JPH0463938A - 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〕 本発明は内燃機関の排気系に設置される三元触媒の下流
に空燃比センサを設け、この空燃比センサの出力に基づ
き空燃比補正量を演算する内燃機関の空燃比制御装置に
関する。

〔従来の技術〕

空燃比センサの出力をフィードバックして内燃機関の空
燃比を制御する方法としては、空燃比センサを三元触媒
の上流に配置する方式と、三元触媒の下流に配置する方
式とが知られている。

ところで空燃比センサを三元触媒の上流に配する方式に
おいては、空燃比センサを排気系のできうるかぎり燃焼
室に近い場所に配置することが望ましく、実際には排気
マニホールドの集合部分に配置することが一般的である
。

しかしながらこの場合には排気ガスの非平衡度、例えば
空燃比がリッチであるのに０□が存在したり、空燃比が
リーンであるのに未燃ガスが存在することにより、空燃
比センサの反転周期がずれたり、また多気筒内燃機関に
おいては気筒間に存在する空燃比のバラツキの影響によ
り空燃比制御の制御精度が低下するという問題があった
。

他方空燃比センサを三元触媒の下流に配置する方式にお
いては、排気ガスが非平衡であること、あるいは各気筒
間の空燃比のバラツキに起因する制御精度の低下は解決
されるものの、三元触媒の容量のために空燃比センサの
応答が遅くなり、三元触媒の浄化性能を十分に発揮させ
ることができず、エミッションを悪化させるという問題
があった。

そこで上記の問題を解決するものとして、空燃比補正量
の中に強制発振環を導入し、この強制発振環の中心値で
ある粗調整項を、三元触媒の下流に配置した空燃比セン
サの出力に応じて積分制御する方法が提案されている（
特開平１−６６４４１号公報）。

また内燃機関起動時においても排気ガスを浄化し、かつ
三元触媒の暖機時間を短縮するために、三元触媒を内燃
機関に対して排気系の上流側に設置される始動用三元触
媒と下流側に設置される主三元触媒の２つのブロックに
分けるダブル三元触媒システムが提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところでダブル三元触媒システムにおいて、１本の空燃
比センサを使用する場合には、主三元触媒の下流に設置
するよりは始動用三元触媒の下流に設置するほうが制御
性の観点から良策である。

即ち空燃比センサを主三元触媒下流に設置した場合には
、始動用三元触媒の酸素蓄積効果に加え、主三元触媒の
酸素蓄積効果により空燃比センサの応答速度は一層遅く
なり、過補正が生じゃすくなり、始動用三元触媒の浄化
率ばかりでなく主三元触媒の浄化率も悪化することとな
る。

これに対し空燃比センサを始動用三元触媒の下流に設置
した場合には、空燃比センサの応答速度は前述のものよ
りも速くなり、過補正が抑制され、始動用三元触媒の浄
化率ばかりでなく主三元触媒の浄化率も改善される。

しかしながら始動用三元触媒が劣化すると、始動用三元
触媒の酸素蓄積効果は期待できず、前述の三元触媒上流
に空燃比センサを設置した場合と同様に制御精度が悪化
することを避けることはできない。

本発明は上記問題点に鑑み、ダブル三元触媒システムに
おいて、始動用三元触媒が劣化しているか否かに係わら
ず、良好な制御性を維持することを可能とする内燃機関
の空燃比制御装置を提案することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するための内燃機関の空燃比制御装置
の構成は第１図に示される。

即ち内燃機関の排気系に設置された排気ガス浄化のため
の始動用三元触媒と主三元触媒の間に設置された第１の
空燃比センサＡと、第１の空燃比センサＡの出力に基づ
いて内燃機関の第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Ｂと、主三元触媒の下流に設置さ
れる第２の空燃比センサＣと、第２の空燃比センサＣの
出力に基づいて内燃機関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りと、始動用三元触媒が劣化し
ているか否かを判定する始動用三元触媒劣化判定手段Ｅ
と、始動用三元触媒劣化判定手段已により始動用三元触
媒が劣化していると判定される場合は第１の空燃比補正
量に基づいて空燃比を調整し始動用三元触媒劣化判定手
段Ｅにより始動用三元触媒が劣化していないと判定され
る場合は第２の空燃比補正量に基づいて空燃比を調整す
る空燃比調整手段Ｆと、から構成される装 〔作　用〕 本構成による空燃比制御装置によれば、始動用三元触媒
が劣化したか否かを判定する始動用三元触媒劣化判定手
段が始動用三元触媒が劣化していないと判定した場合に
は、始動用三元触媒下流に設置された第１の空燃比セン
サの出力に基づき空燃比制御を実行し、始動用三元触媒
が劣化していると判定した場合には、主三元触媒下流に
設置された第２の空燃比センサの出力に基づき空燃比制
御を実行する。

〔実施例〕

第２図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の１つ
の実施例を示す図である。第２図において内燃機関１の
吸気通路２にはエアフローメータ３が設置されている。

エアフローメータ３は内燃機関が吸入する空気量を計測
するための機器であって吸入空気の体積流量に比例した
電気信号を出力する。この電気信号は制御回路１０のＡ
／Ｄコンバータ１０１に供給される。

ディストリビュータ４には、例えばクランク角度に換算
して７２゛０°毎にパルス信号を出力するクランク角度
センサ５およびクランク角度の換算して３０°毎にパル
スを出力するクランク角度センサ６が取り付けられてい
る。クランク角度センサのパルス出力は制御回路ＩＯの
入出力インターフェース１０２に供給される。

さらに内燃機関の吸気通路２には、制御装置１０からの
指令にしたがって、各気筒毎に燃料を供給するための燃
料噴射弁７が設けられている。

また内燃機関１のウォータジャケット８には、冷却水の
温度を検出する水温センサ９が設置され、この出力もＡ
／Ｄコンバータ１０１に供給される。

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ＨＣ，Ｃｏ、ＮＯＸを同時に浄化する始動用三元触
媒１２および主三元触媒１５が配置されている。

始動用三元触媒１２と主三元触媒１５を接続する排気管
１３には第１の空燃比センサ１４が設置され、排気ガス
中の酸素濃度が理論空燃比に対してリンチ側かリーン側
かに応じた電圧を出力し、Ａ／Ｄコンバータ１０１に供
給される。

主三元触媒１５の下流の排気管１６には第２の空燃比セ
ンサ１７が設置されその出力は、第１の空燃比センサ１
４と同様Ａ／Ｄコンバータに供給される。

制御回路１０は例えばマイクロコンピュータシステムで
構成され、Ａ／Ｄコンバータ１０１、入出力インター７
エース１０２、ＣＰＵ１０３、ＲＯＭ１０４、ＲＡＭ１
０５、バックアップＲＡＭ１０６、クロック発生回路１
０７等を含む。

また吸気通路２に設置されているスロットル弁１８には
スロットル弁１８が全開か否かを検出するためのアイド
ルスイッチ１９が設けられ、この出力は入出力インター
フェース１０２を介して制御装置１０に入力される。

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。

即ち燃料噴射量演算ルーチンで燃料噴射量ＴＡＵが演算
されると、その演算結果がダウンカウンタ１０８に設定
され同時にフリップフロップ１０９もセット状態とされ
る。この結果駆動回路１１０が燃料噴射弁７を付勢する
。ダウンカウンタ１０８はクロックパルス（図示せず）
の計数を開始しダウンカウンタ１０Ｂの値が零となった
ときにフリップフロップ１０９をリセットし駆動回路１
１０は燃料噴射弁の付勢を停止する。即ち燃料噴射量演
算ルーチンで演算された期間だけ燃料噴射弁７が付勢さ
れ、演算結果ＴＡＵに応じた燃料が内燃機関１の各気筒
に供給される。

本発明に基づく、内燃機関の空燃比制御装置において、
−始動用三元触媒が劣化していない場合と、劣化した場
合の空燃比補正量の演算の切り替えは第３図に示すルー
チンにより行われ、例えば４ｍＳ毎に実行される。

なお主三元触媒が冷機状態にあるときは、エミシタンの
悪化を防止するために応答速度の速い始動用三元触媒下
流に設置された空燃比センサを使用して空燃比制御を実
行するものとする。

即ち主三元触媒が冷機状態にあるときには主三元触媒に
よるエミッションの浄化は期待できない。

従って、より燃焼室に近い箇所に設けられている応答速
度の速い空燃比センサを使用することにより、過補正を
抑制して、劣化しているものの若干のエミッション浄化
可能な始動用三元触媒の浄化率を向上させる。

第３図においてステップ３０１で空燃比フィードバック
制御条件が成立していることを示すフラグＸＦＢが１”
か否かが判定される。

例えば燃料カット中、燃料カット解除後所定時間内、三
元触媒過熱防止のための燃料増量中、出力増量中等はい
ずれもフラグＸＦＢは“Ｏ”であり、条件が成立してい
ないものとして、そのままこのルーチンを終了する。

空燃比フィードバック制御を行う条件が成立している場
合にはステップ３０１で肯定判定されステップ３０２に
進む。

ステップ３０２において第４図に示すルーチンで設定さ
れる始動用三元触媒が劣化しているか否かを示すフラグ
ＸＦＢが判定される。

劣化していないと判定されるとフラグＸＴ＆Ａは０″に
セットされるため、ステップ３０２で否定判定されステ
ップ３０３に進み、第１の空燃比センサ１４の出力に基
づいて空燃比補正量が演算される。

劣化していると判定された場合はフラグＸＴ＆Ａは“１
″にセットされるため、ステップ３０２で肯定判定され
ステップ３０４に進む。

ステップ３０４では第５図に示すルーチンで設定される
主三元触媒が冷機状態であるか否かを示すフラグＸＡＣ
Ｔ２が１″であるか否かが判定される。

冷機状態にあればフラグＸＡＣＴ２は“０”であるため
ステップ３０４で否定判定されステップ３０４に進み、
第１の空燃比センサの出力に基づき空燃比補正量が演算
される。

主三元触媒が冷機状態でなければフラグＸＡＣＴ２は“
１”であるからステップ３０５で第２の空燃比センサ１
７の出力に基づき空燃比補正量が演算される。

始動用三元触媒の劣化は第４図に示すルーチンで判定さ
れ、例えば４ｍｓ毎に実行される。

第４図においてステップ４０１で空燃比フィードバック
制御条件が成立しているか否かが第３図のステップ３０
１と同様に判定される。

空燃比フィードバック制御条件が成立していない場合は
、ステップ４０１で否定判定されステップ４０２で三元
触媒が劣化したことを示すフラグＸＴ＆Ａを“０”にリ
セットしてこのルーチンを終了する。

空燃比フィードバック制御条件が成立している場合には
、ステップ４０１で肯定判定されステップ４０３に進む
。

ステップ４０３では、第１の空燃比センサ１４の出力Ｖ
ｏｘ、をＡ／Ｄコンバータ１０１を介して入力し、ステ
ップ４０４で出力Ｖｏｘ、が理論空燃比値相当値■１Ｉ
ｌ（例えば０，４５Ｖ）と比較する。

第１の空燃比センサの出力ＶＯＸ＋が理論空燃比値相当
値■□　より小であれば、ステップ４゜５に進み、空燃
比フラグＸＯＸを“０”にリセットする。

次にステップ４０６に進み、前回このルーチンを実行し
たときの空燃比フラグｘｏｘｏを判定する。

ステップ４０６で否定判定された場合はステップ４０７
に進む。ステップ４０７でリーン側であることを示すカ
ウンタＣＮＴＬを“１”増加し、ステップ４０８に進む
。

ステップ４０８で第１の空燃比センサ１４の出力Ｖ　ｏ
　ｘ　＋は最小値を記憶するための変数Ｖｍｉｎと比較
され、今回実行前に記憶されていた値よりも小であれば
ステップ４０８で肯定判定されステップ４０９で変数Ｖ
ｍｉｎを更新してこのルーチンを終了する。

リーン状態が続行すれば、カウンタＣＮＴＬが増加し、
変数Ｖｍｉｎには第１の空燃比センサ１４の出力Ｖｏｘ
、の最小値が記憶される。

空燃比補正量がリッチ側に補正された結果、徘気ガスの
空燃比がリッチ側に反転すると第１の空燃比センサ１４
の出力Ｖ　ｏ　ｘ　＋が理論空燃比値相当値Ｖ□　以上
となり、ステップ４０４で否定判定され、ステップ４１
５で空燃比フラグＸＯＸは“１”にセットされた後ステ
ップ４１６に進む。

ステップ４１６では前回の空燃比フラグＸ０ＸＯが判定
されるが、肯定判定された場合はステ・ンブ４１７に進
む。ステップ４１７ではフラグＸＯＸ○を１″とする。

そしてステップ４１８でカウンタＣＮＴＲとＣＮＴＬに
記憶されていた値を加算して、空燃比センサの出力がリ
ッチになってからリーンに反転し再びリッチになるまで
の周期Ｔを求め、ステ・ンブ４１９に進む。

ステップ４１９でカウンタＣＮＴＲを“０”にリセット
し、ついでステップ４２０で空燃比センサの出力の振幅
Ａ＝Ｖｍａ　ｘ−Ｖｍｉ　ｎを演算した後、ステップ４
２１で最大値を記憶する変数ＶｍａｘをＶｌｌｌ　　に
リセットしてステ・ンブ４２２に進む。

空燃比補正量が増加しても、なおリッチ状態を継続する
場合にはステップ４０１．４０３．４０４．４１５の処
理を経由してステップ４１６に進む。

前回の空燃比フラグｘｏｘｏが“１”であるためステッ
プ４１６で否定判定されステップ４２７に進む。

ステップ４２７ではリッチ状態の継続時間をしめすカウ
ンタＣＮＴＲが１増加され、ステップ４２８において空
燃比センサの出力Ｖｏｘ、の値がそれまでに記憶されて
いる最大値Ｖｍａ　ｘと比較され、Ｖｍａ　ｘよりも大
であればステップ４２９において変数Ｖｍａｘを更新し
て、このルーチンを終了する。

空燃比補正量が減少した結果、再び排気ガスがリーンに
反転するとステップ４０４で肯定判定される。

そしてステップ４０５で空燃比フラグＸＯＸを０”にリ
セットしたのちステップ４０６で前回の空燃比フラグｘ
ｏｘｏが判定される。前回の空燃比フラグＸ０ＸＯは１
”であるからステップ４０６で肯定判定され、ステップ
４１０で前回の空燃比フラグｘｏｘｏを°゛０”にリセ
ットする。

その後ステップ４１１で反転周期Ｔを演算し、ステップ
４１２でカウンタＣＮＴＬをリセットし、ステップ４１
３で空燃比センサの出力の振幅Ａを演算し、ステップ４
１４で最小値を記憶する変数Ｖｍｉｎを■え、にリセッ
トした後ステップ４２２に進む。

次回演算実行時ちり−ン状態が継続していればステップ
４０６で否定判定され、ステップ４０７に進む。ステッ
プ４０７以後の処理は前述した通りである。

ステップ４２１またはステップ４１４からステップ４２
２に進むと、ステップ４２２においてアイドルスイッチ
１９で検出される内燃機関がアイドリング状態であるこ
とを示すフラグＬＬが“ｌ”であるか否かが判定される
。

アイドリング状態であればステップ４２６に進みフラグ
ＸＴ＆Ａを０″にリセットしてこのルーチンの処理を終
了する。

一方通常運転状態であればステップ４２２で否定判定さ
れ、ステップ４２３に進む。空燃比センサの反転周期Ｔ
が予め設定された値Ｔ０と比較される。

反転周期Ｔが予め設定された値Ｔ０よりも大であれば始
動用三元触媒はまだ劣化していないものと見なしステッ
プ４２３で否定判定され、ステップ４２６に進む。

逆に反転周期Ｔが予め設定された値Ｔ０よりも小であれ
ばステップ４２３で肯定判定され、ステップ４２４で空
燃比センサの出力の振幅Ａが予め設定された値Ａ０と比
較される。振幅ＡがＡｏよりも小であれば始動用三元触
媒はまだ劣化していないものと見なしてステップ４２４
で否定判定され、ステップ４２６に進む。

逆に振幅ＡがＡｏよりも大であればステップ４２４で肯
定判定され、ステップ４２５で始動用三元触媒が劣化し
たものと見なしてフラグＸＴ＆Ａを“１”にセットする
。

第５図は主三元触媒が冷機か否かを判定するためのルー
チンであり、例えば１６ｍ５毎に実行される。

ステップ５０１で、第２の空燃比センサ１７の出力■Ｏ
ｘ２をＡ／Ｄコンバータ１０１を介して入力する。

ステップ５０２で主三元触媒が冷機状態であることを示
すフラグＸＣＡＴ２が判定される。

フラグＸＣＡＴ２が“Ｏ”であれば否定判定され、ステ
ップ５０３に進む。

ステップ５０３では第２の空燃比センサ１７が活性して
いることをしめすフラグＸ０３ＡＣＴ２が判定される。

第２の空燃比センサ１７が活性していない場合はフラグ
Ｘ０３ＡＣＴ２は“０゛′であるから否定判定されてス
テップ５０４に進み、第２の空燃比センサ１７の出力Ｖ
ｏｘｚが理論空燃比値相当値Ｖｍｚ（例えば０．４５Ｖ
）以上であるか否かが判定される。

第２の空燃比センサ１７の出力Ｖｏｘ２が理論空燃比値
相当値■。より大となれば、第２の空燃比センサは活性
したものと見なしてステップ５０５でフラグχ０３ＡＣ
Ｔ２が°゛１“°にセントされ、このルーチンを終了す
る。

第２の空燃比センサ１７が活性化した後はステップ５０
３で肯定判定され、ステップ５０６に進む。

ステ・ンプ５０６では第２の空燃比センサの出力Ｖｏｘ
ｚが理論空燃比値相当値ＶＩ２と比較される。

第２の空燃比センサ１７の出力Ｖｏｘｚが理論空燃比値
相当値■８□よりも小であればステップ５０６で肯定判
定され、ステップ５０７に進み、空燃比フラグＸ０Ｘ２
を“０パにリセットする。

次にステップ５０８に進み、前回このルーチンを実行し
たときの空燃比フラグＸ０ＸＯ２を判定する。

フラグＸ０ＸＯ２が“０′”であれば、ステップ５０８
で否定判定されステップ５０９に進む。

ステップ５０９でリーン側であることを示すカウンタＣ
ＮＴＬ２を“１”増加し、このルーチンを終了する。

リーン状態が続行すれば、カウンタＣＮＴＬ２が本ルー
チンが実行される毎に増加する。

空燃比補正量がリッチ側に補正された結果、排気ガスの
空燃比がリッチ側に反転すると空燃比センサの出力ＶＯ
Ｘｔが理論空燃比値相当値ＶＩＩ２以上となり、ステッ
プ５０６で否定判定されステップ５１５で空燃比フラグ
Ｘ０Ｘ２を“１′にセットした後ステップ５１６に進む
。

ステップ５１６では前回の空燃比フラグＸ０Ｘ０２が０
”であればステップ５１６で肯定判定されステップ５１
７に進みフラグＸ０ＸＯ２を“１”とする。

次にステップ５１８でカウンタＣＮＴＲ２とＣＮＴＬ２
に記憶されていた値を加算して、空燃比センサの出力が
リッチになってからリーンに反転し再びリッチになるま
での周期Ｔ２を求め、ステップ５１９でカウンタＣＮＴ
Ｒ２を“０″にリセットしてステップ５１３に進む。

空燃比補正量が増加しても、なおリッチ状態を継続する
場合にはステップ５０１．５０２．５０３．５０６．５
１５の処理を経由してステップ５１６に進む。

ステップ５１６においては前回の空燃比フラグＸ０ＸＯ
２が“１”であるために否定判定されステップ５２０に
進む。

ステップ５２０ではリッチ状態の継続時間をしめすカウ
ンタＣＮＴＲ２が１増加される。

空燃比補正量が減少した結果、再びリーンに反転すると
ステップ５０６で肯定判定される。

そしてステップ５０７で空燃比フラグＸ０Ｘ２を“０”
にリセットしたのちステップ５０８で前回の空燃比フラ
グＸ０ＸＯ２が判定される。

前回の空燃比フラグＸ０ＸＯ２は“１°′であるからス
テップ５０８で肯定判定され、ステップ５１０で前回の
空燃比フラグｘｏｘｏを°“０”にリセットする。

その後ステップ５１１で反転周期Ｔ２を演算し、ステッ
プ５１２でカウンタＣＮＴＬ２をリセットした後ステッ
プ５１３に進む。

次回演算実行時もリーン状態が継続していればステップ
５０８で否定判定され、ステップ５０９に進む。ステッ
プ５０９以後の処理は前述した通りである。

ステップ５１９またはステップ５１２からステップ５１
３に進むと、ステップ５１３において周期Ｔ２と第４図
のルーチンで求めた第１の空燃比センサ１４の出力の反
転周期Ｔとの偏差が判定される。

即ちＴ２が第１の空燃比センサ１４の反転周期Ｔと予め
設定された値δの差以上の場合は主三元触媒は冷機状態
にあると判定してこのルーチンを終了する。

逆にこの偏差以下であれば主三元触媒の暖機が開始され
冷機状態でなくなったものと見なしてステップ５１４で
フラグＸＣＡＴ２を“１゛にセットする。

なおステップ５１４で一度主三元触媒状態フラグＸｃＡ
Ｔ２が“１”にセットされると、ステップ５０２で肯定
判定され、そのままこのルーチンを終了することとなる
。

第１の空燃比センサ１４および第２の空燃比センサ１７
の出力に基づく制御はそれぞれ粗調整項演算ルーチンと
ストレージ項演算ルーチンからなりたっている。

第６図は第１の空燃比センサ１４の出力ＶＯＸに基づく
粗調整項を演算するためのルーチンであって例えば１６
ｍｓ毎に実行される。

ステップ６０１において第１の空燃比センサ１４の出力
Ｖｏｘ、が理論空燃比相当値■□より小であるか否かが
判定される。

肯定判定された場合はステップ６０２に進み排気ガスが
リーンかリッチであるかを示すフラグＸＯｘをリーン状
態を表す０”にセットし、ステップ６０３に進む。

ステップ６０３で前回このルーチンを実行したときの排
気ガスがリーンかリッチであるかを示すフラグｘｏｘｏ
がリッチ状態を表す“１”であるか否かを判定する。

否定判定された場合はリーン状態が継続しているものと
してステップ６０４に進み、カウンタＣＮＴが規定値Ｋ
ＣＮＴより小であるか否かが判定される。

ステップ６０４で肯定判定された場合はステップ６０５
でカウンタＣＮＴを“１゛′インクリメントしてこのル
ーチンを終了する。

一方ステップ６０４で否定判定された場合は、ステップ
６０６でカウンタＣＮＴを“０”にリセットし、ステッ
プ６０７に進む。

ステップ６０７では粗調整項ＡＦｃにΔＡＦｃ２を加算
する。即ち粗調整項ＡＦｃがこのルーチンの実行間隔（
例えば１６ｍ５）ＸＫＣＮＴ毎に積分的にΔＡＦｃ２増
加することになる。ステップ６０７実行後このルーチン
を終了する。

前回このルーチンを実行した時の状態を示すフラグｘｏ
ｘｏが“１”の場合はステップ６０３において肯定判定
されリッチからリーンに反転したものと判断する。

そしてステップ６０８でフラグＸ０ＸＯを“０″にリセ
ットした後、ステップ６０９で粗調整項ＡＦｃにΔＡＦ
ｃｌが加算される。

即ちリッチからリーンに反転したときは空燃比補正量を
スキップ的にΔＡＦｃｌ増量し、ステップ６１０でカウ
ンタＣＮＴを０”にリセットしてこのルーチンを終了す
る。

第Ｉの空燃比センサ１４の出力ＶＯＸ、が理論空燃比相
当値■□−より大である場合にはステップ６０１で否定
判定され、ステップ６１１でフラグＸ０Ｘ−ｔ−１″に
セットしステップ６１２に進む。

ステップ６１２で前回このルーチンを実行した時の状態
を示すフラグｘｏｘｏが“０”であるが否かが判定され
る。

フラグｘｏｘｏが１′”でステップ６１２で否定判定さ
れた場合はステップ６１３に進みでカウンタＣＮＴが規
定値以下であるが否がが判定される。

ステップ６１３で肯定判定された場合はステップ６１４
でカウンタＣＮＴが＆１１１１インクリメントされ、こ
のルーチンを終了する。

一方ステップ６１３で否定判定された場合はステップ６
１５に進みカウンタＣＮＴを“０”にリセットしたのち
、ステップ６１６で粗調整項ＡＦＣからΔＡＦｃ２を減
算し、このルーチンを終了する。

前回このルーチンを実行した時のフラグｘＯＸＯが“０
”でステップ６１２で肯定判定された場合はリーン状態
からリッチ状態に反転したものとして、ステップ６１７
でフラグｘｏｘｏを“１”にセットした後ステップ６１
８に進む。

ステップ６１８で粗調整項ＡＦｃをスキップ的にΔＡＦ
ｃ１％少した後、ステップ６１３でカウンタＣＮＴをリ
セットする。

即ち空燃比が理論空燃比近傍にある場合には、ステップ
６１０により所定の間隔（ＫＣＮＴ）内にカウンタＣＮ
Ｔがリセットされるため粗調整項の積分項は動作せず、
粗調整項のスキップ的変化によって自動発振が生じる。

しかしながら空燃比が理論空燃比から大きくずれた場合
には粗調整項のみで空燃比を正常値にもどすためには長
時間を要し、その間エミッションの悪化を避けることは
できない。

この点を解決するためにストレージ環によす空燃比を補
正する。

第７図は第１の空燃比センサ１４の出力Ｖｏｘに基づい
てストレージ環を演算す、るためのルーチンであり例え
ば１６ｍ５毎に実行される。

ステップ７０１で第１の空燃比センサ１４の出力ＶＯＸ
、を第２図のＡ／Ｄコンバータ１０１を介して読み込む
。

ステップ７０２で第１の空燃比センサ１４の出力ＶＯＸ
、が第１のしきい値Ｖｌｌ以下であるか否かが判定され
る。

ステップ７０１で肯定判定された場合は排気ガスはＬｕ
ｉ域にあるとして７０３に進む。

ステップ７０３ではストレージ環の積分項ＡＦｃ０゜ｉ
をΔＡＦｃｅ＋＋ｏ増量する。そしてステップ７０４で
ストレージ環ＡＦＣＣＲＯをスキップ項ＡＦ、ｃ諏◇Ｐ
と積分項Ａ　Ｆ　ｃｃ＋＊ａ　ｌの和として演算して、
このルーチンを終了する。

ステップ７０２で否定判定された場合はステップ７０５
に進み、空燃比センサ１４の出力Ｖｏｘ、が第２のしき
い値Ｖ１２以上であるか否かが判定される。

ステップ７０５で肯定判定された場合はＲｅｆｆ域にあ
るものとしてステップ７０６でストレージ環の積分項Ａ
Ｆｃｃｍ。ｉをΔＡＦｃｃ＊ｏ減量する。

そしてステップ７０７でストレージ環ＡＦｃｃ＊。

をスキップ環（ＡＦｃｃ＊ｏＰ）と積分項ＡＦＣＣＲ０
ｉの和として演算して、このルーチンを終了する。

ステップ７０５で否定判定された場合はＳＳＩ域にある
ものとして、ステップ７０８で第８図に示すＳ　９Ｍ域
処理を行った後、ステップ７０９でストレージ環ＡＦｃ
ｃｍ。を積分項ＡＦｃｃ、。ｉに置き換えて、このルー
チンを終了する。

゛第８図は第７図のステップ７０８の詳細を示したもの
である。

ステップ８０１で第１の空燃比センサ１４の出力Ｖ　Ｏ
Ｘ　ｒが理論空燃比相当値ｖ□以上であるか否かが判定
される。

ステップ８０１で肯定判定された場合はステップ８０２
でフラグＸＯＸを°“０パにセットしてステップ８０４
に進む。

一方ステップ８０１で否定判定された場合はステ・ンブ
８０３でフラグＸＯＸを°゛１°”にセ・ントしてステ
ップ８０４に進む。

ステップ８０４ではフラグＸＯＸと前回このルーチンを
実行したときのフラグｘｏｘｏとが等しいか否かが判定
される。

肯定判定された場合は第１の空燃比センサ１４の出力Ｖ
ｏｘ＋　は反転しなかったものとして、ステップ８０６
に進む。

否定判定された場合は反転したものとしてステップ８０
５で積分項Ａ　Ｆ　ＣＣｌｌ０　ｉを“０”にリセット
してステップ８０６に進む。

即ちＳ　ＴｔＭ域内で第１の空燃比センサ１４の出力Ｖ
　ｏ　ｘ　＋が理論空燃比相当値■□をよぎる度に積分
項は“０”にリセットされる。

これにより、ストレージ環ＡＦｃｃ＊ｏは段階的にリセ
ットされることとなり、ドライバビリティ悪化を防止す
ることができる。

ステ・ンプ８０６ではフラグｘｏｘｏをフラグＸＯｘの
値に置き換えて、このルーチンを終了する。

なお第２の空燃比センサ１７の出力Ｖｏｘ、に基づく粗
調整項およびストレージ環の演算は、第１の空燃比セン
サ１４の出力Ｖｏｘ、に基づく演算と同一の処理である
が、粗調整項のスキップ量ΔＡＦｃｌ、積分速度ΔＡＦ
ｃ２およびストレージ環のスキップ量ＡＦＣＣＲＯＰ、
積分速度ＡＦｃｃｍ。

ｉが異なった値に設定される。

第９図は最終的な燃料噴射量ＴＡＵを演算するためのル
ーチンであって、所定クランク角度毎に実行される。

ステップ９０１でエアフローメタ３で検出された吸入空
気量Ｑおよびクランク角度センサ５．６から求められる
内燃機関回転数Ｎｅから第（１）式により基本噴射ＩＴ
ＡＵＰを演算する。

ＴＡＵＰ−ｃｒＸＱ／Ｎｅ　　　　　　（１）ただしα
＝定数 次にステップ９０２で第（２）式により最終の燃料噴射
量ＴＡＵが演算される。

ＴＡＵ＝ＴＡＵＰＸ　（ＡＦｃ＋ＡＦｃｅ＊ｏ）Ｘ　（
１＋ＦＷＬ＋δ）＋ｒ　　　（２）ただしＦＷＬ−暖機
増量 β、Ｔ一定数 この演算結果をステップ９０３で第２図のカウンタ１０
８にセットすることにより、所定の燃料量がインジェク
タ７から噴射される。

なお上述の実施例は始動用三元触媒の劣化を始動用三元
触媒の下流に配置された空燃比センサの出力によって判
定しているが、始動用三元触媒の上下流に温度センサを
配置し、真温度センサの出力値の差分によって始動用三
元触媒の劣化を判定しても良く、また、機関の累積使用
期間、あるいは、期間の積算走行距離によって劣化を判
定しても良い。

また、主三元触媒の冷機状態を主三元触媒下流に配置さ
れた空燃比センサの出力によって判定しているが、直接
温度センサ等により主三元触媒の温度を検出することに
より主三元触媒の冷機状態を判定しても良い。

なお上述の実施例はマイクロコンピュータを使用したデ
ィジタル回路により構成されているが、アナログ回路を
使用することも可能である。

〔発明の効果〕

本構成による空燃比制御装置によれば、始動用三元触媒
が劣化したか否かを判定する始動用三元触媒劣化判定手
段が始動用三元触媒が劣化していないと判定した場合に
は、始動用三元触媒下流に設置された第１の空燃比セン
サの出力に基づき空燃比制御を実行し、始動用三元触媒
が劣化していると判定した場合には、主三元触媒下流に
設置された第２の空燃比センサの出力に基づき空燃比制
御を実行するため、始動用三元触媒が劣化しているとい
ないに係わらず安定に空燃比のフィードバック制御を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示す図、 第２図は本発明の実施例の構成を示す図、第３図、第４
図、第５図、第６図、第７図、第８図および第９図は制
御回路の動作を説明するためのフローチャートである。 図において Ａ・・・第１の空燃比センサ、 Ｂ・・・第１の空燃比補正量演算手段、Ｃ・・・第２の
空燃比センサ、 Ｄ・・・第２の空燃比補正量演算手段、Ｅ・・・始動用
三元触媒劣化判定手段、Ｆ・・・空燃比調整手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関の排気系に設置された排気ガス浄化のため
   の始動用三元触媒と主三元触媒の間に設置された第１の
   空燃比センサ（Ａ）と、 該第１の空燃比センサ（Ａ）の出力に基づいて前記内燃
   機関の第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（Ｂ）と、を備えた内燃機関の空燃比制御装
   置において、 前記主三元触媒の下流に設置される第２の空燃比センサ
   （Ｃ）と、 該第２の空燃比センサ（Ｃ）の出力に基づいて前記内燃
   機関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（Ｄ）と、 前記始動用三元触媒が劣化しているか否かを判定する始
   動用三元触媒劣化判定手段（Ｅ）と、該始動用三元触媒
   劣化判定手段（Ｅ）により前記始動用三元触媒が劣化し
   ていると判定される場合は前記第１の空燃比補正量に基
   づいて空燃比を調整し、該始動用三元触媒劣化判定手段
   （Ｅ）により前記始動用三元触媒が劣化していないと判
   定される場合は前記第２の空燃比補正量に基づいて空燃
   比を調整する空燃比調整手段（Ｆ）と、を備えたことを
   特徴とした内燃機関の空燃比制御装置。