JPH01147135A - 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） 本発明は電子制御燃料噴射装置を有する内燃機関の空燃
比制御装置に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関の電子制御燃料噴射装置は、機関吸気系に電磁
式燃料噴射弁を備え、機関に吸入される空気量に関与す
る機関運転状態のパラメータ（例えば機関吸入空気流量
Ｑと機関回転速度Ｎ）＆こ基づいて基本燃料噴射量Ｔｐ
　（＝ＫＸＱ／Ｎ；ＫＬよ定数）を設定し、これに空燃
比フィートノくツク制御のためのフィードバック補正係
数ＬＡＭＢＤＡを乗じるなどして、最終的な燃料噴射量
Ｔｉを定め、この燃料噴射量Ｔｌに対応するパルス巾の
駆動ノクルス信号を機関回転に同期した所定のタイミン
グで前記燃料噴射弁に出力することにより、燃料噴射量
を制御して、機関に最適な量の燃料を噴射供給する。

空燃比フィードバック制御については、機関排気系に酸
素センサを設けて機関排気中の酸素濃度を介してこれと
密接な関係にある機関吸入混合気の空燃比を検出し、検
出された空燃比を目標空燃比である理論空燃比と比較し
て、理論空燃比に対する実際の空燃比のリッチ・リーン
を判定し、これに基づいてフィードパ・ツク補正係数Ｌ
ＡＭＢＤＡを変化させることにより、空燃比を理論空燃
比に！ｌ制御している。

具体的には、第８図に示すように、酸素センサの出力電
圧■。、をスライスレベル電圧と比較して、出力電圧■
。２大のときにり・ソチ、出力電圧■。を小のときにリ
ーンと判定し、この判定結果に基づいて比例・積分（ｐ
Ｈ制ＪＲ４よりフィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを
設定して制御する。即ち、例えばリッチ（リーン）のと
きは、フィードパ・ツク補正係数ＬＡＭＢＤＡを始めに
比例定数２分減少（増大）させ、それから時間同期又は
回転同期で積分定数１分ずつ減少（増大）させて、空燃
比を理論空燃比に近づけるように制御する（特開昭６０
−２４０８４０号公報等参照）。

ところで、かかる従来の空燃比フィードバック制御にお
いては、空燃比を目標空燃比との大小関係のみで制御し
ており、また、酸素センサの応答遅れにより酸素センサ
の出力電圧■。２がスライスレベル電圧をよぎるときに
は実際の空燃比は目標空燃比よりもリッチ側或いはリー
ン側へ大きく変化してしまっていて、制御不良（第８図
ハ・シチング部分）をも生じる。このため、オーバーシ
ュート、アンダーシュート量が大きくなり、結果的に空
燃比の変動中が太き（、目標空燃比への収束性が悪（な
って、サージトルクによる運転性の悪化やＣＯ，ＨＣ，
ＮＯｘ等の排出量の増大を招く慣れがある。

このため本出願人は、空燃比の目標空燃比からの偏差及
び微分値（変化速度）に基づいてフィードバック補正係
数ＬＡＮＢＤＡを設定する構成とすることにより、空燃
比の変動をより効果的に抑止して目標空燃比への収束性
を高めることが可能な空燃比制御装置を先に出１）１　
（特願昭６２−２２６６０７号）した。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記特願昭６２−２２６６０７号のもの
では、空燃比の目標空燃比からの偏差及び微分値（変化
速度）とを検出するために、酸素センサとして特開昭５
９−１０９８５３号公報に開示されるような、白金触媒
層をなましたり、白金の粒子を大きくしたりして、いわ
ゆる半触媒化することにより、起電力が酸素濃度が急変
す生理論空燃比を境界として変化するも全体としてなだ
らかに変化するような酸素センサ（以下傾斜型酸素セン
サという）を用いるようにしており、この場合、収束性
は高まるもののこの効果によって逆に理論空燃比へのフ
ィードパ・ツク精度が粗くなってしまい、空燃比のフィ
ードパ・ツク制御範囲が大きくなってしまうため、第１
０図に示すように、理論空燃比で最も転換効率の良い三
元触媒による排気有害成分（ＨＣ，Ｇｏ、ＮＯｘ　）の
転換能力を最大限に発揮させることができないという問
題があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、空燃比
の目標空燃比からの偏差及び微分４ｆｉ　（変化速度）
に基づいてフィードパ・ツク補正係数を設定する構成の
空燃比制御装置において、目標空燃比へのフィードバッ
ク制御の精度を向上させることを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 そのため本発明では、第１図に示すように、下記のＡ〜
■の手段を含んで内燃機関の空燃比制御装置を構成する
。

（Ａ）機関運転状態を検出する機関運転状態検出手段 （Ｂ）検出された機関運転状態に基づいて基本燃料噴射
量を設定する基本燃料噴射量設定手段（Ｃ）機関排気成
分を検出しこれにより機関に吸入される混合気の空燃比
を検出する空燃比検出手段 （Ｄ）検出された空燃比の目標空燃比からの偏差を演算
する偏差演算手段 （Ｅ）検出された空燃比の微分値を演算する微分値演算
手段 （Ｆ）前記偏差と前記微分値とに基づいて前記基本燃料
噴射量をフィードバック制御するためのフィードバック
補正係数を設定するフィードバック補正係数設定手段 （Ｇ）該フィードバック補正係数設定手段により設定さ
れるフィードバック補正係数が収束したときにフィード
バック補正係数設定手段によるフィードバック補正係数
の設定をより微小単位で行わせる微小単位設定手段 （Ｈ）前記基本燃料噴射量設定手段で設定した基′本燃
料噴射量と前記フィードバック補正係数設定手段で設定
したフィードバック補正係数とに基づいて燃料噴射量を
演算する燃料噴射量演算手段（１）設定された燃料噴射
量に対応する駆動パルス信号によりオンオフ的に機関に
燃料を噴射供給する燃料噴射手段 〈作用〉 機関運転状態検出手段Ａによって検出された機関運転状
態に基づき、基本燃料噴射量設定手段Ｂは目標空燃比に
略対応する基本燃料噴射量を設定する。

一方、空燃比検出手段Ｃによって実際の空燃比が検出さ
れ、偏差演算手段りは空燃比の目標空燃比からの偏差を
演算し、微分値演算手段Ｅは空燃比の微分値（変化速度
）を演算する。

これらの偏差と微分値とにより空燃比の動向を予測し得
るから、フィードバック補正係数設定手段Ｆはこれらの
偏差と微分値とに基づいてフィードバック補正係数を設
定する。そして、空燃比が目標空燃比付近に落ち着いて
、フィードバック補正係数設定手段Ｆにより設定される
フィードバック補正係数が収束するようになると、微小
単位設定手段Ｇは、フィードバック補正係数設定手段Ｆ
によるフィードバック補正係数の設定をより微小単位で
行わせ、更に目標空燃比の近傍に正確に制御されるよう
にする。

燃料噴射量設定手段Ｈは、前記各設定手段Ｂ。

Ｆによって設定された基本燃料噴射量及びフィードバッ
ク補正係数に基づいて燃料噴射量を演算する。そして、
この燃料噴射量に対応する駆動パルス信号により燃料噴
射手段Ｈが作動する。

〈実施例〉 以下に本発明の一実施例を説明する。

第２図において、機関１にはエアクリーナ２から吸気ダ
クト３．スロットル弁４及び吸気マニホールド５を介し
て空気が吸入される。吸気マニホールド５のブランチ部
には各気筒毎に燃料噴射手段としての燃料噴射弁６が設
けられている。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であっ
て、後述するコントロールユニット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の圧
力に調整された燃料を噴射供給する。

尚、この例はマルチポイントインジェクションジ−ステ
ムであるが、スロットル弁４の上流などに全気筒共通に
単一の燃料噴射弁を設けるシングルポイントインジェク
ションシステムであってもよい。

機関１の燃焼室には点火栓７が設けられていて、これに
より火花点火して混合気を着火燃焼させる。

そして、機関１からは、排気マニホールド８゜排気ダク
ト９．三元触媒１０及びマフラー１１を介して排気が排
出される。三元触媒１０は、排気成分中のＣｏ、ＨＣを
酸化し、また、ＮＯｘを還元して、他の無害な物質に転
換する排気浄化装置であり、混合気を理論空燃比で燃焼
させたときに再転換効率が最も良好なものとなる（第１
Ｏ図参照）。

コントロールユニット１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ。

ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インクフェイスを含ん
で構成されるマイクロコンピュータを備え、各種のセン
サからの入力信号を受け、後述の如く演算処理して、燃
料噴射弁６の作動を制御する。

前記各種のセンサとしては、吸気ダクト３中に熱線式の
エアフローメータ１３が設けられていて、吸入空気流量
Ｑに応じた電圧信号を出力する。

また、クランク角センサ１４が設けられていて、４気筒
の場合、クランク角１８０°毎の基準信号とクランク角
１°又は２°毎の単位信号とを出力する。ここで、基準
信号の周期、あるいは所定時間内における単位信号の発
生数を計測することにより、機関回転速度Ｎを算出可能
である。

また、機関１のウォータジャケットの冷却水温Ｔｗを検
出する水温センサ１５等が設けられている。

ここで、上記エアフローメータ１３．クランク角センサ
１４．水温センサ１５等が機関運転状態検出手段に相当
する。・ また、排気マニホールド８の集合部に空燃比検出手段と
しての酸素センサ１６が設けられ、排気中の酸素濃度を
介して吸入混合気の空燃比を検出する。

酸素センサ１６は、例えば有底円筒状で閉塞端部が排気
中に臨ませられ濃淡電池用固体電解質として用いられる
酸素イオン導電体であるジルコニア（ＺｒＯｚ）チュー
ブの内側の大気と外側の排気との酸素濃度の比により起
電力を発生させるものである。

そして、ジルコニアチューブの外側の面に酸化触媒とし
て機能する白金を蒸着してなる白金触媒層を設け、−船
釣にリッチ混合気で燃焼させたときに僅かに存在する０
、とＣＯなどの未燃成分とを結合させて外側の酸素濃度
を略ゼロにすることにより内外の酸素濃度比を大きくし
て大きな起電力を発生させるようにしたものが周知であ
る（第９図の破線の特性）。

しかし、本実施例では、特開昭５９−１０９８５３号公
報などにより知られる如く白金触媒層をなましたり、白
金の粒子を大きくしたりして、いわゆる半触媒化しであ
る。

この結果、ジルコニアチューブの外側の低濃度酸素を未
燃成分と良好に反応させて酸素濃度を速やかにゼロにす
ることができず、その起電力は酸素濃度が急変する理論
空燃比を境界として変化するも全体としてなだらかに変
化することになる（第９図の実線の特性）。

即ち、白金の触媒作用がないと、リッチ混合気で燃焼さ
せたときに残存する酸素によってジルコニアチューブ内
外の酸素濃度の比が小さくなって充分な起電力を得るこ
とができないため、白金の触媒作用で低濃度の酸素を消
費し、大きな起電力を得られるようにするが、その触媒
作用を弱めることにより起電力の立上がりを鈍らせ、第
９図の実線で示すような傾斜型の出力特性を存する酸素
センサ１６としたものである。

これによって空燃比が理論空燃比に対してリッチである
かリーンであるかのオンオフ的な検出だけでな（、空燃
比を特定して検出できるのである。

ここにおいて、コントロールユニット１２に内蔵された
マイクロコンピュータのＣＰＵは、第３図及び第４図に
フローチャートとして示すＲＯＭ上のプログラム（燃料
噴射量設定ルーチン、フィードバック補正係数設定ルー
チン）に従って演算処理を行い、燃料噴射を制御する。

尚、基本燃料噴射量設定手段、フィードバック　　　　
゛補正係数設定手段、偏差演算手段、微分値演算手段、
微小単位設定手段、燃料噴射量演算手段としての機能は
、前記プログラムにより達成される。

第３図のフローチャートに示すルーチンは燃料噴射量設
定ルーチンであって、所定微小時間（例えば１０ｍ５）
毎に実行される。

ステップ（図中ではｒ３Ｊとしてあり、以下同様とする
）１では、各センサによって出力される吸入空気流量Ｑ
や機関回転速度Ｎなどの機関運転状態を示す信号を入力
する。

ステップ２では、ステップ１で人力した吸入空気流量Ｑ
と機関回転速度Ｎとに基づいて基本燃料噴射量Ｔｐ（←
ＫＸＱ／Ｎ；には定数）を演算する。

ステップ３では、水温センサ１５によって検出される冷
却水温度Ｔｗに応じた水温補正分などを含む各種補正係
数Ｃ０ＥＦを設定する。

ステップ４では、バッテリ電圧に基づいて電圧補正分子
ｓを設定する。これは、バッテリ電圧の変動による燃料
噴射弁６の噴射量（有効開弁時間）変化を補正するため
のものである。

ステップ５では、後述する第４図のフローチャートに示
すフィードバック補正係数設定ルーチンで設定されるフ
ィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを読込む。

ステップ６では、ステップ２で演算した基本燃料噴射量
Ｔｐを、各種補正係数Ｃ０ＥＦ、電圧補正分子ｓ、フィ
ードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡによって補正して最終
的な燃料噴射量Ｔｉ（←’ｒｐｘｃＯＥ　Ｆ　ｘＬＡＭ
ＢＤＡ＋　Ｔ　ｓ　）を演算する。

ステップ７では、演算された燃料噴射量Ｔｉを出力用レ
ジスタにセットする。これにより、予め定められた機関
回転同期の燃料噴射タイミングになると、燃料噴射量Ｔ
ｉ相当のパルス巾をもつ駆。

動パルス信号が燃料噴射弁６に与えられて、燃料噴射が
行われる。

第４図のフローチャートに示すフィードバック補正係数
設定ルーチンは、機関回転に同期して実行されるもので
ある。

ステップ１１では、所定の空燃比フィードバック制御条
件が成立しているか否かを判定する。ここで、所定の空
燃比フィードバック制御条件とは、水温Ｔｗが所定値以
上であり、また、酸素センサ１６が活性かつ正常でその
出力電圧■。２が正常範囲内となっていることを条件と
する。そして、かかる条件が満たされていないときには
、空燃比フィードバック制御を停止すべく、そのまま本
ルーチンを終了し、空燃比フィードバック補正係数ＬＡ
ＭＢＤＡを基準値である１、０にクランプするか現状値
を維持させる。

空燃比フィードバック制御条件が成立するときには、ス
テップ１２へ進んで酸素センサ１６の出力電圧Ｖｏｗ　
（アナログデータ）をＡ／Ｄ変換し、次のステップ１３
ではこのＡ／Ｄ変換した出力電圧■。２（デジタルデー
タ）に基づいてマツプを参照し、酸素センサ１６の出力
電圧Ｖ。２を本実施例では１０ビツトデータである空燃
比Ａ／Ｆに変換する。

次のステップ１４では、ステップ１３で求めた空燃比Ａ
／Ｆを表す１０ビツトデータを、上位５ビツトと下位５
ビツトとに分離して、ＲＡＭに記憶させる。

そして、ステップ１５では、今回ステップ１４で分離し
た空燃比Ａ／Ｆデータの上位５ビツトから、前回分離し
たＡ／Ｆ上位５ビットを減算して、空燃比Ａ／Ｆの微分
値ΔＡ／Ｆ　（Ａ／Ｆの変化速度であり、上位５ビツト
データの減算値であることから大きな単位で変化速度を
捉えるものである）を演算する。

また、ステップ１６では、今回ステップ１４で分離した
空燃比Ａ／Ｆデータの上位５ビツトから、目標空燃比で
ある理論空燃比相当の１０ビツトデータの上位５ビツト
を減算して、実際の空燃比の理論空燃比に対する偏差（
以下Ａ／Ｆズレとする）を大きな単位で捉える。

次のステップ１７では、ステップ１５．１６で求めたΔ
Ａ／ＦとＡ／Ｆズレとを、第５図及び第６図のマツプを
参照してそれぞれ段階値ΔＥ、Ｅ（ファジイ数）に変換
する。

即ち、ΔＡ／Ｆについては、第５図に示すように、正の
最大値ＰＢ、正の中間値ＰＭ、正の最小値ＰＳ、ゼロ、
負の最小値ＮＳ、負の中間値ＮＭ。

負の最大値ＮＢの７段階の段階値ΔＥに変換し、Ａ／Ｆ
ズレについても、第６図に示すように同様の７段階の段
階値Ｅに変換する。

そして、ステップ１８では、ステップ１５で求めたΔＡ
／Ｆを変換して得た段階値ΔＥがゼロであるか否かを判
定する。

ここで、Ａ／Ｆデータの上位５ビツトデータを用いて求
めたΔＡ／Ｆが略ゼロの状態であって段階値ΔＥがゼロ
であると判定されたときには、ステップ１９へ進んでス
テップ１６で求めたＡ／Ｆズレを変換して得た段階値Ｅ
がゼロであるか否かを判定し、段階値ΔＥ及びＥが共に
ゼロであるときにのみステップ２１へ進み、それ以外は
ステップ２０へ進む。

段階値ΔＥ及びＥの少なくともひとつがゼロでなく、フ
ィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡ　（空燃比Ａ／Ｆ）
が充分に収束していない状態では、より大きな単位でフ
ィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを設定変化させ、速
やかに空燃比を収束させる必要があるので、ステップ２
０へ進む。

ステップ２０では、Ａ／Ｆデータ（１０ビツトデータ）
の下位５ビツトデータを用いてより細かく空燃比フィー
ドバック制御を行うべき状態であることを、その値が１
であることによって示す微小化フラグをゼロに設定する
ことにより、大きな単位でフィードバック補正係数ＬＡ
ＮＢＤ＾を設定変化させる必要がある運転状態であるこ
とを示すようにする。

次のステップ２５では、前記段階値ΔＥ、　Ｅの各段階
に対してフィードバック補正係数ＬＡＮＢＤＡ　（２ｂ
ｙｔｅデータ）の上位若しくは下位の１ｂｙｔｅデータ
であるαを定めた第７図のマツプを参照して前記αを設
定する。

ステップ２６では、前記微小化フラグが１であるかゼロ
であるかを判別し、ステップ２０で微小化フラグがゼロ
に設定されてステップ２５へ進んだときには、ここで微
小化フラグがゼロであると判定されることにより、ステ
ップ２７へ進む。

ステップ２７では、フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤ
Ａの下位ｂｙ　ｔｅデータをゼロに設定し、次のステッ
プ２８ではフィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡの上位
ｂｙｔｅデータをステップ２５で求めたαに設定し、次
のステップ３１で２　ｂｙｔｅデータであるフィードバ
ック補正係数ＬＡＮ０ＤＡをステップ２７．２８の設定
結果に基づいて設定する。

即ち、前記段階値ΔＥ、　Ｅの少なくとも一方がゼロで
なく、フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡ　（空燃比
）が収束していないときには、空燃比Ａ／Ｆデータ（１
０ビツトデータ）の上位５ビツトを用いて空燃比Ａ／Ｆ
の変化速度ΔＡ／Ｆと理論空燃比に対する偏差Ａ／Ｆズ
レを大きな単位で検出し、このΔＡ／ＦとＡ／Ｆズレと
をそれぞれ変換して得た段階値ΔＥ、Ｈに基づいて設定
される１　ｂｙｔｅデータαをフィードバック補正係数
ＬＡＭＢＤＡ　（２ｂＶｔｅデータ）の上位１ｂｙｔｅ
データとして下位の１ｂｙｔｅをゼロとすることにより
、大きな単位で検出した実際の空燃比に基づいて、大き
な単位でフィードバック補正係数ＬＡＭＢＤ＾を変化さ
せる（フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡの上位ｂｙ
ｔｅのみ変化させる）ものである。

尚、上記のようなフィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡ
の設定制御は、ファジィ推論（制御）を応用したもので
ある。ファジィ推論とは、簡単に述べれば、例えば入力
量（検出値）に対して操作量（制御量）を正又は負にせ
よという命題の確かさ（ファジィｆｆ１）を考慮し、こ
のファジィ量を重み付けして操作量を設定するようにし
たものである。

一方、ステップ１８及びステップ１９で、段階値ΔＥ、
Ｅが共にゼロであると判定されてステップ２１へ進むと
、今回ステップ１４で分離した空燃比Ａ／Ｆデータの下
位５ビツトから、前回分離したＡ／Ｆ下位５ビットを減
算して、空燃比Ａ／Ｆの微分値ΔＡ／Ｆ　（Ａ／Ｆの変
化速度）を演算する。尚、ここで求められるΔＡ／Ｆは
、下位５ビツトデータの減算であることからステップ１
５のときよりも小さな単位でより細かく変化速度を捉え
るものであるため、ステップ１５での演算結果と区別す
るために以下微小ΔＡ／Ｆとする。

また、ステップ２２では、今回ステップ１４で分離した
空燃比Ａ／Ｆデータの下位５ビツトから、目標空燃比で
ある理論空燃比相当の１０ビツトデータの下位５ビツト
を減算して、実際の空燃比の理論空燃比に対する偏差を
ステップ２１と同様により小さな単位で捉える。尚、こ
こで求められるＡ／Ｆズレは、ステップ２１と同様に、
ステップ１６で求められるときに比べより微小単位とな
るため、ステップ１６での演算結果と区別するために以
下微小Ａ／Ｆズレとする。

次のステップ２３では、ステップ２１．２２で求めた微
小ΔＡ／Ｆと微小Ａ／Ｆズレとを、ステップ１７と同様
に、第５図及び第６図のマツプを参照してそれぞれ段階
値微小ΔＥ、微小Ｅ（ファジイ数）に変換する。

そして、次のステップ２４では、Ａ／Ｆデータ（１０ビ
ツトデータ）の下位５ビツトデータを用いてより細かく
空燃比フィードバック制御を行うべき状態であることを
示すために、微小化フラグを１に設定する。

ステップ２５では、ステップ２０からステップ２５へと
進んだときと同様に、前記微小ΔＥ、微小Ｅの各段階値
に対してフィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡ（２ｂｙ
ｔｅデータ）の上位若しくは下位の１ｂｙｔｅデータで
あるαを定めた第７図のマツプを参照して前記αを設定
する。

次のステップ２６では、微小化フラグが１であると判定
されることにより、ステップ２９へと進んでフィードバ
ック補正係数ＬＡＭＢＤＡの下位ｂｙｔｅデータをステ
ップ２５で求めた前記αに設定し、次のステップ３０で
はフィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡの上位ｂｙｔｅ
データをゼロに設定し、次のステップ３１で２ｂｙｔｅ
データであるフィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡをス
テップ２９．３０の設定結果に基づいて設定する。

即ち、空燃比Ａ／Ｆデータ（１０ビツトデータ）の上位
５ビツトを用いて検出したΔＡ／ＦとＡ／Ｆズレとをそ
れぞれ変換して得た段階値ΔＥ、　　Ｈに基づいて設定
される１　ｂｙｔｅデータαをフィードバック補正係数
ＬＡＭＢＤＡの上位１　ｂｙｔｅデータとして大きな単
位でフィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを変化させた
結果、前記段階値ΔＥ、　Ｅが共にゼロとなってフィー
ドバック補正係数ＬＡＭＢＤＡが収束した状態を示すよ
うになると、今度は空燃比Ａ／Ｆデータ（１０ビツトデ
ータ）の下位５ビツトを用いて空燃比の状態をより細か
く検出してフィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡの１ｂ
ｙｔｅデータαを設定し、この１ｂｙｔｅデータαをフ
ィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡの下位１　ｂｙｔｅ
データとしてより小さな単位でフィードバック補正係数
ＬＡＭＢＤＡを変化させることにより、大きな単位での
制御で収束したフィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを
より細かく変化させて、実際の空燃比を理論空燃比に更
に近づけるようにしたものである。

従って、本実施例によれば、フィードバック補正係数Ｌ
ＡＮＢＤ＾が収束する前は、大きい単位でのフィードバ
ック制御によって制御の応答性を確保でき、更に、大き
な単位でのフィードバック制御によって補正係数ＬＡＭ
ＢＤＡが落ち着く（収束する）と、より細かく空燃比の
状態を検出して、より細かくフィードバック補正係数Ｌ
ＡＭＢＤＡを変化させることにより、大きな単位での制
御で理論空燃比に近づいた空燃比をより理論空燃比の近
傍に制御することができる。

このため、三元触媒１０の転換効率が最も良い理論空燃
比（第１０図参照）に近い狭い制御範囲で空燃比を制御
することができ、三元触媒１ｏの能力を最大限に活かし
て良好な排気性状を得ることができるものである。

尚、酸素センサ１６として、本出願人が特願昭６２−６
５８４４号で提案しているようなＮｏＸ還元触媒層付き
のもの（以下ＮＲ／Ｓという）を用いるようにしても良
い。

即ち、傾斜型の酸素センサにおける半触媒とした白金触
媒層を囲んで、酸化チタン或いは酸化ランタン等の担体
にロジウムやルテニウム等のＮＯＸ還元触媒を担持して
なるＮｏＸ還元触媒層を形成する。

すると、排気中のＮＯｘ濃度が高いときには、この高濃
度のＮｏ、が還元されてＯ２が生成されるため、このＮ
Ｏｘの還元によって得られた０□をも含めて酸素濃度が
検出されることにより、本来酸素濃度の低いリッチ混合
気の燃焼時にも前記還元によるＯｔが存在していて、第
１１図に示すように、ＮＲ／Ｓではその出力特性がＮ　
ＯＸ還元触媒層を備えない従来の酸素センサ（０□／Ｓ
）に対してリッチ側にシフトし、真の理論空燃比を得る
ことになる。

このようにして、酸素センサの出力特性がＮＯｘ濃度に
応じてリッチ側にシフトすると、この酸素センサの出力
電圧に基づいて空燃比フィードバック制御することによ
り、空燃比はＮＯ，ｆｉ度に応じ真の理論空燃比へ制御
されることになる。

排気系に設けられる三元触媒１０はリッチ側でＮＯｘ転
換効率が高く（第１０図参照）、Ｎｏつ濃度に応じたリ
ッチシフトにより、ＮＯｘ排出最の低減を図ることがで
きる。尚、リッチシフトによりＣＯ，ＨＣに対する転換
効率はやや低下するが、リッチシフトによるＮＯｘ低減
効果によってＥＣＲを廃止し得るから、Ｃｏ、ＨＣの排
出量も低減し得る。

然も、傾斜型の酸素センサにＮＯ９還元触媒層をもたせ
て本制御を行えば、目標空燃比への収束性・精度が向上
するから、よりＮＯＸ低減効果を発揮させることができ
る。

また、本実施例では、フィードバック補正係数ＬＡＭＢ
ＤＡの設定を２段階で行うようにしたが、設定の細かさ
を更に数段階以上に分けて、フィードバック補正係数Ｌ
ＡＭＢＤＡが収束する毎により細かな制御へと移行する
ようにしても良い。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によると、目標空燃比からの
偏差と、空燃比の微分値とに基づいてフィードバック補
正係数を設定するものにおいて、フィードバック補正係
数が収束したときに、補正係数の設定をより微小単位で
行わせるようにしたので、目標空燃比へのフィードバッ
ク制御の精度が向上し、より狭い制御範囲で目標空燃比
近傍に制御できるため、三元触媒による排気有害成分の
転換効率を最大限に発揮させることができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明の一実施例を示すシステム図、第３図は燃料噴射
量設定ルーチンを示すフローチャート、第４図はフィー
ドバック補正係数設定ルーチンを示すフローチャート、
第５図〜第７図は同上ルーチンで用いるマツプを示す図
、第８図は従来においてフィードバック補正係数が設定
される様子を示すタイムチャート、第９図は酸素センサ
の出力電圧特性図、第１０図は空燃比と三元触媒による
転換効率との関係を示すグラフ、第１１図はＮＯｘ還元
触媒層付きの酸素センサ（ＮＲ／Ｓ’）の出力電圧特性
図である。 １・・・機関　　６・・・燃料噴射弁　　１ｏ・・・三
元触媒１２・・・コントロールユニット　　１３・・・
エアフローメータ　　１４・・・クランク角センサ　　
１５・・・水温センサ　　Ｉ６・・・酸素センサ 關史願り早本渇子鴛器株公柁 第４図て０１ 第５図 ’　ＶＦ　懺ｔＩ−ＡＡ／ｌ− 第６図 Ａ汁又ル、ｆＪＪＩ−Ａ／Ｆス゛し 第９図 Ｑ　ｐＨ’工Ａ／Ｆ 第１０図 ｅ栖：ｒ＝　Ａ庄 第１Ｉ図 ｑ爆ｊ氏Ａ／Ｆ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 機関運転状態を検出する機関運転状態検出手段と、 検出された機関運転状態に基づいて基本燃料噴射量を設
   定する基本燃料噴射量設定手段と、機関排気成分を検出
   しこれにより機関に吸入される混合気の空燃比を検出す
   る空燃比検出手段と、検出された空燃比の目標空燃比か
   らの偏差を演算する偏差演算手段と、 検出された空燃比の微分値を演算する微分値演算手段と
   、 前記偏差と前記微分値とに基づいて前記基本燃料噴射量
   をフィードバック制御するためのフィードバック補正係
   数を設定するフィードバック補正係数設定手段と、 該フィードバック補正係数設定手段により設定されるフ
   ィードバック補正係数が収束したときにフィードバック
   補正係数設定手段によるフィードバック補正係数の設定
   をより微小単位で行わせる微小単位設定手段と、 前記基本燃料噴射量設定手段で設定した基本燃料噴射量
   と前記フィードバック補正係数設定手段で設定したフィ
   ードバック補正係数とに基づいて燃料噴射量を演算する
   燃料噴射量演算手段と、設定された燃料噴射量に対応す
   る駆動パルス信号によりオンオフ的に機関に燃料を噴射
   供給する燃料噴射手段と、 を含んで構成されることを特徴とする内燃機関の空燃比
   制御装置。