JPH109019A - 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
JPH109019A
JPH109019A JP8184030A JP18403096A JPH109019A JP H109019 A JPH109019 A JP H109019A JP 8184030 A JP8184030 A JP 8184030A JP 18403096 A JP18403096 A JP 18403096A JP H109019 A JPH109019 A JP H109019A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel ratio
air
fuel
correction coefficient
value
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.)
Granted
Application number
JP8184030A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3765617B2 (ja
Inventor
Toru Kitamura
徹 北村
Hiroshi Kitagawa
浩 北川
Naosuke Akasaki
修介 赤崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP18403096A priority Critical patent/JP3765617B2/ja
Priority to EP97304501A priority patent/EP0816658B1/en
Priority to DE69728325T priority patent/DE69728325T2/de
Priority to US08/882,029 priority patent/US6073073A/en
Publication of JPH109019A publication Critical patent/JPH109019A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3765617B2 publication Critical patent/JP3765617B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D41/1402—Adaptive control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2454—Learning of the air-fuel ratio control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1409—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using at least a proportional, integral or derivative controller
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1415—Controller structures or design using a state feedback or a state space representation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1418—Several control loops, either as alternatives or simultaneous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/142—Controller structures or design using different types of control law in combination, e.g. adaptive combined with PID and sliding mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1426—Controller structures or design taking into account control stability
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1433—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F02D41/1456—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適応制御器を用いて制御プラント（内燃機
関）の動特性を同定する適応パラメータを演算し、それ
に基づいて目標値とプラント出力が一致するように供給
燃料量を補正するようにした空燃比制御装置において、
目標空燃比を頻繁に変更するときも、演算値がその影響
を受けないようにする。 【解決手段】 適応制御器の入力を検出空燃比／目標空
燃比の比とすると共に、適応制御器の目標値を目標空燃
比とは別の所定の値、具体的には１．０＝（検出空燃比
／目標空燃比）とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関の空燃比
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関においては、排気系に設けた触
媒装置の浄化率が理論空燃比付近で最大となることか
ら、排気系に酸素濃度センサを設けて空燃比が理論空燃
比になるように燃料量（燃料噴射量）をフィードバック
制御することが知られている。
【０００３】その意図から、本出願人も先に特開平７−
２４７８８６号公報において、適応制御器を備えた空燃
比制御装置を提案し、そこにおいては機関回転数などか
ら予め定めたマップを検索して基本燃料量を演算すると
共に、適応制御器でフィードバック補正係数を求めて基
本燃料量を補正している。詳しくは、適応制御器は検出
空燃比KACTを入力し、それが目標値ｒである目標空燃比
KCMDに一致するように、フィードバック補正係数KSTRを
演算し、出力ｕとしている。
【０００４】より詳しくは、図１４に示す如く、適応制
御器は漸化式形式の制御則からなり、その適応パラメー
タ調整機構において制御プラント（内燃機関）の動特性
を同定・推定する適応パラメータθハット(k) を求め、
求めた適応パラメータを用いてフィードバック補正係数
KSTR(k) を演算している。適応パラメータθハットの要
素は無駄時間が３次の場合、ｂo,ｒ1,ｒ2,ｒ3,ｓo から
なる。
【０００５】更に、近時、特開平３−１８５２４４号公
報記載の技術のように、触媒装置の上流に広域空燃比セ
ンサを配置すると共に、下流にＯ2 センサを配置し、Ｏ
2 センサ出力に応じて触媒ウインドウで最適な浄化率と
なるように目標空燃比を設定し、その目標空燃比と前記
空燃比センサ出力とに応じて燃料量を制御する技術も提
案されている。この従来技術においては制御対象をモデ
ル化し、最適レギュレータを設計して燃料量を制御して
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、先に本出願
人が提案した技術について、運転パラメータを固定した
まま（機関回転数：２８００ｒｐｍ、吸気圧力：−１５
０ｍｍＨｇ）、目標空燃比KCMD(k-d') をステップ状に
変化させたときの検出空燃比KACT(k) の応答を実機で検
証したところ、図１５（ａ）に示すように検出空燃比が
オーバーシュートを起こす現象が見られた。
【０００７】図１５（ｂ）から（ｆ）はそのときの適応
パラメータθハットの要素の応答を示すが、ｂo を除く
要素が経時的に変動している。即ち、適応パラメータの
演算の目標値ｒに目標空燃比KCMDを用いるため、適応パ
ラメータはその変動の影響を受けて変化している。
【０００８】しかしながら、この間は機関回転数と吸気
圧力の値は同一なので、実際には機関の動特性にほとん
ど変化はなく、機関の動特性を同定・推定する適応パラ
メータが大きく変動してはならない筈である。従って、
本来的には検出空燃比KACT(k) は目標空燃比KCMD(k-d')
の変化に追従する筈であるが、テストではオーバーシュ
ートが見られた。
【０００９】いずれにしても、上記から、適応制御器の
目標値を頻繁に変動させると、それが外乱となって適応
パラメータの演算を変動させることが判明した。この適
応パラメータを用いてフィードバック補正係数を演算す
ることから、演算される補正係数も適応パラメータの変
動の影響を免れない。よって、空燃比の制御性が損なわ
れると共に、適応制御器の安定性も低下する。
【００１０】尚、先に提案した技術およびこの明細書で
は、空燃比は演算の便宜のため、目標空燃比も検出空燃
比も当量比、即ち、Ｍst／Ｍ＝１／λで示している（Ｍ
st：理論空燃比、Ｍ＝Ａ／Ｆ（Ａ：空気消費量、Ｆ：燃
料消費量）、λ：空気過剰率）。図１５（ａ）では目標
空燃比を当量比において１．０を中心に０．９８から
１．０２の範囲で変化させた。
【００１１】また、この明細書でｋは離散系のサンプル
時間、具体的には空燃比制御の制御周期、より具体的に
は空燃比制御プログラムを起動時間を示し、ｄは無駄時
間を示す。更に、ｄ’は、検出空燃比に対応する目標空
燃比の時刻を示す。従って、図１５で検出空燃比KACTの
時刻を(k) （現在時刻）とすると、それに対応する目標
空燃比KCMDの時刻は(k-d')となる。
【００１２】上記は、目標空燃比をステップ状に変化さ
せた場合の例であるが、かかる問題は、内燃機関の運転
状態（より具体的には内燃機関の負荷、機関回転数およ
び水温など）に応じて目標空燃比を設定するときにも生
じ、さらには先に述べた特開平３−１８５２４４号公報
記載の技術の如く、触媒装置の下流に設けたＯ2 センサ
の出力に応じて、触媒ウインドウで最適な浄化率となる
ように目標空燃比を頻繁に補正するときにも生じる。
【００１３】従って、この発明の目的は上記した不都合
を解消する内燃機関の空燃比制御装置であって、適応制
御器および適応パラメータ調整機構を備え、適応パラメ
ータ調整機構が算出する適応パラメータを用いて適応制
御器で供給燃料量を補正する補正係数を演算し、それに
基づいて供給燃料量を補正するように構成した空燃比制
御装置において、目標空燃比が変動するときも適応制御
器の演算がその影響を受けることがなく、よって空燃比
の制御性と適応制御器の安定性を向上させるようにした
内燃機関の空燃比制御装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１項にあっては、内燃機関の排気系に設け
られ、前記内燃機関の排出する排気ガスの空燃比を検出
する空燃比検出手段と、前記内燃機関に供給される燃料
量を算出する燃料量算出手段と、適応パラメータを算出
する適応パラメータ調整機構を備えた適応制御器を有
し、前記空燃比検出手段の出力KACTが目標空燃比KCMDに
収束するように前記燃料量算出手段により算出された燃
料量を補正する補正係数ｕを、前記適応パラメータを用
いて算出する補正係数算出手段と、前記燃料算出手段に
より算出された燃料量を前記補正係数ｕで補正し、出力
燃料量を決定する出力燃料量決定手段と、および前記出
力燃料量決定手段に決定された出力燃料量を前記内燃機
関に供給する燃料供給手段と、からなる内燃機関の空燃
比制御装置において、前記空燃比検出手段の出力KACTと
前記目標空燃比KCMDとから前記適応制御器に入力する制
御入力ｙを算出する算出手段を備え、前記補正係数算出
手段は、前記適応制御器の目標値ｒを所定の値とすると
共に、前記制御入力ｙがその所定の値ｒとなるように前
記補正係数ｕを算出する如く構成した。
【００１５】請求項２項にあっては、前記空燃比検出手
段の下流に設けられた触媒装置と、前記触媒装置の下流
に設けられ、前記触媒装置を通過した排気ガス中の特定
成分の濃度を検出する排気ガス濃度検出手段と、を備
え、前記排気ガス濃度検出手段の出力により前記目標空
燃比KCMDを求める如く構成した。
【００１６】請求項３項にあっては、前記制御入力ｙ
が、前記空燃比検出手段の出力KACTと前記目標空燃比KC
MDの比である如く構成した。
【００１７】
【作用】請求項１項にあっては、適応制御器に入力する
制御入力を検出空燃比KACTと目標空燃比KCMDとから算出
すると共に、適応制御器の目標値ｒを所定の値とし、前
記制御入力ｙがその所定の値ｒとなるように補正係数ｕ
を算出する如く構成した。従来技術においては、目標値
（目標空燃比KCMDに同じ）と制御量（検出空燃比KACTに
同じ）が一致するように適応パラメータを用いて補正係
数を算出していた。その結果、目標値も制御量も共に変
動することから、制御の安定性が必ずしも満足できるも
のではなかった。
【００１８】即ち、図１４に示す従来の適応制御器で
は、２つの入力信号である目標値ｒ（目標空燃比KCMD）
と制御入力ｙ（検出空燃比KACT）の両方が変数になって
いるために制御の次数が２次になり、結果として制御性
が悪化している。
【００１９】この発明に係る装置においては、目標値を
所定の値、即ち、一定の値としたので、その分だけ制御
の変数を減らすことができる。即ち、図６に示すよう
に、従来の適応制御器の２つの入力信号である目標値ｒ
と制御入力ｙを合わせて１つの制御入力とし、適応制御
器の目標値を所定の値とすることで、制御の次数を減ら
している。
【００２０】このように、目標空燃比と目標値を別々の
値とすると共に、適応制御器の目標値ｒを一定の値とし
たので、運転状態に応じて目標空燃比を設定するとき、
あるいは最適な浄化率を意図して触媒ウインドウで目標
空燃比を微調整するときなども、適応パラメータの変化
も少なく、それを用いて適応制御器で演算される燃料量
補正係数も安定した値となる。よって、空燃比の制御性
が向上すると共に、適応制御器の安定性も大幅に向上す
る。
【００２１】尚、ここで「所定の値」とは、具体的には
一定の値、より具体的には請求項３項に記載するように
制御入力ｙ(k) をKACT(k) ／KCMD(k-d')とおくとき、
１．０となるような固定した値である。
【００２２】また、制御入力は通常、制御対象に加える
操作量と同義で用いられるが、この明細書では適応制御
器への入力を意味するものとして使用する。即ち、通常
の場合には、制御対象の出力（制御量）がそのまま適応
制御器に入力されるが、この発明で用いる適応制御器は
上記した構造を備えるため、制御入力を通常とは別の意
味で用いる。
【００２３】請求項２項は、空燃比検出手段の下流に設
けられた触媒装置の下流に設けられ、触媒装置を通過し
た排気ガス中の特定成分の濃度を検出する排気ガス濃度
検出手段の出力により前記目標空燃比KCMDを求める如く
構成した。即ち、上で触れた触媒ウィンドウでの空燃比
制御を行う如く構成したが、その場合でも、安定した空
燃比制御を達成できることは、上に述べた通りである。
【００２４】尚、排気ガスセンサは、Ｏ2 センサおよび
広域空燃比センサ（酸素濃度に比例した出力を広い範囲
にわたって出力できる酸素濃度センサ）に限らず、排気
ガス中の特定成分の濃度を検出するセンサ、例えばＮｏ
ｘ成分を検出するＮｏｘセンサでも良い。その意味で
「排気ガス濃度検出手段」と記載した。
【００２５】請求項３項にあっては、制御入力ｙが空燃
比検出手段の出力KACTと目標空燃比KCMDの比であるよう
に構成したので、適応制御器の目標値を１．０に固定す
ることができ、更に安定した制御を実現することが可能
となる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に即して出願に係
る内燃機関の空燃比制御装置の実施の形態を説明する。
【００２７】図１はその装置を概略的に示す全体図であ
る。
【００２８】図において、符号１０はＯＨＣ直列４気筒
の内燃機関を示しており、吸気管１２の先端に配置され
たエアクリーナ１４から導入された吸気は、スロットル
弁１６でその流量を調節されつつサージタンク１８と吸
気マニホルド２０を経て、２個の吸気弁（図示せず）を
介して第１から第４気筒へと流入される。各気筒の吸気
弁（図示せず）の付近にはインジェクタ２２が設けられ
て燃料を噴射する。噴射されて吸気と一体となった混合
気は、各気筒内で図示しない点火プラグで点火されて燃
焼してピストン（図示せず）を駆動する。
【００２９】燃焼後の排気ガスは、２個の排気弁（図示
せず）を介して排気マニホルド２４に排出され、排気管
２６を経て第１の触媒装置（三元触媒装置）２８と第２
の触媒装置（三元触媒装置）３０とで浄化されて機関外
に排出される。上記で、スロットル弁１６はアクセルペ
ダル（図示せず）とは機械的に切り離され、パルスモー
タＭを介してアクセルペダルの踏み込み量および運転状
態に応じた開度に制御される。また、吸気管１２には、
スロットル弁１６の配置位置付近にそれをバイパスする
バイパス路３２が設けられる。
【００３０】内燃機関１０には、排気ガスを吸気側に還
流させる排気還流通路１２１を含む排気還流機構１００
が設けられると共に、吸気系と燃料タンク３６との間も
接続され、キャニスタ・パージ機構２００が設けられる
が、それらは本願の要旨と直接の関連を有しないので、
説明を省略する。
【００３１】更に、内燃機関１０は、いわゆる可変バル
ブタイミング機構３００（図１にV/T と示す）を備え
る。可変バルブタイミング機構３００は例えば、特開平
２−２７５０４３号公報に記載されており、機関回転数
Ｎｅおよび吸気圧力Ｐｂなどの運転状態に応じて機関の
バルブタイミングV/T を高低２種のタイミング特性LoV/
T, HiV/Tの間で切り換える。但し、それ自体は公知な機
構なので、説明は省略する。尚、このバルブタイミング
特性の切り換えには、２個の吸気弁の一方を休止する動
作を含む。
【００３２】図１において、内燃機関１０のディストリ
ビュータ（図示せず）内には特定気筒の特定クランク角
度で気筒判別信号を、各気筒のピストン（図示せず）の
所定クランク角度で基準クランク角度信号を、および１
５度ごとに回転数信号を出力するクランク角センサ４０
が設けられる。また、内燃機関１０においては、スロッ
トル弁１６の開度を検出するスロットル開度センサ４
２、スロットル弁１６下流の吸気圧力Ｐｂを絶対圧力で
検出する絶対圧センサ４４も設けられる。
【００３３】また、内燃機関１０の適宜位置には大気圧
Ｐa を検出する大気圧センサ４６が設けられ、スロット
ル弁１６の上流側には吸入空気の温度を検出する吸気温
センサ４８が設けられると共に、機関の適宜位置には機
関冷却水温を検出する水温センサ５０が設けられる。ま
た、油圧を介して可変バルブタイミング機構３００の選
択バルブタイミング特性を検出するバルブタイミング
（V/T ）センサ５２（図１で図示省略）も設けられる。
【００３４】更に、排気系において、排気マニホルド２
４の下流側で第１の触媒装置２８の上流側の排気系集合
部には、広域空燃比センサ５４が１個設けられると共
に、その下流側には前記した排気ガスセンサたるＯ2 セ
ンサ５６が１個設けられる。ここで、第１の触媒装置２
８の容量は１リットル程度とすると共に、第２の触媒装
置３０の容量は１．７リットル程度とする。尚、第１の
触媒装置２８と第２の触媒装置３０を、別々に設けずに
１つの触媒装置の中の触媒床としても良い。その場合に
は、前記Ｏ2 センサ５６は、その２つの触媒床の間に設
けられることになる。
【００３５】また、広域空燃比センサ５４の次段にはフ
ィルタ５８が接続されると共に、Ｏ2 センサ５６の次段
にも第２のフィルタ６０が接続される。これらセンサ出
力およびフィルタ出力は、制御ユニット３４に送られ
る。
【００３６】図２は制御ユニット３４の詳細を示すブロ
ック図である。広域空燃比センサ５４の出力は第１の検
出回路６２に入力され、そこで適宜な線型化処理が行わ
れてリーンからリッチにわたる広い範囲において排気ガ
ス中の酸素濃度に比例したリニアな特性からなる検出信
号を出力する（以下、この広域空燃比センサを「ＬＡＦ
センサ」と呼ぶ）。
【００３７】また、Ｏ2 センサ５６の出力は第２の検出
回路６４に入力され、図３に示す如く、内燃機関１０に
供給された混合気の空燃比が理論空燃比（λ＝１）に対
してリッチかリーンかを示す検出信号を出力する。
【００３８】第１の検出回路６２の出力は、マルチプレ
クサ６６およびＡ／Ｄ変換回路６８を介してＣＰＵ内に
入力される。ＣＰＵはＣＰＵコア７０、ＲＯＭ７２、Ｒ
ＡＭ７４を備え、第１の検出回路６２の出力を所定のク
ランク角度（例えば１５度）ごとにＡ／Ｄ変換し、ＲＡ
Ｍ７４内のバッファに順次格納する。また、第２の検出
回路６４の出力およびスロットル開度センサ４２などの
アナログセンサ出力も同様にマルチプレクサ６６および
Ａ／Ｄ変換回路６８を介してＣＰＵ内に取り込まれ、Ｒ
ＡＭ７４に格納される。
【００３９】またクランク角センサ４０の出力は波形整
形回路７６で波形整形された後、カウンタ７８で回転数
信号がカウントされ、カウント値はＣＰＵ内に入力され
て機関回転数が検出される。ＣＰＵにおいてＣＰＵコア
７０は、ＲＯＭ７２に格納された命令に従って後述の如
く燃料量を決定し、駆動回路８２を介して各気筒のイン
ジェクタ２２を駆動し、駆動回路８４，８６，８８を介
して電磁弁（ＥＡＣＶ）９０（２次空気量を調節するバ
イパス路３２の開閉）、および排気還流制御用電磁弁１
２２ならびにキャニスタ・パージ制御用電磁弁２２５を
駆動する。
【００４０】図４は実施の形態に係る空燃比制御装置の
動作を説明するフロー・チャート、図５はその装置の全
体的な機能ブロック図、および図６は図５を適応制御器
および適応パラメータ調整機構に焦点をおいて書き直し
た機能ブロック図である。
【００４１】図５を先に参照して説明すると、この装置
は、ＬＡＦセンサ５４の出力をフィルタ５８およびフィ
ルタ９２を介して入力する適応制御器（Self Tuning Re
gulator 型の適応制御器。図にSTR と示す）を備える。
【００４２】また、Ｏ2 センサ５６の出力ＶO2M はフィ
ルタ６０を介して目標空燃比補正ブロック（図にKCMD補
正と示す）に入力され、そこで後述の如く、Ｏ2 センサ
の目標値（ＶrefM）との差に応じて目標空燃比KCMDが補
正されると共に、目標空燃比補正係数KCMDM が求められ
る。
【００４３】他方、予め定めたマップを検索して基本燃
料量ＴiM-Fが算出され、ＥＧＲないしキャニスタ・パー
ジ補正係数などを含む各種補正係数KTOTALと目標空燃比
補正係数KCMDM がそれに乗算される（図中で加え合わせ
点に代えて乗算記号ｘを用いたのはそれを示す）。乗算
補正された燃料量を要求燃料量Ｔcyl と呼ぶ。尚、上記
のように予め定めたマップを用いて燃料量を演算するこ
とは、「フィードフォワード系で燃料量を演算」すると
も言える。
【００４４】また、後で詳述するように検出空燃比KACT
(k) と目標空燃比KCMD(k-d') に基づいて適応制御器Ｓ
ＴＲおよびＰＩＤ制御器（図にＰＩＤと示す）でフィー
ドバック補正係数KSTRないしはKLAFが求められ（これら
フィードバック補正係数を「KFB 」と総称する）、切換
スイッチ（図に切換ＳＷと示す）を介して運転状態に応
じていずれかが選択されて要求燃料量Ｔcyl に乗算さ
れ、出力燃料量Ｔout が決定される。出力燃料量Ｔout
には燃料の吸気マニホルドの壁面付着に伴う付着補正が
なされ、付着補正された燃料量Ｔout-F が内燃機関１０
に供給される。
【００４５】このように、ＬＡＦセンサ５４の出力に基
づいて空燃比が目標空燃比に制御されると共に、目標値
の近傍、いわゆる触媒ウィンドウ付近で微小な空燃比制
御（以下「ＭＩＤＯ2 制御」と言う）がなされる。ＭＩ
ＤＯ2 制御で浄化率を更に向上させるためには、触媒装
置下流のＯ2 センサ５６の出力反転からできるだけ短時
間に目標通りの空燃比に触媒装置上流の空燃比を合わせ
る必要があるが、フィードフォワード系で演算された燃
料量ＴiM-Fに目標空燃比補正係数KCMDM を乗算するだけ
では、機関の応答遅れがあるため、目標空燃比KCMDがな
まされた検出空燃比KACTとなってしまう。
【００４６】そのため、目標空燃比KCMDを動的に補償し
たフィードバック補正係数KSTR（適応制御器ＳＴＲ出
力）を乗算し、検出空燃比KACTが目標空燃比KCMDに速や
かに収束し、触媒浄化率を向上させるようにした。
【００４７】尚、フィルタについて説明を補足すると、
単一のセンサ出力を用いて複数の制御方式を並列に備え
るフィードバック構成となっていることから、制御方式
に応じてフィルタの遮断周波数特性を設定する。具体的
には、フィルタ５８は５００Ｈｚの遮断周波数特性を備
えたローパスフィルタ、フィルタ９２は４Ｈｚの遮断周
波数特性を備えたローパスフィルタとする。フィルタ９
３は遮断周波数特性においてフィルタ９２と同一かそれ
以上とする。また、Ｏ2 センサ５６に接続されるフィル
タ６０には、１６００Ｈｚ程度の遮断周波数特性を備え
たローパスフィルタを用いる。
【００４８】以下、図４フロー・チャートを参照して出
願に係る装置の動作を説明する。
【００４９】先ず、Ｓ１０において機関回転数Ｎｅ、吸
気圧力Ｐｂなどの運転状態を示すパラメータの検出値を
読み出した後、Ｓ１２に進んで目標空燃比KCMDおよびそ
の補正係数KCMDM を演算する。
【００５０】図７はその算出作業を示すフロー・チャー
トである。
【００５１】先ず、Ｓ２００において目標空燃比KCMDの
基本値KBS を検索する。これは機関回転数Ｎｅと吸気圧
力Ｐｂとから予め用意されたマップ（図８にその特性を
示す）を検索して求める。尚、図示は省略するが、その
マップにはアイドル時の基本値も含まれる。リーンバー
ン制御用の基本値も含まれる。
【００５２】次いでＳ２０２に進み、適宜なタイマの値
を参照して機関始動後のリーンバーン制御が実行されて
いるか否か判別する。実施の形態に係る内燃機関１０で
は可変バルブタイミング機構で吸気弁の一方の動作を休
止させることで始動後の所定期間は、目標空燃比を理論
空燃比よりややリーン側に設定するリーンバーン制御を
行い、始動後の触媒装置が未だ活性化していない間に空
燃比をリッチ化することでＨＣが増える不都合を回避し
ている。そこでタイマ値からその期間にあるか否か判別
し、それに応じてリーン補正係数を算出する。この値は
例えばリーンバーン制御期間にあれば０．８９、ないと
きは１．０と算出される。
【００５３】次いでＳ２０４に進み、スロットル開度が
全開（WOT)であるか否か判断し、判断結果に応じて全開
増量補正値を算出する。次いでＳ２０６に進み、水温Ｔ
ｗが高いか否か判断し、判断結果に応じて増量補正係数
KTWOT を演算する。この値には、高水温時の機関保護の
ための補正係数も含まれる。全開増量補正係数と増量補
正係数KTWOT はそれぞれ増量が必要と判断した場合には
例えば１．１等の値に設定され、不要と判断した場合に
は１．０と設定される。
【００５４】次いでＳ２０８に進んで基本値KBS に求め
た補正係数を乗算して目標空燃比KCMD(k) を決定する。
更に、補正した基本値KBS に基づき、先に図３に示した
如く、理論空燃比近傍のＯ2 センサ５６の出力が線形特
性を備える範囲（縦軸に破線で示す）において、空燃比
の微小制御（前記したＭＩＤＯ2 制御）のためのウイン
ドウ（以下DKCMD-OFFSETと称する）を設定し、そのウイ
ンドウ値DKCMD-OFFSETを補正した基本値KBS に加算する
ことで行う。即ち、目標空燃比KCMDを以下の如く決定す
る。 KCMD＝KBS(×補正係数）＋DKCMD-OFFSET 尚、Ｓ２０４とＳ２０６で算出された補正係数が１．０
以外の場合には、機関はリッチ運転を行うため、ウィン
ドウ値DKCMD-OFFSETの補正は省略しても良い。
【００５５】次いでＳ２１０に進んで求めた目標空燃比
KCMD(k) のリミット処理を行い、Ｓ２１２に進んで算出
した目標空燃比KCMD(k) が１ないしその付近の値にある
か否か判断し、肯定されるときはＳ２１４に進んでＯ2
センサ５６の活性化判断を行う。これは図示しない別ル
ーチンで実行され、Ｏ2 センサ５６の出力電圧の変化を
検出することで行う。次いでＳ２１６に進んでＭＩＤＯ
2 制御用のDKCMD の演算を行う。
【００５６】これは上に述べたように、第１の触媒装置
２８下流のＯ2 センサ５６の出力に基づいて、上流側の
ＬＡＦセンサ５４の目標空燃比KCMD(k) を補正する作業
を意味する。詳しくは図３に示す如く、所定の比較電圧
ＶrefMとＯ2 センサ５６の出力電圧ＶO2M の偏差にＰＩ
Ｄ制御則を用いて値DKCMD を算出することで行う。尚、
比較電圧ＶrefMは、大気圧Ｐａ、水温Ｔｗ、排気ボリュ
ーム（機関回転数Ｎｅおよび吸気圧力Ｐｂより求めるこ
とが可能）などに応じて求める。
【００５７】尚、前記したウインドウ値DKCMD-OFFSET
は、第１、第２の触媒装置２８，３０が最適な浄化率を
維持するために加えるオフセット値である。これは触媒
装置の特性により異なることから、図示例の第１の触媒
装置２８の特性を勘案して決定する。また経年劣化によ
っても変化することから、値DKCMD の毎回の算出値を用
いて加重平均により学習する。具体的には、 DKCMD-OFFSET(k) ＝Ｗ×DKCMD ＋（１−Ｗ）×DKCMD-OF
FSET(k-1) で求める。ここで、Ｗ：重み係数、ｋ：時刻である。
【００５８】このように、目標空燃比KCMDを値DKCMD-OF
FSETの前回算出値で学習演算することにより、経年劣化
の影響を受けることなく、浄化率が最適となる空燃比に
フィードバック制御することができる。尚、この学習
は、機関回転数Ｎｅおよび吸気圧力Ｐｂなどから運転状
態を領域毎に分けて行っても良い。
【００５９】次いでＳ２１８に進み、算出した値DKCMD
(k)を加算して目標空燃比KCMD(k) を更新し、Ｓ２２０
に進んで目標空燃比補正係数KCMDM (k) を算出する。具
体的には、図９にその特性を示すテーブルを目標空燃比
KCMD(k) で検索して補正係数KETCを求め、求めた補正係
数KETCを用いてKCMD(k) を図示の如く乗算補正すること
で行う。この補正は、気化熱で吸入空気の充填効率が相
違するのを補償するためである。即ち、目標空燃比に充
填効率補正を施した値KCMDM(k)を目標空燃比補正係数と
する。
【００６０】尚、Ｓ２１２で否定されるときは、制御す
べき目標空燃比KCMD(k) が理論空燃比に対して大きくず
れているときで、例えばリーンバーン運転時であり、Ｍ
ＩＤＯ2 制御を行う必要がないことから、直ちにＳ２２
０にジャンプする。最後にＳ２２２で目標空燃比補正係
数KCMDM(k)のリミット処理を行って終わる。
【００６１】図４フロー・チャートに戻ると、次いでＳ
１４に進んでクランキングか否か判断し、否定されると
きはＳ１６に進んでフューエルカットか否か判断する。
フューエルカットは、所定の運転状態、例えばスロット
ル弁１６が全閉位置にあり、かつ機関回転数が所定値以
上であるときに行われ、燃料供給が停止されると共に、
空燃比もオープンループで制御される。
【００６２】Ｓ１６でフューエルカットではないと判断
されるときはＳ１８に進んで基本燃料量ＴiM-Fを算出す
る。これは、先に述べたように、検出した機関回転数Ｎ
ｅと吸気圧力Ｐｂとから予め作成されたマップを検索す
ることで行う。尚、本出願人が先に特開平８−４２８０
０号公報で提案したように、マップ検索値に、更にスロ
ットル弁１６の有効開口面積から求めた比を乗算し、ス
ロットル弁１６を通過する空気量に相当する燃料量を厳
密に求めても良い。 ＴiM-F＝マップ検索燃料量×実スロットル有効開口面積
／吸気圧力Ｐｂとスロットル開度の一次遅れ値により求
まるスロットル有効開口面積
【００６３】次いでＳ２０に進み、求めた基本燃料量Ｔ
iM-Fに各種補正項KTOTALおよび目標空燃比KCMDM(k)を乗
算して要求燃料量Ｔcyl (k) を演算し、Ｓ２２に進んで
ＬＡＦセンサ５４の活性化が完了したか否か判断する。
これは図７のＳ２１４での作業と同様に、例えばＬＡＦ
センサ５４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、差が所定値より小さいと
き活性化が完了したと判定することで行う。
【００６４】Ｓ２２で活性化が完了したと判断されると
きはＳ２４に進んで空燃比フィードバック制御領域にあ
るか否か判断する。これは図示しない別ルーチンで行わ
れ、例えば全開増量時や高回転時、またはＥＧＲなどの
影響により運転状態が急変したときなどは空燃比はオー
プンループで制御される。
【００６５】Ｓ２４で肯定されるときはＳ２６に進んで
ＬＡＦセンサ出力を読み込み、Ｓ２８に進んで読み込ん
だ値から検出空燃比KACT(k) を求め、Ｓ３０に進んで検
出空燃比KACT(k) と目標空燃比KCMD(k-d')の比KACT(k)
／KCMD(k-d')を求め、適応制御器（または後述するＰＩ
Ｄコントローラ）の制御入力ｙ(k) とする。
【００６６】Ｓ３０の処理について説明する前に、理解
の便宜のため、図６を参照して前出の適応制御器STR に
ついて説明する。適応制御器はより具体的には図示の如
く、ＳＴＲコントローラ（STR CONTROLLER) と適応パラ
メータ調整機構（以下『パラメータ調整機構』と略称す
る）からなる。ＳＴＲコントローラは漸化式を用いてフ
ィードバック補正係数KSTR(k) を算出する。即ち、ＳＴ
Ｒコントローラは、パラメータ調整機構によって同定さ
れた適応パラメータθハット(k) （係数ベクトル）を受
け取ってフィードバック補償器を形成する。
【００６７】適応制御の調整則（機構）の一つに、Ｉ．
Ｄ．ランダウらの提案したパラメータ調整則がある。こ
の手法は、適応制御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、適応制御システムの安
定を保証する手法である。即ち、ランダウらの提案した
パラメータ調整則においては、漸化式形式で表される調
整則（適応則）が、上記したポポフの超安定論ないしは
リヤプノフの直接法の少なくともいづれかを用いること
でその安定性を保証している。
【００６８】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、" A Survey of Model Reference Adaptive
Techniques - Theory and Ap-plication" I.D. LANDAU
「Automatica」Vol. 10, pp. 353-379, 1974、"Unifi-c
ation of Discrete Time Explicit Model Reference A
daptive ControlDesigns" I.D.LANDAU ほか「Automatic
a」Vol. 17, No. 4, pp. 593-611, 1981、および" Comb
ining Model Reference Adaptive Controllers and Sto
chasticSelf-tuning Regulators" I.D. LANDAU 「Autom
atica」Vol. 18, No. 1, pp. 77-84, 1982 に記載され
ているように、公知技術となっている。
【００６９】図示例の適応制御技術では、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Ｂ(Z-1)/Ａ
(Z-1) の分母分子の多項式を数１および数２のようにお
いたとき、パラメータ調整機構が同定する適応パラメー
タθハット(k) は、数３のようにベクトル（転置ベクト
ル）で示される。またパラメータ調整機構への入力ζ
(k) は、数４のように定められる。ここでは、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。
【００７０】
【数１】
【００７１】
【数２】
【００７２】
【数３】
【００７３】
【数４】
【００７４】ここで、数３に示される適応パラメータθ
ハットは、ゲインを決定するスカラ量ｂ0 ハット-1(k)
、操作量を用いて表現される制御要素ＢR ハット(Z-1,
k)および制御量を用いて表現される制御要素Ｓ（Z -1,
k)からなり、それぞれ数５から数７のように表され
る。
【００７５】
【数５】
【００７６】
【数６】
【００７７】
【数７】
【００７８】パラメータ調整機構はこれらのスカラ量や
制御要素の各係数を同定・推定し、前記した数３に示す
適応パラメータθハットとして、ＳＴＲコントローラに
送る。パラメータ調整機構は、プラントの操作量ｕ
（ｉ）および制御量ｙ（ｊ）（ｉ，ｊは過去値を含む）
を用いて目標値と制御量との偏差が零となるように適応
パラメータθハットを算出する。
【００７９】適応パラメータθハットは、具体的には数
８のように計算される。数８で、Γ(k) は適応パラメー
タの同定・推定速度を決定するゲイン行列（ｍ＋ｎ＋ｄ
次）、ｅアスタリスク(k) は同定・推定誤差を示す信号
で、それぞれ数９および数１０のような漸化式で表され
る。尚、数１０の分子のＤ(z-1) は設計者が与える所望
の漸近安定な多項式で、この例の場合は１に設定した。
【００８０】
【数８】
【００８１】
【数９】
【００８２】
【数１０】
【００８３】また数９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。例
えば、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の場合には最小自
乗法）、λ１(k) ＝λ１（０＜λ１＜１），λ２(k) ＝
λ２（０＜λ２＜λ）とすると可変ゲインアルゴリズム
（λ２＝１の場合には重み付き最小自乗法）、λ１(k)
／λ２(k) ＝σとおき、λ３が数１１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。尚、数１１においてtrΓ(0) は、Γの初期値
のトレースである。
【００８４】
【数１１】
【００８５】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９から明
らかな如く、Γ(k) ＝Γ(k-1) となり、よってΓ(k) ＝
Γの固定値となる。空燃比などの時変プラントには、漸
減ゲインアルゴリズム、可変ゲインアルゴリズム、固定
ゲインアルゴリズム、および固定トレースアルゴリズム
のいずれもが適している。
【００８６】上記から明らかな如く、この適応制御器
は、制御対象（内燃機関）の動的な挙動を考慮した漸化
式形式の制御器であり、詳しくは、制御対象の動的な挙
動を補償するために、漸化式形式により記述された制御
器である。より詳しくは、ＳＴＲ型であることから、前
記制御器の入力に漸化式形式のパラメータ調整機構を備
えた適応制御器と定義することができる。
【００８７】ここで、フィードバック補正係数KSTR(k)
は、具体的には数１２に示すように求められる。
【００８８】
【数１２】
【００８９】図１４に示した先の提案技術では、ＳＴＲ
コントローラの目標値ｒを目標空燃比KCMDとし、それと
排気系に生じた検出空燃比KACTが一致するようにパラメ
ータ調整機構を動作させてフィードバック補正係数KSTR
(k) を演算するようにした。その結果、図１５に関して
述べたように、目標空燃比を頻繁に変更するとき、それ
が外乱となって適応パラメータθハットが変動する不都
合があった。
【００９０】そこで、この出願に係る装置にあっては、
図５および図６に示す如く、検出空燃比KACT(k) を目標
空燃比KCMD(k-d')で除算し（この明細書で符号３００で
示すスラッシュ記号は除算を示す）、検出空燃比KACT
(k) と目標空燃比KCMD(k-d')の比KACT(k) ／KCMD(k-d')
を求めて適応制御器の入力（制御入力）ｙ(k) とするよ
うにした。他方、適応制御器の目標値ｒは所定の値、具
体的には固定値１．０とした。
【００９１】即ち、適応制御器の入力ｙ(k) を、検出空
燃比KACTと目標空燃比KCMDに基づいて、それが所定の値
１．０（＝KACT(k)/KCMD(k-d')）となるように求めると
共に、前記所定の値１．０を適応制御器の目標値ｒとし
た。尚、この構成によるときは、数４と数１２は、数１
３と数１４のように書き直される。
【００９２】
【数１３】
【００９３】
【数１４】
【００９４】即ち、適応制御器は目標値ｒと制御入力ｙ
とが等しくなるように動作する結果、１．０＝KACT／KC
MD、変形すればKCMD＝KACTとなるように動作する。尚、
制御入力ｙを検出空燃比KACT−目標空燃比KCMD（あるい
は目標空燃比KCMD−検出空燃比KACT）とおき、目標値ｒ
を０とおいても、１＝KACT−KCMD、変形してKACT＝KCMD
となることから、同様である。
【００９５】即ち、図示した適応制御器において、目標
空燃比と検出空燃比とが等しくなるように適応制御器の
入力ｙと目標値ｒの値を定める。
【００９６】図１２は、図５および図６に示した構成に
おいて、先に図１５で説明したのと同様に、運転パラメ
ータを固定したまま（機関回転数２８００ｒｐｍ、吸気
圧力−１５０ｍｍＨｇ）、目標空燃比KCMD(k-d' ) を
２．５秒の間にステップ状に変化させたときの検出空燃
比KACT(k) の応答を実機で検証した結果を示す。
【００９７】図１２（ａ）に示すように検出空燃比KACT
(k) は、オーバーシュートを起こすことなく、目標空燃
比KCMD(k-d')に良く追従した。図１２（ｂ）から（ｆ）
はそのときの適応パラメータの要素の応答を示し、全て
の要素の変化が少ないことが見てとれる。即ち、目標値
ｒの変動が少ないため、適応パラメータも安定した結果
が得られた。
【００９８】これによって、適応パラメータを用いて補
正係数を演算するときも、演算した補正係数が安定した
値となり、それを用いて決定される燃料量の値も安定
し、操作量が変動することがなく、空燃比の制御性が向
上し、制御ハンチングなどが生じる不都合がない。ま
た、適応パラメータの値が安定しているということは、
適応パラメータ調整機構の演算も安定していると言うこ
とであり、適応制御器そのもののロバスト性も向上す
る。
【００９９】尚、図示の構成においては、ＳＴＲコント
ローラと共に、従来的なＰＩＤ制御器（ＰＩＤコントロ
ーラと示す）を設け、ＰＩＤ制御則によってフィードバ
ック補正係数KLAFを決定し、切換機構を介していずれか
を選択するようにした。
【０１００】その理由は、適応制御器のように現代制御
理論を用いてフィードバック補正係数を決定すると、制
御の応答性が比較的高いことから、運転状態によって
は、例えばフューエルカットからの復帰時などには却っ
て制御量が発振し、制御の安定性が低下する場合があ
る。そのため、適応制御則およびＰＩＤ制御則を用いて
フィードバック補正係数を決定し、運転状態に応じて切
り換えるようにした。尚、フィードバック補正係数を切
り換えるときは、それぞれの特性が異なることから、補
正係数に段差が生じて操作量が急変し、制御量が不安定
となって制御の安定性が低下する恐れがある。そこで、
その切り換えを滑らかに行って制御の安定性が低下しな
いようにした。
【０１０１】図４フロー・チャートの説明を続けると、
次いでＳ３２に進んでフィードバック補正係数KFB （フ
ィードバック補正係数KSTRおよびフィードバック補正係
数KLAFの総称）を演算する。
【０１０２】図１０はその作業を示すサブルーチン・フ
ロー・チャートである。
【０１０３】同図に従って説明すると、Ｓ３００で前回
（前回の制御ないし演算周期、即ち、前回プログラム起
動時刻）にオープンループ制御であったか否か判定す
る。前回フューエルカットなどのオープンループ制御に
あったときは肯定されてＳ３０２に進み、そこでカウン
タ値Ｃを０にリセットし、Ｓ３０４に進んでフラグFKST
R のビットを０にリセットし、Ｓ３０６に進んでフィー
ドバック補正係数の最終値KFB を演算する。
【０１０４】Ｓ３０４でフラグFKSTR のビットを０にリ
セットすることは、フィードバック補正係数がＰＩＤ制
御則で決定されるべきことを意味する。また後述の如
く、フラグFKSTR のビットが１にセットされるときは、
フィードバック補正係数が適応制御則で決定されるべき
ことを意味する。
【０１０５】図１１はフィードバック補正係数KFB 演算
の具体的な作業を示すサブルーチン・フロー・チャート
である。
【０１０６】以下説明すると、Ｓ４００でそのフラグFK
STR のビットが１にセットされているか、即ち、ＳＴＲ
（コントローラ）作動領域にあるか否か判断する。この
フラグは図１０フロー・チャートのＳ３０４において０
にリセットされていることから、このステップの判断は
否定され、Ｓ４０２に進んで前回フラグFKSTR のビット
が１にセットされていたか、即ち、前回ＳＴＲ（コント
ローラ）作動領域にあったか否か判断する。
【０１０７】ここでの判断も当然否定され、Ｓ４０４に
進んでＰＩＤコントローラによるＰＩＤ制御則に基づい
てフィードバック補正係数KLAF(k) を前述の如く演算す
る、。
【０１０８】このＰＩＤコントローラによる、即ち、Ｐ
ＩＤ制御則によるフィードバック補正係数KLAFは以下の
通り演算される。
【０１０９】先ず、目標空燃比補正係数KCMDと検出空燃
比KACTの制御偏差DKAFを DKAF(k) ＝KCMD(k-d')−KACT(k) と求める。
【０１１０】次いで、それに所定の係数を乗じてＰ項KL
AFP(k)、Ｉ項KLAFI(k)、およびＤ項KLAFD(k)を Ｐ項：KLAFP(k)＝DKAF(k) ×KP Ｉ項：KLAFI(k)＝KLAFI(k-1)＋DKAF(k) ×KI Ｄ項：KLAFD(k)＝(DKAF(k)−DKAF(k-1))×KD と求める。このようにＰ項は偏差に比例ゲインKPを乗じ
て求め、Ｉ項は偏差に積分ゲインKIを乗じて得た値をフ
ィードバック補正係数の前回値KLAFI (k-1) に加算して
求め、Ｄ項は偏差の今回値DKAF(k) と前回値DKAF(k-1)
の差に微分ゲインKDを乗じて求める。尚、各ゲインKP,K
I,KDは、機関回転数と機関負荷に応じて求められ、より
具体的にはマップを用いて機関回転数Ｎｅと吸気圧力Ｐ
ｂとから検索できるように設定される。
【０１１１】最後に、よって得た値を KLAF(k) ＝KLAFP(k)＋KLAFI(k)＋KLAFD(k) と合算してＰＩＤ制御則によるフィードバック補正係数
の今回値KLAF(k) とする（この場合、乗算補正によるフ
ィードバック補正係数とするため、オフセット分である
１．０は、Ｉ項KLAFI(k)に含まれているものとする。即
ち、Ｉ項KLAFI の初期値は１．０とする）。ＰＩＤコン
トローラによるフィードバック補正係数が選択されると
き、ＳＴＲコントローラは、そのフィードバック補正係
数KSTRが１．０（初期状態）で停止するように、適応パ
ラメータをホールドする。
【０１１２】続いて図１０フロー・チャートに戻り、Ｓ
３０８に進んでKLAF(k) をKFB とする。
【０１１３】図１０フロー・チャートの説明を続ける
と、Ｓ３００で前回オープンループ制御ではないと判断
されるときは、Ｓ３１０に進んで目標空燃比の無駄時間
前の値KCMD(k-d')と今回値KCMD(k) の差DKCMD を求め、
基準値DKCMDrefと比較する。そして、差DKCMD が基準値
DKCMDrefを超えると判断されるとき、Ｓ３０２以降に進
んでＰＩＤ制御則によってフィードバック補正係数を演
算する。
【０１１４】これは、目標空燃比の変化が大きいとき
は、フューエルカットの復帰の場合と同様、空燃比セン
サの検出遅れなどから、必ずしも検出値が真の値を指す
とは言い難く、同様に制御量が不安定となる可能性があ
るからである。
【０１１５】他方、Ｓ３１０で差DKCMD が基準値DKCMDr
ef以下と判断されるときはＳ３１２に進んでカウンタ値
Ｃをインクリメントし、Ｓ３１４に進んで検出水温Ｔｗ
を所定値TWSTR-ONと比較し、所定値を下回ると判断され
るときはＳ３０４以降に進んでＰＩＤ制御則によってフ
ィードバック補正係数を演算する。これは、低水温時に
は燃焼が安定せず、失火などが生じる恐れがあって、安
定した検出値KACTが得られないからである。尚、水温が
異常に高いときも、同様である。
【０１１６】Ｓ３１４で検出水温が所定値以上と判断さ
れるときはＳ３１６に進んで検出機関回転数Ｎｅを所定
値NESTRLMTと比較し、所定値以上と判断されるときはＳ
３０４以降に進む。これは、高回転時に演算時間が不足
しがちであると共に、燃焼も安定しないからである。
【０１１７】Ｓ３１６で検出機関回転数が所定値未満と
判断されるときはＳ３１８に進み、どちらのバルブタイ
ミング特性が選択されているか否か判断し、ＨｉV/T 側
の特性が選択されていると判断されるときもＳ３０４以
降に進む。これは、ＨｉV/T側の特性が選択されている
ときはバルブタイミングのオーバラップ量が大きいた
め、吸気が排気弁を通過して逃げる、いわゆる吸気の吹
き抜けと言う現象が生じるおそれがあり、安定した検出
値KACTを期待し得ないからである。
【０１１８】Ｓ３１８でＬｏV/T 側（２個のバルブの内
の１個の休止状態を含む）と判断されるときはＳ３２０
に進んでアイドル領域にあるか否か判断し、肯定される
ときもＳ３０４以降に進む。これは、アイドル時は運転
状態がほぼ安定していてＳＴＲ制御則のような高いゲイ
ンを必要としないなどの理由による。
【０１１９】Ｓ３２０でアイドル領域にないと判断され
るときはＳ３２２に進んで検出吸気圧力Ｐｂが低負荷側
の値か否か判断し、低負荷側の値と判断されるときもＳ
３０４以降に進む。これも、燃焼が安定しないためであ
る。
【０１２０】Ｓ３２２で低負荷ではないと判断されると
きはＳ３２４に進み、カウンタ値Ｃを所定値、例えば５
と比較する。そしてカウンタ値Ｃが所定値以下と判断さ
れる限りはＳ３０４以降を進んで前記と同様にＰＩＤコ
ントローラが演算するフィードバック補正係数KLAF(k)
を選択する。これは、フューエルカットが終了して再開
後に供給された燃料の燃焼が完了するまでの遅れや検出
遅れから、制御量が不安定となることがあるためであ
る。
【０１２１】続いて、Ｓ３２４でカウンタ値Ｃが所定値
を超える、即ち、６以上と判断されるときはＳ３２６に
進んで前記フラグFKSTR のビットを１にセットし、Ｓ３
２８に進んで再び図１１フロー・チャートに従ってフィ
ードバック補正係数の最終値KFB を演算する。この場
合、図１１フロー・チャートにおいてＳ４００の判断は
肯定されてＳ４０６に進み、前回フラグFKSTR のビット
が０にリセットされていたか、即ち、前回ＰＩＤ作動領
域であったか否か判断する。
【０１２２】カウンタ値が所定値を超えて初めてである
ときこの判断は肯定され、Ｓ４０８に進んで検出空燃比
KACT(k) を下限値ａ、例えば０．８と比較する。検出空
燃比が下限値以上と判断されるとＳ４１０に進み、検出
空燃比を上限値ｂ、例えば１．２と比較し、それ以下と
判断されるとき、Ｓ４１２を経てＳ４１４に進み、ＳＴ
Ｒコントローラを用いてフィードバック補正係数KSTR
(k) を演算する。
【０１２３】換言すれば、Ｓ４０８で検出空燃比が下限
値ａを下回る、ないしはＳ４１０で検出空燃比が上限値
ｂを超えると判断されるときは、Ｓ４０４に進んでＰＩ
Ｄ制御に基づいてフィードバック補正係数を演算する。
即ち、ＰＩＤ制御からＳＴＲ（適応）制御への切り換え
は、ＳＴＲコントローラの作動領域で、かつ検出空燃比
KACTが１付近の値となったときに行う。これにより、Ｐ
ＩＤ制御からＳＴＲ（適応）制御への切り換えを滑らか
に行うことができる。
【０１２４】そして、Ｓ４１０で検出空燃比KACT(k) が
上限値ｂ以下と判断されるときはＳ４１２に進み、ＳＴ
Ｒコントローラにおいて前記したゲインを決定するスカ
ラ量ｂ0 を図示の如くＰＩＤ制御によるフィードバック
補正係数の前回値KLAF(k-1)で除算した値とし、Ｓ４１
４に進んでＳＴＲコントローラによるフィードバック補
正係数KSTR(k) を求める。
【０１２５】即ち、ＳＴＲコントローラによるフィード
バック補正係数KSTR(k) は、本来的には前述の如く、数
１２のように求めるが、Ｓ４０６で肯定されてＳ４０８
以降に進むとき、前回制御周期ではフィードバック補正
係数がＰＩＤ制御に基づいて決定されている。そして、
図６の構成において、ＰＩＤ制御によりフィードバック
補正係数が決定されているとき、ＳＴＲコントローラは
前述の如く、フィードバック補正係数KSTRを１．０とし
て停止している。
【０１２６】言い換えれば、ＳＴＲコントローラで用い
る適応パラメータ（ベクトル）θハット(k) は、KSTR＝
１．０となる組み合わせとなっている。従って、フィー
ドバック補正係数KSTRを再びＳＴＲコントローラで決定
するとき、KSTRの値が１．０から大きく外れると、制御
量が不安定になる。
【０１２７】そこで、KSTRが１．０（初期値）あるいは
１．０近傍となるようにホールドされている適応パラメ
ータθハット(k) の中のゲインを決定するスカラ量ｂ0
をＰＩＤ制御によるフィードバック補正係数の前回値で
除算しておくと、例えば適応パラメータの組み合わせが
KSTR＝１．０となるようにされている場合、数１５に示
すように、第１項が１．０となっていることから、第２
項KLAF(k-1) の値が今回の補正係数KSTR(k) となる。こ
れにより、ＰＩＤ制御からＳＴＲ制御への切り換えを一
層滑らかに行うことができる。
【０１２８】
【数１５】
【０１２９】尚、図１１フロー・チャートの説明を補足
すると、Ｓ４０２で前回ＳＴＲ（コントローラ）作動領
域と判断されたときはＳ４１６に進んでＳＴＲコントロ
ーラによるフィードバック補正係数の前回値KSTR(k-1)
を、Ｉ項の前回値KLAFI(k-1)とする。その結果、Ｓ４０
４でKLAF(k) を演算するとき、そのＩ項であるKLAFI
は、 KLAFI(k)＝KSTR(k-1) ＋DKAF(k) ×KI となり、求めたＩ項をＰ項とＤ項に加算してKLAF(k) を
求めることになる。
【０１３０】このようにKSTRの値を用いてＰＩＤ制御補
正係数の初期値を決定することにより、補正係数KSTR(k
-1) と補正係数KLAF(k) との差を小さく止めることがで
き、それによってＳＴＲ制御からＰＩＤ制御に切り換え
るときも、フィードバック補正係数の値の差を小さくし
て滑らかに連続させることができる。
【０１３１】尚、図１１フロー・チャートにおいて、Ｓ
４００でＳＴＲ（コントローラ）作動領域と判断され、
Ｓ４０６でも前回ＰＩＤ作動領域ではないと判断された
ときは、Ｓ４１４に進んでＳＴＲコントローラに基づい
てフィードバック補正係数KSTR(k) が演算されるが、そ
れは数１２のように算出されることは先に述べた通りで
ある。
【０１３２】図１０フロー・チャートに戻ると、次いで
Ｓ３３０に進み、図１１フロー・チャートで求めた補正
係数がKSTRか否か確認し、肯定されるときＳ３３２に進
んで適応補正係数KSTRと１．０との差（１−KSTR(k) ）
を求め、その絶対値を所定のスレッシュホールド値KSTR
ref と比較する。即ち、フィードバック補正係数の変動
が激しいときは制御量も急変することになり、制御の安
定性が低下するので、求めたフィードバック補正係数の
１．０との差の絶対値をスレッシュホールド値と比較
し、それを超えるときはＳ３０４に進み、ＰＩＤ制御則
に基づいてフィードバック補正係数を決定し直す。
【０１３３】尚、Ｓ３３２で求めたフィードバック補正
係数KSTR(k) の絶対値がスレッシュホールド値を超えな
いときは、Ｓ３３４に進んでKSTR(k) をフィードバック
補正係数KFB とする。また、Ｓ３３０で否定されるとき
はＳ３３６に進んでフラグFKSTR のビットを０にリセッ
トし、Ｓ３３８に進んでKLAF(k) をフィードバック補正
係数の最終値KFB とする。
【０１３４】図４フロー・チャートに戻ると、次いでＳ
３４に進んで求めたフィードバック補正係数の最終値KF
B などを要求燃料量Ｔcyl(k)に乗算すると共に、加算値
TTOTALを加算して出力燃料量Ｔout(k)を決定する。加算
値TTOTALは、気圧補正などの加算項で行う各種の補正値
の合計値を示す（但し、インジェクタ２２の無効時間は
出力燃料量Ｔout(k)に出力時に別途加算されるので、こ
れに含まれない）。
【０１３５】次いでＳ３６に進んで吸気管壁面付着補正
を行う。尚、吸気管壁面付着は本出願人が別に提案した
特願平７−３５４，０４６号などに述べられており、こ
の発明の要旨とは直接の関連を有しないので、説明は省
略する。
【０１３６】次いでＳ３８に進んで出力燃料量Ｔout-F
(k)を操作量としてインジェクタ２２に出力する。尚、
Ｓ１６でフューエルカットと判断されたときは、Ｓ４０
に進んで出力燃料量Ｔout-F(k)を零とする。またＳ２２
あるいはＳ２４で否定されたときは空燃比がオープンル
ープ制御となるので、Ｓ４２に進んでフィードバック補
正係数の最終値KFB の値を１．０とし、Ｓ３４に進んで
出力燃料量Ｔout(k)を求める。
【０１３７】尚、Ｓ１４でクランキングと判断されると
きはＳ４４に進んで始動時の燃料量Ｔicr を機関冷却水
温などから検索し、Ｓ４６に進んで検索値から始動モー
ドの式に従って出力燃料量Ｔout(k)を算出する。
【０１３８】この実施の形態にあっては、目標値を所定
の値、即ち、一定の値としたので、その分だけ制御の変
数を減らすことができる。即ち、変数は制御量、より正
確には制御量と目標値とから求められる値のみとなるの
で、制御の安定性が大幅に向上する。
【０１３９】換言すれば、目標空燃比と目標値を別々の
値とすると共に、適応制御器の目標値ｒを一定の値とし
たので、運転状態に応じて目標空燃比を設定するとき、
あるいは最適な浄化率を意図して触媒ウインドウでＯ2
センサの出力に基づいて目標空燃比を微調整するときな
ども、適応パラメータの変化も少なく、それを用いて適
応制御器で演算される燃料量補正係数も安定した値とな
る。よって、空燃比の制御性が向上すると共に、適応制
御器の安定性も大幅に向上する。
【０１４０】更に、フューエルカットから復帰するとき
などの空燃比のオープンループ制御が終了してフィード
バック制御が再開された場合、所定期間はＰＩＤ制御則
に基づいてフィードバック補正係数を決定するようにし
たので、制御の安定性を低下させることがない。他方、
その期間を所定の値としたので、検出値が安定したとき
は、ＳＴＲコントローラによるフィードバック補正係数
を用いて目標空燃比と検出空燃比との制御偏差を一気に
吸収させるべく動作させ、制御の収束性を向上させるこ
とができる。
【０１４１】更に、ＳＴＲ制御からＰＩＤ制御に移行す
るとき、ないしはその逆のときも、切り換えを滑らかに
行うようにしたので、補正係数に段差が生じて操作量が
急変して制御量が発振するのを効果的に防止することが
できる。よって制御の安定性が低下するのを効果的に防
止することができる。
【０１４２】尚、図５において、ＬＡＦセンサ５４の上
流に、想像線で示すブロック４００において第３の触媒
装置９４を配置しても良い。この第３の触媒装置９４は
いわゆるライトオフキャタライザ（早期活性キャタライ
ザ）と呼ばれるものが望ましい。
【０１４３】図１３はこの出願に係る装置の第２の実施
の形態を示す図５と同様のブロック図である。
【０１４４】第２の実施の形態においては図示の如く、
第２の触媒装置３０の下流に第２のＯ2 センサ９８を配
置した。第２のＯ2 センサ９８の検出出力は、図示の如
く、目標空燃比KCMDの補正に用いる。それによって、よ
り一層、目標空燃比KCMDを最適に設定することができ、
制御性を向上させることができる。
【０１４５】また、最終的に大気に排出される排気ガス
中の空燃比を検出することで、エミッション性能が向上
すると共に、第２のＯ2 センサ９８で上流側の触媒装置
の劣化状態も監視することができる。また、第２のＯ2
センサ９８は、第１のＯ2 センサ５６の代用としても良
い。尚、第２のＯ2 センサ９８の次段のフィルタには１
０００Ｈｚ程度の周波数特性を備えたローパスフィルタ
５００を使用する。
【０１４６】このように、第１、第２の実施の形態にあ
っては、内燃機関の排気系に設けられ、前記内燃機関の
排出する排気ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段
（ＬＡＦセンサ５４）と、前記内燃機関に供給される燃
料量を算出する燃料量算出手段（Ｓ１８，Ｓ２０）と、
適応パラメータを算出する適応パラメータ調整機構を備
えた適応制御器（ＳＴＲコントローラ）を有し、前記空
燃比検出手段の出力KACTが目標空燃比KCMDに収束するよ
うに前記燃料量算出手段により算出された燃料量を補正
する補正係数ｕを、前記適応パラメータを用いて算出す
る補正係数算出手段（Ｓ３２）と、前記燃料算出手段に
より算出された燃料量を前記補正係数ｕで補正し、出力
燃料量を決定する出力燃料量決定手段（Ｓ３４）と、お
よび前記出力燃料量決定手段に決定された出力燃料量を
前記内燃機関に供給する燃料供給手段（インジェクタ２
２）と、からなる内燃機関の空燃比制御装置において、
前記空燃比検出手段の出力KACTと前記目標空燃比KCMDと
から前記適応制御器に入力する制御入力ｙを算出する算
出手段（Ｓ３０）を備え、前記補正係数算出手段は、前
記適応制御器の目標値ｒを所定の値とすると共に、前記
制御入力ｙがその所定の値ｒとなるように前記補正係数
ｕを算出する如く構成した。
【０１４７】上記した第１、第２の実施の形態におい
て、目標空燃比を補正するために排気ガスセンサとして
Ｏ2 センサを用いたが、排気ガス中のＮＯｘ成分を検出
するＮＯｘセンサ、もしくは排気ガス中のＣＯ成分を検
出するＣＯセンサ、あるいは排気ガス中のＨＣ成分を検
出するＨＣセンサでも良い。即ち、検出した排気ガス中
の特定成分の濃度により目標空燃比を補正して触媒の浄
化率を向上させることができる点では、Ｏ2 センサを用
いる場合と異ならないからである。
【０１４８】また、ＳＴＲコントローラを用いてフィー
ドバック補正係数を算出すると共に、ＰＩＤコントロー
ラを設け、ＰＩＤ制御則に基づいてフィードバック補正
係数を算出し、いずれかを選択するようにしたが、この
構成は本発明にとって必須ではなく、ＳＴＲコントロー
ラのみあれば良いものである。
【０１４９】また、燃料量を気筒ごとにフィードバック
制御する例を示さなかったが、先に本出願人が特開平６
−１７６８１号公報などで提案したように、オブザーバ
を設けてＬＡＦセンサ５４の出力に基づいて各気筒の空
燃比を推定し、各気筒間の空燃比のずれが減少するよう
に気筒別の補正係数を求め、それに基づいて燃料量を気
筒ごとにフィードバック制御しても良い。更に、気筒ご
とにＬＡＦセンサ５４を設けて各気筒の空燃比を直接検
出して燃料量を気筒ごとにフィードバック制御しても良
いことは言うまでもない。
【０１５０】また、スロットル弁１６をパルスモータＭ
を介して駆動する機構としたが、一般的に知られている
機構と同様に、アクセルペダルと機械的に連動するもの
であっても良い。
【０１５１】尚、上記の実施の形態において空燃比を実
際には当量比で求めているが、空燃比を用いても良い。
【０１５２】また、上記においてフィードバック補正係
数KSTRないしKLAFを乗算値として求めたが、加算値とし
て求めても良い。
【０１５３】また、上記において適応制御器としてＳＴ
Ｒを例にとって説明したが、ＭＲＡＣＳ（モデル規範型
適応制御）を用いても良い。
【０１５４】
【発明の効果】請求項１項にあっては、目標値を所定の
値、即ち、一定の値としたので、その分だけ制御の変数
を減らすことができる。即ち、変数は制御量、より正確
には制御量と目標値とから求められる値（ここで制御入
力という）のみとなるので、制御の安定性が大幅に向上
する。
【０１５５】換言すれば、目標空燃比と目標値を別々の
値とすると共に、適応制御器の目標値ｒを一定の値とし
たので、運転状態に応じて目標空燃比を設定するとき、
あるいは最適な浄化率を意図して触媒ウインドウで目標
空燃比を微調整するときなども、適応パラメータの変化
も少なく、それを用いて適応制御器で演算される燃料量
補正係数も安定した値となる。よって、空燃比の制御性
が向上すると共に、適応制御器の安定性も大幅に向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願に係る内燃機関の空燃比制御装置を全
体的に示す概略図である。
【図２】図１中の制御ユニットの詳細を示すブロック図
である。
【図３】図１中のＯ2 センサの出力特性を示す説明図で
ある。
【図４】図１に示した装置の動作を示すメインフロー・
チャートである。
【図５】図１に示した装置の動作を機能的に示すブロッ
ク図である。
【図６】図５に示した装置を適応制御器（ＳＴＲコント
ローラ）に焦点をおいて書き直したブロック図である。
【図７】図４フロー・チャートの目標空燃比などの演算
作業を示すサブルーチン・フロー・チャートである。
【図８】図７フロー・チャートの演算で用いる基本値KB
S のマップ特性を示す説明図である。
【図９】図７フロー・チャートの演算で用いる充填効率
補正係数KETCの特性を示す説明図である。
【図１０】図４フロー・チャートのフィードバック補正
係数KFB の演算作業を示すサブルーチン・フロー・チャ
ートである。
【図１１】図１０フロー・チャートのフィードバック補
正係数KFB の演算作業を示すサブルーチン・フロー・チ
ャートである。
【図１２】この出願に係る内燃機関の空燃比制御装置の
動作を検証したシミュレーションデータ図である。
【図１３】この出願に係る内燃機関の空燃比制御装置の
第２の実施の形態を示す、図５と同様のブロック図であ
る。
【図１４】本出願人が先に提案した、適応制御器を用い
た内燃機関の空燃比制御装置の要部を示すブロック図で
ある。
【図１５】図１４に示す装置の動作を検証したシミュレ
ーションデータ図である。
【符号の説明】
１０ 内燃機関 ２０ 吸気マニホルド ２２ インジェクタ ２４ 排気マニホルド ２６ 排気管 ２８ 第１の触媒装置 ３０ 第２の触媒装置 ３４ 制御ユニット ５４ 広域空燃比センサ（ＬＡＦセンサ。空燃比検出手
段） ５６ Ｏ2 センサ（排気ガス濃度検出手段） ９８ 第２のＯ2 センサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ａ．内燃機関の排気系に設けられ、前記内
    燃機関の排出する排気ガスの空燃比を検出する空燃比検
    出手段と、 ｂ．前記内燃機関に供給される燃料量を算出する燃料量
    算出手段と、 ｃ．適応パラメータを算出する適応パラメータ調整機構
    を備えた適応制御器を有し、前記空燃比検出手段の出力
    KACTが目標空燃比KCMDに収束するように前記燃料量算出
    手段により算出された燃料量を補正する補正係数ｕを、
    前記適応パラメータを用いて算出する補正係数算出手段
    と、 ｄ．前記燃料算出手段により算出された燃料量を前記補
    正係数ｕで補正し、出力燃料量を決定する出力燃料量決
    定手段と、 および ｅ．前記出力燃料量決定手段に決定された出力燃料量を
    前記内燃機関に供給する燃料供給手段と、からなる内燃
    機関の空燃比制御装置において、 ｆ．前記空燃比検出手段の出力KACTと前記目標空燃比KC
    MDとから前記適応制御器に入力する制御入力ｙを算出す
    る算出手段、を備え、前記補正係数算出手段は、前記適
    応制御器の目標値ｒを所定の値とすると共に、前記制御
    入力ｙがその所定の値ｒとなるように前記補正係数ｕを
    算出する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】ｇ．前記空燃比検出手段の下流に設けられ
    た触媒装置と、 ｈ．前記触媒装置の下流に設けられ、前記触媒装置を通
    過した排気ガス中の特定成分の濃度を検出する排気ガス
    濃度検出手段と、を備え、前記排気ガス濃度検出手段の
    出力により前記目標空燃比KCMDを求めることを特徴とす
    る請求項１項記載の内燃機関の空燃比制御装置。
  3. 【請求項３】 前記制御入力ｙが、前記空燃比検出手段
    の出力KACTと前記目標空燃比KCMDの比であることを特徴
    とする請求項１項または２項記載の内燃機関の空燃比制
    御装置。
JP18403096A 1996-06-25 1996-06-25 内燃機関の空燃比制御装置 Expired - Fee Related JP3765617B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18403096A JP3765617B2 (ja) 1996-06-25 1996-06-25 内燃機関の空燃比制御装置
EP97304501A EP0816658B1 (en) 1996-06-25 1997-06-25 Air/fuel ratio control system for an internal combustion engine
DE69728325T DE69728325T2 (de) 1996-06-25 1997-06-25 Steuersystem für das Luft/Kraftstoffverhältnis einer Brennkraftmaschine
US08/882,029 US6073073A (en) 1996-06-25 1997-06-25 Air/fuel ratio control system for an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18403096A JP3765617B2 (ja) 1996-06-25 1996-06-25 内燃機関の空燃比制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH109019A true JPH109019A (ja) 1998-01-13
JP3765617B2 JP3765617B2 (ja) 2006-04-12

Family

ID=16146134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18403096A Expired - Fee Related JP3765617B2 (ja) 1996-06-25 1996-06-25 内燃機関の空燃比制御装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6073073A (ja)
EP (1) EP0816658B1 (ja)
JP (1) JP3765617B2 (ja)
DE (1) DE69728325T2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6739122B2 (en) 2001-08-28 2004-05-25 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Air-fuel ratio feedback control apparatus
JP2013108402A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Isuzu Motors Ltd 内燃機関の燃焼噴射の異常判定方法と内燃機関

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6449944B1 (en) * 1998-07-17 2002-09-17 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Method of judging deterioration of emission gas control catalyst device
IT1305375B1 (it) * 1998-08-25 2001-05-04 Magneti Marelli Spa Metodo di controllo del titolo della miscela aria / combustibilealimentata ad un motore endotermico
JP3484088B2 (ja) * 1998-12-17 2004-01-06 本田技研工業株式会社 プラントの制御装置
JP3681041B2 (ja) * 1999-02-16 2005-08-10 三菱電機株式会社 筒内噴射式内燃機関の制御装置
JP4031887B2 (ja) * 1999-06-10 2008-01-09 株式会社日立製作所 エンジンの空燃比制御装置および方法
JP4312325B2 (ja) * 1999-12-28 2009-08-12 本田技研工業株式会社 排ガス浄化用触媒装置の劣化状態評価方法
US6438944B1 (en) * 2000-03-17 2002-08-27 Ford Global Technologies, Inc. Method and apparatus for optimizing purge fuel for purging emissions control device
US6453665B1 (en) * 2000-04-28 2002-09-24 Ford Global Technologies, Inc. Catalyst based adaptive fuel control
JP3918402B2 (ja) * 2000-05-18 2007-05-23 日産自動車株式会社 ディーゼルエンジンの制御装置
GB0025231D0 (en) * 2000-10-14 2000-11-29 Univ Coventry Air/fuel ratio control
US6415602B1 (en) * 2000-10-16 2002-07-09 Engelhard Corporation Control system for mobile NOx SCR applications
JP4581038B2 (ja) * 2001-02-05 2010-11-17 株式会社デンソー 内燃機関の燃料噴射量制御装置
US6738706B2 (en) * 2002-06-19 2004-05-18 Ford Global Technologies, Llc Method for estimating engine parameters
US7000379B2 (en) 2003-06-04 2006-02-21 Ford Global Technologies, Llc Fuel/air ratio feedback control with catalyst gain estimation for an internal combustion engine
US6904751B2 (en) 2003-06-04 2005-06-14 Ford Global Technologies, Llc Engine control and catalyst monitoring with downstream exhaust gas sensors
US6879906B2 (en) * 2003-06-04 2005-04-12 Ford Global Technologies, Llc Engine control and catalyst monitoring based on estimated catalyst gain
US7194392B2 (en) * 2003-10-23 2007-03-20 Taner Tuken System for estimating model parameters
JP2005344598A (ja) * 2004-06-02 2005-12-15 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の空燃比制御装置
US7140360B2 (en) * 2005-03-03 2006-11-28 Cummins, Inc. System for controlling exhaust emissions produced by an internal combustion engine
JP2007231844A (ja) 2006-03-01 2007-09-13 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の制御装置
JP4640324B2 (ja) * 2006-12-01 2011-03-02 株式会社デンソー 多気筒内燃機関の制御装置
JP4609545B2 (ja) * 2008-08-06 2011-01-12 株式会社デンソー ガスセンサの信号処理装置
JP5616274B2 (ja) * 2011-03-31 2014-10-29 本田技研工業株式会社 空燃比制御装置
US9683505B2 (en) * 2014-06-09 2017-06-20 Ford Global Technologies, Llc Identification and rejection of asymmetric faults
US9359967B2 (en) * 2014-09-03 2016-06-07 Ford Global Technologies, Llc Method for identification of a threshold-level catalyst
JP6237654B2 (ja) 2015-01-14 2017-11-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US11125176B2 (en) * 2018-12-12 2021-09-21 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for determining engine air-fuel ratio imbalance

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4947818A (en) * 1988-04-28 1990-08-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine with device for warning of malfunction in an air-fuel ratio control system
US5056491A (en) * 1989-04-11 1991-10-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus for controlling an air-fuel ratio in an internal combustion engine
JPH0711256B2 (ja) * 1989-09-06 1995-02-08 本田技研工業株式会社 内燃エンジンの制御装置
JP2765136B2 (ja) * 1989-12-14 1998-06-11 株式会社デンソー エンジン用空燃比制御装置
JPH04134149A (ja) * 1990-09-26 1992-05-08 Mazda Motor Corp エンジンの制御装置
JPH04365947A (ja) * 1991-06-11 1992-12-17 Nippondenso Co Ltd エンジン用空燃比制御装置
CA2096382C (en) * 1992-05-19 1998-05-05 Ken Ogawa Air-fuel ratio control system for internal combustion engines
JP3162524B2 (ja) * 1992-12-29 2001-05-08 本田技研工業株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
JP3233526B2 (ja) * 1994-03-09 2001-11-26 本田技研工業株式会社 適応制御を用いたフィードバック制御装置
DE69532692T2 (de) * 1994-08-12 2004-08-05 Honda Giken Kogyo K.K. Kraftstoffzuteilungssteuersystem für eine Brennkraftmaschine
US5606959A (en) * 1994-12-30 1997-03-04 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel metering control system for internal combustion engine
US5785037A (en) * 1995-02-25 1998-07-28 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel metering control system for internal combustion engine
US5558076A (en) * 1995-02-25 1996-09-24 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel metering control system for internal combustion engine
US5720265A (en) * 1995-02-25 1998-02-24 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel metering control system for internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6739122B2 (en) 2001-08-28 2004-05-25 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Air-fuel ratio feedback control apparatus
JP2013108402A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Isuzu Motors Ltd 内燃機関の燃焼噴射の異常判定方法と内燃機関

Also Published As

Publication number Publication date
JP3765617B2 (ja) 2006-04-12
EP0816658A3 (en) 1999-12-08
EP0816658B1 (en) 2004-03-31
DE69728325D1 (de) 2004-05-06
DE69728325T2 (de) 2004-08-05
EP0816658A2 (en) 1998-01-07
US6073073A (en) 2000-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3765617B2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
US6195988B1 (en) Air-fuel ratio control system for internal combustion engine
EP0719922B1 (en) Fuel metering control system for internal combustion engine
WO1996021099A1 (fr) Dispositif de commande d'injection de carburant destine a un moteur a combustion interne
JP3269945B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
US20050075781A1 (en) Air-fuel ratio control system and method for an internal combustion engine, and engine control unit
JP4312325B2 (ja) 排ガス浄化用触媒装置の劣化状態評価方法
JP4430270B2 (ja) プラントの制御装置及び内燃機関の空燃比制御装置
JP3217682B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
US6477458B1 (en) Air-fuel ratio control apparatus for internal combustion engine
JP3217683B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP3217680B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JPH1162669A (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JP3294099B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP3217679B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JPH08291737A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP3634056B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP3848396B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP3848395B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP3217678B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP3294087B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射量制御装置
JP3217681B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP3756978B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2759917B2 (ja) 内燃エンジンの空燃比制御方法
JPH08232724A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041001

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050201

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050323

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060110

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060124

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050323

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100203

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100203

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110203

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110203

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120203

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120203

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130203

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130203

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140203

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees