８６で、上記エンジン回転数ＮEと上記基本燃料噴射量Ｔｐとをパラメータとして第２の空燃比学習値マップを参照して、第２の空燃比学習値ＫLR2を検索し、この第２の空燃比学習値ＫLR2に基づき補間計算により空燃比学習補正係数ＫBLRCを設定し、ステップＳ８８へ進む。
【００７９】
ステップＳ８８では、水温センサ３６で検出した冷却水温に基づく水温増量係数、スロットル開度センサ３３ａで検出したスロットル開度の変化量に基づく加減速補正係数等の各種増量係数ＣＯＥＦを設定する。更に、ステップＳ８９で、インジェクタ２５の無効時間を補間する電圧補正係数Ｔｓをバッテリ電圧ＶBに基づき設定し、ステップＳ９０へ進む。
【００８０】
ステップＳ９０では、上記基本燃料噴射量Ｔｐを、上記空燃比フィードバック補正係数αで空燃比補正すると共に、空燃比学習補正係数ＫBLRCで学習補正し、更に各種増量係数ＣＯＥＦによりフィードフォワード補正し、その値に上記無効噴射時間Ｔｓを加算して電圧補正してインジェクタ２５に対する最終的な燃料噴射パルス幅（燃料噴射量）Ｔｉを設定し、ルーチンを抜ける。
【００８１】
そして、所定燃料噴射時期に達したとき、燃料噴射対象気筒のインジェクタ２５に対して上記燃料噴射パルス幅Ｔｉに相当する駆動信号を出力し、インジェクタ２５を介して所定に計量された燃料をエンジンに供給する。
【００８２】
このように本実施の形態では、エンジン運転領域を、理論空燃比による空燃比フィードバック制御領域と理論空燃比では制御の困難な空燃比フィードバック補正制御領域とに区分し、理論空燃比による空燃比フィードバック制御領域ではＯ2センサ３７の出力電圧ＶO2に基づき空燃比フィードバック制御を実行すると共に、空燃比学習制御を実行し、一方、理論空燃比による制御が困難な高回転、高負荷運転領域では、排気温度ＴEXに基づいて空燃比フィードバック補正制御を行うと共に、空燃比学習制御を実行するので、全運転領域において、エンジンを構成する部品のばらつき、劣化等が補償され、空燃比の目標空燃比に対する収束性が良くなり、良好な空燃比制御性能を得ることができる。
【００８３】
【発明の効果】
以上、説明したように請求項１記載の発明によれば、エンジン運転領域が低中回転数、及び低中負荷領域にあるときは、排気系に設けた空燃比検出手段で検出した空燃比に基づき空燃比フィードバック制御を行い、又、エンジン運転領域が高回転或いは高負荷運転領域の少なくとも一方にあるときは、排気温度に基づいて空燃比フィードバック制御を行うようにしたので、理論空燃比制御を行う低中回転領域、及び低中負荷領域と、要求空燃比がリッチとなる高回転或いは高負荷運転領域の全ての運転領域において空燃比を適正に制御することができる。従って、全ての運転領域においてエンジンを構成する部品の製造上のばらつき、或いは劣化によって生じるエンジントルクの低下、ノックの発生、及び排気温度の必要以上の上昇を有効に防止し、良好な空燃比制御性能を得ることができる。
【００８４】
加えて、請求項２記載の発明によれば、エンジン運転領域が低中回転数、及び低中負荷領域にあるときは空燃比検出手段で検出した空燃比に基づいて設定した空燃比フィードバック補正係数の変化量に基づき空燃比学習値を設定し、又、エンジン運転領域が高回転或いは高負荷運転領域の少なくとも一方にあるときは排気温度に基づいて設定した空燃比フィードバック補正係数の変化量に基づき空燃比学習値を設定し、燃料噴射量を設定する際に、空燃比フィードバック補正に加えて空燃比学習補正を行うようにしたので、空燃比の目標空燃比に対する収束性が良くなり、全運転領域における空燃比制御性がより一層向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンを示すフローチャート
【図２】第２の空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンを示すフローチャート
【図３】第１の空燃比学習値更新ルーチンを示すフローチャート
【図４】第２の空燃比学習値更新ルーチンを示すフローチャート
【図５】燃料噴射量設定ルーチンを示すフローチャート
【図６】Ｏ2センサに基づく空燃比フィードバック制御領域と排気温度に基づく空燃比フィードバック制御領域とを示す説明図
【図７】Ｏ2センサの出力電圧と第１の空燃比フィードバック補正係数との関係を示すタイミングチャート
【図８】排気温度と第２の空燃比フィードバック補正係数との関係を示すタイミングチャート
【図９】第１の定常状態判定マトリックスと第１の空燃比学習値マップとの説明図
【図１０】第２の定常状態判定マトリックスと第２の空燃比学習値マップとの説明図
【図１１】エンジンの全体構成図
【図１２】電子制御装置の回路図
【符号の説明】
１…エンジン
３７…空燃比検出手段（Ｏ2センサ）
３８…排気温度検出手段（排気温度センサ）
ＫLR…空燃比学習値
ＫLR1…第１の空燃比学習値
ＫLR2…第２の空燃比学習値
ＴEX…排気温度
ＴEXS…目標排気温度
Ｔｉ…燃料噴射量（燃料噴射パルス幅）
α…空燃比フィードバック補正係数
α１…第１の空燃比フィードバック補正係数
α２…第２の空燃比フィードバック補正係数
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン運転状態が高回転領域と高負荷運転領域との少なくとも一方にあるときは、排気温度の変化に基づいて空燃比フィードバック補正係数或いは空燃比学習値を設定するエンジンの空燃比制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エンジンに供給される混合気の空燃比を理論空燃比に収束させる制御方式として、Ｏ2センサを用いて排気ガス中の空燃比を検出し、該空燃比が理論空燃比に対してリーンかリッチかを判定し、リーンのときは燃料噴射量を増量し、リッチのときは燃料噴射量を減量して、上記空燃比を理論空燃比に収束させる空燃比フィードバック制御が多く採用されている。
【０００３】
しかし、上記空燃比フィードバック制御では、空燃比を理論空燃比に収束させる補正しか行うことができないため、比較的リッチな空燃比が要求される高回転領域、或いは高負荷運転領域においては空燃比フィードバック制御を行うことができない。その結果、インジェクタ等の各構成部品の製造上のばらつき、或いは劣化により生じる空燃比のずれを修正することができず、ある運転領域においてはエンジントルクが低下してしまったり、ノック限界が低下してノッキングが発生したり、空燃比が必要以上にリーン化して排気温度が上昇し、触媒等、排気系の各構成部品の耐久性を低下させてしまう問題が生じる。
【０００４】
その対策として、例えば、特開昭５８−９８６３７号公報には、排気温度と空燃比との相関関係を予め求めて、エンジン回転数とエンジン負荷とで特定されるエンジン運転領域毎に目標排気温度を格納し、エンジン運転時、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づき目標排気温度を設定し、排気温度を上記目標排気温度に収束するようにして空燃比をフィードバック制御する技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記先行技術では、全エンジン運転領域において排気温度が目標排気温度に収束するように空燃比フィードバック制御しているため、燃焼温度の変化しやすい低中回転領域、及び低中負荷領域においては良好な空燃比制御性能を得ることができない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、理論空燃比制御を行う低中回転領域、及び低中負荷領域と、要求空燃比がリッチとなる高回転或いは高負荷運転領域の全ての運転領域において空燃比を適正に制御し、エンジンを構成する部品の製造上のばらつき、或いは劣化によって生じるエンジントルクの低下、ノックの発生、及び排気温度の必要以上の上昇を未然に防止することのできるエンジンの空燃比制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明による第１のエンジンの空燃比制御装置は、排気系に空燃比検出手段と排気温度検出手段とを配設し、エンジン運転状態が低中回転及び低中負荷運転領域にあるときは上記空燃比検出手段で検出した空燃比と目標空燃比とを比較して空燃比フィードバック補正係数を設定し、又エンジン運転状態が高回転領域と高負荷運転領域との少なくとも一方にあるときは上記排気温度検出手段で検出した排気温度と、このときのエンジン運転状態に基づき設定した目標排気温度とを比較して該排気温度を上記目標排気温度に収束させる空燃比フィードバック補正係数を設定し、上記エンジン運転状態に基づいて設定した燃料噴射量を少なくとも上記空燃比フィードバック補正係数で補正して最終的な燃料噴射量を設定することを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するため本発明による第２のエンジンの空燃比制御装置は、排気系に空燃比検出手段と排気温度検出手段とを配設し、エンジン運転状態が低中回転及び低中負荷運転領域にあるときは上記空燃比検出手段で検出した空燃比と目標空燃比とを比較して空燃比フィードバック補正係数を設定し、又エンジン運転状態が高回転領域と高負荷運転領域との少なくとも一方にあるときは上記排気温度検出手段で検出した排気温度と、このときのエンジン運転状態に基づき設定した目標排気温度とを比較して該排気温度を上記目標排気温度に収束させる空燃比フィードバック補正係数を設定し、定常状態における上記空燃比フィードバック補正係数の変化に基づき空燃比変化量を算出し、上記空燃比変化量で上記エンジン運転状態に基づいて特定したエンジン運転領域に格納されている空燃比学習値を更新し、上記エンジン運転状態に基づいて設定した燃料噴射量を少なくとも上記空燃比フィードバック補正係数と上記空燃比学習値とに基づき補正して最終的な燃料噴射量を設定することを特徴とする。
【０００９】
上記第１のエンジンの空燃比制御装置では、エンジン運転状態が低中回転及び低中負荷運転領域にあるときは、排気系に設けた空燃比検出手段で検出した空燃比と目標空燃比とを比較し、この比較結果に基づき該空燃比を上記目標空燃比に収束させる空燃比フィードバック補正係数を設定する。又、上記エンジン運転状態が高回転領域と高負荷運転領域との少なくとも一方にあるときは上記排気系に設けた排気温度検出手段で検出した排気温度を読込み、且つ、このときのエンジン運転状態に基づき目標排気温度を設定する。そして、上記排気温度と上記目標排気温度とを比較し、この比較結果に基づき、該排気温度を上記目標排気温度に収束させる空燃比フィードバック補正係数を設定する。その後、エンジン運転状態に基づいて設定した燃料噴射量を少なくとも上記空燃比フィードバック補正係数で補正してインジェクタに対する最終的な燃料噴射量を設定する。
【００１０】
上記第２のエンジンの空燃比制御装置では、エンジン運転状態が低中回転及び低中負荷運転領域にあるときは、排気系に設けた空燃比検出手段で検出した空燃比と目標空燃比とを比較し、この比較結果に基づき該空燃比を上記目標空燃比に収束させる空燃比フィードバック補正係数を設定する。又、上記エンジン運転状態が高回転領域と高負荷運転領域との少なくとも一方にあるときは上記排気系に設けた排気温度検出手段で検出した排気温度を読込むと共に、このときのエンジン運転状態に基づき目標排気温度を設定する。そして、上記排気温度と上記目標排気温度とを比較し、この比較結果に基づき、該排気温度を上記目標排気温度に収束させる空燃比フィードバック補正係数を設定する。一方、エンジン運転状態が定常状態にあるときは上記空燃比フィードバック補正係数の変化に基づいて空燃比変化量を算出し、この空燃比変化量で、エンジン運転状態に基づいて特定した領域に格納されている空燃比学習値を更新する。その後、エンジン運転状態に基づいて設定した燃料噴射量を少なくとも上記空燃比フィードバック補正係数及び上記空燃比学習値に基づき補正してインジェクタに対する最終的な燃料噴射量を設定する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図１１にエンジンの全体構成を示す。同図の符号１はエンジンで、本実施の形態では過給機付き水平対向エンジンを示す。このエンジン１のシリンダブロック１ａの左右両バンクに設けた各シリンダヘッド２の吸気ポート２ａに吸気マニホルド３が連通され、この吸気マニホルド３の上流側集合部にエアチャンバ４を介してスロットル弁通路５が連通されている。このスロットル弁通路５の上流側には、吸気管６を介してエアクリーナ７が取付けられ、このエアクリーナ７がエアインテークチャンバ８に連通されている。又、上記排気ポート２ｂに排気マニホルド９を介して排気管１０が連通され、この排気管１０に触媒コンバータ１１が介装されてマフラ１２に連通されている。
【００１２】
一方、上記スロットル弁通路５に、アクセルペダルに連動するスロットル弁５ａが設けられ、このスロットル弁通路５の直上流の上記吸気管６にインタークーラ１３が介装され、更に、上記吸気管６の上記エアクリーナ７の下流側にレゾネータチャンバ１４が介装されている。
【００１３】
又、上記レゾネータチャンバ１４と上記吸気マニホルド３とを連通して上記スロットル弁５ａの上流側と下流側とをバイパスするバイパス通路１５に、アイドル空気量を調整するＩＳＣ（アイドル回転数制御）弁１６が介装されている。更に、上記ＩＳＣ弁１６の直下流側に、吸気圧が負圧のとき開弁し、ターボチャージャ１８により過給された正圧状態のとき閉弁するチェックバルブ１７が介装されている。
【００１４】
上記ターボチャージャ１８のコンプレッサが、上記吸気管６の上記レゾネータチャンバ１４の下流側に介装され、タービンが上記排気管１０に介装されている。更に、上記ターボチャージャ１８のタービンハウジング流入口には、ウエストゲート弁１９が介装され、ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０に連設されている。
【００１５】
このウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０は、ダイヤフラムにより２室に仕切られ、一方がウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁２１に連通する圧力室を形成し、他方が上記ウエストゲート弁１９を閉方向に付勢するスプリングを収納したスプリング室を形成している。
【００１６】
上記ウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁２１は、上記レゾネータチャンバ１４と、上記吸気管６の上記ターボチャージャ１８のコンプレッサ下流とを連通する通路に介装されており、後述する電子制御装置５０（図１２参照）から出力される制御信号のデューティ比に応じて、上記レゾネータチャンバ１４側の圧力と上記コンプレッサ下流側の圧力とを調圧して、上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０の圧力室に供給する。
【００１７】
すなわち、上記電子制御装置５０によって上記ウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁２１を制御し、上記ウエストゲート弁作動用アクチュエータ２０を作動させて上記ウエストゲート弁１９による排気ガスリリーフを調整することにより、上記ターボチャージャ１８による過給圧を制御する。
【００１８】
又、上記吸気マニホルド３の各気筒の各吸気ポート２ａの直上流側にインジェクタ２５が臨まされている。更に、上記シリンダヘッド２の各気筒毎に、その先端を燃焼室に露呈する点火プラグ２６ａが取付けられ、この点火プラグ２６ａに連設された点火コイル２６ｂを介してイグナイタ２７が接続されている。
【００１９】
上記インジェクタ２５には、燃料タンク２８内に設けたインタンク式の燃料ポンプ２９から燃料フィルタ３０を経て燃料が圧送され、プレッシャレギュレータ３１にてインジェクタ２５への燃料圧力が調圧される。
【００２０】
次に、センサ類の配置について説明する。符号２２は絶対圧センサで、吸気管圧力／大気圧切換ソレノイド弁２３により吸気管圧力（吸気マニホルド３内の吸気圧）と大気圧とを選択的に検出する。又、上記吸気管６の上記エアクリーナ７の直下流に、ホットワイヤ或はホットフィルム等を用いた熱式の吸入空気量センサ３２が介装され、上記スロットル弁５ａに、スロットル開度センサ３３ａとスロットル全閉でＯＮするアイドルスイッチ３３ｂとを内蔵したスロットルセンサ３３が連設されている。又、上記エンジン１のシリンダブロック１ａにノックセンサ３４が取付けられると共に、このシリンダブロック１ａの左右両バンクを連通する冷却水通路３５に水温センサ３６が臨まされ、上記排気管１０の上記排気マニホルド９の集合部にＯ2センサ３７が臨まされ、更に、このＯ2センサ３７の下流に排気温度センサ３８が配設されている。又、クランクシャフト１ｂに軸着するクランクロータ３９の外周に、クランク角センサ４０が対設され、更に、カムシャフト１ｃに連設するカムロータ４１に、気筒判別用のカム角センサ４２が対設されている。
【００２１】
上記クランクロータ３９は、その外周に突起（或いはスリット）が所定間隔で形成されており、上記電子制御装置５０では、上記クランク角センサ４０で検出した突起（或いはスリット）の入力間隔時間からエンジン回転数ＮEを算出し、又、上記カム角センサ４２によってカムロータ４１の外周に形成された気筒判別用の突起（或いはスリット）を検出したときの割り込み信号から、燃料噴射対象気筒、及び点火対象気筒の気筒判別を行う。
【００２２】
燃料噴射制御、点火時期制御等のエンジン制御は、図１２に示す電子制御装置５０で実行される。この電子制御装置５０は、燃料噴射制御、点火時期制御等を行なうメインコンピュータ５１と、ノック検出処理専用のサブコンピュータ５２との２つのコンピュータを中心として構成され、各部に所定の安定化電源を供給する定電圧回路５３や各種の周辺回路が組込まれている。
【００２３】
上記定電圧回路５３は、２回路のリレー接点を備えるＥＣＵリレー５４の第１のリレー接点を介してバッテリ５５に接続されると共に、このバッテリ５５に、直接接続され、イグニッションスイッチ５６のＯＮ、ＯＦＦに拘わらず上記メインコンピュータ５１のバックアップＲＡＭ６１に常時バックアップ用電源を供給する。
【００２４】
又、上記バッテリ５５には、上記イグニッションスイッチ５６を介して上記ＥＣＵリレー５４のリレーコイルが接続されると共に、燃料ポンプリレー５７のリレー接点を介して燃料ポンプ２９が接続されている。更に、上記燃料ポンプリレー５７のリレーコイルの一端が上記ＥＣＵリレー５４の第２のリレー接点を介してバッテリ５５に接続され、このリレーコイルの他端が上記駆動回路６７に接続されている。尚、上記ＥＣＵリレー５４の第２のリレー接点に各アクチュエータへの電源線が接続されている。
【００２５】
上記メインコンピュータ５１は、ＣＰＵ５８、ＲＯＭ５９、ＲＡＭ６０、バックアップＲＡＭ６１、カウンタ・タイマ群６２、シリアル通信インターフェースであるＳＣＩ６３、及び、Ｉ／Ｏインターフェース６４がバスライン６５を介して接続されたマイクロコンピュータであり、上記バックアップＲＡＭ６１には、上記イグニッションスイッチ５６のＯＮ／ＯＦＦに拘らず、バッテリ５５に直接接続する上記定電圧回路５３からバックアップ用電源が常時供給されてデータが保持される。
【００２６】
尚、上記カウンタ・タイマ群６２は、フリーランカウンタ、カム角センサ信号の入力計数用カウンタなどの各種カウンタ、燃料噴射タイマ、点火タイマ、定期割込みを発生させるための定期割込みタイマ、クランク角センサ信号の入力間隔計時用タイマ、及び、システム異常監視用のウオッチドッグタイマなどの各種タイマを便宜上総称するものであり、上記メインコンピュータ５１においては、その他、各種のソフトウエアカウンタ・タイマが用いられる。
【００２７】
又、上記サブコンピュータ５２も、上記メインコンピュータ５１と同様、ＣＰＵ７１、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３、カウンタ・タイマ群７４、ＳＣＩ７５、及び、Ｉ／Ｏインターフェース７６がバスライン７７を介して接続されたマイクロコンピュータであり、上記メインコンピュータ５１とサブコンピュータ５２とは、上記ＳＣＩ６３，７５を介してシリアル通信ラインにより互いに接続されている。
【００２８】
上記メインコンピュータ５１のＩ／Ｏインターフェース６４の入力ポートには、アイドルスイッチ３３ｂ、車速センサ４３、クランク角センサ４０、及びカム角センサ４２が接続されると共に、吸入空気量センサ３２、スロットル開度センサ３３ａ、水温センサ３６、Ｏ2センサ３７、排気温度センサ３８、及び絶対圧センサ２２がＡ／Ｄ変換器６６を介して接続され、更に、このＡ／Ｄ変換器６６に、上記バッテリ５５の電圧ＶBが入力されてモニタされる。
【００２９】
又、上記Ｉ／Ｏインターフェース６４の出力ポートには、イグナイタ２７が接続されると共に、ＩＳＣ弁１６、インジェクタ２５、燃料ポンプリレー５７のリレーコイル、ウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁２１、吸気管圧力／大気圧切換ソレノイド弁２３が駆動回路６７を介して接続される。
【００３０】
一方、上記サブコンピュータ５２のＩ／Ｏインターフェース７６では、入力ポートに、クランク角センサ４０、カム角センサ４２が接続されると共に、Ａ／Ｄ変換器７８、周波数フィルタ７９、アンプ８０を介してノックセンサ３４が接続されており、上記ノックセンサ３４からのノック検出信号が上記アンプ８０で所定のレベルに増幅された後に上記周波数フィルタ７９により必要な周波数成分が抽出され、上記Ａ／Ｄ変換器７８にてデジタル信号に変換されて入力される。
【００３１】
上記メインコンピュータ５１では、各センサ・スイッチ類からの検出信号を処理し、燃料噴射制御、点火時期制御等を行い、一方、上記サブコンピュータ５２では、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいてノックセンサ３４からの信号のサンプル区間を設定し、このサンプル区間でノックセンサ３４からの信号を高速にＡ／Ｄ変換して振動波形を忠実にデジタルデータに変換し、このデータに基づきノッキング発生の有無を判定する。
【００３２】
上記サブコンピュータ５２のＩ／Ｏインターフェース７６の出力ポートは、上記メインコンピュータ５１のＩ／Ｏインターフェース６４の入力ポートに接続されており、上記サブコンピュータ５２でのノック判定結果がＩ／Ｏインターフェース７６に出力される。そして、上記メインコンピュータ５１では、上記サブコンピュータ５２からノッキング発生有りの判定結果が出力されると、ＳＣＩ６３を介してシリアル通信ラインよりサブコンピュータ５２からノックデータを読込み、ノッキングを回避するためのノック制御を行う。すなわち、このノック制御では、上記ノックデータに基づき上記サブコンピュータ５２からノッキング発生なしの判定結果が出力されるまで点火時期遅角補正量を漸次的に増加させ、この点火時期遅角補正量の分だけ点火時期を遅角させてノッキングを回避する。
【００３３】
このようなエンジン制御系において、イグニッションスイッチ５６がＯＮされると、ＥＣＵリレ−５４がＯＮし、上記メインコンピュータ５１では、定電圧回路５３を介して各部に定電圧が供給されて各種制御を実行する。すなわち、メインＣＰＵ５８が、ＲＯＭ５９にメモリされているプログラムに基づき、Ｉ／Ｏインタ−フェイス６４を介して入力されるセンサ・スイッチ類からの検出信号、及びバッテリ電圧等を処理し、ＲＡＭ６０に格納される各種データ及びバックアップＲＡＭ６１に格納されている各種学習値デ−タ、ＲＯＭ５９にメモリされている固定デ−タ等に基づき、各種制御量を演算する。そして、駆動回路６７により燃料ポンプリレ−５７をＯＮし、燃料ポンプ２９に通電して該燃料ポンプ２９を駆動させると共に、駆動回路６７を介して、ウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁２１にデューティ信号を出力して過給圧制御を行い、又吸気管圧力／大気圧切換ソレノイド弁２３にＯＮ，ＯＦＦ信号を出力して絶対圧センサ２２で大気圧と吸気管絶対圧力とを交互に検出し、又演算した燃料噴射量に相応する駆動パルス信号を所定のタイミングで該当気筒のインジェクタ２５に出力して燃料噴射制御を行い、又、演算した点火時期に対応するタイミングでイグナイタ２７に点火信号を出力して点火時期制御を実行し、更にはＩＳＣ弁１６に制御デューティ信号を出力してアイドル回転数制御等を実行する。尚、サブコンピュータ５２はノック検出処理専用のコンピュータであるため、その動作説明を省略する。
【００３４】
次に、上記メインコンピュータ５１で実行する空燃比制御（燃料噴射制御）について、図１〜図５に示すフローチャートに従い説明する。図に示す各フローチャートは、イグニッションスイッチ５６をＯＮし、電子制御装置５０に電源が投入され、システムがイニシャライズされた後、所定周期毎に実行される。
【００３５】
ここで、図１にはＯ2センサ３７の出力電圧ＶO2に基づき第１の空燃比フィードバック補正係数α１を設定する第１空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンが示され、又、図２には排気温度センサ３８で検出した排気温度ＴEXに基づき第２の空燃比フィードバック補正係数α２を設定する第２の空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンが示されている。
【００３６】
図６に示すように、本実施の形態では、エンジンの運転領域をエンジン回転数ＮEとエンジン負荷の代表である基本燃料噴射量Ｔｐとに基づき判別し、エンジン回転数ＮEが高回転数領域の下限を示す設定値ＮEH以下（ＮE≦ＮEH）で、且つ基本燃料噴射量Ｔｐが高負荷運転領域の下限を示す設定値ＴpH以下（Ｔｐ≦ＴpH）のとき、Ｏ2センサ３７の出力電圧ＶO2に基づいて第１の空燃比フィードバック補正係数α１を設定し、又、エンジン回転数ＮEが設定値ＮEHより高く（ＮE＞ＮEH）、或いは基本燃料噴射量Ｔｐが設定値ＴpHより大きい（Ｔｐ＞ＴpH）とき、排気温度ＴEXに基づいて第２の空燃比フィードバック補正係数α２を設定する。従って、本実施の形態においては上記各空燃比フィードバック補正係数α１，α２が重複して設定されることはない。
【００３７】
先ず、図１に示す第１の空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンについて説明する。この第１の空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンがスタートすると、ステップＳ１で、エンジンの運転領域を判別し、エンジン回転数ＮEが設定値ＮEH以下（ＮE≦ＮEH）で、且つ基本燃料噴射量Ｔｐが設定値ＴpH以下（Ｔｐ≦ＴpH）の、すなわち現在のエンジン運転領域がＯ2センサ３７の出力電圧ＶO2に基づく空燃比フィードバック制御領域にあるときは（図６参照）、ステップＳ２へ進む。又、ＮE＞ＮEH、或いはＴｐ＞ＴpHのときは、エンジンの運転領域が排気温度ＴEXに基づく空燃比フィードバック制御領域にあるため、ステップＳ３へ分岐し、第１の空燃比フィードバック補正係数α１を１．０に設定してステップＳ６へ進み、第１の空燃比フィードバック制御開始フラグＦF/B1をクリアしてルーチンを抜ける。
【００３８】
上記ステップＳ１からステップＳ２へ進むと、Ｏ2センサ３７が活性したか否かを判別し、不活性のときは上記ステップＳ３へ分岐し、活性したときはステップＳ４へ進む。Ｏ2センサ３７が活性したか否かは、例えば、該Ｏ2センサの出力値ＶO2を検出し、或いは冷却水温Ｔｗに基づき、或いは始動後の経過時間に基づいて判別する。すなわち、Ｏ2センサ３７の出力値ＶO2を検出する場合は、この出力値ＶO2のリーンからリッチ或いはリッチからリーンへ反転する周期が設定時間よりも短くなったときＯ2センサ３７が活性したと判別し、冷却水温Ｔｗに基づく場合は、該冷却水温Ｔｗが設定温度に達したときＯ2センサ３７が活性したと判別し、又、始動後の経過時間に基づく場合は、該経過時間が設定時間に達したときＯ2センサ３７が活性したと判別する。
【００３９】
その後、ステップＳ４へ進むと、第１の空燃比フィードバック補正係数α１のクランプ条件を判別する。例えば、第１の空燃比フィードバック補正係数α１のクランプ条件を車両走行状態に基づいて判別する場合、加減速走行などの過渡運転時のクランプ条件成立時にはステップＳ５へ進み、又、定常走行時のクランプ条件不成立時にはステップＳ７へ進む。上記ステップＳ５へ進むと、前回設定した第１の空燃比フィードバック補正係数α１をクランプして上記ステップＳ６へ進む。
【００４０】
一方、ステップＳ７へ進むと、このステップＳ７以降で、Ｏ2センサ３７の出力電圧ＶO2に基づき、周知の比例積分（ＰＩ）制御により第１の空燃比フィードバック補正係数α１を設定する。
【００４１】
先ず、ステップＳ７で、Ｏ2センサ３７の出力電圧ＶO2を読込み、ステップＳ８で、この出力電圧ＶO2と理論空燃比に対応するスライスレベルＶS1とを比較し、ＶO2≧ＶS1の空燃比がリッチのときはステップＳ９へ進み、ＶO2＜ＶS1の空燃比がリーンのときはステップＳ１３へ分岐する。
【００４２】
ステップＳ９へ進むと、空燃比リッチフラグＦRの値を参照し、ＦR＝０の前回の空燃比がリーンのときは、空燃比がリッチ側へ反転した後の初回のルーチンであるため、ステップＳ１０へ進み、又、ＦR＝１の前回の空燃比がリッチのときはステップＳ１１へ進む。
【００４３】
ステップＳ１０へ進むと、前回設定した第１の空燃比フィードバック補正係数α１から予め設定した比例量Ｐを減算して新たな第１の空燃比フィードバック補正係数α１を設定し、ステップＳ１２で上記空燃比リッチフラグＦRをセットしてステップＳ１７へ進み、上記第１の空燃比フィードバック制御開始フラグＦF/B1をセットし、ルーチンを抜ける。
【００４４】
又、ステップＳ９からステップＳ１１へ分岐すると、前回設定した第１の空燃比フィードバック補正係数α１から予め設定した積分量Ｉを減算して新たな第１の空燃比フィードバック補正係数α１を設定し上記ステップＳ１２へ戻る。
【００４５】
一方、ＶO2＜ＶS1の空燃比がリーンであるためステップＳ８からステップＳ１３へ分岐すると、空燃比リッチフラグＦRの値を参照し、ＦR＝１の空燃比がリッチからリーンへ反転した後の初回ルーチン実行時にはステップＳ１４へ進み、ＦR＝０の前回の空燃比もリーンのときはステップＳ１５へ進む。
【００４６】
ステップＳ１４へ進むと、前回設定した第１の空燃比フィードバック補正係数α１に予め設定した比例量Ｐを加算して新たな第１の空燃比フィードバック補正係数α１を設定し、ステップＳ１６で上記空燃比リッチフラグＦRをクリアして上記ステップＳ１７へ進む。
【００４７】
又、ステップＳ１３からステップＳ１５へ分岐すると、前回設定した第１の空燃比フィードバック補正係数α１に予め設定した積分量Ｉを加算して新たな第１の空燃比フィードバック補正係数α１を設定し上記ステップＳ１６へ戻る。
【００４８】
その結果、図６に示すＯ2センサ３７の出力電圧ＶO2に基づく空燃比フィードバック制御領域では、図７に示すように、上記Ｏ2センサ３７の出力電圧ＶO2に基づく通常の空燃比フィードバック制御が実行される。
【００４９】
次に、図２に示す第２の空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンについて説明する。この第２の空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンがスタートすると、ステップＳ２１で、エンジンの運転領域を判別する。エンジン回転数ＮEが設定値ＮEHより高く（ＮE＞ＮEH）、或いは基本燃料噴射量Ｔｐが設定値ＴpHより多い（Ｔｐ＞ＴpH）状態の少なくとも一方にあるとき、すなわち現在のエンジン運転領域が、図６に示す排気温度ＴEXに基づく空燃比フィードバック制御領域にあるときは、ステップＳ２２へ進む。又、ＮE≦ＮEH、且つＴｐ≦ＴpHのときは、エンジンの運転領域がＯ2センサ３７に基づく空燃比フィードバック制御領域にあるため、ステップＳ２３へ分岐し、第２の空燃比フィードバック補正係数α２を１．０に設定してステップＳ２４へ進み、第２の空燃比フィードバック制御開始フラグＦF/B2をクリアしてルーチンを抜ける。
【００５０】
上記ステップＳ２１からステップＳ２２へ進むと、冷却水温Ｔｗと暖機完了判定用設定値Ｔｗｓとを比較し、Ｔｗ＜Ｔｗｓの暖機未完のときは上記ステップＳ２３へ分岐し、又、Ｔｗ≧Ｔｗｓの暖機完了のときはステップＳ２５へ進む。
【００５１】
上記ステップＳ２５へ進むと、このステップＳ２５以降で、排気温度ＴEXに基づき、比例積分（ＰＩ）制御により第２の空燃比フィードバック補正係数α２を設定する。
【００５２】
先ず、ステップＳ２５では、排気温度センサ３８の出力電圧に基づき算出した排気温度ＴEXを読込む。次に、ステップＳ２６で、エンジン回転数ＮEと基本燃料噴射量Ｔｐとに基づきマップ参照により目標排気温度ＴEXSを設定する。このマップの各領域には、予めエンジン運転領域毎に実験などから空燃比と排気温度との相関を求め、目標空燃比に対応する最適な目標排気温度が格納されている。尚、高回転、高負荷運転領域では要求空燃比がややリッチになるため、上記目標空燃比もリッチ側に設定されている。
【００５３】
次いで、ステップＳ２７で、上記排気温度ＴEXと上記目標排気温度ＴEXSとを比較し、ＴEX≧ＴEXSのときはステップＳ２８へ進み、ＴEX＜ＴEXSのときはステップＳ３２へ分岐する。
【００５４】
ステップＳ２８へ進むと、排気温度高温フラグＦEXの値を参照する。ＦEX＝０のときは、排気温度ＴEXが目標排気温度ＴEXSに対して高温側へ反転した後の初回のルーチンであるため、ステップＳ２９へ進み、ＦEX＝１の前回の排気温度ＴEXも高温側にあるときはステップＳ３０へ進む。
【００５５】
ステップＳ２９へ進むと、前回設定した第２の空燃比フィードバック補正係数α２に予め設定した比例量ＰEXを加算して新たな第２の空燃比フィードバック補正係数α２を設定する。そして、ステップＳ３１で上記排気温度高温フラグＦEXをセットしてステップＳ３６へ進み、上記第２の空燃比フィードバック制御開始フラグＦF/B2をセットし、ルーチンを抜ける。
【００５６】
又、ステップＳ２８からステップＳ３０へ分岐すると、前回設定した第２の空燃比フィードバック補正係数α２に予め設定した積分量ＩEXを加算して新たな第２の空燃比フィードバック補正係数α２を設定し上記ステップＳ３１へ戻る。上記ステップＳ２９，Ｓ３０で第２の空燃比フィードバック補正係数α２が増加されることで燃料噴射時には燃料噴射量が増量されるため排気温度が低温化補正される。
【００５７】
一方、上記ステップＳ２７で、ＴEX＜ＴEXSと判別されてステップＳ３２へ分岐すると、排気温度高温フラグＦEXの値を参照する。そして、ＦEX＝１の排気温度が目標排気温度ＴEXSに対して低温側へ反転した後の初回ルーチン実行時にはステップＳ３３へ進み、ＦEX＝０の前回の排気温度ＴEXも低温側にあるときはステップＳ３４へ進む。
【００５８】
ステップＳ３３へ進むと、前回設定した第２の空燃比フィードバック補正係数α２から予め設定した比例量ＰEXを減算して新たな第２の空燃比フィードバック補正係数α２を設定し、ステップＳ３５で上記排気温度高温フラグＦEXをクリアして上記ステップＳ３６へ進む。
【００５９】
又、ステップＳ３２からステップＳ３４へ分岐すると、前回設定した第２の空燃比フィードバック補正係数α２から予め設定した積分量ＩEXを減算して新たな第２の空燃比フィードバック補正係数α２を設定し上記ステップＳ３５へ戻る。上記ステップＳ３３，Ｓ３４で第２の空燃比フィードバック補正係数α２が減少されることで燃料噴射時の燃料噴射量が減量されるため排気温度が高温化補正される。
【００６０】
その結果、図６に示す排気温度ＴEXに基づく空燃比フィードバック制御領域では、図８に示すように、排気温度ＴEXが目標排気温度ＴEXS以上のときは、第２の空燃比フィードバック補正係数α２を増加させることで燃料噴射量を増量し、又、排気温度ＴEXが目標排気温度ＴEXS未満のときは、第２の空燃比フィードバック補正係数α２を減少させることで燃料噴射量を減量して、排気温度ＴEXを目標排気温度ＴEXSに収束させるようにフィードバック制御することで、この目標排気温度ＴEXSと相関のある空燃比を適正に制御することができる。その結果、要求空燃比がリッチ側にあるためにＯ2センサ３７による空燃比フィードバック制御を実行することの困難な、高回転領域、或いは高負荷運転領域においても、空燃比を良好に制御することができ、エンジンを構成する部品の製造上のばらつきや、劣化等の影響によるエンジントルクの低下、ノック限界の低下、或いは排気温度の上昇による排気系の耐久性の低下等を有効に回避することができる。
【００６１】
又、本実施の形態では、空燃比学習制御を採用しており、空燃比学習値を上記各空燃比フィードバック補正係数α１，α２に基づいて更新することで、エンジンを構成する部品のばらつき、或いは劣化が予め補償され、従ってより安定した空燃比制御性能を得ることかできる。
【００６２】
。図３に第１の空燃比フィードバック補正係数α１に基づいて設定される第１の空燃比学習値更新ルーチンを示し、図４に第２の空燃比フィードバック補正係数α２に基づいて設定される第２の空燃比学習値更新ルーチンを示す。
【００６３】
先ず、図３に示す第１の空燃比学習値更新ルーチンについて説明する。この第１の空燃比学習値更新ルーチンがスターすると、ステップＳ４１で、上記第１の空燃比フィードバック制御開始フラグＦF/B1の値を参照する。そして、ＦF/B1＝０の第１の空燃比フィードバック制御が中止されているときはステップＳ４５へジャンプし、又、ＦF/B1＝１の第１の空燃比フィードバック制御中のときはステップＳ４２へ進む。
【００６４】
ステップＳ４２では、エンジン回転数ＮEと基本燃料噴射量Ｔｐとを読込み、続いてステップＳ４３で、エンジン運転状態が定常状態にあるか否かを、前回のエンジン運転領域と今回のエンジン運転領域とが同じか否かにより判断する。エンジン運転領域は上記エンジン回転数ＮEと基本燃料噴射量Ｔｐとに基づき、図９（ａ）に示す第１の定常状態判定マトリックスを参照し、当該エンジン運転領域に格納されている今回の区画値Ｄ1NEWを読込み、前回の区画値Ｄ1OLDと比較する。そして、Ｄ1NEW≠Ｄ1OLDのエンジン運転領域が変化しているときはステップＳ４４へ進み、今回の区画値Ｄ1NEWにて前回の区画値Ｄ1OLDを設定し（Ｄ1NEW←Ｄ1OLD）、ステップＳ４５でカウント値Ｃ１をクリアしてルーチンを抜ける。
【００６５】
一方、上記ステップＳ４３でＤ1NEW＝Ｄ1OLDのエンジン運転領域が同一、すなわち定常状態のときは、ステップＳ４６へ分岐し、Ｏ2センサ３７の出力が所定時間（例えば、１２sec）内においてリーン／リッチの切換わりがあったか否かを、図示しないＯ2センサ出力判定ルーチンでの判定結果に基づき判別する。上記Ｏ2センサ出力判定ルーチンでは、上記第１の空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンにおいて設定される空燃比リッチフラグＦRの値を設定演算周期（例えば、１sec）毎に参照し、設定時間内に空燃比リッチフラグＦRの値が１→０、或いは０→１へ少なくとも１回切換わったか否かを判別する。
【００６６】
そして、上記ステップＳ４６で空燃比リッチフラグＦRの値が切換わっていないとき、すなわちＯ2センサ３７の出力電圧ＶO2がスライスレベルＶS1に対して一方へ偏倚した状態のままのときは、第１の空燃比学習値を更新することなくステップＳ４５へ戻り、又、空燃比リッチフラグＦRの値が切換わっているときは、ステップＳ４７へ進む。
【００６７】
そして、ステップＳ４７で、カウント値Ｃ１をカウントアップし（Ｃ１←Ｃ１＋１）、ステップＳ４８で、上記カウント値Ｃ１と設定値Ｃ１S（例えば、Ｃ１S＝３）とを比較する。そして、Ｃ１＜Ｃ１Sのときはそのままルーチンを抜け、Ｃ１≧Ｃ１S、すなわち、Ｏ2センサ３７の出力電圧ＶO2が正常にリーン／リッチを繰り返している状態で、しかもエンジン運転状態が当該第１の空燃比学習値更新ルーチンがＣ１S回繰り返す間、定常状態を維持しているときは、ステップＳ４９へ進み、上記カウント値Ｃ１をクリアし、ステップＳ５０で、第１の空燃比変化量Δα１を次式に基づき算出する。
Δα１←｛（α１MAX＋α１MIN）／２｝−１.０
ここで、α１MAXは当該第１の空燃比学習値更新ルーチンがＣ１S回繰り返す間に読込まれた空燃比フィードバック補正係数α１の極大値、α１MINは同じく極小値である（図７(b)参照）。
【００６８】
そして、ステップＳ５１で、エンジン回転数ＮEと基本燃料噴射量Ｔｐとをパラメータとして、図９（ｂ）に示す第１の空燃比学習値マップに格納されている第１の空燃比学習値ＫLR1を検索し、ステップＳ５２で、当該第１の空燃比学習値ＫLR1を次式に基づき補正し、補正後の第１の空燃比学習値ＫLR1で上記第１の空燃比学習値マップに格納されている当該領域の空燃比学習値を更新し、ルーチンを抜ける。
ＫLR1←ＫLR1＋Ｍ１・Δα１
ここで、Ｍ１は更新割合を設定する係数であり、エンジン運転領域毎に定められる。
【００６９】
次に、図４に示す第２の空燃比学習値更新ルーチンについて説明する。この第２の空燃比学習値更新ルーチンがスタートすると、ステップＳ６１で、上記第２の空燃比フィードバック制御開始フラグＦF/B2の値を参照する。そして、ＦF/B2＝０の第２の空燃比フィードバック制御が中止されているときはステップＳ６５へジャンプし、又、ＦF/B2＝１の第２の空燃比フィードバック制御中のときはステップＳ６２へ進む。
【００７０】
ステップＳ６２では、エンジン回転数ＮEと基本燃料噴射量Ｔｐとを読込み、続いてステップＳ６３で、エンジン運転状態が定常状態にあるか否かを、前回のエンジン運転領域と今回のエンジン運転領域とが同じか否かにより判断する。エンジン運転領域は上記エンジン回転数ＮEと基本燃料噴射量Ｔｐとに基づき、図１０（ａ）に示す第２の定常状態判定マトリックスを参照し、当該エンジン運転領域に格納されている今回の区画値Ｄ2NEWを読込み、前回の区画値Ｄ2OLDと比較する。そして、Ｄ2NEW≠Ｄ2OLDのエンジン運転領域が変化しているときはステップＳ６４へ進み、今回の区画値Ｄ2NEWにて前回の区画値Ｄ2OLDを設定し（Ｄ2NEW←Ｄ2OLD）、ステップＳ６５でカウント値Ｃ１をクリアしてルーチンを抜ける。
【００７１】
一方、上記ステップＳ６３でＤ2NEW＝Ｄ2OLDのエンジン運転領域が今回と前回とで同一、すなわち定常状態にあるときは、ステップＳ６６へ分岐し、排気温度ＴEXが所定時間（例えば、１２sec）内において目標排気温度ＴEXSに対して大小関係の切換わりがあったか否かを、図示しない排気温度判定ルーチンでの判定結果に基づき判別する。この排気温度判定ルーチンでは、上記第２の空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンにおいて設定される排気温度高温フラグＦEXの値を設定演算周期（例えば、１sec）毎に参照し、該排気温度高温フラグＦEXの値が設定時間内に０→１、或いは１→０へ少なくとも１回切換わったか否かを判別する。
【００７２】
そして、排気温度高温フラグＦEXの値が切換わっていないときは、第２の空燃比学習値を更新することなくステップＳ６５へ戻り、又、排気温度高温フラグＦEXの値が切換わっているときは、ステップＳ６７へ進み、カウント値Ｃ２をカウントアップし（Ｃ２←Ｃ２＋１）、ステップＳ６８で、上記カウント値Ｃ２と設定値Ｃ２S（例えば、Ｃ２S＝３）とを比較する。ここで、Ｃ２＜Ｃ２Sのときはそのままルーチンを抜け、Ｃ２≧Ｃ２S、すなわち、排気温度ＴEXが正常に反転している状態で、しかもエンジン運転状態が当該第２の空燃比学習値更新ルーチンがＣ２S回繰り返す間、定常状態を維持しているときは、ステップＳ６９へ進み、上記カウント値Ｃ２をクリアし、ステップＳ７０で、第２の空燃比変化量Δα２を次式に基づき算出する。
Δα２←｛（α２MAX＋α２MIN）／２｝−１.０
ここで、α２MAXは当該第２の空燃比学習値更新ルーチンがＣ２S回繰り返す間に読込まれた空燃比フィードバック補正係数α２の極大値、α２MINは同じく極小値である（図８(b)参照）。
【００７３】
そして、ステップＳ７１で、エンジン回転数ＮEと基本燃料噴射量Ｔｐとをパラメータとして、図１０（ｂ）に示す第２の空燃比学習値マップに格納されている第２の空燃比学習値ＫLR2を検索し、ステップＳ７２で、当該第２の空燃比学習値ＫLR2を次式に基づき補正し、補正後の第２の空燃比学習値ＫLR2で上記第２の空燃比学習値マップに格納されている当該領域の空燃比学習値を更新し、ルーチンを抜ける。
ＫLR2←ＫLR2＋Ｍ２・Δα２
ここで、Ｍ２は更新割合を設定する係数であり、エンジン運転領域毎に定められる。
【００７４】
このように、本実施の形態では、空燃比フィードバック補正係数α１，α２に加えて、空燃比学習値ＫLR1，ＫLR2を採用しているので、エンジンを構成する部品の製造上のばらつき、或いは劣化等が補償され、Ｏ2センサに基づく空燃比フィードバック制御領域は勿論、排気温度に基づく空燃比フィードバック制御領域においても空燃比を目標空燃比に直ちに収束させることができ良好な空燃比制御性能を得ることができる。特に、排気温度に基づく空燃比フィードバック制御領域においては、空燃比学習制御を採用することでエンジントルクの低下や、ノッキングの発生、更には排気温度の上昇による排気系の損傷を未然に回避することができる。
【００７５】
上記各空燃比フィードバック補正係数α１，α２、及び各空燃比学習値ＫLR1，ＫLR2は、図５に示す燃料噴射量設定ルーチン実行時に読込まれる。
【００７６】
この燃料噴射量設定ルーチンでは、先ず、ステップＳ８１で、吸入空気量Ｑとエンジン回転数ＮEとに基づき基本燃料噴射量Ｔｐを次式から算出する。
Ｔｐ←Ｋ・Ｑ／ＮE
ここで、Ｋはインジェクタ特性補正定数である。
【００７７】
次いで、ステップＳ８２で、エンジン回転数ＮEと基本燃料噴射量Ｔｐとに基づきエンジン運転領域を判別する。すなわち、エンジン回転数ＮEが設定値ＮEH以下（ＮE≦ＮEH）、且つ基本燃料噴射量Ｔｐが設定値ＴpH以下（Ｔｐ≦ＴpH）のときは、現在のエンジン運転領域がＯ2センサ３７に基づく空燃比フィードバック制御領域であるため、ステップＳ８３へ進み、第１の空燃比フィードバック補正係数α１で空燃比フィードバック補正係数αを設定する。又、ステップＳ８４で、上記エンジン回転数ＮEと上記基本燃料噴射量Ｔｐとをパラメータとして第１の空燃比学習値マップを参照して、第１の空燃比学習値ＫLR1を検索し、この第１の空燃比学習値ＫLR1に基づき補間計算により空燃比学習補正係数ＫBLRCを設定し、ステップＳ８８へ進む。
【００７８】
一方、上記ステップＳ８２で、ＮE＞ＮEHの高回転領域、或いはＴｐ＞ＴpHの高負荷運転領域の少なくとも一方のときは、現在のエンジン運転領域が排気温度ＴEXに基づく空燃比フィードバック制御領域であるため、ステップＳ８５へ分岐し、第２の空燃比フィードバック補正係数α２で空燃比フィードバック補正係数αを設定する。又、ステップＳ８６で、上記エンジン回転数ＮEと上記基本燃料噴射量Ｔｐとをパラメータとして第２の空燃比学習値マップを参照して、第２の空燃比学習値ＫLR2を検索し、この第２の空燃比学習値ＫLR2に基づき補間計算により空燃比学習補正係数ＫBLRCを設定し、ステップＳ８８へ進む。
【００７９】
ステップＳ８８では、水温センサ３６で検出した冷却水温に基づく水温増量係数、スロットル開度センサ３３ａで検出したスロットル開度の変化量に基づく加減速補正係数等の各種増量係数ＣＯＥＦを設定する。更に、ステップＳ８９で、インジェクタ２５の無効時間を補間する電圧補正係数Ｔｓをバッテリ電圧ＶBに基づき設定し、ステップＳ９０へ進む。
【００８０】
ステップＳ９０では、上記基本燃料噴射量Ｔｐを、上記空燃比フィードバック補正係数αで空燃比補正すると共に、空燃比学習補正係数ＫBLRCで学習補正し、更に各種増量係数ＣＯＥＦによりフィードフォワード補正し、その値に上記無効噴射時間Ｔｓを加算して電圧補正してインジェクタ２５に対する最終的な燃料噴射パルス幅（燃料噴射量）Ｔｉを設定し、ルーチンを抜ける。
【００８１】
そして、所定燃料噴射時期に達したとき、燃料噴射対象気筒のインジェクタ２５に対して上記燃料噴射パルス幅Ｔｉに相当する駆動信号を出力し、インジェクタ２５を介して所定に計量された燃料をエンジンに供給する。
【００８２】
このように本実施の形態では、エンジン運転領域を、理論空燃比による空燃比フィードバック制御領域と理論空燃比では制御の困難な空燃比フィードバック補正制御領域とに区分し、理論空燃比による空燃比フィードバック制御領域ではＯ2センサ３７の出力電圧ＶO2に基づき空燃比フィードバック制御を実行すると共に、空燃比学習制御を実行し、一方、理論空燃比による制御が困難な高回転、高負荷運転領域では、排気温度ＴEXに基づいて空燃比フィードバック補正制御を行うと共に、空燃比学習制御を実行するので、全運転領域において、エンジンを構成する部品のばらつき、劣化等が補償され、空燃比の目標空燃比に対する収束性が良くなり、良好な空燃比制御性能を得ることができる。
【００８３】
【発明の効果】
以上、説明したように請求項１記載の発明によれば、エンジン運転領域が低中回転数、及び低中負荷領域にあるときは、排気系に設けた空燃比検出手段で検出した空燃比に基づき空燃比フィードバック制御を行い、又、エンジン運転領域が高回転或いは高負荷運転領域の少なくとも一方にあるときは、排気温度に基づいて空燃比フィードバック制御を行うようにしたので、理論空燃比制御を行う低中回転領域、及び低中負荷領域と、要求空燃比がリッチとなる高回転或いは高負荷運転領域の全ての運転領域において空燃比を適正に制御することができる。従って、全ての運転領域においてエンジンを構成する部品の製造上のばらつき、或いは劣化によって生じるエンジントルクの低下、ノックの発生、及び排気温度の必要以上の上昇を有効に防止し、良好な空燃比制御性能を得ることができる。
【００８４】
加えて、請求項２記載の発明によれば、エンジン運転領域が低中回転数、及び低中負荷領域にあるときは空燃比検出手段で検出した空燃比に基づいて設定した空燃比フィードバック補正係数の変化量に基づき空燃比学習値を設定し、又、エンジン運転領域が高回転或いは高負荷運転領域の少なくとも一方にあるときは排気温度に基づいて設定した空燃比フィードバック補正係数の変化量に基づき空燃比学習値を設定し、燃料噴射量を設定する際に、空燃比フィードバック補正に加えて空燃比学習補正を行うようにしたので、空燃比の目標空燃比に対する収束性が良くなり、全運転領域における空燃比制御性がより一層向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンを示すフローチャート
【図２】第２の空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンを示すフローチャート
【図３】第１の空燃比学習値更新ルーチンを示すフローチャート
【図４】第２の空燃比学習値更新ルーチンを示すフローチャート
【図５】燃料噴射量設定ルーチンを示すフローチャート
【図６】Ｏ2センサに基づく空燃比フィードバック制御領域と排気温度に基づく空燃比フィードバック制御領域とを示す説明図
【図７】Ｏ2センサの出力電圧と第１の空燃比フィードバック補正係数との関係を示すタイミングチャート
【図８】排気温度と第２の空燃比フィードバック補正係数との関係を示すタイミングチャート
【図９】第１の定常状態判定マトリックスと第１の空燃比学習値マップとの説明図
【図１０】第２の定常状態判定マトリックスと第２の空燃比学習値マップとの説明図
【図１１】エンジンの全体構成図
【図１２】電子制御装置の回路図
【符号の説明】
１…エンジン
３７…空燃比検出手段（Ｏ2センサ）
３８…排気温度検出手段（排気温度センサ）
ＫLR…空燃比学習値
ＫLR1…第１の空燃比学習値
ＫLR2…第２の空燃比学習値
ＴEX…排気温度
ＴEXS…目標排気温度
Ｔｉ…燃料噴射量（燃料噴射パルス幅）
α…空燃比フィードバック補正係数
α１…第１の空燃比フィードバック補正係数
α２…第２の空燃比フィードバック補正係数
Claims (3)
- 排気系に空燃比検出手段と排気温度検出手段とを配設し、
エンジン運転状態が低中回転及び低中負荷運転領域にあるときは上記空燃比検出手段で検出した空燃比と目標空燃比とを比較して空燃比フィードバック補正係数を設定し、
又エンジン運転状態が高回転領域と高負荷運転領域との少なくとも一方にあるときは上記排気温度検出手段で検出した排気温度と、このときのエンジン運転状態に基づき設定した目標排気温度とを比較して該排気温度を上記目標排気温度に収束させる空燃比フィードバック補正係数を設定し、
上記エンジン運転状態に基づいて設定した燃料噴射量を少なくとも上記空燃比フィードバック補正係数で補正して最終的な燃料噴射量を設定することを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。 - 排気系に空燃比検出手段と排気温度検出手段とを配設し、
エンジン運転状態が低中回転及び低中負荷運転領域にあるときは上記空燃比検出手段で検出した空燃比と目標空燃比とを比較して空燃比フィードバック補正係数を設定し、
又エンジン運転状態が高回転領域と高負荷運転領域との少なくとも一方にあるときは上記排気温度検出手段で検出した排気温度と、このときのエンジン運転状態に基づき設定した目標排気温度とを比較して該排気温度を上記目標排気温度に収束させる空燃比フィードバック補正係数を設定し、
定常状態における上記空燃比フィードバック補正係数の変化に基づき空燃比変化量を算出し、
上記空燃比変化量で上記エンジン運転状態に基づいて特定したエンジン運転領域に格納されている空燃比学習値を更新し、
上記エンジン運転状態に基づいて設定した燃料噴射量を少なくとも上記空燃比フィードバック補正係数と上記空燃比学習値とに基づき補正して最終的な燃料噴射量を設定することを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。 - 上記目標排気温度は、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて設定されることを特徴とする請求項１或いは２記載のエンジンの空燃比制御装置。
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