JP4213152B2

JP4213152B2 - 内燃機関の燃料噴射量の補正装置、および、これを用いた内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JP4213152B2
Application number: JP2005309874A
Authority: JP
Inventors: 建彦高橋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-10-25
Filing date: 2005-10-25
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2025-10-25
Also published as: JP2007120326A; US7240671B2; US20070089720A1

Description

この発明は、内燃機関の燃料制御に関するものであり、さらには排気管に設けた酸素センサの出力値によりフィードバック制御を実施する内燃機関の燃料噴射量の補正装置、および、これを用いた内燃機関の制御装置に関する。

従来の内燃機関の燃料噴射制御装置は、Ｏ_２フィードバック開始後の初回反転までは通常時よりも制御ゲインを大きくする制御を実施している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２３２２４８号公報

従来の内燃機関の燃料噴射制御装置では、Ｏ_２フィードバック開始後の初回反転までは通常時よりも制御ゲインを大きくすることにより、フィードバック開始後のストイキオ（理論空燃比）への追従速度を早めている。
内燃機関の温度が低い場合は、燃焼が不安定であり、空燃比Ａ／Ｆのリーン側の燃焼余裕範囲が小さい。例えば、暖機後には空燃比Ａ／Ｆ＝１７まで燃焼可能であっても、冷機時には空燃比Ａ／Ｆ＝１５以上では燃焼が不可能となる。
また、燃焼可能範囲であっても空燃比Ａ／Ｆがリーン側に移行する時のトルク低下が大きいため、フィードバックゲインを大きく設定し、早くリーン化させようとすると、回転低下が大きくなるという課題があった。
さらに、内燃機関の燃焼状態が燃焼限界（リーン側）を越えると、失火が発生し、場合によってはエンジン・ストールに至るという課題があった。

また、始動直後も燃焼が不安定であり、冷機時同様にフィードバックゲインが大きいため、早くリーン化させようとすると、回転低下、失火、エンジン・ストール等が生じるという課題があった。

また、高負荷運転領域に比べ低負荷運転領域の方が空燃比Ａ／Ｆのリーン側の燃焼余裕範囲が小さく、特に始動直後の低負荷運転領域でもフィードバックゲインが大きいため、早くリーン化させようとすると、回転低下、失火、エンジン・ストール等が生じるという課題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、第１に、機関低温時に燃焼限界を越えるような空燃比Ａ／Ｆのリーン側への燃料補正をなくし、回転低下、失火、エンジン・ストールを防止することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

また、第２に、機関始動直後の燃焼限界を越えるような空燃比Ａ／Ｆのリーン側への燃料補正をなくし、回転低下、失火、エンジン・ストールを防止することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

また、第３に、機関低負荷時の燃焼限界を越えるような空燃比Ａ／Ｆのリーン側への燃料補正をなくし、回転低下、失火、エンジン・ストールを防止することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

この発明の内燃機関の運転制御装置は、内燃機関の排気系に設けられた空燃比検出手段によって検出される空燃比と、機関回転数検出手段によって検出される機関回転数と、吸気管圧力センサによって検出される吸気管圧力と、冷却水温度検出手段によって検出される内燃機関の冷却水温度とを用いて内燃機関の運転制御を行う内燃機関の運転制御装置であって、前記空燃比検出手段によって検出される空燃比の状態がリッチであるかリーンであるかを判定する空燃比状態判定手段と、機関回転数及び吸気管圧力によって値が決定される積分ゲイン特性及び比例ゲイン特性と、冷却水温度に応じて前記積分ゲインを補正する冷却水温度係数が決定される冷却水温度係数特性とを保持する特性保持手段と、前記空燃比状態判定手段の判定結果によって得られる符号、前記積分ゲイン、及び、前記比例ゲインを用いて燃料噴射量の補正値を求める際に、前記積分ゲインに前記冷却水温度係数を乗算する燃料補正量演算手段とを備え、前記冷却水温度係数特性の冷却水温度係数は、冷却水の温度が定常温度より低い領域において、定常値よりも小さく設定され、前記特性保持手段は、冷却水温度の上昇または始動後経過時間に伴い、積分演算における積分上限値を第１上限レベルより高い第２上限レベルに増大させると共に、積分演算における積分下限値を第１下限レベルより低い第２下限レベルに減少させる、積分演算における積分上限値と積分下限値の特性を有し、この特性を用いて、前記燃料補正量演算手段は、燃料噴射量の補正値を求めるためのゲインを算出する。

この発明は、空燃比補正量算出手段で算出する空燃比補正量の更新値を内燃機関温度に応じて算出し、内燃機関温度が低い程小さく設定するので、内燃機関の燃焼状態における燃焼限界を越えるような空燃比Ａ／Ｆのリーン側への燃料補正をなくし、回転低下、失火、エンジン・ストール等の発生を防止することができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置を示す図である。
内燃機関１０１は、内燃機関１０１が吸入する空気を浄化するエアクリーナ１０２、吸気管１０３、内燃機関１０１が吸入する空気量を調整するスロットルバルブ１０４、スロットルバルブ１０４下流の吸気管の圧力を計測する圧力センサ１０５、内燃機関１０１が吸入する空気に燃料を供給し混合気を形成するインジェクタ１０６、排気管１０７、内燃機関１０１から排出する排気ガスの残存空気量を計量するＯ_２センサ１０８、排気ガスの有害成分であるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを無害なＣＯ_２、Ｈ_２Ｏに変換する三元触媒１０９、一次コイルに電流を通電、遮断することで二次コイルに高電圧を発生させる点火コイル１１０、点火コイルで発生した高電圧により火花を発生させる点火プラグ１１１、カム角信号を発生するカム角センサ１１２、カム角センサで信号を発生させるための突起もしくは窪みが形成されたカム角センサプレート１１３、クランク角信号を発生するクランク角センサ１１４、クランク角センサ１１４で信号を発生させるための突起もしくは窪みが形成されたクランク角センサプレート１１５、内燃機関を冷却するための冷却水１１６、冷却水の温度を検出するための水温センサ１１７、カム角センサ１１２、クランク角センサ１１４、圧力センサ１０５、Ｏ_２センサ１０８、水温センサ１１７等の出力信号を入力し、燃料噴射量、点火タイミング等を演算し、インジェクタ、点火コイルに信号を出力するコントロールユニット（以下ＥＣＵと称する）１１８を備える。

図２は、ＥＣＵ１１８で演算される燃料噴射量の算出のためのモード判定を行う処理を示すフローチャートである。
また、この図２に示すフローは、ＥＣＵ１１８によって、例えば、点火タイミング毎に実行されるものである。
なお、以下の説明では図２以外のフローチャートも用いるが、いずれのフローチャートによる制御処理も点火タイミング毎に実行される処理である。

このＥＣＵ１１８は、内燃機関の運転制御装置であり、特に下記の手段としての機能を有する。
（１）空燃比検出手段によって検出される空燃比の状態がリッチであるかリーンであるかを判定する空燃比状態判定手段。
（２）機関回転数及び吸気管圧力によって値が決定される積分ゲイン特性及び比例ゲイン特性と、冷却水温度に応じて積分ゲインを補正する冷却水温度係数が決定される冷却水温度係数特性とを保持する特性保持手段。
（３）空燃比状態判定手段の判定結果によって得られる符号、積分ゲイン、及び、比例ゲインを用いて燃料噴射量の補正値を求める際に、前記積分ゲインに前記冷却水温度係数を乗算する燃料補正量演算手段。
なお、特性保持手段は必ずしもＥＣＵ１１８内のメモリではなく、外部メモリでもよい。

ステップＳ２０１では、吸気管圧力（Ｐｂ）がＯ_２フィードバックモードの上限吸気管圧力（Ｐｂｍａｘ）以上であるかを判定する。
吸気管圧力（Ｐｂ）がＯ_２フィードバックモードの上限吸気管圧力（Ｐｂｍａｘ）以上であると判定した場合は、フローはステップＳ２０４に進行する。
ステップＳ２０４では、エンリッチモード（Ｅ／Ｒ）と判定する。

一方、ステップＳ２０１において、吸気管圧力（Ｐｂ）がＯ_２フィードバックモードの上限吸気管圧力（Ｐｂｍａｘ）以上でないと判定した場合は、フローはステップＳ２０２に進行する。
ステップＳ２０２では、吸気管圧力（Ｐｂ）がＯ_２フィードバックモードの下限吸気管圧力（Ｐｂｍｉｎ）よりも低いかを判定する。
吸気管圧力（Ｐｂ）がＯ_２フィードバックモードの下限吸気管圧力（Ｐｂｍｉｎ）よりも低い場合は、フローはステップＳ２０５に進行する。
ステップＳ２０５では、オープンループモード（Ｏ／Ｌ）と判定する。

ステップＳ２０２において、吸気管圧力（Ｐｂ）がＯ_２フィードバックモードの下限吸気管圧力（Ｐｂｍｉｎ）よりも低くないと判定した場合は、フローはステップＳ２０３に進行する。
ステップＳ２０３では、水温（ＷＴ）がＯ_２フィードバック実行水温（Ｋｗｔ）以上でかつＯ_２センサ１０８が活性状態であるかを判定する。
水温（ＷＴ）がＯ_２フィードバック実行水温（Ｋｗｔ）以上でかつＯ_２センサ１０８が活性状態であると判定した場合は、フローはステップＳ２０６に進行する。
ステップＳ２０６では、フィードバックモード（Ｆ／Ｂ）を実行する。

一方、ステップＳ２０３において、水温（ＷＴ）がＯ_２フィードバック実行水温（Ｋｗｔ）以上でかつＯ_２センサ１０８が活性状態であるという条件を満たさないと判定した場合は、オープンループモード（Ｏ／Ｌ）を実行する。
ここで、Ｏ_２センサ１０８が活性状態になったか否かの判定は、Ｏ_２センサ１０８の出力電圧が閾値（０．４５Ｖ）以上であるかどうかに基づいて行う。
ここで、オープンループモード（Ｏ／Ｌ）とは、Ｏ_２センサ１０８の出力をＦ／Ｂ制御しない制御モードであり、内燃機関回転数と負荷とで決まる燃料噴射量のベースマップの通りに燃料噴射量を制御する。

図３は、ＥＣＵ１１８で演算される燃料噴射量の補正量を導出する処理を示すフローチャートである。
ステップＳ３０１では、Ｏ_２フィードバックモード（Ｆ／Ｂ）であるかを判定する。
Ｏ_２フィードバックモード（Ｆ／Ｂ）であると判定した場合は、フローはステップＳ３０２に進行する。
ステップＳ３０２では、比例補正値（Ｋｐ）と積分補正値（ＳＫｉ）を加算して燃料補正量（ＣＦＢ）を算出する。
この燃料補正量（ＣＦＢ）の算出方法については後述する。

ステップＳ３０１において、Ｏ_２フィードバックモード（Ｆ／Ｂ）でないと判定すると、フローはステップＳ３０３に進行する。
ステップＳ３０３では、燃料補正量（ＣＦＢ）を１．０に設定する。
ステップＳ３０４では、エンリッチモード（Ｅ／Ｒ）であるかを判定する。
エンリッチモード（Ｅ／Ｒ）であると判定した場合は、フローはステップＳ３０５に進行する。
ステップＳ３０５では、回転速度（Ｎｅ）と吸気管圧力（Ｐｂ）とで組まれた燃料噴射量の補正量のマップを参照し、そのときの回転速度（Ｎｅ）と吸気管圧力（Ｐｂ）に対応する値をエンリッチ補正量（ＣＥＲ）として設定する。
なお、機関回転数と吸気管圧力に基づいて空燃比をリッチに補正するための補正量のマップであるが、このマップは周知のものであるので説明を省略する。

一方、ステップＳ３０４において、エンリッチモード（Ｅ／Ｒ）ではないと判定した場合は、フローはステップＳ３０６に進行する。
ステップＳ３０６では、エンリッチ補正量（ＣＥＲ）を１．０に設定する。

図４は、図３のステップＳ３０２のＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を算出する処理の具体的内容を示すフローチャートである。すなわち、図４に示す処理はＥＣＵ１１８によって行われる。
ステップＳ４０１では、Ｏ_２センサ１０８の出力信号によりリッチ状態（ＲＩＣＨ）であるかを判定する。
Ｏ_２センサ１０８の出力は、排気ガスが理論空燃比よりもリッチである場合はほぼ１Ｖ、リーンである場合はほぼ０Ｖである。このため、排気ガスが理論空燃比よりもリッチかリーンであるかを判定するための閾値を０．４５Ｖに設定し、空燃比の状態を判定する。

ステップＳ４０１でＯ_２センサ１０８の出力信号により、空燃比がリッチ（ＲＩＣＨ）であると判定した場合は、フローはステップＳ４０２に進行する。
ステップＳ４０２では、次式を用いて比例値（Ｋｐ）を算出する。
Ｋｐ＝１．０−Ｇｐ
ここで、Ｇｐは比例ゲインである。
続くステップＳ４０３では、積分ゲイン（Ｋｉｔ）を次式で設定する。
Ｋｉｔ＝−Ｇｉ

ステップＳ４０１でＯ_２センサ１０８の出力信号によりリッチ状態（ＲＩＣＨ）でないと判定した場合は、フローはステップＳ４０４に進行する。
ステップＳ４０４では、次式を用いて比例値（Ｋｐ）を算出する。
Ｋｐ＝１．０＋Ｇｐ
ここで、Ｇｐは比例ゲインである。
続くステップＳ４０５では、積分ゲイン（Ｋｉｔ）にＧｉを設定する。

続くステップＳ４０６では、積分ゲイン（Ｋｉｔ）と冷却水温度係数（Ｋｗｔ（ＷＴ））を乗じて最終積分ゲイン（Ｋｉ）を算出する。冷却水温度係数（Ｋｗｔ（ＷＴ））については、図７を用いて後述する。
さらに、ステップＳ４０７では、前回積分値（ＳＫｉ（ｉ−１））と最終積分ゲイン（Ｋｉ）を加算して積分値（ＳＫｉ）を算出する。
続くステップＳ４０８では、積分値（ＳＫｉ）が積分上限値（ＳＫｉＭＸ）よりも大きいか否かを判定する。
積分値（ＳＫｉ）が積分上限値（ＳＫｉＭＸ）よりも大きいと判定した場合は、フローはステップＳ４０９に進行する。
ステップＳ４０９では、ステップＳ４０７で得た積分値（ＳＫｉ）を積分上限値（ＳＫｉＭＸ）とする。

続くステップＳ４１０では、積分値（ＳＫｉ）が積分下限値（ＳＫｉＭＮ）よりも小さいかを判定する。
積分値（ＳＫｉ）が積分下限値（ＳＫｉＭＮ）よりも小さいと判定した場合は、フローはステップＳ４１１に進行する。
ステップＳ４１１では、積分値（ＳＫｉ）を積分下限値（ＳＫｉＭＮ）とする。
さらに続くステップＳ４１２では、Ｏ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を比例値（Ｋｐ）と積分値（ＳＫｉ）の加算値とする。
なお、ステップＳ４０８において、積分値（ＳＫｉ）が積分上限値（ＳＫｉＭＸ）以下であると判定した場合は、フローはステップＳ４１０に進行する。
また、ステップＳ４１０において、積分値（ＳＫｉ）が積分下限値（ＳＫｉＭＮ）以上であると判定した場合は、フローはステップＳ４１２に進行する。

図５は、エンジンの回転数（Ｎｅ）と吸気管内の圧力（Ｐｂ）に対応して用いる比例ゲイン（Ｇｐ）を示すテーブルである。
図６は、エンジンの回転数（Ｎｅ）と吸気管内の圧力（Ｐｂ）に対応して用いる積分ゲイン（Ｇｉ）を示すテーブルである。
このように、回転速度（Ｎｅ）と吸気管圧力（Ｐｂ）により切り分けられたゾーン毎に比例ゲイン（Ｇｐ）と積分ゲイン（Ｇｉ）の値が設定されており、回転速度（Ｎｅ）と吸気管圧力（Ｐｂ）の条件に応じた比例ゲイン（Ｇｐ）と積分ゲイン（Ｇｉ）を選定する。スロットルセンサの出力値がほぼ全閉位置にあるときはアイドルと判定され、アイドル用のゲインを用いる。
アイドル用のゲインは、図５及び図６の特性における左下（原点に隣接する）領域の値である。

図７は、積分ゲイン（Ｋｉｔ）に乗算する冷却水温度係数（Ｋｗｔ（ＷＴ））の水温特性を示す特性図である。
水温が低い領域では、冷却水温度係数を小さく（第１レベル（０．５）に）設定しており、冷却水温度係数乗算後の最終積分ゲイン（Ｋｉ）は小さい値となる。冷却水温度の上昇に伴い、所定の冷却水の温度帯域（ここでは２０℃から８０℃の間）において、第１レベルよりも大きい第２レベル（１．０）に冷却水温度係数を線形的に切り替える特性である。この特性は非線形的な特性でもよいし、所定の冷却水温度において、第１レベルよりも大きい第２レベルに冷却水温度係数を切り替える特性であってもよい。

インジェクタの開弁時間（Ｔｉ）を調整して吸気管に供給する燃料量を調整するため、供給する燃料量に応じたインジェクタ開弁時間（Ｔｉ）を次式で算出する。
Ｔｉ＝（Ｐｂ×Ｋｐ２ｔ×Ｋ１×ＣＦＢ）＋（Ｔａｃｃ−Ｔｄｅｃ）＋Ｔｄ
ここで、Ｔｉ：インジェクタ開弁時間［ｍｓｅｃ］、Ｐｂ：吸気管内圧力［ｋＰａ］、Ｋｐ２ｔ：吸気管内圧力・開弁時間変換係数［ｍｓｅｃ／ｋＰａ］、Ｋ１：各種補正係数（エンリッチ補正、暖機補正等）、ＣＦＢ：Ｏ_２フィードバック補正係数、Ｔａｃｃ：加速増量［ｍｓｅｃ］、Ｔｄｅｃ：機関回転数の低下［ｍｓｅｃ］、Ｔｄ：無駄時間［ｍｓｅｃ］である。

吸気管に供給された燃料は、吸入された空気と混合され内燃機関で燃焼した後に、排気管に排出され、Ｏ_２センサ１０８によって残存酸素量が計量される。
Ｏ_２フィードバックモードである場合には、最終積分ゲイン（Ｋｉ）の増減量調整をＯ_２センサ１０８の出力値に基づいてＯ_２フィードバック補正係数（ＣＦＢ）によって行う。

図８は、水温２０℃で始動した場合におけるエンジンの回転数（Ｎｅ）、残存酸素量、Ｏ_２フィードバック補正係数ＣＦＢ及び空燃比Ａ／Ｆの変化の様子を示すタイムチャートである。
時点Ａでエンジンの始動を開始し、クランク角センサ１１４とカム角センサ１１２の出力により気筒識別がなされ、気筒識別が完了するとそれぞれの気筒に対し燃料供給と点火が行われてエンジンが運転を開始する。

時点Ｂでは回転速度が安定する。Ｏ_２センサ１０８はある程度温度が上昇しないと正しい出力がなされないため、暖機補正により空燃比Ａ／Ｆはリッチ側にある。このため、Ｏ_２センサ１０８の温度が上昇してくるとＯ_２センサ出力も上昇する。
時点ＣでＯ_２センサ１０８の出力が閾値を越えると、ＥＣＵは、Ｏ_２センサ１０８は正しい出力値が得られる温度に到達し、活性化したと判定する。
この判定の時点からＯ_２フィードバック制御を開始する。

破線は、従来の内燃機関の制御装置による制御を行った場合の特性を示し、実線は本発明の内燃機関の制御装置で制御を行った場合の特性を示す。
Ｏ_２フィードバック制御の開始後、従来制御（破線）では、Ｏ_２フィードバックの積分ゲインが初回反転までは大きく、冷機時に対してはゲインが大きすぎるため空燃比Ａ／Ｆのリーンが大きく、エンジンの回転が落ちる。
冷間時は暖機時に比べ、燃焼可能な空燃比Ａ／Ｆのリーン限界が低く、燃焼限界を越えた場合には、さらに大きく回転落ちもしくはエンジン・ストールが発生する場合もある。

これに対して、本発明の制御（実線）では、Ｏ_２フィードバックの積分ゲインを暖機時よりも小さい値とすることにより、リーン側への過補正がなくなり、空燃比Ａ／Ｆをリーン化することができ、大幅な回転落ちやエンジン・ストールの発生を抑制することができる。

以上のように、エンジン温度に相当する冷却水温によりＯ_２フィードバックの積分ゲインを補正し、冷却水温が低い場合は、冷却水温が高い場合に較べてＯ_２フィードバックの積分ゲインを小さく設定することにより、燃焼限界の低い低温時においても安定した空燃比Ａ／Ｆと回転挙動を得ることができる。

実施の形態２．
図９は、この発明の実施の形態２に係る内燃機関の制御装置におけるＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を算出する処理内容を示すフローチャートである。ここに示す算出方法は、実施の形態１におけるＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）とは異なるものである。
この発明の実施の形態２に係る内燃機関の運転制御装置のＥＣＵ１１８は、内燃機関の運転制御装置であり、特に下記の手段としての機能を有する。
（１）空燃比検出手段によって検出される空燃比の状態がリッチであるかリーンであるかを判定する空燃比状態判定手段。
（２）機関回転数及び吸気管圧力によって値が決定される積分ゲイン特性及び比例ゲイン特性と、始動後経過時間によって積分ゲインを補正する経過時間係数が決定される経過時間係数特性とを保持する特性保持手段。
（３）空燃比状態判定手段の判定結果によって得られる符号、積分ゲイン、及び、比例ゲインを用いて燃料噴射量の補正値を求める際に、積分ゲインに経過時間係数を乗算する燃料補正量演算手段。
なお、特性保持手段は必ずしもＥＣＵ１１８内のメモリではなく、外部メモリでもよい。

図９に示すように、まず、ステップＳ９０１でＯ_２センサ１０８の出力信号により空燃比Ａ／Ｆがリッチ側（ＲＩＣＨ）であるかを判定する。
Ｏ_２センサ１０８の出力は、排気ガスが理論空燃比よりもリッチである場合はほぼ１Ｖ、リーンである場合はほぼ０Ｖである。このため、排気ガスが理論空燃比よりもリッチかリーンであるかを判定するための閾値を０．４５Ｖに設定し、空燃比の状態を判定する。

Ｏ_２センサ１０８の出力が閾値（０．４５Ｖ）より高く、空燃比Ａ／Ｆがリッチ側（ＲＩＣＨ）であると判定した場合は、フローはステップＳ９０２に進行する。
ステップＳ９０２では、比例値（Ｋｐ）を次式で算出する。
Ｋｐ＝１．０−Ｇｐ
ここで、Ｇｐは比例ゲインである。
ステップＳ９０３では、積分ゲイン（Ｋｉｔ）を次式で設定する。
Ｋｉｔ＝−Ｇｉ

一方、ステップＳ９０１において、Ｏ_２センサ１０８の出力が閾値（０．４５Ｖ）以下であり、空燃比Ａ／Ｆがリーンであると判定した場合は、フローはステップＳ９０４に進行する。
ステップＳ９０４では、比例値（Ｋｐ）を次式で算出する。
Ｋｐ＝１．０＋Ｇｐ
ここで、Ｇｐは比例ゲインである。

続くステップＳ９０５では、積分ゲイン（Ｋｉｔ）をＧｉとする。
さらに続くステップＳ９０６では、積分ゲイン（Ｋｉｔ）と始動後経過時間補正係数（Ｋｓｔ（ＳＴ））を乗じて最終積分ゲイン（Ｋｉ）を算出する。
ステップＳ９０７では、前回積分値（ＳＫｉ（ｉ−１））と最終積分ゲイン（Ｋｉ）を加算して積分値（ＳＫｉ）を算出する。
ここで、前回積分値（ＳＫｉ（ｉ−１））とは、点火タイミング毎に実行されるエンジン制御処理において、前回の処理で算出された積分値をいう。

続くステップＳ９０８では、積分値（ＳＫｉ）が積分上限値（ＳＫｉＭＸ）よりも大きいか否かを判定する。
積分値（ＳＫｉ）が積分上限値（ＳＫｉＭＸ）よりも大きいと判定した場合は、フローはステップＳ９０９に進行する。
ステップＳ９０９では、積分値（ＳＫｉ）を積分上限値（ＳＫｉＭＸ）とする。
さらに続くステップＳ９１０では、積分値（ＳＫｉ）が積分下限値（ＳＫｉＭＮ）よりも小さいかを判定する。
積分値（ＳＫｉ）が積分下限値（ＳＫｉＭＮ）よりも小さいと判定した場合は、フローはステップＳ９１１に進行する。
ステップＳ９１１では、積分値（ＳＫｉ）を積分下限値（ＳＫｉＭＮ）とする。
さらに続くステップＳ９１２において、比例値（Ｋｐ）と積分値（ＳＫｉ）を加算してＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を求める。

なお、ステップＳ９０８において、積分値（ＳＫｉ）が積分上限値（ＳＫｉＭＸ）以下であると判定した場合は、フローはステップＳ９１０に進行する。
また、ステップＳ９１０において、積分値（ＳＫｉ）が積分下限値（ＳＫｉＭＮ）以上であると判定した場合は、フローはステップＳ９１２に進行する。

図１０は、積分ゲイン（Ｋｉｔ）に乗算する始動後経過時間補正係数の時間特性を示す特性図である。
始動後経過時間があまり経過していない領域（６０秒以内）では補正係数を小さく（第１レベル（０．５）に）設定してあり、所定始動後経過時間（６０秒）経過後は、補正係数を第１レベルより大きい第２レベル（１．０：補正なし）に設定する。

図１１は、積分ゲイン（Ｋｉｔ）に乗算する始動後経過時間補正係数の時間特性を示す特性図である。
この特性は図１０に示す特性と異なり、エンジン始動後に時間経過とともに徐々に補正係数が大きくなる特性を有する。積分ゲイン（Ｋｉｔ）に乗算する始動後経過時間補正係数の時間特性を示す特性としては、図１０に示す特性に限らず、この図１１に示すような第１レベルより大きい第２レベルに経過時間係数を線形的に切り替わる特性を用いてもよい。なお、経過時間係数を非線形的に切り替えてもよい。

以上のように、エンジン始動後の時間経過によってＯ_２フィードバックの積分ゲインを補正し、始動後経過時間が少ない場合は、始動後に十分に時間が経過している場合に較べてＯ_２フィードバックの積分ゲインを小さく設定することにより、燃焼限界の低い始動直後においても安定した空燃比Ａ／Ｆと回転挙動を得ることができる。

実施の形態３．
図１２は、この発明の実施の形態３に係る内燃機関の制御装置におけるＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を算出する処理内容を示すフローチャートである。
図１２に示すように、ステップＳ１２０１においてＯ_２センサ１０８の出力信号により空燃比Ａ／Ｆがリッチ状態（ＲＩＣＨ）であるかを判定する。
Ｏ_２センサ１０８の出力は、排気ガスが理論空燃比よりもリッチである場合はほぼ１Ｖ、リーンである場合はほぼ０Ｖである。このため、排気ガスが理論空燃比よりもリッチかリーンであるかを判定するための閾値を０．４５Ｖに設定し、空燃比の状態を判定する。

Ｏ_２センサ１０８の出力信号により、空燃比Ａ／Ｆがリッチである場合は、フローはステップＳ１２０２に進行する。
ステップＳ１２０２では、比例値（Ｋｐ）を次式で算出する。
Ｋｐ＝１．０−Ｇｐ
ここで、Ｇｐは比例ゲインである。
ステップＳ１２０３では、積分ゲイン（Ｋｉｔ）を次式で設定する。
Ｋｉｔ＝−Ｇｉ

一方、ステップＳ１２０１において、Ｏ_２センサ１０８の出力が閾値（０．４５Ｖ）以下であり、空燃比Ａ／Ｆがリーンであると判定した場合は、フローはステップＳ１２０４に進行する。
ステップＳ１２０４では、比例値（Ｋｐ）を次式で算出する。
Ｋｐ＝１．０＋Ｇｐ
ここで、Ｇｐは比例ゲインである。

続くステップＳ１２０５では、積分ゲイン（Ｋｉｔ）をＧｉとする。
さらに続くステップＳ１２０６では、前回積分値（ＳＫｉ（ｉ−１））に積分ゲイン（Ｋｉ）を加算して積分値（ＳＫｉ）を求める。
ステップＳ１２０７では、積分上限値（ＳＫｉＭＸ）を始動後経過時間のマップ（Ｋｍｘ（ＳＴ））より算出する。

続くステップＳ１２０８では、積分下限値（ＳＫｉＭＮ）を始動後経過時間のマップ（Ｋｍｎ（ＳＴ））より算出する。
なお、図１３及び図１４は、積分上限値（ＳＫｉＭＸ）と積分下限値（ＳＫｉＭＮ）の始動後経過時間特性を示す特性図である。

さらに続くステップＳ１２０９では、積分値（ＳＫｉ）が積分上限値（ＳＫｉＭＸ）よりも大きいか否かを判定する。
積分値（ＳＫｉ）が積分上限値（ＳＫｉＭＸ）よりも大きいと判定した場合は、フローはステップＳ１２１０に進行する。
ステップＳ１２１０では、積分値（ＳＫｉ）を積分上限値（ＳＫｉＭＸ）とする。
続くステップＳ１２１１では、積分値（ＳＫｉ）が積分下限値（ＳＫｉＭＮ）よりも小さいかを判定する。

積分値（ＳＫｉ）が積分下限値（ＳＫｉＭＮ）よりも小さいと判定した場合は、フローはステップＳ１２１２に進行する。
ステップＳ１２１２では、積分値（ＳＫｉ）を積分下限値（ＳＫｉＭＮ）とする。
ステップＳ１２１３では、Ｏ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を比例値（Ｋｐ）と積分値（ＳＫｉ）の加算値とする。

図１３は、エンジン始動後における積分上限値（ＳＫｉＭＸ）と積分下限値（ＳＫｉＭＮ）の設定値の時間特性を示す図である。
図１３に示すように、エンジン始動後十分に時間が経過していない領域（始動後６０秒以内）では、積分上下限範囲を狭く設定しており、所定始動後経過時間（始動後６０秒経過以後）が経過した後は、積分上下限範囲を広く設定する。
すなわち、燃料補正量演算手段としての機能を担うＥＣＵ１１８は、冷却水温度の上昇または始動後経過時間に伴い、積分演算における積分上限値を第１上限レベルより高い第２上限レベルに増大させると共に、積分演算における積分下限値を第１下限レベルより低い第２下限レベルに減少させる、積分演算における積分上限値と積分下限値の特性を用いて、燃料噴射量の補正値を求めるためのゲインを算出する燃料補正量演算手段としての機能を有する。
なお、この特性を保持する特性保持手段は、ＥＣＵ１１８内のメモリであってもよいし、ＥＣＵ１１８の外部メモリであってもよい。

図１４はエンジン始動後における積分上限値（ＳＫｉＭＸ）と積分下限値（ＳＫｉＭＮ）の設定値の時間特性を示す図である。この特性は、図１３に示す特定と異なり、積分上下限範囲を小さい設定から大きい設定に増大させる際に、徐々に増大させる過渡領域を設けてある。
このような過渡領域を有するエンジン始動後における積分上限値（ＳＫｉＭＸ）と積分下限値（ＳＫｉＭＮ）の設定値の時間特性を用いれば、よりきめの細かい制御処理を行うことができる。

以上、この発明の実施の形態３に係る内燃機関の制御装置によれば、上述のように、始動後の時間経過によってＯ_２フィードバック補正係数の積分ゲインの上下限範囲を変更するので、エンジン始動後の経過時間が十分でない場合に積分ゲインの上下限範囲を小さくすることによって、安定した空燃比Ａ／Ｆと回転挙動を得ることができる。

実施の形態４．
図１５は、この発明の実施の形態４に係る内燃機関の制御装置におけるＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を算出する処理内容を示すフローチャートである。
図１５に示すように、ステップＳ１５０１でＯ_２センサ１０８の出力信号により空燃比Ａ／Ｆがリッチ状態（ＲＩＣＨ）であるかを判定する。

Ｏ_２センサ１０８の出力は、排気ガスが理論空燃比よりもリッチである場合はほぼ１Ｖ、リーンである場合はほぼ０Ｖである。このため、排気ガスが理論空燃比よりもリッチかリーンであるかを判定するための閾値を０．４５Ｖに設定し、空燃比の状態を判定する。

Ｏ_２センサ１０８の出力信号により空燃比Ａ／Ｆがリッチ状態である場合は、フローはステップＳ１５０２に進行する。
ステップＳ１５０２では、比例値（Ｋｐ）を次式で算出する。
Ｋｐ＝１．０−Ｇｐ
ここで、Ｇｐは比例ゲインである。
ステップＳ１５０３では、積分ゲイン（Ｋｉｔ）を次式で設定する。
Ｋｉｔ＝−Ｇｉ

一方、ステップＳ１５０１において、Ｏ_２センサ１０８の出力が閾値（０．４５Ｖ）以下であり、空燃比Ａ／Ｆがリーンであると判定した場合は、フローはステップＳ１５０４に進行する。
ステップＳ１５０４では、比例値（Ｋｐ）を次式で算出する。
Ｋｐ＝１．０＋Ｇｐ
ここで、Ｇｐは比例ゲインである。

続くステップＳ１５０５では、積分ゲイン（Ｋｉｔ）をＧｉとする。
さらに続くステップＳ１５０６では、積分ゲイン（Ｋｉｔ）と始動後補正係数（Ｋｓｔ（ＳＴ、ＷＴ））を乗じて最終積分ゲイン（Ｋｉ）を算出する。
ステップＳ１５０７では、積分値（ＳＫｉ）を前回積分値（ＳＫｉ（ｉ−１））と最終積分ゲイン（Ｋｉ）を加算して算出する。
続くステップＳ１５０８では、積分値（ＳＫｉ）が積分上限値（ＳＫｉＭＸ）よりも大きいか否かを判定する。

積分値（ＳＫｉ）が積分上限値（ＳＫｉＭＸ）よりも大きいと判定した場合は、フローはステップＳ１５０９に進行する。
ステップＳ１５０９では、積分値（ＳＫｉ）を積分上限値（ＳＫｉＭＸ）とする。
続くステップＳ１５１０では、積分値（ＳＫｉ）が積分下限値（ＳＫｉＭＮ）よりも小さいかを判定する。
積分値（ＳＫｉ）が積分下限値（ＳＫｉＭＮ）よりも小さいと判定した場合は、フローはステップＳ１５１１に進行する。
ステップＳ１５１１では、積分値（ＳＫｉ）を積分下限値（ＳＫｉＭＮ）とする。
続くステップＳ１５１２では、Ｏ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を比例値（Ｋｐ）と積分値（ＳＫｉ）の加算値とする。

図１６は、エンジン始動後における積分ゲイン（Ｋｉｔ）に乗算する始動後経過時間補正係数の時間特性を示す図である。
内燃機関の運転制御装置であるＥＣＵ１１８は、空燃比及び始動後経過時間に加え、さらに冷却水温度検出手段によって検出される冷却水温度を用いて内燃機関の運転制御を行うように構成されるとともに、特性保持手段は、冷却水温度によって積分ゲインを補正する冷却水温度係数が決定される冷却水温度係数特性をさらに有しており、燃料補正量演算手段としてのＥＣＵ１１８は、燃料噴射量の補正値を求める際に、積分ゲインにさらに冷却水温度係数を乗算するように構成されている。

具体的には、エンジン始動後の経過時間が十分でない領域では、補正係数を小さく（０．５）設定しており、エンジン始動後の所定時間が経過した以降は、補正係数を大きく（１．０：補正なし）設定する。
ここで、図１６中に点線（水温４０度）及び一点鎖線（水温２０度）で示すように、補正係数を小さい値から大きい値に切り替える始動後経過時間を水温によって変更し、水温が低いときほど、その切り替えのタイミングを遅くすれば、水温に応じた積分ゲインを設定し、さらにきめの細かい制御処理を実現することができる。

図１７は、エンジン始動後における積分ゲイン（Ｋｉｔ）に乗算する始動後経過時間補正係数の時間特性を示す図である。
この特性は、図１６に示す特性と異なり、始動後経過時間補正係数を小さい設定から大きい設定に増大させる際に、徐々に増大させる過渡領域を設けてある。
このような過渡領域を有する始動後経過時間補正係数の時間特性を用いれば、よりきめの細かい制御処理を行うことができる。

以上、このように、エンジン始動後の時間経過によってＯ_２フィードバック補正係数の積分ゲインを補正し、エンジン始動後の経過時間が十分でない場合には積分ゲインが小さくなるように補正し、また、水温が低い程、積分ゲインを小さく補正する時間を長くするので、さらに、空燃比Ａ／Ｆのリーン化を図ることができると共に、これにより安定した回転挙動を得ることができる。

実施の形態５．
図１８は、この発明の実施の形態５に係る内燃機関の制御装置におけるＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を算出する処理内容を示すフローチャートである。
実施の形態５に係る内燃機関の運転制御装置であるＥＣＵ１１８は、空燃比状態検出手段によって空燃比がリッチだと判定された場合にのみ、冷却水温度または始動後経過時間に基づいて、燃料噴射量の補正値を求めるためのゲインを設定する燃料補正量演算手段としての機能を有する。

図１８に示すように、ステップＳ１８０１でＯ_２センサ１０８の出力信号により空燃比Ａ／Ｆがリッチ状態（ＲＩＣＨ）であるかを判定する。
Ｏ_２センサ１０８の出力は、排気ガスが理論空燃比よりもリッチである場合はほぼ１Ｖ、リーンである場合はほぼ０Ｖである。このため、排気ガスが理論空燃比よりもリッチかリーンであるかを判定するための閾値を０．４５Ｖに設定し、空燃比の状態を判定する。

Ｏ_２センサ１０８の出力信号により空燃比Ａ／Ｆがリッチ状態である場合は、フローはステップＳ１８０２に進行する。
ステップＳ１８０２では、比例値（Ｋｐ）を次式で算出する。
Ｋｐ＝１．０−Ｇｐ
ここで、Ｇｐは比例ゲインである。
ステップＳ１８０３では、積分ゲイン（Ｋｉｔ）を次式で設定する。
Ｋｉｔ＝−Ｇｉ
さらに続くステップＳ１８０４では、積分ゲイン（Ｋｉｔ）に冷却水温度係数（Ｋｗｔ（ＷＴ））を乗算して最終積分ゲイン（Ｋｉ）を算出する。

一方、ステップＳ１８０１において、Ｏ_２センサ１０８の出力が閾値（０．４５Ｖ）以下であり、空燃比Ａ／Ｆがリーンであると判定した場合は、フローはステップＳ１８０５に進行する。
ステップＳ１８０５では、比例値（Ｋｐ）を次式で算出する。
Ｋｐ＝１．０＋Ｇｐ
ここで、Ｇｐは比例ゲインである。

続くステップＳ１８０６では、積分ゲイン（Ｋｉｔ）をＧｉとする。
さらに続くステップＳ１８０７では、前回積分値（ＳＫｉ（ｉ−１））と最終積分ゲイン（Ｋｉ）を加算して積分値（ＳＫｉ）を算出する。
ステップＳ１８０８では、積分値（ＳＫｉ）が積分上限値（ＳＫｉＭＸ）よりも大きいか否かを判定する。

積分値（ＳＫｉ）が積分上限値（ＳＫｉＭＸ）よりも大きいと判定した場合は、フローはステップＳ１８０９に進行する。
ステップＳ１８０９では、積分値（ＳＫｉ）を積分上限値（ＳＫｉＭＸ）とする。
続くステップＳ１８１０では、積分値（ＳＫｉ）が積分下限値（ＳＫｉＭＮ）よりも小さいか否かを判定する。
積分値（ＳＫｉ）が積分下限値（ＳＫｉＭＮ）よりも小さいと判定した場合は、フローはステップＳ１８１１に進行する。
ステップＳ１８１１では、積分値（ＳＫｉ）を積分下限値（ＳＫｉＭＮ）とする。
続くステップＳ１８１２では、Ｏ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を比例値（Ｋｐ）と積分値（ＳＫｉ）の加算値とする。
冷却水温度係数（Ｋｗｔ（ＷＴ））は、図７に示す特性で求まる係数を用いる。

以上、本発明の実施の形態５に係る内燃機関の制御装置によれば、Ｏ_２フィードバック補正係数の積分補正値の水温補正を減量側のみとし、減量側のみ低水温時の積分ゲインを小さくすることにより、リーン側への補正を抑制して、空燃比Ａ／Ｆのリーン化を図ることができると共に、これにより安定した回転挙動を得ることができる。
増量側への補正ゲインを小さくしないため増量動作の応答速度は速くなり、さらにリーン化抑制効果がある。

実施の形態６．
図１９は、この発明の実施の形態６に係る内燃機関の制御装置におけるＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を算出する処理内容を示すフローチャートである。
この発明の実施の形態６に係る内燃機関の運転制御装置であるＥＣＵ１１８は、空燃比状態検出手段によって空燃比がリッチだと判定された場合にのみ、冷却水温度または始動後経過時間に基づいて、燃料噴射量の補正値を求めるためのゲインを設定する燃料補正量演算手段としての機能を有する。

図１９に示すように、ステップＳ１９０１では、Ｏ_２センサ１０８の出力信号により空燃比Ａ／Ｆがリッチ状態（ＲＩＣＨ）であるかを判定する。
Ｏ_２センサ１０８の出力は、排気ガスが理論空燃比よりもリッチである場合はほぼ１Ｖ、リーンである場合はほぼ０Ｖである。このため、排気ガスが理論空燃比よりもリッチかリーンであるかを判定するための閾値を０．４５Ｖに設定し、空燃比の状態を判定する。

Ｏ_２センサ１０８の出力信号により空燃比Ａ／Ｆがリッチ状態である場合は、フローはステップＳ１９０２に進行する。
ステップＳ１９０２では、比例値（Ｋｐ）を次式で算出する。
Ｋｐ＝１．０−Ｇｐ
ここで、Ｇｐは比例ゲインである。
続くステップＳ１９０３では、次式で積分ゲイン（Ｋｉｔ）を設定する。
Ｋｉｔ＝−Ｇｉ
ステップＳ１９０４積分ゲイン（Ｋｉｔ）に始動後補正係数（Ｋｓｔ（ＳＴ））を乗算して最終積分ゲイン（Ｋｉ）を算出する。

一方、ステップＳ１９０１でＮｏの場合は、ステップＳ１９０５で比例値（Ｋｐ）を１．０＋比例ゲイン（Ｇｐ）で算出し、ステップＳ１９０６で最終積分ゲイン（Ｋｉ）をＧｉとする。
続くステップＳ１９０７では、前回積分値（ＳＫｉ（ｉ−１））と最終積分ゲイン（Ｋｉ）を加算して積分値（ＳＫｉ）を算出する。
ステップＳ１９０８では、積分値（ＳＫｉ）が積分上限値（ＳＫｉＭＸ）よりも大きいかを判定し、大きい場合はステップＳ１９０９で積分値（ＳＫｉ）を積分上限値（ＳＫｉＭＸ）とする。
ステップＳ１９１０では、積分値（ＳＫｉ）が積分下限値（ＳＫｉＭＮ）よりも小さいかを判定し、小さい場合はステップＳ１９１１で積分値（ＳＫｉ）を積分下限値（ＳＫｉＭＮ）とする。
ステップＳ１９１２では、Ｏ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を比例値（Ｋｐ）と積分値（ＳＫｉ）の加算値とする。
始動後補正係数（Ｋｓｔ（ＳＴ））は、図１０もしくは図１１に示す係数である。

以上のように、Ｏ_２フィードバック補正係数の積分補正値の始動後補正を減量側のみとし、減量側のみ始動後経過時間が早い時の積分ゲインを小さくすることにより、リーン側への補正を抑制し、空燃比Ａ／Ｆのリーン化や機関回転数の低下を抑制することができる。ここで、空燃比Ａ／Ｆの増量側への補正ゲインは小さくしないので、増量動作が迅速に行われる。このため、空燃比のリーン化を迅速に抑制できる。

実施の形態７．
図２０は、図３の３０２の他のＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を算出する処理の具体的内容を示す図である。
この発明の実施の形態７に係る内燃機関の運転制御装置であるＥＣＵ１１８は、燃料噴射量の補正値を求めるためのゲインを算出するにあたり、積分演算における最小値のみを設定し、最大値を設定しない燃料補正量演算手段としての機能を有する。

図２０に示すように、ステップＳ２００１でＯ_２センサ１０８の出力信号によりリッチ状態（ＲＩＣＨ）であるかを判定する。Ｏ_２センサは理論空燃比よりもリッチである場合はほぼ１Ｖ、リーンである場合はほぼ０Ｖを出力する特性であるため、閾値（０．４５Ｖ）よりも高いか低いかで判定する。
空燃比がリッチである場合は、ステップＳ２００２で比例値（Ｋｐ）を１．０−比例ゲイン（Ｇｐ）なる式で算出し、ステップＳ２００３で積分ゲイン（Ｋｉ）を−Ｇｉに設定する。

ステップＳ２００１で空燃比がリッチでないと判定した場合は、ステップＳ２００４で比例値（Ｋｐ）を１．０＋比例ゲイン（Ｇｐ）なる式で算出し、ステップＳ２００５で積分ゲイン（Ｋｉ）をＧｉに設定する。
ステップＳ２００６では、積分値（ＳＫｉ）を前回積分値（ＳＫｉ（ｉ−１））と積分ゲイン（Ｋｉ）を加算して算出する。
ステップＳ２００７では、積分下限値（ＳＫｉＭＮ）を始動後経過時間より算出する。
ステップＳ２００８では、積分値（ＳＫｉ）が積分上限値（ＳＫｉＭＸ）よりも大きいかを判定し、大きいと判定した場合はステップＳ２００９で積分値（ＳＫｉ）を積分上限値（ＳＫｉＭＸ）とする。
ステップＳ２０１０では、積分値（ＳＫｉ）が積分下限値（ＳＫｉＭＮ）よりも小さいかを判定し、小さいと判定した場合はステップＳ２０１１で積分値（ＳＫｉ）を積分下限値（ＳＫｉＭＮ）とする。
ステップＳ２０１２では、比例値（Ｋｐ）と積分値（ＳＫｉ）の加算値をＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）とする。
始動後経過時間より算出する積分下限値（ＳＫｉＭＮ）は、図１３もしくは図１４のＳＫｉＭＮに示すような値である。

以上のように、Ｏ_２フィードバック補正係数の下限値を始動後経過時間で設定し、始動後経過時間が早いほど減量を抑制するように設定することで、空燃比Ａ／Ｆのリーン化や機関回転数の低下を抑制することができる。

実施の形態８．
図２１は、図３の３０２の他のＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を算出する処理の具体的内容を示す図である。
この発明の実施の形態７に係る内燃機関の運転制御装置であるＥＣＵ１１８は、内燃機関の機関回転数低下を検出する機関回転数低下検出手段をさらに備え、始動後所定期間以内に、機関回転数低下検出手段によって内燃機関の機関回転数低下が検出された場合には、燃料噴射量の補正値を初期化する燃料補正量演算手段としての機能を有する。
機関回転数低下検出手段としては、クランク角センサ１１４の検出信号をＥＣＵ１１８で監視することにより実現できる。

図２１に示すように、ステップＳ２１０１でＯ_２センサ１０８の出力信号によりリッチ状態（ＲＩＣＨ）であるかを判定する。Ｏ_２センサは理論空燃比よりもリッチである場合はほぼ１Ｖ、リーンである場合はほぼ０Ｖを出力する特性であるため、閾値（０．４５Ｖ）よりも高いか低いかで判定する。
リッチであると判定した場合は、ステップＳ２１０２で比例値（Ｋｐ）を１．０−比例ゲイン（Ｇｐ）なる式で算出し、ステップＳ２１０３で積分ゲイン（Ｋｉ）に−Ｇｉを設定する。
ステップＳ２１０１でリッチではないと判定した場合は、ステップＳ２１０４で比例値（Ｋｐ）を１．０＋比例ゲイン（Ｇｐ）なる式で算出し、ステップＳ２１０５で積分ゲイン（Ｋｉ）にＧｉを設定する。
ステップＳ２１０６では、前回積分値（ＳＫｉ（ｉ−１））と積分ゲイン（Ｋｉ）を加算して積分値（ＳＫｉ）を算出する。
ステップＳ２１０７では、前回減速減量（Ｔｄｅｃ（ｉ−１））がゼロで今回減速減量（Ｔｄｅｃ）がゼロでなく、なおかつ始動後経過時間（Ｔｓｔ）が所定時間（Ｋｓｔ）以内であるかを判定する。
減速減量は、吸気管圧力の減量変化量が所定値以上の場合に設定するようになっており、減速減量がゼロからゼロより大きくなったかの判定は、減速を開始したかの判定を意味する。
所定時間（Ｋｓｔ）はここでは定数としているが、始動時の水温により変更できるようにしてもよい。
ステップＳ２１０７において、条件を満たす（Ｙｅｓ）場合は、ステップＳ２１０８で積分値（ＳＫｉ）をゼロに設定する。
ステップＳ２１０９では、積分値（ＳＫｉ）が積分上限値（ＳＫｉＭＸ）よりも大きいかを判定し、大きいの場合は、ステップＳ２ステップＳ１２０で積分値（ＳＫｉ）を積分上限値（ＳＫｉＭＸ）とする。
ステップＳ２１１１では、積分値（ＳＫｉ）が積分下限値（ＳＫｉＭＮ）よりも小さいかを判定し、小さいと判定した場合は、ステップＳ２１１２で積分値（ＳＫｉ）を積分下限値（ＳＫｉＭＮ）に設定する。
ステップＳ２１１３では、Ｏ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を比例値（Ｋｐ）と積分値（ＳＫｉ）の加算値とする。

以上のように、特に燃焼が不安定になる低負荷領域への移行である機関回転数の低下開始時に、Ｏ_２フィードバック補正値の積分値をゼロにリセットすることにより、Ｏ_２フィードバック積分値が減量側に補正され、空燃比Ａ／Ｆがリーン状態にあったとしてもリッチ側に即座に戻すことができる。この結果、燃焼限界を越えての失火発生や回転落ちの抑制の他、エンジン・ストールを回避できる。

実施の形態９．
図２２は、図３の３０２の他のＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を算出する処理の具体的内容を示す図である。
この発明の実施の形態７に係る内燃機関の運転制御装置であるＥＣＵ１１８は、空燃比状態判定手段によって空燃比の状態がリッチであると判定された場合にのみ、燃料噴射量の補正値の初期化を実施する燃料補正量演算手段としての機能を有する。

ステップＳ２２０１では、Ｏ_２センサ１０８の出力信号によりリッチ状態（ＲＩＣＨ）であるかを判定する。Ｏ_２センサは理論空燃比よりもリッチである場合はほぼ１Ｖ、リーンである場合はほぼ０Ｖを出力する特性であるため、閾値（０．４５Ｖ）よりも高いか低いかで判定する。
リッチである場合は、ステップＳ２２０２で比例値（Ｋｐ）を１．０−比例ゲイン（Ｇｐ）なる式でで算出し、ステップＳ２２０３で積分ゲイン（Ｋｉ）を−Ｇｉに設定する。
ステップＳ２２０１でリッチでないと判定した場合は、ステップＳ２２０４で比例値（Ｋｐ）を１．０＋比例ゲイン（Ｇｐ）なる式で算出し、ステップＳ２２０５で積分ゲイン（Ｋｉ）をＧｉとする。
ステップＳ２２０６では、前回積分値（ＳＫｉ（ｉ−１））と積分ゲイン（Ｋｉ）を加算して積分値（ＳＫｉ）を算出する。

ステップＳ２２０７では、前回機関回転数の低下（Ｔｄｅｃ（ｉ−１））がゼロで今回機関回転数の低下（Ｔｄｅｃ）がゼロでなく、なおかつ始動後経過時間（Ｔｓｔ）が所定時間（Ｋｓｔ）以内であるかを判定する。
機関回転数の低下は、吸気管圧力のマイナス側における変化量が所定値以上の場合にＥＣＵ１１８が判定するように設定されており、機関回転数の低下がゼロからゼロより大きくなったかの判定は、機関回転数が低下し始めたかの判定を意味する。
所定時間（Ｋｓｔ）はここでは定数としているが、始動時の水温により変更できるようにしても良い。

ステップＳ２２０７で条件を満たす（Ｙｅｓ）場合は、ステップＳ２２０８で積分値（ＳＫｉ）がゼロよりも小さいかを判定する。
小さい場合は、ステップＳ２２０９で積分値（ＳＫｉ）をゼロに設定する。
ステップＳ２２１０で積分値（ＳＫｉ）が積分上限値（ＳＫｉＭＸ）よりも大きいか否かを判定する。
大きい場合は、ステップＳ２２１１で積分値（ＳＫｉ）を積分上限値（ＳＫｉＭＸ）とする。
ステップＳ２２１２では、積分値（ＳＫｉ）が積分下限値（ＳＫｉＭＮ）よりも小さいかを判定する。
小さい場合は、ステップＳ２２１３で積分値（ＳＫｉ）を積分下限値（ＳＫｉＭＮ）とする。
ステップＳ２２１４では、比例値（Ｋｐ）と積分値（ＳＫｉ）の加算値をＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）とする。

以上のように、特に燃焼が不安定になる低負荷領域への移行である減速の開始時に、Ｏ_２フィードバック補正値の積分値がゼロよりも小さい値にある（即ち減量補正状態にある）場合には、積分補正値をゼロにリセットすることにより、Ｏ_２フィードバック積分値が減量側に補正され空燃比Ａ／Ｆがリーン状態にあったとしてもリッチ側に即座に戻すことができる。この結果、燃焼限界を越えての失火発生や回転落ちの抑制の他、エンジン・ストールを回避できる。

この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置を示す図である。ＥＣＵ１１８で演算される燃料噴射量の算出のためのモード判定を行う処理を示すフローチャートである。ＥＣＵ１１８で演算される燃料噴射量の補正量を導出する処理を示すフローチャートである。図３のステップＳ３０２のＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を算出する処理の具体的内容を示すフローチャートである。エンジンの回転数（Ｎｅ）と吸気管内の圧力（Ｐｂ）に対応して用いる比例ゲイン（Ｇｐ）を示すテーブルである。エンジンの回転数（Ｎｅ）と吸気管内の圧力（Ｐｂ）に対応して用いる積分ゲイン（Ｇｉ）を示すテーブルである。積分ゲイン（Ｋｉｔ）に乗算する冷却水温度係数（Ｋｗｔ（ＷＴ））の水温特性を示す特性図である。水温２０℃で始動した場合におけるエンジンの回転数（Ｎｅ）、残存酸素量、Ｏ_２フィードバック補正係数ＣＦＢ及び空燃比Ａ／Ｆの変化の様子を示すタイムチャートである。この発明の実施の形態２に係る内燃機関の制御装置におけるＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を算出する処理内容を示すフローチャートである。積分ゲイン（Ｋｉｔ）に乗算する始動後経過時間補正係数の時間特性を示す特性図である。積分ゲイン（Ｋｉｔ）に乗算する始動後経過時間補正係数の時間特性を示す特性図である。この発明の実施の形態３に係る内燃機関の制御装置におけるＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を算出する処理内容を示すフローチャートである。積分上限値（ＳＫｉＭＸ）と積分下限値（ＳＫｉＭＮ）の始動後経過時間特性を示す特性図である。積分上限値（ＳＫｉＭＸ）と積分下限値（ＳＫｉＭＮ）の始動後経過時間特性を示す特性図である。この発明の実施の形態４に係る内燃機関の制御装置におけるＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を算出する処理内容を示すフローチャートである。エンジン始動後における積分ゲイン（Ｋｉｔ）に乗算する始動後経過時間補正係数の時間特性を示す図である。エンジン始動後における積分ゲイン（Ｋｉｔ）に乗算する始動後経過時間補正係数の時間特性を示す図である。この発明の実施の形態５に係る内燃機関の制御装置におけるＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を算出する処理内容を示すフローチャートである。この発明の実施の形態６に係る内燃機関の制御装置におけるＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を算出する処理内容を示すフローチャートである。図３の３０２の他のＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を算出する処理の具体的内容を示す図である。図３の３０２の他のＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を算出する処理の具体的内容を示す図である。図３の３０２の他のＯ_２フィードバック補正量（ＣＦＢ）を算出する処理の具体的内容を示す図である。

符号の説明

１０１内燃機関、１０２エアクリーナ、１０３吸気管、１０４スロットルバルブ、１０５圧力センサ、１０６インジェクタ、１０７排気管、１０８Ｏ２センサ、１０９三元触媒、１１０点火コイル、１１１点火プラグ、１１２カム角センサ、１１３カム角センサプレート、１１４クランク角センサ、１１５クランク角センサプレート、１１６冷却水、１１７水温センサ、１１８ＥＣＵ。

Claims

内燃機関の排気系に設けられた空燃比検出手段によって検出される空燃比と、機関回転数検出手段によって検出される機関回転数と、吸気管圧力センサによって検出される吸気管圧力と、冷却水温度検出手段によって検出される内燃機関の冷却水温度とを用いて内燃機関の運転制御を行う内燃機関の運転制御装置であって、
前記空燃比検出手段によって検出される空燃比の状態がリッチであるかリーンであるかを判定する空燃比状態判定手段と、
機関回転数及び吸気管圧力によって値が決定される積分ゲイン特性及び比例ゲイン特性と、冷却水温度に応じて前記積分ゲインを補正する冷却水温度係数が決定される冷却水温度係数特性とを保持する特性保持手段と、
前記空燃比状態判定手段の判定結果によって得られる符号、前記積分ゲイン、及び、前記比例ゲインを用いて燃料噴射量の補正値を求める際に、前記積分ゲインに前記冷却水温度係数を乗算する燃料補正量演算手段と
を備え、
前記冷却水温度係数特性の冷却水温度係数は、冷却水の温度が定常温度より低い領域において、定常値よりも小さく設定され、
前記特性保持手段は、冷却水温度の上昇または始動後経過時間に伴い、積分演算における積分上限値を第１上限レベルより高い第２上限レベルに増大させると共に、積分演算における積分下限値を第１下限レベルより低い第２下限レベルに減少させる、積分演算における積分上限値と積分下限値の特性を有し、この特性を用いて、前記燃料補正量演算手段は、燃料噴射量の補正値を求めるためのゲインを算出する
ことを特徴とする内燃機関の運転制御装置。
前記冷却水温度係数特性は、冷却水温度の上昇に伴い、所定の冷却水温度において、第１レベルよりも大きい第２レベルに冷却水温度係数を切り替える特性、または、冷却水温度の上昇に伴い、所定の冷却水の温度帯域において、第１レベルよりも大きい第２レベルに冷却水温度係数を線形的あるいは非線形的に切り替える特性であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の運転制御装置。
内燃機関の排気系に設けられた空燃比検出手段によって検出される空燃比と、機関回転数検出手段によって検出される機関回転数と、吸気管圧力センサによって検出される吸気管圧力と、内燃機関の始動後経過時間計測手段によって計測される始動後経過時間とを用いて内燃機関の運転制御を行う内燃機関の運転制御装置であって、
前記空燃比検出手段によって検出される空燃比の状態がリッチであるかリーンであるかを判定する空燃比状態判定手段と、
機関回転数及び吸気管圧力によって値が決定される積分ゲイン特性及び比例ゲイン特性と、始動後経過時間によって前記積分ゲインを補正する経過時間係数が決定される経過時間係数特性とを保持する特性保持手段と、
前記空燃比状態判定手段の判定結果によって得られる符号、前記積分ゲイン、及び、前記比例ゲインを用いて燃料噴射量の補正値を求める際に、前記積分ゲインに経過時間係数を乗算する燃料補正量演算手段と
を備え、
前記経過時間係数特性の経過時間係数は、内燃機関の指導後経過時間が所定時間より短い領域において、定常値よりも小さく設定され、
前記特性保持手段は、冷却水温度の上昇または始動後経過時間に伴い、積分演算における積分上限値を第１上限レベルより高い第２上限レベルに増大させると共に、積分演算における積分下限値を第１下限レベルより低い第２下限レベルに減少させる、積分演算における積分上限値と積分下限値の特性を有し、この特性を用いて、前記燃料補正量演算手段は、燃料噴射量の補正値を求めるためのゲインを算出する
ことを特徴とする内燃機関の運転制御装置。
前記経過時間係数特性は、所定の始動後経過時間を境に、第１レベルより大きい第２レベルに経過時間係数を切り替える特性、または、始動後経過時間の所定区間において、第１レベルより大きい第２レベルに経過時間係数を線形的あるいは非線形的に切り替える特性であることを特徴とする請求項３記載の内燃機関の運転制御装置。
前記内燃機関の運転制御装置は、空燃比及び始動後経過時間に加え、さらに冷却水温度検出手段によって検出される冷却水温度を用いて内燃機関の運転制御を行うように構成されるとともに、前記特性保持手段は、冷却水温度によって前記積分ゲインを補正する冷却水温度係数が決定される冷却水温度係数特性をさらに有しており、
前記燃料補正量演算手段は、燃料噴射量の補正値を求める際に、前記積分ゲインにさらに冷却水温度係数を乗算することを特徴とする請求項３または４記載の内燃機関の運転制御装置。
前記燃料補正量演算手段は、前記空燃比状態検出手段によって空燃比がリッチだと判定された場合にのみ、前記冷却水温度または前記始動後経過時間に基づいて、燃料噴射量の補正値を求めるためのゲインを設定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項記載の内燃機関の運転制御装置。
前記燃料補正量演算手段は、燃料噴射量の補正値を求めるためのゲインを算出するにあたり、積分演算における最小値のみを設定し、最大値を設定しないことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項記載の内燃機関の運転制御装置。
前記内燃機関の運転制御装置は、内燃機関の機関回転数低下を検出する機関回転数低下検出手段をさらに備え、
前記燃料補正量演算手段は、始動後所定期間以内に、前記機関回転数低下検出手段によって前記内燃機関の機関回転数低下が検出された場合には、前記燃料噴射量の補正値を初期化することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項記載の内燃機関の運転制御装置。
前記燃料補正量演算手段は、前記空燃比状態判定手段によって空燃比の状態がリッチであると判定された場合にのみ、前記燃料噴射量の補正値の初期化を実施することを特徴とする請求項８記載の内燃機関の運転制御装置。