JPH07301140A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】機関始動後における触媒活性のためのオープン
制御による空燃比のリーン化制御を最適なものとする。 【構成】機関１の始動後（S1）、一旦空燃比フィードバ
ック制御を行ない（S2,S3 ）、この時の空燃比フィード
バック補正係数αの平均値α１を記憶する（S4）。その
後、リーン化制御を行なうが（S4）、このときのリーン
化制御値（Ｚ）を、前記α１と、前回運転時のリーン化
制御後の空燃比フィードバック制御（S9）により設定さ
れた空燃比フィードバック補正係数αの平均値α２（S1
0 ）と、から求めるようにする。これにより、当該リー
ン化制御中において空燃比がリッチ方向へ推移するとい
う現象に対応することができるので、当該リーン化制御
を最適化でき、以って未燃燃料分の排出の低減、触媒の
活性化促進を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の空燃比制御
装置に関し、特に始動後に機関吸入混合気の空燃比を希
薄空燃比（リーン空燃比）に制御する装置の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関にあっては、触媒の
活性化と未燃燃料（ＨＣ）分の排出を低減するために、
始動後の所定時間内において、機関吸入混合気の空燃比
をオープン制御（フィードフォワード制御）によってリ
ーン化（希薄空燃比化、吸入空気重量／燃料重量（Ａ／
Ｆ）＝１８程度に設定する。〕する空燃比制御装置が採
用されている。かかる技術は、高価な広域空燃比センサ
を用いた空燃比の帰還制御（フィードバック制御）を行
なわずに、安価な装置で簡単に空燃比をリーン化する手
法として良く知られているものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
空燃比制御装置においては、燃料噴射弁等の部品精度
や、機関の温度状態等のバラツキによって、運転毎或い
は機関個体毎に、目標リーン空燃比からリッチ方向或い
はリーン方向へ所定量空燃比がズレる場合がある。かか
る目標リーン空燃比からのリッチ側へのズレは、触媒の
活性化と未燃燃料（ＨＣ）分の排出を十分に低減できな
くなる一方、逆に目標リーン空燃比からのリーン側への
ズレは失火等を発生させ運転性が悪化することになるた
め、目標リーン空燃比に高精度に維持する必要がある。
なお、このような運転毎或いは機関個体毎の空燃比バラ
ツキは一般に良く知られた現象である。

【０００４】ところで、本願出願人らは、実験により、
更に別の問題、即ち、図６に示すように、始動直後にお
いてオープン制御により空燃比が目標リーン空燃比（一
定値）となるように空燃比制御値（例えば、燃料噴射
量）を設定したにも拘わらず、当該リーン化制御を開始
すると、空燃比がリッチ方向へ推移してしまい空燃比を
一定値にさえ維持できないという問題があることを確認
した。つまり、従来のオープン制御によるリーン化制御
では、制御開始後の短時間だけしかリーン化できておら
ず、リーン化制御開始から所定時間経過後には、機関が
吸入する実際の空燃比はリッチ側へズレてしまっていた
のである。なお、かかる現象は、エアフローメータの温
度変化等の種々の原因で発生するものと推測される。

【０００５】したがって、従来のリーン化制御では、リ
ーン化制御に見合っただけの十分な未燃燃料分の低減、
触媒の活性化を図れていなかったというのが実際のとこ
ろであった。本発明は、このような従来の実情に鑑みな
されたもので、機関始動後における触媒活性のためのオ
ープン制御による空燃比のリーン化制御を最適なものと
して、未燃燃料分の排出量の低減、触媒の活性化を十分
に促進することができ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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１に記
載の発明にかかる内燃機関の空燃比制御装置では、図１
に示すように、機関吸入混合気の空燃比を検出する空燃
比検出手段Ａと、機関始動後リーン化制御を行なう前
に、前記空燃比検出手段Ａが検出する実際の機関吸入混
合気の空燃比が理論空燃比に近づくように、空燃比の基
本制御値を空燃比フィードバック補正値Ｂにより増減補
正することでフィードバック制御するリーン化制御前空
燃比フィードバック制御手段Ｃと、前記リーン化制御前
空燃比フィードバック制御手段Ｃによる空燃比フィード
バック制御時に設定された空燃比フィードバック補正値
Ｂを記憶するリーン化制御前空燃比フィードバック補正
値記憶手段Ｄと、前記リーン化制御前空燃比フィードバ
ック制御手段Ｃによる空燃比フィードバック制御を停止
して、実際の機関吸入混合気の空燃比が目標リーン空燃
比となるように予め定めたリーン化目標値Ｅに基づいて
空燃比の基本制御値をフィードフォワード制御するリー
ン化制御手段Ｆと、前記リーン化制御終了後に、前記空
燃比検出手段Ａが検出する実際の機関吸入混合気の空燃
比が理論空燃比に近づくように、空燃比の基本制御値を
空燃比フィードバック補正値Ｇにより増減補正すること
でフィードバック制御するリーン化制御後空燃比フィー
ドバック制御手段Ｈと、前記リーン化制御後空燃比フィ
ードバック制御手段Ｈによる空燃比フィードバック制御
時に設定された空燃比フィードバック補正値Ｇを記憶す
るリーン化制御後空燃比フィードバック補正値記憶手段
Ｉと、リーン化制御前空燃比フィードバック補正値Ｂ
と、前回運転時のリーン化制御後空燃比フィードバック
補正値Ｇと、に基づいて、前記リーン化目標値Ｅを補正
するリーン化目標値補正手段Ｊと、を備えて構成した。

【０００７】請求項２に記載の発明では、前記リーン化
目標値補正手段Ｊを、リーン化制御前空燃比フィードバ
ック補正値と、前回運転時のリーン化制御後空燃比フィ
ードバック補正値と、の平均値に基づいてリーン化目標
値を補正するようにした。請求項３に記載の発明では、
前記リーン化目標値補正手段Ｊを、リーン化制御開始か
ら所定時間内は前記リーン化制御前空燃比フィードバッ
ク補正値に基づいてリーン化目標値を補正し、残りのリ
ーン化制御時間は前回運転時のリーン化制御後空燃比フ
ィードバック補正値に基づいてリーン化目標値を補正す
るようにした。

【０００８】請求項４に記載の発明では、前記リーン化
目標値補正手段Ｊを、リーン化制御開始後の経過時間に
よりリーン化制御前空燃比フィードバック補正値と、前
回運転時のリーン化制御後空燃比フィードバック補正値
と、を重み付け処理して、リーン化目標値を補正するよ
うにした。請求項５に記載の発明では、前記リーン化目
標値補正手段Ｊを、リーン化制御開始から所定時間内は
前記リーン化制御前空燃比フィードバック補正値に基づ
いてリーン化目標値を補正し、残りのリーン化制御中は
今回運転時のリーン化制御前空燃比フィードバック補正
値と、前回運転時のリーン化制御前空燃比フィードバッ
ク補正値と、前回運転時のリーン化制御後空燃比フィー
ドバック補正値と、に基づいてリーン化目標値を補正す
るようにした。

【０００９】

【作用】上記の構成を備える請求項１に記載の発明は、
機関始動後におけるフィードフォワード制御によるリー
ン化制御の前後において空燃比フィードバック制御を行
い、それぞれの空燃比フィードバック補正値を求めて記
憶し、このリーン化制御前後の空燃比フィードバック補
正値に基づいてリーン化目標値を補正することにより、
リーン化制御における空燃比制御量（例えば、燃料噴射
量、吸入空気流量）を補正する。これにより、機関毎や
運転毎の空燃比のバラツキを排除できることは勿論、リ
ーン化制御中において空燃比がリッチ方向へ推移すると
いう現象に対応することができるようになるので、リー
ン化制御中全体に亘って空燃比を目標リーン空燃比近傍
に良好に制御することが可能となり、以って未燃燃料分
の排出の低減、触媒の活性化促進を向上させることがで
きる。

【００１０】請求項２に記載の発明は、リーン化目標値
の補正にあたって、リーン化制御前の空燃比フィードバ
ック補正値と、前回運転時のリーン化制御後の空燃比フ
ィードバック補正値と、の平均値を求め、この平均値に
よりリーン化目標値を補正する。最も簡略な構成であ
り、これにより、リーン化制御中において空燃比が極端
にリッチ側に推移することを防止できるので、空燃比の
リッチ化により指数関数的に未燃燃料分の排出量は増加
し、これに伴い触媒の活性促進が極端に低下することが
防止できるので、従来のものに比べ、未燃燃料分の排出
が大幅に低減でき、以って触媒の活性化促進を図ること
ができる。

【００１１】請求項３に記載の発明は、リーン化目標値
の補正にあたって、リーン化制御開始から所定時間内は
前記リーン化制御前空燃比フィードバック補正値に基づ
いてリーン化目標値を補正し、残りのリーン化制御時間
は前回運転時のリーン化制御後空燃比フィードバック補
正値に基づいてリーン化目標値を補正する。これによ
り、リーン化制御開始から所定時間内は運転毎や機関毎
の空燃比バラツキが解消された状態で良好なリーン化制
御が行なえ、かつ、その後の残り時間において空燃比が
リッチ側へ推移していっても、前回運転時に求めておい
たリッチ側への推移後の空燃比フィードバック補正値に
よって当該空燃比のリッチ側への推移分が修正されるこ
とになるので、以って始動時リーン化制御中全体に亘っ
て空燃比を目標リーン空燃比に良好に制御することが可
能となる（図５の参照）。

【００１２】請求項４に記載の発明は、リーン化目標値
の補正にあたって、リーン化制御開始後の経過時間によ
り、リーン化制御前空燃比フィードバック補正値と、前
回運転時のリーン化制御後空燃比フィードバック補正値
と、を重み付け処理して、リーン化制御中徐々にリーン
化目標値を補正する。これにより、実際のリーン化制御
時の空燃比のリッチ側への推移パターンに近づけること
が、即ち時間経過に伴い徐々にリーン化目標値を変化さ
せることができるので、より高精度に始動時リーン化制
御中全体に亘って空燃比を目標リーン空燃比に制御する
ことが可能となる（図５の参照）。

【００１３】請求項５に記載の発明は、リーン化目標値
の補正にあたって、リーン化制御開始から所定時間内は
前記リーン化制御前空燃比フィードバック補正値に基づ
いてリーン化目標値を補正し、残りのリーン化制御中は
今回運転時のリーン化制御前空燃比フィードバック補正
値と、前回運転時のリーン化制御前空燃比フィードバッ
ク補正値と、前回運転時のリーン化制御後空燃比フィー
ドバック補正値と、に基づいてリーン化目標値を補正す
る。つまり、経時変化等によって、前回運転時のリーン
化制御後空燃比フィードバック補正値で補正したのでは
誤差が大きい場合、即ち前回運転時のリーン化制御後空
燃比フィードバック補正値と、今回運転時のリーン化制
御後空燃比フィードバック補正値と、の誤差が大きい場
合に、今回運転時のリーン化制御前空燃比フィードバッ
ク補正値と、前回運転時のリーン化制御前空燃比フィー
ドバック補正値と、の比較により経時変化量を求めた上
で、前回運転時のリーン化制御前空燃比フィードバック
補正値と、前回運転時のリーン化制御後空燃比フィード
バック補正値と、からリーン化制御中の空燃比の推移の
傾向を把握し、今回運転時のリーン化制御後空燃比フィ
ードバック補正値を予測して、残りのリーン化制御時間
におけるリーン化目標値を補正する。これによって、経
時変化にもよく対応することができ、以ってより高精度
に始動時リーン化制御中全体に亘って空燃比を目標リー
ン空燃比に制御することが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図２において、機関１の吸気通路２には図示
しないエアクリーナを介して吸入される吸気の吸入空気
流量Ｑを検出するエアフローメータ３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４が設け
られている。前記絞り弁４下流のマニホールド部分５に
は気筒毎に燃料を噴射供給する電磁式の燃料噴射弁６が
設けられる。

【００１５】この燃料噴射弁６は、後述するコントロー
ルユニット50からの噴射パルス信号によって開弁駆動さ
れ、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。また、機関１の排気通路７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空燃比検出手段としての酸素センサ
８が設けられ、その下流側に理論空燃比近傍で最大に排
気中のＣＯ，ＨＣの酸化作用、ＮＯ_X の還元作用を発揮
して、排気を浄化する排気浄化触媒としての三元触媒９
が設けられる。

【００１６】そして、クランク軸或いはカム角軸からク
ランク角単位信号を検出するクランク角センサ10が設け
られており、前記コントロールユニット50は、該クラン
ク角センサ10から出力されるクランク単位角信号を一定
時間カウントして、又は、クランク基準角信号の周期を
計測して機関回転速度Ｎｅを検出する。なお、機関１の
冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ11が設けられてい
る。

【００１７】コントロールユニット50は、以下の方法
で、前記各種センサ類により検出された値に基づいて前
記燃料噴射弁６から目標空燃比に見合った燃料量を演算
し、該燃料量に対応するパルス幅を持つ噴射パルス信号
を燃料噴射弁６に出力する。即ち、前記エアフローメー
タ３により検出される吸入空気流量Ｑと、クランク角セ
ンサ10のパルス信号を一定時間カウントして求めた機関
回転速度Ｎｅと、から、理論空燃比が得られるように基
本燃料噴射パルス幅Ｔｐ（Ｔｐ＝ｋ×Ｑ／Ｎｅ，ｋは定
数）を設定する一方で、機関温度等の機関運転状態に応
じた各種補正係数ＣＯＥＦと、空燃比フィードバック補
正係数αと、学習補正係数Ｋ_L と、バッテリ電圧による
電磁式燃料噴射弁の有効開弁時間の変化を補正するため
の補正分Ｔｓとをそれぞれ求め、実際の空燃比が目標空
燃比となるように、前記基本燃料噴射パルス幅Ｔp を補
正演算して最終的な燃料噴射パルス幅Ｔｉ ＝Ｔｐ・Ｃ
ＯＥＦ・( α＋Ｋ_L ) ＋Ｔｓ を設定するようになって
いる。尚、前記各種補正係数ＣＯＥＦは、例えば、ＣＯ
ＥＦ＝１＋Ｋ_MR＋Ｋ_TW＋Ｋ_AS＋Ｋ_AI＋・・・なる式で演
算されるものであり、ここで、Ｋ_MRは空燃比補正係数、
Ｋ_TWは水温増量補正係数、Ｋ_ASは始動及び始動後増量補
正係数、Ｋ_AIはアイドル後増量補正係数である。

【００１８】前記空燃比フィードバック補正係数αは、
機関排気系に設けた酸素センサ８のリッチ・リーン反転
信号に基づき比例・積分制御などにより増減され、これ
により機関の吸入混合気の空燃比を目標空燃比（理論空
燃比）に制御するようになっている。また、空燃比フィ
ードバック制御中の空燃比フィードバック補正係数αの
基準値からの偏差を、予め定めた機関運転状態毎のエリ
ア毎に学習して学習補正係数Ｋ_L を定めることで、前記
燃料噴射量の演算にあって、基本燃料噴射量Ｔp を学習
補正係数KLRNにより補正して、前記空燃比フィードバッ
ク補正係数αによる補正なしで演算される燃料噴射量Ｔ
ｉにより目標空燃比が得られるようにして、制御応答性
を向上させるようにしている。

【００１９】本実施例にかかるコントロールユニット50
は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力
インタフェイス等を含んで構成され、各種センサからの
入力信号を受け、図３のフローチャートに示すＲＯＭ上
のプログラムに従って、機関１の始動後において、未燃
燃料分の排出量低減，三元触媒９の活性化のためのリー
ン化制御を行なう。

【００２０】以下に、当該リーン化制御について、図３
のフローチャートに従って説明する。ステップ１（図で
は、Ｓ１と記してある。以下、同様。）では、機関１が
始動したか否かを判断する。かかる判断は、イグニショ
ンスイッチからのＯＮ信号入力後、機関回転速度Ｎｅが
所定回転速度以上になったか否か等で判断することがき
る。

【００２１】ＹＥＳであれば、ステップ２へ進み、ＮＯ
であれば本フローを終了する。ステップ２では、始動時
増量制御が終了し、かつ酸素センサ８が活性化したか否
かを判断し、ＹＥＳであればステップ３へ進み、ＮＯで
あれば当該ステップを繰り返す。始動時増量が終了した
か否かの判断は、前述のＫ_AS（始動及び始動後増量補正
係数）が０になったか否か、或いは始動からの経過時
間、水温Ｔｗの変化状態等に基づいて判断することがで
きる。また、酸素センサ８が活性化したか否かの判断
は、酸素センサ８の出力値や、排気温度、始動からの経
過時間、水温Ｔｗの変化状態等に基づいて判断すること
ができる。

【００２２】ステップ３では、酸素センサ８のリッチ・
リーン反転信号に基づく空燃比のフィードバック制御を
行う。当該ステップ３が、本発明にかかるリーン化制御
前空燃比フィードバック制御手段を構成する。ステップ
４では、空燃比フィードバック制御に使用される空燃比
フィードバック補正係数αが安定した後（例えば、Ａ秒
経過後）、例えばＢ秒間の空燃比フィードバック補正係
数αの平均値α１を求め、当該α１を記憶する。

【００２３】当該ステップ４が、本発明にかかるリーン
化制御前空燃比フィードバック補正値記憶手段を構成す
る。ステップ５では、後述する図４のフローチャートの
実行により求められるリーン化制御値（Ｚ）を読み込
む。ステップ６では、空燃比フィードバック制御を停止
して、未燃燃料分の排出の低減、三元触媒９の活性化を
図るべく、オープン制御による空燃比のリーン化を行な
う。

【００２４】かかるリーン化制御は、以下の式に基づい
て行なわれる。 Ｔｉ＝Ｔｉ×リーン化制御値（Ｚ）×リーン化目標値
（ＬＥＡＮ＝14.7／目標リーン空燃比） 前記リーン化制御値が本発明にかかるリーン化目標値補
正手段を構成し、当該ステップ６が本発明にかかるリー
ン化制御手段を構成する。

【００２５】ステップ７では、リーン化制御開始から所
定時間経過したか否か、若しくは三元触媒９の温度や三
元触媒９を通過した排気の温度が所定温度以上になった
か否か、或いは水温センサ11の検出水温Ｔｗが所定温度
となったか否か等に基づいて、三元触媒９の活性が目標
に達したか否かを判断し、ＹＥＳであればオープン制御
による空燃比のリーン化制御を停止すべくステップ８へ
進み、ＮＯであればステップ６におけるリーン化制御を
継続する。

【００２６】ステップ８では、オープン制御による空燃
比のリーン化制御を停止する。ステップ９では、酸素セ
ンサ８のリッチ・リーン反転信号に基づく空燃比のフィ
ードバック制御を行う。当該ステップ９が、本発明にか
かるリーン化制御後空燃比フィードバック制御手段を構
成する。

【００２７】ステップ10では、空燃比フィードバック制
御での空燃比フィードバック補正係数αが安定した後
（例えば、Ｃ秒経過後）、例えばＤ秒間の空燃比フィー
ドバック補正係数αの平均値α２を求め、当該α２を記
憶して後に、本フローを終了する。当該ステップ10が、
本発明にかかるリーン化制御後空燃比フィードバック補
正値記憶手段を構成する。

【００２８】ここで、前記ステップ５で読み込むリーン
化制御値（Ｚ）の演算について、図４に示すフローチャ
ートに従って説明する。ステップ21では、前回の空燃比
フィードバック補正係数αの平均値α２が記憶されてい
るか否かを判断する。ＮＯであれば（初回、即ちバッテ
リ交換後初めての始動である）ステップ22へ進み、ＹＥ
Ｓであれば（即ち、バッテリ交換後２回目以降の始動で
ある場合）ステップ23へ進む。

【００２９】ステップ22では、初回であるから、未だ空
燃比フィードバック補正係数αの平均値α２は記憶され
ていないので、ステップ４により記憶される空燃比フィ
ードバック補正係数αの平均値α１を、リーン化制御値
（Ｚ）としてセットする。したがって、初回の場合に
は、図３のフローチャートのステップ５において、リー
ン化制御値（Ｚ）として、空燃比フィードバック補正係
数αの平均値α１が読み込まれることになる。

【００３０】これによって、運転毎又は機関毎の目標リ
ーン空燃比のバラツキが解消された状態で、オープン制
御によるリーン化制御が行なわれることになるが、リー
ン化制御中に空燃比がリッチ側へ推移してしまうという
不具合には、未だ対応できていない。ステップ23に進む
場合は、２回目以降の始動であるから、前回運転時の空
燃比フィードバック補正係数αの平均値α２が既に記憶
されているので、この平均値α２と今回ステップ４で記
憶した空燃比フィードバック補正係数αの平均値α１の
２つの値を用いてリーン化制御値（Ｚ）を、以下のよう
な方法により求めることとして、本発明の課題であるリ
ーン化制御中に空燃比がリッチ側へ推移するという不具
合に対応するようになっている。

【００３１】まず、１つ目の方法は、リーン化制御値
（Ｚ）を、リーン化制御開始からの所定時間Ｘは今回記
憶した平均値α１にセットし（Ｚ１＝α１）、残りの時
間Ｙを前回記憶した平均値α２にセットする（Ｚ２＝α
２）方法である（請求項３に対応）。かかる方法によれ
ば、リーン化制御開始から所定時間Ｘまでは平均値α１
を用いることで機関毎の空燃比バラツキが解消された状
態で良好なリーン化制御が行なえ、かつ、その後の残り
時間Ｙにおいて空燃比がリッチ側へ推移していっても、
前回の運転時に求めておいたリッチ側への推移後の空燃
比フィードバック補正係数αの平均値α２によって当該
空燃比のリッチ側への推移分が修正されることになるの
で、以って始動時リーン化制御中全体に亘って空燃比を
目標リーン空燃比に良好に制御することが可能となる
（図５の参照）。

【００３２】そして、２つ目の方法は、リーン化制御値
（Ｚ）を、リーン化制御時間による重み付け平均化処理
を行なう方法である（請求項４に対応）。つまり、Ｚ＝
〔（残り時間Ｙ）×（Ｚ１＝今回の平均値α１）＋（所
定時間Ｘ）×（Ｚ２＝前回の平均値α２）〕／〔リーン
化制御の総時間（＝Ｘ＋Ｙ）〕として、リーン化制御開
始から終了までリーン化制御時間による重み付け処理を
行なう。

【００３３】これにより、前記１つ目の方法に比べ、実
際のリーン化制御時の空燃比のリッチ側への推移パター
ンに近づける、即ち時間経過に伴い徐々にリーン化制御
値をα１からα２へ近づけることができるので、より高
精度に始動時リーン化制御中全体に亘って空燃比を目標
リーン空燃比に制御することが可能となる（図５の参
照）。

【００３４】さらに、３つ目の方法は、今回のリーン化
制御の残り時間Ｙにおけるリーン化制御値Ｚ２を、より
高精度なものとするものである。上記２つの方法では、
いずれも前回の運転時においてリーン化制御中に空燃比
がリッチ側へ推移した後の空燃比フィードバック補正係
数αの平均値α２を、前記Ｚ２の計算に使用していた
が、ここでは、今回のリーン化制御の残り時間Ｙのリー
ン化制御値（Ｚ２）を、今回のリーン化制御開始から所
定時間Ｘのリーン化制御値（Ｚ１）と、前回のリーン化
制御開始から所定時間Ｘのリーン化制御値（Ｚ１）と、
前回のリーン化制御の残り時間Ｙにおけるリーン化制御
値（Ｚ２）と、から、予測（補正）するものである。

【００３５】即ち、（今回のＺ２）＝（今回のＺ１）×
（前回のＺ２）／（前回のＺ１）から予測（補正）す
る。また、同様の考え方で、 （今回のＺ２）＝（今回のＺ１）＋（前回のＺ２）−
（前回のＺ１） から予測（補正）してもよい。

【００３６】これにより、経時変化等によって、前回の
リーン化制御の残り時間Ｙにおけるリーン化制御値（Ｚ
２）を用いたのでは誤差が大きい場合、即ち前回のリー
ン化制御後の空燃比フィードバック補正係数αの平均値
α２と、今回のリーン化制御後の空燃比フィードバック
補正係数αの平均値α２と、が異なる場合にも、精度よ
く対応することができ、以ってより高精度に始動時リー
ン化制御中全体に亘って空燃比を目標リーン空燃比に制
御することが可能となる。

【００３７】なお、最も簡略な方法としては、ステップ
４で求めた空燃比フィードバック補正係数αの平均値α
１と、ステップ10で求めた空燃比フィードバック補正係
数αの平均値α２と、の平均値を求め、これをリーン化
制御値（Ｚ＝〔α１＋α２〕／２）とするようにしても
よい（請求項２に対応）。これにより、リーン化制御中
において空燃比が極端にリッチ側に推移することが防止
できるので、リッチ化により指数関数的に未燃燃料分の
排出量は増加し、これに伴い触媒の活性促進が極端に低
下することが防止できるので、従来のものに比べ、未燃
燃料分の排出が大幅に低減でき、以って触媒の活性化促
進を図ることができる。

【００３８】このように、本実施例によれば、機関始動
後におけるリーン化制御の前後において空燃比フィード
バック制御を行い、それぞれ空燃比フィードバック補正
係数αの平均値α１，α２を求め、該α１，α２に基づ
いてリーン化制御値（Ｚ）を求め、該リーン化制御値
（Ｚ）により、オープン制御によるリーン化制御中の空
燃比制御量（噴射量）を補正するようにしたので、機関
毎や運転毎の空燃比のバラツキを排除できることは勿
論、リーン化制御中において空燃比がリッチ方向へ推移
するという現象に対応することができるので、リーン化
制御中全体に亘って空燃比を目標リーン空燃比近傍に良
好に制御することが可能となり、以って未燃燃料分の排
出の低減、触媒の活性化促進を向上させることができ
る。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、機関始動後のリーン化制御において、機
関毎や運転毎の空燃比のバラツキを排除できることは勿
論、リーン化制御中において空燃比がリッチ方向へ推移
するという不具合に対応することができるので、リーン
化制御中全体に亘って空燃比を目標リーン空燃比近傍に
良好に制御することが可能となり、以って未燃燃料分の
排出の低減、触媒の活性化促進を向上させることができ
る。

【００４０】請求項２に記載の発明によれば、リーン化
制御前の空燃比フィードバック補正値と、前回運転時の
リーン化制御後の空燃比フィードバック補正値と、の平
均値を求め、この平均値によりリーン化目標値を補正す
るようにしたので、最も簡略な構成により、リーン化制
御中において空燃比が極端にリッチ側に推移することを
防止できるので、空燃比のリッチ化により指数関数的に
未燃燃料分の排出量が増加し、これに伴い触媒の活性促
進が極端に低下することが防止できるので、従来のもの
に比べ、未燃燃料分の排出を大幅に低減でき、以って触
媒の活性化促進を図ることができる。

【００４１】請求項３に記載の発明によれば、リーン化
制御開始から所定時間内は前記リーン化制御前空燃比フ
ィードバック補正値に基づいてリーン化目標値を補正
し、残りのリーン化制御時間は前回運転時のリーン化制
御後空燃比フィードバック補正値に基づいてリーン化目
標値を補正するようにしたので、リーン化制御開始から
所定時間内は運転毎や機関毎の空燃比バラツキが解消さ
れた状態で良好なリーン化制御が行なえ、かつ、その後
の残り時間における空燃比のリッチ側への推移を、前回
運転時に求めておいたリッチ側への推移後の空燃比フィ
ードバック補正値によって修正することができ、以って
始動時リーン化制御中全体に亘って空燃比を目標リーン
空燃比に良好に制御することが可能となる。

【００４２】請求項４に記載の発明によれば、リーン化
制御開始後の経過時間により、リーン化制御前空燃比フ
ィードバック補正値と、前回運転時のリーン化制御後空
燃比フィードバック補正値と、を重み付け処理して、リ
ーン化制御中徐々にリーン化目標値を補正するようにし
たので、実際のリーン化制御時の空燃比のリッチ側への
推移パターンに近づけることができ、最も高精度にリー
ン化制御中全体に亘って空燃比を目標リーン空燃比に制
御することが可能となる。

【００４３】請求項５に記載の発明によれば、経時変化
等によって、前回運転時のリーン化制御後空燃比フィー
ドバック補正値で補正したのでは誤差が大きい場合、即
ち前回運転時のリーン化制御後空燃比フィードバック補
正値と、今回運転時のリーン化制御後空燃比フィードバ
ック補正値と、の誤差が大きい場合に、今回運転時のリ
ーン化制御前空燃比フィードバック補正値と、前回運転
時のリーン化制御前空燃比フィードバック補正値と、の
比較により経時変化量を求めた上で、前回運転時のリー
ン化制御前空燃比フィードバック補正値と、前回運転時
のリーン化制御後空燃比フィードバック補正値と、から
リーン化制御中の空燃比の推移の傾向を把握し、今回運
転時のリーン化制御後空燃比フィードバック補正値を予
測して、残りのリーン化制御中におけるリーン化目標値
を補正するようにしたので、経時変化にもよく対応する
ことができ、以って高精度に始動時リーン化制御中全体
に亘って空燃比を目標リーン空燃比に制御することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるブロック図

【図２】本発明にかかる一実施例の全体構成図

【図３】同上実施例における始動後リーン化制御を説明
するフローチャート

【図４】同上実施例におけるリーン化制御値（Ｚ）を求
めるルーチンを説明するフローチャート

【図５】同上実施例における始動後リーン化制御を説明
するタイムチャート

【図６】従来の不具合を説明するタイムチャート

【符号の説明】

１ 機関 ３ エアフローメータ ６ 燃料噴射弁 ８ 酸素センサ ９ 三元触媒 １０ クランク角センサ １１ 水温センサ ５０ コントロールユニット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関吸入混合気の空燃比を検出する空燃比
   検出手段と、 機関始動後リーン化制御を行なう前に、前記空燃比検出
   手段が検出する実際の機関吸入混合気の空燃比が理論空
   燃比に近づくように、空燃比の基本制御値を空燃比フィ
   ードバック補正値により増減補正することでフィードバ
   ック制御するリーン化制御前空燃比フィードバック制御
   手段と、 前記リーン化制御前空燃比フィードバック制御手段によ
   る空燃比フィードバック制御時に設定された空燃比フィ
   ードバック補正値を記憶するリーン化制御前空燃比フィ
   ードバック補正値記憶手段と、 前記リーン化制御前空燃比フィードバック制御手段によ
   る空燃比フィードバック制御を停止して、実際の機関吸
   入混合気の空燃比が目標リーン空燃比となるように予め
   定めたリーン化目標値に基づいて空燃比の基本制御値を
   フィードフォワード制御するリーン化制御手段と、 前記リーン化制御終了後に、前記空燃比検出手段が検出
   する実際の機関吸入混合気の空燃比が理論空燃比に近づ
   くように、空燃比の基本制御値を空燃比フィードバック
   補正値により増減補正することでフィードバック制御す
   るリーン化制御後空燃比フィードバック制御手段と、 前記リーン化制御後空燃比フィードバック制御手段によ
   る空燃比フィードバック制御時に設定された空燃比フィ
   ードバック補正値を記憶するリーン化制御後空燃比フィ
   ードバック補正値記憶手段と、 リーン化制御前空燃比フィードバック補正値と、前回運
   転時のリーン化制御後空燃比フィードバック補正値と、
   に基づいて、前記リーン化目標値を補正するリーン化目
   標値補正手段と、 を備え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２】前記リーン化目標値補正手段が、リーン化
   制御前空燃比フィードバック補正値と、前回運転時のリ
   ーン化制御後空燃比フィードバック補正値と、の平均値
   に基づいてリーン化目標値を補正することを特徴とする
   請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
3. 【請求項３】前記リーン化目標値補正手段が、リーン化
   制御開始から所定時間内は前記リーン化制御前空燃比フ
   ィードバック補正値に基づいてリーン化目標値を補正
   し、残りのリーン化制御時間は前回運転時のリーン化制
   御後空燃比フィードバック補正値に基づいてリーン化目
   標値を補正することを特徴とする請求項１に記載の内燃
   機関の空燃比制御装置。
4. 【請求項４】前記リーン化目標値補正手段が、リーン化
   制御開始後の経過時間によりリーン化制御前空燃比フィ
   ードバック補正値と、前回運転時のリーン化制御後空燃
   比フィードバック補正値と、を重み付け処理して、リー
   ン化目標値を補正することを特徴とする請求項１に記載
   の内燃機関の空燃比制御装置。
5. 【請求項５】前記リーン化目標値補正手段が、リーン化
   制御開始から所定時間内は前記リーン化制御前空燃比フ
   ィードバック補正値に基づいてリーン化目標値を補正
   し、残りのリーン化制御中は今回運転時のリーン化制御
   前空燃比フィードバック補正値と、前回運転時のリーン
   化制御前空燃比フィードバック補正値と、前回運転時の
   リーン化制御後空燃比フィードバック補正値と、に基づ
   いてリーン化目標値を補正することを特徴とする請求項
   １に記載の内燃機関の空燃比制御装置。