JPH04112939A

JPH04112939A - 内燃機関の空燃比制御装置

Info

Publication number: JPH04112939A
Application number: JP23057290A
Authority: JP
Inventors: Junichi Furuya; 純一古屋
Original assignee: Japan Electronic Control Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1990-09-03
Filing date: 1990-09-03
Publication date: 1992-04-14

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、内燃機関の空燃比を制御する装置に関し、特
に空燃比センサを排気浄化触媒の上流側及び下流側に備
え、これら２つの空燃比センサの検出値に基づいて空燃
比を高精度にフィードバック制御する装置に関する。

〈従来の技術〉従来の一般的な内燃機関の空燃比制御装置としては例え
ば特開昭６０−２４０８４０号公報に示されるようなも
のかある。

このものの概要を説明すると、機関の吸入空気流量Ｑ及
び回転数Ｎを検出してシリンダに吸入される空気量に対
応する基本燃料供給ＪＩＴ、　　（＝Ｋ・Ｑ／Ｎ　；　
Ｋは定数）を演算し、この基本燃料供給量Ｔ、を機関温
度等により補正したものを排気中酸素濃度の検出によっ
て混合気の空燃比を検出する空燃比センサ（酸素センサ
）からの信号によって設定される空燃比フィードバック
補正係数（空燃比補正量）を用いてフィードバック補正
を施し、バッテリ電圧による補正等をも行って最終的に
燃料供給量Ｔ１を設定する。

そして、このようにして設定された燃料供給量Ｔ１に相
当するパルス巾の駆動パルス信号を所定タイミングで燃
料噴射弁に出力することにより、機関に所定量の燃料を
噴射供給するようにしている。

上記空燃比センサからの信号に基つく空燃比フィードバ
ック補正は空燃比を目標空燃比（理論空燃比）付近に制
御するように行われる。これは、排気系に介装され、排
気中のＣｏ、　ＨＣ（炭化水素）を酸化すると共にＮＯ
ｘを還元して浄化する排気浄化触媒（三元触媒）の転化
効率（浄化効率）か理論空燃比燃焼時の排気状態で有効
に機能するように設定されているからである。

前記、空燃比センサの発生起電力（出力電圧）は理論空
燃比近傍で急変する特性を有しており、この出力電圧■
。と理論空燃比相当の基準電圧（スライスレベル）ＳＬ
とを比較して混合気の空燃比か理論空燃比に対してリッ
チかリーンかを判定する。そして、例えは空燃比がリー
ン（リッチ）の場合には、前記基本燃料供給量Ｔ、に乗
じるフィードバック補正係数αをリーン（リッチ）に転
じた初回に大きな比例定数Ｐを増大（減少）した後、所
定の積分定数Ｉずつ徐々に増大（減少）していき燃料供
給量Ｔ１を増量（減量）補正することて空燃比を理論空
燃比近傍に制御する。

ところで、上記のような通常の空燃比フィードバック制
御装置では１個の空燃比センサを応答性を高めるため、
できるだけ燃焼室に近い排気マニホールドの集合部分に
設けているが、この部分は排気温度か高いため空燃比セ
ンサか熱的影響や劣化により特性が変化し易く、また、
気筒毎の排気の混合が不十分であるため金気筒の平均的
な空燃比を検出しにくく空燃比の検出精度に難があり、
引いては空燃比制御精度を恕＜シていた。

この点に鑑み、排気浄化触媒の下流側にも空燃比センサ
を設け、２つの空燃比センサの検出値を用いて空燃比を
フィードバック制御するものか提案されている（特開昭
５８−４８７５６号公報参照）。

即ち、下流側の空燃比センサは燃焼室から離れているた
め応答性には難かあるが、排気浄化触媒の下流であるた
め、排気成分バランスの影響（Ｃ０、ＨＣ，ＮＯＸ、Ｃ
Ｏ２等）を受は難く、排気中の毒性成分による被毒量か
少ないため被毒による特性変化も受けにくく、しかも排
気の混合状態がよいため金気筒の平均的な空燃比を検出
できる等上流側の空燃比センサに比較して、高精度で安
定した検出性能が得られる。

そこで、２つの空燃比センサの検出値に基づいて前記同
様の演算によって夫々設定される２つの空燃比フィード
バック補正係数を組み合わせたり、或いは上流側の空燃
比センサにより設定される空燃比フィードバック補正係
数の制御定数（比例分や積分分）、上流側の空燃比セン
サの出力電圧の比較電圧や遅延時間を補正すること等に
よって上流側空燃比センサの出力特性のばらつきを下流
側の空燃比センサによって補償して高精度な空燃比フィ
ードバック制御を行うようにしている。

しかし、上記のように２個の空燃比センサによる空燃比
制御装置においては、フィードバック制御時の空燃比補
正に係わる要求レベルが、非フイードバツク制御時と大
きく離れることかあり、特に非フイードバツク制御時か
らフィードバック制御時に移行する際のフィードバック
制御開始時点では次のような問題か発生する。

即ち、上記の場合、通常下流側の空燃比センサによるフ
ィードバック制御速度は上流側の空燃比センサによるフ
ィードバック制御速度に比較して小さく設定されている
ので、下流側空燃比センサによるフィードバック制御で
制御される空燃比補正量（例えば上流側空燃比センサに
よる空燃比フィードバック補正係数の比例分の補正量）
か要求値に達するのに時間を要し、延いては目標空燃比
に達するのに時間を要して、燃費、運転性、排気エミッ
ションの悪化等を招く。

また、空燃比フィードバック制御中でも機関の運転状態
か異なる領域に遷移したときには、やはり空燃比か目標
空燃比から大きくずれることかあり、この場合にも、燃
費、運転性、排気エミッションの悪化等を招く。

そこで、下流側の空燃比センサに基づく第２の空燃比補
正量の平均的な値を逐次学習補正値として演算し運転領
域毎に記憶しておき、該学習補正値を用いて燃料供給量
を補正して設定することにより、常に安定した空燃比制
御を行えるようにしたものか提案されている（特開昭６
３−９７８５１号公報等参照）。

〈発明か解決しようとする課題〉ところで、上記のように第２の空燃比補正量を学習する
機能を有するものては、通常の学習制御の場合と同様、
空燃比センサの異常等により学習補正値か異常な値に設
定されると、正常な空燃比制御を行えないため、限界値
を設定して学習補正値か限界値を超えた運転領域を計測
し、該領域か所定数以上となった場合には、全ての運転
領域の学習補正値をクリアすることか考えられる。

しかし、この方式を採用すると、空燃比センサの交換時
に、空燃比センサ（特に上流側の第１の空燃比センサ）
の特性が交換前の空燃比センサと変わってしまうことに
より、所定数以上の運転領域の学習補正値が前記限界値
に達してクリアされてしまうことがあり、該学習補正値
のクリアによって空燃比を正常に制御てきないことかあ
った。

本発明はこのような従来の問題点に鑑みなされたもので
、空燃比センサの交換と第２の空燃比補正量の学習の異
常とを判別して、適切な制御が行えるようにした内燃機
関の空燃比制御装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉このため本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の１つ
は第１図に示すように、機関の排気通路に備えられた排気浄化触媒の上流側及び
下流側に夫々設けられ、空燃比によって変化する排気中
特定気体成分の濃度に感応して出力値が変化する第１及
び第２の空燃比センサと、前記第１の空燃比センサの出
力値に応じて第１の空燃比補正量を演算する第１の空燃
比補正量演算手段と、前記第２の空燃比センサの出力に応じて第２の空燃比補
正量を演算する第２の空燃比補正量演算手段と、前記第１の空燃比補正量と、第２の空燃比補正量と、に
基づいて最終的な空燃比補正量を演算する空燃比補正量
演算手段と、を含んで構成される内燃機関の空燃比制御装置において
、前記第２の空燃比補正量を複数に区分された運転領域毎
に補正するためのエリア別学習補正値を記憶した書き換
え可能なエリア別学習補正値記憶手段と、前記エリア別学習補正値記憶手段に記憶された対応する
運転領域のエリア別学習補正値を、第２の空燃比センサ
の出力に基づいて修正した値で書き換えるエリア別学習
補正値修正手段と、前記エリア別学習補正値か所定の上
限レベル以上となる運転領域の数を計測して記憶する過
大レベル領域数記憶手段と、前記エリア別学習補正値か所定の下限レベル以下となる
運転領域の数を計測して記憶する過小レベル領域数記憶
手段と、前記過大レベル領域数記憶手段及び過小レベル領域数記
憶手段に記憶される領域数が共に所定値以上であるとき
に、エリア別学習補正値記憶手段に記憶された全ての運
転領域のエリア別学習補正値をクリアさせる学習補正値
クリア手段と、を含んで構成した。

また、上記の第１及び第２の空燃比センサと、第１の空
燃比補正量演算手段と、第２の空燃比補正量演算手段と
、空燃比補正量演算手段と、エリア別学習補正値記憶手
段と、エリア別学習補正値修正手段と、過大レベル領域
数記憶手段と、過小レベル領域数記憶手段と、を備える
と共に、前記エリア別学習補正値記憶手段の運転領域毎
に、エリア別学習補正値の学習の進行度を計測して記憶
するエリア別学習進行度記憶手段と、前記エリア別学習
補正値修正手段によるエリア別学習補正値の学習毎の修
正率を、前記エリア別学習進行度記憶手段の運転領域毎
に記憶された学習進行度に応じて設定してなるエリア別
学習補正値修正率設定手段を備えた場合は、前記学習補
正値クリア手段に代えて、前記過大レベル領域数記憶手段と過小レベル領域数記憶
手段とのいずれか一方に記憶される領域数か所定値以上
であるときに、前記エリア別学習進行度記憶手段に記憶
された全ての運転領域のエリア別学習進行度をクリアさ
せる学習進行度クリア手段と、前記過大レベル領域数記憶手段及び過小レベル領域数記
憶手段に記憶される領域数が共に所定値以上であるとき
に、前記エリア別学習進行度記憶手段に記憶された全て
の運転領域のエリア別学習進行度をクリアさせると共に
、エリア別学習補正値記憶手段に記憶された全ての運転
領域のエリア別学習補正値をクリアさせるオールクリア
手段と、を含んで構成してもよい。

また、以上の各構成に追加して、前記第２の空燃比補正
量を全運転領域で一律に補正するための一律学習補正値
を記憶した書き換え可能な一律学習補正値記憶手段と、前記一律学習補正値記憶手段に記憶された一律学習補正
値を、前記エリア別学習補正値を平均化演算した値を加
算して修正した値で書き換える一律学習補正値修正手段
と、前記エリア別学習補正値記憶手段に記憶された全ての運
転領域のエリア別学習補正値を、前記一律学習補正値修
正手段によって加算された修正分を減算した値て、修正
して書き換える第２のエリア別学習補正値修正手段と、を含んで構成してもよい。

同じく、エリア別学習補正値が前記所定の上限レベル以
上となる時及び前記所定の下限レベル以下となる時に、
夫々エリア別学習補正値を上限レベル以下及び下限レベ
ル以上となるように制限するリミット手段を含んで構成
してもよい。

また、少なくとも、前記第１及び第２の空燃比センサと
、第１の空燃比補正量演算手段と、第２の空燃比補正量
演算手段と、空燃比補正量演算手段と、エリア別学習補
正値記憶手段と、エリア別学習補正値修正手段と、過大
レベル領域数記憶手段と、過小レベル領域数記憶手段と
、一律学習補正値記憶手段と、一律学習補正値修正手段
と、第２のエリア別学習補正値修正手段と、リミット手
段を備えたもので、前記過大レベル領域数記憶手段と過小レベル領域数記憶
手段とのいずれか一方に記憶される領域数か所定値以上
であるときに、所定期間前記リミット手段による制限を
解除し、又はエリア別学習補正値を制限する限界値を上
限値は前記所定の上限レベルより大きく、下限値は前記
所定の下限レベルより小さい値に変更するリミット緩和
手段と、を含んで構成してもよい。

このものに、前記学習補正値クリア手段、又は、学習進
行度クリア手段及びオールクリア手段の一方を含んで構
成してもよい。

〈作用〉第１の空燃比補正量設定手段は、第１の空燃比センサか
らの検出値に基づいて、第１の空燃比補正量を設定する
。

一方、エリア別学習補正値修正手段により、エリア別学
習補正値記憶手段に記憶された対応する運転領域のエリ
ア別学習補正値が、第２の空燃比センサの出力に基づい
て修正して書き換えられる。

そして、第２の空燃比補正量演算手段により、第２の空
燃比センサからの出力に基づき、かつ、エリア別学習補
正値により補正されて第２の空燃比補正量か演算され、
前記第１の空燃比補正量と第２の空燃比補正量とに基づ
いて空燃比補正量演算手段により最終的な空燃比補正量
が演算される。

また、過大レベル領域数記憶手段により、前記エリア別
学習補正値が所定の上限レベル以上となる運転領域の数
か計測して記憶され、また、過小レベル領域数記憶手段
により、前記エリア別学習補正値か所定の下限レベル以
下となる運転領域の数が計測して記憶される。

そして、学習補正値クリア手段により、前記過大レベル
領域数記憶手段及び過小レベル領域数記憶手段に記憶さ
れる領域数か共に所定値以上であるときに、学習か異常
であるとして、エリア別学習補正値記憶手段に記憶され
た全ての運転領域のエリア別学習補正値をクリアさせる
。

一方、空燃比センサの交換時には、その特性の変化によ
り、エリア別学習補正値は運転領域に関係なく、リッチ
又はリーンのいずれかの方向に変化するので、過大レベ
ル領域数記憶手段又は過小レベル領域数記憶手段の双方
共に領域数か所定値以上となるようなことかなく、学習
補正値クリア手段によるエリア別学習補正値のクリアが
回避される。

また、エリア別学習進行度記憶手段を備えたものでは、
運転領域毎に学習の進行度か計測して記憶され、該進行
度に応じてエリア別学習補正値修正率設定手段により設
定された修正率でエリア別学習補正値の学習か行われる
。

そして、学習補正値クリア手段により、前記過大レベル
領域数記憶手段と過小レベル領域数記憶手段とのいずれ
か一方に記憶される領域数か所定値以上であるときには
、前記エリア別学習進行度記憶手段に記憶された全ての
運転領域のエリア別学習進行度かクリアされる。つまり
、この場合は、前述のように、空燃比センサの交換時で
あって、該空燃比センサの特性に見合って新たに学習を
進行させる必要かあるから、学習進行度はクリアするか
、それまでのエリア別学習補正値による学習により、内
燃機関の空燃比制御のばらつきは学習されているため、
エリア別学習補正値はクリアすることなく残しておくの
である。

また、オールクリア手段により、前記過大レベル領域数
記憶手段及び過小レベル領域数記憶手段に記憶される領
域数か共に所定値以上であるときには、前記エリア別学
習進行度記憶手段に記憶された全ての運転領域のエリア
別学習進行度がクリアされると共に、エリア別学習補正
値記憶手段に記憶された全ての運転領域のエリア別学習
補正値かクリアされる。この場合は、学習に異常かある
から、学習進行度、エリア別学習補正値共にクリアする
のである。

また、一律学習補正値記憶手段を備えたものでは、一律
学習補正値修正手段によって前記エリア別学習補正値を
平均化演算した値を加算して修正学習される一律学習補
正値が記憶される一方、第２のエリア別学習補正値修正
手段により、前記一律学習補正値の修正分を減算した値
てエリア別学習補正値か修正される。

これにより、エリア別学習では学習の進行しにくい運転
領域でも、一律学習補正値によって学習か進行され、全
領域で第２の空燃比補正量による空燃比制御精度か高め
られる。

また、リミット手段を備えたものでは、エリア別学習補
正値か前記所定の上限レベル以上となる時及び前記所定
の下限レベル以下となる時に、夫々エリア別学習補正値
を上限レベル以下及び下限レベル以上となるように制限
されるので、過渡的に異常な学習によって空燃比か異常
となることを回避できる。

そして、該リミット手段と共に、リミット緩和手段を備
えたものでは、該リミット緩和手段により、前記過大レ
ベル領域数記憶手段と過小レベル領域数記憶手段とのい
ずれか一方に記憶される領域数か所定値以上であるとき
に、所定期間前記リミット手段による制限か解除され、
又はエリア別学習補正値を制限する限界値か上限値は前
記所定の上限レベルより大きく、下限値は前記所定の下
限レベルより小さい値に変更される。

つまり、空燃比センサが交換された場合は、特性の変化
によってエリア別学習補正値か過大レベル又は過小レベ
ルに達することかあるから、その場合は更に学習の進行
を許容する。ある程度期間を経過すると、一律学習補正
値による学習で、空燃比の特性変化によるエリア別学習
補正値の学習分か一律学習補正値に移動して、エリア別
学習補正値は通常のレベル範囲内に戻るため、リミット
手段による所定レベルでのエリア別学習補正値の制限を
復帰させる。

このものでは、前記学習補正値クリア手段、又は、学習
進行度クリア手段及びオールクリア手段を備える必要は
ないか、一方を含むことて、前述した各手段の機能か得
られる。

〈実施例〉以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

一実施例の構成を示す第２図において、機関１１の吸気
通路１２には吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメー
タ１３及びアクセルペダルと連動して吸入空気流量Ｑを
制御する絞り弁１４か設けられ、下流のマニホールド部
分には気筒毎に燃料供給手段としての電磁式の燃料噴射
弁１５か設けられる。

燃料噴射弁１５は、マイクロコンピュータを内蔵したコ
ントロールユニッＩ・１６からの噴射パルス信号によっ
て開弁駆動し、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制御された燃料
を噴射供給する。更に、機関１１の冷却ジャケット内の
冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ１７か設けられる
。一方、排気通路１８にはマニホールド集合部に排気中
酸素濃度を検出することによって吸入混合気の空燃比を
検出する第１の空燃比センサ１９か設けられ、その下流
側の排気管に排気中のＣＯ，ＨＣの酸化とＮＯｘの還元
を行って浄化する排気浄化触媒としての三元触媒２０か
設けられ、更に該三元触媒２０の下流側に第１の空燃比
センサと同一の機能を持つ第２の空燃比センサ２１か設
けられる。

また、第２図で図示しないディストリビュータには、ク
ランク角センサ２２か内蔵されており、該クランク角セ
ンサ２２から機関回転と同期して出力されるクランク単
位角信号を一部時間カウントして、又は、クランク基準
角信号の周期を計測して機関回転数Ｎを検出する。

次に、コントロールユニット１６による空燃比制御ルー
チンを第３図及び第４図のフローチャートに従って説明
する。第３図は燃料噴射量設定ルーチンを示し、このル
ーチンは所定周期（例えは１０ｍ５）毎に行われる。

ステップ（図ではＳと記す）１では、エアフローメータ
１３によって検出された吸入空気流量Ｑとクランク角セ
ンサ２２からの信号に基ついて算出した機関回転数Ｎと
に基づき、単位回転当たりの吸入空気量に相当する基本
燃料噴射量Ｔ、を次式によって演算する。

Ｔ、＝ＫＸＱ／Ｎ　　　（Ｋは定数）ステップ２ては、水温センサ１７によって検出された冷
却水温度Ｔｗ等に基ついて各種補正係数Ｃ０ＦＦを設定
する。

ステップ３では、後述するフィードバック補正係数設定
ルーチンにより設定されたフィードバック補正係数αを
読み込む。

ステップ４ては、バッテリ電圧値に基ついて電圧補正分
子８を設定する。これは、バッテリ電圧変動による燃料
噴射弁１５の噴射流量変化を補正するためのものである
。

ステップ５ては、最終的な燃料噴射量（燃料供給量）Ｔ
１を次式に従って演算する。

ＴＩ　＝’ｒｐ　ＸＣ０ＥＦＸα十Ｔｓステツプ６ては
、演算された燃料噴射弁Ｔ１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、演算した燃料噴射量Ｔ１のパルス巾
をもつ駆動パルス信号か燃料噴射弁１５に与えられて燃
料噴射か行われる。

次に、空燃比フィードバック補正係数設定ルーチンを第
４図に従って説明する。このルーチンは機関回転に同期
して実行される。

ステップ１１では、空燃比のフィードバック制御を行う
運転条件（後述する一律学習補正値ＰＩ（０３Ｍ及びエ
リア別学習補正値Ｐ　ＨＯ３Ｓｘの学習を行う運転条件
と一致、但し、学習を定常条件を加味して行うようにし
て精度向上を図ってもよい）であるか否かを判定する。

前記運転条件を満たしていないときには、このルーチン
を終了する。この場合、−フィードバック補正係数αは
前回のフィードバック制御終了時の値若しくは一定の基
準値にクランプされ、フィードバック制御は停止される
。

ステップ１２では、第１の空燃比センサ１９からの信号
電圧Ｖ（，２及び第２の空燃比センサ２１からの信号電
圧Ｖ　＋　ｏ２を入力する。

ステップ１３ては、ステップ１１で入力した第１の空燃
比センサ１９の信号電圧Ｖ。２と目標空燃比（理論空燃
比）相当の基準値ＳＬとを比較し、空燃比がリーンから
リッチ又はリッチからリーンへの反転時か否かを判定す
る。

反転時と判定されたときはステップ１４へ進み、第２の
空燃比補正量である空燃比フィードバック補正係数αの
比例分捕正量ＰＨ０３を学習補正するための一律学習補
正値Ｐ　８０３Ｍを記憶させた一律学習補正値マツブ（
コントロールユニット１６内蔵のマイクロコンピュータ
のＲＡＭに記憶）から検索すると共に、該一律学習補正
値の学習進行度を第２の空燃比センサ２１の出力反転毎
にカウントするカウンタの値Ｐ　ＨＯＳＭＣを読み込み
、かつ、機関回転速度Ｎと基本燃料噴射量Ｔ、とに基づ
いて同しく比例分捕正量ＰＨ０３のエリア別学習補正値
を記憶させたエリア別学習補正値マツプ（同じ＜ＲＡＭ
に記憶）から対応する運転領域Ｘに記憶されたエリア別
学習補正値Ｐ　ＨＯ３Ｓ、を検索すると共に、エリア別
学習補正値の学習進行度を第２の空燃比センサ２１の出
力反転毎にカウントして記憶するエリア別学習進行度マ
・・・ゴから対応する運転領域Ｘの学習進行度Ｐ　ＨＯ
３ＳＣＸを読み込む。

尚、第５図に示すように前記一律学習補正値マツブには
、学習を行う全運転領域で１個の一律学習補正値Ｐ　８
０３Ｍか記憶され、エリア別学習補正値マツプには、機
関回転速度Ｎと基本燃料噴射量Ｔ。

とによって夫々３分され計９個に区分された各運転領域
に夫々エリア別学習補正値か記憶され、エリア別学習進
行度マツプには、エリア別学習補正値マツプと同一に区
分された各運転領域にエリア別学習補正値の学習進行度
ＰＨ０３ＳＣ、か記憶される。

ここで、これら一律学習補正値ＰＨ０３Ｍ及びエリア別
学習補正値Ｐ　ＨＯ３Ｓ、を記憶したＲＡＭか一律学習
補正値記憶手段及びエリア別学習補正値記憶手段を構成
する。

ステップ１５ては、第２の空燃比センサ２１からの信号
電圧Ｖ′。２と目標空燃比（理論空燃比）相当の基準値
ＳＬとを比較し、空燃比がリーンからリッチ又はリッチ
からリーンへの反転時か否かを判定する。

反転時と判定された時にはステップ１６へ進み、ステッ
プ１４て検索した一律学習進行度Ｐ　ＨＯＳＭＣをカウ
ントアツプして、一律学習進行度Ｐ　ＨＯＳＭＣを修正
して書き換える。即ち、このステップ１６の機能と該一
律学習進行度ＰＨＯ３ＭＣを記憶したＲＡＭとで一律学
習進行度記憶手段か構成される。

ステップ１７では、ステップ１６で更新された一律学習
進行度Ｐ　ＨＯＳＭＣに応じて、ＲＯＭに記憶された一
律学習補正値修正率マツブから一律学習補正値の修正率
ＭＤＰＨＯ３を検索して設定する。即ち、このステップ
１７の機能と、一律学習補正値の修正率ＭＤＰＨＯ３を
記憶したＲＯＭとて一律学習補正値修正率設定手段か構
成される。

ステップ１８では、ステップ１４て検索されたエリア別
学習補正値Ｐ　ＨＯ３Ｓ、を今回の値ＰＨ０３Ｐ、とじ
てセットする。

ステップ１９では、一律学習補正値Ｐ　８０３Ｍの修正
量ＤＰＨＯ３Ｐを次式により演算する。

ＤＰＨＯ３Ｐ＝ＭＤＰＨＯ３（ＰＨＯ３Ｐ、　＋ＰＨ０
３ＰＪ　／　２ここで、ＰＨ０３Ｐ−、は前回第２の空
燃比センサ２１の出力ｖ’　ｏ２か反転した時のエリア
別学習補正値Ｐ　ＨＯ３ＳＸてあり、Ｍは正の定数（〈
１）である。

つまり、該修正量ＤＰＨＯ３Ｐは反転時短にエリア別学
習補正値Ｐ　ＨＯ３Ｓｘを平均化演算した値の所定割合
分の値として設定される。

ステップ２０ては、ステップ１４で検索した一律学習補
正値Ｐ　８０３Ｍに前記ステップ１７て演算した修正量
ＤＰＨＯ３Ｐを加算した値で一律学習補正値Ｐ　ＨＯ３
も（を修正し、該修正値てＲＡＭに記憶される一律学習
補正値Ｐ　８０３Ｍを更新する。即ち、このステップ２
０の機能が一律学習補正値修正手段を構成する。

次いて、ステップ２１では、エリア別学習補正値マツプ
の全運転領域のエリア別学習補正値Ｐ　ＨＯ３Ｓｘを、
前記修正率ＤＰＨＯ３Ｐを減算した値で修正して書き換
える。即ち、このステップ２１の部分か第２のエリア別
学習補正値修正手段に相当する。

ステップ２２では、前記ステップ２１で演算されたエリ
ア別学習補正値Ｐ　ＨＯ３Ｓｘを次回のステップ１９て
の演算のためＰＨ０３Ｐ−、としてセットする。

ステップ２３では、当該運転領域のエリア別学習の進行
度Ｐ　ＨＯ３ＳＣｘをカウントアツプし、この値でエリ
ア別学習マツプの対応する運転領域の進行度Ｐ　ＨＯ３
ＳＣｘを書き換える。

ステップ１５て非反転時と判定された時は、ステップ１
６〜ステツプ２３をジャンプしてステップ２４へ進む。

ステップ２４では、ステップ２３て更新されたエリア別
学習の進行度Ｐ　ＨＯ３ＳＣＸに応じて、ＲＯＭに記憶
されたエリア別学習進行度マツプからエリア別学習補正
値修正率ＤＰＨＯ３を検索して設定する。即ち、このス
テップ２４の機能と、エリア別学習補正値の修正率ＤＰ
ＩＯ３を記憶したＲＯＭとてエリア別学習補正値修正率
設定手段か構成される。

ステップ２５ては、第２の空燃比センサ２１の出力Ｖ’
ｏ２を基準値ＳＬと比較して空燃比のリッチリーンを判
別する。

そして、空燃比かリッチ（Ｖ’　０２＞ＳＬ）と判定さ
れたときにはステップ２６へ進み、ステップ１４て検索
されたエリア別学習補正値Ｐ　ＨＯ３Ｓ、から所定値Ｄ
ＰＨＯ３Ｒを差し引いた値でエリア別学習補正値ＰＨ０
３Ｓ、を修正する。

次いて、ステップ２７ては、修正されたエリア別学習補
正値Ｐ　ＨＯ３Ｓ、か、設定された下限レベルＰＨ０３
Ｓ。。以下であるか否かを判定し、以下である場合はス
テップ２８てＰＨ０３Ｓ、　＝ＰＨＯ３Ｓ、、、とし、
ステップ２９で下限レベル以下となった領域数を計測す
るカウンタＮＬＯＬＭＴをインクリメントした上でステ
ップ３４へ進み、そうでない場合はステップ２８゜２９
をジャンプしてステップ３４へ進む。

また、空燃比かリーン（Ｖ’　。２＜ＳＬ）と判定され
たときにはステップ３０へ進み、検索されたエリア別学
習補正値Ｐ　ＨＯ３Ｓ、に所定値ＤＰＨＯ３Ｌを加算し
た値でエリア別学習補正値Ｐ　ＨＯ３Ｓ、を修正する。

次いで、ステップ３１ては、修正されたエリア別学習補
正値Ｐ　ＨＯ３Ｓ、か、設定された上限レベルＰ）１０
ｓｓ□、以上であるか否かを判定し、以上である場合は
ステップ３２て、ＰＨ０３ＳＸ　＝Ｐ）ＩＯ３Ｓ、、、
とじ、ステップ３３て下限レベル以下となった領域数を
計測するカウンタＮＵＰＬＭＴをインクリメントした上
でステップ３４へ進み、そうでない場合はステップ３２
゜３３をジャンプしてステップ３４へ進む。

ステップ３４では、上記のようにして修正されたエリア
別学習補正値Ｐ　ＨＯ３Ｓ、でエリア別学習補正値マツ
プの対応する運転領域に記憶されたエリア別学習補正値
Ｐ　ＨＯ３ＳＸを書き換え更新する。

即ち、前記ステップ２６．３０とこのステップ３４の機
能とてエリア別学習補正値修正手段か構成され、ステッ
プ２７２８及びステップ３１．３２の機能でリミット手
段が構成され、ステップ２９とＲＡＭとて過小レベル領
域数記憶手段か構成され、ステップ３３とＲＡＭとで過
大レベル領域数記憶手段か構成される。

ステップ３５では、以上のようにして更新演算された一
律学習補正値Ｐ　８０３Ｍとエリア別学習補正値Ｐ　Ｈ
Ｏ３Ｓｘとを加算して第２の空燃比補正量としての比例
分捕正量Ｐ　ＨＯ３を演算する。即ち、ステップ２５と
、このステップ３５との機能で第２の空燃比補正量演算
手段か構成される。

次にステップ３６へ進み、第１の空燃比センサ１９によ
るリッチ、リーン判定を行い、リーン→リッチの反転時
にはステップ３７へ進んで、空燃比フィードバック補正
係数α設定用のリッチ反転時に与える減少方向の比例分
ＰＲを基準値ＰＲｏから前記第２の空燃比補正量Ｐ　Ｈ
Ｏ３を減少した値で更新する。次いで、ステップ３８て
空燃比フィードバック補正係数αを現在値から前記比例
分ＰＩＩを減した値で更新する。

又、リッチ→リーンの反転時にはステップ３９へ進み、
空燃比フィードバック補正係数α設定用のリーン反転時
に与える増加方向の比例分ＰＬを基準値ＰＬｏに第２の
空燃比補正量Ｐ　ＨＯ３を加算した値で更新する。次い
て、ステップ４０て空燃比フィードバック補正係数αを
現在値に前記比例分Ｐ。

を加算した値で更新する。

また、ステップ１３て第１の空燃比センサ１９の出力が
反転時てないと判定された時には、ステップ４１へ進ん
でリッチ、リーン判定を行い、リッチ時はステップ４２
へ進んて空燃比フィードバック補正係数αを現在値から
積分分■、を減少した値で更新し、リーン時はステップ
４３へ進んで積分分Ｉ。

を加算した値で更新する。

ここで、ステップ３６〜ステツプ４３の部分てステップ
３７．ステップ３９による補正を除いて空燃比フィード
バック補正係数αを設定する機能が第１の空燃比センサ
１９による第１の空燃比補正量演算手段に相当し、ステ
ップ３７．ステップ３９を含めてステップ３６〜ステツ
プ４３の部分が空燃比補正量演算手段に相当する。

かかる構成とすれば、エリア別学習補正値及び一律学習
補正値の学習による修正を、学習進行度に応じた修正率
を用いて実行するため、学習進行度か低い段階では、修
正率を大きくして学習の進行を促進し、学習か十分進行
してからは、修正率を小さくして学習精度を高めること
かでき、学習の進行促進と精度向上を両立させることか
できる。

尚、一律学習補正値を設定することなく、エリア別学習
補正値のみて学習を行うもので、エリア別学習補正値の
学習を進行度に応じた修正率で実行するたけても、十分
高い効果か得られ、また、一律学習補正値の学習のみを
進行度に応じた修正率で実行しても十分高い効果を得ら
れる。

第６図及び第７図は、夫々一律学習補正値ＰＨ０３Ｍ及
びエリア別学習補正値Ｐ　ＨＯ３Ｓ、か更新されていく
様子を示したものである。

次に、前記学習進行度及び学習補正値を条件別にクリア
するルーチンを第８図に示したフローチャートに従って
説明する。このルーチンは、機関の運転開始と共に実行
される。

ステップ５１ては、前記過大レベル以上の領域数計測用
カウンタＮＵＰＬＭＴ及び過小レベル以下の領域数計測
用カウンタＮＬＯＬＭＴの値を読み込む。

ステップ５２ては、ＮＵＰＬＭＴの値と所定値ＮＧＬＭ
Ｔとを比較し、ＮＵＰＬＭＴ　＜　ＮＧＬＭＴの場合は
ステップ５３へ進んで、今度はＮＬＯＬＭＴの値と所定
値ＮＧＬＭＴとを比較し、ＮＬＯＬＭＴ≦ＮＧＬＭＴの
場合は、このルーチンを終了するが、ＮＬＯＬＭＴ　＞
　ＮＧＬＭＴの場合はステップ５５へ進む。

また、ステップ５２でＮＵＰＬＭＴ≧ＮＧＬＮ（Ｔの場
合はステップ５４へ進んてＮＬＯＬＭＴの値と所定値Ｎ
ＧＬＭＴとを比較し、ＮＬＯＬＭＴ　＜　ＮＧＬＭＴの
場合は、ステップ５５へ進む。

つまり、ＮＵＰＬＭＴとＮＬＯＬＭＴＫいずれか一方の
みか所定値ＮＧＬＭＴＬ以上の場合にステップ５５へ進
む。ステップ５５では、全ての運転領域のエリア別学習
補正値の学習進行度ＰＨ０３ＳＣ、と一律学習補正値の
学習進行度Ｐ　ＨＯ３ＭＣとをクリアする。即ち、この
ステップ５５の機能か学習進行度クリア手段を構成する
。

次いて、ステップ５６へ進み、リミット解除フラグＦＬ
ＭＴを１にセットした後、ステップ５７で、前記第４図
のステップ２７．２８及びステップ３１．３２における
過小レベルＰ　ＨＯ３Ｓ、　、ゎ及び過大レベルＰＨ０
３Ｓｆ、ｘによる制限を解除する。

一方、ステップ５４て、ＮＬＯＬＭＴ≧ＮＧＬＭＴの場
合はステップ５８へ進み、前記全運転領域の学習進行度
ＰＨ０３ＳＣ、とＰ　ＨＯ３ＭＣをクリアすると共に、
全運転領域のエリア別学習補正値Ｐ　ＨＯ３Ｓ、をクリ
アする。即ち、このステップ５８の機能かオールクリア
手段を構成する。

第９図は、前記第８図のステップ５８て実行した制限解
除を復帰させるルーチンである。

図において、ステップ６１ては、リミット解除フラグＦ
ＬＭＴＷか１であるか否かを判定し、０の場合は、この
ルーチンを終了するが、１の場合はステップ６２へ進み
、前記エリア別学習補正値の全ての運転領域の学習進行
度ＰＨ０３ＳＣｘの総和ΣＰＨ０３ＳＣ。

を演算する。

ステップ６３ては、前記総和ΣＰＨ０３ＳＣ、を所定値
ＣＬＬＭＴと比較し、ΣＰＨ０３ＳＣ、＜ＣＬＬＭＴの
場合はこのルーチンを終了するが、ΣＰＨ０３ＳＣ、≧
ＣＬＬＭＴの場合はステップ６４へ進んでリミット解除
フラグＦＬＭＴを０とした後、ステップ６５で前記過小
レベルＰ　ＨＯ３Ｓ、、、ゎ及び過大レベルＰＨ０３Ｓ
−、□による制限を復帰する。

即ち、第８図のステップ５６．５７の機能と、このステ
ップ６５の機能かりミツト緩和手段を構成する。

尚、リミットを解除する代わりに、過小レベルＰＨ０３
Ｓ、、。をより小さい値とし、過大レベルＰ　ＨＯ３Ｓ
７、。をより大きい値としてもよい。

尚、本実施例では第１の空燃比センサ１９の検出値に基
つく空燃比フィードバック制御を基調としつつ、その空
燃比フィードバック補正係数の比例分を第２の空燃比セ
ンサの検出値に基ついて補正するものに適用した例を示
したか、これに限らず夫々の空燃比センサによって空燃
比フィードバック補正係数を設定し、双方の値を合成し
て得た空燃比フィードバック補正係数を使用したり、第
１の空燃比センサによる空燃比フィードバック制御を行
いつつ、リッチ、リーン判定の基準値ＳＬや出力遅延時
間を第２の空燃比センサの検出て補正したりするような
ものにも適用できる。

〈発明の効果〉以上説明したように本発明によれば、排気浄化触媒の上
流側及び下流側に空燃比センサを備え、これら雨空燃比
センサの検出値に基づいて空燃比フィードバック制御を
行うものにおいて、エリア別学習補正値か異常値となる
運転領域の数を、過大レベル以上のものと過小レベル以
下のものとに区別して計測し、それに応して、空燃比セ
ンサの交換と学習の異常とを区別してエリア別学習補正
値のクリアの有無を決定する構成としたため、その後の
空燃比制御精度を信頼性良く行うことかできる。

また、エリア別学習補正値の学習進行度を計測するもの
においては、前記同様空燃比センサの交換と学習の異常
とを区別して該学習進行度のみをクリアする場合と、学
習進行度及びエリア別学習補正値をクリアする場合とを
判別制御したため、その後の学習の進行も含めて、より
空燃比制御の信頼性を向上できる。

更に、一律学習補正値による学習を併用したり、過大レ
ベルと過小レベルとでエリア別学習補正値を制限するこ
とにより、学習精度をより向上でき、該制限を空燃比セ
ンサ交換と判定した時には、所定期間緩和する構成とし
たものでは、該交換時に一時的に生じる空燃比学習制御
の悪化をも抑制てきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例の構成を示す図、第３図は同上実施例の燃
料噴射量設定ルーチンを示すフローチャート、第４図は
同じく空燃比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（Ａ）、（Ｂ）、　　（Ｃ）
は夫々一律学習補正値マツブ、エリア別学習補正値マツ
プ、エリア別学習進行度マツプ、第６図及び第７図は夫
々一律学習補正値とエリア別学習補正値の更新される様
子を示す線図、第８図は同上実施例のエリア別学習補正
値の制限を解除するルーチンを示すフローチャート、第
９図は同じく該制限を復帰するルーチンを示すフローチ
ャートである。１１・・・内燃機関　　１２・・・吸気通路耐昇　　１
６・・・コントロールユニットの空燃比センサ　　２０
・・・三元触媒空燃比センサ１５・・・燃料噴１９・・・第１２１・・・第２の特許出願人　　　日本電子機器株式会社代理人　弁理士
　笹　島　　富二雄第２図第３図第５図（Δ）第図（Ｂ）扱ＰＡ回吠汰りＮ第８図第５図（Ｃ）代閾回勲建蔑Ｎ第図第ア図第９図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）機関の排気通路に備えられた排気浄化触媒の上流
側及び下流側に夫々設けられ、空燃比によって変化する
排気中特定気体成分の濃度に感応して出力値が変化する
第１及び第２の空燃比センサと、前記第１の空燃比センサの出力値に応じて第１の空燃比
補正量を演算する第１の空燃比補正量演算手段と、前記第２の空燃比センサの出力に応じて第２の空燃比補
正量を演算する第２の空燃比補正量演算手段と、前記第１の空燃比補正量と、第２の空燃比補正量と、に
基づいて最終的な空燃比補正量を演算する空燃比補正量
演算手段と、を含んで構成される内燃機関の空燃比制御装置において
、前記第２の空燃比補正量を複数に区分された運転領域毎
に補正するためのエリア別学習補正値を記憶した書き換
え可能なエリア別学習補正値記憶手段と、前記エリア別学習補正値記憶手段に記憶された対応する
運転領域のエリア別学習補正値を、第２の空燃比センサ
の出力に基づいて修正した値で書き換えるエリア別学習
補正値修正手段と、前記エリア別学習補正値が所定の上限レベル以上となる
運転領域の数を計測して記憶する過大レベル領域数記憶
手段と、前記エリア別学習補正値が所定の下限レベル以下となる
運転領域の数を計測して記憶する過小レベル領域数記憶
手段と、前記過大レベル領域数記憶手段及び過小レベル領域数記
憶手段に記憶される領域数が共に所定値以上であるとき
に、エリア別学習補正値記憶手段に記憶された全ての運
転領域のエリア別学習補正値をクリアさせる学習補正値
クリア手段と、を含んで構成されたことを特徴とする内
燃機関の空燃比制御装置。
（２）請求項１に記載の第１及び第２の空燃比センサと
、第１の空燃比補正量演算手段と、第２の空燃比補正量
演算手段と、空燃比補正量演算手段と、エリア別学習補
正値記憶手段と、エリア別学習補正値修正手段と、過大
レベル領域数記憶手段と、過小レベル領域数記憶手段と
、を備えると共に、前記エリア別学習補正値記憶手段の運転領域毎に、エリ
ア別学習補正値の学習の進行度を計測して記憶するエリ
ア別学習進行度記憶手段と、前記エリア別学習補正値修
正手段によるエリア別学習補正値の学習毎の修正率を、
前記エリア別学習進行度記憶手段の運転領域毎に記憶さ
れた学習進行度に応じて設定してなるエリア別学習補正
値修正率設定手段と、前記過大レベル領域数記憶手段と過小レベル領域数記憶
手段とのいずれか一方に記憶される領域数が所定値以上
であるときに、前記エリア別学習進行度記憶手段に記憶
された全ての運転領域のエリア別学習進行度をクリアさ
せる学習進行度クリア手段と、前記過大レベル領域数記憶手段及び過小レベル領域数記
憶手段に記憶される領域数が共に所定値以上であるとき
に、前記エリア別学習進行度記憶手段に記憶された全て
の運転領域のエリア別学習進行度をクリアさせると共に
、エリア別学習補正値記憶手段に記憶された全ての運転
領域のエリア別学習補正値をクリアさせるオールクリア
手段と、を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関
の空燃比制御装置。を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の空燃比制
御装置。
（３）前記第２の空燃比補正量を全運転領域で一律に補
正するための一律学習補正値を記憶した書き換え可能な
一律学習補正値記憶手段と、前記一律学習補正値記憶手段に記憶された一律学習補正
値を、前記エリア別学習補正値を平均化演算した値を加
算して修正した値で書き換える一律学習補正値修正手段
と、前記エリア別学習補正値記憶手段に記憶された全ての運
転領域のエリア別学習補正値を、前記一律学習補正値修
正手段によって加算された修正分を減算した値て、修正
して書き換える第２のエリア別学習補正値修正手段と、を含んで構成されたことを特徴とする請求項１又は２に
記載の内燃機関の空燃比制御装置。
（４）エリア別学習補正値が前記所定の上限レベル以上
となる時及び前記所定の下限レベル以下となる時に、夫
々エリア別学習補正値を上限レベル以下及び下限レベル
以上となるように制限するリミット手段を含んで構成さ
れたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
内燃機関の空燃比制御装置。
（５）請求項１に記載の第１及び第２の空燃比センサと
、第１の空燃比補正量演算手段と、第２の空燃比補正量
演算手段と、空燃比補正量演算手段と、エリア別学習補
正値記憶手段と、エリア別学習補正値修正手段と、過大
レベル領域数記憶手段と、過小レベル領域数記憶手段と
、請求項３に記載の一律学習補正値記憶手段と、一律学
習補正値修正手段と、第２のエリア別学習補正値修正手
段と、請求項４に記載のリミット手段を備えると共に、前記過大レベル領域数記憶手段と過小レベル領域数記憶
手段とのいずれか一方に記憶される領域数が所定値以上
であるときに、所定期間前記リミット手段による制限を
解除し、又はエリア別学習補正値を制限する限界値を上
限値は前記所定の上限レベルより大きく、下限値は前記
所定の下限レベルより小さい値に変更するリミット緩和
手段と、を含んで構成される内燃機関の空燃比制御装置
。
（６）請求項１に記載の学習補正値クリア手段、又は、
請求項２に記載の学習進行度クリア手段及びオールクリ
ア手段の一方を含んで構成されたことを特徴とする請求
項５に記載の内燃機関の空燃比制御装置。