JPH1136968A - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＮＯｘ吸蔵型触媒の温度がＮＯｘを還元可能
な温度より低下した場合に、吸蔵したＮＯｘの排出を抑
える。 【解決手段】 触媒温度ＴCが設定値ＴCSより低く（S5
5）、アイドル運転のとき（S56）、エンジン運転領域に
応じた適正リーン空燃比を得るための燃料減量率を定め
るリーン減量係数ＫLEANを、アイドル安定性を阻害しな
い程度に空燃比をリーン側に補正するための設定値ＫLN
Sで更新する（S57）。そして、エンジン運転状態に応じ
て設定された各種補正項に対し、上記リーン減量係数Ｋ
LEANを減算項として与え、空気過剰率λの逆数として表
される目標当量比ＫTGTを算出することで（S58）、ＮＯ
ｘ吸蔵型触媒の温度がＮＯｘを還元可能な温度より低下
した場合に、空燃比がストイキオ或いはリッチ側になら
ないよう目標空燃比を補正し、吸蔵したＮＯｘの排出を
抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス中のＮＯ
ｘを吸蔵し、ＨＣ，ＣＯとともに還元浄化する三元触媒
を排気系に介装したエンジンの空燃比制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エンジンの空燃比制御において
は、排気ガスを触媒で浄化するため、触媒の排気ガス浄
化効率の最も良い領域に空燃比が収まるように燃料噴射
量等を制御しているが、最近のエンジンでは燃焼過程の
解析が進み、希薄な空燃比であっても失火せず、少ない
燃料量で効率的に燃焼させることのできる希薄燃焼（リ
ーンバーン）エンジンが開発されている。

【０００３】上記リーンバーンエンジンでは、排気ガス
の酸素濃度が高いとき、ＨＣ，ＣＯを酸化還元するとと
もにＮＯｘを吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下する
と、吸蔵したＮＯｘを放出して酸化還元されずに余剰と
なったＨＣ，ＣＯで還元浄化するＮＯｘ吸蔵型触媒を採
用するものが多い。

【０００４】このＮＯ吸蔵型触媒では、例えば、特開平
６−５０１３９号公報等に開示されているように、リー
ン空燃比での運転中に排出されたＮＯｘを触媒に吸蔵さ
せ、リッチ運転或いはストイキオ運転時に排出されたＨ
Ｃ，ＣＯによって吸蔵したＮＯｘを放出させて還元浄化
するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に、ＮＯｘ吸蔵型
触媒においては、触媒温度がある程度以上高温（例え
ば、５００°Ｃ以上）になると、ＮＯｘ吸蔵効果が小さ
くなるため、このＮＯｘ吸蔵型触媒を採用するシステム
では、ＮＯｘ吸蔵型触媒を通常の触媒の位置よりも後方
に配置するようにしている。

【０００６】しかしながら、ＮＯｘ吸蔵機能を分担する
物質（例えば、アルカリ金属、アルカリ土類、希土類
等）と、酸化・還元機能を分担する物質（例えば、貴金
属類等）とでは、機能が有効な温度範囲が異なり、例え
ば、前者の温度は２００〜５００°Ｃ程度、後者の温度
は３５０°Ｃ以上である。

【０００７】このため、エンジンの運転状態によって
は、排気系の比較的後方に配置したＮＯｘ吸蔵型触媒の
温度が低下し、ＮＯｘ吸蔵機能を分担する触媒物質の活
性温度以上であっても酸化・還元機能を分担する触媒物
質の活性温度以下の温度条件、例えば、３５０°Ｃより
低くなってしまう場合があり、このような温度条件でリ
ーン運転からストイキオ或いはリッチ運転に移行する
と、リーン運転時に吸蔵したＮＯｘがＮＯｘを吸蔵する
触媒物質から放出されてしまい、酸化・還元の触媒物質
が不活性のため、ＮＯｘが還元されずに排出される虞が
ある。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、ＮＯｘ吸蔵型触媒の温度がＮＯｘを還元可能な温度
より低下した場合、吸蔵したＮＯｘの排出を抑えること
のできるエンジンの空燃比制御装置を提供することを目
的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
排気ガス中のＮＯｘを吸蔵し、ＨＣ，ＣＯとともに還元
浄化する触媒を排気系に介装したエンジンの空燃比制御
装置において、図１（ａ）の基本構成図に示すように、
上記触媒の温度に基づいて上記触媒のＮＯｘ吸蔵及び還
元作用の活性状態を判別する触媒活性判別手段と、上記
触媒活性判別手段で触媒不活性と判別したとき、空燃比
がストイキオ或いはリッチ側にならないよう目標空燃比
を補正する空燃比補正手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、図１（ｂ）に示すように、上記触媒の温度
を、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて推定す
ることを特徴とする。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載の発明において、図１（ｃ）又は図１（ｄ）に
示すように、上記目標空燃比を、触媒不活性でアイドル
運転領域のとき、ストイキオ或いはリッチ側にならない
よう補正することを特徴とする。

【００１２】すなわち、本発明によるエンジンの空燃比
制御装置では、請求項１に記載したように、排気ガス中
のＮＯｘを吸蔵し、ＨＣ，ＣＯとともに還元浄化する触
媒の温度に基づいて触媒のＮＯｘ吸蔵及び還元作用の活
性状態を判別し、触媒不活性と判別したとき、空燃比が
ストイキオ或いはリッチ側にならないよう目標空燃比を
補正する。

【００１３】この場合、触媒の温度は実際にセンサ等に
よって検出することができるが、請求項２に記載したよ
うに、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づく運転状
態から推定することができる。また、請求項３に記載し
たように、触媒不活性の場合には、排気ガス温度の低い
アイドル運転領域でストイキオ或いはリッチ側にならな
いよう空燃比を補正することが望ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図２〜図１１は本発明の実施の第
１形態に係わり、図２は目標当量比設定ルーチンのフロ
ーチャート、図３及び図４は空燃比フィードバック補正
係数設定ルーチンのフローチャート、図５は燃料噴射量
設定ルーチンのフローチャート、図６は触媒温度とＮＯ
ｘ吸着率との関係を示す説明図、図７はリーン減量係数
テーブルの説明図、図８は目標当量比と排気当量比との
比較結果による空燃比フィードバック補正係数の設定状
態を示すタイムチャート、図９はエンジンの全体概略
図、図１０は吸気系の要部詳細を示す説明図、図１１は
電子制御系の回路構成図である。

【００１５】先ず、図９に基づいてエンジンの全体構成
について説明する。同図において、符号１は自動車等の
車輌用のリーンバーンエンジン（以下、単に「エンジ
ン」と略記する）であり、図においては水平対向型４気
筒ガソリンエンジンを示す。このエンジン１のシリンダ
ブロック１ａの左右両バンクには、シリンダヘッド２が
それぞれ設けられ、各シリンダヘッド２に吸気ポート２
ａと排気ポート２ｂが形成されている。

【００１６】このエンジン１の吸気系は、各吸気ポート
２ａにインテークマニホルド３が連通され、このインテ
ークマニホルド３に各気筒の吸気通路が集合するエアチ
ャンバ４を介してスロットルチャンバ５が連通されてい
る。そして、このスロットルチャンバ５の上流側に吸気
管６を介してエアクリーナ７が取り付けられ、このエア
クリーナ７がエアインテークチャンバ８に連通されてい
る。

【００１７】また、上記スロットルチャンバ５には、ア
クセルペダルに連動するスロットル弁５ａが設けられて
いる。上記吸気管６には、スロットル弁５ａをバイパス
するバイパス通路９が接続され、このバイパス通路９
に、アイドル時にその弁開度によって該バイパス通路９
を流れるバイパス空気量を調整することでアイドル回転
数を制御するアイドル回転数制御弁（ＩＳＣ弁）１０が
介装されている。更に、上記インテークマニホールド３
の各気筒の吸気ポート２ａの直上流に、吸気流方向に指
向してインジェクタ１１が配設されている。

【００１８】図１０に示すように、上記吸気ポート２ａ
はストレートポート形状に形成されており、吸入空気量
の少ない低，中負荷時には、吸気ポート２ａのストレー
ト形状による吸気流によって、燃焼室１２に流入する混
合気に該燃焼室１２に対して同図に矢印で示すように縦
方向の渦流いわゆるタンブル流が生じ、リーン空燃比制
御時には、このタンブル流により層状燃焼が可能とな
り、リーンバーンが行われる。また、吸入空気量の多い
高負荷時には、燃焼室１２に流入する混合気がタンブル
流によって流動強化されて、燃焼性が向上し、これとス
トイキオ（理論空燃比）制御（リッチ空燃比制御を含
む）によりエンジン出力が確保される。尚、図１０にお
いて、符号１３は吸気弁、１４は排気弁である。

【００１９】上記インジェクタ１１は燃料供給路１５を
介して燃料タンク１６に連通されており、この燃料タン
ク１６にはインタンク式の燃料ポンプ１７が設けられて
いる。この燃料ポンプ１７からの燃料が、上記燃料供給
路１５に介装された燃料フィルタ１８を経て上記インジ
ェクタ１１及びプレッシャレギュレータ１９に圧送さ
れ、このプレッシャレギュレータ１９から上記燃料タン
ク１６にリターンされて上記インジェクタ１１への燃料
圧力が所定の圧力に調圧される。

【００２０】一方、上記シリンダヘッド２の各気筒毎
に、先端の放電電極２０ａを上記燃焼室１２に露呈する
点火プラグ２０が取り付けられ、この点火プラグ２０
に、各気筒毎に配設された点火コイル２１を介してイグ
ナイタ２２が接続されている。

【００２１】また、エンジン１の排気系としては、上記
シリンダヘッド２の各排気ポート２ｂに連通するエキゾ
ーストマニホルド２３の集合部に排気管２４が連通さ
れ、この排気管２４の比較的後方位置、例えば、車両の
アンダーフロア等に触媒コンバータ２５が介装され、マ
フラ２６に連通されている。

【００２２】上記触媒コンバータ２５には、例えば、ア
ルカリ金属、アルカリ土類、希土類等のＮＯｘ吸蔵物質
と白金等の貴金属とをアルミナ等の担体上に担持させて
なる触媒が内蔵され、ＮＯｘ及びＯ2のストレージ機能
により、排気ガスの酸素濃度が高いとき、ＨＣ，ＣＯを
酸化還元するとともにＮＯｘを吸蔵し、排気ガス中の酸
素濃度が低下すると、吸蔵したＮＯｘを放出して酸化還
元されずに余剰となったＨＣ，ＣＯで還元浄化する。

【００２３】次に、エンジン運転状態を検出するための
センサ類について説明する。上記吸気管６のエアクリー
ナ７の直下流に、ホットワイヤ或いはホットフィルム等
を用いた熱式の吸入空気量センサ２７が介装され、更
に、上記スロットルチャンバ５に設けられたスロットル
弁５ａに、スロットル開度センサ２８ａとスロットル弁
５ａの全閉でＯＮするアイドルスイッチ２８ｂとを内蔵
したスロットルセンサ２８が連設されている。

【００２４】また、エンジン１のシリンダブロック１ａ
にノックセンサ２９が取り付けられていると共に、シリ
ンダブロック１ａの左右バンクを連通する冷却水通路３
０に冷却水温センサ３１が臨まされている。また、上記
触媒コンバータ２５の上流に空燃比センサの一例とし
て、空燃比に応じてリニアな出力特性を有するリニアＯ
2センサ（リニア空燃比センサ）３２が配設され、上記
触媒コンバータ２５には、触媒温度を検出する触媒温度
センサ３３が配設されている。

【００２５】また、エンジン１のクランクシャフト３４
に軸着するクランクロータ３５の外周に、クランク角セ
ンサ３６が対設され、更に、クランクシャフト３４に対
して１／２回転するカムシャフト３７に連設するカムロ
ータ３８に、気筒判別センサ３９が対設されている。

【００２６】上記インジェクタ１１、点火プラグ２０、
ＩＳＣ弁１０等のアクチュエータ類に対する制御量の演
算、制御信号の出力、すなわち空燃比制御を含む燃料噴
射制御、点火時期制御、アイドル回転数制御等のエンジ
ン制御は、図１１に示す電子制御装置（ＥＣＵ）５０に
よって行われる。

【００２７】上記ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５
２、ＲＡＭ５３、バックアップＲＡＭ５４、カウンタ・
タイマ群５５、及びＩ／Ｏインターフェイス５６がバス
ラインを介して互いに接続されるマイクロコンピュータ
を中心として構成され、各部に安定化電源を供給する定
電圧回路５７、上記Ｉ／Ｏインターフェイス５６に接続
される駆動回路５８及びＡ／Ｄ変換器５９等の周辺回路
が内蔵されている。

【００２８】なお、上記カウンタ・タイマ群５５は、フ
リーランカウンタ、気筒判別センサ信号（カムパルス）
の入力計数用カウンタ等の各種カウンタ、燃料噴射用タ
イマ、点火用タイマ、定期割り込みを発生させるための
定期割り込み用タイマ、クランク角センサ信号（クラン
クパルス）の入力間隔計時用タイマ、エンジン始動後の
経過時間を計時する始動後時間計時用タイマ、及びシス
テム異常監視用のウオッチドッグタイマ等の各種タイマ
を便宜上総称するものであり、その他、各種のソフトウ
エアカウンタ・タイマが用いられる。

【００２９】上記定電圧回路５７は、２回路のリレー接
点を有する電源リレー６０の第１のリレー接点を介して
バッテリ６１に接続され、バッテリ６１に、上記電源リ
レー６０のリレーコイルがイグニッションスイッチ６２
を介して接続されている。また、上記定電圧回路５７
は、直接、上記バッテリ６１に接続されており、イグニ
ッションスイッチ６２がＯＮされて電源リレー６０の接
点が閉となるとＥＣＵ５０内の各部へ電源を供給する一
方、上記イグニッションスイッチ６２のＯＮ，ＯＦＦに
拘らず、常時、上記バックアップＲＡＭ５４にバックア
ップ用の電源を供給する。更に、上記バッテリ６１に
は、燃料ポンプリレー６３のリレー接点を介して燃料ポ
ンプ１７が接続されている。なお、上記電源リレー６０
の第２のリレー接点には、上記バッテリ６１から各アク
チュエータに電源を供給するための電源線が接続されて
いる。

【００３０】上記Ｉ／Ｏインターフェイス５６の入力ポ
ートには、アイドルスイッチ２８ｂ、ノックセンサ２
９、クランク角センサ３６、気筒判別センサ３９、車速
を検出するための車速センサ４０、エンジン始動状態を
検出するためスタータスイッチ４１が接続されており、
更に、上記Ａ／Ｄ変換器５９を介して、吸入空気量セン
サ２７、スロットル開度センサ２８ａ、冷却水温センサ
３１、リニアＯ2センサ３２、及び触媒温度センサ３３
が接続されると共に、バッテリ電圧ＶBが入力されてモ
ニタされる。

【００３１】一方、上記Ｉ／Ｏインターフェイス５６の
出力ポートには、ＩＳＣ弁１０、インジェクタ１１、及
び、燃料ポンプリレー６３のリレーコイルが上記駆動回
路５８を介して接続されると共に、イグナイタ２２が接
続されている。

【００３２】上記ＣＰＵ５１では、ＲＯＭ５２に記憶さ
れている制御プログラムに従って、Ｉ／Ｏインターフェ
イス５６を介して入力されるセンサ・スイッチ類からの
検出信号、及びバッテリ電圧等を処理し、ＲＡＭ５３に
格納される各種データ、及びバックアップＲＡＭ５４に
格納されている各種学習値データ，ＲＯＭ５２に記憶さ
れている固定データ等に基づき、燃料噴射量、点火時
期、ＩＳＣ弁１０に対する駆動信号のデューティ比等を
演算し、空燃比制御を含む燃料噴射制御、点火時期制
御、アイドル回転数制御等のエンジン制御を行う。

【００３３】このようなエンジン制御系において、ＥＣ
Ｕ５０による燃料噴射制御では、エンジン運転状態に基
づいてリーン減量係数ＫLEANを設定し、エンジン運転状
態に応じて設定される各種補正項に対して上記リーン減
量係数ＫLEANを減算項として与え、空燃比の制御目標値
に相当する目標当量比（空気過剰率λの逆数として表さ
れる）ＫTGTを設定する。

【００３４】さらに、リニアＯ2センサ３２の出力電圧
（出力値）ＶＯ2に基づいて排気当量比ＥＸＲを検出
し、上記目標当量比ＫTGTと排気当量比ＥＸＲとの比較
結果に応じて空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤ
Ａを設定する。そして、エンジン運転状態に基づいて設
定した燃料噴射量を上記目標当量比ＫTGT及び上記空燃
比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡによって補正し
てエンジンへ供給する最終的な燃料噴射量を定める燃料
噴射パルス幅Ｔｉを設定する。

【００３５】この場合、空燃比をストイキオ（或いはリ
ッチ）に制御する極低負荷低回転のアイドル運転時に
は、触媒が触媒全体としての活性温度に達していない場
合、上記目標当量比ＫTGTを強制的にリーン側に変更
し、触媒に吸蔵されたＮＯｘが還元されずに排出される
ことを防止する。

【００３６】例えば、触媒コンバータ２５に、ＮＯｘ吸
着触媒としてバリウムＢａを用い、酸化還元触媒として
白金Ｐｔを用いる場合、リーン雰囲気でＢａに吸着した
ＮＯｘがリッチ雰囲気で放出され、この放出されたＮＯ
ｘがＰｔによる酸化還元の触媒作用で還元される（ＮＯ
ｘ＋ＨＣ→Ｎ2，ＣＯ2，Ｈ2Ｏ）が、ＢａのＮＯｘ吸着
作用は、図６に示すように、２００〜５００°Ｃの温度
範囲で有効であるのに対し、Ｐｔが触媒として機能する
温度は３５０°Ｃ以上である。従って、触媒全体として
有効な活性温度は３５０°Ｃ以上であり、この活性温度
より低い温度では、ＮＯｘが還元されずに排出される虞
がある。

【００３７】このため、ストイキオ或いはリッチ空燃比
で運転を行うアイドル時には、触媒温度が上記活性温度
以上の活性状態であるか否かを判別し、触媒温度が上記
活性温度より低い場合には、上記目標当量比ＫTGTをリ
ーン側の設定値として空燃比をリーンに維持すること
で、Ｂａに吸蔵されたＮＯｘが放出されることを防止
し、排気ガスエミッションの悪化を未然に回避する。す
なわち、ＥＣＵ５０は、本発明に係る触媒活性判別手
段、空燃比補正手段としての機能を実現する。

【００３８】以下、上記ＥＣＵ５０によって実行される
本発明に係る燃料噴射制御処理について、図２〜図５に
示すフローチャートに従って説明する。

【００３９】図５は、システムイニシャライズ後、所定
周期（例えば、１８０°ＣＡ）毎に実行される燃料噴射
量設定ルーチンであり、図２のルーチンによって設定さ
れる目標当量比ＫTGT、図３及び図４のルーチンによっ
て設定される空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤ
Ａに応じ、気筒毎にエンジンに供給する最終的な燃料噴
射量を定める燃料噴射パルス幅Ｔｉを設定する。

【００４０】まず、図２の目標当量比設定ルーチンにつ
いて説明する。この目標当量比設定ルーチンは、システ
ムイニシャライズ後、所定周期毎に実行され、ステップ
S51で、エンジン回転数ＮEとエンジン負荷を表す基本燃
料噴射パルス幅Ｔｐとに基づいてＲＯＭ５２に格納され
ているフル増量係数テーブルを参照してフル増量係数Ｋ
FULLを設定する（ＫFULL←ＴＢＬ(ＮE,Ｔｐ)）。

【００４１】上記フル増量係数ＫFULLは、エンジン運転
状態が高回転及び高負荷との少なくとも一方の状態のと
きに、燃料増量補正により触媒温度の異常上昇を防止し
て触媒を保護すると共にエンジン出力を確保するための
ものであり、上記フル増量係数テーブルの一例を、ステ
ップS51中に示す。

【００４２】このフル増量係数テーブルの例では、基本
燃料噴射パルス幅Ｔｐが大きいエンジン高負荷領域及び
エンジン高回転領域との少なくとも一方の領域にあると
き、フル増量係数ＫFULLが、ＫFULL＞０に設定される。
そして、この領域がフル増量係数ＫFULLにより燃料増量
補正が行われる、いわゆるフル増量領域となる。このフ
ル増量領域外においては、フル増量係数ＫFULLが、ＫFU
LL＝０に設定され、フル増量係数ＫFULLによる燃料増量
補正は行われない。また、フル増量係数テーブルには、
基本燃料噴射パルス幅Ｔｐが大きくエンジン回転数ＮE
が高いほど、すなわち高負荷高回転であるほど、大きい
値のフル増量係数ＫFULLがメモリされている。

【００４３】続くステップS52では、冷却水温ＴWとエン
ジン始動後の経過時間ＴＭASとに基づいてテーブル参照
により始動後増量係数ＫASを設定する（ＫAS←ＴＢＬ
(ＴW,ＴＭAS)）。この始動後増量係数ＫASは、エンジン
始動直後のエンジン回転数の安定性を確保するためエン
ジン始動直後から所定期間燃料増量補正を行うためのも
ので、冷却水温センサ３１による冷却水温度ＴWに基づ
いて初期値が設定され、ステップS52中に示すように、
スタータスイッチ４１のＯＦＦによるエンジン始動後の
経過時間ＴＭASに応じ、ＫAS＝０になるまで漸次的に減
少される。

【００４４】次いでステップS53で、冷却水温度ＴWに基
づいてテーブル参照により水温増量係数ＫTWを設定する
（ＫTW←ＴＢＬ(ＴW)）。この水温増量係数ＫTWは、エ
ンジン冷態時の運転性を確保するための燃料増量率を定
めるものであり、ステップS53中に示すように、冷却水
温度ＴWが低いほど、大きい値の水温増量係数ＫTWがテ
ーブルにストアされている。

【００４５】そして、ステップS54で、エンジン運転状
態としてエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐ
とエンジン回転数ＮEとに基づいてリーン減量係数テー
ブルを検索し、エンジン運転領域に応じ適正リーン空燃
比を得るための燃料減量率を定めるリーン減量係数ＫLE
ANを設定する（ＫLEAN←ＴＢＬ(ＮE,Ｔｐ)）。

【００４６】上記リーン減量係数テーブルは、エンジン
負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとエンジン回転数
ＮEとによる領域毎に、適正空燃比を得るに的確な燃料
減量率を予めシミュレーション或いは実験等により求
め、この燃料減量率に対応した当量比に対する減算値
を、基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとエンジン回転数ＮEと
をパラメータとするテーブルに設定し、ＲＯＭ５２の一
連のアドレスにストアするものである。

【００４７】上記リーン減量係数テーブルの一例を、図
７に示す。同図に示すように、極低負荷低回転領域及び
高負荷領域においては、空燃比をストイキオ（或いはリ
ッチ）に制御する領域であり、リーン減量係数ＫLEAN
が、ＫLEAN＝０に設定され、燃料減量補正無しの状態に
設定される。また、極低負荷低回転領域及び高負荷領域
を除く低負荷及び中負荷領域がリーン空燃比によりリー
ンバーンを行うリーンバーン領域であり、この領域にお
いて上記リーン減量係数ＫLEANが、ＫLEAN＞０に設定さ
れ、燃料減量補正が行われて空燃比がリーンに制御され
る。

【００４８】次いでステップS55へ進み、触媒温度セン
サ３３によって検出した触媒温度ＴCを設定値ＴCS（例
えば、３５０°Ｃ）と比較し、触媒活性すなわち触媒の
酸化還元反応が可能になったか否かを判断する。その結
果、上記ステップS55において、ＴC≧ＴCSのときには触
媒活性と判断し、上記ステップS54で設定したリーン減
量係数ＫLEANを用いて目標当量比ＫTGTを設定すべくス
テップS58へジャンプし、ＴC＜ＴCSのとき、ステップS5
6へ進んで現在の運転状態がアイドル運転状態か否かを
判別する。

【００４９】そして、上記ステップS56においてアイド
ル運転でないと判別したときには、高負荷領域でストイ
キオあるいはリッチ空燃比となっても排気ガス温度が高
いため、直ちに触媒が活性化されることから、同様に、
上記ステップS54で設定したリーン減量係数ＫLEANを用
いて目標当量比ＫTGTを設定すべくステップS58へジャン
プする。

【００５０】一方、上記ステップS56においてアイドル
運転と判別したときには、上記ステップS56からステッ
プS57へ進み、上記ステップS54でアイドル運転に対応し
て設定したリーン減量係数ＫLEAN（ＫLEAN＝０；ストイ
キオあるいはリッチ空燃比）を設定値ＫLNSで更新し、
ステップS58へ進む。この設定値ＫLNSは、アイドル安定
性を阻害しない程度に空燃比をリーン側に補正するもの
であり、例えば、ＫLNS＝０．０５程度の値である。

【００５１】ステップS58では、エンジン運転状態に応
じて設定された各種補正項に対し、上記リーン減量係数
ＫLEANを減算項として与え、空気過剰率λの逆数として
表される目標当量比ＫTGTを算出する。すなわち、上記
フル増量係数ＫFULL、始動後増量係数ＫAS、水温増量係
数ＫTW、及び上記リーン減量係数ＫLEANによって、目標
空燃比を得るための補正係数として空気過剰率の逆数と
して表される目標当量比ＫTGTを次式により算出し、ル
ーチンを抜ける。 ＫTGT←１＋ＫFULL＋ＫAS＋ＫTW−ＫLEAN

【００５２】以上によって設定される目標当量比ＫTGT
は、本来、エンジン回転数ＮEと基本燃料噴射パルス幅
Ｔｐとに基づいて、エンジン運転領域に応じた適正リー
ン空燃比を得るための燃料減量率を定めるリーン減量係
数ＫLEAN（ステップS54）を用いて設定されるが、アイ
ドル運転時には、触媒温度ＴCが設定値ＴCSより低い場
合に限り、アイドル安定性を阻害しない程度のリーン空
燃比とするリーン減量係数ＫLEAN（ステップS57）を用
いて設定される。

【００５３】次に、図３及び図４の空燃比フィードバッ
ク補正係数設定ルーチンについて説明する。

【００５４】この空燃比フィードバック補正係数設定ル
ーチンは、システムイニシャライズ後、所定周期毎に実
行され、先ず、ステップS61〜S63で、空燃比フィードバ
ック条件が成立しているか否かを判断する。この空燃比
フィードバック条件は、ステップS61で初期条件を判断
し、ＮE≠０のエンジン回転状態で、且つスタータスイ
ッチ４１がＯＦＦ、且つ前記始動後時間計時用タイマに
より計時されるスタータスイッチ４１のＯＦＦによるエ
ンジン始動後の時間が設定時間（例えば、４sec）以上
経過しており、初期条件が非成立のとき、且つ、ステッ
プS62でリニアＯ2センサ３２の出力電圧ＶＯ２が設定値
以上或いは所定範囲の状態が設定時間以上継続しており
リニアＯ2センサ３２が活性状態と判断され、且つ、ス
テップS63でクランプ条件非成立のエンジン定常運転状
態のとき、空燃比フィードバック条件成立と判断する。

【００５５】上記ステップS61で、ＮE＝０のエンジン非
回転状態、或いはスタータスイッチ４１がＯＮのエンジ
ンクランキング時、或いはエンジン始動後の時間が設定
時間に達しておらず、初期条件の成立時、或いはステッ
プS62でリニアＯ2センサ３２が不活性状態のときには、
ステップS64へ進み、空燃比フィードバック補正係数Ｌ
ＡＭＢＤＡを、ＬＡＭＢＤＡ＝１．０に固定してルーチ
ンを抜ける。また、上記ステップS63で、加減速中、燃
料カット中等、エンジン過渡運転状態のクランプ条件の
成立時には、ステップS65へ進み、空燃比フィードバッ
ク補正係数ＬＡＭＢＤＡを所定値（通常、１．０）にク
ランプしてルーチンを抜ける。その結果、空燃比フィー
ドバック条件の非成立時には、空燃比オープンループ制
御となる。

【００５６】一方、上記ステップS61〜S63の判断により
空燃比フィードバック条件の成立時には、ステップS66
へ進み、ステップS66以下の処理によりリニアＯ2センサ
３２の出力電圧に基づき検出した排気当量比ＥＸＲと上
記目標当量比設定ルーチンにおいて設定された目標当量
比ＫTGTとの比較結果に応じ比例積分制御（ＰＩ制御）
によって空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを
設定する。

【００５７】ステップS66では、リニアＯ2センサ３２の
出力電圧ＶＯ2を読み込み、リニアＯ2センサ出力電圧Ｖ
Ｏ2に基づいてテーブル参照等によって排気当量比ＥＸ
Ｒを検出する。すなわち、リニアＯ2センサ３２の出力
特性は、排気当量比ＥＸＲ＝１／λ（＝理論空燃比／実
空燃比）に対し、リニアな出力電圧ＶＯ2を出力するた
め、リニアＯ2センサ３２の初期特性、中央値特性にお
けるリニアＯ2センサ出力電圧ＶＯ2に対応する排気当量
比ＥＸＲを予め実験等により求め、ステップS66中に示
すように、リニアＯ2センサ出力電圧ＶＯ2をパラメータ
とするテーブルとして設定し、ＲＯＭ５２の一連のアド
レスにメモリしておくことで、リニアＯ2センサ出力電
圧ＶＯ2に基づいてテーブル参照により容易に排気当量
比ＥＸＲを検出することが可能となる。

【００５８】続くステップS67では、上記目標当量比設
定ルーチンにおいて設定された目標当量比ＫTGTを読み
出し、上記ステップS66で検出した排気当量比ＥＸＲ
を、該目標当量比ＫTGTと比較する。そして、ＥＸＲ＞
ＫTGTで、目標当量比ＫTGTにより定まる目標空燃比に対
して排気当量比ＥＸＲによる実空燃比がリッチのときに
は、ステップS68へ進み、反転初回判別フラグＦRを参照
する。

【００５９】この反転初回判別フラグＦRは、目標当量
比ＫTGTと排気当量比ＥＸＲとの比較により排気当量比
ＥＸＲが目標当量比ＫTGTを横切った初回、すなわち目
標当量比ＫTGTにより定まる目標空燃比に対し排気当量
比ＥＸＲによる実空燃比がリーンからリッチに反転した
初回、或いはリッチからリーンに反転した初回を判断す
るためのフラグであり、ＥＸＲ≦ＫTGTからＥＸＲ＞ＫT
GTとなった後、すなわち目標空燃比に対し実空燃比がリ
ーンからリッチに反転した後に０→１とされ、ＥＸＲ＞
ＫTGTからＥＸＲ≦ＫTGTとなり目標空燃比に対し実空燃
比がリッチからリーンに反転した後に１→０とされる。

【００６０】従って、ＥＸＲ＞ＫTGTで、且つＦR＝０の
ときには、目標空燃比に対し実空燃比がリーンからリッ
チに反転した初回であるため、上記ステップS68からス
テップS69へ進み、エンジン回転数ＮEとエンジン負荷を
表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとに基づいてテーブル参
照により空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを
マイナス方向にスキップさせるためのＰＩ制御の比例定
数ＰDを設定する。

【００６１】ステップS69中に示すように、上記テーブ
ルには、基本燃料噴射パルス幅Ｔｐが増加しエンジン回
転数ＮEが高いほど、すなわち高負荷高回転であるほ
ど、大きい値の比例定数ＰDがメモリされている。すな
わち、エンジン運転状態が高負荷高回転であるほど、比
例定数ＰDを大きくすることで、排気当量比ＥＸＲの目
標当量比ＫTGTに対する収束性を向上し、逆に、低負荷
低回転であるほど、比例定数ＰDを小さくすることで、
低負荷低回転域での空燃比フィードバック制御による過
補正を防止すると共に空燃比の安定性を向上する。

【００６２】そして、ステップS70で、空燃比フィード
バック補正係数ＬＡＭＢＤＡを上記比例定数ＰDにより
マイナス方向へスキップさせ（ＬＡＭＢＤＡ←ＬＡＭＢ
ＤＡ−ＰD）、ステップS71で、反転初回判別フラグＦR
をセットして（ＦR←１）、ルーチンを抜ける。

【００６３】また、上記ステップS67，S68において、Ｅ
ＸＲ＞ＫTGTで目標当量比ＫTGTにより定まる目標空燃比
に対して排気当量比ＥＸＲによる実空燃比がリッチで、
且つＦR＝１のときには、既に空燃比フィードバック補
正係数ＬＡＭＢＤＡに対し比例定数ＰDによるマイナス
方向へのスキップが実行されているため上記ステップS6
8からステップS72へ進み、エンジン回転数ＮEとエンジ
ン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとに基づいてテ
ーブル参照により空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭ
ＢＤＡを漸次的に減少させるためのＰＩ制御の積分定数
ＩDを設定する。

【００６４】ステップS72中に示すように、このテーブ
ルには、基本燃料噴射パルス幅Ｔｐが増加しエンジン回
転数ＮEが高いほど、すなわち高負荷高回転であるほ
ど、大きい値の積分定数ＩDがメモリされている。すな
わち、上記比例定数ＰDと同様に、エンジン運転状態が
高負荷高回転であるほど、積分定数ＩDを大きくするこ
とで、排気当量比ＥＸＲの目標当量比ＫTGTに対する収
束性を向上し、逆に、低負荷低回転であるほど、積分定
数ＩDを小さくすることで、低負荷低回転域での空燃比
フィードバック制御による過補正を防止すると共に空燃
比の安定性を確保する。

【００６５】そして、ステップS73で、空燃比フィード
バック補正係数ＬＡＭＢＤＡを上記積分定数ＩDにより
ルーチン実行毎に漸次減少させ（ＬＡＭＢＤＡ←ＬＡＭ
ＢＤＡ−ＩD）、上記ステップS71を経てルーチンを抜け
る。

【００６６】一方、上記ステップS67において、ＥＸＲ
≦ＫTGTで目標当量比ＫTGTにより定まる目標空燃比に対
して排気当量比ＥＸＲによる実空燃比がリーンのときに
は、ステップS74へ分岐し、同様に反転初回判別フラグF
Rを参照する。そして、目標空燃比に対し実空燃比がリ
ーンで、且つＦR＝１のときには、目標空燃比に対し実
空燃比がリッチからリーンに反転した初回であるため、
上記ステップS74からステップS75へ進み、エンジン回転
数ＮEと基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとに基づいてテーブ
ル参照により空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤ
Ａをプラス方向にスキップさせるためのＰＩ制御の比例
定数ＰUを設定する。

【００６７】ステップS75中に示すように、上記テーブ
ルには、上述のマイナス方向へのスキップを行わせるた
めの比例定数ＰDと同様に、基本燃料噴射パルス幅Ｔｐ
が増加しエンジン回転数ＮEが高いほど、すなわち高負
荷高回転であるほど、大きい値の比例定数ＰUがメモリ
されている。

【００６８】そして、ステップS76で、空燃比フィード
バック補正係数ＬＡＭＢＤＡを上記比例定数ＰUにより
プラス方向へスキップさせ（ＬＡＭＢＤＡ←ＬＡＭＢＤ
Ａ＋ＰU）、ステップS77で、反転初回判別フラグＦRを
クリアして（ＦR←０）、ルーチンを抜ける。

【００６９】また、上記ステップS67，S74において、Ｅ
ＸＲ≦ＫTGTで目標当量比ＫTGTにより定まる目標空燃比
に対して排気当量比ＥＸＲによる実空燃比がリーンで、
且つＦR＝０のときには、既に空燃比フィードバック補
正係数ＬＡＭＢＤＡに対し比例定数ＰUによるプラス方
向へのスキップが実行されているため上記ステップS74
からステップS78へ進み、エンジン回転数ＮEと基本燃料
噴射パルス幅Ｔｐとに基づいてテーブル参照により空燃
比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを漸次的に増加
させるためのＰＩ制御の積分定数ＩUを設定する。

【００７０】ステップS78中に示すように、上記テーブ
ルには、上述のマイナス方向への積分定数ＩDと同様
に、基本燃料噴射パルス幅Ｔｐが増加しエンジン回転数
ＮEが高いほど、すなわち高負荷高回転であるほど、大
きい値の積分定数ＩUがメモリされている。

【００７１】そして、ステップS79で、空燃比フィード
バック補正係数ＬＡＭＢＤＡを上記積分定数ＩUにより
ルーチン実行毎に漸次増加させ（ＬＡＭＢＤＡ←ＬＡＭ
ＢＤＡ＋ＩU）、上記ステップS77を経てルーチンを抜け
る。

【００７２】以上の排気当量比ＥＸＲと目標当量比ＫTG
Tとの比較結果に対する空燃比フィードバック補正係数
ＬＡＭＢＤＡの設定関係を、図８のタイムチャートに示
す。すなわち、比例積分制御によって、ＥＸＲ＞ＫTGT
で目標当量比ＫTGTにより定まる目標空燃比に対して排
気当量比ＥＸＲによる実空燃比がリッチのときには、空
燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡが減少され、
ＥＸＲ≦ＫTGTで目標空燃比に対し実空燃比がリーンの
ときには空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡが
増加される。

【００７３】そして、以下に説明するように、この空燃
比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡが燃料噴射パル
ス幅Ｔｉの演算式に組み込まれることで、ＥＸＲ＞ＫTG
Tで目標空燃比に対し実空燃比がリッチのときには燃料
噴射量が空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡに
よって減量補正され、また、ＥＸＲ≦ＫTGTで目標空燃
比に対して実空燃比がリーンのときには燃料噴射量が増
量補正される。これによって排気当量比ＥＸＲが目標当
量比ＫTGTに収束するよう、すなわち、排気当量比ＥＸ
Ｒによる実空燃比が、目標当量比ＫTGTにより定まる目
標空燃比に収束するよう制御される。

【００７４】以下、図５の燃料噴射量設定ルーチンにつ
いて説明する。この燃料噴射量設定ルーチンでは、ステ
ップS81で、エンジン回転数ＮEと吸入空気量センサ２７
からの出力信号に基づく吸入空気量Ｑとから、基本燃料
噴射量を定める基本燃料噴射パルス幅Ｔｐを算出し（Ｔ
ｐ←Ｋ×Ｑ／ＮE；Ｋはインジェクタ特性補正定数）、
ステップS82，S83で、それぞれ上記目標当量比ＫTGT、
空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを読み出
す。

【００７５】続くステップS84では、エンジン回転数ＮE
とエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔｐとに基
づいてバックアップＲＡＭ５４の一連のアドレスからな
る空燃比学習値テーブルを参照して空燃比学習値ＫLRを
検索し、補間計算により空燃比学習補正係数ＫBLRCを設
定して、ステップS85へ進む。この空燃比学習補正係数
ＫBLRCの基となる空燃比学習値ＫLRは、周知のように、
エンジン回転数ＮEとエンジン負荷を表す基本燃料噴射
パルス幅Ｔｐとによるエンジン運転領域毎に、上記空燃
比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡの所定周期にお
ける平均値の基準値に対するずれに応じて学習され、吸
入空気量センサ２７等の吸入空気量計測系、及びインジ
ェクタ１１等の燃料供給系の生産時のバラツキや経時劣
化等を補正するためのものである。

【００７６】そして、ステップS85へ進み、吸入空気量
Ｑ、冷却水温度ＴW、及びエンジン回転数ＮEに基づい
て、燃料付着補正係数Ｋｘを設定する。この燃料付着補
正係数Ｋｘは、周知のように、インジェクタ１１からの
噴射燃料の一部が吸気ポート壁面に付着することによる
付着燃料量分を補償するためのもので、冷却水温度TWに
より基本燃料付着率をテーブル参照等により設定し、こ
の基本燃料付着率をエンジン回転数ＮEに基づき補正し
て燃料付着率を求め、更に、この燃料付着率と吸入空気
量の加重平均値とによって該燃料付着補正係数Ｋｘが設
定される。

【００７７】次いでステップS86で、バッテリ電圧ＶBに
基づきテーブル参照によりインジェクタ１１の無効噴射
時間を補償する電圧補正パルス幅ＴSを設定する。そし
て、ステップS87で、上記基本燃料噴射パルス幅Ｔｐ
に、上記目標当量比ＫTGT及び空燃比フィードバック補
正係数ＬＡＭＢＤＡを乗算して空燃比補正すると共に、
空燃比学習補正係数ＫBLRCを乗算して学習補正し、ま
た、上記燃料付着補正係数Ｋｘを乗算して燃料付着補正
を行い、更に上記電圧補正パルス幅ＴSを加算して電圧
補正し、エンジンへ供給する最終的な燃料噴射量を定め
る燃料噴射パルス幅Ｔｉを設定する（Ｔｉ←Ｔｐ×ＫTG
T×ＬＡＭＢＤＡ×ＫBLRC×Ｋｘ＋ＴS）。

【００７８】そして、ステップS88で、上記燃料噴射パ
ルス幅Ｔｉを燃料噴射対象気筒の噴射タイマにセットし
てルーチンを抜ける。その結果、所定タイミングで上記
噴射タイマがスタートされ、上記燃料噴射パルス幅Ｔｉ
の駆動パルス信号が燃料噴射対象気筒のインジェクタ１
１へ出力され、該インジェクタ１１から所定に計量され
た燃料が噴射される。

【００７９】すなわち、エンジン運転状態が低負荷及び
中負荷のリーンバーン領域にあるときには、ＫLEAN＞０
に設定されたリーン減量係数ＫLEANが、エンジン運転状
態に応じて設定されるフル増量係数ＫFULL、始動後増量
係数ＫAS、及び水温増量係数ＫTW等の各種補正項に対
し、目標当量比ＫTGTの演算式においてマイナス項で与
えられ（図２のステップS58）、この目標当量比ＫTGT
が、燃料噴射量を定める燃料噴射パルス幅Ｔｉの演算式
に組み込まれることで（図５のステップS87）、燃料噴
射量が減量補正され、空燃比がリーンに制御される。

【００８０】また、極低負荷低回転のアイドル運転時に
は、ＮＯｘ吸蔵型触媒の温度が活性温度以上の通常状態
では、ストイキオ或いはリッチに空燃比が制御される
が、ＮＯｘ吸蔵型触媒の温度が活性温度より低下して浄
化作用が期待できない場合には、リーン空燃比に補正さ
れて排気ガス中の酸素濃度を確保し、吸蔵されたＮＯｘ
が還元されずに排出されることを防止する。

【００８１】図１２は本発明の実施の第２形態に係わる
目標当量比設定ルーチンのフローチャートである。

【００８２】この第２形態は、前述の第１形態に対し、
触媒温度センサ３３を用いることなく、エンジン運転状
態から触媒温度を推定するものである。具体的には、本
形態では、前述の第１形態におけるエンジン制御系から
触媒温度センサ３３を廃止するとともに、第１形態の目
標当量比設定ルーチンにおける処理の一部を変更し、図
１２に示す目標当量比設定ルーチンによって目標当量比
ＫTGTを設定する。その他のルーチンについては上記実
施の第１形態と同様である。

【００８３】以下、図１２の目標当量比設定ルーチンに
ついて説明する。尚、第１形態と同一のステップについ
ては同一の符号を付して、その詳細説明は省略する。

【００８４】図１２に示す本形態の目標当量比設定ルー
チンは、第１形態の目標当量比設定ルーチン（図２参
照）に対し、ステップS54とステップS55との間にステッ
プS55-0を追加する変更を行うものであり、ステップS54
でリーン減量係数ＫLEANをエンジン回転数ＮEと基本燃
料噴射パルス幅Ｔｐとに基づいて設定した後、ステップ
S55-0で、エンジン回転数ＮEとエンジン負荷を表す基本
燃料噴射パルス幅Ｔｐとに基づいて触媒温度ＴCを推定
し（ＴC←ＴＢＬ(ＮE,Ｔｐ)）、ステップS55で触媒温度
ＴCと触媒活性を示す設定値ＴCSとを比較する。

【００８５】この触媒温度の推定は、基本燃料噴射パル
ス幅Ｔｐが増加し、エンジン回転数ＮEが高いほど、す
なわち高負荷高回転であるほど、排気ガス温度の上昇に
伴って触媒温度も高くなることから、ステップS55-0中
に図示するように、予め実験などによって求めた運転領
域毎の触媒温度を格納したテーブルを参照することで行
われる。

【００８６】本形態では、前述の第１形態と同様、ＮＯ
ｘ吸蔵型触媒の温度が活性温度より低下して浄化作用が
期待できない場合に、吸蔵されたＮＯｘが還元されずに
排出されることを防止し、しかも、触媒温度センサ３３
が不要のため、部品点数削減、構成の簡素化によってト
ータルコストを低減することができる。

【００８７】図１３及び図１４は本発明の実施の第３形
態に係わり、図１３は目標当量比設定ルーチンのフロー
チャート、図１４はリーン減量係数テーブルの説明図で
ある。

【００８８】この第３形態は、前述の第１形態に対し、
触媒温度に応じてリーン減量係数ＫLEANを設定するもの
であり、第１形態の目標当量比設定ルーチンにおける処
理の一部を変更し、触媒温度が活性温度以上か否かによ
ってリーン減量係数ＫLEANを設定するためのテーブルを
選択する。尚、その他のルーチンについては上記実施の
第１形態と同様であり、また、目標当量比設定ルーチン
においても、第１形態と同一のステップについては同一
の符号を付し、その詳細説明は省略する。

【００８９】本形態の目標当量比設定ルーチンは、図１
３に示され、このルーチンでは、ステップS53で冷却水
温度ＴWに基づいて水温増量係数ＫTWを設定した後、ス
テップS55へ進んで触媒温度ＴCと触媒活性を示す設定値
ＴCSとを比較する。尚、この場合、触媒温度ＴCは、触
媒温度センサ３３によらず、第２形態で説明したように
エンジン回転数ＮEとエンジン負荷とに基づいて推定す
るようにしても良い。

【００９０】そして、ＴC≧ＴCSのとき、上記ステップS
55からステップS57-1へ進んでテーブルＴＢＬ１を選択
し、このテーブルＴＢＬ１をエンジン負荷を表す基本燃
料噴射パルス幅Ｔｐとエンジン回転数ＮEとに基づいて
検索してリーン減量係数ＫLEANを設定する（ＫLEAN←Ｔ
ＢＬ１(ＮE,Ｔｐ)）。このテーブルＴＢＬ１は、第１形
態におけるリーン減量係数テーブルと同等であり、触媒
温度が活性温度以上の通常状態で採用される。

【００９１】一方、上記ステップS55において、ＴC＜Ｔ
CSのときには、上記ステップS55からステップS57-2へ進
んで修正テーブルＴＢＬ２を選択し、この修正テーブル
ＴＢＬ２をエンジン負荷を表す基本燃料噴射パルス幅Ｔ
ｐとエンジン回転数ＮEとに基づいて検索してリーン減
量係数ＫLEANを設定する（ＫLEAN←ＴＢＬ２(ＮE,Ｔ
ｐ)）。

【００９２】上記修正テーブルＴＢＬ２は、通常状態で
の上記テーブルＴＢＬ１に対し、図１４に示すように、
高負荷領域、低負荷及び中負荷領域は、上記テーブルＴ
ＢＬ１と同じであるが、極低負荷低回転領域におけるリ
ーン減量係数ＫLEANを、ＫLEAN＝０からＫLEAN＝０．０
５に変更しており、触媒温度が活性温度より低い状態で
は、燃料減量補正によって空燃比が僅かにリーン側とな
るようにしている。

【００９３】そして、上記ステップS57-1あるいは上記
ステップS57-2でリーン減量係数ＫLEANを設定した後、
該当ステップからステップS58へ進み、エンジン運転状
態に応じて設定された各種補正項に対し、上記リーン減
量係数ＫLEANを減算項として与えて目標当量比ＫTGTを
算出する。

【００９４】本形態では、前述の各形態に対し、触媒温
度が活性温度より低いとき、リーン減量係数ＫLEANを設
定値として与えるのではなく、専用テーブルによって設
定するため、エンジン運転状態を反映して制御性を向上
することができるという利点がある。

【００９５】尚、以上の各形態では、運転領域に応じて
リーン空燃比とストイキオ（或いはリッチ）空燃比とを
切換えるリーンバーンエンジンを例にとって説明した
が、本発明は、リーン空燃比の運転を全運転領域で行
い、リッチスパイクを適宜与えてＮＯｘ吸蔵型触媒のＮ
Ｏｘを放出・還元するリーンバーンエンジンにも適用さ
れることは言うまでもない。また、エンジン負荷として
基本燃料噴射量を定める基本燃料噴射パルス幅Ｔｐを採
用しているが、エンジン負荷を表すものであれば良く、
これに限定されない。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、排気ガス中のＮＯｘを吸蔵し、ＨＣ，ＣＯ
とともに還元浄化する触媒の温度に基づいて触媒のＮＯ
ｘ吸蔵及び還元作用の活性状態を判別し、触媒不活性と
判別したとき、空燃比がストイキオ或いはリッチ側にな
らないよう目標空燃比を補正するため、触媒の温度がＮ
Ｏｘを還元可能な温度より低下した場合でも、吸蔵した
ＮＯｘが還元されずに排出されることがなく、排気ガス
エミッションの悪化を未然に回避することができる。

【００９７】この場合、請求項２記載の発明では、触媒
の温度をエンジン回転数とエンジン負荷とに基づく運転
状態から推定することで温度センサを不要とし、部品点
数削減、構成の簡素化によってトータルコストを低減す
ることができる。また、請求項３記載の発明では、触媒
不活性の場合、排気ガス温度の低いアイドル運転領域で
ストイキオ或いはリッチ側にならないよう空燃比を補正
するため、吸蔵したＮＯｘが還元されずに排出されるこ
とを、より確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成図

【図２】本発明の第１形態に係わり、目標当量比設定ル
ーチンのフローチャート

【図３】同上、空燃比フィードバック補正係数設定ルー
チンのフローチャート

【図４】同上、空燃比フィードバック補正係数設定ルー
チンのフローチャート（続き）

【図５】同上、燃料噴射量設定ルーチンのフローチャー
ト

【図６】同上、触媒温度とＮＯｘ吸着率との関係を示す
説明図

【図７】同上、リーン減量係数テーブルの説明図

【図８】同上、目標当量比と排気当量比との比較結果に
よる空燃比フィードバック補正係数の設定状態を示すタ
イムチャート

【図９】同上、エンジンの全体概略図、

【図１０】同上、吸気系の要部詳細を示す説明図

【図１１】同上、電子制御系の回路構成図

【図１２】本発明の第２形態に係わり、目標当量比設定
ルーチンのフローチャート

【図１３】本発明の第３形態に係わり、目標当量比設定
ルーチンのフローチャート

【図１４】同上、リーン減量係数テーブルの説明図

【符号の説明】

１ …リーンバーンエンジン ２５ …触媒コンバータ ５０ …ＥＣＵ（触媒活性判別手段、空燃比補正手段） ＴC …触媒温度 ＴCS …設定値 ＫLEAN…リーン減量係数 ＫTGT …目標当量比 ＮE …エンジン回転数 Ｔｐ …基本燃料噴射パルス幅（エンジン負荷）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｚ Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０ Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０Ｌ 41/22 ３０５ 41/22 ３０５Ｚ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】排気ガス中のＮＯｘを吸蔵し、ＨＣ，ＣＯ
   とともに還元浄化する触媒を排気系に介装したエンジン
   の空燃比制御装置において、 上記触媒の温度に基づいて上記触媒のＮＯｘ吸蔵及び還
   元作用の活性状態を判別する触媒活性判別手段と、 上記触媒活性判別手段で触媒不活性と判別したとき、空
   燃比がストイキオ或いはリッチ側にならないよう目標空
   燃比を補正する空燃比補正手段とを備えたことを特徴と
   するエンジンの空燃比制御装置。
2. 【請求項２】 上記触媒の温度を、エンジン回転数とエ
   ンジン負荷とに基づいて推定することを特徴とする請求
   項１記載のエンジンの空燃比制御装置。
3. 【請求項３】 上記目標空燃比を、触媒不活性でアイド
   ル運転領域のとき、ストイキオ或いはリッチ側にならな
   いよう補正することを特徴とする請求項１又は請求項２
   記載のエンジンの空燃比制御装置。