JP4251096B2 - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの空燃比制御装置に関し、特に、始動直後にリッチ空燃比で運転し、その後に空燃比フィードバック制御を開始する場合に、空燃比を速やかにストイキ点に収束させることのできる空燃比制御装置に関する。

エンジンの始動直後は運転性確保のため空燃比をリッチ化するが、排気浄化及び燃費低減のためなるべく早期に空燃比フィードバック制御を開始したい要求がある。しかし、空燃比センサの活性直後にストイキでの空燃比フィードバック制御を開始すると、リッチされた空燃比とストイキ空燃比との間に段差を生じ、運転性が悪化（回転落ち）する。
このため、特許文献１では、エンジン回転速度Ｎｅの減少率ΔＮｅを見ながらリッチ化した空燃比のストイキへの増加速度を切り換えて回転落ち防止を図っている。
特開２００１−２３４７７９号公報

しかしながら、空燃比リーン側では空燃比増加に対する回転落ちが大きくなり、ΔＮｅを見て空燃比増加速度を切り換えたのでは、回転落ちを十分に防止できない惧れがあった。
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、運転性を確保しつつできるだけ早期に空燃比フィードバック制御を開始することを目的とする。

このため、本発明は、空燃比センサの活性を検出してから空燃比フィードバック制御開始までの期間を前期と後期に区分し、前期における空燃比増加速度を大きくし、後期における空燃比増加速度を小さくした構成とする。

本発明によれば、空燃比リッチ度合いが大きい前期では、空燃比変化に対するエンジン回転速度変化が小さいので空燃比増加速度を大きくすることによりストイキへの収束を早め、空燃比リッチ度合いが小さい後期では、空燃比変化に対するエンジン回転速度変化が大きいので空燃比増加速度を小さくすることにより回転落ちを防止しつつ空燃比フィードバック制御に移行できる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態を示すエンジン（内燃機関）のシステム図である。
エンジン１の各気筒の燃焼室には、エアクリーナ２から吸気ダクト３、スロットル弁４、吸気マニホールド５を経て空気が吸入される。吸気マニホールド５の各ブランチ部には各気筒毎に燃料噴射弁６が設けられている。但し、燃料噴射弁６は燃焼室内に直接臨ませる配置としてもよい。

燃料噴射弁６は、ソレノイドに通電されて開弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁（インジェクタ）であって、後述するエンジンコントロールユニット（以下ＥＣＵという）１２からの駆動パルス信号により通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプから圧送されてプレッシャレギュレータにより所定圧力に調整された燃料を噴射供給する。従って、駆動パルス信号のパルス幅により燃料噴射量が制御される。

エンジン１の各燃焼室には点火プラグ７が設けられており、これにより火花点火して混合気を着火燃焼させる。
エンジン１の各燃焼室からの排気は、排気マニホールド８を介して排出される。また、排気マニホールド８からＥＧＲ通路９が導出され、これによりＥＧＲ弁１０を介して排気の一部を吸気マニホールド５に還流している。

一方、排気通路には、排気マニホールド８の直下などに位置させて、排気浄化触媒１１が設けられている。
ＥＣＵ１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイス等を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種センサからの入力信号を受け、後述のごとく演算処理して、燃料噴射弁６の作動を制御する。

前記各種センサとしては、エンジン１のクランク軸又はカム軸回転よりクランク角度と共にエンジン回転速度Ｎｅを検出可能なクランク角センサ１３、吸気ダクト３内で吸入空気量Ｑａを検出するエアフローメータ１４、スロットル弁４の開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ１５（スロットル弁４の全閉位置でＯＮとなるアイドルスイッチを含む）、エンジン１の冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ１６、排気マニホールド８の集合部にて排気空燃比のリッチ・リーンに応じた信号を出力する空燃比センサとしてのＯ２センサ１７などが設けられている。尚、Ｏ２センサ１７はヒータを内蔵しており、始動時からヒータに通電して素子温度を上昇させることで早期活性化を図ることができる。ＥＣＵ１２には更にスタートスイッチ１８などからも信号が入力されている。

図２は、ＥＣＵ１２にてエンジン始動後（スタートスイッチＯＮ→ＯＦＦ後）に時間同期または回転同期で実行される燃料噴射量演算ルーチンのフローチャートである。なお、始動時燃料噴射量は別の方法で演算される。
Ｓ１では、エアフローメータにより検出される吸入空気量Ｑａと、クランク角センサにより検出されるエンジン回転速度Ｎｅとを読込む。尚、吸入空気量Ｑａについては、検出信号に基づいて平滑化処理を行うが、フローでは省略した。

Ｓ２では、吸入空気量Ｑａとエンジン回転速度Ｎｅとから、次式により、基本燃料噴射量（基本噴射パルス幅）Ｔｐを演算する。
Ｔｐ＝Ｋ×Ｑａ／Ｎｅ 但し、Ｋは定数。
Ｓ３では、後述のごとく設定される目標空燃比補正係数（始動後空燃比リッチ化補正係数）ＴＦＢＹＡ、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを読込み、次式により、最終的な燃料噴射量（噴射パルス幅）Ｔｉを演算する。

Ｔｉ＝Ｔｐ×ＴＦＢＹＡ×ＡＬＰＨＡ
目標空燃比補正係数ＴＦＢＹＡ、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡは、共に、基準値（ストイキ相当値）を１とする。
尚、燃料噴射量（噴射パルス幅）Ｔｉの演算には、この他、スロットル開度ＴＶＯの変化に基づく過渡補正や、バッテリ電圧に基づく無効噴射パルス幅の加算等がなされるが、ここでは省略した。

燃料噴射量Ｔｉが演算されると、このＴｉに相当するパルス幅の駆動パルス信号がエンジン回転に同期して各気筒毎に所定のタイミングで燃料噴射弁６に出力されて、燃料噴射が行われる。
次に、本発明に係る燃料の始動後増量、具体的には、目標空燃比補正係数（始動後空燃比リッチ化補正係数）ＴＦＢＹＡ、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡの設定について説明する。

図３はＥＣＵ１２にて実行される始動後の空燃比制御の流れを示すフローチャートであり、これにより始動後の目標空燃比補正係数ＴＦＢＹＡ及び空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡが設定される。
Ｓ１１では、始動時の水温Ｔｗを検出し、これに応じて、始動後増量率の初期値ＫＡＳ、及び、その後の単位減量率ΔＫを設定する（次式参照）。

ＫＡＳ＝ｆ１（Ｔｗ）
ΔＫ＝ｆ２（Ｔｗ）
具体的には、始動時水温Ｔｗが低いほど始動後増量率の初期値ＫＡＳを大きく設定し、また、始動時水温Ｔｗが低いほど時間をかけて減量するように単位減量率ΔＫを小さく設定する。

Ｓ１２では、目標空燃比補正係数ＴＦＢＹＡを始動後増量率ＫＡＳに基づいて設定し、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡは１に固定する（次式参照）。
ＴＦＢＹＡ＝１＋ＫＡＳ
ＡＬＰＨＡ＝１
ここでの設定値が始動後初回の燃料噴射量Ｔｉの演算に用いられ、目標空燃比補正係数ＴＦＢＹＡにより、空燃比がリッチ化される。

その後、Ｓ１３では、時間同期で、始動後増量率ＫＡＳを単位減量率ΔＫ分ずつ減少させ（ＫＡＳ＝ＫＡＳ−ΔＫ）、減少させた始動後増量率ＫＡＳに基づいて、目標空燃比補正係数ＴＦＢＹＡを算出することで（ＴＦＢＹＡ＝１＋ＫＡＳ）、目標空燃比補正係数ＴＦＢＹＡを減少させる。但し、ＫＡＳ≧０とし、ＴＦＢＹＡ≧１とする。
Ｓ１４では、Ｏ２センサの出力電圧ＶＯ２が予め定めたリッチ側活性判定スライスレベルＲＳＬを超えたか否かを判定し、ＮＯの場合は、Ｓ１３へ戻って、目標空燃比補正係数ＴＦＢＹＡを減少させる。

従って、このような目標空燃比補正係数ＴＦＢＹＡの設定により、始動直後に空燃比をリッチ化し、その後の時間経過と共に空燃比を徐々にストイキに収束させるようにすることができる。
Ｏ２センサの出力電圧ＶＯ２がリッチ側活性判定スライスレベルＲＳＬを超えた場合は、これによりＯ２センサの活性を検出したものとして、Ｓ１４からＳ１５へ進む。

Ｓ１５では、目標空燃比補正係数ＴＦＢＹＡによる増量分（ＫＡＳ）をカット、ここでは、０にすると共に、その増量分（ＫＡＳ）を空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡに上乗せする。
具体的には、
ＴＦＢＹＡ＝１
ＡＬＰＨＡ＝１＋ＫＡＳ
と操作する。

その後、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを減少（空燃比を増加）して引き続きストイキに収束させるが、ストイキに収束するまでの区間を前期（第１区間）と後期（第２区間）に区分し、ＡＬＰＨＡの減少速度（空燃比増加速度）を前期では相対的に大きく、後期では相対的に小さく設定する。ここで図４に示すように、空燃比が所定以上のリッチな状態では空燃比増加に対するトルク低下の感度が小さく、それよりリーン側に移行すると該感度が大きくなる。そこで、前記空燃比増加に対するトルク低下の感度が小さいリッチ領域を前期の第１区間に設定し、該感度が大きいリーン領域を後期の第２区間に設定する。より具体的には、前期と後期の境界点の空燃比を、ストイキよりややリッチ側、好ましくは、１３．５〜１４．０の間に設定する。

空燃比増加に対するトルク変化の感度が小さい前期は、空燃比増加速度を大きくしてもトルク変化が小さいので、増加速度を大きくすることでストイキへの収束を早め、空燃比増加に対するトルク変化の感度が大きい後期は、空燃比増加速度を大きくするとトルク変化（低下）が大きくなって回転落ちを生じ運転性が不安定化するので、増加速度を小さい値に切り換えるのである。

上記条件を満たすように、まずＳ１６では、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡが前期と後期とを判別するための判定値ＡＡＲＳＬと比較する。この判定値ＡＡＲＳＬは、前期と後期の境界点の空燃比（例えば１４．０）に相当する値として設定される、
Ｏ２センサの活性を検出した直後は、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡは上記のように目標空燃比補正係数ＴＦＢＹＡによる増量分（ＫＡＳ）が上乗せされて、前記判定値ＡＡＲＳＬより十分大きいになっているのでＳ１７へ進み、時間同期で、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを、前期の相対的に大きい値に設定された積分分（積分定数）Ｉ１減少させる（次式参照）。

ＡＬＰＨＡ＝ＡＬＰＨＡ−Ｉ１
上記のように空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを積分分Ｉ１した後、再度Ｓ１６へ戻って判定が行われ、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡが判定値ＡＲＳＬより大きいと判定される期間は、前期と判定されて空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡが積分分Ｉ１ずつ減少されていく。このように、前期の相対的に大きい値に設定された積分分Ｉ１ずつ減少されることにより、前期の空燃比増加速度は早められる。

かかる積分分Ｉ１ずつの減算により、Ｓ１６で空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡが判定値ＡＡＲＳＬ以下になったと判定されたとき、後期に移行したと判定されてＳ１８へ進み、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを、後期の相対的に小さい値に設定された積分分Ｉ２減少させる（次式参照）。
ＡＬＰＨＡ＝ＡＬＰＨＡ−Ｉ２
このように、後期の相対的に小さい値に設定された積分分Ｉ２ずつ減少されることにより、後期は空燃比増加速度が遅くなるように切り換えられる。

次いで、Ｓ１９で空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡがストイキ空燃比相当の判定値ＡＳＳＬ（＝１．０）以下に減少したか否かを判定し、ＮＯの場合は、Ｓ１８へ戻って、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを積分分Ｉ２ずつ減少する後期の制御が継続される。
空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡがストイキ判定用の判定値ＳＴＳＬに達した場合は、Ｓ２０から、後述する図６のルーチンによる通常のストイキ空燃比を目標空燃比とする空燃比フィードバック制御（通常λ制御）へ移行する。

図５は上記通常の空燃比フィードバック制御（通常λ制御）において時間同期で実行されるルーチンのフローチャートである。
Ｓ４１では、Ｏ２センサ出力に基づいてリーン／リッチを判定する。
リーンの場合は、Ｓ４２へ進み、リッチ→リーンへの反転時（前回リッチ）か否かを判定する。リッチ→リーンへの反転時の場合は、Ｓ４３へ進んで、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを比較的大きく設定した比例分（比例定数）Ｐ増加させて、更新する（ＡＬＰＨＡ＝ＡＬＰＨＡ＋Ｐ）。リーン状態継続中の場合は、Ｓ４４へ進んで、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを微小の積分分（積分定数）Ｉ増加させて、更新する（ＡＬＰＨＡ＝ＡＬＰＨＡ＋Ｉ）。

リッチの場合は、Ｓ４５へ進み、リーン→リッチへの反転時（前回リーン）か否かを判定する。リーン→リッチへの反転時の場合は、Ｓ４６へ進んで、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを比較的大きく設定した比例分Ｐ減少させて、更新する（ＡＬＰＨＡ＝ＡＬＰＨＡ−Ｐ）。リッチ状態継続中の場合は、Ｓ４７へ進んで、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを微小の積分分Ｉ減少させて、更新する（ＡＬＰＨＡ＝ＡＬＰＨＡ−Ｉ）。

このようにすれば、図６のタイムチャートに示すように、空燃比の増加に対するトルク変化の感度が小さい前期に空燃比増加速度を大きくすることでストイキへの収束を早められ、速やかにストイキでの空燃比フィードバック制御を開始できることで、排気浄化性能及び燃費が向上する。また、空燃比増加に対するトルク変化の感度が大きい後期は、空燃比増加速度を小さくして回転落ちを防止でき安定した運転性を確保できる。

上記第１の実施形態では、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡに基づいて空燃比フィードバック制御の開始時期を判定する構成としたが、活性化されたＯ２センサの出力に基づいてストイキ空燃比を目標空燃比とする通常の空燃比フィードバック制御を開始する構成とすることもできる。
図７は、上記Ｏ２センサの出力に基づいて、通常の空燃比フィードバック制御を開始する構成とした第２の実施形態のフローを示す。

Ｓ１１９で、Ｏ２センサの出力ＶＯ２がストイキ相当の判定値ＳＳＬ以下になったかを判定し、ＳＳＬ以下になるまでは、Ｓ１８へ戻って、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを積分分Ｉ２ずつ減少する後期の制御を継続し、Ｏ２センサの出力がストイキ相当の判定値ＳＳＬ以下になったときに、Ｓ２０へ進んで通常のストイキ空燃比を目標空燃比とする空燃比フィードバック制御（通常λ制御）へ移行する。その他は、図３と同様である。

図８は、上記第２の実施形態のタイムチャートを示す。
このようにすれば、活性化されたＯ２センサの出力、つまり実際の空燃比状態に基づいて、通常の空燃比フィードバック制御が開始されるので、ベース空燃比（空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡをストイキ相当値＝１．０としたときの空燃比）のバラツキの影響を受けることなく、高精度に通常の空燃比フィードバック制御を開始することができる。

また、エンジン回転速度Ｎｅに基づいて、通常の空燃比フィードバック制御を開始する構成とすることもできる。燃料噴射量を減少しつつリーン化するとエンジン回転速度Ｎｅが減少するので、ストイキ空燃比に制御したときのエンジン回転速度Ｎｅ以下となったときに通常の空燃比フィードバック制御を開始する。
図９は、上記エンジン回転速度Ｎｅに基づいて通常の空燃比フィードバック制御を開始する構成とした第３の実施形態のフローを示す。

Ｓ２１９で、エンジン回転速度Ｎｅが、ストイキ空燃比に制御したときの下限回転速度ＮｅＳＳＬ以下になったかを判定し、ＮｅＳＳＬ以下になるまでは、Ｓ１８へ戻って、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを積分分Ｉ２ずつ減少する後期の制御を継続し、ＮｅＳＳＬ以下になったときに、Ｓ２０へ進んで通常の空燃比フィードバック制御へ移行する。その他は、図３と同様である。

図１０は、上記第３の実施形態のタイムチャートを示す。
このようにすれば、実際のエンジン回転速度Ｎｅに基づいて、通常の空燃比フィードバック制御が開始されるので、第２の実施形態同様に、ベース空燃比のバラツキの影響を受けることなく、高精度に通常の空燃比フィードバック制御を開始することができる。
また、ストイキ空燃比状態の検出ではＯ２センサによる検出の方が勝るが、エアコンやパワーステアリングのＯＮ動作などにより外部負荷が大きく増大したときには、空燃比検出による通常の空燃比フィードバック制御の開始では、開始に遅れを生じ回転落ちを生じる可能性があるが、回転速度を検出して空燃比フィードバック制御を開始することにより、かかる事態を回避できる。

同じく、エンジン回転速度Ｎｅの減少率に基づいて、通常の空燃比フィードバック制御を開始する構成とすることもできる。燃料噴射量を減少させてストイキ空燃比より空燃比をリーン化するとエンジン回転速度Ｎｅの減少率が大きくなるので、限界減少率を設定し、該限界減少率より大きい減少率となったときに、通常の空燃比フィードバック制御を開始する。

図１１は、上記エンジン回転速度Ｎｅの減少率に基づいて通常の空燃比フィードバック制御を開始する構成とした第４の実施形態のフローを示す。
Ｓ３１９で、エンジン回転速度Ｎｅの減少率（単位時間当たりの減少量）が、ストイキ空燃比に制御したときの限界減少率ΔＮｅＳＳＬ以下になったかを判定し、ΔＮｅＳＳＬ以下になるまでは、Ｓ１８へ戻って、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを積分分Ｉ２ずつ減少する後期の制御を継続し、ΔＮｅＳＳＬ以下になったときに、Ｓ２０へ進んで通常の空燃比フィードバック制御へ移行する。その他は、図３と同様である。

図１２は、上記第４の実施形態のタイムチャートを示す。
このようにすれば、実際の運転状態であるエンジン回転速度Ｎｅの減少率に基づいて、通常の空燃比フィードバック制御が開始されるので、第２,第３の実施形態同様に、ベース空燃比のバラツキの影響を受けることなく、高精度に通常の空燃比フィードバック制御を開始することができる。

また、第３の実施形態と同様、エアコンやパワーステアリングのＯＮ動作などにより負荷が大きく増大したときに、回転速度減少率を検出して空燃比フィードバック制御を開始することにより、回転落ちを未然に回避できる。
さらに、上記第１〜第４の実施形態における条件を組み合わせて通常の空燃比フィードバック制御を開始するように構成してもよい。例えば、第１または第２の実施形態の空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡまたはＯ２センサ出力に基づくストイキ空燃比相当値または実際のストイキ空燃比の検出と、第３または／及び第４の実施形態のエンジン回転速度Ｎｅが下限回転速度以下になることの検出または／及びエンジン回転速度Ｎｅの減少率が限界減少率以上になることの検出と、のいずれかが成立したときに、通常の空燃比フィードバック制御を開始するようにしてもよい。

また、使用する燃料性状に応じて、Ｏ２センサ活性判定後から通常の空燃比フィードバック制御開始までの間の前期（第１区間）と後期（第２区間）との空燃比増加速度の制御を切り換えることで、燃料性状に見合った空燃比制御が行える。
図１７は燃料性状判定ルーチンのフローチャートである。
Ｓ２１では、始動直後において、圧縮上死点（ＴＤＣ）時の角速度ω１（deg/s ）を検出する。すなわち、圧縮ＴＤＣのときに角速度を検出し、これを圧縮ＴＤＣ時角速度ω１とする。

Ｓ２２では、膨張行程での最大角速度ω２（deg/s ）を検出する。尚、膨張行程での最大角速度を検出する他、膨張行程での最大角速度近傍の値として、膨張行程の中間位置付近の角速度を検出したり、膨張行程の下死点（ＢＤＣ）付近の角速度を検出するようにしてもよい。
Ｓ２３では、圧縮ＴＤＣ時角速度ω１と膨張行程最大角速度ω２とから、角加速度Δω＝ω２−ω１を算出する。

Ｓ２４では、角加速度Δωと、予め定めたしきい値ΔωＳＬとを比較する。
比較の結果、Δω≧ΔωＳＬのときは、Ｓ２５へ進んで軽質と判定する。逆に、Δω＜ΔωＳＬのときは、Ｓ２６へ進んで重質と判定する。
但し、燃料性状判定（重軽質判定）は、上記のようなエンジン回転速度の変化度合（回転速度の上昇率）による他、エンジン回転速度の変動を検出し、変動が大きいほど重質と判定するなどしてもよい。

図１３は、第１の実施形態に、上記燃料性状に応じた空燃比増加速度制御の切換の構成を加えた、第５の実施形態のフローを示す。
Ｓ１５で目標空燃比補正係数ＴＦＢＹＡによる増量分（ＫＡＳ）をＡＬＰＨＡに置き換えた後、Ｓ１００１では、前記図１３のフローで行われた燃料性状の判定結果によって燃料の重軽質を判別する。

Ｓ１００１で、燃料が軽質と判別されたときは、Ｓ１６へ進み、第１の実施形態と同様に、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡが区間判別用の判定値ＡＡＲＳＬより大きい前期では相対的に大きな積分分Ｉ１ずつ空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを減少させて空燃比増加速度を大きくし、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡが区間判別用の判定値ＡＡＲＳＬ以下の後期では相対的に小さな積分分Ｉ２ずつ空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを減少させて空燃比増加速度を小さくする制御を行う。

一方、Ｓ１００１で、燃料が重質と判別されたときは、軽質燃料と比較して燃焼性が安定しにくく空燃比増加速度を大きくするとトルク低下ないし変動が大きくなる。そこで、本実施形態では、燃料性状が重質と判別されると、直ぐにＳ１８に進み、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを減少させる積分分を始めから小さなＩ２に設定し、Ｏ２センサ活性後、ストイキに収束するまでの全区間にわたって積分分Ｉ２ずつ減少し、空燃比増加速度を小さい値に維持する。

これにより、重質燃料が使用されたときには、空燃比減少速度が大きすぎることによる急激な回転落ちを防止し、安定した運転性を確保できる。
図１４は、上記第５の実施形態のタイムチャートを示す。
また、重質燃料を使用した場合でも、軽質燃料ほどではないが空燃比のリッチ度合いが大きいときは小さいときより空燃比増加に対するトルク変化の感度が小さい。そこで、第６の実施形態では、図１５のフローに示すように、Ｓ１６で空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡが区間判別用の判定値ＡＡＲＳＬより大きい前期と判別されたときは、Ｓ２００１で燃料性状の判別を行い、燃料が軽質と判定されたときは、第１の実施形態と同様にＳ１７で空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを積分分Ｉ１ずつ最も早く減少させるが、重質と判別されたときは、軽質燃料使用時の前期の積分分Ｉ１よりは小さいが、後期の積分分Ｉ２よりは大きい積分分Ｉ１’に設定し、該積分分Ｉ１’ずつ減少する。

図１６は、上記第６の実施形態のタイムチャートを示す。
これにより、燃料性状（重軽質）に応じた適切な空燃比減少速度に制御され安定した運転性を確保しつつ、通常の空燃比フィードバック制御をできるだけ速やかに開始できる。
なお、上記第４、第５の燃料性状に応じた制御は、空燃比フィードバック制御の開始タイミングをＯ２センサの出力，エンジン回転速度Ｎｅ，エンジン回転速度Ｎｅの減少率に基づいて決定する第２〜第４の実施形態にも適用できる。

また、以上の実施形態では、Ｏ２センサの活性判定前は目標空燃比補正係数ＴＦＢＹＡによる増量分（ＫＡＳ）を使用し、Ｏ２センサの活性判定と同時に、その増量分（ＫＡＳ）を空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡに上乗せする増量パラメータの切り換えを行ったが、Ｏ２センサの活性判定前から空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡのみで増量分を設定する構成としてもよい。

本発明の一実施形態を示すエンジンのシステム図 燃料噴射量演算ルーチンのフローチャート 第１の実施形態における始動後の空燃比制御の流れを示すフローチャート 充填効率一定で、空燃比変化と軸トルク、回転変動の関係を示す図 通常の空燃比フィードバック制御判定ルーチンのフローチャート 第１の実施形態のタイムチャート 第２の実施形態における始動後の空燃比制御の流れを示すフローチャート 第２の実施形態のタイムチャート 第３の実施形態における始動後の空燃比制御の流れを示すフローチャート 第３の実施形態のタイムチャート 第４の実施形態における始動後の空燃比制御の流れを示すフローチャート 第４の実施形態のタイムチャート 第５の実施形態における始動後の空燃比制御の流れを示すフローチャート 第５の実施形態のタイムチャート 第６の実施形態における始動後の空燃比制御の流れを示すフローチャート 第６の実施形態のタイムチャート 燃料性状（重軽質）判定ルーチンのフローチャート

符号の説明

１ エンジン
６ 燃料噴射弁
１２ ＥＣＵ
１７ Ｏ２センサ

Claims (11)

1. 始動直後に空燃比をリッチ化し、時間経過と共に空燃比を徐々に増加してストイキに収束させた後、空燃比センサの検出値に基づくストイキ空燃比を目標空燃比とする空燃比フィードバック制御を開始するエンジンの制御装置であって、前記空燃比センサの活性を検出してから空燃比フィードバック制御開始までの期間を前期と後期に区分し、該前期における空燃比増加速度を大きくし、後期における空燃比増加速度を小さくしたことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
2. 前記前期は空燃比の増加に対するトルク低下の感度が小さく、後期は該感度が大きい区間に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの空燃比制御装置。
3. 前記前期と後期の境界点の空燃比が、ストイキよりややリッチ側に設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエンジンの空燃比制御装置。
4. 前記前期と後期の境界点の空燃比が、１３．５〜１４の間に設定されていることを特徴とする請求項３に記載のエンジンの空燃比制御装置。
5. フィードフォワード制御で設定した空燃比がストイキになったときに、空燃比フィードバック制御を開始することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のエンジンの空燃比制御装置。
6. 前記活性検出後の空燃比センサによりストイキを検出したときに、空燃比フィードバック制御を開始することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のエンジンの空燃比制御装置。
7. エンジン回転速度を検出する手段を備え、検出されたエンジン回転速度が設定値以下になったときに、空燃比フィードバック制御を開始することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のエンジンの空燃比制御装置。
8. エンジン回転速度を検出する手段を備え、検出されたエンジン回転速度の減少率が設定値以上になったときに、空燃比フィードバック制御を開始することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のエンジンの空燃比制御装置。
9. 始動直後から空燃比センサの活性が検出されるまでの間は、目標空燃比補正係数によって空燃比をリッチ化し、前記空燃比センサの活性を検出した時点で、目標空燃比補正係数による空燃比リッチ分をカットすると共に、そのリッチ分を空燃比フィードバック補正係数に変換して上乗せし、空燃比フィードバック制御開始まで前記空燃比フィードバック補正係数を減少させてストイキに収束させることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載のエンジンの空燃比制御装置。
10. 使用燃料の性状を判定する手段を備え、判定された燃料性状が重質のときは軽質のときより空燃比増加速度を小さくすることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載のエンジンの空燃比制御装置。
11. 使用燃料の性状を判定する手段を備え、判定された燃料性状が重質のときは前記前期と後期の空燃比増加速度を同一とすることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載のエンジンの空燃比制御装置。

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