JPH0718361B2 - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
- Publication number
- JPH0718361B2 JPH0718361B2 JP20177286A JP20177286A JPH0718361B2 JP H0718361 B2 JPH0718361 B2 JP H0718361B2 JP 20177286 A JP20177286 A JP 20177286A JP 20177286 A JP20177286 A JP 20177286A JP H0718361 B2 JPH0718361 B2 JP H0718361B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- fuel ratio
- output
- rich
- lean
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
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（O2センサ）を
設け、上流側のO2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O2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。
センサ（本明細書では、酸素濃度センサ（O2センサ）を
設け、上流側のO2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O2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。
単なる空燃比フィードバック制御（シングルO2センサシ
ステム）では、酸素濃度を検出するO2センサをできるだ
け燃焼室に近い排気系の筒所、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O2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O2センサを設け、上流側O2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O2セ
ンサによる空燃比フィードバック制御を行うダブルO2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O2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
O2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そいという利点を
有している。
ステム）では、酸素濃度を検出するO2センサをできるだ
け燃焼室に近い排気系の筒所、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O2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O2センサを設け、上流側O2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O2セ
ンサによる空燃比フィードバック制御を行うダブルO2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O2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
O2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そいという利点を
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。
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O2センサの被毒量は少な
い。
ラップされているので下流側O2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。
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O2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O2センサシステ
ム）により、上流側O2センサの出力特性のばらつきを下
流側O2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セサシステムでは、O2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O2センサシステムでは、上流側
O2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O2センサシステムにお
いては、下流側O2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。
く空燃比フィードバック制御（ダブルO2センサシステ
ム）により、上流側O2センサの出力特性のばらつきを下
流側O2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セサシステムでは、O2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O2センサシステムでは、上流側
O2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O2センサシステムにお
いては、下流側O2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。
ダブルO2センサシステムにおいては、上流側O2センサの
出力のリッチ、リーン判別を一定の比較電圧たとえば0.
45Vとの比較により行うのと同様に、下流側O2センサの
出力のリッチ、リーン判別も一定の比較電圧たとえば0.
55Vとの比較により行っているが、下流側O2センサは触
媒コンバータの下流に位置しているために、ある時間だ
け遅れてリッチ、リーン出力を発生する。つまり、触媒
コンバータ（三元触媒）のO2ストレージ効果により下流
側O2センサの出力は遅延する。従って、下流側O2センサ
の出力がリーンからリッチへ変化した時には、触媒コン
バータ上流の空燃比は既に理論空燃比より大きくリッチ
側にずれており、この結果、CO,HCエミッションの悪化
および燃費の悪化を招き、逆に、下流側O2センサの出力
がリチからリーンへ変化した時には、触媒コンバータ上
流の空燃比は既に理論空燃比より大きくリーン側にずれ
ており、この結果、NOXエミッションの悪化およびドラ
イバビリティの悪化を招くという問題点がある。
出力のリッチ、リーン判別を一定の比較電圧たとえば0.
45Vとの比較により行うのと同様に、下流側O2センサの
出力のリッチ、リーン判別も一定の比較電圧たとえば0.
55Vとの比較により行っているが、下流側O2センサは触
媒コンバータの下流に位置しているために、ある時間だ
け遅れてリッチ、リーン出力を発生する。つまり、触媒
コンバータ（三元触媒）のO2ストレージ効果により下流
側O2センサの出力は遅延する。従って、下流側O2センサ
の出力がリーンからリッチへ変化した時には、触媒コン
バータ上流の空燃比は既に理論空燃比より大きくリッチ
側にずれており、この結果、CO,HCエミッションの悪化
および燃費の悪化を招き、逆に、下流側O2センサの出力
がリチからリーンへ変化した時には、触媒コンバータ上
流の空燃比は既に理論空燃比より大きくリーン側にずれ
ており、この結果、NOXエミッションの悪化およびドラ
イバビリティの悪化を招くという問題点がある。
従って、本発明の目的は、下流側空燃比センサ出力によ
る空燃比の（O2センサ）過補正を防止することによりC
O,HC,NOXエミッションの悪化、燃費の悪化、ドライバビ
リティの悪化等を防止することにある。
る空燃比の（O2センサ）過補正を防止することによりC
O,HC,NOXエミッションの悪化、燃費の悪化、ドライバビ
リティの悪化等を防止することにある。
上述の問題点を解決するための構成は第1A図、第1B図に
示される。
示される。
第1A図において、排気ガス中の特定成分濃度を検出する
第1,第２の空燃比センサが内燃機関の排気系に設けられ
た排気ガス浄化のための触媒コンバータの上流側、下流
側に、それぞれ、設けられている。リッチ判別手段は下
流側（第２の）空燃比センサの出力をリッチ判別レベル
VR2Rたとえば0.7Vと比較することにより下流側空燃比セ
ンサの出力のリッチ状態を判別する。他方、リーン判別
手段は下流側空燃比センサの出力V2をリーン判別レベル
VR2Lたとえば0.3Vと比較することにより下流側空燃比セ
ンサの出力のリーン状態を判別する。定数演算手段は、
下流側空燃比センサの出力V2がリッチ状態のときに（V2
＞VR2R）空燃比フィードバック制御に関与する定数たと
えばスキップ定数RSR,RSLを制御空燃比がリーン側へ向
かうように補正し、下流側空燃比センサの出力V2がリー
ン状態のときに（V2＜VR2L）空燃比フィードバック制御
に関与する定数RSR,RSLを制御空燃比がリッチ側へ向か
うように補正し、その他の状態のときには空燃比フィー
ドバック制御に関与する定数を更新しない。この結果、
空燃比補正量演算手段は空燃比フィードバック制御に関
与する定数RSR,RSLと上流側（第１の）空燃比センサの
出力V1とに応じて空燃比補正量FAFを演算する。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。
第1,第２の空燃比センサが内燃機関の排気系に設けられ
た排気ガス浄化のための触媒コンバータの上流側、下流
側に、それぞれ、設けられている。リッチ判別手段は下
流側（第２の）空燃比センサの出力をリッチ判別レベル
VR2Rたとえば0.7Vと比較することにより下流側空燃比セ
ンサの出力のリッチ状態を判別する。他方、リーン判別
手段は下流側空燃比センサの出力V2をリーン判別レベル
VR2Lたとえば0.3Vと比較することにより下流側空燃比セ
ンサの出力のリーン状態を判別する。定数演算手段は、
下流側空燃比センサの出力V2がリッチ状態のときに（V2
＞VR2R）空燃比フィードバック制御に関与する定数たと
えばスキップ定数RSR,RSLを制御空燃比がリーン側へ向
かうように補正し、下流側空燃比センサの出力V2がリー
ン状態のときに（V2＜VR2L）空燃比フィードバック制御
に関与する定数RSR,RSLを制御空燃比がリッチ側へ向か
うように補正し、その他の状態のときには空燃比フィー
ドバック制御に関与する定数を更新しない。この結果、
空燃比補正量演算手段は空燃比フィードバック制御に関
与する定数RSR,RSLと上流側（第１の）空燃比センサの
出力V1とに応じて空燃比補正量FAFを演算する。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。
第1B図においては、第1A図の構成要素に理論空燃比判別
手段が付加されている。すなわち、理論空燃比判別手段
は下流側空燃比センサの出力V2を、リッチ判別レベルV
R2Rとリーン判別レベルVR2Lとの中間レベルVR2たとえば
0.55Vと比較することにより下流側空燃比センサの出力V
2が理論空燃比よりリッチ側かリーン側かを判別する。
これを受けて定数演算手段は、下流側空燃比センサの出
力V2がリッチ判別レベルVR2Rよりリッチ側のときに（V2
＞VR2R）空燃比フィードバック制御に関与する定数を制
御空燃比がリーン側へ向かうように大きく補正し、下流
側空燃比センサの出力V2がリッチ判別レベルVR2Rと中間
レベルVR2との間のとき（VR2＜Ｖ≦VR2R）空燃比フィー
ドバック制御に関与する定数RSR,RSLを制御空燃比がリ
ーン側へ向かうように小さく補正し、下流側空燃比セン
サの出力V2がリーン判別レベルよりリーン側のとき（V2
≦VR2L）空燃比フィードバック制御に関与する定数RSR,
RSLを制御空燃比がリッチ側へ向かうように大きく補正
し、下流側空燃比センサの出力V2がリーン判別レベルV
R2Lと中間レベルVR2の間のときに（VR2L＜V2≦VR2）空
燃比フィードバック制御に関与する定数RSR,RSLを制御
空燃比がリッチ側へ向かうように小さく補正するもので
あ。
手段が付加されている。すなわち、理論空燃比判別手段
は下流側空燃比センサの出力V2を、リッチ判別レベルV
R2Rとリーン判別レベルVR2Lとの中間レベルVR2たとえば
0.55Vと比較することにより下流側空燃比センサの出力V
2が理論空燃比よりリッチ側かリーン側かを判別する。
これを受けて定数演算手段は、下流側空燃比センサの出
力V2がリッチ判別レベルVR2Rよりリッチ側のときに（V2
＞VR2R）空燃比フィードバック制御に関与する定数を制
御空燃比がリーン側へ向かうように大きく補正し、下流
側空燃比センサの出力V2がリッチ判別レベルVR2Rと中間
レベルVR2との間のとき（VR2＜Ｖ≦VR2R）空燃比フィー
ドバック制御に関与する定数RSR,RSLを制御空燃比がリ
ーン側へ向かうように小さく補正し、下流側空燃比セン
サの出力V2がリーン判別レベルよりリーン側のとき（V2
≦VR2L）空燃比フィードバック制御に関与する定数RSR,
RSLを制御空燃比がリッチ側へ向かうように大きく補正
し、下流側空燃比センサの出力V2がリーン判別レベルV
R2Lと中間レベルVR2の間のときに（VR2L＜V2≦VR2）空
燃比フィードバック制御に関与する定数RSR,RSLを制御
空燃比がリッチ側へ向かうように小さく補正するもので
あ。
上述の構成によれば、下流側空燃比センサの比較電圧を
少なくとも２つ設けることにより、下流側空燃比センサ
の出力V2が中間レベル近傍にあるときは（VR2L≦V2≦V
R2R）、空燃比フィードバック制御に関与する定数RSR,R
SLの補正を停止（第1A図）もしくは遅くする（第1B
図）。つまり、下流側空燃比センサの次のリッチ、リー
ン変化点検出を予想した空燃比フィードバック制御に関
与する定数の補正を早めに行っていることになる。従っ
て、下流側空燃比センサの実質的な応答性が向上する。
少なくとも２つ設けることにより、下流側空燃比センサ
の出力V2が中間レベル近傍にあるときは（VR2L≦V2≦V
R2R）、空燃比フィードバック制御に関与する定数RSR,R
SLの補正を停止（第1A図）もしくは遅くする（第1B
図）。つまり、下流側空燃比センサの次のリッチ、リー
ン変化点検出を予想した空燃比フィードバック制御に関
与する定数の補正を早めに行っていることになる。従っ
て、下流側空燃比センサの実質的な応答性が向上する。
始めに、三元触媒のO2ストレージ効果について説明する
と、三元触媒はNOX,CO,HCを同時に浄化するものであ
り、その浄化率ηを第３図の一点鎖線に示すように、理
論空燃比（λ＝１）よりリッチ側ではNOXの浄化率が大
きく、リーン側ではCO,HCの浄化率が大きい（HCは図示
しないが、COと同一傾向である）。この結果、要求浄化
率ηをηＯとすれば、制御可能な空燃比ウィンドウｗは
非常に狭く（ｗ＝w1）、従って、理論空燃比に対する空
燃比フィードバック制御も、本来、この範囲（w1）で行
わなければならない。しかし、三元触媒は、空燃比がリ
ーンのときにはO2を取込み、空燃比がリッチになったと
きに、CO,HCを取込んでリーンのときに取込まれたO2と
反応せしめるというO2ストレージ効果を有し、空燃比フ
ィードバック制御はこのようなO2ストレージ効果を積極
的に利用するため、最適な周波数、振幅で空燃比を制御
させるようにしている。この結果、第３図の実線に示す
ように、空燃比フィードバック制御時には浄化率ηは向
上し、制御可能な空燃比ウィンドウｗは実質的に広く
（ｗ＝w2）なる。この場合、下流側O2センサの出力は第
４図に示すごとくたとえば周波数2Hzで変化する。
と、三元触媒はNOX,CO,HCを同時に浄化するものであ
り、その浄化率ηを第３図の一点鎖線に示すように、理
論空燃比（λ＝１）よりリッチ側ではNOXの浄化率が大
きく、リーン側ではCO,HCの浄化率が大きい（HCは図示
しないが、COと同一傾向である）。この結果、要求浄化
率ηをηＯとすれば、制御可能な空燃比ウィンドウｗは
非常に狭く（ｗ＝w1）、従って、理論空燃比に対する空
燃比フィードバック制御も、本来、この範囲（w1）で行
わなければならない。しかし、三元触媒は、空燃比がリ
ーンのときにはO2を取込み、空燃比がリッチになったと
きに、CO,HCを取込んでリーンのときに取込まれたO2と
反応せしめるというO2ストレージ効果を有し、空燃比フ
ィードバック制御はこのようなO2ストレージ効果を積極
的に利用するため、最適な周波数、振幅で空燃比を制御
させるようにしている。この結果、第３図の実線に示す
ように、空燃比フィードバック制御時には浄化率ηは向
上し、制御可能な空燃比ウィンドウｗは実質的に広く
（ｗ＝w2）なる。この場合、下流側O2センサの出力は第
４図に示すごとくたとえば周波数2Hzで変化する。
第５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５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
力インタフェーフェイス102に供給され、このうち、ク
ランク角センザ６の出力はCPU103を割込み端子に供給さ
れる。
施例を示す全体概略図である第５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
力インタフェーフェイス102に供給され、このうち、ク
ランク角センザ６の出力はCPU103を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。
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THW
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。
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THW
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つの有害成分HC,CO,NOXを同時に浄化する三元触媒
を収容する触媒コンバータ12が設けられている。
の３つの有害成分HC,CO,NOXを同時に浄化する三元触媒
を収容する触媒コンバータ12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12の
上流側には第１のO2センサ13が設けられ、触媒コンバー
タ12の下流側の排気管14には第２のO2センサ15が設けら
れている。O2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、O2センサ13,1
5は空燃比が論理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でA/D変換器101
に発生する。
上流側には第１のO2センサ13が設けられ、触媒コンバー
タ12の下流側の排気管14には第２のO2センサ15が設けら
れている。O2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、O2センサ13,1
5は空燃比が論理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で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101、入出力インターフェイス102,CP
U103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。
成され、A/D変換器101、入出力インターフェイス102,CP
U103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、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、燃料噴射量T
AU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1
10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
そのキャリアウト端子が“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、上述の燃料噴射量TA
Uだけ熱量噴射弁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１の燃焼室に送り込まれる
ことになる。
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、燃料噴射量T
AU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1
10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
そのキャリアウト端子が“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、上述の燃料噴射量TA
Uだけ熱量噴射弁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１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101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。
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RAM105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℃Ａ毎の割込みによって演算されてRAM1
05の所定領域に格納される。
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RAM105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℃Ａ毎の割込みによって演算されてRAM1
05の所定領域に格納される。
第６図は上流側O2センサ13の出力にもとづいて空燃比補
正系数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4ms毎に実行され
る。
正系数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4ms毎に実行され
る。
ステップ601では、上流側O2センサ13による空燃比の閉
ループ（フィードバック）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、上
流側O2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627に進んで空燃比
補正系数FAFを1.0とする。他方、ループ条件成立の場合
はステップ602に進む。
ループ（フィードバック）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、上
流側O2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627に進んで空燃比
補正系数FAFを1.0とする。他方、ループ条件成立の場合
はステップ602に進む。
ステップ602では、上流側O2センサ13の出力V1をA/D変換
して取組み、ステップ603にてV1が比較電圧VR1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、空燃比がリッチかリー
ン（V1≦VR1）であれば、ステップ604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605にてCDLYを０とし、ステップ606に進む。ステップ
606では、デイレイカウンタCDLYを減算し、ステップ60
7,608にてディレイカウンタ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609にて第１の空燃比フラグF1
を“0"（リーン）とする。なお、最小値TDLは上流側O2
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
ン遅延時間であって、負の値で定義される。他方、リッ
チ（V1＞VR1）であれば、ステップ610にてデイレイカウ
ンタCDLYが負か否かを判別し、CDLY＜０であればステッ
プ611にてCDLYを０とし、ステップ612に進む。ステップ
612ではデイレイカウンタCDLYを１加算し、ステップ61
3,614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615にて第１の空燃比フラグF1
を“1"（リッチ）とする。なお、最大値TDRは上流側O2
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。
して取組み、ステップ603にてV1が比較電圧VR1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、空燃比がリッチかリー
ン（V1≦VR1）であれば、ステップ604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605にてCDLYを０とし、ステップ606に進む。ステップ
606では、デイレイカウンタCDLYを減算し、ステップ60
7,608にてディレイカウンタ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609にて第１の空燃比フラグF1
を“0"（リーン）とする。なお、最小値TDLは上流側O2
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
ン遅延時間であって、負の値で定義される。他方、リッ
チ（V1＞VR1）であれば、ステップ610にてデイレイカウ
ンタCDLYが負か否かを判別し、CDLY＜０であればステッ
プ611にてCDLYを０とし、ステップ612に進む。ステップ
612ではデイレイカウンタCDLYを１加算し、ステップ61
3,614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615にて第１の空燃比フラグF1
を“1"（リッチ）とする。なお、最大値TDRは上流側O2
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616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617にて、第１の空燃比フラグF1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618にてFAF←FAF＋RSR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619にてFAF←FAF−RSLとスキップ的に減少させる。つ
まり、スキップ処理を行う。
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617にて、第１の空燃比フラグF1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618にてFAF←FAF＋RSR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619にてFAF←FAF−RSL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612にて第１の空燃比フラグF1の符号が反転し
ていれば、ステップ620,621,622にて積分処理を行う。
つまり、ステップ620にて、F1＝“0"か否かを判別し、F
1＝“0"（リーン）であればステップ621にてFAF←FAF＋
K1とし、他方F1＝“1"（リッチ）であればステップ622
にてFAF←FAF＋K1とする。ここで、積分定数K1はスキッ
プ定数RSR,RSLに比して十分小さく設定してあり、つま
り、K1＜RSR（RSL）である。従って、ステップ621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622はリチ状態（F1＝“1"）で燃料噴射量を徐
々に減少させる。
ていれば、ステップ620,621,622にて積分処理を行う。
つまり、ステップ620にて、F1＝“0"か否かを判別し、F
1＝“0"（リーン）であればステップ621にてFAF←FAF＋
K1とし、他方F1＝“1"（リッチ）であればステップ622
にてFAF←FAF＋K1とする。ここで、積分定数K1はスキッ
プ定数RSR,RSLに比して十分小さく設定してあり、つま
り、K1＜RSR（RSL）である。従って、ステップ621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622はリチ状態（F1＝“1"）で燃料噴射量を徐
々に減少させる。
ステップ618,619,621,622にて演算された空燃比補正系
数FAFはステップ623,624にて最小値たとえば0.8にてガ
ードされ、また、ステップ625,626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、もしくは小さくな
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。
数FAFはステップ623,624にて最小値たとえば0.8にてガ
ードされ、また、ステップ625,626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、もしくは小さくな
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628にてこのルーチンは終了する。
ップ628にてこのルーチンは終了する。
第７図は第６図のフローチャートによる動作を捕足説明
するタイミング図である。上流側O2センサ13の出力によ
り第７図（Ａ）に示すごとくリッチ、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CDLYは、第
７図（Ｂ）に示すごとく、リッチ状態でカウントアップ
され、リーン状態でカウントダウンされる。この結果、
第７図（Ｃ）で示すごとく、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t1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T
DR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。時刻t3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t5,t6,t7のごとくリッチ遅延時間TDRより短い期間
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t8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７図（Ｄ）に示す空燃比補
正係数FAFが得られる。
するタイミング図である。上流側O2センサ13の出力によ
り第７図（Ａ）に示すごとくリッチ、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CDLYは、第
７図（Ｂ）に示すごとく、リッチ状態でカウントアップ
され、リーン状態でカウントダウンされる。この結果、
第７図（Ｃ）で示すごとく、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t1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T
DR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。時刻t3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t5,t6,t7のごとくリッチ遅延時間TDRより短い期間
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t8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７図（Ｄ）に示す空燃比補
正係数FAFが得られる。
次に、下流側O2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に関
与する定数としてのスキップ量、RSR,RSL、積分定数KI
R,KIL、遅延時間TDR,DRL、もしくは上流側O2センサ13の
出力V1の比較電圧VR1を可変にするシステムと、第２の
空燃比補正係数FAF2を導入するシステムとがある。
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に関
与する定数としてのスキップ量、RSR,RSL、積分定数KI
R,KIL、遅延時間TDR,DRL、もしくは上流側O2センサ13の
出力V1の比較電圧VR1を可変にするシステムと、第２の
空燃比補正係数FAF2を導入するシステムとがある。
たとえば、リッチスキップ量RSR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RS
Lを小さくしても制御空燃比をリッチ側に移行でき、他
方、リーンスキップ量RSLを大きくすると、制御空燃比
をリーン側に移行でき、また、リッチスキップ量RSR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O2センサ15の出力に応じてリーンスキップ量
RSRおよびリーンスキップ量RSL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O2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。リッチ遅延時間TDR＞リーン遅
延時間（−TDL）と設定すれば、制御空燃比はリッチ側
に移行でき、逆に、リーン遅延時間（−TDL）＞リッチ
遅延時間（TDR）と設定すれば、制御空燃比はリーン側
に移行できる。つまり、下流側O2センサ15の出力に応じ
て遅延時間TDR,TDLを補正することにより空燃比が制御
できる。さらにまた、比較電圧VR1を大きくすると制御
空燃比をリッチ側に移行でき、また、比較電圧VR1を小
さくすると制御空燃比をリーン側に移行できる。従っ
て、下流側O2センサ15の出力に応じて比較電圧VR1を補
正することにより空燃比が制御できる。
空燃比をリッチ側に移行でき、また、リーンスキップRS
Lを小さくしても制御空燃比をリッチ側に移行でき、他
方、リーンスキップ量RSLを大きくすると、制御空燃比
をリーン側に移行でき、また、リッチスキップ量RSR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O2センサ15の出力に応じてリーンスキップ量
RSRおよびリーンスキップ量RSL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O2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。リッチ遅延時間TDR＞リーン遅
延時間（−TDL）と設定すれば、制御空燃比はリッチ側
に移行でき、逆に、リーン遅延時間（−TDL）＞リッチ
遅延時間（TDR）と設定すれば、制御空燃比はリーン側
に移行できる。つまり、下流側O2センサ15の出力に応じ
て遅延時間TDR,TDLを補正することにより空燃比が制御
できる。さらにまた、比較電圧VR1を大きくすると制御
空燃比をリッチ側に移行でき、また、比較電圧VR1を小
さくすると制御空燃比をリーン側に移行できる。従っ
て、下流側O2センサ15の出力に応じて比較電圧VR1を補
正することにより空燃比が制御できる。
第８図を参照して空燃比フィードバック制御に関与する
定数としてのスキップ量を可変にしたダブルO2センサシ
ステムについて説明する。なお、O2センサは空燃比がリ
ーンの時の方が空燃比がリッチ時より低い出力にてCPU
に取込まれるものを前提として以下を説明する。
定数としてのスキップ量を可変にしたダブルO2センサシ
ステムについて説明する。なお、O2センサは空燃比がリ
ーンの時の方が空燃比がリッチ時より低い出力にてCPU
に取込まれるものを前提として以下を説明する。
第８図は下流側O2センサ15の出力にもとづいてスキップ
量RSR,RSL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500ms毎に実行さ
れる。ステップ801では、下流側O2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、冷却水温が所定
値以下の時、下流側O2センサ15の出力信号が一度も反転
しない時、下流側O2センサ15が故障している時、過度運
転時、オンアイドル時（LL＝“1"）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。閉ループ条件でなければステップ817,818に
進みスキップ量RSR,RSLを一定値RSRO,RSLOとする。たと
えば、 RSRO＝５％ RSLO＝５％ である。
量RSR,RSL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500ms毎に実行さ
れる。ステップ801では、下流側O2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、冷却水温が所定
値以下の時、下流側O2センサ15の出力信号が一度も反転
しない時、下流側O2センサ15が故障している時、過度運
転時、オンアイドル時（LL＝“1"）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。閉ループ条件でなければステップ817,818に
進みスキップ量RSR,RSLを一定値RSRO,RSLOとする。たと
えば、 RSRO＝５％ RSLO＝５％ である。
閉ループであれば、ステップ802に進み、下流側O2セン
サ15の出力V2をA/D変換して取込む。次いで、ステップ8
03にて V2＜VR2L か否かを判別する。ただし、VR2Lはリーン状態を判別す
る比較電圧であって、たとえば0.3Vである。他方、ステ
ップ810において、 V2＞VR2R か否かを判別する。ただし、VR2Rはリッチ状態を判別す
る比較電圧であって、たとえば0.7Vである。このように
して、２つの比較電圧VR2L,VR2Rを用いて下流側O2セン
サ15の出力状態を判別し、リーン状態（V2＜VR2L）のと
きには、ステップ804〜809によりスキップ量RSR,RSLを
リッチ側に補正し、リッチ状態（V2＞VR2R）のときに
は、ステップ810〜816によりスキップ量RSR,RSLをリー
ン側に補正し、中間状態（VR2L＜V2＜VR2R）のときに
は、ステップ819に直接進んでスキップ量RSR,RSLの変更
は行わないようにする。
サ15の出力V2をA/D変換して取込む。次いで、ステップ8
03にて V2＜VR2L か否かを判別する。ただし、VR2Lはリーン状態を判別す
る比較電圧であって、たとえば0.3Vである。他方、ステ
ップ810において、 V2＞VR2R か否かを判別する。ただし、VR2Rはリッチ状態を判別す
る比較電圧であって、たとえば0.7Vである。このように
して、２つの比較電圧VR2L,VR2Rを用いて下流側O2セン
サ15の出力状態を判別し、リーン状態（V2＜VR2L）のと
きには、ステップ804〜809によりスキップ量RSR,RSLを
リッチ側に補正し、リッチ状態（V2＞VR2R）のときに
は、ステップ810〜816によりスキップ量RSR,RSLをリー
ン側に補正し、中間状態（VR2L＜V2＜VR2R）のときに
は、ステップ819に直接進んでスキップ量RSR,RSLの変更
は行わないようにする。
すなわち、ステップ804では、RSR←YSR＋ΔRS（一定値
たとえば0.05％）とし、つまり、リッチスキップ量RSR
を増大させて空燃比をリッチ側に移行させる。ステップ
805,806では、RSRを最大値MAXたとえば6.2％にてガード
する。さらに、ステップ807にてRSL←RSL−ΔRSとし、
つまり、リーンスキップ量RSLを減少させて空燃比リッ
チ側に移行させる。ステップ808,809では、RSLを最小値
MINたとえば2.5％にてガードする。
たとえば0.05％）とし、つまり、リッチスキップ量RSR
を増大させて空燃比をリッチ側に移行させる。ステップ
805,806では、RSRを最大値MAXたとえば6.2％にてガード
する。さらに、ステップ807にてRSL←RSL−ΔRSとし、
つまり、リーンスキップ量RSLを減少させて空燃比リッ
チ側に移行させる。ステップ808,809では、RSLを最小値
MINたとえば2.5％にてガードする。
他方、ステップ810ではRSR←RSR−ΔRSとし、つまり、
リッチスキップ量RSRを減少させて空燃比をリーン側に
移行させる。ステップ810,812では、RSRを最小値MINに
てガードする。さらに、ステップ814にてRSL←RSL−ΔR
S（一定値）とし、つまり、リーンスキップ量RSLを増大
させて空燃比をリーン側に移行させる。ステップ815,81
6では、RSLを最大値MAXにてガードする。
リッチスキップ量RSRを減少させて空燃比をリーン側に
移行させる。ステップ810,812では、RSRを最小値MINに
てガードする。さらに、ステップ814にてRSL←RSL−ΔR
S（一定値）とし、つまり、リーンスキップ量RSLを増大
させて空燃比をリーン側に移行させる。ステップ815,81
6では、RSLを最大値MAXにてガードする。
上述のごとく演算されたRSR,RSL,はRAM105に格納された
後に、ステップ819にてこのルーチンは終了する。
後に、ステップ819にてこのルーチンは終了する。
なお、空燃比フィードバック中に演算されたFAF,RSR,RS
Lは一旦他の値に変換してバックアップRAM106に格納す
ることもでき、これにより、再始動時等における運転性
向上にも役立つものである。第８図における最小値MIN
は過度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は空燃比変動による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。
Lは一旦他の値に変換してバックアップRAM106に格納す
ることもでき、これにより、再始動時等における運転性
向上にも役立つものである。第８図における最小値MIN
は過度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は空燃比変動による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。
このように、第８図のルーチンによれば、下流側O2セン
サ15の出力がリーン（V2＜VR2L）であれば、リッチスキ
ップ量RSRが徐々に最大され、且つリーンスキップ量RSL
が徐々に減少され、これにより、空燃比はリッチ側へ移
行される。また、下流側O2センサ15の出力がリッチ（V2
＞VR2R）であれば、リッチスキップ量RSRが徐々に減少
され、且つリーンスキップ量RSLが徐々に増大され、こ
れにより、空燃比はリーン側へ移行される。
サ15の出力がリーン（V2＜VR2L）であれば、リッチスキ
ップ量RSRが徐々に最大され、且つリーンスキップ量RSL
が徐々に減少され、これにより、空燃比はリッチ側へ移
行される。また、下流側O2センサ15の出力がリッチ（V2
＞VR2R）であれば、リッチスキップ量RSRが徐々に減少
され、且つリーンスキップ量RSLが徐々に増大され、こ
れにより、空燃比はリーン側へ移行される。
第９図は第８図のフローチャートによって得られるスキ
ップ量RSR,RSLのタイミング図である。第９図（Ａ）に
示すごとく、下流側O2センサの出力V2が変化すると、時
刻t2〜t3,t6〜にてリーン状態と判別され、時間t4〜t5
にてリッチ状態と判別されるが、時間t1〜t2,t3〜t4,t5
〜t6では、リーン状態ともリッチ状態とも判別されな
い。この結果、第９図（Ｂ），（Ｃ）に示すごとく、時
間t2〜t3,t6〜においては、リッチスキップ量RSRは増大
し、リーンスキップ量RSLは減少し、他方、時間t4〜t5
においては、リッチスキップ量RSRは減少し、リーンス
キップ量RSLは増大する。
ップ量RSR,RSLのタイミング図である。第９図（Ａ）に
示すごとく、下流側O2センサの出力V2が変化すると、時
刻t2〜t3,t6〜にてリーン状態と判別され、時間t4〜t5
にてリッチ状態と判別されるが、時間t1〜t2,t3〜t4,t5
〜t6では、リーン状態ともリッチ状態とも判別されな
い。この結果、第９図（Ｂ），（Ｃ）に示すごとく、時
間t2〜t3,t6〜においては、リッチスキップ量RSRは増大
し、リーンスキップ量RSLは減少し、他方、時間t4〜t5
においては、リッチスキップ量RSRは減少し、リーンス
キップ量RSLは増大する。
このように下流側O2センサ15の出力の比較判定レベルを
VR2L,VR2Rの２つ設けると、従来のごとく、比較判定レ
ベルを１つたとえばVR2（＝0.55V）に設定した場合に比
較して、スキップ量RSR,RSLの変化は早くなり、従っ
て、下流側O2センサ15の応答速度は実質的に大きくな
る。なお、第９図（Ａ），（Ｂ）のRSR′,RSL′は比較
判定レベルを１つにした場合を示す。
VR2L,VR2Rの２つ設けると、従来のごとく、比較判定レ
ベルを１つたとえばVR2（＝0.55V）に設定した場合に比
較して、スキップ量RSR,RSLの変化は早くなり、従っ
て、下流側O2センサ15の応答速度は実質的に大きくな
る。なお、第９図（Ａ），（Ｂ）のRSR′,RSL′は比較
判定レベルを１つにした場合を示す。
第８図のルーチンでは、下流側O2センサ15の出力V2が中
間レベル（VR2L≦V2≦VR2R）のときには、スキップ量判
定もしくはリッチ判定が保持されてスキップ量RSR,RSL
はその最大値MAXもしくは最小値MINの一方に保持される
ことになり、空燃比フィードバック制御が適正に行われ
なくなることがある。
間レベル（VR2L≦V2≦VR2R）のときには、スキップ量判
定もしくはリッチ判定が保持されてスキップ量RSR,RSL
はその最大値MAXもしくは最小値MINの一方に保持される
ことになり、空燃比フィードバック制御が適正に行われ
なくなることがある。
第10図は第８図の変更例を示し、ステップ1001〜1013を
第８図に付加したものである。これにより、下流側O2セ
ンサ15の出力V2が中間レベル（VR2L≦V2≦VR2R）のとき
にも、スキップ量RSR,RSLの変更が行われる。
第８図に付加したものである。これにより、下流側O2セ
ンサ15の出力V2が中間レベル（VR2L≦V2≦VR2R）のとき
にも、スキップ量RSR,RSLの変更が行われる。
すなわち、準リーン状態（VR2L≦V2≦VR2）のときに
は、ステップ1001からステップ1002〜1007に進み、スキ
ップ量RSR,RSLを少しリッチ側に補正し、他方、準リッ
チ状態（VR2≦V2≦VR2R）のときには、ステップ1001か
らステップ1008〜1013に進み、スキップ量RSR,RSLを少
しリーン側に補正する。さらに、詳細には、ステップ10
02では、RSR←RSR＋ΔRS′（一定値たとえば0.01％）と
し、つまり、リッチスキップ量RSRを増大させて空燃比
をリッチ側に移行させる。ステップ1003,1004では、RSR
を最大値MAXたとえば6.2％にてガードする。さらに、ス
テップ1005にてRSL←RSL−ΔRS′とし、つまり、リーン
スキップ量RSLを減少させて空燃比をリッチ側に移行さ
せる。ステップ1006,1007では、RSLを最小値MINたとえ
ば2.5％にてガードする。他方、ステップ1008では、SRS
←RSR−ΔRS′とし、つまり、リッチスキップ量RSRを減
少させて空燃比をリーン側に移行させる。ステップ100
9,1010では、RSRを最小値MINにてガードする。さらに、
ステップ1011にてRSL←RSL−ΔRS′とし、つまり、リー
ンスキップ量RSLを増大させて空燃比をリーン側に移行
させる。ステップ1012,1013では、RSLを最大値MAXにて
ガードする。
は、ステップ1001からステップ1002〜1007に進み、スキ
ップ量RSR,RSLを少しリッチ側に補正し、他方、準リッ
チ状態（VR2≦V2≦VR2R）のときには、ステップ1001か
らステップ1008〜1013に進み、スキップ量RSR,RSLを少
しリーン側に補正する。さらに、詳細には、ステップ10
02では、RSR←RSR＋ΔRS′（一定値たとえば0.01％）と
し、つまり、リッチスキップ量RSRを増大させて空燃比
をリッチ側に移行させる。ステップ1003,1004では、RSR
を最大値MAXたとえば6.2％にてガードする。さらに、ス
テップ1005にてRSL←RSL−ΔRS′とし、つまり、リーン
スキップ量RSLを減少させて空燃比をリッチ側に移行さ
せる。ステップ1006,1007では、RSLを最小値MINたとえ
ば2.5％にてガードする。他方、ステップ1008では、SRS
←RSR−ΔRS′とし、つまり、リッチスキップ量RSRを減
少させて空燃比をリーン側に移行させる。ステップ100
9,1010では、RSRを最小値MINにてガードする。さらに、
ステップ1011にてRSL←RSL−ΔRS′とし、つまり、リー
ンスキップ量RSLを増大させて空燃比をリーン側に移行
させる。ステップ1012,1013では、RSLを最大値MAXにて
ガードする。
第11図は第10図のフローチャートによって得られるスキ
ップ量RSR,RSLのタイミング図である。前述と同様に、
第11図（Ａ）に示すごとく、下流側O2センサの出力V2が
変化すると、時間t2〜t3,t6〜にてリーン状態と判別さ
れ、時間t4〜t5にてリッチ状態と判別されると共に、時
間t1〜t2,t3〜t4,t5〜t6でも、リーン状態ともリッチ状
態とも判別される。この結果、第９図（Ｂ），（Ｃ）に
示すごとく、時間t1〜t2,t3〜t4,t5〜t6では、スキップ
量RSR,RSLは補正されるものの、その速度は著しく小さ
いので、第９図の場合と同様な変化することが分る。
ップ量RSR,RSLのタイミング図である。前述と同様に、
第11図（Ａ）に示すごとく、下流側O2センサの出力V2が
変化すると、時間t2〜t3,t6〜にてリーン状態と判別さ
れ、時間t4〜t5にてリッチ状態と判別されると共に、時
間t1〜t2,t3〜t4,t5〜t6でも、リーン状態ともリッチ状
態とも判別される。この結果、第９図（Ｂ），（Ｃ）に
示すごとく、時間t1〜t2,t3〜t4,t5〜t6では、スキップ
量RSR,RSLは補正されるものの、その速度は著しく小さ
いので、第９図の場合と同様な変化することが分る。
第12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℃Ａ毎に実行される。ステップ1201ではR
AM105より吸入空気量データＱおよび回転速度データNe
を続出して基本噴射量RAUPを演算する。たとえばTAUP←
KQ/Ne（Ｋは定数）とする。ステップ1202にてRAM105よ
り冷却水温データTHWを続出してROM104に格納された１
次元マップにより暖機増量値FWLを補間計算する。ステ
ップ1203では、最終噴射量TAUを、 TAU←TAUP・FAF・（FWL＋α）＋β により演算する。なお、α、β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1204
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1205にてこのルーチンは終了す
る。
毎たとえば360℃Ａ毎に実行される。ステップ1201ではR
AM105より吸入空気量データＱおよび回転速度データNe
を続出して基本噴射量RAUPを演算する。たとえばTAUP←
KQ/Ne（Ｋは定数）とする。ステップ1202にてRAM105よ
り冷却水温データTHWを続出してROM104に格納された１
次元マップにより暖機増量値FWLを補間計算する。ステ
ップ1203では、最終噴射量TAUを、 TAU←TAUP・FAF・（FWL＋α）＋β により演算する。なお、α、β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1204
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1205にてこのルーチンは終了す
る。
なお、上述の実施例においては、空燃比センサのリーン
出力およびリッチ出力が、それぞれ、ローレベルおよび
ハイレベルの場合を示したが、空燃比センサのリーン出
力およびリッチ出力が、それぞれ、ハイレベルおよびロ
ーレベルの場合にも本発明を適用し得ることは言うまで
もない。この場合には、比較判定レベルVR2Rはリーン判
別レベルVR2Lより低く設定され、また、第８図，第10図
のステップ803,810,1001の不等号は逆となる。
出力およびリッチ出力が、それぞれ、ローレベルおよび
ハイレベルの場合を示したが、空燃比センサのリーン出
力およびリッチ出力が、それぞれ、ハイレベルおよびロ
ーレベルの場合にも本発明を適用し得ることは言うまで
もない。この場合には、比較判定レベルVR2Rはリーン判
別レベルVR2Lより低く設定され、また、第８図，第10図
のステップ803,810,1001の不等号は逆となる。
また、第１の空燃比フィードバック制御は4msに、ま
た、第２の空燃比フィードバック制御は1s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
O2センサによる制御を主にして行い、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。
た、第２の空燃比フィードバック制御は1s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
O2センサによる制御を主にして行い、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、上流側O2センサによる空燃比フィードバック制御
に関与する他の定数、たとえば遅延時間、積分定数、等
を下流側O2センサの出力により補正するダブルO2セサシ
ステムにも、また、第２の空燃比補正係数を導入するダ
ブルO2センサシステムにも本発明を適用し得る。また、
スキップ量、遅延時間、積分定数のうちの２つを同時に
制御することにより制御性を向上できる。さらに、スキ
ップ量RSR,RSLのうちの一方を固定し、他方のみを可変
とすることも、遅延時間TDR,TDLのうちの一方を固定し
他方のみを可変とすることも、あるいはリッチ積分定数
KIR、リーン積分定数KILの一方を固定し他方を可変とす
ることも可能である。
に関与する他の定数、たとえば遅延時間、積分定数、等
を下流側O2センサの出力により補正するダブルO2セサシ
ステムにも、また、第２の空燃比補正係数を導入するダ
ブルO2センサシステムにも本発明を適用し得る。また、
スキップ量、遅延時間、積分定数のうちの２つを同時に
制御することにより制御性を向上できる。さらに、スキ
ップ量RSR,RSLのうちの一方を固定し、他方のみを可変
とすることも、遅延時間TDR,TDLのうちの一方を固定し
他方のみを可変とすることも、あるいはリッチ積分定数
KIR、リーン積分定数KILの一方を固定し他方を可変とす
ることも可能である。
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。
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量を演算しているが、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。
転速度に応じて燃料噴射量を演算しているが、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・コントロールバルブ（FACV）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を制
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1201における基本噴射量TAUP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る。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1203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。
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・コントロールバルブ（FACV）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を制
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1201における基本噴射量TAUP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る。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1203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O2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。
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。
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。
以上説明したように本発明によれば、下流側空燃比セン
サの応答速度を実質的に上昇させることができるので、
触媒コンバータ上流の空燃比の大きなずれを防止するこ
とができ、従って、エミッションの悪化、燃費の悪化、
ドライバビリティの悪化等を防止できる。
サの応答速度を実質的に上昇させることができるので、
触媒コンバータ上流の空燃比の大きなずれを防止するこ
とができ、従って、エミッションの悪化、燃費の悪化、
ドライバビリティの悪化等を防止できる。
第1A図、第1B図は本発明の構成を説明するための全体ブ
ロック図、 第２図はシングルO2センサシステムおよびダブルO2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図は三元触媒のO2ストレージ効果を説明するグラ
フ、 第４図はO2センサの出力波形の例を示すタイミング図、 第５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６図、第８図、第10図、第12図は第５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７図は第６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、 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、 第11図は第10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……エアフロメータ、 ４……ディストリビュータ、 5,6……クランク角センサ、 10……制御回路、12……触媒コンバータ、 13……上流側（第１の）O2センサ、 15……下流側（第２の）O2センサ。
ロック図、 第２図はシングルO2センサシステムおよびダブルO2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図は三元触媒のO2ストレージ効果を説明するグラ
フ、 第４図はO2センサの出力波形の例を示すタイミング図、 第５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６図、第８図、第10図、第12図は第５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７図は第６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、 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、 第11図は第10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……エアフロメータ、 ４……ディストリビュータ、 5,6……クランク角センサ、 10……制御回路、12……触媒コンバータ、 13……上流側（第１の）O2センサ、 15……下流側（第２の）O2センサ。
Claims (14)
- 【請求項１】内燃機関の排気系に設けられた排気ガス浄
化のための触媒コンバータの上流側、下流側に、それぞ
れ設けられ、排気ガス中の特定成分濃度を検出する第
１、第２の空燃比センサと、 該第２の空燃比センサの出力をリッチ判別レベルと比較
することにより前記第２の空燃比センサの出力のリッチ
状態を判別するリッチ判別手段と、 前記第２の空燃比センサの出力を前記リッチ判別レベル
と異なるリーン判別レベルと比較することにより前記第
２の空燃比センサの出力のリーン状態を判別するリーン
判別手段と、 前記第２の空燃比センサの出力がリッチ状態のときに空
燃比フィードバック制御に関与する定数を制御空燃比が
リーン側へ向かうように補正し、前記第２の空燃比セン
サの出力がリーン状態のときに前記空燃比フィードバッ
ク制御に関与する定数を制御空燃比がリッチ側へ向かう
ように補正し、その他の状態のときには前記空燃比フィ
ードバック制御に関与する定数を更新しない定数演算手
段と、 前記第１の空燃比センサの出力および前記空燃比フィー
ドバック制御に関与する定数に応じて空燃比補正量を演
算する空燃比補正量演算手段と、 該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。 - 【請求項２】前記第２の空燃比センサの出力がリーン状
態のときにローレベルであり且つリッチ状態のときにハ
イレベルである場合には、前記リッチ判別レベルは前記
リーン判別レベルより高く設定される特許請求の範囲第
１項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項３】前記第２の空燃比センサの出力がリーン状
態のときにハイレベルであり且つリッチ状態のときにロ
ーレベルである場合には、前記リッチ判別レベレは前記
リーン判別レベルより低く設定される特許請求の範囲第
１項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項４】前記空燃比フィードバック制御に関与する
定数がスキップ定数である特許請求の範囲第１項に記載
の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項５】前記空燃比フィードバック制御に関与する
定数が積分定数である特許請求の範囲第１項に記載の内
燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項６】前記空燃比フィードバック制御に関与する
定数が遅延時間である特許請求の範囲第１項に記載の内
燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項７】前記空燃比フィードバック制御に関与する
定数が前記第１の空燃比センサ出力の比較電圧である特
許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の空燃比制御装
置。 - 【請求項８】内燃機関の排気系に設けられた排気ガス浄
化のための触媒コンバータの上流側、下流側に、それぞ
れ設けられ、排気ガス中の特定成分濃度を検出する第
１、第２の空燃比センサと、 該第２の空燃比センサの出力をリッチ判別レベルと比較
することにより前記第２の空燃比センサの出力のリッチ
状態を判別するリッチ判別手段と、 前記第２の空燃比センサの出力を前記リッチ判別レベル
と異なるリーン判別レベルと比較することにより前記第
２の空燃比センサの出力のリーン状態を判別するリン判
別手段と、 前記第２の空燃比センサの出力を、前記リッチ判別レベ
ルと前記リーン判別レベルとの中間レベルと比較するこ
とにより、前記第２の空燃比センサの出力が理論空燃比
よりリッチ側かリーン側かを判別する理論空燃比判別手
段と、 前記第２の空燃比センサの出力が前記リッチ判別レベル
よりリッチ側のときに空燃比フィードバック制御に関与
する定数を制御空燃比がリーン側へ向かうように予め定
められた第１の所定量だけ補正し、前記第２の空燃比セ
ンサの出力が前記リッチ判別レベルと前記中間レベルと
の間のときに空燃比フィードバック制御に関与する定数
を制御空燃比がリーン側へ向かうように前記第１の所定
量より小さい量だけ補正し、前記第２の空燃比センサの
出力が前記リーン判別レベルよりリーン側のときに空燃
比フィードバック制御に関与する定数を制御空燃比がリ
ッチ側へ向かうように予め定めた第２の所定量だけ補正
し、前記第２の空燃比センサの出力が前記リーン判別レ
ベルと前記中間レベルとの間のときに空燃比フィードバ
ック制御に関与する定数を制御空燃比がリッチ側へ向か
うように前記第２の所定量より小さい量だけ補正する定
数演算手段と、 前記第１の空燃比センサの出力および前記空燃比フィー
ドバック制御に関与する定数に応じて空燃比補正量を演
算する空燃比補正量演算手段と、 該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。 - 【請求項９】前記第２の空燃比センサの出力がリーン状
態のときにローレベルであり且つリッチ状態のときにハ
イレベルである場合には、前記リッチ判別レベルは前記
リーン判別レベルより高く設定される特許請求の範囲第
８項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項１０】前記第２の空燃比センサの出力がリーン
状態のときにハイレベルであり且つリッチ状態のときに
ローレベルである場合には、前記リッチ判別レベルは前
記リーン判別レベルより低く設定される特許請求の範囲
第８項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項１１】前記空燃比フィードバック制御に関与す
る定数がスキップ定数である特許請求の範囲第８項に記
載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項１２】前記空燃比フィードバック制御に関与す
る定数が積分定数である特許請求の範囲第８項に記載の
内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項１３】前記空燃比フィードバック制御に関与す
る定数が遅延時間である特許請求の範囲第８項に記載の
内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項１４】前記空燃比フィードバック制御に関与す
る定数が前記第１の空燃比センサ出力の比較電圧である
特許請求の範囲第８項に記載の内燃機関の空燃比制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20177286A JPH0718361B2 (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20177286A JPH0718361B2 (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6357840A JPS6357840A (ja) | 1988-03-12 |
| JPH0718361B2 true JPH0718361B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=16446679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20177286A Expired - Lifetime JPH0718361B2 (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0718361B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2678908B2 (ja) * | 1988-01-19 | 1997-11-19 | 松下電器産業株式会社 | 交通流変動監視装置 |
| KR100428343B1 (ko) * | 2001-12-18 | 2004-04-28 | 현대자동차주식회사 | 가솔린 차량의 연료량 제어방법 |
| JP4365626B2 (ja) | 2003-06-25 | 2009-11-18 | 三菱自動車工業株式会社 | 多気筒エンジンの空燃比制御装置 |
-
1986
- 1986-08-29 JP JP20177286A patent/JPH0718361B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6357840A (ja) | 1988-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3348434B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPS6260941A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPS61286550A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2518247B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPH066913B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPS63120835A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPH0639930B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPH07113336B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2526587B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPH0718361B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2569460B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPH01106936A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2518254B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2590949B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2518246B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPS6397846A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2560303B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPH11182296A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2600749B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPH0192548A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2518243B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2518252B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPH0718364B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2503956B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2600767B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |