JPH08232716A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 内燃機関の吸気系にパージする蒸発燃料量を
適切に制御し、パージ実行中においても空燃比制御の制
御精度を良好に維持できる内燃機関の制御装置を提供す
る。 【構成】 パージ実行中において、適応補正係数ＫＳＴ
Ｒの平均値ＫＳＴＲＰＧＡＶＥを算出しＳ４０３，Ｓ４
０４、その値が所定値ＫＰＧＮＧ（例えば０．６）以下
のときは、過剰パージ状態と判定し、フラグＦＰＧＯＫ
を０とするＳ４０６，Ｓ４０７。フラグＦＰＧＯＫが
「０」のときは、パージ制御弁の開弁デューテイＤＯＵ
ＴＰＧが減少方向に補正される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料タンク内で発生す
る蒸発燃料を一時的に吸着し、適時内燃機関の吸気系に
パージする蒸発燃料処理装置を備えた内燃機関の制御装
置に関し、特に適応制御理論を応用したフィードバック
制御により機関に供給する混合気の空燃比をフィードバ
ック制御する制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現代制御理論の１つである最適レギュレ
ータを空燃比フィードバック制御に応用し、機関の排気
系に設けられた広域空燃比センサの出力と、機関の動的
モデルに基づいて算出した最適フィードバックゲインに
基づいて空燃比をフィードバック制御する空燃比制御装
置は、従来より知られている（例えば特開平３−１８５
２４４号公報）。

【０００３】また、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキ
ャニスタに一時的に貯蔵し、貯蔵した蒸発燃料を機関運
転状態に応じて機関の吸気系に供給する（蒸発燃料のパ
ージ処理を行う）蒸発燃料処理装置が、従来より使用さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記蒸発燃料処理装置
は、機関に供給する混合気の空燃比制御にできるだけ影
響を与えないようにパージを行うが、パージする蒸発燃
料の濃度やパージガス（蒸発燃料と空気の混合気）の流
量を高精度に制御するのは困難であり、漸化式形式の制
御器を用いた制御で特に適応制御のようなデッドビート
性の高い制御により空燃比制御を行う場合には、パージ
によって制御性が悪化する可能性が高い。

【０００５】また、パージされる燃料量が多いときに
は、空燃比センサで検出される空燃比がリッチ化し、フ
ィードバック制御により燃料噴射弁の噴射量が極端に少
なくなる。そのため、燃料噴射弁の開弁時間と噴射燃料
量の線形性が悪化する領域で燃料噴射を行う事態が発生
し、さらに空燃比制御の制御精度が悪化して、排気ガス
特性や運転性を損なう場合があった。

【０００６】本発明は上述した点に鑑みなされたもので
あり、内燃機関の吸気系にパージする蒸発燃料量を適切
に制御し、パージ実行中においても空燃比制御の制御精
度を良好に維持することができる内燃機関の制御装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、燃料タンクから発生する蒸発燃料を吸着する
キャニスタと、該キャニスタと内燃機関の吸気系との間
に設けられ、前記蒸発燃料を前記吸気系にパージさせる
パージ通路と、該パージ通路を介して前記吸気系に供給
する蒸発燃料の流量を制御するパージ制御弁と、前記機
関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、該検出し
た機関運転状態に応じて前記パージ制御弁を制御するパ
ージ流量制御手段と、前記機関の排気系に設けられた空
燃比センサと、該空燃比センサの出力に基づいて漸化式
形式の制御器を用いてフィードバック制御量を演算し、
該フィードバック制御量により前記機関の空燃比を目標
値に収束させるように前記機関に供給する燃料をフィー
ドバック制御するフィードバック制御手段とを備えた内
燃機関の制御装置において、前記パージ制御弁の開弁中
に、前記フィードバック制御量の平均値を算出する制御
量平均化手段を設け、前記パージ流量制御手段は、前記
算出した平均値に応じて前記パージ制御弁を制御するよ
うにしたものである。

【０００８】また、前記平均値と所定の判定値との偏差
を算出する偏差算出手段をさらに設け、前記パージ流量
制御手段は、前記偏差に応じて前記パージ制御弁を制御
することが望ましい。

【０００９】

【作用】請求項１記載の制御装置によれば、パージ制御
弁の開弁中に、空燃比センサの出力に基づいて漸化式形
式の制御器を用いて算出したフィードバック制御量の平
均値が算出され、その平均値に応じてパージ制御弁が制
御される。

【００１０】請求項２の制御装置によれば、パージ制御
弁の開弁中に、前記フィードバック制御量の平均値が算
出され、その平均値と所定の判定値との偏差に応じてパ
ージ制御弁が制御される。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

【００１２】図１は本発明の第１実施例にかかる内燃機
関（以下「エンジン」という）及びその制御装置の構成
を示す図である。同図中、１は各気筒に吸気弁及び排気
弁（図示せず）を各１対ずつ設けたＤＯＨＣ直列４気筒
のエンジンである。

【００１３】エンジン１の吸気管２は分岐部（吸気マニ
ホルド）１１を介してエンジン１の各気筒の燃焼室に連
通する。吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されて
いる。スロットル弁３にはスロットル弁開度（θＴＨ）
センサ４が連結されており、スロットル弁開度θＴＨに
応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット
（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。吸気管２に
は、スロットル弁３をバイパスする補助空気通路６が設
けられており、該通路６の途中には補助空気量制御弁７
が配されている。補助空気量制御弁７は、ＥＣＵ５に接
続されており、ＥＣＵ５によりその開弁量が制御され
る。

【００１４】吸気管２のスロットル弁３の上流側には吸
気温（ＴＡ）センサ８が装着されており、その検出信号
がＥＣＵ５に供給される。吸気管２のスロットル弁３と
吸気マニホルド１１の間には、チャンバ９が設けられて
おり、チャンバ９には吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ
１０が取り付けられている。ＰＢＡセンサ１０の検出信
号はＥＣＵ５に供給される。

【００１５】エンジン１の本体にはエンジン水温（Ｔ
Ｗ）センサ１３が装着されており、その検出信号がＥＣ
Ｕ５に供給される。ＥＣＵ５には、エンジン１のクラン
ク軸（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位
置センサ１４が接続されており、クランク軸の回転角度
に応じた信号がＥＣＵ５に供給される。クランク角度位
置センサ１４は、エンジン１の特定の気筒の所定クラン
ク角度位置で信号パルス（以下「ＣＹＬ信号パルス」と
いう）を出力する気筒判別センサ、各気筒の吸入行程開
始時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のク
ランク角度位置で（４気筒エンジンではクランク角１８
０度毎に）ＴＤＣ信号パルスを出力するＴＤＣセンサ及
びＴＤＣ信号パルスより短い一定クランク角周期（例え
ば３０度周期）で１パルス（以下「ＣＲＫ信号パルス」
という）を発生するＣＲＫセンサから成り、ＣＹＬ信号
パルス、ＴＤＣ信号パルス及びＣＲＫ信号パルスがＥＣ
Ｕ５に供給される。これらの信号パルスは、燃料噴射時
期、点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転
数ＮＥの検出に使用される。

【００１６】吸気マニホルド１１の吸気弁の少し上流側
には、各気筒毎に燃料噴射弁１２が設けられており、各
噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されているととも
にＥＣＵ５に電気的に接続されて、ＥＣＵ５からの信号
により燃料噴射時期及び燃料噴射時間（開弁時間）が制
御される。エンジン１の点火プラグ（図示せず）もＥＣ
Ｕ５に電気的に接続されており、ＥＣＵ５により点火時
期θＩＧが制御される。

【００１７】排気管１６は分岐部（排気マニホルド）１
５を介してエンジン１の燃焼室に接続されている。排気
管１６には分岐部１５が集合する部分の直ぐ下流側に、
広域空燃比センサ（以下「ＬＡＦセンサ」という）１７
が設けられている。さらにＬＡＦセンサ１７の下流側に
は直下三元触媒１９及び床下三元触媒２０が配されてお
り、またこれらの三元触媒１９及び２０の間には酸素濃
度センサ（以下「Ｏ２センサ」という）１８が装着され
ている。三元触媒１９、２０は、排気ガス中のＨＣ，Ｃ
Ｏ，ＮＯｘ等の浄化を行う。

【００１８】ＬＡＦセンサ１７は、ローパスフィルタ２
２を介してＥＣＵ５に接続されており、排気ガス中の酸
素濃度（空燃比）に略比例した電気信号を出力し、その
電気信号をＥＣＵ５に供給する。Ｏ２センサ１８は、そ
の出力が理論空燃比の前後において急激に変化する特性
を有し、その出力は理論空燃比よりリッチ側で高レベル
となり、リーン側で低レベルとなる。Ｏ２センサ１８
は、ローパスフィルタ２３を介してＥＣＵ５に接続され
ており、その検出信号はＥＣＵ５に供給される。

【００１９】排気還流機構３０は、吸気管２のチャンバ
９と排気管１６とを接続する排気還流路３１と、排気還
流路３１の途中に設けられ、排気還流量を制御する排気
還流弁（ＥＧＲ弁）３２と、ＥＧＲ弁３２の弁開度を検
出し、その検出信号をＥＣＵ５に供給するリフトセンサ
３３とから成る。ＥＧＲ弁３２は、ソレノイドを有する
電磁弁であり、ソレノイドはＥＣＵ５に接続され、その
弁開度がＥＣＵ５からの制御信号によりリニアに変化さ
せることができるように構成されている。

【００２０】次に図２も合わせて参照して、蒸発燃料処
理装置４０について説明する。燃料タンク４１は通路４
２を介してキャニスタ４５に連通し、キャニスタ４５は
パージ通路４３を介して吸気管２のチャンバ９に連通し
ている。キャニスタ４５は、燃料タンク４１内で発生す
る蒸発燃料を吸着する吸着剤４６を内蔵し、外気取込口
４７を有する。通路４２の途中には、正圧バルブ及び負
圧バルブから成る２ウェイバルブ４４が配設され、パー
ジ通路４３の途中にはデューティ制御型の電磁弁である
パージ制御弁４８が設けられている。パージ制御弁４８
は、ＥＣＵ５に接続されており、パージ制御弁４８はＥ
ＣＵ５からの信号に応じて制御される。

【００２１】蒸発燃料処理装置４０によれば、燃料タン
ク４１内で発生した蒸発燃料は、所定の設定圧に達する
と２ウェイバルブ４４の正圧バルブを押し開き、キャニ
スタ４５に流入し、キャニスタ４５内の吸着剤４６によ
って吸着され貯蔵される。パージ制御弁４８はＥＣＵ５
からのデューティ信号によって開弁／閉弁作動し、その
開弁時間中においてはキャニスタ４５に一時蓄えられて
いた蒸発燃料は、チャンバ９の負圧により、キャニスタ
４５の外気取込口４７から吸入された外気とともにパー
ジ制御弁４８を経てチャンバ９へ吸引され、各気筒に送
られる。また、外気などで燃料タンク４１が冷却されて
燃料タンク内の負圧が増すと、２ウェイバルブ４４の負
圧バルブが開弁し、キャニスタ４５に一時蓄えられてい
た蒸発燃料は燃料タンク４１へ戻される。このようにし
て、燃料タンク４１内で発生した燃料蒸気が大気に放出
されることをが抑止される。

【００２２】エンジン１は、吸気弁及び排気弁のバルブ
タイミングを、エンジンの高速回転領域に適した高速バ
ルブタイミングと、低速回転領域に適した低速バルブタ
イミングとの２段階に切換可能なバルブタイミング切換
機構６０を有する。このバルブタイミングの切換は、弁
リフト量の切換も含み、さらに低速バルブタイミング選
択時は２つの吸気弁のうちの一方を休止させて、空燃比
を理論空燃比よりリーン化する場合においても安定した
燃焼を確保するようにしている。

【００２３】バルブタイミング切換機構６０は、バルブ
タイミングの切換を油圧を介して行うものであり、この
油圧切換を行う電磁弁及び油圧センサがＥＣＵ５接続さ
れている。油圧センサの検出信号はＥＣＵ５に供給さ
れ、ＥＣＵ５は電磁弁を制御してバルブタイミングの切
換制御を行う。

【００２４】また、ＥＣＵ５には、大気圧を検出する大
気圧（ＰＡ）センサ２１が接続されており、その検出信
号がＥＣＵ５に供給される。

【００２５】ＥＣＵ５は、上述した各種センサからの入
力信号波形を整形して電圧レベルを所定レベルに修正
し、アナログ信号値をデジタル信号値に変化する等の機
能を有する入力回路と、中央処理回路（ＣＰＵ）と、該
ＣＰＵで実行される各種演算プログラムや後述する各種
マップ及び演算結果等を記憶するＲＯＭ及びＲＡＭから
なる記憶回路と、燃料噴射弁１２等の各種電磁弁や点火
プラグに駆動信号を出力する出力回路とを備えている。

【００２６】ＥＣＵ５は、上述の各種エンジン運転パラ
メータ信号に基づいて、ＬＡＦセンサ１７及びＯ２セン
サ１８の出力に応じたフィードバック制御運転領域やオ
ープン制御運転領域等の種々のエンジン運転状態を判別
するとともに、エンジン運転状態に応じ、下記数式１に
より燃料噴射弁１２の燃料噴射時間ＴＯＵＴを演算し、
この演算結果に基づいて燃料噴射弁１２を駆動する信号
を出力する。

【００２７】

【数１】ＴＯＵＴ＝ＴＩＭＦ×ＫＴＯＴＡＬ×ＫＣＭＤ
Ｍ×ＫＦＢ 図３は上記数式１による燃料噴射時間ＴＯＵＴの算出手
法を説明するための機能ブロック図であり、これを参照
して本実施例における燃料噴射時間ＴＯＵＴの算出手法
の概要を説明する。なお、本実施例ではエンジンへの燃
料供給量は燃料噴射時間として算出されるが、これは噴
射される燃料量に対応するので、ＴＯＵＴを燃料噴射量
若しくは燃料量とも呼んでいる。

【００２８】図３は上記数式１による燃料噴射時間ＴＯ
ＵＴの算出手法を説明するための機能ブロック図であ
り、これを参照して本実施例における燃料噴射時間ＴＯ
ＵＴの算出手法の概要を説明する。なお、本実施例では
エンジンへの燃料供給量は燃料噴射時間として算出され
るが、これは噴射される燃料量に対応するので、ＴＯＵ
Ｔを燃料噴射量若しくは燃料量とも呼んでいる。

【００２９】ブロックＢ２〜Ｂ４は乗算ブロックであ
り、ブロックの入力パラメータを乗算して出力する。こ
れらのブロックにより、上記数式１の演算が行われ、燃
料噴射量ＴＯＵＴが得られる。

【００３０】ブロックＢ９は、エンジン水温ＴＷに応じ
て設定されるエンジン水温補正係数ＫＴＷ，排気還流実
行中に排気還流量に応じて設定されるＥＧＲ補正係数Ｋ
ＥＧＲ，蒸発燃料処理装置４０によるパージ実行時にパ
ージ燃料量に応じて設定されるパージ補正係数ＫＰＵＧ
等のフィードフォワード系補正係数をすべて乗算するこ
とにより、補正係数ＫＴＯＴＡＬを算出し、ブロックＢ
２に入力する。

【００３１】ブロックＢ２１は、エンジン回転数ＮＥ、
吸気管内絶対圧ＰＢＡ等に応じて目標空燃比係数ＫＣＭ
Ｄを決定し、ブロックＢ２２に入力する。目標空燃比係
数ＫＣＭＤは、空燃比Ａ／Ｆの逆数、すなわち燃空比Ｆ
／Ａに比例し、理論空燃比のとき値１．０をとるので、
目標当量比ともいう。ブロックＢ２２は、ローパスフィ
ルタ２３を介して入力されるＯ２センサ出力ＶＭＯ２の
基づいて目標空燃比係数ＫＣＭＤを修正し、ブロックＢ
１８及びＢ２３に入力する。ブロックＢ２３は、ＫＣＭ
Ｄ値に応じて燃料冷却補正を行い最終目標空燃比係数Ｋ
ＣＭＤＭを算出し、ブロックＢ３に入力する。

【００３２】ブロックＢ１０は、ローパスフィルタ２２
を介して入力されるＬＡＦセンサ出力値を、ＣＲＫ信号
パルスの発生毎にサンプリングし、そのサンプル値をリ
ングバッファメモリに順次記憶し、エンジン運転状態に
応じて最適のタイミングでサンプリングしたサンプル値
を選択し（ＬＡＦセンサ出力選択処理）、ローパスフィ
ルタブロックＢ１６及びＢ１７を介してブロックＢ１８
及びＢ１９に入力する。このＬＡＦセンサ出力選択処理
は、サンプリングのタイミングによっては変化する空燃
比を正確に検出できないこと、燃焼室から排出される排
気ガスがＬＡＦセンサ１７に到達するまでの時間やＬＡ
Ｆセンサ自体の反応時間がエンジン運転状態によって変
化することを考慮したものである。

【００３３】ブロックＢ１８は、検出空燃比と目標空燃
比との偏差に応じてＰＩＤ制御によりＰＩＤ補正係数Ｋ
ＬＡＦを算出してブロックＢ２０に入力する。 ブロッ
クＢ１９は、検出空燃比に基づいて適応制御（Self Tun
ing Regulation）により適応補正係数ＫＳＴＲを算出し
てブロックＢ２０に入力する。この適応制御は、目標空
燃比係数ＫＣＭＤ（ＫＣＭＤＭ）を基本燃料量ＴＩＭＦ
に乗算するだけでは、エンジンの応答遅れがあるため目
標空燃比がなまされた検出空燃比になってしまうため、
これを動的に補償し、外乱に対するタフネス性を向上さ
せるために導入したものである。

【００３４】ブロックＢ２０は、入力されるＰＩＤ補正
係数ＫＬＡＦ及び適応補正係数ＫＳＴＲのいずれか一方
をエンジン運転状態に応じて選択し、フィードバック補
正係数ＫＦＢとしてブロックＢ４に入力する。これは、
エンジン運転状態によっては、適応制御ではなく従来の
ＰＩＤ制御によって算出したＫＬＡＦ値を用いた方がよ
いことを考慮したものである。

【００３５】以上のように本実施例では、ＬＡＦセンサ
１７の出力の応じて通常のＰＩＤ制御により算出したＰ
ＩＤ補正係数ＫＬＡＦと、適応制御により算出した適応
補正係数ＫＳＴＲとを切り換えて、補正係数ＫＦＢとし
て上記数式１に適用して、燃料噴射量ＴＯＵＴを算出し
ている。適応補正係数ＫＳＴＲにより、目標空燃比を変
更したときの追従性及び外乱に対するタフネス性を向上
させ、触媒の浄化率を向上させ、種々のエンジン運転状
態において良好な排気ガス特性を得ることができる。

【００３６】本実施例では、上述した図３の各ブロック
の機能は、ＥＣＵ５のＣＰＵによる演算処理により実現
されるので、この処理のフローチャートを参照して処理
の内容を具体的に説明する。

【００３７】図４は、ＬＡＦセンサ１７の出力に応じて
ＰＩＤ補正係数ＫＬＡＦ、適応補正係数ＫＳＴＲ及び気
筒別補正係数ＫＯＢＳＶ＃Ｎを算出する処理のフローチ
ャートである。本処理はＴＤＣ信号パルスの発生毎に実
行される。

【００３８】ステップＳ１では、始動モードか否か、す
なわちクランキング中か否かを判別し、始動モードのと
きは始動モードの処理へ移行する。始動モードでなけれ
ば、目標空燃比係数（目標当量比）ＫＣＭＤ及び最終目
標空燃比係数ＫＣＭＤＭの算出（ステップＳ２）及びＬ
ＡＦセンサ出力選択処理を行う（ステップＳ３）ととも
に検出当量比ＫＡＣＴの演算を行う（ステップＳ４）。
検出当量比ＫＡＣＴは、ＬＡＦセンサ１７の出力を当量
比に変換したものである。

【００３９】次いでＬＡＦセンサ１７の活性化が完了し
たか否かの活性判別を行う（ステップＳ５）。これは、
例えばＬＡＦセンサ１７の出力電圧とその中心電圧との
差を所定値（例えば０．４Ｖ）と比較し、該差が所定値
より小さいとき活性化が完了下と判別するものである。

【００４０】次にエンジン運転状態がＬＡＦセンサ１７
の出力に基づくフィードバック制御を実行する運転領域
（以下「ＬＡＦフィードバック領域」という）にあるか
否かの判別を行う（ステップＳ６）。これは、例えばＬ
ＡＦセンサ１７の活性化が完了し、且つフュエルカット
中やスロットル全開運転中でないとき、ＬＡＦフィード
バック領域と判定するものである。この判別の結果、Ｌ
ＡＦフィードバック領域にないときはリセットフラグＦ
ＫＬＡＦＲＥＳＥＴを「１」に設定し、ＬＡＦフィード
バック領域にあるときは「０」とする。

【００４１】続くステップＳ７では、リセットフラグＦ
ＫＬＡＦＲＥＳＥＴが「１」か否かを判別し、ＦＫＬＡ
ＦＲＥＳＥＴ＝１のときは、ステップＳ８に進んでＰＩ
Ｄ補正係数ＫＬＡＦ、適応補正係数ＫＳＴＲ及びフィー
ドバック補正係数ＫＦＢをいずれもに「１．０」に設定
するとともに、ＰＩＤ制御の積分項ＫＬＡＦＩを「０」
に設定して、本処理を終了する。また、ＦＫＬＡＦＲＥ
ＳＥＴ＝０のときは、フィードバック補正係数ＫＦＢの
演算を行って（ステップＳ９）、本処理を終了する。

【００４２】図５は、図４のステップＳ２における最終
目標空燃比係数ＫＣＭＤＭを算出する処理のフローチャ
ートである。

【００４３】ステップＳ２３では、エンジン回転数ＮＥ
及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じてマップを検索し、基
本値ＫＢＳを算出する。なお、そのマップにはアイドル
時用の値も設定されている。

【００４４】続くステップＳ２４では、エンジン始動直
後のリーンバーン制御を実行すべき条件が成立するか否
かを判別し、条件が成立したときは始動後リーンフラグ
ＦＡＳＴＬＥＡＮを「１」に設定する一方、条件不成立
のときは「０」とする。このリーンバーン制御実行条件
は、例えばエンジン始動後所定期間内であって、エンジ
ン水温ＴＷ、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧Ｐ
ＢＡが所定範囲内にあるとき成立する。なお、始動直後
のリーンバーン制御は、エンジン始動直後の触媒が未活
性の状態でＨＣの排出量が増加すること防止する目的で
行うものである。

【００４５】次いでステップＳ２５では、スロットル弁
が全開（ＷＯＴ）の状態か否かを判別し、全開のときは
ＷＯＴフラグＦＷＯＴを「１」に設定し、全開でなけれ
ば「０」とする。次いで、エンジン水温ＴＷに応じて増
量補正係数ＫＷＯＴを算出する（ステップＳ２６）。こ
のとき高水温時の補正係数ＫＸＷＯＴも算出する。

【００４６】続くステップＳ２７では、目標空燃比係数
ＫＣＭＤを算出し、次いで算出したＫＣＭＤ値のリミッ
ト処理（所定上下限値の範囲内に入るようにする処理）
を行う（ステップＳ２８）。このステップＳ２７の処理
は図６を参照して後述する。

【００４７】続くステップＳ２９では、Ｏ２センサ１８
の活性化が完了しているか否かの判別を行い、活性化が
完了したときは、活性フラグＦＭＯ２を「１」に設定
し、完了していないときは、「０」とする。例えばエン
ジン始動後所定期間経過したとき、活性化完了と判定す
る。次いで、Ｏ２センサ１８の出力ＶＭＯ２に応じて目
標空燃比係数ＫＣＭＤの補正項ＤＫＣＭＤＯ２を算出す
る（ステップＳ３２）。この処理は、Ｏ２センサ出力Ｖ
ＭＯ２と基準値ＶＲＥＦＭとの偏差に応じてＰＩＤ制御
により、補正項ＤＫＣＭＤＯ２を算出するものである。

【００４８】続くステップＳ３３では、次式により目標
空燃比係数ＫＣＭＤの補正を行う。

【００４９】ＫＣＭＤ＝ＫＣＭＤ＋ＤＫＣＭＤＯ２ これにより、ＬＡＦセンサ１７の出力のずれを補償する
ように目標空燃比係数ＫＣＭＤを設定することができ
る。

【００５０】続くステップＳ３４では、算出したＫＣＭ
Ｄ値に応じてＫＣＭＤ−ＫＥＴＣテーブルを検索して補
正係数ＫＥＴＣを算出し、次式により最終目標空燃比係
数ＫＣＭＤＭを算出する。

【００５１】ＫＣＭＤＭ＝ＫＣＭＤ×ＫＥＴＣ 補正係数ＫＥＴＣは、ＫＣＭＤ値が増加し、燃料噴射量
が増加するほど、噴射による燃料冷却効果が大きくなる
ことを考慮して、その影響を補正するものであり、ＫＣ
ＭＤ値が増加するほど大きな値に設定される。。

【００５２】次いで、ＫＣＭＤＭ値のリミット処理を行
うとともに（ステップＳ３５）、ステップＳ３３で得ら
れたＫＣＭＤ値をリングバッファに格納して（ステップ
Ｓ３６）、本処理を終了する。

【００５３】図６は、図５のステップＳ２７におけるＫ
ＣＭＤ算出処理のフローチャートである。

【００５４】先ずステップＳ５１では、図５のステップ
Ｓ２４で設定した始動後リーンフラグＦＡＳＴＬＥＡＮ
が「１」か否かを判別し、ＦＡＳＴＬＥＡＮ＝１である
ときは、ＫＣＭＤＡＳＴＬＥＡＮマップを検索して、リ
ーン制御時の中心空燃比に相当するリーン目標値ＫＣＭ
ＤＡＳＴＬＥＡＮを算出する（ステップＳ５２）。ここ
で、ＫＣＭＤＡＳＴＬＥＡＮマップは、エンジン水温Ｔ
Ｗ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じてリーン目標値ＫＣ
ＭＤＡＳＴＬＥＡＮが設定されたマップである。そし
て、目標空燃比係数ＫＣＭＤをリーン目標値ＫＣＭＤＡ
ＳＴＬＥＡＮに設定して（ステップＳ５３）、ステップ
Ｓ６１に進む。

【００５５】一方前記ステップＳ５１でＦＡＳＴＬＡＥ
ＡＮ＝０であって、始動後リーンバーン制御実行条件が
成立しないときは、エンジン水温ＴＷが所定水温ＴＷＣ
ＭＤ（例えば８０℃）より高いか否かを判別する。そし
てＴＷ＞ＴＷＣＭＤが成立するときは、ＫＣＭＤ値を図
５のステップＳ２３で算出した基本値ＫＢＳに設定して
（ステップＳ５７）、ステップＳ６１に進む。また、Ｔ
Ｗ≦ＴＷＣＭＤが成立するときは、エンジン水温ＴＷ及
び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて設定されたマップを検
索して、低水温用目標値ＫＴＷＣＭＤを算出し（ステッ
プＳ５５）、基本値ＫＢＳがこのＫＴＷＣＭＤ値より大
きいか否かを判別する（ステップＳ５６）。その結果Ｋ
ＢＳ＞ＫＴＷＣＭＤであるときは、前記ステップＳ５７
に進み、ＫＢＳ≦ＫＴＷＣＭＤであるときは、基本値Ｋ
ＢＳを低水温用目標値ＫＴＷＣＭＤに置き換えて（ステ
ップＳ５８）、ステップＳ６１に進む。

【００５６】ステップＳ６１では、下記式によりＫＣＭ
Ｄ値を補正してステップＳ６２に進む。調整用加算項Ｋ
ＣＭＤＯＦＦＳＥＴは、エンジンの排気系やＬＡＦセン
サの特性のばらつきや経時変化の影響を反映させて、目
標空燃比係数ＫＣＭＤを微調整し、三元触媒のウィンド
ウゾーンの最適な位置をとるようにするためのパラメー
タである。この調整用加算項ＫＣＭＤＯＦＦＳＥＴは、
ＬＡＦセンサ１７の特性等により設定されるが、Ｏ２セ
ンサ１８等の出力に応じて学習させることが望ましい。

【００５７】 ＫＣＭＤ＝ＫＣＭＤ＋ＫＣＭＤＯＦＦＳＥＴ ステップＳ６２では、図５のステップＳ２５で設定した
ＷＯＴフラグＦＷＯＴが「１」か否かを判別し、ＦＷＯ
Ｔ＝０であれば直ちに本処理を終了し、ＦＷＯＴ＝１の
ときは、高負荷用のＫＣＭＤ値の設定処理を行い（ステ
ップＳ６３）、本処理を終了する。この処理は、ＫＣＭ
Ｄ値を図５のステップＳ２６で算出した高負荷用増量補
正係数ＫＷＯＴ，ＫＸＷＯＴと比較し、ＫＣＭＤ値がこ
れらの係数値より小さいときは、ＫＣＭＤ値に補正係数
ＫＷＯＴ又はＫＸＷＯＴを乗算して補正を行うものであ
る。

【００５８】次に図４のステップＳ３におけるＬＡＦセ
ンサ出力選択処理について説明する。

【００５９】エンジンの排気ガスは排気行程で排出され
ることから、多気筒エンジンの排気系集合部において空
燃比の挙動を見ると、明らかにＴＤＣ信号パルスに同期
している。したがって、ＬＡＦセンサ１７により空燃比
を検出するときもＴＤＣ信号パルスに同期して行う必要
がある。ところが、センサ出力のサンプルタイミングに
よっては空燃比の挙動を正確に把握できない場合が生じ
る。例えば、ＴＤＣ信号パルスに対して排気系集合部の
空燃比が図７のようであるとき、ＥＣＵ５が認識する空
燃比は図８に示すように、サンプルタイミングによって
全く異なる値となる。この場合、実際のＬＡＦセンサの
出力変化を可能な限り正確に把握できるタイミングでサ
ンプリングすることが望ましい。

【００６０】さらに、空燃比の変化は排気ガスのセンサ
までの到達時間やセンサの反応時間によっても相違す
る。そのうち、センサまでの到達時間は排気ガス圧力、
排気ガスボリューム等に依存して変化する。さらに、Ｔ
ＤＣ信号パルスに同期してサンプリングすることはクラ
ンク角度に基づいてサンプリングすることになるので、
必然的にエンジン回転数ＮＥの影響を受ける。このよう
に、空燃比の検出の最適なタイミングは、エンジン運転
状態に大きく依存する。

【００６１】そこで、本実施例では図９に示すように、
ＣＲＫ信号パルス（クランク角度３０度毎に発生する）
の発生毎にサンプリングしたＬＡＦセンサ出力をリング
バッファ（本実施例では１８個の格納場所を有する）に
順次格納し、最適タイミングの出力値（１７回前の値か
ら今回値までの中の最適の値）を検出当量比ＫＡＣＴに
変換してフィードバック制御に使用するようにしてい
る。

【００６２】図１０は、図４のステップＳ３におけるＬ
ＡＦセンサ出力選択処理のフローチャートある。

【００６３】先ずステップＳ８１では、エンジン回転数
ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡを読み出し、次いで現在
のバルブタイミングが高速バルブタイミングか否かを判
別する（ステップＳ８２）。その結果高速バルブタイミ
ングのときは高速バルブタイミング用のタイミングマッ
プを検索し（ステップＳ８３）、低速バルブタイミング
のときは低速バルブタイミング用のタイミングマップを
検索し（ステップＳ８４）、その検索結果に応じてリン
グバッファに格納したＬＡＦセンサ出力ＶＬＡＦを選択
して（ステップＳ８５）、本処理を終了する。

【００６４】上記タイミングマップは、図１１に示すよ
うに、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに
応じて、エンジン回転数ＮＥが低いほど、あるいは吸気
管内絶対圧ＰＢＡが高いほど早いクランク角度位置でサ
ンプリングした値を選択するように設定されている。こ
こで、「早い」とは、前のＴＤＣ位置により近い位置で
サンプリングした値（換言すれば古い値）を意味する。
このように設定したのは、ＬＡＦセンサ出力は、図８に
示したように、実際の空燃比の極大値又は極小値（以下
「極値」という）に可能な限り近い位置でサンプリング
するのが最良であるが、その極値、例えば最初のピーク
値は、センサの反応時間を一定と仮定すれば、図１２に
示すように、エンジン回転数ＮＥが低下するほど早いク
ランク角度位置で生じ、また、負荷が高いほど排気ガス
圧力や排気ガスボリュームが増加し、排気ガスの流速が
増してセンサへの到達時間が早まるからである。

【００６５】また、高速バルブタイミング用マップは、
同一のエンジン回転数ＮＥ又は吸気管内絶対圧ＰＢＡに
対しては、低速バルブタイミング用マップより早期のタ
イミングとなるように設定されている。これは、高速バ
ルブタイミングでは、低速バルブタイミングより排気弁
の開弁開始時期が早いからである。

【００６６】以上のように、図１０の処理によれば、エ
ンジン運転状態に応じて最適なタイミングでサンプリン
グしたセンサ出力ＶＬＡＦが選択されるので、空燃比の
検出精度を向上させることができる。

【００６７】次に図４のステップＳ４における検出当量
比ＫＡＣＴの算出処理について説明する。図１３は、こ
のＫＡＣＴ算出処理のフローチャートである。

【００６８】先ずステップＳ１０１では、上述した図１
０の処理により選択されたセンサ出力選択値ＶＬＡＦＳ
ＥＬからセンサ出力中心値ＶＣＥＮＴを減算して、テン
ポラリ値ＶＬＡＦＴＥＭＰを算出する。ここで、中心値
ＶＣＥＮＴは、混合気の空燃比が理論空燃比のときのＬ
ＡＦセンサ出力値である。

【００６９】次いで、ＶＬＡＦＴＥＭＰ値が負の値か否
かを判別し（ステップＳ１０２）、ＶＬＡＦＴＥＭＰ＜
０であって、空燃比が理論空燃比よりリーン側のとき
は、リーン補正係数ＫＬＢＬＬを乗算して、ＶＬＡＦＴ
ＥＭＰ値を補正する（ステップＳ１０３）一方、、ＶＬ
ＡＦＴＥＭＰ≧０であって、空燃比が理論空燃比よりリ
ッチ側のときは、リッチ補正係数ＫＬＢＬＲを乗算し
て、ＶＬＡＦＴＥＭＰ値を補正する（ステップＳ１０
４）。ここで、リーン補正係数ＫＬＢＬＬ及びリッチ補
正係数ＫＬＢＬＲは、ＬＡＦセンサに装着されたラベル
抵抗の値に応じて算出されるばらつき補正用の補正係数
である。ラベル抵抗値は、予めＬＡＦセンサの特性を測
定して、その結果に応じて設定されており、ＥＣＵ５が
その値を読み取って補正係数ＫＬＢＬＬ，ＫＬＢＬＲを
決定する。

【００７０】続くステップＳ１０５では、テンポラリ値
ＶＬＡＦＴＥＭＰにテーブル中心値ＶＯＵＴＣＮＴを加
算して、修正出力値ＶＬＡＦＥを算出し、次いでＶＬＡ
ＦＥ値に応じてＫＡＣＴテーブルを検索して、検出当量
比ＫＡＣＴを算出する（ステップＳ１０６）。ここで、
ＫＡＣＴテーブルは、修正出力値ＶＬＡＦＥに応じて検
出当量比ＫＡＣＴを算出するためのテーブルであり、テ
ーブル中心値ＶＯＵＴＣＮＴは理論空燃比（ＫＡＣＴ＝
１．０）に対応する格子点データ（修正出力値）であ
る。

【００７１】以上の処理により、ＬＡＦセンサの特性ば
らつきの影響を排除した検出当量比ＫＡＣＴを得ること
ができる。

【００７２】図１４は、図４のステップＳ６におけるＬ
ＡＦフィードバック領域判別処理のフローチャートであ
る。

【００７３】先ずステップＳ１２１では、ＬＡＦセンサ
１７が不活性状態にあるか否かを判別し、活性状態にあ
るときはフュエルカット中であることを「１」で示すフ
ラグＦＦＣが「１」か否かを判別し（ステップＳ１２
２）、ＦＦＣ＝０であるときは、スロットル弁全開中で
あることを「１」で示すフラグＦＷＯＴが「１」か否か
を判別し（ステップＳ１２３）、ＦＷＯＴ＝１でないと
きは、図示しないセンサによって検出したバッテリ電圧
ＶＢＡＴが所定下限値ＶＢＬＯＷより低いか否かを判別
し（ステップＳ１２４）、ＶＢＡＴ≧ＶＢＬＯＷである
ときは、理論空燃比に対応するＬＡＦセンサ出力のずれ
（ＬＡＦセンサストイキずれ）があるか否かを判別す
る。そして、ステップＳ１２１〜Ｓ１２５のいずれかの
答が肯定（ＹＥＳ）のときは、ＬＡＦセンサ出力に基づ
くフィードバックを停止すべき旨を「１」で示すＫＬＡ
ＦリセットフラグＦＫＬＡＦＲＥＳＥＴを「１」に設定
する（ステップＳ１３２）。

【００７４】一方、ステップＳ１２１〜Ｓ１２５の答が
すべて否定（ＮＯ）のときは、ＫＬＡＦリセットフラグ
ＦＫＬＡＦＲＥＳＥＴを「０」に設定する（ステップＳ
１３１）。

【００７５】続くステップＳ１３３では、Ｏ２センサ１
８が不活性状態にあるか否かを判別し、活性状態にある
ときは、エンジン水温ＴＷが所定下限水温ＴＷＬＯＷ
（例えば０℃）より低いか否かを判別する（ステップＳ
１３４）。そして、Ｏ２センサ１８が不活性状態のとき
またはＴＷ＜ＴＷＬＯＷであるときは、ＰＩＤ補正係数
ＫＬＡＦを現在値に維持すべきことを「１」で示すホー
ルドフラグＦＫＬＡＦＨＯＬＤを「１」に設定して（ス
テップＳ１３６）、本処理を終了する。一方、Ｏ２セン
サ１８が活性状態にあり且つＴＷ≧ＴＷＬＯＷであると
きは、ＦＫＬＡＦＨＯＬＤ＝０として（ステップＳ１３
５）、本処理を終了する。

【００７６】次に図４のステップＳ９におけるフィード
バック補正係数ＫＦＢの算出処理を説明する。

【００７７】フィードバック補正係数ＫＦＢは、前述し
たようにエンジン運転状態に応じてＰＩＤ補正係数ＫＬ
ＡＦ又は適応補正係数ＫＳＴＲに設定される。そこで、
先ず図１５〜図１８を参照して、これらの補正係数の算
出手法を説明する。

【００７８】図１５は、ＰＩＤ補正係数ＫＬＡＦ算出処
理のフローチャートである。

【００７９】同図のステップＳ３０１では、ホールドフ
ラグＦＫＬＡＦＨＯＬＤが「１」か否かを判別し、ＦＫ
ＬＡＦＨＯＬＤ＝１のときは、直ちに本処理を終了し、
ＦＫＬＡＦＨＯＬＤ＝０のときは、ＫＬＡＦリセットフ
ラグＦＫＬＡＦＲＥＳＥＴが「１」か否かを判別する
（ステップＳ３０２）。その結果、ＦＫＬＡＦＲＥＳＥ
Ｔ＝１のときは、ステップＳ３０３に進み、ＰＩＤ補正
係数ＫＬＡＦを１．０に設定するとともに、積分制御ゲ
インＫＩ及び目標当量比ＫＣＭＤと検出当量比ＫＡＣＴ
との偏差ＤＫＡＦを「０」に設定して、本処理を終了す
る。

【００８０】ステップＳ３０２でＦＫＬＡＦＲＥＳＥＴ
＝０のときは、ステップＳ３０４に進み、比例制御ゲイ
ンＫＰ、積分制御ゲインＫＩ及び微分制御ゲインＫＤを
エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて
設定されたマップから検索する。ただし、アイドル状態
のときはアイドル用のゲインを採用する。次いで、目標
当量比ＫＣＭＤと検出当量比ＫＡＣＴとの偏差ＤＫＡＦ
（ｋ）（＝ＫＣＭＤ（ｋ）−ＫＡＣＴ（ｋ））を算出し
（ステップＳ３０５）、偏差ＤＫＡＦ（ｋ）及び各制御
ゲインＫＰ，ＫＩ，ＫＤを下記式に適用して、比例項Ｋ
ＬＡＦＰ（ｋ）、積分項ＫＬＡＦＩ（ｋ）及び微分項Ｋ
ＬＡＦＤ（ｋ）を算出する（ステップＳ３０６）。

【００８１】ＫＬＡＦＰ（ｋ）＝ＤＫＡＦ（ｋ）×ＫＰ ＫＬＡＦＩ（ｋ）＝ＤＫＡＦ（ｋ）×ＫＩ＋ＫＬＡＦ
（ｋ−１） ＫＬＡＦＤ（ｋ）＝（ＤＫＡＦ（ｋ）−ＤＫＡＦ（ｋ−
１））×ＫＤ 続くステップＳ３０７〜Ｓ３１０では、積分項ＫＬＡＦ
Ｉ（ｋ）のリミット処理を行う。すなわち、ＫＬＡＦＩ
（ｋ）値が所定上下限値ＫＬＡＦＩＬＭＴＨ，ＫＬＡＦ
ＩＬＭＴＬの範囲内にあるか否かを判別し（ステップＳ
３０７、Ｓ３０８）、ＫＬＡＦＩ（ｋ）＞ＫＬＡＦＩＬ
ＭＴＨであるときは、ＫＬＡＦＩ（ｋ）＝ＫＬＡＦＬＭ
ＴＨとし（ステップＳ３１０）、ＫＬＡＦＩ（ｋ）＜Ｋ
ＬＡＦＩＬＭＴＬであるときは、ＫＬＡＦＩ（ｋ）＝Ｋ
ＬＡＦＩＬＭＴＬとする（ステップＳ３０９）。

【００８２】続くステップＳ３１１では、下記式により
ＰＩＤ補正係数ＫＬＡＦ（ｋ）を算出する。

【００８３】ＫＬＡＦ（ｋ）＝ＫＬＡＦＰ（ｋ）＋ＫＬ
ＡＦＩ（ｋ）＋ＫＬＡＦＤ（ｋ）＋１．０ 次いで、ＫＬＡＦ（ｋ）値が所定上限値ＫＬＡＦＬＭＴ
Ｈより大きいか否かを判別し（ステップＳ３１２）、Ｋ
ＬＡＦ（ｋ）＞ＫＬＡＦＬＭＴＨであるときは、ＫＬＡ
Ｆ（ｋ）＝ＫＬＡＦＬＭＴＨとして（ステップＳ３１
６）、本処理を終了する。

【００８４】ステップＳ３１２で、ＫＬＡＦ（ｋ）≦Ｋ
ＬＡＦＬＭＴＨであるときは、ステップＳ３１３で後述
するパージ処理を行った後、ＫＬＡＦ（ｋ）値が所定下
限値ＫＬＡＦＬＭＴＬより小さいか否かを判別し（ステ
ップＳ３１４）、ＫＬＡＦ（ｋ）≧ＫＬＡＦＬＭＴＬで
あれば直ちに本処理を終了する一方、ＫＬＡＦ（ｋ）＜
ＫＬＡＦＬＭＴＬであるときは、ＫＬＡＦ（ｋ）＝ＫＬ
ＡＦＬＭＴＬとして（ステップＳ３１５）、本処理を終
了する。

【００８５】本処理により、検出当量比ＫＡＣＴが目標
当量比ＫＣＭＤに一致するように、ＰＩＤ制御によりＰ
ＩＤ補正係数ＫＬＡＦが算出される。

【００８６】図１６は、図１５のステップＳ３１３にお
けるパージ処理のフローチャートである。

【００８７】ステップＳ３３１では、パージ実行中か否
かを判別し、その答が否定（ＮＯ）のときは、直ちに本
処理を終了する。パージ実行中のときは、下記式により
ＰＩＤ補正係数ＫＬＡＦのパージ実行中の平均値ＫＬＡ
ＦＰＧＡＶＥ（ｎ）を算出する。

【００８８】ＫＬＡＦＰＧＡＶＥ（ｎ）＝α×ＫＬＡＦ
（ｋ）＋（１−α）×ＫＬＡＦＰＧＡＶＥ（ｎ−１） ここで、ｎは今回算出値値、ｎ−１は前回算出値である
ことを示すために付している。この平均値ＫＬＡＦＰＧ
ＡＶＥは、パージ実行中以外は算出されないので、ｎは
ｋと異なる意味を有する。また、αは０と１との間の値
に設定されるなまし係数である。

【００８９】続くステップＳ３３３では、平均値ＫＬＡ
ＦＰＧＡＶＥがパージ制御弁４８の開弁デューティＤＯ
ＵＴＰＧの算出に使用する過剰パージ補正係数ＫＰＧＯ
Ｋ（１．０又は次に述べる所定値ＫＰＧＮＧに設定され
る）より小さいか否かを判別し、ＫＬＡＦＰＧＡＶＥ＜
ＫＰＧＯＫであるときは、さらに所定値ＫＰＧＮＧ（例
えば０．５〜０．８）より大きいか否かを判別する（ス
テップＳ３３５）。

【００９０】その結果、ＫＰＧＮＧ＜ＫＬＡＦＰＧＡＶ
Ｅ＜ＫＰＧＯＫであるときは、直ちに本処理を終了し、
ＫＬＡＦＰＧＡＶＥ≦ＫＰＧＮＧであるときは、過剰パ
ージ状態と判定して過剰パージ状態であることを「０」
で示す過剰パージフラグＦＰＧＯＫを「０」に設定する
（ステップＳ３３６）一方、ＫＬＡＦＰＧＡＶＥ≧ＫＰ
ＧＯＫであるときは、過剰パージ状態から正常な状態に
復帰したと判定して、過剰パージフラグＦＰＧＯＫを
「１」に設定して（ステップＳ３３４）、本処理を終了
する。

【００９１】このようにして設定した過剰パージフラグ
ＦＰＧＯＫが「１」のときは、過剰パージ補正係数ＫＰ
ＧＯＫを無補正値（１．０）に設定し、ＦＰＧＯＫ＝０
であるときは、１．０より小さい所定値ＫＰＧＮＧ（パ
ージ制御弁の開弁デューティを減少方向に補正する値）
に設定することにより、過剰パージ状態を直ちに終了さ
せ、燃料噴射量が０に近い状態となることを回避して空
燃比フィードバック制御の安定性を確保することができ
る。

【００９２】次に適応補正係数ＫＳＴＲ算出処理につい
て、図１７を参照して説明する。

【００９３】図１７は、図３のブロックＢ１９、すなわ
ち適応制御（ＳＴＲ（Self TuningRegulator））ブロッ
クの構成を示すブロック図であり、このＳＴＲブロック
は、目標空燃比係数（目標当量比）ＫＣＭＤ（ｋ）と検
出当量比ＫＡＣＴ（ｋ）とが一致するように適応補正係
数ＫＳＴＲを設定するＳＴＲコントローラと、該ＳＴＲ
コントローラで使用するパラメータを設定するパラメー
タ調整機構とからなる。

【００９４】本実施例における適応制御の調整則の一つ
に、ランダウらが提案したパラメータ調整則がある。こ
の手法は、適応システムを線形ブロックと非線形ブロッ
クとから構成される等価フィードバック系に変換し、非
線形ブロックについては入出力に関するポポフの積分不
等式が成立し、線形ブロックは強正実となるように調整
則を決めることによって、適応システムの安定を保証す
る手法である。この手法は、例えば「コンピュートロー
ル」（コロナ社刊）Ｎｏ．２７，２８頁〜４１頁、ない
しは「自動制御ハンドブック」（オーム社刊）７０３頁
〜７０７頁に記載されているように、公知技術である。

【００９５】本実施例では、このランダウらの調整則を
用いた。以下説明すると、ランダウらの調整則では、離
散系の制御対象の伝達関数Ａ（Ｚ^-1）／Ｂ（Ｚ^-1）の分
母分子の多項式を数式２で、のようにおいたとき、
適応パラメータθハット（ｋ）及び適応パラメータ調整
機構への入力ζ（ｋ）は、数式２で、のように定め
られる。数式２では、ｍ＝１、ｎ＝１、ｄ＝３の場合、
即ち１次系で３制御サイクル分の無駄時間を持つプラン
トを例にとった。ここで、ｋは時刻、より具体的には制
御サイクルを示す。また、数式２において、ｕ（ｋ）及
びｙ（ｋ）は、本実施例では、それぞれＫＳＴＲ（ｋ）
及びＫＡＣＴ（ｋ）に対応する。

【００９６】

【数２】 ここで、適応パラメータθハット（ｋ）は、数式３で表
される。また、数式３中のΓ（ｋ）及びｅアスタリスク
（ｋ）は、それぞれゲイン行列及び同定誤差信号であ
り、数式４及び数式５のような漸化式で表される。

【００９７】

【数３】

【００９８】

【数４】

【００９９】

【数５】 また数式４中のλ１（ｋ）、λ２（ｋ）の選び方によ
り、種々の具体的なアルゴリズムが与えられる。λ１
（ｋ）＝１，λ２（ｋ）＝λ（０＜λ＜２）とすると漸
減ゲインアルゴリズム（λ＝１の場合、最小自乗法）、
λ１（ｋ）＝λ１（０＜λ１＜１）、λ２（ｋ）＝λ２
（０＜λ２＜２）とすると、可変ゲインアルゴリズム
（λ２＝１の場合、重み付き最小自乗法）、λ１（ｋ）
／λ２（ｋ）＝σとおき、λ３が数式６のように表され
るとき、λ１（ｋ）＝λ３とおくと固定トレースアルゴ
リズムとなる。また、λ１（ｋ）＝１，λ２（ｋ）＝０
のとき固定ゲインアルゴリズムとなる。この場合は数式
４から明らかなように、Γ（ｋ）＝Γ（ｋ−１）とな
り、よってΓ（ｋ）＝Γの固定値となる。

【０１００】

【数６】 ここで、図１７にあっては、前記ＳＴＲコントローラ
（適応制御器）と適応パラメータ調整機構とは燃料噴射
量演算系の外におかれ、検出当量比ＫＡＣＴ（ｋ）が目
標当量比ＫＣＭＤ（ｋ−ｄ’）（ここでｄ’はＫＣＭＤ
がＫＡＣＴに反映されるまでの無駄時間）に適応的に一
致するように動作して適応補正係数ＫＳＴＲ（ｋ）を演
算する。

【０１０１】このように、適応補正係数ＫＳＴＲ（ｋ）
及び検出当量比ＫＡＣＴ（ｋ）が求められて適応パラメ
ータ調整機構に入力され、そこで適応パラメータθハッ
ト（ｋ）が算出されてＳＴＲコントローラに入力され
る。ＳＴＲコントローラには入力として目標当量比ＫＣ
ＭＤ（ｋ）が与えられ、検出当量比ＫＡＣＴ（ｋ）が目
標当量比ＫＣＭＤ（ｋ）に一致するように漸化式を用い
て適応補正係数ＫＳＴＲ（ｋ）が算出される。

【０１０２】適応補正係数ＫＳＴＲ（ｋ）は、具体的に
は数式７に示すように求められる。

【０１０３】

【数７】 図１８は、上述した手法により適応補正係数ＫＳＴＲを
算出する処理のフローチャートであり、ステップＳ４０
１では、適応パラメータ（θハット（ｋ））の演算を行
い、次いで該演算した適応パラメータを用いて数式７に
より適応補正係数ＫＳＴＲを算出する（ステップＳ４０
２）。

【０１０４】ステップＳ４０３では、パージ実行中か否
かを判別し、その答が否定（ＮＯ）のときは、直ちに本
処理を終了する。パージ実行中のときは、下記式により
適応補正係数ＫＳＴＲのパージ実行中の平均値ＫＳＴＲ
ＰＧＡＶＥ（ｎ）を算出する。

【０１０５】ＫＳＴＲＰＧＡＶＥ（ｎ）＝β×ＫＳＴＲ
（ｋ）＋（１−β）×ＫＳＴＲＰＧＡＶＥ（ｎ−１） ここで、βは０と１の間の値に設定されるなまし係数で
ある。

【０１０６】続くステップＳ４０５では、平均値ＫＳＴ
ＲＰＧＡＶＥがパージ制御弁４８の開弁デューティＤＯ
ＵＴＰＧの算出に使用する過剰パージ補正係数ＫＰＧＯ
Ｋ（１．０又は次に述べる所定値ＫＰＧＮＧに設定され
る）より小さいか否かを判別し、ＫＬＡＦＰＧＡＶＥ＜
ＫＰＧＯＫであるときは、さらに所定値ＫＰＧＮＧ（例
えば０．５〜０．８）より大きいか否かを判別する（ス
テップＳ４０６）。

【０１０７】その結果、ＫＰＧＮＧ＜ＫＬＡＦＰＧＡＶ
Ｅ＜ＫＰＧＯＫであるときは、直ちに本処理を終了し、
ＫＬＡＦＰＧＡＶＥ≦ＫＰＧＮＧであるときは、過剰パ
ージ状態と判定して過剰パージ状態であることを「０」
で示す過剰パージフラグＦＰＧＯＫを「０」に設定する
（ステップＳ４０７）一方、ＫＬＡＦＰＧＡＶＥ≧ＫＰ
ＧＯＫであるときは、過剰パージ状態から正常な状態に
復帰したと判定して、過剰パージフラグＦＰＧＯＫを
「１」に設定して（ステップＳ４０８）、本処理を終了
する。

【０１０８】このようにして設定した過剰パージフラグ
ＦＰＧＯＫが「１」のときは、過剰パージ補正係数ＫＰ
ＧＯＫを無補正値（１．０）に設定し、ＦＰＧＯＫ＝０
であるときは、１．０より小さい所定値ＫＰＧＮＧ（パ
ージ制御弁の開弁デューティを減少方向に補正する値）
に設定することにより、過剰パージ状態を直ちに終了さ
せ、適応制御による空燃比フィードバック制御の安定性
を確保することができる。なお、パージ制御弁の開弁デ
ューティ制御については、図２２〜２４を参照して後述
する。

【０１０９】次に上述のようにして算出するＰＩＤ補正
係数ＫＬＡＦと適応補正係数ＫＳＴＲとを切り換えて、
すなわちＰＩＤ制御と適応制御とを切り換えて、フィー
ドバック補正係数ＫＦＢを算出する手法を説明する。

【０１１０】図１９は、図４のステップＳ９におけるフ
ィードバック補正係数ＫＦＢの算出処理のフローチャー
トである。

【０１１１】先ずステップＳ１５１では、図４の処理の
前回実行時がオープンループ制御であったか（ＦＫＬＡ
ＦＲＥＳＥＴ＝１であったか）否かを判別し、オープン
ループ制御でなかったときは、目標当量比ＫＣＭＤの変
化量ＤＫＣＭＤ（＝｜ＫＣＭＤ（ｋ）−ＫＣＭＤ（ｋ−
１）｜）が基準値ＤＫＣＭＤＲＥＦより大きいか否かを
判別する。そして、前回がオープンループ制御だったと
き又は、前回がフィードバック制御であり且つ変化量Ｄ
ＫＣＭＤが基準値ＤＫＣＭＤＲＥＦより大きいときは、
ＰＩＤ補正係数ＫＬＡＦによるフィードバック制御を実
行すべき運転領域（以下「ＰＩＤ制御領域」という）と
判定し、カウンタＣを「０」にリセットするとともに
（ステップＳ１５３）、ステップＳ１６４に進み、ＰＩ
Ｄ補正係数ＫＬＡＦ演算処理（図２１（ａ））を実行す
る。

【０１１２】図２１（ａ）のステップＳ２０１では、前
回の制御でＳＴＲフラグＦＫＳＴＲが「１」であったか
否かを判別する。このＳＴＲフラグＦＫＳＴＲは、適応
補正係数ＫＳＴＲによるフィードバック制御を実行すべ
き運転領域（以下「適応制御領域」という）であること
を「１」で示し、フィードバック補正係数算出後に設定
される（ステップＳ２０４、図２１（ｂ）、ステップＳ
２１３）。

【０１１３】ステップＳ２０１で、前回はＦＫＳＴＲ＝
０であったときは直ちにステップＳ２０３に進み、前回
はＦＫＳＴＲ＝１であったときは、ＰＩＤ制御の積分項
の前回値ＫＡＬＦＩ（ｋ−１）を、適応補正係数の前回
値ＫＳＴＲ（ｋ−１）に設定して（ステップＳ２０
２）、ステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３で
は、前述した図１４の処理によりＰＩＤ補正係数ＫＬＡ
Ｆを算出し、次いでステップＳ２０４に進み、ＳＴＲフ
ラグＦＫＳＴＲを「０」に設定して、図２１（ａ）の処
理を終了する。

【０１１４】ここで、適応制御からＰＩＤ制御への切換
時（前回ＦＫＳＴＲ＝１のとき）は、ＰＩＤ制御の積分
項ＫＬＡＦＩが急変する可能性があるため、ステップＳ
２０２により、ＫＬＡＦＩ（ｋ−１）＝ＫＳＴＲ（ｋ−
１）としている。これにより、適応補正係数ＫＳＴＲ
（ｋ−１）とＰＩＤ補正係数ＫＬＡＦ（ｋ）との差を小
さくとどめ、切換を滑らかにして制御の安定性を確保す
ることができる。

【０１１５】図１９にもどり、続くステップＳ１６５で
は、フィードバック補正係数ＫＦＢをステップＳ１６４
で算出したＰＩＤ補正係数ＫＬＡＦ（ｋ）に設定して
（ステップＳ１６５）、本処理を終了する。

【０１１６】なお、前回がオープンループ制御であった
ときは、ＰＩＤ制御領域と判定するのは、例えばフュエ
ルカット状態からの復帰時のような場合には、ＬＡＦセ
ンサの検出遅れなどから、必ずしも検出値が真の値を示
すとは限らないため、制御が不安定となる可能性がある
からである。また、同様の理由で、目標当量比ＫＣＭＤ
の変化量ＤＫＣＭＤが大きいとき、例えばスロットル全
開増量状態から復帰したとき、リーンバーン制御から理
論空燃比制御に復帰したとき等においてもＰＩＤ制御領
域と判定している。

【０１１７】ステップＳ１５１及びＳ１５２の答がとも
に否定（ＮＯ）のとき、すなわち前回もフィードバック
制御であり、かつ目標当量比ＫＣＭＤの変化量ＤＫＣＭ
Ｄが基準値ＤＫＣＭＤＲＥＦ以下のときは、カウンタＣ
を「１」だけインクリメントして（ステップＳ１５
４）、ステップＳ１５５でカウンタＣの値を所定値ＣＲ
ＥＦ（例えば５）と比較する。ここで、カウンタＣの値
がＣＲＥＦ値以下の場合は前記ステップＳ１６４に進
む。

【０１１８】カウンタＣの値がＣＲＥＦ値以下のときＰ
ＩＤ制御領域とするのは、オープンループ制御からの復
帰直後や目標当量比ＫＣＭＤが大きく変化した直後は、
燃料の燃焼が完了するまでの遅れやＬＡＦセンサの検出
遅れの影響を吸収できないからである。

【０１１９】次にステップＳ１５６に進み、適応制御領
域か否かの判別処理（図２０）を実行する。図２０の処
理は、現在のエンジン運転状態から、フィードバック補
正係数ＫＦＢを、適応制御則にしたがって求めるか、Ｐ
ＩＤ制御則に従って求めるか判別するものである。

【０１２０】すなわち、エンジン水温ＴＷが所定水温Ｔ
ＷＳＴＲＯＮより低いか否かを判別し（ステップＳ１７
０）、ＴＷ≧ＴＷＳＴＲＯＮであるときは、エンジン回
転数ＮＥが所定回転数ＮＥＳＴＲＬＭＴ以上であるか否
かを判別し（ステップＳ１７１）、ＮＥ＜ＮＥＳＴＲＬ
ＭＴであるときは、エンジンがアイドル状態か否かを判
別し（ステップＳ１７２）、アイドル状態でないとき
は、吸気管内絶対圧ＰＢＡが所定値以下の低負荷状態か
否かを判別し（ステップＳ１７３）、低負荷状態でない
ときは、エンジンのバルブタイミングが高速バルブタイ
ミングか否かを判別し（ステップＳ１７４）、高速バル
ブタイミングでないときは、検出当量比ＫＡＣＴが所定
値ａより小さいか否かを判別し（ステップＳ１７５）、
所定値ａ以上のときは、検出当量比ＫＡＣＴが所定値ｂ
（＞ａ）より大きいか否かを判別する（ステップＳ１７
６）。

【０１２１】その結果、ステップＳ１７０〜Ｓ１７６の
いずれかの答が肯定（ＹＥＳ）のときは、ＰＩＤ制御領
域と判定して（ステップＳ１７８）、本処理を終了す
る。

【０１２２】ここで、ＰＩＤ制御領域と判定し、ＰＩＤ
制御によりフィードバック補正係数ＫＦＢを算出するこ
ととした理由は以下の通りである。低水温時（ＴＷ＜Ｔ
ＷＳＴＲＯＮ）は、燃焼が安定せず、失火などが生じる
おそれがあり、安定した検出当量比ＫＡＣＴが得られな
いからである。なお、エンジン水温ＴＷが異常に高いと
きも、同様の理由でＰＩＤ制御によりフィードバック補
正係数ＫＦＢを算出する。また、高回転時（ＮＥ≧ＮＥ
ＳＴＲＬＭＴ）は、ＥＣＵの演算時間が不足しがちであ
るとともに、燃焼も安定しないからである。また、高速
バルブタイミング選択時は、吸排気弁がともに開弁して
いるオーバラップ期間が長いので、吸気がそのまま排気
弁を通過して排出される、いわゆる吹き抜けが生じるお
それがあり、安定した検出当量比ＫＡＣＴを期待できな
いからである。また、エンジンのアイドル時は、運転状
態がほぼ安定しており、適応制御のような高いゲインの
制御は必要としないからである。

【０１２３】また、検出当量比ＫＡＣＴが所定値ａより
小さいとき若しくは所定値ｂより大きいときは、エンジ
ンの空燃比がリーン又はリッチのときであり、適応制御
のような高いゲインの制御は行わない方がよいからであ
る。この判別は、本実施例においては、検出当量比ＫＡ
ＣＴで行ったが、目標当量比ＫＣＭＤを用いて行っても
よい。

【０１２４】一方ステップＳ１７０〜Ｓ１７６の答がす
べて否定（ＮＯ）のときは、適応制御領域と判定して
（ステップＳ１７７）、本処理を終了する。

【０１２５】図１９に戻り、ステップＳ１５７では、図
２０の処理の結果から、フィードバック補正係数ＫＦＢ
を適応制御で算出するか否かを判別する。ステップＳ１
５７の答が否定（ＮＯ）のときは、前記ステップＳ１６
４に進み、ステップＳ１５７の答が肯定（ＹＥＳ）のと
きは、ステップＳ１５８に進み、前回ＳＴＲフラグＦＫ
ＳＴＲが「０」であったか否かを判別する。

【０１２６】その結果前回ＦＫＳＴＲ＝１であったとき
は、直ちにステップＳ１６１に進み、前回はＦＫＳＴＲ
＝０であったときは、検出当量比ＫＡＣＴが所定上下限
値ＫＡＣＴＬＭＴＨ（例えば１．０１），ＫＡＣＴＬＭ
ＴＬ（例えば０．９９の範囲内にあるか否かを判別し
（ステップＳ１５９、Ｓ１６０）、ＫＡＣＴ＜ＫＡＣＴ
ＬＭＴＬ又はＫＡＣＴ＞ＫＡＣＴＬＭＴＨであるとき
は、前記ステップＳ１６４に進んで、ＰＩＤ補正係数Ｋ
ＬＡＦを算出する。また、ＫＡＣＴＬＭＴＬ≦ＫＡＣＴ
≦ＫＡＣＴＬＭＴＨであるときは、ステップＳ１６１に
進み、ＫＳＴＲ演算処理（図２１（ｂ））を実行する。

【０１２７】ステップＳ１５８〜Ｓ１６０により、ＰＩ
Ｄ制御から適応制御への切換は、適応制御領域であっ
て、且つ検出当量比ＫＡＣＴが１．０付近の値のときに
行われる。これにより、ＰＩＤ制御から適応制御への切
換を滑らかに行うことができ、制御の安定性を確保する
ことができる。

【０１２８】図２１（ｂ）のステップＳ２１０では、前
回フラグＫＳＴＲが「０」であったか否かを判別する。
その結果、前回はＦＫＳＴＲ＝１であったときは、直ち
にステップＳ２１２に進み、前述した手法により適応補
正係数ＫＳＴＲを算出し、次いでフラグＦＫＳＴＲを
「１」に設定して、図２１（ｂ）の処理を終了する。

【０１２９】一方、前回はＦＫＳＴＲ＝０であったとき
は、適応パラメータ（ゲインを決定するスカラ量）ｂ０
を、ＰＩＤ補正係数の前回値ＫＬＡＦ（ｋ−１）で除算
した値に置き換えて（ステップＳ２１１）、前記ステッ
プＳ２１２に進む。

【０１３０】ステップＳ２１１で、適応パラメータｂ０
をｂ０／ＫＬＡＦ（ｋ−１）に置き換えることにより、
ＰＩＤ制御から適応制御への切換をより滑らかに行うこ
とができ、制御の安定性を確保することができる。これ
は、以下のような理由による。前記数式７のｂ０をｂ０
／ＫＬＡＦ（ｋ−１）に置き換えると、数式８の第１式
に示すようになるが、第１式の第１項は、ＰＩＤ制御実
行中はＫＳＴＲ（ｋ）＝１としているので、１となる。
従って、適応制御開始当初のＫＳＴＲ（ｋ）値は、ＫＬ
ＡＦ（ｋ−１）に等しくなり、補正係数値が滑らかに切
り換えられることになる。

【０１３１】

【数８】 図１９に戻り、ステップＳ１６１で求めた適応補正係数
ＫＳＴＲの値と１．０との差の絶対値｜ＫＳＴＲ（ｋ）
−１．０｜が基準値ＫＳＴＲＲＥＦより大きいか否かを
判別し（ステップＳ１６２）、｜ＫＳＴＲ（ｋ）−１．
０｜＞ＫＳＴＲＲＥＦであるときは、前記ステップＳ１
６４に進む一方、｜ＫＳＴＲ（ｋ）−１．０｜≦ＫＳＴ
ＲＲＥＦであるときは、フィードバック補正係数ＫＦＢ
をＫＳＴＲ（ｋ）値に設定して（ステップＳ１６３）、
本処理を終了する。

【０１３２】ここで、適応補正係数ＫＳＴＲと１．０と
の差の絶対値が基準値ＫＳＴＲＲＥＦより大きいとき
は、ＰＩＤ制御領域とするのは、制御の安定性確保のた
めである。

【０１３３】図２２は、パージ制御弁４８の開弁デュー
テイＤＯＵＴＰＧを算出する処理のフローチャートであ
る。この処理で、前述した過剰パージフラグＦＰＧＯＫ
の値に応じて過剰パージ補正係数ＫＰＧＯＫの設定を行
い、開弁デューテイＤＯＵＴＰＧの補正を行う。

【０１３４】先ずステップＳ５０１では、パージの実行
許可を「１」で示すパージ実行フラグＦＰＧＡＣＴが
「１」か否かを判別し、ＦＰＧＡＣＴ＝１であるとき
は、後述する積算パージ流量ＳＱＰＧ及び開弁デューテ
イＤＯＵＴＰＧをともに「０」に設定して（ステップＳ
５０２）、開弁デューテイＤＯＵＴＰＧのリミット処理
を実行して（ステップＳ５２０）、本処理を終了する。

【０１３５】ステップＳ５０１でＦＰＧＡＣＴ＝１であ
るときは、蒸発燃料処理系の異常を検出しているか否か
を判別し（ステップＳ５０３）、検出しているときは、
開弁デューテイＤＯＵＴＰＧをフェールセーフ用の所定
値ＦＳＤＯＵＴＰＧに設定して（ステップＳ５０４）、
前記ステップＳ５２０に進む。異常を検出していないと
きは、エンジンがアイドル運転中か否かを判別し（ステ
ップＳ５０５）、アイドル運転中のときは、基本開弁デ
ューテイＤＵＰＧをアイドル用の所定値ＤＵＰＧＩＤＬ
に設定する（ステップＳ５０６）一方、アイドル運転中
でなければ、スロットル弁開度θＴＨに応じて図２４
（ａ）に示すように設定されたＤＵＰＧテーブルを検索
して、基本開弁デューテイＤＵＰＧを算出する（ステッ
プＳ５０７）。

【０１３６】続くステップＳ５０８では、スロットル弁
開度θＴＨに応じて基本パージ流量ＱＰＧＢＡＳＥを算
出する。この基本パージ流量ＱＰＧＢＡＳＥは、下記式
により算出される。

【０１３７】ＱＰＧＢＡＳＥ＝ＫＱＰＧ×（θＴＨ−θ
ＩＤＬ）＋ＣＱＰＧ ここで、ＫＱＰＧは定数、ＣＱＰＧはアイドル時のパー
ジ流量、θＴＨＩＤＬはアイドル時のスロットル弁開度
である。

【０１３８】次いで、算出した基本パージ流量ＱＰＧＢ
ＡＳＥが所定上限値ＱＰＧＬＭＨより大きいか否かを判
別し（ステップＳ５０９）、ＱＰＧＢＡＳＥ＜ＱＰＧＬ
ＭＨであるときは、直ちにステップＳ５１１に進み、Ｑ
ＰＧＢＡＳＥ≧ＱＰＧＬＭＨであるときは、ＱＰＧＢＡ
ＳＥ＝ＱＰＧＬＭＨとしてステップＳ５１１に進む。ス
テップＳ５１１では、吸気温ＴＡに応じて図２４（ｂ）
に示すように設定されたＫＰＧＴＡテーブルを検索して
吸気温パージ補正係数ＫＰＧＴＡを算出し、次いで積算
パージ流量ＳＱＰＧに応じて図２４（ｃ）に示すように
設定されたＫＳＱＰＧテーブルを検索して積算パージ流
量補正係数ＫＳＱＰＧを算出する。

【０１３９】続くステップＳ５１３では、図２３に示す
ＫＰＧＴＯＴＡＬ算出処理により、全体パージ補正係数
ＫＰＧＴＯＴＡＬを算出する。

【０１４０】図２３のステップＳ５３１では、過剰パー
ジフラグＦＰＧＯＫ（図１６、１８参照）が「１」か否
かを判別し、ＦＰＧＯＫ＝１であって過剰パージ状態で
なければ、過剰パージ補正係数ＫＰＧＯＫを１．０に設
定する（ステップＳ５３３）一方、ＦＰＧＯＫ＝０であ
って過剰パージ状態のときには、過剰パージ補正係数Ｋ
ＰＧＯＫを前記所定値ＫＰＧＮＧ（例えば０．５〜０．
８）に設定する（ステップＳ５３２）。次いで下記数式
９により全体パージ補正係数ＫＰＧＴＯＴＡＬを算出し
て本処理を終了する。

【０１４１】

【数９】ＫＰＧＴＯＴＡＬ＝ＫＰＧＢＡＳＥ×ＫＰＧＴ
Ａ×ＫＳＱＰＧ×ＫＰＧＯＫ 図２２に戻り、続くステップＳ５１４では、下記式によ
りパージ流量ＱＰＧを算出する。

【０１４２】 ＱＰＧ＝ＱＰＧＢＡＳＥ×ＫＰＧＴＯＴＡＬ 次いで下記式により、前回の積算パージ流量ＳＱＰＧ
（ｎ−１）にステップＳ５１４で算出したＱＰＧ値を加
算して積算パージ流量ＳＱＰＧを算出する。

【０１４３】 ＳＱＰＧ（ｎ）＝ＳＱＰＧ（ｎ−１）＋ＱＰＧ 続くステップＳ５１６では、積算パージ流量ＳＱＰＧが
所定上限値ＳＱＰＧＬＭＨ以上か否かを判別し、ＳＱＰ
Ｇ＜ＳＱＰＧＬＭＨであるときは直ちに、またＳＱＰＧ
≧ＳＱＰＧＭＬＨであるときは、ＳＱＰＧ＝ＳＱＰＧＬ
ＭＨとして（ステップＳ５１７）、ステップＳ５１８に
進む。ステップＳ５１８では、バッテリ電圧ＶＢに応じ
て無効時間に相当する補正量ＤＤＰＧＶＢを図示しない
テーブルを検索して算出し、ステップＳ５１９では、下
記式により開弁デューテイＤＯＵＴＰＧを算出する。

【０１４４】ＤＯＵＴＰＧ＝ＤＵＰＧ×ＫＰＧＴＯＴＡ
Ｌ＋ＤＤＰＧＶＢ 続くステップＳ５２０では、このようにして算出した開
弁デューテイＤＯＵＴＰＧのリミット処理を行って本処
理を終了する。

【０１４５】このリミット処理は具体的には、ＤＯＵＴ
ＰＧ値の最小値を「０」とし、最大値を所定上限値とす
るものである。

【０１４６】以上のように本実施例では、図１６又は図
１８の処理によりパージ実行中のＰＩＤ補正係数ＫＬＡ
Ｆの平均値ＫＬＡＦＰＧＡＶＥ又は適応補正係数ＫＳＴ
Ｒの平均値ＫＳＴＲＰＧＡＶＥにより、過剰パージ状態
を判定して過剰パージフラグＦＰＧＯＫを設定し、さら
に図２２、２３の処理により、過剰パージ状態のとき
は、過剰パージ補正係数をＫＰＧＯＫを１．０より小さ
い所定値ＫＰＧＮＧに設定することにより（ステップＳ
５３１、５３２）、パージ制御弁の開弁デューテイＤＯ
ＵＴＰＧを減少方向に補正するようにしたので、過剰パ
ージ状態が迅速に解消し、パージ実行中においても空燃
比制御の制御精度を良好に維持することができる。

【０１４７】（第２実施例）本実施例では、第１実施例
における図１６のパージ処理、図１８のＫＳＴＲ算出処
理及び図２３のＫＰＧＴＯＴＡＬ算出処理に代えて、そ
れぞれ対応する図２５乃至図２７の処理を用いる。その
他の点は第１実施例と同一である。

【０１４８】図２５は図１６のパージ処理に対応する処
理のフローチャートであり、ステップＳ６０１及びＳ６
０２は、図１６のステップＳ３３１及びＳ３３２と同一
である。

【０１４９】ステップＳ６０３では、パージ実行中のＰ
ＩＤ補正係数ＫＬＡＦの平均値ＫＬＡＦＰＧＡＶＥと所
定下限値ＫＬＡＦＬＭＴＬとの偏差ＤＫＬＡＦＰＧ（＝
ＫＬＡＦＰＧＡＶＥ−ＫＬＡＦＬＭＴＬ）を算出して、
本処理を終了する。

【０１５０】図２６は図１８のＫＳＴＲ算出処理に対応
する処理のフローチャートであり、ステップＳ６１１乃
至Ｓ６１４は、図１８のステップＳ４０１乃至Ｓ４０４
と同一である。

【０１５１】ステップＳ６１５では、パージ実行中の適
応補正係数ＫＳＴＲの平均値ＫＳＴＲＰＧＡＶＥと所定
下限値ＫＳＴＲＬＭＴＬとの偏差ＤＫＳＴＲＰＧ（＝Ｋ
ＳＴＲＰＧＡＶＥ−ＫＳＴＲＬＭＴＬ）を算出して、本
処理を終了する。

【０１５２】図２７は、図２３のＫＰＧＴＯＴＡＬ算出
処理に対応する処理のフローチャートであり、先ずステ
ップＳ６２１では、ＳＴＲフラグＦＫＳＴＲが「１」か
否かを判別し、ＦＫＳＴＲ＝０であってＰＩＤ制御実行
中は、補正変数ＤＫＰＧＦＢを図２５のステップＳ６０
３で算出した偏差ＤＫＬＡＦＰＧに設定する（ステップ
Ｓ６２２）一方、ＦＫＳＴＲ＝１であって適応制御実行
中は、補正変数ＤＫＰＧＦＢを図２６のステップＳ６２
５で算出した偏差ＤＫＳＴＲＰＧに設定する（ステップ
Ｓ６２３）。

【０１５３】続くステップＳ６２４では、補正変数ＤＫ
ＰＧＦＢに応じて図２８（ａ）に示すように設定された
テーブルを検索して、過剰パージ補正係数ＫＰＧＯＫを
算出し、次いで前記数式９により全体パージ補正係数Ｋ
ＰＧＴＯＴＡＬを算出して（ステップＳ６２５）、本処
理を終了する。

【０１５４】本処理によれば、補正変数ＤＫＰＧＦＢが
小さいほど、即ち偏差ＤＫＬＡＦＰＧ又はＤＫＳＴＲＰ
Ｇが下限値ＫＬＡＦＬＭＴＬ又はＫＳＴＲＬＭＴＬに近
いほど（パージ燃料量が多いほど）、ＫＰＧＯＫ値が小
さな値に設定されるので、パージ燃料の影響度合いに応
じて、より適切なパージ流量制御を行うことができる。
その結果、パージ実行中においても良好な空燃比制御の
制御性を維持することができる。

【０１５５】（第３実施例）本実施例では、第２実施例
の図２５及び図２６における、偏差ＤＫＬＡＦＰＧ及び
ＤＫＳＴＲＰＧの算出処理を、下記式により行う。

【０１５６】 ＤＫＬＡＦＰＧ＝１．０−ＫＬＡＦＰＧＡＶＥ ＤＫＳＴＲＰＧ＝１．０−ＫＳＴＲＰＧＡＶＥ そして、過剰パージ補正係数ＫＰＧＯＫ算出に用いるテ
ーブルは、図２８（ａ）に代えて同図（ｂ）のものを用
いる。以上の点以外は、第２実施例と同一である。

【０１５７】本実施例によれば、偏差ＤＫＬＡＦＰＧ及
びＤＫＳＴＲＰＧは、パージ燃料量の増加に伴って増加
するパラメータとなるので、図２８（ｂ）に示すテーブ
ルを用いることにより、第２実施例と同様の効果を得る
ことができる。

【０１５８】なお、上述した各実施例において、パージ
実行中にＰＩＤ補正係数ＫＬＡＦ又は適応補正係数ＫＳ
ＴＲのいずれか一方のみの平均値を算出して、パージ制
御弁の開弁デューテイＤＯＵＴＰＧの補正を行うように
してもよい。

【０１５９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、パ
ージ制御弁の開弁中に、空燃比センサの出力に基づいて
漸化式形式の適応制御器を用いて算出したフィードバッ
ク制御量の平均値が算出され、その平均値に応じてパー
ジ制御弁が制御されるので、パージ燃料の影響度合いに
応じて、より適切なパージ流量制御を行うことができ
る。その結果、パージ実行中においても良好な空燃比制
御の制御性を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる内燃機関及びその制
御装置の構成を示す図である。

【図２】図１の一部の詳細な構成を示す図である。

【図３】本実施例における空燃比制御手法を説明するた
めの機能ブロック図である。

【図４】ＬＡＦセンサ出力に基づいて空燃比補正係数を
算出する処理のフローチャートである。

【図５】最終目標空燃比係数（ＫＣＭＤＭ）算出処理の
フローチャートである。

【図６】目標空燃比係数（ＫＣＭＤ）算出処理のフロー
チャートである。

【図７】ＴＤＣ信号パルスとＬＡＦセンサ出力との関係
を示す図である。

【図８】ＬＡＦセンサ出力の最適なサンプリング時期を
説明するための図である。

【図９】ＬＡＦセンサ出力選択処理を説明するための図
である。

【図１０】ＬＡＦセンサ出力選択処理のフローチャート
である。

【図１１】ＬＡＦセンサ出力選択用タイミングマップを
示す図である。

【図１２】図１１のマップの設定傾向説明するための図
である。

【図１３】検出当量比（ＫＡＣＴ）算出処理のフローチ
ャートである。

【図１４】ＬＡＦフィードバック領域判別処理のフロー
チャートである。

【図１５】ＰＩＤ補正係数（ＫＬＡＦ）算出処理のフロ
ーチャートである。

【図１６】図１５の処理の一部であるパージ処理のフロ
ーチャートである。

【図１７】適応補正係数（ＫＳＴＲ）の算出処理を説明
するためのブロック図である。

【図１８】適応補正係数（ＫＳＴＲ）の算出処理のフロ
ーチャートである。

【図１９】フィードバック補正係数（ＫＦＢ）の算出処
理のフローチャートである。

【図２０】適応制御領域を判別する処理のフローチャー
トである。

【図２１】ＫＬＡＦ演算処理及びＫＳＴＲ演算処理のフ
ローチャートである。

【図２２】パージ制御弁の開弁デューテイ（ＤＯＵＴＰ
Ｇ）の算出処理のフローチャートである。

【図２３】図２２の処理の一部をなすＫＰＧＴＯＴＡＬ
算出処理のフローチャートである。

【図２４】図２２の処理で使用するテーブルを示す図で
ある。

【図２５】図１５の処理の一部をなすパージ処理のフロ
ーチャートである。

【図２６】適応補正係数（ＫＳＴＲ）算出処理のフロー
チャートである。

【図２７】図２２の処理の一部をなすＫＰＧＴＯＴＡＬ
算出処理のフローチャートである。

【図２８】図２７の処理で使用するテーブルを示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 内燃機関（本体） ２ 吸気管 ５ 電子コントロールユニット（ＥＣＵ） １２ 燃料噴射弁 １６ 排気管 １７ 広域空燃比センサ ４０ 蒸発燃料処理装置 ４３ パージ通路 ４５ キャニスタ ４８ パージ制御弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクから発生する蒸発燃料を吸着
   するキャニスタと、該キャニスタと内燃機関の吸気系と
   の間に設けられ、前記蒸発燃料を前記吸気系にパージさ
   せるパージ通路と、該パージ通路を介して前記吸気系に
   供給する蒸発燃料の流量を制御するパージ制御弁と、前
   記機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、該検
   出した機関運転状態に応じて前記パージ制御弁を制御す
   るパージ流量制御手段と、前記機関の排気系に設けられ
   た空燃比センサと、該空燃比センサの出力に基づいて漸
   化式形式の制御器を用いてフィードバック制御量を演算
   し、該フィードバック制御量により前記機関の空燃比を
   目標値に収束させるように前記機関に供給する燃料をフ
   ィードバック制御するフィードバック制御手段とを備え
   た内燃機関の制御装置において、 前記パージ制御弁の開弁中に、前記フィードバック制御
   量の平均値を算出する制御量平均化手段を設け、 前記パージ流量制御手段は、前記算出した平均値に応じ
   て前記パージ制御弁を制御することを特徴とする内燃機
   関の制御装置。
2. 【請求項２】 前記平均値と所定の判定値との偏差を算
   出する偏差算出手段をさらに設け、前記パージ流量制御
   手段は、前記偏差に応じて前記パージ制御弁を制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。