JPH0733791B2 - 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
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- JPH0733791B2 JPH0733791B2 JP27870986A JP27870986A JPH0733791B2 JP H0733791 B2 JPH0733791 B2 JP H0733791B2 JP 27870986 A JP27870986 A JP 27870986A JP 27870986 A JP27870986 A JP 27870986A JP H0733791 B2 JPH0733791 B2 JP H0733791B2
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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箇所、すなわち触媒コンバータ
に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、下流側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さいという利点
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箇所、すなわち触媒コンバータ
に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、下流側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さいという利点
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センサシステムでは、O2センサの出
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センサシステムでは、O2センサの出
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。
他方、一般に、 （１）触媒温度が高いこと、 （２）排気ガス量が少ない（すなわち、吸入空気量が少
ない）軽負荷領域であること、 の条件のもとで、制御後の平均空燃比がリッチとなる
と、触媒内が還元雰囲気となって排気異臭（H2S）が発
生すると言われている。たとえば、高速走行（条件
（１）成立）後のアイドル運転あるいは車庫入れ運転
（条件（２）成立）において、噴射弁、O2センサ、エア
フローメータ等の特性ばらつき、あるいは減速増量、燃
料カット復帰時増量、非同期噴射等のために制御後の平
均空燃比がリッチとなることがある。このためシングル
O2センサシステムでは、特殊の運転状態、たとえばアイ
ドル運転時にあって車速が所定値以下もしくは停止後の
所定時間のみ、空燃比をわずかにリーン側に制御して、
減速およびその後の停止時に発生する排気異臭を低減さ
せている（参考：特開昭59−173533号公報）。
ない）軽負荷領域であること、 の条件のもとで、制御後の平均空燃比がリッチとなる
と、触媒内が還元雰囲気となって排気異臭（H2S）が発
生すると言われている。たとえば、高速走行（条件
（１）成立）後のアイドル運転あるいは車庫入れ運転
（条件（２）成立）において、噴射弁、O2センサ、エア
フローメータ等の特性ばらつき、あるいは減速増量、燃
料カット復帰時増量、非同期噴射等のために制御後の平
均空燃比がリッチとなることがある。このためシングル
O2センサシステムでは、特殊の運転状態、たとえばアイ
ドル運転時にあって車速が所定値以下もしくは停止後の
所定時間のみ、空燃比をわずかにリーン側に制御して、
減速およびその後の停止時に発生する排気異臭を低減さ
せている（参考：特開昭59−173533号公報）。
しかしながら、上述のシングルO2センサシステムにおい
ては、触媒に流入する平均空燃比を確実に検出しておら
ず、この結果、排気異臭発生領域では確実にリーン制御
できずに排気異臭が発生したり、また、排気異臭発生領
域以外の運転領域でも空燃比がリーン側に制御され、こ
の結果、オーバリーンとなり、ドライバビリティ、NOx
エミッション等の悪化を招くという問題点があった。
ては、触媒に流入する平均空燃比を確実に検出しておら
ず、この結果、排気異臭発生領域では確実にリーン制御
できずに排気異臭が発生したり、また、排気異臭発生領
域以外の運転領域でも空燃比がリーン側に制御され、こ
の結果、オーバリーンとなり、ドライバビリティ、NOx
エミッション等の悪化を招くという問題点があった。
従って、本発明の目的は排気異臭発生状態を確実に検出
して空燃比をリーン側に制御し、排気異臭を低減したダ
ブルO2センサシステムを提供することにある。
して空燃比をリーン側に制御し、排気異臭を低減したダ
ブルO2センサシステムを提供することにある。
上述の問題点を解決するための手段は第１図に示され
る。
る。
第１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。制御定数演算手段
が下流側（第２の）空燃比センサの出力V2に応じて空燃
比フィードバック制御定数たとえばリッチスキップ量RS
Rおよびリーンスキップ量RSLを演算する。触媒異臭発生
条件判別手段は機関が触媒排気異臭発生条件を満たして
いるか否かを判別する。この結果、タイマ手段は、機関
が触媒排気異臭発生条件であり且つ下流側空燃比センサ
の出力V2がリッチのときにセットされ、他方、機関が触
媒排気異臭発生条件でないときもしくは下流側空燃比セ
ンサの出力V2がリーンのときにリセットされる。タイマ
手段が所定時間計測中完了したときに（CR＞CRMAX）、
第１の空燃比補正量演算手段は上流側空燃比センサの出
力V1に応じて空燃比補正量FAFを制御空燃比がリーン側
に向かうように演算し、他方、タイマ手段が所定時間計
測中であるときに（CR≦CRMAX）、第２の空燃比補正量
演算手段は空燃比フィードバック制御定数RSR,RSLおよ
び上流側空燃比センサの出力V1に応じて空燃比補正量FA
Fを制御空燃比が理論空燃比に向かうように演算する。
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。制御定数演算手段
が下流側（第２の）空燃比センサの出力V2に応じて空燃
比フィードバック制御定数たとえばリッチスキップ量RS
Rおよびリーンスキップ量RSLを演算する。触媒異臭発生
条件判別手段は機関が触媒排気異臭発生条件を満たして
いるか否かを判別する。この結果、タイマ手段は、機関
が触媒排気異臭発生条件であり且つ下流側空燃比センサ
の出力V2がリッチのときにセットされ、他方、機関が触
媒排気異臭発生条件でないときもしくは下流側空燃比セ
ンサの出力V2がリーンのときにリセットされる。タイマ
手段が所定時間計測中完了したときに（CR＞CRMAX）、
第１の空燃比補正量演算手段は上流側空燃比センサの出
力V1に応じて空燃比補正量FAFを制御空燃比がリーン側
に向かうように演算し、他方、タイマ手段が所定時間計
測中であるときに（CR≦CRMAX）、第２の空燃比補正量
演算手段は空燃比フィードバック制御定数RSR,RSLおよ
び上流側空燃比センサの出力V1に応じて空燃比補正量FA
Fを制御空燃比が理論空燃比に向かうように演算する。
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。
上述の手段によれば、下流側空燃比センサは触媒コンバ
ータの下流に設けられているので、触媒のO2ストレージ
量を含めた平均空燃比を検出する。つまり、所定期間、
下流側空燃比センサのリッチ出力が維持されても、この
間のNOxエミッションは少なく、しかも、触媒のO2スト
レージ効果で吸収される。従って、この場合に、第１の
空燃比補正量演算手段が制御空燃比をリーン側に向かう
ように作用する。
ータの下流に設けられているので、触媒のO2ストレージ
量を含めた平均空燃比を検出する。つまり、所定期間、
下流側空燃比センサのリッチ出力が維持されても、この
間のNOxエミッションは少なく、しかも、触媒のO2スト
レージ効果で吸収される。従って、この場合に、第１の
空燃比補正量演算手段が制御空燃比をリーン側に向かう
ように作用する。
以下、図面により本発明の実施例を説明する。
第３図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概要図である。第３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
出力インターフェイス102に供給され、このうち、クラ
ンク角センサ６の出力はCPU103の割込み端子に供給され
る。
施例を示す全体概要図である。第３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
出力インターフェイス102に供給され、このうち、クラ
ンク角センサ６の出力はCPU103の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は空燃比が理論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。16はスピードメータケーブルに設けられた
永久磁石およびリードスイッチよりなる車速センサであ
って、車速SPDに比例した周波数のパルス信号を発生す
る。このパルス信号は制御回路10の車速形成回路111に
供給される。
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は空燃比が理論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。16はスピードメータケーブルに設けられた
永久磁石およびリードスイッチよりなる車速センサであ
って、車速SPDに比例した周波数のパルス信号を発生す
る。このパルス信号は制御回路10の車速形成回路111に
供給される。
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）を係数して最後に
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だけ燃料噴射弁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）を係数して最後に
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だけ燃料噴射弁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ース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ース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
によって取り込まれて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゜CA毎の割込みによって演算されてRA
M105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
によって取り込まれて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゜CA毎の割込みによって演算されてRA
M105の所定領域に格納される。
第４図は触媒排気異臭発生条件判別ルーチンであって、
所定時間たとえば12ms毎に実行される。ステップ401で
は、RAM105より吸入空気量データＱを読出し、所定値た
とえば15m3/h以下か否かを判別し、つまり、低負荷、低
回転域か否かを判別し、ステップ402では、車速形成回
路111から車速SPDを取込み、所定値たとえば10km/h以下
か否かを判別する。
所定時間たとえば12ms毎に実行される。ステップ401で
は、RAM105より吸入空気量データＱを読出し、所定値た
とえば15m3/h以下か否かを判別し、つまり、低負荷、低
回転域か否かを判別し、ステップ402では、車速形成回
路111から車速SPDを取込み、所定値たとえば10km/h以下
か否かを判別する。
ステップ401,402の条件が成立したときには、触媒排気
異臭発生条件が成立したものとみなし、ステップ403に
進み、それ以外はステップ405,406にてリッチカウンタC
Rおよび触媒排気異臭領域フラグFRICHをリセットする。
異臭発生条件が成立したものとみなし、ステップ403に
進み、それ以外はステップ405,406にてリッチカウンタC
Rおよび触媒排気異臭領域フラグFRICHをリセットする。
ステップ403では、下流側O2センサ15の出力V2をA/D変換
して取込み、ステップ404にてV2が比較電圧VR2たとえば
0.55V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。この結果空燃比がリーン（V2≦
VR2）であれば、やはり、ステップ405,406に進んでリッ
チカウンタCRおよび触媒排気異臭領域フラグFRICHをリ
セットする。他方、ステップ404にて、空燃比がリッチ
（V2＞VR2）であれば、ステップ407に進み、リッチカウ
ンタCRを１歩進する。
して取込み、ステップ404にてV2が比較電圧VR2たとえば
0.55V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。この結果空燃比がリーン（V2≦
VR2）であれば、やはり、ステップ405,406に進んでリッ
チカウンタCRおよび触媒排気異臭領域フラグFRICHをリ
セットする。他方、ステップ404にて、空燃比がリッチ
（V2＞VR2）であれば、ステップ407に進み、リッチカウ
ンタCRを１歩進する。
そして、Ｑ≦Q0且つSPD≦SPD0下流側O2センサ15の出力V
2がリッチである状態が所定期間すなわちCRMAX・12ms
（たとえば2s）間持続した場合には、ステップ409にリ
ッチカウンタCRをCRMAXにてガードして触媒排気異臭領
域フラグFRICHを“1"にセットする。
2がリッチである状態が所定期間すなわちCRMAX・12ms
（たとえば2s）間持続した場合には、ステップ409にリ
ッチカウンタCRをCRMAXにてガードして触媒排気異臭領
域フラグFRICHを“1"にセットする。
第４図のルーチンはステップ411にて終了する。
このように、低負荷、低回転、低車速状態のもとで、下
流側O2センサ15の出力V2が所定期間連続にリッチとなっ
た場合のみ、触媒排気異臭領域フラグFRICHをセット
し、その他の場合にはステップ406にて触媒排気異臭領
域フラグFRICHをリセットする。
流側O2センサ15の出力V2が所定期間連続にリッチとなっ
た場合のみ、触媒排気異臭領域フラグFRICHをセット
し、その他の場合にはステップ406にて触媒排気異臭領
域フラグFRICHをリセットする。
第５図は上流側O2センサ13の出力にもとづいて空燃比補
正係数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。
正係数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501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、暖器増量中、加速増量（非同期
噴射）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、アイドルス
イッチオン時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529に進んで空燃比
補正係数FAFを1.0とする。なお、FAFを閉ループ制御終
了直前値としてもよい。この場合には、ステップ528に
直接進む。また学習値（バックアップRAM106の値）とし
ても他方、閉ループ条件成立の場合にはステップ502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、暖器増量中、加速増量（非同期
噴射）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、アイドルス
イッチオン時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529に進んで空燃比
補正係数FAFを1.0とする。なお、FAFを閉ループ制御終
了直前値としてもよい。この場合には、ステップ528に
直接進む。また学習値（バックアップRAM106の値）とし
ても他方、閉ループ条件成立の場合にはステップ502に
進む。
ステップ502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503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。リーン（V1≦VR1）であれば、
ステップ504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505にてCDLYを０と
し、ステップ506に進む。ステップ507,508では、デイレ
イカウンタCDLYを最小値TDLでガードし、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509にて空燃比フラグ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510にてデイレイカウンタCDLYが負が否か
を判別し、CDLY＜０であればステップ511にてCDLYを０
とし、ステップ512に進む。ステップ513,514では、デイ
レイカウンタCDLYを最大値TDRでガードし、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515にて空燃比フラグ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503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。リーン（V1≦VR1）であれば、
ステップ504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505にてCDLYを０と
し、ステップ506に進む。ステップ507,508では、デイレ
イカウンタCDLYを最小値TDLでガードし、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509にて空燃比フラグ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510にてデイレイカウンタCDLYが負が否か
を判別し、CDLY＜０であればステップ511にてCDLYを０
とし、ステップ512に進む。ステップ513,514では、デイ
レイカウンタCDLYを最大値TDRでガードし、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515にて空燃比フラグ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。
次に、ステップ516では、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517にて、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519にて触媒排気異臭領域フラグFRICHが“0"か否かを
判別し、FRICH＝“0"のときのみステップ519に進み、FA
F←FAF＋RSRとスキップ的に増大させ、FRICH＝“1"のと
きにはステップ519に直接進む。逆に、ステップ517にお
いてリーンからリッチへの反転であれば、ステップ520
にてFAF←FAF−RSLとスキップ的に減少させる。つま
り、FRICH＝“1"であればリッチスキップ処理は行わな
い。ステップ521にて空燃比フラグF1の符号が反転して
いなければ、ステップ521〜524にて積分処理を行うが、
FRICH＝“1"の場合にはリッチ積分処理は行わない。つ
まり、ステップ521にて、F1＝“0"か否かを判別し、F1
＝“0"（リーン）であればステップ522に進み、FRICH＝
“0"か否かを判別する。この結果、FRICH＝“1"のとき
のみ、ステップ523にてFAF←FAF＋KIRとする。他方、ス
テップ521にてF1＝“1"（リッチ）であればステップ524
にてFAF←FAF＋KILとする。ここで、積分定数KIR（KI
L）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、KIR（KIL）＜RSR（RSL）である。従っ
て、ステップ523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524はリッチ状態（F1＝
“1"）で燃料噴射量を徐々に減少させる。ステップ519,
520,523,524にて演算された空燃比補正定数FAFはステッ
プ525,526にて最大値たとえば1.2にてガードされ、ま
た、ステップ527,528にて最小値例えば0.8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
が小さくなり過ぎ、もしくは大き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ーン、オーバ
リッチになるのを防ぐ。
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517にて、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519にて触媒排気異臭領域フラグFRICHが“0"か否かを
判別し、FRICH＝“0"のときのみステップ519に進み、FA
F←FAF＋RSRとスキップ的に増大させ、FRICH＝“1"のと
きにはステップ519に直接進む。逆に、ステップ517にお
いてリーンからリッチへの反転であれば、ステップ520
にてFAF←FAF−RSLとスキップ的に減少させる。つま
り、FRICH＝“1"であればリッチスキップ処理は行わな
い。ステップ521にて空燃比フラグF1の符号が反転して
いなければ、ステップ521〜524にて積分処理を行うが、
FRICH＝“1"の場合にはリッチ積分処理は行わない。つ
まり、ステップ521にて、F1＝“0"か否かを判別し、F1
＝“0"（リーン）であればステップ522に進み、FRICH＝
“0"か否かを判別する。この結果、FRICH＝“1"のとき
のみ、ステップ523にてFAF←FAF＋KIRとする。他方、ス
テップ521にてF1＝“1"（リッチ）であればステップ524
にてFAF←FAF＋KILとする。ここで、積分定数KIR（KI
L）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、KIR（KIL）＜RSR（RSL）である。従っ
て、ステップ523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524はリッチ状態（F1＝
“1"）で燃料噴射量を徐々に減少させる。ステップ519,
520,523,524にて演算された空燃比補正定数FAFはステッ
プ525,526にて最大値たとえば1.2にてガードされ、ま
た、ステップ527,528にて最小値例えば0.8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
が小さくなり過ぎ、もしくは大き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ーン、オーバ
リッチになるのを防ぐ。
上述のごとく演算されたFAFをRAM105に格納して、ステ
ップ530にてこのルーチンは終了する。
ップ530にてこのルーチンは終了する。
このように、FRICH＝“1"であれば、空燃比補正係数FAF
のリッチ側の補正は行わないようにし、これにより、制
御空燃比を確実にリーン側にする。なお、このようなリ
ーン空燃比フィードバック制御は、リッチスキップ処理
（RSR）、リッチ積分処理（KIR）の一方のみを行うこと
により、リッチ側積分とリーン側積分とを非対称にする
ことにより、リッチ側スキップとリーン側スキップとを
非対称にすることにより、リッチ側遅延時間とリーン側
遅延時間を非対称にすることにより、あるいはこれらの
組合せにより行うこともできる。
のリッチ側の補正は行わないようにし、これにより、制
御空燃比を確実にリーン側にする。なお、このようなリ
ーン空燃比フィードバック制御は、リッチスキップ処理
（RSR）、リッチ積分処理（KIR）の一方のみを行うこと
により、リッチ側積分とリーン側積分とを非対称にする
ことにより、リッチ側スキップとリーン側スキップとを
非対称にすることにより、リッチ側遅延時間とリーン側
遅延時間を非対称にすることにより、あるいはこれらの
組合せにより行うこともできる。
第６図は第５図のフローチャートによる動作を補足説明
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６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
６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６図（Ｃ）に示すごとく、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/F1′はリッチ遅延時間
TDR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６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６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
６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６図（Ｃ）に示すごとく、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/F1′はリッチ遅延時間
TDR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６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定数
としてのスキップ量RSR,RSL、積分定数KIR,KIL、遅延時
間TDR,TDL、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定数
としてのスキップ量RSR,RSL、積分定数KIR,KIL、遅延時
間TDR,TDL、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、リーンスキップ量
RSL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、リーンスキップ量
RSL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。
これらスキップ量、積分定数、遅延時間、比較電圧を下
流側O2センサによって可変とすることはそれぞれに長所
がある。たとえば、遅延時間は非常に微妙な空燃比の調
整が可能であり、また、スキップ量は、遅延時間のよう
に空燃比のフィードバック周期を長くすることなくレス
ポンスの良い制御が可能である。従って、これら可変量
は当然２つ以上組み合わされて用いられ得る。
流側O2センサによって可変とすることはそれぞれに長所
がある。たとえば、遅延時間は非常に微妙な空燃比の調
整が可能であり、また、スキップ量は、遅延時間のよう
に空燃比のフィードバック周期を長くすることなくレス
ポンスの良い制御が可能である。従って、これら可変量
は当然２つ以上組み合わされて用いられ得る。
第７図を参照して空燃比フィードバック制御定数として
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。
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。
第７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1s毎に実行され
る。ステップ701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、上流側O2センサ13
による閉ループ条件の不成立に加えて、下流側O2センサ
15の出力信号が一度も反転していない時、等が閉ループ
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。また、前述したFRICH＝１の時あるいはFRICHが
１から０へ変化して所定時間内は通常の理論空燃比制御
でないとして閉ループ条件不成立としてもよい。閉ルー
プ条件でなければステップ716,717に進み、スキップ量R
SR,RSLを一定値RSR0,RSL0とする。たとえば、 RSR0＝５％ RSL0＝５％ なお、スキップ量RSR,RSLを閉ループ終了直前値に保持
することもできる。この場合は、ステップ718に直接進
む。また、スキップ量RSR,RSLを学習値（バックアップR
AM106の値）とすることもできる。
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1s毎に実行され
る。ステップ701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、上流側O2センサ13
による閉ループ条件の不成立に加えて、下流側O2センサ
15の出力信号が一度も反転していない時、等が閉ループ
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。また、前述したFRICH＝１の時あるいはFRICHが
１から０へ変化して所定時間内は通常の理論空燃比制御
でないとして閉ループ条件不成立としてもよい。閉ルー
プ条件でなければステップ716,717に進み、スキップ量R
SR,RSLを一定値RSR0,RSL0とする。たとえば、 RSR0＝５％ RSL0＝５％ なお、スキップ量RSR,RSLを閉ループ終了直前値に保持
することもできる。この場合は、ステップ718に直接進
む。また、スキップ量RSR,RSLを学習値（バックアップR
AM106の値）とすることもできる。
下流側O2センサ15による閉ループ条件成立であれば、ス
テップ702に進み、下流側O2センサ15の出力V2をA/D変換
して取組み、ステップ703にてV2が比較電圧VR2たとえば
0.55V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。なお、比較電圧VR2は触媒コン
バータ12の上流、下流で生ガス影響による出力特性が異
なることおよび劣化速度が異なること等を考慮して上流
側O2センサ13の出力の比較電圧VR1より高く設定される
が、任意でもよい。
テップ702に進み、下流側O2センサ15の出力V2をA/D変換
して取組み、ステップ703にてV2が比較電圧VR2たとえば
0.55V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。なお、比較電圧VR2は触媒コン
バータ12の上流、下流で生ガス影響による出力特性が異
なることおよび劣化速度が異なること等を考慮して上流
側O2センサ13の出力の比較電圧VR1より高く設定される
が、任意でもよい。
ステップ703にてV2≦VR2（リーン）であればステップ70
4〜709に進み、他方、V2＞VR2（リッチ）であればステ
ップ710〜715に進む。
4〜709に進み、他方、V2＞VR2（リッチ）であればステ
ップ710〜715に進む。
ステップ704では、RSR←RSR＋ΔRSR（一定値）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705,706ではRSRを最大値MA
Xたとえば6.2％にてガードする。さらに、ステップ707
にてRSL←RSL−ΔRSL（一定値）とし、つまり、リッチ
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708,709では、RSLを最小値MINたとえば
2.5％にてガードする。
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705,706ではRSRを最大値MA
Xたとえば6.2％にてガードする。さらに、ステップ707
にてRSL←RSL−ΔRSL（一定値）とし、つまり、リッチ
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708,709では、RSLを最小値MINたとえば
2.5％にてガードする。
他方、V2＞VR2（リッチ）のときには、ステップ710にて
RSR←RSR−ΔRSR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71
1,712では、RSRを最小値MINにてガードする。さらに、
ステップ713にてRSL←RSL−ΔRSLとし、つまり、リーン
スキップ量RSLを増加させて空燃比をリーン側に移行さ
せる。ステップ714,715では、RSLを最大MAXにてガード
する。
RSR←RSR−ΔRSR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71
1,712では、RSRを最小値MINにてガードする。さらに、
ステップ713にてRSL←RSL−ΔRSLとし、つまり、リーン
スキップ量RSLを増加させて空燃比をリーン側に移行さ
せる。ステップ714,715では、RSLを最大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718にてこのルーチンは終了する。
後に、ステップ718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FAF′,RSR′,RSL′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
等における始動性向上にも役立つものである。第８図に
おける最小値MINは過渡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は空燃比変動によりドラ
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FAF′,RSR′,RSL′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
等における始動性向上にも役立つものである。第８図に
おける最小値MINは過渡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は空燃比変動によりドラ
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７図のルーチンによれば、下流側O2セン
サ15の出力がリーンであれば、リッチスキップ量RSRお
よびリーンスキップ量RSLが比較的早く減少され、これ
により、空燃比はリッチ側へ比較的早く移行される。ま
た、下流側O2センサ15の出力がリッチであれば、リッチ
スキップ量RSRおよびリーンスキップ量RSLが比較的遅く
増大され、これにより、空燃比はリーン側へ比較的遅く
移行される。
サ15の出力がリーンであれば、リッチスキップ量RSRお
よびリーンスキップ量RSLが比較的早く減少され、これ
により、空燃比はリッチ側へ比較的早く移行される。ま
た、下流側O2センサ15の出力がリッチであれば、リッチ
スキップ量RSRおよびリーンスキップ量RSLが比較的遅く
増大され、これにより、空燃比はリーン側へ比較的遅く
移行される。
第８図は噴射量演算ルーチンであって、所定クランク角
度たとえば360℃Ａ毎に実行される。ステップ801ではRA
M105より吸入空気量データＱおよび回転速度データNeを
読出して基本噴射量TAUPを演算する。たとえばTAUP←α
・Q/Ne（αは定数）とする。ステップ802にてRAM105よ
り冷却水温データTHWを読出して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803では、最終噴射量TAUを、 TAU←TAUP・FAF・（FWL＋β）＋γ により演算する。なお、β，γ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804
にて、最終噴射量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805にてこのルーチンは終
了する。なお、上述のごとく、噴射量TAUに相当する時
間が経過すると、ダウンカウンタ108のキャリアウト信
号によってフリップフロップ109がリセットされて燃料
噴射は終了する。
度たとえば360℃Ａ毎に実行される。ステップ801ではRA
M105より吸入空気量データＱおよび回転速度データNeを
読出して基本噴射量TAUPを演算する。たとえばTAUP←α
・Q/Ne（αは定数）とする。ステップ802にてRAM105よ
り冷却水温データTHWを読出して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803では、最終噴射量TAUを、 TAU←TAUP・FAF・（FWL＋β）＋γ により演算する。なお、β，γ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804
にて、最終噴射量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805にてこのルーチンは終
了する。なお、上述のごとく、噴射量TAUに相当する時
間が経過すると、ダウンカウンタ108のキャリアウト信
号によってフリップフロップ109がリセットされて燃料
噴射は終了する。
第９図は第５図のフローチャートによって得られる空燃
比補正係数FAFを説明するためのタイミング図である。
上流側O2センサ13の出力電圧V1が第９図（Ａ）に示すご
とく変化すると、第５図のステップ503での比較結果は
第９図（Ｂ）に示すごとく変化し、その遅延結果である
空燃比フラグF1は第９図（Ｃ）に示すごとく変化する。
ここで、触媒排気異臭領域フラグFRICHが“0"の場合に
は、第９図（Ｄ）に示すように、空燃比補正係数FAFは
スキップ量RSR,RSLおよび積分定数KIR,KILによりある値
（理論空燃比相当）を中心に変化するが、触媒排気異臭
発生条件が成立後に下流側O2センサ15のリッチ出力が所
定期間経過して触媒排気異臭領域フラグFRICHが“1"と
なった場合には、第９図（Ｄ）に示すように、空燃比補
正係数FAFは、リーン側のスキップ処理および積分処理
のみが行われ（つまり、リッチスキップ量RSRおよびリ
ッチ積分定数RIRは０）によりリーン側に制御される。
比補正係数FAFを説明するためのタイミング図である。
上流側O2センサ13の出力電圧V1が第９図（Ａ）に示すご
とく変化すると、第５図のステップ503での比較結果は
第９図（Ｂ）に示すごとく変化し、その遅延結果である
空燃比フラグF1は第９図（Ｃ）に示すごとく変化する。
ここで、触媒排気異臭領域フラグFRICHが“0"の場合に
は、第９図（Ｄ）に示すように、空燃比補正係数FAFは
スキップ量RSR,RSLおよび積分定数KIR,KILによりある値
（理論空燃比相当）を中心に変化するが、触媒排気異臭
発生条件が成立後に下流側O2センサ15のリッチ出力が所
定期間経過して触媒排気異臭領域フラグFRICHが“1"と
なった場合には、第９図（Ｄ）に示すように、空燃比補
正係数FAFは、リーン側のスキップ処理および積分処理
のみが行われ（つまり、リッチスキップ量RSRおよびリ
ッチ積分定数RIRは０）によりリーン側に制御される。
なお、第１の空燃比フィードバック制御は4ms毎に、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
における他の制御定数、たとえば積分定数、遅延時間、
上流側O2センサの比較電圧VR1等を下流側O2センサの出
力により補正するダブルO2センサシステムにも、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、積分定
数、遅延時間のうちの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、積分
定数KIR,KILのうちの一方を固定し他方のみを可変とす
ることも、あるいは遅延時間TDR,TDLの一方を固定し他
方を可変とすることも可能である。
における他の制御定数、たとえば積分定数、遅延時間、
上流側O2センサの比較電圧VR1等を下流側O2センサの出
力により補正するダブルO2センサシステムにも、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、積分定
数、遅延時間のうちの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、積分
定数KIR,KILのうちの一方を固定し他方のみを可変とす
ることも、あるいは遅延時間TDR,TDL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、キャブレ
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（EACV）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801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、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803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、キャブレ
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（EACV）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801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、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803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、触媒排気異臭発生
条件成立後の下流側空燃比センサのリッチ出力の持続期
間により排気異臭発生領域を確実に検出し、空燃比をリ
ーン側に向かうようにフィードバック制御するので、排
気異臭を確実に低減できると共に、ドライバビリティ、
エミッション等の悪化も抑制できる。
条件成立後の下流側空燃比センサのリッチ出力の持続期
間により排気異臭発生領域を確実に検出し、空燃比をリ
ーン側に向かうようにフィードバック制御するので、排
気異臭を確実に低減できると共に、ドライバビリティ、
エミッション等の悪化も抑制できる。
第１図は本発明の構成を説明するための全体ブスロック
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図は本発明に係る内燃期間の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図、 第４図、第５図、第７図、第８図は第３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６図は第５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５図、第６図、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である。 １……機関本体、３……エアフローメータ、 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、 16……車速センサ。
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図は本発明に係る内燃期間の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図、 第４図、第５図、第７図、第８図は第３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６図は第５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５図、第６図、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である。 １……機関本体、３……エアフローメータ、 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、 16……車速センサ。
Claims (6)
- 【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に応じて空燃比フィードバ
ック制御定数を演算する制御定数演算手段と、 前記機関が触媒排気異臭発生条件を満たしているか否か
を判別する触媒排気異臭発生条件判別手段と、 前記機関が前記触媒排気異臭発生条件であり且つ前記第
２の空燃比センサの出力がリッチのときにセットされ、
他方、前記機関が前記触媒排気異臭発生条件でないとき
もしくは前記第２の空燃比センサの出力がリーンのとき
にリセットされるタイマ手段と、 該タイマ手段が所定時間計測完了したときに前記第１の
空燃比センサの出力に応じて空燃比補正量を制御空燃比
がリーン側に向かうように演算する第１の空燃比補正量
演算手段と、 該タイマ手段が前記所定時間計測中であるときに前記空
燃比フィードバック制御定数および前記第１の空燃比セ
ンサの出力に応じて空燃比補正量を制御空燃比が理論空
燃比に向かうように演算する第２の空燃比補正量演算手
段と、 前記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１の空燃比補正量演算手段が前記第
１の空燃比センサによる空燃比閉ループ制御手段を具備
す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】前記空燃比閉ループ制御手段が、 第１の空燃比センサの出力がリーンのときに前記空燃比
補正量を徐々に増加させるリッチ積分手段と、 第１の空燃比センサの出力がリッチのときに前記空燃比
補正量を徐々に減少させるリーン積分手段と、 前記第１の空燃比センサの出力がリッチからリーンに変
化したときに前記空燃比補正量の更新を禁止する更新禁
止手段と、 前記第１の空燃比センサの出力がリーンからリッチに変
化したときに前記空燃比補正量をスキップ的に減少させ
るリーンスキップ手段と、 を具備する特許請求の範囲第２項に記載の内燃機関の空
燃比制御装置。 - 【請求項４】前記空燃比閉ループ制御手段が、 第１の空燃比センサの出力がリーンのときに前記空燃比
補正量の更新を禁止する更新禁止手段と、 第１の空燃比センサの出力がリッチのときに前記空燃比
補正量を徐々に減少させるリーン積分手段と、 前記第１の空燃比センサの出力がリッチからリーンに変
化したときに前記空燃比補正量をスキップ的に増加させ
るリッチスキップ手段と、 前記第１の空燃比センサの出力がリーンからリッチに変
化したときに前記空燃比補正量をスキップ的に減少させ
るリーンスキップ手段と、 を具備する特許請求の範囲第２項に記載の内燃機関の空
燃比制御装置。 - 【請求項５】前記空燃比閉ループ制御手段が、 第１の空燃比センサの出力がリーンのときに前記空燃比
補正量の更新を禁止する第１の更新禁止手段と、 第１の空燃比センサの出力がリッチのときに前記空燃比
補正量を徐々に減少させるリーン積分手段と、 前記第１の空燃比センサの出力がリッチからリーンに変
化したときに前記空燃比補正量の更新を禁止する第２の
更新禁止手段と、 前記第１の空燃比センサの出力がリーンからリッチに変
化したときに前記空燃比補正量をスキップ的に減少させ
るリーンスキップ手段と、 を具備す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】前記触媒排気異臭発生条件判別手段が、前
記機関が低負荷、低回転領域か否かにより前記触媒排気
異臭発生条件であることを判別す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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27870986A JPH0733791B2 (ja) | 1986-11-25 | 1986-11-25 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27870986A JPH0733791B2 (ja) | 1986-11-25 | 1986-11-25 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63134835A JPS63134835A (ja) | 1988-06-07 |
| JPH0733791B2 true JPH0733791B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=17601095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27870986A Expired - Lifetime JPH0733791B2 (ja) | 1986-11-25 | 1986-11-25 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0733791B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4023440B2 (ja) | 2003-12-02 | 2007-12-19 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JP4172387B2 (ja) | 2003-12-05 | 2008-10-29 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JP4228900B2 (ja) | 2003-12-05 | 2009-02-25 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
-
1986
- 1986-11-25 JP JP27870986A patent/JPH0733791B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63134835A (ja) | 1988-06-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |