JPH01113552A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は触媒コンバータの上流側および下流側に空燃比
センサ（本明細書では、酸素濃度センサ（０２センサ）
を設け、上流側のＯ！センサによる空燃比フィードバッ
ク制御に加えて下流側のＯ−センサによる空燃比フィー
ドバック制御を行う内燃機関の空燃比制御装置に関する
。

〔従来の技術〕

単なる空燃比フィードバック制御（シングルＯｔセンサ
システム）では１．酸素濃度を検出するＯｔセンサをで
きるだけ燃焼室に近い排気系の個所、すなわち触媒コン
バータより上流である排気マニホールドの集合部分に設
けているが、ｏ２センサの出力特性のばらつきのために
空燃比の制御精度の改善に支障が生じている。かかる０
□センサの出力特性のばらつきおよび燃料噴射弁等の部
品のばらつき、経時あるいは経年的変化を補償するため
に、触媒コンバータの下流に第２の０２センサを設け、
上流側０．センサによる空燃比フィードバック制御に加
えて下流側０□センサによる空燃比フィードバック制御
を行うダブル０□センサシステムが既に提案されている
（参照：特開昭５８−４８７５６号公報）。このダブル
０□センサシステムでは、触媒コンバータの下流側に設
けられたｏ２センサは、上流側０□センサに比較して、
低い応答速度を有するものの、次の理由により出力特性
のばらつきが小さいという利点を有している。

（１）触媒コンバータの下流では、排気温が低いので熱
的影響が少ない。

（２）触媒コンバータの下流では、種々の毒が触媒にト
ラップされているので下流側０２センサの被毒量は少な
い。

（３）触媒コンバータの下流では排気ガスは十分に混合
されており、しかも、排気ガス中の酸素濃度は平衡状態
に近い値になっている。

従って、上述のごとく、２つの０２センサの出力にもと
づく空燃比フィードバック制御（ダブル０□センサシス
テム）により、上流側０２センサの出力特性のばらつき
を下流側０２センサにより吸収できる。実際に、第２図
に示すように、シングルｏ２センサシステムでは、０□
センサ出力特性が悪化した場合には、排気エミッション
特性に直接影響するのに対し、ダブル０２センサシステ
ムでは、上流側０２センサの出力特性が悪化しても、排
気エミッション特性は悪化しない。つまり、ダブル０□
センサシステムにおいては、下流側０！センサが安定な
出力特性を維持している限り、良好な排気エミッション
が保証される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

スキップ量を可変とするダブル０□センサシステムにお
いては（参照：特開昭６１−２３４２４１号公報におい
ては、上流側０２センサ自身の制御中心値が理論空燃比
（λ＝１）であれば、第３図（Ａ）に示すごとくリッチ
デユーティ比り、はほぼ０．５であり、この結果、第４
図（Ａ）に示すととく空燃比補正係数ＦＡＦは対称（た
とえばＲＳＲ＝　Ｒ３Ｌ＝５％）となり、空燃比フィー
ドバック制御周波数は高く　（たとえば約２Ｈｚ）第５
図に示す三元触媒の浄化ウィンドウＷが太きく　　（Ｗ
＝Ｗｚ）、その浄化性能を高く維持できる。しかし、燃
料噴射弁のばらつき、上流側０□センサの劣化等により
下流側“０２センサの出力による制御でリッチスキップ
量Ｒ５Ｒ（リーンスキップ量Ｒ３Ｌ＝１０％−ＲＳＲ）
が過大もしくは過小となり、この結果、下流側０□セン
サの出力で修正された制御中心空燃比が上流側０２セン
サ自身の制御中心空燃比よりリッチになると、上流側０
□センサの出力は第３図（Ｂ）に示すごとくリッチデユ
ーティ比ＤＲが太き（なり、逆に、リーンになると上流
側０２センサの出力は第３図（Ｃ）に示すごとくリッチ
デユーティ比り、は小さくなる。このように、リッチデ
ユーティ比り、が大きくなると、第４図（Ｂ）に示すご
とく空燃比補正係数ＦＡＦは非対称（たとえばＲ３Ｒ＝
８％、Ｒ３Ｌ＝２％）となり、また、リッチデユーティ
比ＤＲが小さくなると、第４図（Ｃ）に示すごとく空燃
比補正係数ＦＡＦはやはり非対称（たとえばＲＳＲ＝２
％、ＲＳＬ＝８％）となる。

この結果、空燃比フィードバック周波数は低下して（た
とえば約０．５　）１ｚ　）第５図に示す三元触媒の浄
化ウィンドウＷが小さくなり（Ｗ＝Ｗｌ）、その浄化性
能は低下する。従って、ＨＣ、Ｇｏ　、ＮＯ！エミフシ
ョンの悪化を招くと共に空燃比補正係数ＦＡＦの振幅が
大きくなるために、リッチスパイク、リーンスパイクが
生じてやはりエミッションの悪化を招くという問題点が
ある。特に、０□ストレージ効果が小さい劣化触媒では
エミッションの悪化は顕著となる。

なお、ダブルスキップを行うダブルＯ，センサシステム
（参照：特開昭６１−１９７７３７号公報）においては
、空燃比フィードバック制御周波数は低下しないが、ス
キップ量Ｒ３Ｒ、Ｒ５Ｌが大きくなり過ぎ、スキップ時
に空燃比急変によりトルク変動が大きくなり、゛従って
、ドライバビリティが悪化する。

従って、本発明の目的は、上流側空燃比センサの空燃比
フィードバック制御周波数の低下によるエミッションの
悪化を防止することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の問題点を解決するための手段は第１図に示される
。すなわち、内燃機関の排気通路に設けられた三元触媒
ＣＣ＊ｏの上流側の排気通路には、機関の空燃比を検出
する上流側空燃比センサが設けられ、また、三元触媒Ｃ
Ｃ，，の下流側の排気通路には、機関の空燃比を検出す
る下流側空燃比センサが設けられている。空燃比補正量
演算手段は、上流側空燃比センサの出力Ｖ、かりッチか
らリーンへ反転した際に空燃比補正１−ＦＡＦをリッチ
スキップ１ｌＲ３Ｒだけスキップ的に増加させ、上流空
燃比センサの出力ｖＩがリーンからリッチへ反転した際
に空燃比補正量ＦＡＦをリーンスキップ１ｉ１Ｒ３Ｌだ
けスキップ的に減少させ、上流側空燃比センサの出力■
２がリーンのときに空燃比補正量ＦＡＦをリッチ積分定
数ＫＩＲに応じて徐々に増加させ、上流側空燃比センサ
の出力■１がリッチのときに空燃比補正量ＦＡＦをリー
ン積分定数ＫＩＬに応じて徐々に減少させる。制御定数
演算手段は、下流側空燃比センサの出力ｖ２がリーンの
ときに、リッチスキップ量Ｒ５Ｒを減少させると共にリ
ーンスキップ量Ｒ３Ｌを増加させ、さらに、リッチ積分
定数ＫＩＲを減少させると共にリーン積分定数ＫＩＩ、
を増加させ、他方、下流側空燃比センサの出力Ｖ！がリ
ッチのときに、リッチスキップ量Ｒ３Ｒを増加させると
共にリーンスキップ量Ｒ３Ｌを減少させ、さらに、リッ
チ積分定数ＫＩＲを増加させると共に前記リーン積分定
数ＫＩＬを減少させる。そして、空燃比調整手段は空燃
比補正量ＦＡＦに応じて機関の空燃比を調整するもので
ある。

〔作　用〕 上述の手段によれば、第６Ａ図に示すごとく、リッチス
キップ量Ｒ３Ｒが大きくなったときには、リッチ積分定
数ＫＩＲは小さくされ、また同時に、リーンスキップ１
ｌＲ３Ｌが小さくなるので、リーン積分定数ＫＩＬは大
きくされる。従って、従来に比較して、リッチ積分定数
ＫＩＲの減少分だけ空燃比補正１ｉＦＡＦの振幅は小さ
くなり、また、リーン積分定数ＫＩＬの増加分により上
流側空燃比センサの出力Ｖ１のリッチからリーンの反転
時点が早くなり、従って、空燃比フィードバック制御周
波数は大きくなる。他方、第６Ｂ図に示すごとく、リー
ンスキップ１ｌＲｓＬが大きくなったときには、リーン
積分定数ＫＩＬは小さくされ、また同時に、リッチスキ
ップ１ｌＲ３Ｒが小さくなるので、リッチ積分定数ＫＩ
Ｒは大きくされる。従って、従来に比較して、リーン積
分定数ＫＩＬの減少分だけ空燃比補正量ＦＡＦの振幅は
小さくなり、また、リッチ積分定数ＫＩＲの増加分によ
り上流側空燃比センサの出力ｖｌのリーンからリッチの
反転時点が早くなり、従って、空燃比フィードバック制
御周波数は大きくなる。

〔実施例〕

第７図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図である。第７図において、機関本
体１の吸気通路２にはエアフローメータ３が設けられて
いる。エアフローメータ３は吸入空気量を直接計測する
ものであって、ポテンショメータを内蔵して吸入空気量
に比例−したアナログ電圧の出力信号を発生する。この
出力信号は制御回路１０のマルチプレクサ内蔵Ａ／Ｄ変
換器１０１に供給されている。ディストリビュータ４に
は、その軸がたとえばクランク角に換算して７２０°毎
に基準位置検出用パルス信号を発生するクランク角セン
サ５およびクランク角に換算して３０°毎に基準位置検
出用パルス信号を発生するクランク角センサ６が設けら
れている。これらクランク角センサ５，６のパルス信号
は制御回路１０の入出力インターフェイズ１０２に供給
され、このうち、クランク角センサ６の出力はＣＰＵ１
０３の割込み端子に供給される。

さらに、吸気通路２には各気筒毎に燃料供給系から加圧
燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴射弁７が設け
られている。

また、機関本体１のシリンダブロックのウォータジャケ
ット８には、冷却水の温度を検出するための水温センサ
９が設けられている。水温センサ９は冷却水の温度ＴＨ
Ｗに応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この出
力もＡ／Ｄ変換器１０１に供給されている。

排気マニホールド１１より下流の排気系には、排気ガス
中の３つの有毒成分ＨＣ、Ｃｏ　、Ｎｏ。

を同時に浄化する三元触媒を収容する触媒コンバータ１
２が設けられている。

排気マニホールド１１には、すなわち触媒コンバータ１
２の上流側には第１の０．センサ１３が設けられ、触媒
コンバーク１２の下流側の排気管１４には第２の０．セ
ンサ１５が設けられている。

０□センサ１３　、１５は排気ガス中の酸素成分濃度に
応じた電気信号を発生する。すなわち、０□センサ１３
　、１５は空燃比が理論空燃比に対してリーン側かリッ
チ側かに応じて、異なる出力電圧を制御回路１０のＡ／
Ｄ変換器１０１に発生する。制御回路１０は、たとえば
マイクロコンピュータとして構成され、Ａ／Ｄ変換器１
０１、入出力インターフェイス１０２　、ＣＰＵ１０３
の外に、ＲＯＭ１０４　、　ＲＡＭ１０５、バックアッ
プＲＡＭ１０６、クロック発生回路１０７等が設けられ
ている。

また、吸気通路２のスロットル弁１６には、スロットル
弁１６が全閉か否かを検出するためのアイドルスイッチ
１７が設けられており、この出力信号は制御回路ｌＯの
入出力インターフェイス１０２に供給される。

また、制御回路１０において、ダウンカウンタ１０８、
フリップフロップ１０９、および駆動回路１１０は燃料
噴射弁７を制御するためのものである。すなわち、後述
のルーチンにおいて、燃料噴射量ＴＡＵが演算されると
、燃料噴射ＩＴＡＵがダウンカウンタ１０８にプリセッ
トされると共にフリップフロップ１０９もセットされる
。この結果、駆動回路１１０が燃料噴射弁７の付勢を開
始する。他方、ダウンカウンタ１０８がクロック信号（
図示せず）を計数して最後にそのキャリアウド端子が“
１”レベルとなったときに、フリップフロップ１０９が
セットされて駆動回路１１０は燃料噴射弁７の付勢を停
止する。つまり、上述の燃料噴射ＩＴＡＵだけ燃料噴射
弁７は付勢され、従って、燃料噴射量ＴＡＵに応じた量
の燃料が機関本体ｌの燃焼室に送り込まれることになる
。

なお、ＣＰＵ１０３の割込み発生は、Ａ／Ｄ変換器１０
１のＡ／Ｄ変換終了時、入出力インターフェイス１０２
がクランク角センサ６のパルス信号を受信した時、クロ
ック発生回路１０７からの割込信号を受信した時、等で
ある。

エアフローメータ３の吸入空気量データＱおよび冷却水
温データＴＨＷは所定時間毎に実行されるＡ／Ｄ変換ル
ーチンによって取込まれてＲＡ旧０５の所定領域に格納
される。つまり、ＲＡＭ１０５におけるデータＱおよび
ＴＨＷは所定時間毎に更新されている。また、回転速度
データＮｅはクランク角センサ６の３０°ＣＡ毎に割込
みによって演算されてＲＡＭ１０５の所定領域に格納さ
れる。

第８図は上流側ｏ２センサ１３の出力にもとづいて空燃
比補正係数ＦＡＦを演算する第１の空燃比フィードバッ
ク制御ルーチンであって、所定時間たとえばｄｍａ毎に
実行される。

ステップ８０１では、上流側０２センサ１３による空燃
比の閉ループ（ブイ−ドパツク）条件が成立しているか
否かを判別する。たとえば、冷却水温が所定値以下の時
、機関始動中、始動後増量中、暖機増量中、パワー増量
中、触媒過熱冷却防止のためＯＴＰ増量中、上流側０．
センサ１３の出力信号が一度も反転していない時、燃料
カット中等はいずれも閉ループ条件が不成立であり、そ
の他の場合が閉ループ条件成立である。閉ループ条件が
不成立のときには、ステップ８２７に進んで空燃比補正
係数ＦＡＦを１．０とする。なお、ＦＡＦを閉ループ制
御終了直前値としてもよい。この場合には、ステップ８
２８に直接進む。他方、閉ループ条件成立の場合はステ
ップ８０２に進む。

ステップ８０２では、上流側０！センサ１３の出力■１
をＡ、＞Ｄ変換して取込み、ステップ８０３にてＶ、が
比較電圧Ｖｌｌｌたとえば０．４５Ｖ以下か否かを判別
する、つまり、空燃比がリッチかリーンかを判別する、
つまり、空燃比がリーン（Ｖ、≦ＶＲＩ）であれば、ス
キップ８０４にてデイレイカウンタＣＤＬＹが正か否か
を判別し、ＣＤＬＹ＞０であればステップ８０５にてＣ
ＤＬＹを０とし、ステップ８０６に進む。ステップ８０
６では、デイレイカウンタＣＤＬＹを１減算し、ステッ
プ８０７　、８０８にてデイレイカウンタＣＤＬＹを最
小値ＴＤＬでガードする。この場合、デイレイカウンタ
ＣＤＬＹが最小値ＴＤＬに到達したときにはステップ８
０９にて第１の空燃比フラグＦｌを“０”　（リーン）
とする。なお、最小値ＴＤＬは上流値０□センサ１３の
出力においてリッチからリーンへの変化があってもリッ
チ状態であるとの判断を保持するためのリーン遅延状態
であって、負の値で定義される。他方、リッチ（Ｖ　＋
〉■１）であれば、ステップ８１０にてデイレイカウン
タＣＤＬＹが負か否かを判別し、ＣＤＬＹ＜　０であれ
ばスキップ８１１にてＣＤＬＹをＯとし、ステップ８１
２に進む。ステップ８１２ではデイレイカウンタＣＤＬ
Ｙを１加算し、ステップ８１３　、８１４にてデイレイ
カウンタＣＤＬＹを最大値ＴＤＲでガードする。この場
合、デイレイカウンタＣＤＬＹが最大値ＴＤＲに到達し
たときにはステップ８１５にて第１の空燃比フラグＦｌ
を１”　（リッチ）とする。なお、最大値ＴＤＲは上流
側０□センサ１３の出力においてリーンからリッチへの
変化があってもリーン状態であるとの判断を保持するた
めのリッチ遅延時間であって、正の値で定義される。

ステップ８１６では、第１の空燃比フラグＦ１の符号が
反転したか否かを判別する、すなわち遅延処理後の空燃
比が反転したか否かを判別する。空燃比が反転していれ
ば、ステップ８１７にて、第１空燃比フラグＦｌの値に
より、リッチからリーンへの反転か、リーンからリッチ
への反転かを判別する。リッチからリーンへの反転であ
れば、ステップ８１８にてＦＡＦ　−ＦＡＦ＋Ｒ５Ｒと
スキップ的に増大させ、逆に、リーンからリッチへの反
転であれば、ステップ８１９にてＦＡＦ　−ＦＡＦ−Ｒ
ＳＬとスキップ的に減少させる。つまり、スキップ処理
を行う。

ステップ８１６にて第１の空燃比フラグＦ１の符号が反
転していなければ、ステップ８２０．　８２１゜８２２
にて積分処理を行う。つまり、ステップ８２０にて、Ｆ
１＝“０”か否かを判別し、Ｆ１＝“Ｏ″（リーン）で
あればステップ８２１にてＰＡＦ　−ＦＡＦ＋ＫＩＲと
し、他方Ｆ１＝“ｌ”　（リッチ）であればステップ８
２２にてＦＡＦ　−ＦＡＦ−ＫＩＬとする。ここで、リ
ッチ積分定数ＫＩＲおよびリーン積分定数ＫＩＬはスキ
ップｌ］　ＲＳＲ、ＲＳＬに比して十分小さく設定シテ
アリ、つまり、ＫＩＲ（ＫＩＬ）　＜　ＲＳＲ（ＲＳＬ
）である。従って、ステップ８２１はリーン状態（Ｆ１
＝“０”）で燃料噴射量を徐々に増大させ、ステップ８
２２はリッチ状態（Ｆ１＝“ｌ”）で燃料噴射量を徐々
に減少させる。

ステップ８１８．　８１９．　８２１．　８２２にて演
算された空燃比補正係数ＦＡＦはステップ８２３　、８
２４にて最小値たとえば０．８にてガードされ、また、
ステップ８２５　、８２６にて最大値たとえば１．２に
てガードされる。これにより、何らかの原因で空燃比補
正係数ＦＡＦが大きくなり過ぎ、もしくは小さ（なり過
ぎた場合に、その値で機関の空燃比を制御してオーバリ
ッチ、オーバリーンになるのを防ぐ。

上述のごとく演算されたＦＡＦをＲＡＭ１０５に格納し
て、ステップ８２８にてこのルーチンは終了する。

第９は第８図のフローチャートによる動作を補足説明す
るタイミング図である。上流側ｏセセンサ１３の出力に
より第９図（Ａ）に示すごと（リッチ、リーン判別の空
燃比信号Ａ／Ｆが得られると、デイレイカウンタＣＤＬ
Ｙは、第９図（Ｂ）に示すごとく、リッチ状態でカウン
トアツプされ、リーン状態でカウントダウンされる。こ
の結果、第９図（Ｃ）に示すごとく、遅延処理された空
燃比信号Ａ／Ｆ’（フラグＦ１に相当）が形成される。

たとえば、時刻ｔ、にて空燃比信号Ａ／Ｆ　’がリーン
からリッチに変化しても、遅延処理された空燃比信号Ａ
／Ｆ　’はリッチ遅延時間ＴＤＲだけリーンに保持され
た後に時刻ｔ２にてリッチに変化する０時刻ｔ、にて空
燃比信号Ａ／Ｆがリッチからリーンに変化しても、遅延
処理された空燃比信号Ａ／Ｆ　’はリーン遅延時間（−
ＴＤＬ）相当だけリッチに保持された後に時刻ｔ４にて
リーンに変化する。しかし空燃比信号Ａ／Ｆ　’が時刻
ｔｓ＋ｔｂ＋　　”Ｉのごとくリッチ遅延時間ＴＤＲの
短い期間で反転すると、デイレイカウンタＣＤＬＹが最
大値ＴＤＲに到達するのに時間を要し、この結果、時刻
１．にて遅延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ　’が反転され
る。つまり、遅延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ’は遅延処
理前の空燃比信号Ａ／Ｆに比べて安定となる。このよう
に遅延処理後の安定した空燃比信号Ａ／Ｆ’にもとづい
て第９図（Ｄ）に示す空燃比補正係数ＦＡＦが得られる
。

次に、下流側０．センサ１５による第２の空燃比フィー
ドバック制御について説明する。第２の空燃比フィード
バック制御としては、第１の空燃比フィードバック制御
定数としてのスキップ量Ｒ３Ｒ、ＲＳＬ　、積分定数Ｋ
ＩＲ、ＫＩＬ等を可変とする。

たとえば、リッチスキップ１ＪＲｓＲを大きくすると、
制御空燃比をリッチ側に移行でき、また、リーンスキッ
プ量Ｒ３Ｌを小さくしても制御空燃比をリッチ側に移行
でき、他方、リーンスキップＩＩＲ３Ｌを大きくすると
、制御空燃比をリーン側に移行でき、また、リッチスキ
ップ１Ｒ３Ｒを小さくしても制御空燃比をリーン側に移
行できる。

従って、下流側０□センサ１５の出力に応じてリッチス
キップ量Ｒ３Ｒおよびリーンスキップ量Ｒ３Ｌを補正す
ることにより空燃比が制御できる。

また、リッチ積分定数ＫＩＲを大きくすると、制御空燃
比をリッチ側に移行でき、また、リーン積分定数ＫＩＬ
を小さくしても制御空燃比をリッチ側に移行でき、他方
、リーン積分定数ＫＩＬを大。

きくすると、制御空燃比をリーン側に移行でき、また、
リッチ積分定数ＫＩＲを小さくしても制御空燃比をリー
ン側に移行できる。従って、下流側０□センサ１５の出
力に応じてリッチ積分定数ＫＩＲおよびリーン積分定数
ＫＩＬを補正することにより空燃比が制御できる。

本発明においては、下流側０２センサ１５の出力ｖｔに
よりスキップ量Ｒ３Ｒ、ＲＳＬおよび積分定数ＫＩＲ、
ＫＩＬを共に可変とする。ここで、スキップ量ＲＳＲ、
ＲＳＬの可変とするのは上述した第２の空燃比フィード
バック制御における空燃比補正を目的とするが、積分定
数ＫＩＲ、ＫＩＬを可変とするのは空燃比補正自体を目
的とするのではなく、スキップｉ　Ｒ２Ｈ、Ｒ５Ｌ可変
による第２の空燃比フィードバック制御の制御周波数を
低下させず高く維持するためである。

第１０図は下流側０２センサ１５の出力にもとづいてス
キップ量ＲＳＲ、ＲＳＬおよび積分定数ＫＩＲ。

ＫＩＬを演算する第２の空燃比フィードバック制御ルー
チンであって、所定時間たとえば５１２　ｍｓ毎に実行
される。ステップ１００１〜１００４では、下流側０□
センサ１５による閉ループ条件か否かを判別する。

たとえば、上流側０□センサ１３による閉ループ条件の
不成立（ステップ１００１）に加えて、冷却水温ＴＨＷ
が所定値（たとえば７０℃）以下のとき（ステップ１０
０２）　、スロットル弁１６が全閉（ＬＬ＝“１″）の
とき（ステップ１００３）　、軽負荷のとき（Ｑ／　Ｎ
　ｅ　＜　Ｘ　＋）　（ステップ１００４）　、下流側
０２センサ１５が活性化していないときくステップ１０
０５）等が閉ループ条件が不成立であり、その他の場合
が閉ループ条件不成立である。閉ループ条件でなければ
直接ステップ１０１Ｂに進む。

閉ループ条件が満たされていればステップ１００６に進
み、下流側０２センサ１５の出力ｖ２をＡ／Ｄ変換して
取込み、ステップ１４０７にてｖ２が比較電圧Ｖ０たと
えば０．５５Ｖ以下か否かを判別する、つまり、空燃比
がリッチかリーンかを判別する。

なお、比較電圧ＶｊＩ！は触媒コンバータ１２の上流、
下流で生ガスの影響による出力特性が異なることおよび
劣化速度が異なること等を考慮して上流側０□センサ１
３の出力の比較電圧■□より高く設定されているが、こ
の設定は任意でもよい。

ステップ１００７にてｖ２≦Ｖｗｚ（リーン）であれば
ステップ１００８〜１４１１に進み、他方、Ｖ、＞Ｖｌ
！（リッチ）であればステップ１０１２〜１０１５に進
む。

ステップ１００８では、Ｒ５Ｒ←Ｒ３Ｒ＋ΔＲＳ　（定
数）とし、つまり、リッチスキップ量Ｒ３Ｒを増大させ
て空燃比をリッチ側に移行させると共に、ステップ１０
０９にてＲＳＬ　−ＲＳＬ−ΔＲ３とし、つまり、り一
ンスキップ量Ｒ３Ｌを減少させて空燃比をリッチ側にさ
らに移行させる。また、ステップ１０１０では、ステッ
プ１４０８におけるリッチスキップ１ｉＲ３Ｒの増加に
伴う空燃比補正係数ＦＡＦの振幅増大を小さくするため
に、ＫＩＲ−ＫＩＲ−ΔＫＩ　（定数）として減少させ
、また、ステップ１０１１では、ステップ１００９にお
けるリーンスキップＩＲ３Ｌの減少に伴う上流側ｏ２セ
ンサ１３の出力■１のリーンからリッチへの反転時点の
遅延を小さくするために、ＫＩＬ　−ＫＩＬ＋ΔＫｌと
して増加させる。

他方、ステップ１０１２にてＲＳＲ−ＲＳＲ−ΔＲＳと
し、つまり、リッチスキップ量Ｒ３Ｒを減少させて空燃
比をリーン側に移行させると共に、ステップ１０１３に
てＲ５Ｌ←Ｒ３Ｌ−ΔＲ５とし、つまり、リーンスキッ
プ量Ｒ３Ｌを増大させて空燃比をリーン側にさらに移行
させる。また、ステップ１０１４では、ステップ１０１
２におけるリッチスキップ１ｉＲ３Ｒの減少に伴う上流
側０□センサ１３の出力Ｖ、Φリッチからリーンへの反
転時点の遅延を小さくするために、ＫＩＲ４−ＫＩＲ＋
ΔＫｌとして増加させ、また、ステップ１０１５では、
ステップ１０１３におけるリーンスキップ量Ｒ３Ｌの増
加に伴う空燃比補正係数ＦＡＦの振幅増大を小さくする
ために、ＫＩＬ−ＫＩＬ−ΔＸＩとして減少させる。

ステップ１０１６は、上述のごとく演算されたＲＳＲ。

ＲＳＬのガード処理を行うものであり、たとえば最大値
ＭＡＸ＝８％、最小値ＭＩＮ＝２％にてガードする。な
お、最小値ＭＩＮは過渡追従性がそこなわれないレベル
の値であり、また、最大値ＭＡＸは空燃比変動によりド
ライバビリティの悪化が発生しないレベルの値である。

同様に、ステップ１０１７では、積分定数ＫＩＲ、ＫＩ
Ｌのガード処理を行う。

そして、第１０図のルーチンはステップ１０１８にて終
了する。

第１１図は噴射量演算ルーチンであって、所定クランク
角毎たとえば３６０°ＣＡ毎に実行される。

ステップ１５０１ではＲＡＭ１０５より吸入空気量デー
タＱおよび回転速度データＮｅを読出して基本噴射量Ｒ
ＡＵＰを演算する。たとえばＴＡｔｌＰ←α・Ｑ／Ｎｅ
（αは定数）とする。ステップ１１０２にてＲＡＭ１０
５より冷却水温データＴＨＷを読出してＲＡＭ１０５に
格納された１次元マツプにより暖機増量値ＦＷＬを補間
計算する。ステップ１１０３では、最終噴射量ＴＡＵを
、ＴＡＵ−ＴＡＵＰ　−ＰＡＰ　　・（Ｆ讐し＋β）＋
ｙにより演算する。なお、β、Ｔは他の運転状態パラメ
ータによって定まる補正量である。次いで、ステップ１
１０４にて、噴射量ＴＡＵをダウンカウンタ１０８にセ
ットすると共にフリップフロップ１０９をセットして燃
料噴射を開始させる。そして、ステップ１１０５にてこ
のルーチンは終了する。

なお、上述のごとく、噴射ＩＴＡＵに相当する時間が経
過すると、ダウンカウンタ１０Ｂのキャリアウド信号に
よってフリップフロップ１０９がリセットされて燃料噴
射は終了する。

また、第１の空燃比フィードバック制御は４肥毎番ご、
また、第２の空燃比フィードバック制御は５１２ｍ５毎
に行われるのは、空燃比フィードバック制御は応答性の
良い上流側Ｏｆセンサによる制御を主として行い、応答
性の悪い下流側ｏ２センサによる制御を従にして行うた
めである。

また、吸入空気量センサとして、エアフローメータの代
りに、カルマン渦センサ、ヒートワイヤセンサ等を用い
ることもできる。　　　゛さらに、上述の実施例では、
吸入空気量および機関の回転速度に応じて燃料噴射１を
演算しているが、吸入空気圧および機関の回転速度、も
しくはスロットル弁開度および機関の回転速度に応じて
燃料噴射量を演算してもよい。

さらに、上述の実施例では、燃料噴射弁により吸気系へ
の燃料噴射量を制御する内燃機関を示したが、キャプレ
タ式内燃機関にも本発明を適用し得る。たとえば、エレ
クトリック・エア・コントロールパルプ（ＥＡＣＶ）に
より機関の吸入空気量を調整して空燃比を制御するもの
、エレクトリック・ブリード・エア・コントロールバル
ブによりキャブレタのエアブリード量を調整してメイン
系通路およびスロー系通路への大気の導入により空燃比
制御するもの、機関の排気系へ送り込まれる２次空気量
を調整するもの、等に本発明を適用し得る。

この場合には、ステップ１１０１における基本噴射量Ｔ
ＡＵＰ相当の基本燃料噴射量がキャブレタ自身によって
決定され、すなわち、吸入空気量に応じた吸気管負圧と
機関の回転速度に応じて決定され、ステップ１１０３に
て最終燃料噴射量ＴＡＵに相当する供給空気量が演算さ
れる。

さらに、上述の実施例では、空燃比センサとしてＯｔセ
ンサを用いたが、ＣＯセンサ、リーンミクスチャセンサ
等を用いることもできる。

さらに、上述の実施例はマイクロコンピュータすなわち
ディジタル回路によって構成されているが、アナログ回
路により構成することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、下流側空燃比セン
サの出力によりスキップ量が非対称とされても上流側空
燃比センサによる空燃比フィードバック制御周波数の低
下がなく、従って、エミッシヨンの悪化の防止に役立つ
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための全体ブロック図
、 第２図はシングル０２センサシステムおよびダブル０！
センサシステムを説明する排気エミッション特性図、 第３図、第４図は本発明が解決しようとする問題点を説
明するタイミング図、 第５図は三元触媒の浄化性能を説明するグラフ、第６Ａ
図、第６Ｂ図は本発明の詳細な説明するタイミング図、 第７図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図、 第８図、第１０図、第１１図は第７図の制御回路の動作
を説明する。ためのフローチャート、第９図は第８図の
フローチャートを補足説明するためのタイミング図であ
る。 １・・・機関本体、　　　　３・・・エアフローメータ
、４・・・ディストリビュータ、 ５．６・・・クランク角センサ、 ｌＯ・・・制御回路、　　　１２・・・触媒コンバータ
、１３・・・上流側０２センサ、 １５・・・下流側０．センサ、 １７・・・アイドルスイッチ。 第４図 Ｗｌ：周波数小のときのウィンドウ幅 Ｗ２：周波数大のときのウィンドウ幅 第５図 ω　　　　　　　　　　　　　　　　　　０口と　、　
　　　　　　　　　　　　　　　０ピＯ〕　　　　　　
　　　　　　　　　　　　■口と　　　　　　　　　　
　　　　　　　　３第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関の排気通路に設けられた三元触媒（１２）
   と、 該三元触媒の上流側の排気通路に設けられ、前記機関の
   空燃比を検出する上流側空燃比センサ（１３）と、 前記三元触媒の下流側の排気通路に設けられ、前記機関
   の空燃比を検出する下流側空燃比センサ（１５）と、 前記上流側空燃比センサの出力がリッチからリーンへ反
   転した際に空燃比補正量（ＦＡＦ）をリッチスキップ量
   だけスキップ的に増加させ、前記上流側空燃比センサの
   出力がリーンからリッチへ反転した際に前記空燃比補正
   量をリーンスキップ量だけスキップ的に減少させ、前記
   上流側空燃比センサの出力がリーンのときに前記空燃比
   補正量をリッチ積分定数に応じて徐々に増加させ、前記
   上流側空燃比センサの出力がリッチのときに前記空燃比
   補正量をリッチ積分定数に応じて徐々に減少させる空燃
   比補正量演算手段と、 該下流側空燃比センサの出力がリーンのときに、前記リ
   ッチスキップ量（ＲＳＲ）を減少させると共に前記リー
   ンスキップ量（ＲＳＬ）を増加させ、さらに、前記リッ
   チ積分定数（ＫＩＲ）を減少させると共に前記リーン積
   分定数（ＫＩＬ）を増加させ、他方、前記下流側空燃比
   センサの出力がリッチのときに、前記リッチスキップ量
   （ＲＳＲ）を増加させると共に前記リーンスキップ量（
   ＲＳＬ）を減少させ、さらに、前記リッチ積分定数（Ｋ
   ＩＲ）を増加させると共に前記リーン積分定数（ＫＩＬ
   ）を減少させる制御定数演算手段と、前記空燃比補正量
   に応じて前記機関の空燃比を調整する空燃比調整手段と
   、 を具備する内燃機関の空燃比制御装置。