JPH0436651A - 内燃機関の空燃比制御方法及びその制御装置 - 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、内燃機関の排気中に設けられた空燃比センサ
の出力をフィードバックしながら内燃機関に供給される
混合気の空気と燃料との比率である空燃比を制御する内
燃機関の空燃比制御方法及びその制御装置に係り、特に
、上記空燃比センサの劣化を検出するに好適な空燃比制
御方法及びその制御装置に係る。

〔従来の技術〕

従来、内燃機関の気筒に供給する燃料を制御するため、
吸入空気量を検出すると共に、内燃機関の排気管中に設
けた空燃比センサ（０２センサ等）によって実際の空燃
比を検出し、これをフィードバックする内燃機関の空燃
比制御方法及びその装置は広く知られており、また、実
際にも使用されている。

一方、近年においては、地球環境問題に対する論議の高
まりに伴い、自動車の燃費の向上と共に、排気ガスに対
する規制も強化されており、そのため、空燃比を正確に
制御すると共に、この制御のために使用される各種検出
装置の不具体をも適切に検出することが要求されている
。

この様な要求に対し、例えば特開昭６２−１１９４５０
号公報により、内燃機関の排気ガス中の酸素濃度を検知
して実際の空燃比を検出する０２センサの不良を判定す
る排気濃度検出器の特性判定方法が知られている。この
特性判定方法によれば、内燃機関に供給される供給空燃
比を矩形波状に変化させ、この時検出される０２センサ
の出力電圧の応答性を計測し、より具体的には、供給混
合気を濃度が低い値から高い値に変化した場合にこれを
検出する０２センサの出力の遅れ時間ＴＲＬと、供給混
合気濃度の高い値から低い値に変化した場合の検出出力
の遅れ時間ＴＬＲとを比較し、これらの比によってその
良否を判断するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記の従来技術による排気濃度検出器の
特性判断方法では、この特性判断動作時、内燃機関に供
給される混合気の空燃比を大幅に（１３，１から１６．
１へ）矩形波状に変化させることから、内燃機関により
発生されるトルク変動が大きくなる。そのため、通常の
走行時において特性判断動作が行われると運転者に不快
なショックを与え、運転性が阻害され、それ故、その動
作のタイミングは必然的に制限されることとなる。

そこで、本発明の目的は、上記の従来技術における問題
点に鑑み、走行中に実行されても運転性を阻害すること
なく、かつ、好適なタイミングで空燃比センサの良否判
断をすることが可能な内燃機関の空燃比制御方法及びそ
の制御装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、上記目的を達成するため、内燃機関の
空気及び燃料の混合気を供給し、上記内燃機関の排気系
に設けた空燃比検出手段を用いて排気ガス成分から実際
の空燃比を求め、この求めた実際の空燃比の基準値から
の差異に基づいて上記内燃機関に供給すべき混合気の空
燃比をフィードバック制御する内燃機関の空燃比制御方
法において、上記内燃機関の燃料供給中断時あるいは再
開時に対応する上記空燃比検出手段の空燃比検出出力の
変化を利用して上記空燃比検出手段の良否を判断する様
にしたものである。

また、本発明によれば、上記の目的を達成するため、内
燃機関の空気及び燃料の混合気を供給する手段と、上記
内燃機関の排気系に設けられ、排気ガス成分から実際の
空燃比を求める空燃比検出手段と、上記空燃比検出手段
によって求められた実際の空燃比の基準値からの差異に
基づき、上記燃料混合気供給手段から供給される混合気
の空燃比をフィードバック制御する手段とを備えた内燃
機関の空燃比制御装置において、上記制御手段は、さら
に、上記燃料混合気供給手段の燃料供給中断時あるいは
再開時に対応する上記空燃比検出手段の空燃比検出手段
の変化を利用して上記空燃比検出手段の良否を判断する
様に構成したものである。

〔作用〕

すなわち、上記の内燃機関の空燃比制御方法及びその制
御装置によれば、実際の空燃比を検出するための空燃比
検出手段の良否の判断を、上記内燃機関の燃料供給中断
時あるいは再開時に対応して行うことにより、内燃機関
に供給される混合気の空燃比をその時の運転状態に拘ら
ず強制的に矩形波状に変化させることによって運転者に
不快なショックを与えることなく、かつ、確実に上記空
燃比検出手段の良否を判断することが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例になる内燃機関の空燃比制御方法
及びこれを実施するための空燃比制御装置について、詳
細に説明する。

先ず、装置全体について説明すると、第２図において、
エアクリーナ１１の入口部１２より導入された空気は、
上記エアクリーナ１１のフィルタ１１′を通過した後、
吸入空気量を検出するための装置である。例えば熱線式
空気流量計１３を通り、さらにその下流に配置されたダ
クト１４．吸気空気量を制御する絞り弁（スロットルバ
ルブ）１５を通っていわゆるコレクタ１６に入る。この
コレクタ１６において、吸入された空気は、多気筒エン
ジン８の各気筒に接続された各吸気管１８に分配され、
上記エンジン８の各シリンダ内に吸入される。

一方、燃料の燃料タンク１９から燃料ポンプ２０によっ
て吸引・加圧され、その後、燃料ダンパ２１．燃料フィ
ルタ２２を通して燃料噴射弁２３の燃料入口に導かれる
。また、上記燃料フィルタ２２を通して上記噴射弁２３
へ導かれる燃料の一部は、燃圧レギュレータ２４に導か
れ、さらに上記燃料タンク１９へと戻されている。この
燃圧レギュレータ２４の働きによって上記噴射弁２３に
供給される加圧燃料の圧力が一定に調圧され、上記噴射
弁２３から上記吸気管１８内に噴射される。なお１本実
施例では１図からも明らかな様に、燃料噴射弁２３はシ
リンダの吸気ボート付近に、即ち、上記吸気管１８の壁
面に取り付けられており、多気筒エンジンの複数の気筒
にはそれぞれの燃料噴射弁を設けて各気筒毎にその供給
燃料量を制御する。すなわちＭＰＩ（マルチ・ポイント
・インジェクション）システムを構成している。

また、図中、符号２９はエンジン８の冷却水温度（Ｔｗ
）を検出するための水温センサを示している。

更に本実施例について説明すると、上記の空気流量計１
３から得られる吸入空気量を表わす電気的な出力信号Ｑ
は、以下に詳細が説明されるコントロールユニット２５
に入力されている。また、上記の絞り弁１５の回転軸に
は、その絞り弁の開度を検出するいわゆるスロットルセ
ンサ２６が取り付けられており、このスロットルセンサ
２６からの出力信号θもまた上記コントロールユニット
２５に入力されている。図中の符号２８はディストリビ
ュータを示す。

また、エンジン８には、エンジンの回転角度を検出する
クランク角センサ３０が設けられている。

このクランク角センサ３０は、例えば図にも示される様
に、エンジン８のクランク軸３１に取り付けた金属製ク
ランク円盤３２の外周上に所定の角度で形成された歯３
３．３３・・・に対向して設けられ、もって、クランク
軸３１の回転角度に比例した出力パルス信号Ｐを発生す
る。さらに、上記クランク円盤３２の側面には突起部３
４が形成されており、この突起部３４に対向して設けら
れた基準角センサ３５からは、エンジン回転の所定回転
角度で基板位置信号Ｒｅｚが発生される。これらのクラ
ンク角センサ３０及び基準角センサ３５からの出力も上
記コントロールユニット２５に入力されている。

さらに、上記の第２図では、エンジンに供給された混合
気の実際の空燃比を検出するため、いわゆる０２センサ
３６が排気管３７の内部に取り付けられている。この０
２センサ３６は、排気ガス中の酸素濃度を検出し、基準
値（空燃比＝１３．４）に対する濃薄に応じてその出力
信号を上下に変動させる。この０２センサ３６の出力信
号０２も、また、上記コントローラユニット２５へ入力
されている。そして、上記コントロールユニット２５は
、上記の種々のセンサから出力されるエンジン運転状態
を表わす信号を入力し、所定の演算処理を行ない、エン
ジン運転状態に最適な制御を行うべく各種アクチュエー
タを駆動する。例えば、第２図にも示される様に、上記
コントロールユニット２５は、その出力である制御信号
により、イグニッションコイル２７の側面に取り付けら
れ、その導通・遮断により各気筒に点火高電圧を供給制
御するためのパワートランジスタユニット２７１を、エ
ンジン８の各気筒に燃料を噴射・供給する上記燃料噴射
弁２３を、さらには上記燃料ポンプ２０の動作を制御す
る。

次に、上記コントロールユニット２５は、添付の第３図
に示される様に、マルチプロセッサユニット（ＭＰＵ）
１５１．書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＰ−ＲＯＭ
）１５２、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１５３、
そして各種センサにより検出されたエンジン運転状態を
表わす信号を入力し、各種アクチュエータを駆動する制
御信号を出力する入出力回路であるＬＳＩ回路部品、す
なわちｌ１０ＬＳ１１５４等により構成されている。具
体的には、上記ｌ１０ＬＳＩ　１５４は、空気流量計１
３、クランク角センサ３０．基準角センサ３５゜０２セ
ンサ３６．水温センサ２９、上記第２図には示されてい
ないが、バッテリ電圧センサ及びスロットルセンサ２６
からの出力信号が、必要に応じて上記ｌ１０ＬＳＩ内蔵
のＡ−Ｄ変換器を介して、あるいは外部のＡ−Ｄ変換器
を介して入力する。

その後、上記ＭＰＵ１５１．ＥＰ−ＲＯＭ１５２゜ＲＡ
Ｍ１５３により所定の演算を行い、エンジン制御用アク
チュエータである燃料噴射弁２３゜２３、・・・、イグ
ニションコイル２７のパワートランジスタユニット２７
１、そして燃料ポンプ２０等の動作を制御することは従
来の空燃比制御装置と同様である。

第１図（ａ）乃至（ｅ）には、本発明の空燃比制御方法
及びその制御装置の動作が示されている。

今、例えば運転者がアクセルペダルを開放して減速しよ
うとする場合、スロットル開度を示すスロットルセンサ
２６の出力信号θは、第１図（ｂ）にも示す様に、減速
開始時点（時刻ｔｏ）においてその値を急激に減少させ
る。これに応じ、第１図（ａ）に示すエンジン回転数Ｎ
は図示の様に低下することとなる。

この時、制御装置は、例えばスロットル開度信号θの変
化から、時刻ｔｏにおいてスロットルバルブの全開を検
知し、この時のエンジン回転数Ｎが設定値ＮＦＣよりも
大きい（Ｎ＞ＮＦＣ）場合には減速時と判定し、同時に
、燃料供給量を制御する噴射弁２３を作動する噴射パル
ス＠Ｔｔ　を、第１図（Ｑ）に示す様に、零（０）にし
て燃料供給を中止する（燃料供給中断時）。

その後、エンジン回転数Ｎが低下して設定値（ＮＲＣ）
以下（Ｎ＜ＮＲＣ）になると、上記の減速判定は解除さ
れ（時刻ｔ１）、第１図（Ｃ）に示す様に、燃料の噴射
が再び開始されることとなる（燃料供給再開時）。

そして、本発明によれば、この様な燃料供給中断時及び
燃料供給再開時を利用し、エンジンの排気ガス中の成分
（例えば、酸素濃度）から実際の空燃比を検出する空燃
比検出手段の動作の良否を判定しようとするものである
。すなわち、この様な減速時の制御においては、供給さ
れる燃料は零（０）に制御されるため、わざわざ運転性
を犠牲にすることなく、通常の運転動作中において空燃
比検出手段の良否の判定を可能にする。

また、その良否が判断されることとなる○２センサは、
内燃機関に実際に供給される空燃比（Ａ／Ｆ）が理論空
燃比（Ａ／Ｆ＝１４．７）よりも濃い（リッチ）場合に
は０．８〜１．Ｏｖの電圧（ＨＩ　ＧＨ）を出力し、こ
れよりも薄い（リーン）場合には０〜Ｏ，ｌＶの電圧（
ＬＯＷ）を出力する。そして、その特性が劣化すると、
その二値出力の最大値と最小値の差が小さくなり、その
応答特性も低下することとなる。

以上に述べた０２センサを使用した内燃機関の空燃比制
御について説明すると、第４図（ａ）及び（ｂ）に示す
様に、上記０２センサ３６の出力がリーン（ＬＯＷ）を
示している場合には、噴射パルス幅Ｔ１　を短くしたり
長くしたりする０２補正係数αを所定の値ＩＲ（フィー
ドバック制御の制御ゲイン積分分）ずつ増加してゆき、
供給燃料のＡ／Ｆを徐々に濃くしてゆく。その後、この
Ａ／Ｆが上記理論空燃比（電圧Ｖｓｔ、）を越え、すな
わちリッチになると、ｏ２センサ３６の出力もリッチ（
ＨＩＧＨ）に変わる。この出力状態の変化に対応し、上
記の０２補正係数αは、いわゆる制御ゲイン比例分と呼
ばれる値ＰＬだけ減少し、その後はこのＰｔ、より小さ
い値Ｉｔずつ減少してゆく（減少時の制御ゲイン積分分
）。そして、Ａ／Ｆが再び理論空燃比■ｓシよりも低く
なり、いわゆるリーンとなると、上記０２補正係数αは
ＰＲ（制御ゲインの比例分）だけ増加し、その後は再び
ＩＲ（増加時の制御ゲイン積分分）ずつ増加する様にな
る。また、上記の制御は、制御プログラムの周期Ｔ０ｎ
毎に起動されて実行される。

そして、本発明によれば、上記の様に、燃料供給の中断
及び再開時に行われる０２センサ３６の良否の判定に基
づき、０２センサ３６が劣化している場合にはその旨を
運転者等に警告しく例えば、警告ランプ等）、あるいは
、その求められた立上り応答速度に応じて上記フィード
バック制御の制御ゲインを適切に調整する。

次に、以上にその概略を述べた本発明になる空燃比制御
方法及び制御装置の詳細な動作について以下に説明する
。

まず、第５図には、本発明の制御装置によって行われる
動作が、特に、燃料噴射弁により供給燃料量を制御する
噴射パルスの制御プログラムの動作がフローチャートに
よって示されている。このフローは、所定期間毎に起動
される、いわゆるタイマー割込みプログラムである。こ
のプログラムは燃料噴射弁２３に供給される噴射パルス
の幅Ｔ１を決定するプログラムである。

その動作は、起動されると（ステップ２００）、吸入空
気量Ｑａ、エンジン回転数Ｎ、エンジン冷却水温Ｔｗ　
、スロットル開度ＴＨＶ、バッテリ電圧Ｖｓを検出して
取り込む（ステップ２ｏ１）。

次いで、燃料供給の中止を指示する燃料カットフラグを
チエツクしくステップ２０２）、このフラグがセットさ
れている場合（ＹＥＳ）は噴射パルス幅ＴｉをＯ（Ｔｔ
　＝Ｏｍｓ）にしくステップ２０３）、燃料噴射弁２３
に出力して（ステップ２０４）終わる（ステップ２０５
）。

一方、上記のステップ２０２において、燃料カットフラ
グがセットされていない（ＮＯ）の場合には、以下の式
によって基本噴射パルス幅Ｔｐを計算する（ステップ２
０６）。

Ｔｐ＝ＫＴｔＸ　（Ｑａ／Ｎ）　　　　　　　−（１）
ここで、Ｋ　Ｔ　ｌは、燃料噴射弁の流量特性で決定さ
れる定数である。

次に、噴射パルス幅補正係数Ｃ０ＦＦを以下の式で計算
する（ステップ２０７）。

ＣＯＥ　Ｆ　＝　１　＋　ＫＡＣ＋　ＫＦＵＬＬ＋　Ｋ
ｒｗ　　−（２）ここで、ＫＡＣはスロットルバルブが
急激に開かれた（アクセル時）の燃料増量補正係数、Ｋ
　ＦＵＬＬはスロットルバルブが全開の時の増量補正係
数、ＫＴＷはエンジン冷却水温Ｔｗが低い時の増量補正
係数である。その後、燃料噴射弁を駆動する電源である
バッテリの電圧補正パルス幅ＴＢを以下の式によって計
算する（ステップ２０８）。

Ｔｓ＝Ｔｓｚａ＋Ｋｖａ＊　　　（１４−Ｖａ）　　　
　　−（３）ここで、　ＴＳ１４はバッテリ電圧Ｖａが
１４（Ｖ）の時の補正パルス幅を示し、Ｋｖｓは定数で
ある。

その後、上記で求めた基本噴射パルス幅ＴＰ、補正係数
Ｃ０ＦＦとＴａ、さらには、ｏ２補正係数αを用い、以
下の式によって燃料噴射幅ＴＩを求め（ステップ２０９
）、これを燃料噴射弁に出力する。

第６図には、燃料供給中止判定、燃料供給の中止、そし
て、燃料供給再開時での０２センサの良否判定を行うプ
ログラムが示されている。このプログラムも同様に所定
の周期ＴＯＩ毎に起動されるタイマ割込みプログラムと
なっている。以下、この図に示すプログラムの動作を上
記第１図（ａ）乃至（８）を参照しながら詳細に説明す
る。

プログラムが起動されると（ステップ３００）、まず、
スロットル開度信号θ（第１図（ｃ）参照）により、ス
ロットルが全開か否かを判断する（ステップ３０１）。

このステップ３０１でｒＮＯＪと判断、即ち、スロット
ル全開でないと判断された場合、フローはステップ３０
２へ移動し、いわゆる燃料カットフラグをリセットする
。即ち、燃料供給の中止（燃料カット）を解除し、供給
を再開する。

次に、上記のステップ３０１でｒＹＥｓＪと判断された
、即ちスロットルが全開であった場合、フローはステッ
プ３０３に移動し、さらに、燃料カットフラグがセット
されているか否かをチエツクする。この結果、ｒＹＥＳ
Ｊと判断された場合には、さらに、エンジン回転数Ｎ（
第１図（ａ）を参照）が所定の値ＮＲＣ以下か否か（Ｎ
＜ＮＲＣ）を判断しくステップ３０４）、この判断がｒ
ＮＯＪの場合には、後に説明する０２センサの良否判定
のプログラムへと進む。一方、このステップ３０４でｒ
ＹＥｓＪと判定された場合には、Ｏｘセンサ出力のモニ
タを指示する。２モニタフラグをセットしくステップ３
０５）、その後、燃料カットフラグをリセットする（ス
テップ３０２）。

上記ステップ、９０３においてｒＮＯＪ　、即ち、燃料
カットフラグがセットされていない場合には、次に、エ
ンジン回転数Ｎ（第１図（ａ）を参照）が所定の回転数
ＮＦＣと同じあるいはそれよりも小さい（Ｎ≦ＮＦＣ）
かがチエツクされる（ステップ３ｏ４）。ここで、ｒＹ
ＥＳＪと判断されると、ステップ３０５で燃料カットフ
ラグがセットされる。他方、ｒＮＯＪと判断されると、
上記のステップ３０５を飛び越して次のプログラムへと
移動する。

次のステップ、すなわちステップ３０６では、燃料カッ
トフラグがセットされているか否かをチエツクする。そ
の結果、燃料カットフラグがセットされている場合（即
ち、「ＹＥＳ」の場合）には、０２センサ出力電圧のＶ
ｏｏとＶＯｌ、さらに、Δｔｏ　　（第１図（ｅ）を参
照）を計測する（ステップ３０７）。その後、ｏ２セン
サの出力電圧Ｖｏ２の最小値Ｖ、ｔＩｌ（第１図（ｅ）
を参照）を計測して（ステップ３０８）終了する（３０
９）。

一方、上記ステップ３０６の結果、ｒＮＯＪの場合、即
ち燃料カットフラグがセットされていない場合には、さ
らに、０２モニタフラグがセットされているか否かをチ
エツクする（ステップ）。

このチエツクの結果、ｒＮＯＪの場合にはそのままプロ
グラムを終了する（３０９）。一方、０２モニタフラグ
がセットされている場合（即ち、ｒＹＥｓＪの場合）に
は、０２センサ出力電圧のＶｓ　　、　　Ｖｚ　　、　
　Δ　ｔ　１２ｇ　　Ｖ＠ａｘ　　ｙ　　Ｖｓ　　ｇ　
　Ｖ４　　ｖΔｔａ４を計測する（ステップ３１１）。

この計測が完了していない場合（即ち、ステップ３１２
でｒＮＯＪの場合）にはプログラムを終了しく３０９）
、計測が完了している場合（即ち、ステップ３１２でｒ
ＹＥｓＪの場合には次のステップに移行する。

すなわち、ステップ３１３では、完了した。２センサ呂
力電圧の振れ幅（ｖ、ａ、−ｖ、ｉｎ）が所定の値β０
よりも小さいか否か（Ｖ−ａｘ　　Ｖ−ｔイ〈β０）の
判定を行う。この結果、上記の振れ幅（Ｖ　−ａ　ｘ　
　Ｖ　−ｉ　ｎ）が所定値よりも大きい場合、０２セン
サは劣化していないものとしてプログラムを終了する（
３０９）。

一方、この振れ幅（Ｖ−ａｘ　　Ｖ−１，、）が所定値
β０よりも小さくなった場合、これはｏ２センサの特性
が劣化していることを意味することがら、以下のステッ
プ応答性αＬＲとαＲＬとを計算する。

まず、以下の式によって立上り応答性αＬＲ（Ｖ／ｍｓ
）を求める。

ａＬＲ＝　（Ｖｚ−Ｖｚ）　／　Δｔｔｚ　　　　　−
（４）また、その立下り応答性αしＲ（Ｖ／ｍｓ）にっ
いては、噴射パルスが再開された時刻ｔｌ以降の０２セ
ンサの立上り応答性αＬＲと次の立下り応答性αしＲと
の最大（ＭＡＸ）、すなわち大きい方（速い方）の応答
速度を取り（ステップ３１４）。

その後、０２モニタフラグをリセットして（ステップ３
１５）プログラムを終了する（３０９）。

第７図には、上記で判定されたＯ２センサの劣化判定の
結果に基づいて実際の燃料制御を行う方法が、具体的に
は、警報ランプを点灯すると共に、求められた０２セン
サの応答性により空燃比フィードバック制御の制御ゲイ
ンを補正する方法が示されている。このプログラムも、
また、所定の周期Ｔｏｗ毎に起動・実行されるタイマ割
込みとなっている。

一般的に、０２センサの出力は、経年変化等に伴って劣
化すると、応答性が低くなると共に、出力電圧の振幅も
減少する傾向を示す。そこで、プログラムでは、この様
な性向を利用してＯ２センサの劣化を検出しようとする
ものであり、具体的には、まず、プログラムが起動され
ると（４００）、上記で求めた０２センサの立上り応答
性αＬＲが所定の基準値αしＲＮＧより小さいか否かを
チエツクする（ステップ４ｏ１）。次いで、０２センサ
の立上り応答性αＲＬのみに限らず、その立下り応答性
αＲＬについても同様に基準値αＬＲＮＯより低いか否
かをチエツクする（ステップ４０２）。さらに、出力信
号の振幅であるＩＶ、□−ｖ、ｔＩｌｌを所定値β１よ
りも少さいか否かをチエツクする（ステップ４０３）、
ここで、これら基準値αＬＲＮＧ　ｅαＲＬＮＧはあら
かじめ実験的に設定され得る値であり、例えば、第８図
に示す様な関係になっている。また、所定値β１は第６
図のステップ３１３で示したβ０よりも小さな値（β１
くβ０）に設定されている。

そして、上記のステップ４０１，４０２，４０３のいず
れかにおいてｒＹＥＳＪと判断された場合、すなわち、
Ｏ２センサの劣化を判定した場合には、０２フイードバ
ツク制御を中止し、警報を発生するため、０２フイード
バツクフラグをリセットしくステップ４５１）、警報ラ
ンプを「ＯＮ」状態（点燈）にしくステップ４５２）、
さらに、Ｏ２センサがＮＧ　（不良）であることを示す
０２センサＮＧフラグをセットして（ステップ４５３）
終了する（４５０）。

一方、上記のチエツクにおいて全てｒＮＯＪと判断、す
なわち、０２センサの劣化が認められない場合は、上記
の０２センサＮＧフラグがセットされているかをチエツ
クする（ステップ４０４）。

その結果、０２センサＮＧフラグがセットされている（
　ｒＹＥｓＪ　）場合には、警報を中止するために警報
ランプをｒＯＦＦＪ状態（消煙）としくステップ４０５
）、上記の０２センサＮＧフラグをリセットしくステッ
プ４０６）して０２フイードバツク制御に入る。また、
０２センサＮＧフラグがセットされていない場合（ステ
ップ４０４で「ＮＯ」）には、そのままｏ２フィードバ
ック制御に入る。

この０２フイードバツク制御では、まず、０２フイード
バツクフラグがセットされているか否かをチエツクする
（ステップ４０７）。

Ｏｚフィードバックフラグがセットされていない場合（
ｒＮＯＪの場合）、エンジンの冷却水温Ｔｗが所定の水
温Ｔｗｏｚよりも大きいか否かをチエツクする（ステッ
プ４０８）。その結果、ｒＹＥＳＪと判断された場合に
は、０２センサが活性（ヒしているか否かをチエツクす
る（ステップ４０９）。そして、０２センサが活性化さ
れている場合（ｒＹＥＳＪの場合）には、ｏ２フィード
バックフラグをセットして（ステップ４１０）、０２フ
イードバツク制御を開始して終了する（４５０）。また
、上記のステップ４０８と４０９において「ＮＯ」と判
断された場合、すなわち、０２センサが未だ活性化され
ていない場合には、０２フイードバツク制御における０
２補正係数αを１．０（α＝１．０）に設定しくステッ
プ４１１）でプログラムを終了する（４５０）。

一方、上記のステップ４０７でｒＹＥｓＪと判断された
場合、以下の様に、上記で求められた０２センサの応答
性αＬＲ，αＲしに基づいて０２フイードバツク制御の
制御ゲインを計算する。まず、求めた応答性αしＲ９α
ＲＬをパラメータとして制御ゲイン補正係数ＫＲ、ＫＬ
を検索する（ステップ４１２）。この場合、応答性αＬ
Ｒ，αＲＬと補正係数ＫＲ、ＫＬとの関係は、例えば第
９図（ａ）及び（ｂ）に示される様になっており、これ
らのデータはテーブルとしてＲＯＭ等に格納されている
。

次いで、上記で検索した補正係数ＫＲ，ＫＬを用い、以
下の式によって、０２フイードバツク制御の比例分ＰＲ
、ＰＬ　、そして、積分分ＩＲ。

ＩＬを求める。

ＰＲ：　ＰＲＯ＊　ＫＲ□・１５） ＰＬ：　Ｐｔ、ｏｐ　Ｋｔ、　　　　　　　　　　　−
（６）Ｉ　Ｒ：　Ｉ　ＲＯ＊　ＫＲ−（７） １１、＝　ＩＬＯ＊　ＫＬ　　　　　　　　　　　　　
　　　　−（８）ここで、ＰＲはＯｚ補正係数α増加時
（即ち、リーン時）の比例分を、ＩＲは増加時の積分分
を表わし、ＰＬはα減少時（即ち、リッチ時）の比例分
を、工しは減少時の積分分を表わしている（第４図（ａ
）及び（ｂ）を参照）。また、ＰＲＯ。

Ｐｔ、ｏｐ　ＩＦｌｏ、　ＩＬＯはそれぞれの初期値を
表わしている。

そして、これらの針山された比例分及び積分分によって
０２フイードバツクを行うが、これには、まず、０２セ
ンサ出力電圧Ｖｏ２が理論空燃比判定電圧ＶＳＬよりも
高いか否かをチエツクする（ステップ４１４）。その結
果、ｒＮ○」　（即ち、リーン）と判断された場合には
、さらに、一つ前の処理においてリッチであったか否か
、即ちリッチからリーン移動した直後であるか否かを判
断する（ステップ４１５）、その結果、ｒＹＥｓＪ　　
（即ち、リッチからリーンへの移行の最初）の場合には
、ｏ２補正係数αに比例分ＰＲを加え（α＝α＋ＰＲ）
、これをαとして（ステップ４１６）プログラムを終了
する。一方、ｒＮＯＪ　　（即ち、リッチからリーンへ
の移行後の２回目以降の処理）の場合には、αに積分分
ＩＲを加え（α＝α十ＩＲ）、これをαとして終了する
（ステップ４１７）。

また、上記ステップ４１４においてｒＹＥｓＪ（即ち、
リッチ）と判断された場合、同様に、そのリッチ状態へ
の移行後の最初か否かをチエツクしくステップ４１８）
、最初であれば比例分を引き、（α＝α−ＰＬ）（ステ
ップ４１９）、２回目以降であれば積分分を引く（ステ
ップ４２０）こととなり、プログラムを終了する。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかな様に１本発明になる内燃機関
の空燃比制御方法及びその制御装置によれば、従来技術
の様に自動車の運転性を犠牲にすることなく、ｏ２セン
サの劣化等に伴う性能を確実かつ正確にモニターし、か
つ、これに基づいたより最適な空燃比制御が可能となる
優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）乃至（ｅ）は本発明の一実施例になる内燃
機関の空燃比制御方法及びその制御装置の動作を説明す
る各部波形説明図、第２図は上記制御装置を適用した内
燃機関の全体構造を示す全体断面図、第３図は上記制御
装置の回路構成を示すブロックダイアグラム図、第４図
は上記実施例の一部動作を説明する波形図、第５図乃至
第７図は上記制御装置により実行されるプログラムを示
すフローチャート、第８図は０２センサ出力の応答性と
劣化との関係を示すグラフ、そして、第９図（ａ）及び
（ｂ）は上記プログラムで使用される制御ゲイン補正係
数と応答性との関係を示すグラフである。 ８・・・多気筒エンジン、１３・・・空気流量計、１５
・・・絞り弁、１８・・・吸気管、２３・・・燃料噴射
弁、２５第 図 第 図 （ａ） 第 図 ａＬＲ（Ｖ／Ｓ） 立下り応答性 第 図 （ａ） （ｂ） ａＬＲ立上り応答性 （Ｖ／Ｓ　） ａＲＬ立下り応答性 （Ｖ／Ｓ　）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関の空気及び燃料の混合気を供給し、上記内
   燃機関の排気系に設けた空燃比検出手段を用いて排気ガ
   ス成分から実際の空燃比を求め、この求めた実際の空燃
   比の基準値からの差異に基づいて上記内燃機関に供給す
   べき混合気の空燃比をフィードバック制御する内燃機関
   の空燃比制御方法において、上記内燃機関の燃料供給中
   断時あるいは再開時に対応する上記空燃比検出手段の空
   燃比検出出力の変化を利用して上記空燃比検出手段の良
   否を判断することを特徴とする内燃機関の空燃比制御方
   法。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記空燃比検出手
   段の良否の判断は、車両の減速状態における燃料供給中
   断動作時に行われることを特徴とする内燃機関の空燃比
   制御方法。 ３、特許請求の範囲第１項において、上記空燃比検出手
   段の良否の判断の後、不良と判断された場合には、その
   事を表示することを特徴とする内燃機関の空燃比制御方
   法。 ４、特許請求の範囲第１項において、上記空燃比検出手
   段の良否の判断に基づいて上記フィードバック制御の制
   御ゲインを調整することを特徴とする内燃機関の空燃比
   制御装置。 ５、内燃機関の空気及び燃料の混合気を供給する手段と
   、上記内燃機関の排気系に設けられ、排気ガス成分から
   実際の空燃比を求める空燃比検出手段と、上記空燃比検
   出手段によつて求められた実際の空燃比の基準値からの
   差異に基づき、上記燃料混合気供給手段から供給される
   混合気の空燃比をフィードバック制御する手段とを備え
   た内燃機関の空燃比制御装置において、上記制御手段は
   、さらに、上記燃料混合気供給手段の燃料供給中断時あ
   るいは再開時に対応する上記空燃比検出手段の空燃比検
   出出力の変化を利用して上記空燃比検出手段の良否を判
   断する様に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。 ６、特許請求の範囲第４項において、上記制御手段は、
   マイクロコンピュータによつて構成されていることを特
   徴とする内燃機関の空燃比制御装置。 ７、特許請求の範囲第１項において、上記制御手段は、
   上記空燃比検出手段の良否の判断を、車両の減速状態に
   おける燃料供給中断動作時に行なう様に構成されたこと
   を特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。 ８、特許請求の範囲第１項において、上記制御手段は、
   さらに、上記空燃比検出手段の良否の判断に基づいて上
   記フィードバック制御のゲインを調整する手段を備えて
   いることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。