JPH08121219A

JPH08121219A - 内燃機関の空燃比制御装置

Info

Publication number: JPH08121219A
Application number: JP6267541A
Authority: JP
Inventors: Keita Yoshizawa; 敬太吉沢
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1994-10-31
Publication date: 1996-05-14

Abstract

(57)【要約】【目的】効率よく空燃比検出手段の早期活性化を図り、
始動後早期から高精度な空燃比制御を行なえるようにす
る。【構成】酸素センサ８Ａを通電加熱して先に活性化さ
せ、その後酸素センサ８Ｂを通電加熱して活性化させる
ようにする。これにより、バッテリの容量不足に伴う酸
素センサ８Ａの活性化遅れを抑制すると共に、急激なバ
ッテリの充放電を抑制してバッテリの消耗を抑制する。
なお、酸素センサ８Ｂの活性化遅れに伴う空燃比制御精
度の低下を抑制すべく、酸素センサ８Ｂが活性化するま
では、酸素センサ８Ａの検出値に基づき設定されるバン
クＡ側の空燃比フィードバック補正係数αＡ（S12)を用
いて、バンクＢ側の燃料噴射量を補正する(S14) 。これ
により、酸素センサの早期活性化を図りつつ、始動後早
期から高精度な空燃比制御を行なえるようになる。

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、加熱手段による始動後早期活性化を
図った空燃比センサを用いた場合の空燃比の制御技術の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、Ｖ型や水平対向、若しくは直
列型内燃機関において、１以上の気筒を含む複数の気筒
群に対応して複数の空燃比センサを備え、当該複数の空
燃比センサの検出結果に基づいて、気筒群毎に、目標空
燃比が得られるように空燃比制御量（例えば、燃料供給
量や吸入空気流量）をフィードバック制御するようにし
て、例えば燃焼面からの排気有害成分の排出の低減、或
いは触媒の浄化性能を最大に発揮させて排気有害成分の
排出を低減することがなされているが、かかる空燃比フ
ィードバック制御に用いられる空燃比センサは、センサ
素子が低温（未活性状態）であると非常に内部抵抗が大
きく起電力が生じ難いため、実際の空燃比に応じた高精
度な検出信号を出力することができず、従って空燃比セ
ンサが未活性状態では高精度な空燃比制御が行なえない
という問題があった。

【０００３】このため、従来は、始動後早期から空燃比
フィードバック制御を開始できるようにするために、各
空燃比センサのセンサ素子を、ヒータ（バーナ等でもよ
い）等の加熱手段を介して加熱して早期に高温（活性）
状態にするようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものでは、複数の空燃比センサを加熱する各ヒータ
を始動後同時に通電加熱させるようにしていたため、バ
ッテリの容量不足により各ヒータへの電力供給量が不足
し空燃比センサの活性化が遅れ、以って空燃比フィード
バック制御の開始が遅れ空燃比制御精度が低下したり、
或いは急激な充放電の繰り返しによりバッテリが早期に
劣化する等の不具合があった。

【０００５】本発明は、このような従来の問題に鑑みな
されたもので、始動後早期活性化を図るべく、ヒータ等
の加熱手段により複数の空燃比検出手段を加熱する場合
でも、バッテリの消耗等を抑制しつつ、始動後早期（低
温時）から高精度な空燃比制御を行なえるようにした内
燃機関の空燃比制御装置を提供することを目的とする。
また、当該制御装置において、高精度化、簡略化を図る
ことも本発明の目的である。

【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は、図１に
示すように、１以上の気筒を含む気筒群毎の吸入混合気
の空燃比を検出する複数の空燃比検出手段Ａ１，Ａ２，
・・・と、前記複数の空燃比検出手段を加熱する加熱手
段Ｂ１，Ｂ２，・・・と、機関始動後、前記複数の加熱
手段Ｂ１，Ｂ２，・・・の一部Ｂ１を、残りの加熱手段
Ｂ２，・・・に対し優先的に作用させ、対応する空燃比
検出手段Ａ１を、残りの空燃比検出手段Ａ２，・・・よ
り早期に活性化させる優先活性化手段Ｃと、前記優先活
性化手段Ｃにより、早期に活性化された空燃比検出手段
Ａ１の検出値に基づいて、対応する気筒群毎に、実際の
吸入混合気の空燃比が目標空燃比となるように、空燃比
制御量を空燃比フィードバック補正値を介して増減補正
する始動後空燃比フィードバック制御手段Ｄと、前記優
先活性化手段Ｃにより、相対的に遅れて活性化される空
燃比検出手段Ａ２，・・・に対応する気筒群について
は、これに対応する空燃比検出手段Ａ２，・・・が活性
化するまで、前記始動後空燃比フィードバック制御手段
Ｄにより設定される少なくとも１の気筒群の空燃比フィ
ードバック補正値に基づいて、実際の吸入混合気の空燃
比が目標空燃比となるように、空燃比制御量を制御する
始動後空燃比制御手段Ｅと、全ての空燃比検出手段Ａ
１，Ａ２，・・・が活性化した後は、それぞれの空燃比
検出手段Ａ１，Ａ２，・・・に対応する気筒群毎に、そ
れぞれの空燃比検出手段Ａの検出値に基づいて、実際の
吸入混合気の空燃比が目標空燃比となるように、空燃比
制御量を空燃比フィードバック補正値を介して増減補正
する空燃比フィードバック制御手段Ｆと、を含んで構成
した。

【０００７】請求項２に記載の発明では、前記優先活性
化手段Ｃは、前記複数の加熱手段Ｂ１，Ｂ２，・・・の
一部Ｂ１に対し、残りの加熱手段Ｂ２，・・・より、始
動後早期から加熱を開始する手段として構成した。請求
項３に記載の発明では、前記優先活性化手段Ｃは、前記
複数の加熱手段Ｂ１，Ｂ２，・・・の一部Ｂ１に対し、
残りの加熱手段Ｂ２，・・・より、加熱量を多くする手
段として構成した。

【０００８】請求項４に記載の発明では、図１に破線で
示すように、前記空燃比フィードバック制御手段Ｆにお
いて気筒群毎に設定される空燃比フィードバック補正値
と基準値との偏差を、気筒群毎に学習補正値として機関
運転状態毎に更新記憶する学習補正値更新記憶手段Ｇ
と、前記始動後空燃比制御手段Ｅにおいて設定される空
燃比制御量を、気筒群毎に、前記始動後空燃比制御手段
Ｅにおいて用いられる空燃比フィードバック補正値に対
応する気筒群の前記学習補正値と、当該空燃比フィード
バック補正値に基づき前記始動後空燃比制御手段Ｅにお
いて空燃比制御される気筒群毎の学習補正値と、に基づ
いて補正する始動後空燃比制御量補正手段Ｈと、を備え
るようにした。

【０００９】

【作用】上記の構成を備える請求項１に記載の発明で
は、始動後、全数の空燃比検出手段を同時に加熱せず
に、所定数の空燃比検出手段を優先的に（時間的に早く
或いは加熱量的に多くした状態で）加熱するようにし
て、全加熱量を所定値以下に抑えることで、所定数の空
燃比検出手段の活性化を最大限促進し、この優先的に活
性化された空燃比検出手段に対応する気筒群について
は、当該優先活性された空燃比検出手段の検出値に基づ
いて始動後早期から始動後空燃比フィードバック制御を
行なう一方、優先活性化されず遅れて活性化される残り
の空燃比検出手段に対応する気筒群については、前記始
動後空燃比フィードバック制御において設定される空燃
比フィードバック制御補正値に基づいて、空燃比制御量
を補正するようにする。これにより、所定加熱手段への
加熱量を十分確保できるようにしてもなお、優先活性さ
れない空燃比検出手段の活性化遅れによる空燃比フィー
ドバック制御の開始遅れによる空燃比制御精度の低下を
回復することができるので、始動後早期から空燃比を目
標空燃比に制御することができ、以って始動後の排気有
害成分の排出量の低減等を図ることができる。

【００１０】請求項２に記載の発明では、優先活性化手
段において、時間差を設けるようにして優先活性させる
ようにしたので、容量の小さな熱量供給源を備えればよ
く、また熱量供給源としてバッテリを用いる場合には、
急激な充放電によるバッテリの消耗を抑制することがで
きる。請求項３に記載の発明では、優先活性化手段にお
いて、加熱量を異ならせるようにして優先活性させるよ
うにしたので、請求項２に記載の発明に比べ、より短時
間で空燃比検出手段を活性化させることができる。

【００１１】請求項４に記載の発明では、前回運転時の
空燃比フィードバック制御における空燃比フィードバッ
ク補正値と基準値との偏差を、気筒群毎に学習補正値と
して記憶するようにして、優先活性させる気筒群の学習
補正値と、優先活性させない気筒群の学習補正値とか
ら、これら気筒群間の空燃比制御量の段差を把握し、前
記始動後空燃比制御手段において設定される空燃比制御
量を、前記段差分を考慮して気筒群毎に補正するように
する。これにより、より高精度に始動後早期から空燃比
を目標空燃比に制御することができ、以って始動後の排
気有害成分の排出量の低減等を図ることができる。

【００１２】

【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、例えば、Ｖ型機関１の吸気通
路２には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。

【００１３】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所定量噴
射供給する。また、機関１の各バンクＡ，Ｂからの排気
を導く排気通路７Ａ，７Ｂには、排気中の酸素濃度を検
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（Ｏ₂／Ｓ）８Ａ，８Ｂ
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図示しない三
元触媒が設けられる。

【００１４】なお、各酸素センサ８Ａ，８Ｂは、排気中
の酸素濃度に応じた電圧を出力し、この電圧と予め定め
たスライスレベルＳＬ（例えば、理論空燃比相当）とを
比較することで、空燃比のリッチ・リーン判定を行うこ
とができるようになっている。ここで、酸素センサ８Ａ
の構造について説明する（酸素センサ８Ｂも同様であ
る）。

【００１５】図３において、ホルダ21Ａの先端部に閉塞
端部を有するジルコニアチューブ22Ａを保持し、このジ
ルコニアチューブ22Ａの先端部をスリット付のプロテク
タ23Ａで覆っている。このジルコニアチューブ22Ａの内
外表面にはそれぞれ一部に白金が被覆され、これらを起
電力取り出し用の電極としている。また、ジルコニアチ
ューブ22Ａの基端部に筒状のヒータケース24Ａの先端に
取り付けた金属製のコンタクトプレート25Ａを接触さ
せ、ヒータケース24Ａを包覆するアイソレーションブッ
シュ26Ａの先端部をコンタクトプレート25Ａに当接させ
ると共に、ホルダ21Ａの基端部内周面に嵌合させてあ
る。ホルダ21Ａの基端部外周面には、円筒状の金属製キ
ャップ27Ａの一端部をかしめにより固定し、同時にキャ
ップ27Ａの他端部でアイソレーションブッシュ26Ａの基
端部に取り付けた皿ばね28Ａとフッ素ゴム製のシーリン
グラバー29Ａを保持している。

【００１６】前記ヒータケース24Ａの中空部には、棒状
のセラミックヒータ30Ａの基端部が嵌合保持され、この
セラミックヒータ30Ａの延設先端部は、前記ジルコニア
チューブ22Ａの中空部内に挿置される。このセラミック
ヒータ30Ａは、加熱手段として機能し、ジルコニアチュ
ーブ22Ａを空気層を介して加熱することによって、酸素
センサ８Ａの活性化促進を図るべく設けられている。

【００１７】前記アイソレーションブッシュ26Ａは、前
記皿ばね28Ａによってホルダ21Ａ側に押圧付勢されてお
り、また、シーリングラバー29Ａはアイソレーションブ
ッシュ26Ａの中空部を導通される起電力取り出し用のリ
ード線や前記セラミックヒータ用リード線を外部に導出
する。なお、ジルコニアチューブ22Ａの内側にその基端
側を固定端として延設・挿置された前記セラミックヒー
タ30Ａは、後述するコントロールユニット50からの通電
制御信号に基づき通電され、ジルコニアチューブ22Ａを
加熱して活性化が図れるようにしてある。

【００１８】なお、酸素センサ８Ｂを構成も上記と同様
であり、以下、酸素センサ８Ｂの構成部品（即ち、セラ
ミックヒータ等）を指す場合には、添字Ａの代わりにＢ
を付して説明することとする（即ち、セラミックヒータ
であれば30Ｂとして説明する）。ところで、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むマイクロコンピュ
ータからなり、各種センサからの入力信号を受け、後述
の如く演算処理して、各バンク毎に、燃料噴射弁６の噴
射量（即ち、空燃比制御量）を制御する。

【００１９】前記各種のセンサとしては、前述の酸素セ
ンサ８Ａ，８Ｂ、エアフローメータ３があり、他に、機
関１のクランク軸或いはカム軸には、クランク角センサ
10が設けられており、該クランク角センサ10から機関回
転と同期して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、または、クランク基準角信号の周期を計
測して機関回転速度Ｎｅを検出するようになっている。

【００２０】なお、機関１の冷却ジャケットに臨んで水
温センサ11が設けられ、機関水温Ｔｗを検出できるよう
になっている。コントロールユニット50では、エアフロ
ーメータ３からの電圧信号から求められる吸入空気流量
Ｑと、クランク角センサ10からの信号から求められる機
関回転速度Ｎｅとから基本燃料噴射パルス幅（燃料噴射
量に相当）Ｔｐ＝ｃ×Ｑ／Ｎｅ（ｃは定数）を演算する
と共に、低水温時に強制的にリッチ側に補正する水温補
正係数Ｋｗや、始動及び始動後増量補正係数Ｋasや、空
燃比フィードバック補正係数α、学習補正係数ＫＬ等に
より、最終的な有効燃料噴射パルス幅Ｔｅ＝Ｔｐ×（１
＋Ｋｗ＋Ｋas＋・・・）×α×ＫＬを演算する。そし
て、この有効燃料噴射パルス幅Ｔｅが駆動パルス信号と
して燃料噴射弁６に送られて、所定量に調量した燃料が
噴射供給されることになる。

【００２１】上記空燃比フィードバック補正係数αは、
通常運転時には、即ち、所定の場合（例えば、始動時、
リーン化制御時、高負荷時、加・減速時等）を除いて、
各バンク毎の酸素センサ８Ａ，８Ｂのリッチ・リーン反
転出力に基づいて比例積分（ＰＩ）制御により増減され
るもので、これに基づきコントロールユニット50では基
本燃料パルス幅Ｔｐを各バンク毎に補正し、燃焼用混合
気の空燃比を目標空燃比（理論空燃比）近傍にフィード
バック制御するようになっている。ここで、バンクＡの
空燃比フィードバック補正係数をαＡとし、バンクＢの
空燃比フィードバック補正係数をαＢとして、以下説明
する。なお、前記所定の場合には、例えば空燃比フィー
ドバック補正係数αＡ，αＢは1.0 にクランプされる。
当該空燃比フィードバック補正係数αＡ，αＢが、本発
明の空燃比フィードバック補正値に相当し、当該機能が
本発明の空燃比フィードバック制御手段に相当する。

【００２２】また、各バンクＡ，Ｂ毎に行なわれる空燃
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αＡ，αＢの基準値（例えば、１．０）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（更新
記憶）して学習補正係数ＫＬＡ，ＫＬＢをそれぞれ定め
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ＫＬＡ，ＫＬＢにより補正し
て、各バンクＡ，Ｂ毎に、前記空燃比フィードバック補
正係数αＡ，αＢによる補正なしで演算される燃料噴射
量Ｔｅにより、各バンクＡ，Ｂ毎に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するもの
である。当該学習補正係数ＫＬＡ，ＫＬＢが、本発明の
学習補正値に相当し、当該機能が本発明の学習補正値更
新記憶手段に相当する。

【００２３】ここで、本発明における優先活性化手段、
始動後空燃比フィードバック制御手段、始動後空燃比制
御手段、前記空燃比フィードバック制御手段、前記学習
補正値更新記憶手段、始動後空燃比制御量補正手段とし
ての機能を兼ね備えるコントロールユニット50が行う機
関１の始動後の酸素センサ８Ａ，８Ｂの早期活性化のた
めのヒータ通電制御（優先活性化手段に相当する）につ
いて、図４のフローチャートに従って、図６Ａを参照し
つつ説明することにする。

【００２４】ステップ１（図では、Ｓ１と記してある。
以下、同様。）では、酸素センサ８Ａが活性化したか否
かを判断する。ＮＯであれば、ステップ２へ進み、ＹＥ
Ｓであればステップ３へ進む。当該判断は、セラミック
ヒータ30Ａへの通電開始（通常は始動開始と略同時か、
これより極短時間経過後）からの経過時間、或いは酸素
センサ８Ａの出力値や抵抗値等に基づいて判断できる。
即ち、図６Ａ中、Ｔ１を経過したか否かの判断に相当す
る。

【００２５】ステップ２では、ステップ１で、酸素セン
サ８Ａが活性化したと判断されるまで（即ち、図６Ａ
中、Ｔ１を経過するまで）セラミックヒータ30Ａへの通
電を行なう。なお、この間においては、酸素センサ８Ｂ
のセラミックヒータ30Ｂへの通電は行なわない。これに
より、全体としてバッテッリの消費電力が抑制されるの
で、十分酸素センサ８Ａへの電力供給がなされ、要求通
りの時間で酸素センサ８Ａを活性化させることが可能と
なる。

【００２６】ステップ３では、セラミックヒータ30Ａへ
の通電を停止する。ステップ４では、酸素センサ８Ｂが
活性化したか否かを判断する。ＮＯであれば、ステップ
５へ進み、セラミックヒータ30Ｂへの通電を行い、ＹＥ
Ｓであればステップ６へ進む。かかる判断は、酸素セン
サ８Ｂのセラミックヒータ30Ｂへの通電開始からの経過
時間、或いは酸素センサ８Ｂの出力値や抵抗値等に基づ
いて判断できる。即ち、図６Ａ中、Ｔ２を経過したか否
かの判断に相当する。

【００２７】ステップ５では、ステップ４で、酸素セン
サ８Ｂが活性化したと判断されるまでセラミックヒータ
30Ｂへの通電を行なう。ステップ６では、酸素センサ８
Ｂのセラミックヒータ30Ｂへの通電を停止して、本フロ
ーを終了する。つまり、図６Ａに示すように、経過時間
Ｔ１までは、酸素センサ８Ａのセラミックヒータ30Ａの
みに通電する一方、Ｔ１からＴ２までは、酸素センサ８
Ｂのセラミックヒータ30Ｂのみに通電するようにしたの
で、それぞれの通電時間内におけるバッテッリの消費電
力が少なくて済むので、十分酸素センサ８Ａ、８Ｂへの
電力供給が十分なされ、酸素センサ８Ａ、８Ｂをそれぞ
れ通電開始から短時間で効率よく活性化させることが可
能となると共に、酸素センサ８Ａ，８Ｂを同時に通電さ
せた場合に比べて、急激な電力の消費が抑制されるの
で、急激な充放電によるバッテリの消耗を抑制すること
ができる。

【００２８】ところで、上記通電方法では、酸素センサ
８Ｂの活性化が、酸素センサ８Ａ，８Ｂ同時に通電開始
するものに比べて遅れるので、これを回避すべく、コン
トロールユニット50では、上記ヒータ通電制御と並行し
て、図５のフローチャートに示す始動後空燃比制御（本
発明の始動後空燃比フィードバック制御手段、始動後空
燃比制御手段に相当する）を行なうようになっている。
当該フローを、図６Ｂを参照しつつ説明する。

【００２９】ステップ10では、始動後であり、図６Ｂの
Ｔ１までは、未だ酸素センサ８Ａ，８Ｂとも活性化して
いないので、精度のよい空燃比フィードバック制御（Ｆ
／Ｂ制御）が行なえないため、バンクＡ側の空燃比フィ
ードバック補正係数αＡ（酸素センサ８Ａの検出値に基
づく空燃比フィードバック制御で得られる空燃比フィー
ドバック補正係数）と、バンクＢ側の空燃比フィードバ
ック補正係数αＢ（酸素センサ８Ｂの検出値に基づく空
燃比フィードバック制御で得られる空燃比フィードバッ
ク補正係数）と、を共に基準値（例えば、１．０）にク
ランプしておく。

【００３０】ステップ11では、酸素センサ８Ａが活性化
したか否かを判断する（当該判断は、前述のステップ１
同様にして行なわれる）。ＹＥＳであれば、ステップ12
へ進み、ＮＯであれば、酸素センサ８Ａが活性化したと
判断されるまでステップ10による制御を続ける。ステッ
プ12では、酸素センサ８Ａの出力信号に基づいて、バン
クＡ側で空燃比フィードバック制御を開始する（図６Ｂ
のＴ１以降）。

【００３１】即ち、バンクＡ側では、以下のようにして
燃料噴射パルス幅Ｔｅが決定される（αＡは、図６Ｂの
ように変化する）。Ｔｅ＝Ｔｐ×（１＋Ｋｗ＋Ｋas＋・・・）×αＡ×ＫＬ
Ａステップ13では、バンクＡ側の学習補正係数（ＫＬＡ）
と、バンクＢ側の学習補正係数（ＫＬＢ）と、の比Ｘ
（＝ＫＬＢ／ＫＬＡ）を求める。

【００３２】ステップ14では、ステップ12における始動
後のバンクＡ側での空燃比フィードバック制御によって
設定される空燃比フィードバック補正係数αＡと、前記
Ｘと、の乗算値Ｙ（＝Ｘ × αＡ）を求め、当該Ｙ
を、バンクＢ側の空燃比フィードバック補正係数αＢと
して用いる（即ち、図６ＢのＴ１以降Ｔ２までの間で用
いることになる。なお、学習機能を備えていない場合に
は、比Ｘや乗算値Ｙを求めることなく、αＡをそのまま
αＢとして用いるようにしてもよい）。

【００３３】即ち、バンクＢ側の燃料噴射パルス幅Ｔｅ
は、以下のようにして設定される（αＢは、図６Ｂのよ
うに変化する）。Ｔｅ＝Ｔｐ×（１＋Ｋｗ＋Ｋas＋・・・）×Ｙつまり、バンクＢ側では、酸素センサ８Ｂが活性化して
いない状態であっても、前回運転時の学習値ＫＬＡ，Ｋ
ＬＢに基づいて各バンクＡ，Ｂ間の誤差量（即ち、前記
Ｘが相当する）を求め、当該誤差量と、現在のバンクＡ
側の空燃比フィードバック補正係数αＡと、に基づい
て、高精度に目標空燃比近傍に空燃比が制御されること
になる。

【００３４】その後、ステップ15では、酸素センサ８Ｂ
が活性化したか否かを判断する。ＮＯであれば、酸素セ
ンサ８Ｂが活性化するまで、上記ステップ12〜15を繰り
返し、ＹＥＳであればステップ16へ進む。ステップ16で
は、酸素センサ８Ｂが活性化したので（図６ＢのＴ２以
降は）、バンクＢ側についても酸素センサ８Ｂの検出信
号に基づく空燃比フィードバック制御を開始して、本フ
ローを終了する。

【００３５】このように、当該始動後の空燃比制御によ
って、酸素センサ８Ｂの活性化遅れによる空燃比フィー
ドバック制御の開始遅れによる空燃比制御精度の低下を
抑制することができるので、上記のようなヒータ通電制
御を行なってバッテリの消耗等を抑制してもなお、始動
後早期から空燃比を目標空燃比に制御することができ、
以って始動後の排気有害成分の排出量の低減等を図るこ
とができる。

【００３６】ところで、本実施例では、図６ＡのＴ１ま
では、酸素センサ８Ｂへの通電を全く行なわないように
して説明したが、図７に示すように、この間においても
ある程度通電しておいて（加熱量は、酸素センサＡを優
先的に多くする）、Ｔ１以降Ｔ２までの時間を短縮する
ようにしてもよい。これにより、早期に酸素センサ８Ｂ
の出力値に基づくバンクＢ側の空燃比フィードバック制
御が少しでも早期に開始できるようになり、以って空燃
比制御の制御精度を向上させることが可能となる。

【００３７】なお、酸素センサ８Ａを、酸素センサ８Ｂ
に対して始動後優先的に活性化させるので、この優先活
性化期間内で、酸素センサ８Ｂは排気熱を受けて活性化
が進むことになるので、例えば、酸素センサ８Ｂのセラ
ミックヒータ30Ｂへの通電時間は酸素センサ８Ａのセラ
ミックヒータ30Ａの通電時間より短縮化或いは加熱量を
少なくすることができたり（図８の破線，一点鎖線参
照）、或いはセラミックヒータ30Ｂの容量をセラミック
ヒータ30Ａより小さくすることもでき、更には、酸素セ
ンサ８Ｂにはセラミックヒータ30Ｂを備えなくてもよい
場合もある。

【００３８】また、本実施例では、２つの酸素センサを
備えるもので説明してきたが、これに限らず複数の酸素
センサを備えるものにも適用できる。この場合、例え
ば、始動後に全数の酸素センサを同時に通電させずに、
所定数の酸素センサのみに通電して、消費電力をバッテ
リの容量以下に抑えるようにして、その後残りの酸素セ
ンサに通電するようにする一方、この遅れ時間内におい
て、前述のように優先的に活性化された所定数の酸素セ
ンサに基づいて設定される空燃比フィードバック制御補
正値に基づいて、優先活性されない酸素センサに対応す
る気筒の空燃比を制御するようにすればよい。例えば、
図９のように通電・空燃比制御をしてもよい。

【００３９】なお、本実施例では、酸素センサ８Ａ，８
Ｂの活性化判断は、機関水温Ｔｗが、所定値（酸素セン
サ８Ａ，８Ｂ毎に異なる値を設定しておく）以上となっ
たことで判断することも可能である。ところで、本実施
例では、学習補正係数ＫＬＡ、ＫＬＢの差に基づく補正
を行なうようにしているが、かかる学習補正係数を設定
しない（学習機能を備えない）空燃比制御装置を採用し
ている場合においても、やや空燃比制御精度は低下する
ものの、本実施例にかかるヒータ通電制御と始動後空燃
比制御とを実行することで、バッテリの消耗を抑制しつ
つ早期に空燃比を目標空燃比に制御することができる。

【００４０】そして、本実施例では、酸素センサの構成
を図３に代表して説明したが、これに限るものではない
（特に、加熱手段としては加熱できるものであればよ
く、セラミックヒータに限られない）。また、空燃比セ
ンサとしてリッチ・リーン反転出力信号を出力する酸素
センサに代表して説明してきたが、空燃比を広域でリニ
アに検出できる所謂広域空燃比センサにも適用すること
ができるものである。

【００４１】また、本実施例では、Ｖ型機関で説明した
が、直列、水平対向配列のものであっても、気筒群毎に
独立した排気通路を有し、当該排気通路御毎に、酸素セ
ンサを備え、気筒群毎に空燃比制御を行なうものであれ
ば、本発明を適用できる。また、気筒群は、少なくとも
１気筒を含む気筒群であればよい（つまり、例えば、気
筒毎に独立した排気通路を有し、当該排気通路御毎に、
酸素センサを備え、気筒毎に空燃比制御を行なうものに
も適用できる）。

【００４２】

【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、始動後、全数の空燃比検出手段を同時に
加熱せずに、所定数の空燃比検出手段を優先的に加熱す
るようにして、全加熱量を所定値以下に抑えることで、
所定数の空燃比検出手段の活性化を最大限促進し、この
優先的に活性化された空燃比検出手段に対応する気筒群
については、当該優先活性された空燃比検出手段の検出
値に基づいて始動後早期から始動後空燃比フィードバッ
ク制御を行なう一方、優先活性化されない残りの空燃比
検出手段に対応する気筒については、前記始動後空燃比
フィードバック制御において設定される空燃比フィード
バック制御補正値に基づいて、空燃比制御量を補正する
ようにするようにしたので、加熱手段への加熱量を十分
確保できるようにしてもなお、優先活性されない空燃比
検出手段の活性化遅れによる空燃比フィードバック制御
の開始遅れによる空燃比制御精度の低下を回復すること
ができるので、始動後早期から空燃比を目標空燃比に制
御することができ、以って始動後の排気有害成分の排出
量の低減等を図ることができる。

【００４３】請求項２に記載の発明では、優先活性化手
段において、時間差を設けるようにして優先活性させる
ようにしたので、容量の小さな熱量供給源を備えればよ
く、また熱量供給源としてバッテリを用いる場合には、
急激な充放電によるバッテリの消耗を抑制することがで
きる。請求項３に記載の発明では、優先活性化手段にお
いて、加熱量を異ならせるようにして優先活性させるよ
うにしたので、請求項２に記載の発明に比べ、より短時
間で空燃比検出手段を活性化させることができる。

【００４４】請求項４に記載の発明では、前回運転時の
空燃比フィードバック制御における空燃比フィードバッ
ク補正値と基準値との偏差を、気筒群毎に学習補正値と
して記憶するようにして、優先活性させる気筒群の学習
補正値と、優先活性させない気筒群の学習補正値とか
ら、これら気筒群間の空燃比制御量の段差を把握し、前
記始動後空燃比制御手段において設定される空燃比制御
量を、前記段差分を考慮に入れて気筒群毎に補正するよ
うにしたので、より高精度に始動後早期から空燃比を目
標空燃比に制御することができ、以って始動後の排気有
害成分の排出量の低減等を図ることができる。

【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】同上実施例の酸素センサの構成図。

【図４】同上実施例の始動後のヒータ通電制御を説明す
るフローチャート。

【図５】同上実施例の始動後の空燃比制御を説明するフ
ローチャート。

【図６】Ａは、同上実施例のヒータ通電制御を説明する
タイムチャート。Ｂは、同上実施例の始動後の空燃比制
御を説明するタイムーチャート。

【図７】同上実施例における他のヒータ通電制御の一例
を示す図。

【図８】同上実施例における他のヒータ通電制御の一例
を示す図。

【図９】２以上の酸素センサを備えた場合のヒータ通電
制御・空燃比制御の一例を示す図。

【符号の説明】

１機関３エアフローメータ６燃料噴射弁８Ａ酸素センサ８Ｂ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３０Ａセラミックヒータ５０コントロールユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１以上の気筒を含む気筒群毎の吸入混合気
の空燃比を検出する複数の空燃比検出手段と、前記複数の空燃比検出手段を加熱する加熱手段と、機関始動後、複数の加熱手段の一部を、残りの加熱手段
に対し優先的に作用させ、対応する空燃比検出手段を、
残りの空燃比検出手段より早期に活性化させる優先活性
化手段と、前記優先活性化手段により、早期に活性化された空燃比
検出手段の検出値に基づいて、対応する気筒群毎に、実
際の吸入混合気の空燃比が目標空燃比となるように、空
燃比制御量を空燃比フィードバック補正値を介して増減
補正する始動後空燃比フィードバック制御手段と、前記優先活性化手段により、相対的に遅れて活性化され
る空燃比検出手段に対応する気筒群については、これに
対応する空燃比検出手段が活性化するまで、前記始動後
空燃比フィードバック制御手段により設定される少なく
とも１の気筒群の空燃比フィードバック補正値に基づい
て、実際の吸入混合気の空燃比が目標空燃比となるよう
に、空燃比制御量を制御する始動後空燃比制御手段と、全ての空燃比検出手段が活性化した後は、それぞれの空
燃比検出手段に対応する気筒群毎に、それぞれの空燃比
検出手段の検出値に基づいて、実際の吸入混合気の空燃
比が目標空燃比となるように、空燃比制御量を空燃比フ
ィードバック補正値を介して増減補正する空燃比フィー
ドバック制御手段と、を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の空燃比制
御装置。
【請求項２】前記優先活性化手段は、前記複数の加熱手
段の一部に対し、残りの加熱手段より、始動後早期から
加熱を開始する手段であ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。
【請求項３】前記優先活性化手段は、前記複数の加熱手
段の一部に対し、残りの加熱手段より、加熱量を多くす
る手段であることを特徴とする請求項１または請求項２
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手段におい
て気筒群毎に設定される空燃比フィードバック補正値と
基準値との偏差を、気筒群毎に学習補正値として機関運
転状態毎に更新記憶する学習補正値更新記憶手段と、前記始動後空燃比制御手段において設定される空燃比制
御量を、気筒群毎に、前記始動後空燃比制御手段におい
て用いられる空燃比フィードバック補正値に対応する気
筒群の前記学習補正値と、当該空燃比フィードバック補
正値に基づき前記始動後空燃比制御手段において空燃比
制御される気筒群毎の学習補正値と、に基づいて補正す
る始動後空燃比制御量補正手段と、を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか
１つに記載の内燃機関の空燃比制御装置。