JP4487971B2

JP4487971B2 - 内燃機関の空燃比制御装置

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Publication number: JP4487971B2
Application number: JP2006119311A
Authority: JP
Inventors: 良石井; 徳久中川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-04-24
Filing date: 2006-04-24
Publication date: 2010-06-23
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Description

本発明は、内燃機関の空燃比制御装置に関する。

内燃機関本体から排出された排気ガス中には炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）及び窒素酸化物（ＮＯ_X）等の成分が含まれており、従来からこれら成分を浄化するために三元触媒が利用されている。斯かる三元触媒は排気ガスの空燃比（以下、「排気空燃比」と称す）が理論空燃比付近に維持されているときにその浄化能力が高くなることから、三元触媒によって排気ガスの浄化を行う際には排気空燃比がほぼ理論空燃比となるように燃焼室への燃料供給量等を制御する必要がある。

このため、多くの内燃機関では、三元触媒の排気上流側において機関排気通路内に排気空燃比を検出することができる空燃比センサを設け、この空燃比センサによって検出される排気空燃比がほぼ理論空燃比になるように燃焼室への燃料供給量を制御するフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御（以下、「メインＦ／Ｂ制御」と称す）が行われている。

しかし、三元触媒の排気上流側においては排気ガスが十分混合していないことにより空燃比センサの出力がばらついたり、排気ガスの熱により空燃比センサが劣化したりすることにより、空燃比センサが実際の空燃比を正確に検出することができない場合があり、このような場合には上述したメインＦ／Ｂ制御による空燃比の制御精度が低下してしまう。

そこで、三元触媒の排気下流側にも機関排気通路内に排気空燃比を検出することができる空燃比センサを設け、下流側空燃比センサの出力に基づいて上流側空燃比センサの出力値が実際の排気空燃比と一致するように上流側空燃比センサの出力値を（結果的には燃料供給量を）補正するサブＦ／Ｂ制御を行うことにより空燃比の制御精度を改善するダブルセンサシステムが既に実用化されている。

ところで、内燃機関の冷間始動時等には燃焼室内での混合気の燃焼を安定させるために内燃機関の通常運転時よりも燃料供給量を増量する始動時増量制御を行っており、従来ではこの始動時増量制御中には燃料供給量を調節しつつ空燃比をオープン制御すると共に始動時増量制御終了後にＦ／Ｂ制御を行うこととしていた。

しかしながら、この場合、始動時増量制御が終了しないかぎりＦ／Ｂ制御が始まらないため、内燃機関の始動からＦ／Ｂ制御を開始するまでの時間が長くなる。Ｆ／Ｂ制御が開始されるまでの間には、排気空燃比は目標空燃比となっていないことが多く、よって排気エミッションの悪化を招いてしまう。このため、内燃機関の冷間始動後においても早期にＦ／Ｂ制御を開始することが必要であった。

そこで、特許文献１に記載の空燃比制御装置では、始動時増量制御の終了前であっても機関運転状態が所定の運転条件を満たしたときには、実際の排気空燃比が目標空燃比となるようにＦ／Ｂ制御を開始すると共に、始動時増量制御による燃料供給量の増量分を減少させていく割合を小さくするようにしている。これにより、Ｆ／Ｂ制御を早期に開始することができるようになると共に、オープン制御からＦ／Ｂ制御への切換を滑らかに行うことができるようになるとされている。

特開２００３−３８９１号公報特開２００１−２３４７８６号公報

ところで、上述したダブルセンサシステムでは、メインＦ／Ｂ制御、サブＦ／Ｂ制御のいずれにおいてもＰＩＤ制御又はＰＩ制御が用いられる。これらＰＩＤ制御及びＰＩ制御では空燃比センサの出力値と目標空燃比との偏差に基づいて比例項の値及び積分項の値（ＰＩＤ制御の場合にはさらに微分項の値）が算出され、算出された比例項の値及び積分項の値とを合計して補正量が算出され、算出された補正量に基づいて燃料供給量や上流側空燃比センサの出力値が補正される。

このうち積分項の値は、Ｆ／Ｂ制御の開始から空燃比センサの出力値と目標空燃比との偏差を積分した値に比例している。ここで、始動時増量制御中には燃料の増量により空燃比センサの出力値と目標空燃比との偏差が大きくなっているため、始動時増量制御の終了前からＦ／Ｂ制御を開始してしまうと、このときの偏差に基づいて積分項の値が算出されて始動時増量制御終了後の積分項の値が適切な値から大きくずれてしまう。

そこで、本発明の目的は、増量制御中からＦ／Ｂ制御を実行しつつも増量制御終了後にＰＩ制御等の積分項の値が適切な値から大きくずれてしまうことのない内燃機関の空燃比制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、第１の発明では、機関排気通路内に設けられた排気浄化触媒の排気上流側に配置されて排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサと、該排気浄化触媒の排気下流側に配置されて排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサとを具備し、該空燃比センサの出力値が目標空燃比となるように燃料供給量をフィードバック制御すると共に該空燃比センサの出力値に生じたずれを補償するサブフィードバック制御を行い、さらに機関運転状態に応じて内燃機関の通常運転時よりも多くの燃料を燃焼室に供給する増量制御を実行する内燃機関の空燃比制御装置において、上記サブフィードバック制御は酸素センサの出力値と目標出力値との偏差に基づいて算出される比例項の値と積分項の値とを合計して補正量を算出すると共に算出された補正量に基づいて上記空燃比センサの出力値を補正することによって行われ、上記増量制御が終了してから所定のサブＦ／Ｂ積分項低下期間が経過するまでの間、上記偏差に基づいて算出される積分項の値が同一偏差に基づいて通常運転時に算出される積分項の値よりも小さい値となるようにした。

第２の発明では、第１の発明において、上記内燃機関は、上記所定のサブＦ／Ｂ積分項低下期間は、始動時増量制御の終了時点から吸入空気量の積算値が予め定められた基準値以上になるまでの期間とされる。

第３の発明では、第１又は第２の発明において、上記通常運転時に算出される積分項の値よりも小さい値はゼロである。

第４の発明では、第１〜第３のいずれか一つの発明において、上記フィードバック制御は空燃比センサの出力値と目標空燃比との偏差に基づいて算出される比例項の値と積分項の値とを合計して補正量を算出すると共に算出された補正量に基づいて燃料供給量を補正することによって行われ、上記増量制御の開始から所定のＦ／Ｂ積分項低下期間が経過するまでの間、上記空燃比センサの出力値と目標空燃比との偏差に基づいて算出されるフィードバック制御の積分項の値が同一偏差に基づいて通常運転時に算出されるフィードバック制御の積分項の値よりも小さい値となるようにした。

第５の発明では、第４の発明において、上記所定のＦ／Ｂ積分項低下期間は、上記増量制御の開始から終了までの時間よりも長い。

第６の発明では、第４又は第５の発明において、上記通常運転時に算出されるフィードバック制御の積分項の値よりも小さい値はゼロである。

第７の発明では、第４〜第６のいずれか一つの発明において、上記所定のＦ／Ｂ積分項低下期間は積算吸入空気量に応じて変化する。
第８の発明では、第４〜第７のいずれか一つの発明において、上記空燃比センサの出力値と目標空燃比との偏差に基づいて算出されるフィードバック制御の積分項の値が同一偏差に基づいて通常運転時に算出されるフィードバック制御の積分項の値よりも小さい値とされている間、上記空燃比センサの出力値と目標空燃比との偏差に基づいて算出されるフィードバック制御の比例項の値は同一偏差に基づいて通常運転時に算出されるフィードバック制御の比例項の値と同一である。

本発明によれば、増量制御中からＦ／Ｂ制御を実行しつつも増量制御終了後にＰＩ制御等の積分項の値が適切な値から大きくずれてしまうことのない内燃機関の空燃比制御装置が提供される。

以下、図面を参照して本発明の第一実施形態の内燃機関の空燃比制御装置について説明する。図１は本発明の空燃比制御装置が搭載される内燃機関全体の図である。図１に示した実施形態では本発明の空燃比制御装置が筒内直噴型火花点火式内燃機関に用いられた場合を示しているが、他の火花点火式内燃機関等にも用いることができる。

図１を参照すると１は機関本体、２はシリンダブロック、３はシリンダブロック２内で往復動するピストン、４はシリンダブロック２上に固定されたシリンダヘッド、５はピストン３とシリンダヘッド４との間に形成された燃焼室、６は吸気弁、７は吸気ポート、８は排気弁、９は排気ポートをそれぞれ示す。図１に示したようにシリンダヘッド４の内壁面の中央部には点火プラグ１０が配置され、シリンダヘッド４内壁面周辺部には燃料噴射弁１１が配置される。またピストン３の頂面上には燃料噴射弁１１の下方から点火プラグ１０の下方まで延びるキャビティ１２が形成されている。

各気筒の吸気ポート７はそれぞれ対応する吸気枝管１３を介してサージタンク１４に連結され、サージタンク１４は吸気管１５を介してエアクリーナ（図示せず）に連結される。吸気管１５内にはエアフロメータ１６が配置されると共にステップモータ１７によって駆動されるスロットル弁１８が配置される。一方、各気筒の排気ポート９は排気マニホルド１９に連結され、この排気マニホルド１９は三元触媒（排気浄化触媒）２０を内蔵した触媒コンバータ２１に連結される。触媒コンバータ２１の出口は排気管２２に連結される。排気マニホルド１９、すなわち三元触媒２０上流側の排気通路内には空燃比センサ２３が配置されると共に、排気管２２、すなわち三元触媒２０下流側の排気通路内には酸素センサ２４が配置される。

電子制御ユニット３１はディジタルコンピュータからなり、双方向性バス３２を介して相互に接続されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３４、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３５、入力ポート３６および出力ポート３７を具備する。エアフロメータ１６は吸入空気流量に比例した出力電圧を発生し、その出力電圧は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。また、空燃比センサ２３は、図２に示したように、排気マニホルド１９内を通過する排気ガス中の酸素濃度に基づいて、斯かる排気ガスの空燃比にほぼ比例した出力電圧を発生する。一方、酸素センサ２４は、図３に示したように、排気管２２内を通過する排気ガス、すなわち三元触媒２０を通過した後の排気ガス中の酸素濃度に基づいて、斯かる排気ガスの空燃比が理論空燃比（約１４．７）よりもリッチであるかリーンであるかによって大きく異なる出力電圧を発生する。これら出力電圧は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。

また、アクセルペダル４０にはアクセルペダル４０の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ４１が接続され、負荷センサ４１の出力電圧は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。クランク角センサ４２は例えばクランクシャフトが３０度回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスが入力ポート３６に入力される。ＣＰＵ３５ではこのクランク角センサ４２の出力パルスから機関回転数が計算される。一方、出力ポート３７は対応する駆動回路３９を介して点火プラグ１０、燃料噴射弁１１およびステップモータ１７に接続される。

上述した三元触媒２０は、酸素吸蔵能力を有しており、これにより三元触媒２０に流入する排気ガスの空燃比がリーンであるときには排気ガス中の酸素を吸蔵すると共に、三元触媒２０に流入する排気ガスの空燃比がリッチであるときには吸蔵している酸素を放出することにより排気ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯを酸化・浄化する。

このような三元触媒２０の酸素吸蔵能力を効果的に利用するためには、排気ガスの空燃比がその後リッチ及びリーンのいずれになっても排気ガスを浄化することができるように、三元触媒２０内に吸蔵されている酸素の量を所定量（例えば、最大酸素吸蔵量の半分）に維持することが必要である。三元触媒２０の酸素吸蔵量が上記所定量に維持されていれば、三元触媒２０は常に或る程度の酸素吸蔵作用及び酸素放出作用を発揮することが可能であり、結果として三元触媒２０により常に排気ガス中の成分の酸化・還元を行うことができるようになる。このため、本実施形態では、三元触媒２０による排気浄化性能を維持すべく、三元触媒の酸素吸蔵量を一定に維持するように空燃比制御を行うこととしている。

そこで、本実施形態では、三元触媒２０よりも排気上流側に配置された空燃比センサ（上流側空燃比センサ）２３によって排気空燃比（三元触媒２０上流側の排気通路、燃焼室５および吸気通路に供給された空気と燃料との比率）を検出すると共に、空燃比センサ２３の出力値が理論空燃比に対応した値となるように燃料噴射弁１１からの燃料供給量についてＦ／Ｂ制御を行うこととしている（以下、このＦ／Ｂ制御を「メインＦ／Ｂ制御」と称す）。これにより、排気空燃比は理論空燃比付近に維持され、その結果三元触媒の酸素吸蔵量が一定に維持され、よって排気エミッションを改善することができる。

以下、メインＦ／Ｂ制御について具体的に説明する。まず、本実施形態では、燃料噴射弁１１から各気筒へと供給すべき燃料量（以下、「目標燃料供給量」と称す）Ｑｆｔ（ｎ）は下記式（１）によって算出される。
Ｑｆｔ（ｎ）＝Ｍｃ（ｎ）／ＡＦＴ＋ＤＱｆ（ｎ） …（１）

ここで、上記式（１）においてｎはＥＣＵ３１における計算回数を示す値であり、例えばＱｆｔ（ｎ）は第ｎ回目の計算によって（すなわち時刻ｎにおいて）算出された目標燃料供給量を表している。また、Ｍｃ（ｎ）は、吸気弁６の閉弁時までに各気筒の筒内に吸入されたと予想される空気量（以下、「筒内吸入空気量」と称す）を示している。筒内吸入空気量Ｍｃ（ｎ）は、例えば機関回転数Ｎｅと吸気管１５内を通過した空気の流量（以下、「吸気管通過空気流量」と称す）ｍｔとを引数としたマップ又は計算式を予め実験的に又は計算によって求め、このマップ又は計算式をＥＣＵ３１のＲＯＭ３４に保存し、機関運転中に機関回転数Ｎｅ及び吸気管通過空気流量ｍｔを検出してこれら検出値に基づいて上記マップ又は計算式により算出される。また、ＡＦＴは、排気空燃比の目標値であり、本実施形態では理論空燃比（１４．７）である。さらに、ＤＱｆは、後述するメインＦ／Ｂ制御に関して算出される燃料補正量である。燃料噴射弁１１では、このようにして算出された目標燃料供給量に対応する量の燃料が噴射される。

なお、上記説明では、筒内吸入空気量Ｍｃ（ｎ）は、機関回転数Ｎｅと吸気管通過空気流量ｍｔとを引数としたマップ等に基づいて算出されるとしているが、例えばスロットル弁１８の開度及び大気圧等に基づいた計算式等、他の方法によって求められてもよい。

図４は、燃料噴射弁１１からの目標燃料供給量Ｑｆｔ（ｎ）を算出する目標燃料供給量算出制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。図示した制御ルーチンは所定時間間隔の割り込みによって行われる。

まず、ステップ１０１において、クランク角センサ４２及びエアフロメータ１６によって機関回転数Ｎｅ及び吸気管通過空気流量ｍｔが検出される。次いで、ステップ１０２では、ステップ１０１において検出された機関回転数Ｎｅ及び吸気管通過空気流量ｍｔに基づいてマップにより又は計算式により第ｎ回目の計算時における筒内吸入空気量Ｍｃ（ｎ）が算出される。次いで、ステップ１０３では、ステップ１０２で算出された筒内吸入空気量Ｍｃ（ｎ）及び後述するメインＦ／Ｂ制御において算出された第ｎ回目の計算時における燃料補正量ＤＱｆ（ｎ）に基づいて上記式（１）により目標燃料供給量Ｑｆｔ（ｎ）が算出され、制御ルーチンが終了せしめられる。燃料噴射弁１１ではこのように算出された目標燃料供給量Ｑｆｔ（ｎ）に相当する量の燃料が噴射せしめられる。

次に、メインＦ／Ｂ制御について説明する。本実施形態では、メインＦ／Ｂ制御として、空燃比センサ２３の出力値に基づいて算出された実際の排気空燃比ＡＦＲと、目標空燃比ＡＦＴとの空燃比偏差量ΔＡＦを各計算時毎に算出し、この空燃比偏差量ΔＡＦがゼロになるように燃料補正量ＤＱｆを算出している。具体的には、燃料補正量ＤＱｆは下記式（２）により算出される。すなわち、本実施形態では、空燃比偏差量ΔＡＦに基づいて燃料供給量を補正するＦ／Ｂ制御としてＰＩＤ制御が行われている。

上記式（２）においてＤＱｆ（ｎ−１）は、第ｎ−１回目の計算、すなわち前回の計算における燃料補正量を示している。また、式（２）において、Ｋｍｐ・ΔＡＦ（ｎ）は比例項、Ｋｍｉ・ΣΔＡＦは積分項、Ｋｍｄ・（ΔＡＦ（ｎ）−ΔＡＦ（ｎ−１））は微分項をそれぞれ示しており、以下の説明では比例項、積分項及び微分項の値を比例補正値、積分補正値及び微分補正値と称する。さらに、Ｋｍｐは比例ゲイン、Ｋｍｉは積分ゲイン、Ｋｍｄは微分ゲインをそれぞれ示しており、これら比例ゲインＫｍｐ、積分ゲインＫｍｉ、微分ゲインＫｍｄは予め定められた一定の値であってもよいし、機関運転状態に応じて変化する値であってもよい。

ところで、一般に、内燃機関の冷間始動の際には燃焼室５への燃料供給量を増量する始動時増量制御が行われる。この始動時増量制御は、冷間始動時には燃焼室５の壁温等が低いため燃焼室５内での燃焼状態が悪化し易いことから、燃焼室５への燃料供給量を増量して燃焼室５内での燃焼状態の悪化を抑制するために行われる。

図５は、始動時増量制御における燃料供給量の増量分及びＰＩＤ制御における積分補正値のタイムチャートである。図からわかるように、始動時増量制御中には燃料供給量が増量されていると共にその増量分は時間の経過に伴って徐々に減少せしめられる。すなわち、時間の経過に伴って燃焼室５の壁温等が徐々に上昇するため、それに伴って燃料供給量が徐々に減少せしめられる。そして、時刻ｔ₂において燃料供給量の増量分がゼロにされて始動時増量制御が終了せしめられる。

一方、内燃機関の冷間始動時には空燃比センサ２３が活性しておらず、空燃比センサ２３によって排気空燃比を検出することができない。このため、従来では、図５に示したように、空燃比センサ２３の活性と同時にメインＦ／Ｂ制御を開始することとしていた（図５の時刻ｔ₁）。ところが、空燃比センサ２３の活性と同時にＰＩＤ制御を開始すると、始動時増量制御によって燃料供給量が増量されている期間中にＰＩＤ制御における積分補正値の積算が開始される。ところが、始動時増量制御の実行中は燃料供給量が増量されていて実際の空燃比は理論空燃比から大きくずれているため、図５に示したように積分補正値の絶対値は急激に大きくなってしまう。そして、増量制御の終了時点では積分補正値の絶対値は極めて大きなものなっており、増量制御を実行していない通常運転時に積分補正値がとると予想される値から大きく乖離してしまっている。

この場合、始動時増量制御が終了しても積分補正値は直ぐには適切な値に到達せず、適切な値に到達するには時間がかかってしまう。積分補正値が適切な値となっていない間はメインＦ／Ｂ制御においても実際の排気空燃比を理論空燃比に制御するのが困難であり、よってこの期間中には排気エミッションの悪化を招いてしまっていた。

そこで、本実施形態では、内燃機関の冷間始動の際には始動時増量制御中に空燃比センサ２３が活性しても直ぐにはＰＩＤ制御を行わずにＰＤ制御を行い、内燃機関の冷間始動後所定期間が経過してからＰＩＤ制御を行うこととしている。すなわち、空燃比センサ２３が活性しても内燃機関の冷間始動後所定期間が経過するまでの間は積分補正値の積算を行わずにゼロのままとし、所定期間が経過してから積分補正値の積算を開始することとしている。

図６は、始動時増量制御における燃料供給量の増量分及びＰＩＤ制御における積分補正値の図５と同様なタイムチャートである。図からわかるように、空燃比センサ２３が時刻ｔ₃において活性してから時刻ｔ₅までＰＤ制御が行われると共に、時刻ｔ₅以降はＰＩＤ制御が行われる。したがって、図５に示したように、時刻ｔ₅までは積分補正値はゼロのままとされ、時刻ｔ₅以降において積分補正値の積算が行われる。

本実施形態では、上記所定期間は内燃機関の冷間始動から空燃比センサ２３が活性するまでの期間よりも長い期間とされるため、メインＦ／Ｂ制御が開始されても直ぐには積分補正値の積算が開始されず、よって積分補正値の積算の開始はメインＦ／Ｂ制御の開始に対して遅れることとなる。このように、積分補正値の積算の開始が遅れることにより、実際の空燃比が理論空燃比から大きくずれている期間中に積分補正値の絶対値が大きくなってしまうことがなくなり、よって始動時増量制御の終了時点において積分補正値の絶対値が極めて大きなものなってしまうことが防止され、排気エミッションの悪化を抑制することができるようになる。

本実施形態では、上記所定期間は内燃機関の冷間始動からの吸入空気量の積算値ΣＧａが基準値α以上になるまでの期間とされる。ここで、基準値αは内燃機関の冷間始動時における機関冷却水温に応じて変わる値であり、図７に示したように始動時冷却水温が低いときには大きな値となり、始動時冷却水温が高いときには小さな値となる。このため、内燃機関の冷間始動時の機関冷却水温が低いとき、すなわち始動時増量制御が長期間に亘って行われるときには、基準値αが大きな値とされるため上記所定期間が長くなり、逆に内燃機関の冷間始動時の機関冷却水温が高いとき、すなわち始動時増量制御が短期間に亘って行われるときには、基準値αが小さな値とされるため上記所定期間が短くなる。

なお、図６に示した例では、始動時増量制御の終了時期（時刻ｔ₄）よりも後に、積分補正値の積算が開始されているが（時刻ｔ₅）、始動時増量制御の終了よりも前に積分補正値の積算が開始されてもよい。このような場合でも、積分補正値の積算開始時期はセンサ活性時期よりも遅い時期とされて積分補正値の積算の開始が遅れるため、排気エミッションの悪化を抑制することができる。

図８及び図９は、本実施形態のメインＦ／Ｂ制御における燃料補正量ＤＱｆの算出制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。図示した制御ルーチンは、一定時間間隔毎の割り込みによって行われる。

図８及び図９に示したように、まず、ステップ１３１において、内燃機関の始動時であるか否かが判定される。内燃機関の始動時であるとの判定は例えばイグニッションキーがオンにされたときになされる。ステップ１３１において、内燃機関の始動時であると判定された場合には、ステップ１３２へと進む。ステップ１３２では、内燃機関の始動時における機関冷却水温に基づいて図７に示したマップから基準値αが算出される。次いで、ステップ１３３では、積分フラグＸｉｎｔがゼロにされる。積分フラグＸｉｎｔは、積分補正値の積算が行われているときに１とされ、それ以外のときにゼロとされるフラグである。一方、ステップ１３１において、内燃機関の始動時でないと判定された場合には、ステップ１３２及びステップ１３３がスキップされる。

次いで、ステップ１３４では、空燃比センサ２３が活性したか否かが判定される。空燃比センサ２３が活性していないと判定された場合には、ステップ１３５、１３６、１３７へと進み、比例補正値Ｍｍｐ、微分補正値Ｍｍｄ、積分補正値Ｍｍｉがゼロとされ、よってメインＦ／Ｂ制御は開始されず、制御ルーチンが終了せしめられる。

一方、ステップ１３４において、空燃比センサ２３が活性していると判定された場合には、ステップ１３８へと進む。ステップ１３８では、第ｎ回目の計算時における空燃比センサ２３の出力値ＶＡＦ（ｎ）が検出される。次いで、ステップ１３９では、後述するサブＦ／Ｂ制御の制御ルーチンによって算出された空燃比センサ２３の出力補正値ｅｆｓｆｂ（ｎ）をステップ１３８で検出された出力値ＶＡＦ（ｎ）に加算することで、空燃比センサ２３の出力値が補正されて第ｎ回目の計算時における補正出力値ＶＡＦ’（ｎ）が算出される（ＶＡＦ’（ｎ）＝ＶＡＦ（ｎ）＋ｅｆｓｆｂ（ｎ））。

次いで、ステップ１４０では、ステップ１３９で算出された補正出力値ＶＡＦ’（ｎ）に基づいて図２に示したマップを用いて第ｎ回目の計算時における実空燃比ＡＦＲ（ｎ）が算出される。このようにして算出された実空燃比ＡＦＲ（ｎ）は、第ｎ回目の計算時における三元触媒２０に流入する排気ガスの実際の空燃比にほぼ一致した値となっている。

次いで、ステップ１４１では、ステップ１４０で算出された実空燃比ＡＦＲ（ｎ）から目標空燃比ＡＦＴ（本実施形態では、理論空燃比）を減算したものが第ｎ回目の計算時における空燃比偏差量ΔＡＦ（ｎ）とされる（ΔＡＦ（ｎ）＝ＡＦＲ（ｎ）−ＡＦＴ（ｎ））。

次いで、ステップ１４２では、メインＦ／Ｂ制御の比例ゲインＫｍｐにステップ１４１で算出された空燃比偏差量ΔＡＦ（ｎ）を乗算した値が比例補正値Ｍｍｐとされる（Ｍｍｐ＝Ｋｍｐ・ΔＡＦ（ｎ））。ステップ１４３では、メインＦ／Ｂ制御の微分ゲインＫｍｄに、今回の計算時における空燃比偏差量ΔＡＦ（ｎ）から前回の計算時における空燃比偏差量ΔＡＦ（ｎ−１）を減算したものを乗算した値が微分補正値Ｍｍｄとされる（Ｍｍｄ＝Ｋｍｄ・（ΔＡＦ（ｎ）−ΔＡＦ（ｎ−１）））。

次いで、ステップ１４４では、積分フラグＸｉｎｔが１であるか否か、すなわち既に積分補正値Ｍｍiの積算が行われているか否かが判定される。積分補正値Ｍｍｉの積算が開始されていないときには積分フラグＸｉｎｔが０となっているため、積分フラグＸｉｎｔが１でないと判定されてステップ１４５へと進む。ステップ１４５では、吸入空気量の積算値ΣＧａがステップ１３２において算出された基準値α以上となっているか否かが判定される。ステップ１４５において、吸入空気量の積算値ΣＧａが基準値αよりも小さいと判定された場合、すなわち内燃機関の始動から上記所定期間が経過していないと判定された場合には、ステップ１３７へと進み、積分補正値Ｍｍｉがゼロとされて制御ルーチンが終了せしめられる。

一方、ステップ１４５において、吸入空気量の積算値ΣＧａが基準値α以上であると判定された場合、すなわち内燃機関の始動から上記所定期間が経過したと判定された場合には、ステップ１４６へと進む。ステップ１４６では、現在の計算回数ｎが積分補正値Ｍｍｉの積算開始計算回数ｎ₀とされる。次いで、ステップ１４７では、積分フラグＸｉｎｔが１にセットされて、ステップ１４８へと進む。

ステップ１４８では、積分補正値Ｍｍｉが下記式（３）により算出される。次いで、ステップ１４９では、下記式（４）のように、前回の計算時における燃料補正量ＤＱｆ（ｎ−１）に、ステップ１４２又はステップ１３５で算出された比例補正量Ｍｍｐ、ステップ１４３又はステップ１３６で算出された微分補正量Ｍｍｄ、ステップ１４８又はステップ１３７で算出された積分補正量Ｍｍｉを加算したものが、今回の計算時における燃料補正量ＤＱｆ（ｎ）とされる。その後の制御ルーチンでは、ステップ１４４において積分フラグが１であると判定されてステップ１４４からステップ１４８へ進むことになる。

ところで、排気ガスの熱により空燃比センサ２３が劣化すること等により空燃比センサ２３の出力にはずれが生じる場合がある。このような場合、本来図２に実線で示したような出力値を発生させる空燃比センサ２３が、例えば図２に破線で示したような出力値を発生させてしまう。このように空燃比センサ２３の出力値にずれが生じると、空燃比センサ２３は例えば本来であれば排気空燃比が理論空燃比になっているときに発生させる出力電圧を、理論空燃比よりもリーンであるときに発生させてしまう。そこで、本実施形態では、酸素センサ（下流側空燃比センサ）２４を用いたサブＦ／Ｂ制御により空燃比センサ２３の出力値に生じたずれを補償して、空燃比センサ２３の出力値が実際の排気空燃比に対応した値となるようにすることとしている。

すなわち、酸素センサ２４は、図３に示したように、排気空燃比が理論空燃比よりもリッチであるかリーンであるかを検出することができ、理論空燃比よりもリッチであるかリーンであるかの判定にずれを生じることがほとんどない。このため、実際の排気空燃比がリーンとなっているときには酸素センサ２４の出力電圧は低い値となっており、実際の排気空燃比がリッチとなっているときには酸素センサ２４の出力電圧は高い値となっている。したがって、実際の排気空燃比がほぼ理論空燃比となっているとき、すなわち理論空燃比付近で上下を繰り返しているときには、酸素センサ２４の出力電圧は高い値と低い値との間で反転を繰り返す。このような観点から、本実施形態では、酸素センサ２４の出力電圧が高い値と低い値との間で反転を繰り返すように空燃比センサ２３の出力値を補正することとしている。

図１０は、実際の排気空燃比と、酸素センサの出力値と、空燃比センサ２３の出力補正値ｅｆｓｆｂとのタイムチャートである。図１０のタイムチャートは、実際の排気空燃比が理論空燃比になるように制御しているにも関わらず、空燃比センサ２３にずれが生じていて実際の排気空燃比が理論空燃比となっていない場合に、空燃比センサ２３に生じているずれが補償されていく様子を示している。

図６に示した例では、時刻ｔ₆において、実際の排気空燃比は理論空燃比となっておらず、理論空燃比よりもリーンとなっている。これは、空燃比センサ２３にずれが生じていて、実際の排気空燃比が理論空燃比よりもリーンである空燃比となっているときに空燃比センサ２３により理論空燃比に対応する出力値が出力されているためである。このとき酸素センサ２４の出力値は低い値となっている。

空燃比センサ２３の出力補正値ｅｆｓｆｂは、上述したように、図５のステップ１２３において補正出力値ＶＡＦ’（ｎ）を算出するために出力値ＶＡＦ（ｎ）に加算される。従って、この出力補正値ｅｆｓｆｂが正の値となっている場合には空燃比センサ２３の出力値はリーン側に補正され、負の値となっている場合には空燃比センサ２３の出力値はリッチ側に補正される。そして出力補正値ｅｆｓｆｂの絶対値が大きいほど空燃比センサ２３の出力値が大きく補正される。

空燃比センサ２３の出力値がほぼ理論空燃比となっているにも関わらず酸素センサ２４の出力値が低い値となっているときには空燃比センサ２３の出力値がリッチ側にずれていることを意味する。そこで、本実施形態では、酸素センサ２４の出力値が低い値となっているときには、図１０に示したように、出力補正値ｅｆｓｆｂの値を増大させて、空燃比センサ２３の出力値をリーン側へ補正することとしている。一方、空燃比センサ２３の出力値がほぼ理論空燃比となっているにも関わらず酸素センサ２４の出力値が高い値となっているときには、出力補正値ｅｆｓｆｂの値を減少させて、空燃比センサ２３の出力値をリッチ側へ補正することとしている。

具体的には出力補正値ｅｆｓｆｂの値は下記式（５）により計算される。なお、下記式（４）において、ｅｆｓｆｂ（ｎ−１）は、第ｎ−１回目、すなわち前回の計算時における出力補正値である。また、式（５）において、Ｋｓｐ・ΔＶＯ（ｎ）は比例項、Ｋｓｉ・ΣΔＶＯは積分項、Ｋｓｄ・（ΔＶＯ（ｎ）−ΔＶＯ（ｎ−１））は微分項をそれぞれ示している。さらに、Ｋｓｐは比例ゲイン、Ｋｓｉは積分ゲイン、Ｋｓｄは微分ゲインをそれぞれ示しており、これら比例ゲインＫｓｐ、積分ゲインＫｓｉ、微分ゲインＫｓｄは予め定められた一定の値であってもよいし、機関運転状態に応じて変化する値であってもよい。また、ΔＶＯ（ｎ）は、第ｎ回目の計算時における酸素センサ２４の出力値と目標出力値（本実施形態では、理論空燃比に対応する値）との出力偏差量を示している。

このようなサブＦ／Ｂ制御においても、上述したメインＦ／Ｂ制御と同様に、酸素センサ２４の活性と同時にＦ／Ｂ制御を開始すると、積分補正値の絶対値が大きくなってしまい、結果的に一時的な排気エミッションの悪化を招いてしまう。

そこで、本実施形態では、サブＦ／Ｂ制御においても、内燃機関の冷間始動の際には始動時増量制御中に酸素センサ２４が活性しても直ぐにはＰＩＤ制御を行わずにＰＤ制御を行い、内燃機関の冷間始動後所定期間が経過してからＰＩＤ制御を行うこととしている。すなわち、酸素センサ２４が活性しても内燃機関の冷間始動後所定期間が経過するまでの間は積分補正値の積算を行わずにゼロのままとし、所定期間が経過してから積分補正値の積算を開始することとしている。

また、本実施形態では、サブＦ／Ｂ制御においても上記所定期間は内燃機関の冷間始動からの吸入空気量の積算値ΣＧａが基準値α’以上になるまでの期間とされる。ここで、基準値α’は内燃機関の冷間始動時における機関冷却水温に応じて変わる値であり、図７に示した基準値αの場合と同様に、始動時冷却水温が低いときには大きな値となり、始動時冷却水温が高いときには小さな値となる。なお、本実施形態ではサブＦ／Ｂ制御における基準値α’はメインＦ／Ｂ制御における基準値αと同一の値とされるが、これら基準値は必ずしも同一の値である必要はなく、別の値であってもよい。

図１１及び図１２は、本実施形態のサブＦ／Ｂ制御における空燃比センサ２３の出力補正値ｅｆｓｆｂの算出制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。図示した制御ルーチンは、一定時間間隔毎の割り込みによって行われる。

図１１及び図１２に示したサブＦ／Ｂ制御の制御ルーチンは、図８及び図９に示したメインＦ／Ｂ制御の制御ルーチンに類似しているため、以下ではメインＦ／Ｂ制御の制御ルーチンのステップと同様なステップについては説明を省略する。

図１１及び図１２に示したように、ステップ１６４において酸素センサ２４が活性したと判定された場合にはステップ１６８へと進む。ステップ１６８では、第ｎ回目の計算時における酸素センサ２４の出力値ＶＯ（ｎ）が検出される。次いで、ステップ１６９では、ステップ１６８において算出された出力値ＶＯ（ｎ）から酸素センサ２４の出力値の目標値（本実施形態では、理論空燃比に対応する値）ＶＯＴを減算したものが第ｎ回目の計算時における出力偏差量ΔＶＯ（ｎ）とされる（ΔＶＯ（ｎ）＝ＶＯ（ｎ）−ＶＯＴ）。

次いで、ステップ１７０では、サブＦ／Ｂ制御の比例ゲインＫｓｐにステップ１６９で算出された出力偏差量ΔＶＯ（ｎ）を乗算した値が比例補正値Ｍｓｐとされる（Ｍｓｐ＝Ｋｓｐ・ΔＶＯ（ｎ））。次いで、ステップ１７１では、サブＦ／Ｂ制御の微分ゲインＫｓｄに、今回の計算時における出力偏差量ΔＶＯ（ｎ）から前回の計算時における出力偏差量ΔＶＯ（ｎ−１）を減算したものを乗算した値が微分補正値Ｍｓｄとされる（Ｍｓｄ＝Ｋｓｄ・（ΔＶＯ（ｎ）−ΔＶＯ（ｎ−１）））。

また、ステップ１７６では、積分補正値Ｍｓｉが下記式（６）により算出される。次いで、ステップ１７７では、下記式（７）のように、前回の計算時における出力補正値ｅｆｓｆｂ（ｎ−１）に、ステップ１７０又はステップ１６５で算出された比例補正量Ｍｓｐ、ステップ１７１又はステップ１６６で算出された微分補正量Ｍｓｄ、ステップ１７６又はステップ１６７で算出された積分補正量Ｍｓｉを加算したものが、今回の計算時における出力補正値ｅｆｓｆｂ（ｎ）とされる。

なお、上記実施形態では、内燃機関の冷間始動後上記所定期間が経過するまでの間、積分補正値の積算を全く行わず、積分補正値をゼロとすることとしているが、通常運転時よりも積分補正値が小さくなるような態様であれば積分補正値の積算を行ってもよい。この場合、例えばメインＦ／Ｂ制御における積分補正値Ｍｍｉは、内燃機関の冷間始動後所定期間が経過するまでの間、下記式（８）により算出される。なお、式（８）においてｋは０から１までの係数である（０＜ｋ＜１）。また、内燃機関の冷間始動後所定期間が経過した後においては、積分補正値Ｍｍｉを算出するにあたって、冷間始動後所定期間が経過するまでの間に算出された空燃比偏差量ΔＡＦについては係数ｋを乗算して積算すると共に所定期間が経過してから算出された空燃比偏差量ΔＡＦについては係数ｋを乗算せずに積算することとしている。

すなわち、積分補正値Ｍｍｉは実際の排気空燃比と目標空燃比との空燃比偏差量ΔＡＦが大きくても、この空燃比偏差量ΔＡＦに係数ｋを乗算することによって積分補正値Ｍｍｉは比較的小さい値とされるため、増量制御の終了時点において積分補正値の絶対値が大きくなってしまうことが防止され、よって排気エミッションの悪化を抑制することができる。

また、上記実施形態ではメインＦ／Ｂ制御及びサブＦ／Ｂ制御についてＰＩＤ制御が行われているが、積分制御が行われていればＰＩＤ制御に限らずＰＩ制御等他の制御が行われてもよい。

また、上記実施形態では、排気浄化触媒として三元触媒を用いているが、排気浄化触媒はこれに限られず、酸素吸蔵能力を有すれば如何なる排気浄化触媒が用いられてもよく、例えばＮＯ_Xの吸蔵能力を有するＮＯ_X吸蔵還元触媒等が用いられても良い。

さらに、上記実施形態では、内燃機関の冷間始動時における増量制御が実行されている場合に積分補正値の積算を遅らせることとしている。しかしながら、内燃機関の通常運転時よりも燃料供給量を増量する増量制御としては、冷間始動時の増量制御の他に、排気浄化触媒の温度が極めて高温になった場合に排気浄化触媒を冷却すべく行われる高温増量制御や、機関負荷が高くなった場合に機関出力を大きくすべく行われるパワー増量制御等が挙げられる。従って、冷間始動時の増量制御に限らず、他の増量制御についても上記実施形態を適用することができる。この場合、例えば、増量制御の開始と同時に積分補正値の積算が中止せしめられると共に、増量制御の開始から所定期間経過後に積分補正値の積算が再開せしめられる。

次に、本発明の第二実施形態の空燃比制御装置について説明する。第二実施形態の空燃比制御装置の構成等は基本的に第一実施形態の空燃比の構成等と同様であるため、同様な構成等については説明を省略する。

上記第一実施形態の空燃比制御装置では、内燃機関の冷間始動後吸入空気量の積算値ΣＧａが基準値α以上になるまで積分補正値の積算を行わないこととしているが、第二実施形態の空燃比制御装置では、増量制御終了後吸入空気量の積算値ΣＧａが基準値β以上になるまでは積分補正値の積算を行わないこととしている。

ここで、始動時増量制御が行われた場合の三元触媒２０内の排気ガスの雰囲気について考えてみる。始動時増量制御実行中には基本的に三元触媒２０に流入する排気ガスの空燃比はリッチになっており、よって三元触媒２０内の排気ガスの雰囲気も三元触媒２０全体に亘ってリッチとなっている。その後、始動時増量制御が終了して三元触媒２０に流入する排気ガスの空燃比が例えばリーンになっても、三元触媒２０内の排気ガスの雰囲気は直ぐにはリーンにならず、三元触媒２０の上流側の領域から徐々にリーンとなっていく。このため、始動時増量制御が終了しても三元触媒２０内全体の雰囲気が三元触媒２０に流入する排気ガスの雰囲気と同様になるまでには時間がかかる。

このように三元触媒２０内全体の雰囲気が三元触媒２０に流入する排気ガスの雰囲気と同様にならないと、三元触媒２０の排気下流側に配置された酸素センサ２４によって適切な排気空燃比を検出することができない。このため、三元触媒２０内全体の雰囲気が三元触媒２０に流入する排気ガスの雰囲気と同様になるまでは酸素センサ２４の出力値は適切な値となっておらず、よってこの期間中に積分補正値の積算を行うと積分補正値が適切な値に到達するのが遅れ、排気エミッションの悪化を招いてしまう。

そこで、本実施形態では、内燃機関の冷間始動の際には始動時増量制御中に酸素センサ２４が活性しても直ぐにはＰＩＤ制御を行わずにＰＤ制御を行い、始動時増量制御の終了後所定期間が経過してからＰＩＤ制御を行うこととしている。すなわち、酸素センサ２４が活性しても始動時増量制御の終了後所定期間が経過するまでの間は積分補正値の積算を行わずにゼロのままとし、所定期間が経過してから積分補正値の積算を開始することとしている。

本実施形態では、上記所定期間は始動時増量制御の終了時点からの吸入空気量の積算値ΣＧａが基準値β以上になるまでの期間とされる。ここで、基準値βは、予め定められた一定の値であり、例えば三元触媒２０内全体の雰囲気が三元触媒２０に流入する排気ガスの雰囲気と同様となるのに通常必要な空気量に対応する値である。

図１３及び図１４は、第二実施形態のサブＦ／Ｂ制御における空燃比センサ２３の出力補正値ｅｆｓｆｂの算出制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。図示した制御ルーチンは、一定時間間隔の割り込みによって行われる。

ステップ１９１〜ステップ２０１は、図１１及び図１２に示したステップ１６１〜ステップ１７１と同様であるため説明を省略する。

ステップ２０２では、積分フラグＸｉｎｔが１であるか否か、すなわち既に積分補正値Ｍｓｉの積算が行われているか否かが判定される。積分補正値Ｍｓｉの積算が開始されていないときには積分フラグＸｉｎｔが０となっているため、積分フラグＸｉｎｔが１でないと判定されてステップ２０３へと進む。ステップ２０３では、始動時増量制御による増量分がゼロであるか否か、すなわち始動時増量制御が終了したか否かが判定される。ステップ２０３において、始動時増量制御が終了していないと判定された場合にはステップ１９６へと進む。ステップ１９６では吸入空気量の積算値ΣＧａがゼロにリセットされ、次いでステップ１９７では積分補正量Ｍｓｉがゼロとされる。

一方、ステップ２０３において、始動時増量制御が終了していないと判定された場合にはステップ２０４へと進む。ステップ２０４では、始動時増量制御が終了してからの吸入空気量の積算値ΣＧａが更新される。次いで、ステップ２０５では、ステップ２０４において算出された吸入空気量の積算値ΣＧａが基準値β以上であるか否か、すなわち始動時像量制御が終了してから所定期間が経過したか否かが判定される。積算値ΣＧａが基準値βよりも小さいと判定された場合にはステップ１９７へと進み、積分補正値Ｍｓｉがゼロとされる。

一方、ステップ２０５において、吸入空気量の積算値ΣＧａが基準値β以上であると判定された場合には、ステップ２０６へと進む。ステップ２０６では、現在の計算回数ｎが積分補正値Ｍｓｉの積算開始計算回数ｎ₀とされる。次いで、ステップ２０７では、積分フラグＸｉｎｔが１にセットされて、ステップ２０８へと進む。

ステップ２０８では、積分補正値Ｍｓｉが上記式（６）により算出される。次いで、ステップ２０９では、上記式（７）により出力補正値ｅｆｓｆｂ（ｎ）が算出され、制御ルーチンが終了せしめられる。その後の制御ルーチンでは、ステップ２０２において積分フラグが１であると判定されて、ステップ２０２からステップ２０８へ進むことになる。

本発明の内燃機関の空燃比制御装置が適用される内燃機関全体の図である。排気空燃比と空燃比センサの出力電圧との関係を示した図である。排気空燃比と酸素センサの出力電圧との関係を示した図である。目標燃料供給量を算出する目標燃料供給量算出制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。始動時増量制御における燃料供給量の増量分及びＰＩＤ制御における積分補正値のタイムチャートである。始動時増量制御における燃料供給量の増量分及びＰＩＤ制御における積分補正値の図５と同様なタイムチャートである。内燃機関の冷間始動時における機関冷却水温と基準値αとの関係を表す図である。メインＦ／Ｂ制御における燃料補正量の算出制御の制御ルーチンを示すフローチャートの一部である。メインＦ／Ｂ制御における燃料補正量の算出制御の制御ルーチンを示すフローチャートの一部である。実際の排気空燃比と、酸素センサの出力値と、空燃比センサの出力補正値とのタイムチャートである。本実施形態のサブＦ／Ｂ制御における空燃比センサの出力補正値の算出制御の制御ルーチンを示すフローチャートの一部である。本実施形態のサブＦ／Ｂ制御における空燃比センサの出力補正値の算出制御の制御ルーチンを示すフローチャートの一部である。第二実施形態のサブＦ／Ｂ制御における空燃比センサの出力補正値の算出制御の制御ルーチンを示すフローチャートの一部である。第二実施形態のサブＦ／Ｂ制御における空燃比センサの出力補正値の算出制御の制御ルーチンを示すフローチャートの一部である。

符号の説明

１機関本体
３ピストン
５燃焼室
６吸気弁
８排気弁
１０点火栓
１１燃料噴射弁
３１ＥＣＵ
４１負荷センサ
４２クランク角センサ

Claims

機関排気通路内に設けられた排気浄化触媒の排気上流側に配置されて排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサと、該排気浄化触媒の排気下流側に配置されて排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサとを具備し、該空燃比センサの出力値が目標空燃比となるように燃料供給量をフィードバック制御すると共に該空燃比センサの出力値に生じたずれを補償するサブフィードバック制御を行い、さらに機関運転状態に応じて内燃機関の通常運転時よりも多くの燃料を燃焼室に供給する増量制御を実行する内燃機関の空燃比制御装置において、
上記サブフィードバック制御は酸素センサの出力値と目標出力値との偏差に基づいて算出される比例項の値と積分項の値とを合計して補正量を算出すると共に算出された補正量に基づいて上記空燃比センサの出力値を補正することによって行われ、
上記増量制御が終了してから所定のサブＦ／Ｂ積分項低下期間が経過するまでの間、上記偏差に基づいて算出される積分項の値が同一偏差に基づいて通常運転時に算出される積分項の値よりも小さい値となるようにした、内燃機関の空燃比制御装置。
上記所定のサブＦ／Ｂ積分項低下期間は、始動時増量制御の終了時点から吸入空気量の積算値が予め定められた基準値以上になるまでの期間とされる、請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
上記通常運転時に算出される積分項の値よりも小さい値はゼロである、請求項１又は２に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
上記フィードバック制御は空燃比センサの出力値と目標空燃比との偏差に基づいて算出される比例項の値と積分項の値とを合計して補正量を算出すると共に算出された補正量に基づいて燃料供給量を補正することによって行われ、
上記増量制御の開始から所定のＦ／Ｂ積分項低下期間が経過するまでの間、上記空燃比センサの出力値と目標空燃比との偏差に基づいて算出されるフィードバック制御の積分項の値が同一偏差に基づいて通常運転時に算出されるフィードバック制御の積分項の値よりも小さい値となるようにした、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
上記所定のＦ／Ｂ積分項低下期間は、上記増量制御の開始から終了までの時間よりも長い、請求項４に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
上記通常運転時に算出されるフィードバック制御の積分項の値よりも小さい値はゼロである、請求項４又は５に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
上記所定のＦ／Ｂ積分項低下期間は積算吸入空気量に応じて変化する、請求項４〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
上記空燃比センサの出力値と目標空燃比との偏差に基づいて算出されるフィードバック制御の積分項の値が同一偏差に基づいて通常運転時に算出されるフィードバック制御の積分項の値よりも小さい値とされている間、上記空燃比センサの出力値と目標空燃比との偏差に基づいて算出されるフィードバック制御の比例項の値は同一偏差に基づいて通常運転時に算出されるフィードバック制御の比例項の値と同一である、請求項４〜７のいずれか１項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。