JPS60233339A - 内燃機関の空燃比制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は内燃機関の空燃比制御方法に係り、特に、電子
制御式燃料噴射装置が搭載された自動車等の混合気の空
燃比を所定空燃比に帰還制御するのに好適な内燃機関の
空燃比制御方法に関する。

〔発明の背景〕

電子式燃料噴射装置が搭載された自動車等の車両におい
て、排気ガス中の特定成分の濃度から排気空燃比を検出
するガスセンサの検出出力に基づいて混合気の空燃比を
所定空燃比に帰還制御することが行なわれている。混合
気の空燃比を所定空燃比、例えば空気過剰率λ＝　１０
　（但し、ここではλ−実空燃比／理論空燃比）の理論
空燃比にすると、排気系に設けられている三元触＆によ
り、排気ガス中に含まれる一酸化炭素、炭化水素、窒素
酸化物の有害ガスを無害な二酸化炭素、水蒸気、　′窒
素に清浄化することができる。

このようなシステムに採用されているガスセンサとして
は、例えば排気ガス中に含まれる酸素の濃度から排気空
燃比を検出する０！センサが用いられている。この０□
センサは、第１図に示されるように、多孔質のセラミッ
ク層からなる検出部゛　１０と、１石体電解質からなる
検出部１２と、多孔質の金属で形成された一対の電極１
４＋１６から構成されておシ、検出部１０が排気ガス中
に挿入されると、排気ガス中に含まれる酸素の濃度に応
じた起電力が笥、極１４，１６から発生するように構成
されている。なお、電極１６は大気と接触するように配
置される。

そしてＯ，センサの電極１４．１６からは、排気ガス中
に含まれる酸素の濃度に応じて、第２図に示されるよう
に、空気過剰率λ−１０を境にレベルの相異なる空燃比
リッチ信号Ｓ、と空燃比リーン信号Ｓ、が出力される。

このようなＯ，センサの出力信号に基づいて、混合気の
空燃比を理論空燃比近傍に帰還制御する場合、従来のシ
ステムでは、第３図に示されるように、まず０２センサ
２０の出力信号を比較回路２２に供給する。即ち、比較
回路２２において、０、センサ２０の出力信号と、空気
過剰率λ＝１．０に対応した設定レベルとを比較し、排
気空燃比がリッチ（過濃）かリーン（希薄）か否かを判
定すると共に、Ｏ！センサ２０の検出出力の波形整形を
行なう。比較回路２２の比較出力はディレィ回路２４を
介して積分回路２６に供給され、積分回路２６によって
積分処理された後制御装置に供給される。そして、制御
装置ておいて積分回路２６の出力信号に基づいて混合気
の空燃比を理論空燃比近傍に帰還制御する処理がなされ
る。混合気の空燃比を理論空燃比近傍に帰還制御する処
理は、所定の時間毎あるいはクランク軸が所定の位置に
回動する毎に行なわれる。又、混合気の空燃比はインジ
ェクタの噴射時間を可変することにより行なわれている
。即ち、吸入空気量に対して、混合気の空燃比を理論空
燃比近傍に帰還制御するだめの燃料噴射時間の処理が々
される。

しかしながら、前記システムにおいてに、０゜センサ２
０の検出出力に基づいてインジェクタの噴射時間を制御
する場合でも、インジェクタから噴射された燃料が燃焼
室に供給されるまでの時間及び燃焼した排気ガスが、排
気系に配設されたＯ。

センサまで到達する時間を考慮せずに燃料噴射時間の制
御がなされていたため、排気空燃比がリッチからリーン
の状態又はこの逆の状態に急激に変化するφ外下では、
０．センサ２０の応答遅れによって混合気の空燃比を理
論空燃比近傍に帰還制御することが困到ｒとなり、エミ
ッションの悪化を招くという不具合があった。

そこで、排気空燃比の変動が１−しい条件下でもエミッ
ションの悪化を抑制することができるシステムが提案さ
れた。

例えば、粘気空燃比に応じて積分回路２６の積分定数を
変化させるシステム。又、０２センサ２０の検出出力が
反転したとき積分回路２６の定数をある値だけオフセッ
トするスキップ制御を行なうシステム。又、さらに、０
２センサ２０の検出出力を比較する基準値を任意の条件
下又は間欠的に補正、更新するものなど各種のシステム
がある。

しかしながら、前記システム鵠・においては、加速増量
等が行なわれ、排気空燃比がリッチの状態がある時間以
上継続された後、実際の排気空燃比がリーンの状態に移
っても、０２センサ２ｏが不活性化するため排気空燃比
がリッチの状態として判定され、加速増量直後の空燃比
がオーバリーンの状態に発散し、ドラビリや失火による
エミッションの悪化をまねくおそれがあった。

ここで、排気空燃比がリッチ（空燃比＝　１３．８　）
となる排気ガスと排気空燃比がリーン（空燃比＝１５．
６）となるの排気ガスを交互にＯ１七ンサ２０に直接噴
射し、比較回路２２の出力を測定したところ、第４図に
示されるような実験結果が得られた。

第４図において、排気空燃比がリーンの状態が１秒以下
の場合は、第４図の（−）に示されるように、０．セン
サ２０が不活性化しても、排気空燃比がリッチとなった
ときの応答遅れは少ないか、排気空燃比がリーンの状態
が１秒以上継続されると、第４図の（ｂ）〜（ｄ）に示
されるように、排気空燃比がリッチの状態に移行しても
斜線で示される時間だけ０！センサ２０の不活性化によ
る応答遅れが生じる。なお、リッチ、リーンを逆にして
も、逆にした状態が１秒以上継続されると、０２センサ
の応答遅れが生じた。

このように、加速増量等によってリッチの状態がある時
間以上継続されるとＯ宜センサ２０か不活性化して応答
遅れが生じるが、従来のシステムではＯ，センサ２０の
不活性化を防止する処理がなされていなかったので、排
気空燃比がリッチとなる状態がある時間以上継続された
後に、混合気の空燃比を所定空燃比に帰還制御する処理
に移行したとき、ドラビリや失火によるエミッションの
悪化を防止することができなかった。

〔発明の目的〕

本発明は、前記従来の課題に鑑みて為されたものであシ
、その目的はガスセンサが不活性化しても帰還制御時エ
ミッションが悪化するのを防止することができる内燃機
関の空燃比制御方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、排気ガス中の特定成分の濃度から排気空燃比
を検出しこの検出値により所定排気空燃比を境にレベル
の相異なる空燃比リッチ信号と空燃比り一ン信号を発生
する、ガスセンサの空燃比リッチ信号と空燃比リーフ信
号に基づいて混合気の空燃比を所定空燃比に帰還制御す
る内燃機関の空燃比制御方法において、空燃比リッチ信
号が所定時間以上継続して発生したときとの空燃比リッ
チ信号を間欠的に遮断するようにして前記目的を達成す
るようにしたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
。

第５図には、電子制御式燃料噴射装置が搭載されたエン
ジンシステムに用いるに好適な実施例の構成が示されて
いる。

第５図において、エンジン３０の吸気系にはエアクリー
ナ３２、エアフロメータ３４、絞り弁３６、インジェク
タ３８が配設されており、エアクリーナ３２から吸入さ
れた空気がエアフロメータ３４、絞り弁３６、サージタ
ンク４０を介して吸気ボート４２に供給されている。吸
気ボート４２に供給された吸入空気量は、アクセルペダ
ル４４に連動する絞シ弁３６の開度に応じた量となる。

又、燃料タンク４６内に貯留された燃料が管４８、ポン
プ５０を介して供給されるインジェクタ３８から吸気ボ
ート４２内に燃料が噴射され、吸入空気と混合する。混
合気は吸気弁５２を介して燃焼室５４内に供給され、点
火プラグ５６の点火によって燃焼する。混合気の燃焼に
よる排気ガスは排気弁５８を介して排気ボート６０側に
排出され、排気多岐管６２、排気管６４、触媒コンバー
タ（図示省略）を介して大気へ放出される。排気多岐管
６２の下流側には排気ガス中の酸素濃度を検出し、この
検出値により空燃比リッチ信号を空燃比リーン信号を出
力する０、センサ６６が配設されている。

又、吸気系には、絞シ弁３６をバイパスするバイパス管
６８が配設されており、このバイパス管６８の管路途中
にはバイパス流量制御弁７０が配設されている。このバ
イパス流量制御弁７０は、後述する制御装置からの制御
指令に基づいて、バイパス管６８内を通過する吸入空気
量を制御してアイドリング時の機関回転速度を一定に維
持するように構成されている。

又、サージタンク４０゛と排気多岐管６２下流側とをバ
イパスする管７２．７４の管路途中には排気ガス再循環
（ＥＧＲ）制御弁７６が配設されている。排気ガス再循
環制御弁７６ｔ：Ｉ制御装置８０からの制御指令により
、管７２．７４から形成されるＥＧＲ通路を開閉するよ
うに構成されている。

０・、センサ６６と共にエンジン３０の各種運転状態を
検出するセンサとして、吸入空気の温度を検出する吸気
温センサ８２がエアフロメータ３４内に設けられており
、絞シ弁３６の開度を検出するスロットル開度センサ８
４が吸気管に配設されている。又、エンジン３０の冷却
水温度を検出する水温センサ８６がシリンダヘッド８８
に配設されている。又、エンジン３００回転速度を検出
するためのクランク角センサ９０が、点火コイル９２か
らの点火信号を各気尚罠分配するディストリビュータ９
４内に配設されている。このクランク角センサ９０は、
クランク軸（図示省略）に連結される軸９６の回転から
クランク軸のクランク角を検出するように構成されてい
る。又、自動変速機９８の出力軸の回転速度を検出する
車速センサ１００が自動変速機９８に配設されている。

自動変速機９８は制御装置８０からの制御指令によシギ
ヤの自動変速が可能とされている。

吸着剤としての活性炭１０２が収納されたチャコールキ
ャニスタ１０４は、入口側が管１０６を介して燃料タン
ク４６に連結されており、出口側が管１０８、開閉弁１
１０を介してパージボート１１２に接続されている。パ
ージボート１１２は、絞シ弁３６が所定開度より小さい
開度にあるとき絞り弁３６より上流に位置し、絞り弁３
６が所定開度以上にあるとき絞り弁３６より下流に位置
して吸気管負圧を受ける。開閉弁１１０はバイメタル円
板を有し、エンジン３０が所定温度より低い低温状態に
あるとき、管１０８の管路を閉じて吸気系への燃料蒸発
ガスの放出を中止するように構成されている。なお、制
御装置８０ＫＨ、バッテリ１１４からの電力が供給され
ている。

０、センサ６６、エアフロメータ３４、吸気温センサ８
２、スロットル開度センサ８４、水温センサ８６、クラ
ンク角センサ９０、車速センサ１００の各検出信号は制
御装置８０に供給されている。そして制御装置８０は各
種センサの検出出力に基づいてインジェクタ３８の燃料
噴射時間、バイパス流量制御弁７０の開弁制御及び排気
ガス再循環制御弁７６の開弁制御、自動変速機９８のギ
ヤシフト制御等を行なうように構成されている。

この制御装置８０の具体的構成が第６図に示されている
。

制御装＄８０は、第６図に示されるように、マイクロプ
ロセッサからなるＣＰＵ１２０、ＲＯＭ１２２、ＲＡＭ
１２４、機関停止時にも補助電源から給電されて記憶を
保持できる不揮発性記憶素子トシてのＲＡＭ１２６、マ
ルチプレクサを有するＡ／Ｄｔｆ器１２　ｓ　、バツフ
ァアンフ″例入出力インターフエイス回路１３０、制御
回路１３２から構成されており、ＣＰＵ１２０、ＲＯＭ
１２２、ＲＡＭ１２４，１２６、Ａ／Ｄ変換器１２８、
入出力インターフェイス回路１３０がそれぞれパスライ
ン１３４で接続されている。

エアフロメータ３４、吸気温センサ８２、スロットル開
度センサ８４、水？ｌセンサ８６、バッテリ１１４の出
力はそれぞれＡ／Ｄ変換器１２８に接続されておシ、エ
アフロメータ３４等のアナログ量の出力はＡ／Ｄ変換器
１２８によってデジタル量に変換きれ、各センサのデー
タとしてＲＡＭ１２４内に格納される。又、０２センサ
６６の検出信号が制御回路１３２を介して入出力インタ
ーフェイス回路１３０に供給されていると共にクランク
角センサ９０の各検出信号が入出力インターフェイス回
路１３０に供給されている。そし□て、各センサの検出
出力は検出値に応じたデジタル量のデータに変換されＲ
ＡＭ　１２４内に格納されている。前記各センサの検出
出力に基づくデータがＲＡＭ１２４内に格納されると、
Ｃ”ＰＵ１２０は、［（ＯＭ　１２２内に格納された制
御プログラムに基づいて各種の演算を行ない、入出力イ
ンターフェイス回路１３０を介してバイ／ヤス流ダ”制
御弁７０、ＥＧＲ制御弁７６、インジェクタ３８、点火
コイル９２にそれぞれ制御信号を出力する。例えは、混
合気の空燃比を理論空燃比近傍に帰還制御する場合、Ｃ
）　ｔセンサ６６の検出出力によって排気空燃比がリッ
チの゛状態として検出されたときには、排気空燃比をリ
ーンの状態てするだめの制御空燃比が算出され、この算
出値に従ってインジェクタ３８の燃料噴射時間が決定さ
れる。決定された時間、インジェクタ３８から燃料が噴
射されると、排気空燃比がリーンの状態になる。一方、
排気空燃比がリーンの状態として検出されたときには、
排気空燃比をリッチの状態とするだめの制御空燃比が算
出され、この算出値に基づいてインジェクタ３８の燃料
噴射時間が決定され、排気空燃比がリンチの状態に制御
される。このように、混合気の空燃比を理論空燃比近傍
に制御する場合には、０、センサ６６によって検出され
た排気空燃比を所定空燃比に抑制する空燃比制御が行な
われ、全体として常に混合気の空燃比が理論空燃比に維
持されるような制衡が行なわれる。そして、混合気の空
燃比が理論空燃比近傍に帰還制御されると、排気ガス中
に含まれる有害ガスが三元触媒によって清浄化されて排
出される。

ここで、本発明は、加速増量等によって排気空燃比がリ
ッチの状態が継続され、０．センサ６６が不活性化され
てもエミッションが悪化しないように、空燃比リッチ信
号が所定時間以り継続して出力されたとき、０．センサ
６６の空燃比リッチ信号を間欠的に遮断するようにした
ところから、本実施例における制御回路１３２が以下の
ように構成されている。

制御回路１３２１−１、第７図に示されるように、判定
回路１５０、反転回路１５２、チャタリング防止回路１
５４、反転回路１５６、積分回路１５８、バッファ回路
１６０、水晶発振回路１６２、ＡＮＤゲート１６４、Ｎ
ＡＮＤゲート１６６を有し、端子１６８，１７０がそれ
ぞれＯ，センサ６６に接続され、端子１７２，１７４が
それぞれ入出力インターフェイス回路１３０に接続され
る。

判定回路１５０はオペアンプ１８０、抵抗１８２．１８
４、　１８６．　１９０．比較電圧設定抵抗１９２、コ
ンデンサ１９４を有し、比較電圧設定抵抗１９２０両端
の電位を基準電圧とする比較回路を構成している。そし
て、０．センサ６６から第８図の（ａ）に示されるよう
な信号が端子１６８，１７０に供給されると、オペアン
プ１８０の出力側からは、第８図の（ｂ）に示されるよ
うな比較信号を出力するように構成されている。即ち、
判定回路１５０はＯｔセンサ６６の検出信号と基準電圧
■、とのレベルを比較し、０．センサ６６から出力され
る空燃比リッチ信号と空燃比リーン信号とを波形整形す
るように構成されている。そして判定回路１５０の比較
信号はＡＮＤゲート１６４の一方の入力端子に供給され
る。

水晶発振回路１６２は、インバータ１９６゜１９８、水
晶発振子２００、抵抗２０２，２０４、コンデンサ２０
６，２０８を有し、水晶発振子２００の振動によつ゛Ｃ
インバータ１９６から一定周期の方形波信号を出力する
ように構成されている。この方形波の信号レベルは最大
で０．５Ｖであり、この信号を判定回路１５０の出力レ
ベル５■とほぼ同一レベルにするために、本実施例にお
いては、インバータ１９６の出力信号がバッファ回路１
６０に供給されている。

バッファ回路１６０＃′ｉ）ランジスタ２１０、ＮＯＲ
ゲート２１２、抵抗２１４，２１６，２１８、ダイオー
ド２２０を有し、水晶発振回路１６２からの出力信号を
トランジスタ２１０で増幅し、Ｎ０ＦＬ’ゲート２１２
から５■の方形波信号として出力するように構成されて
いる。ＮＯＲゲート２１２の出力信号ｆｉＮＡＮＤゲー
ト１６６の一方の入力端子に供給される。ＮＡＮＤゲー
ト１６６の他方の入力端子は端子１７４を介して入出力
インターフェイス回路１３０．に接続される。

ＮＡＮＤゲート１６６は、端子１７４から５Ｖの信号が
供給されているとき、バッファ回路１６０から出力され
る信号に同期した方形波の信号をＡＮＤゲート１６４に
供給し、端子１７４の信号レベルがＯｖに低下したとき
には、５ｖ一定の信号をＡＮＤゲート１６４に出力する
ように構成されている。′ ここで、端子１７４から５ｖの信号が出力される場合と
しては、吸入空気量／回転速Ｉｆ（ΔＱ／Ｎ）によって
高負荷状態が検出されたとき、又はスロットル開度（Δ
ＴＨ）が急激に変化し、加速状態が検出されたとき等で
ある。

ＡＮＤゲート１６４には判定回路１５０の出力信号とＮ
ＡＮＤゲート１６６の出力信号が供給されており、端子
１７４にＯｖの信号が供給されているときにｉ　Ｎ　Ａ
　Ｎ　Ｄゲート１６６の出力レベルが常に５Ｖに維持さ
れるので、ＡＮＤゲート１６４からけ判定回路１５０の
出力信号に同期した方形波の信号が出力される。

一方、端子１７４に５■の信・号が供給されたときには
、ＮＡＩ’ＬＤゲート１６６の出力からは水晶発振回路
１６２から出力される方形波の信号に同期した信号が出
力され、こ−の信号がＡＮＤゲート１６４に供給される
。このため、ＡＮＤゲート１６４からは判定回路１５０
の出力信号にＮＡＮＤゲート１６６の出力信号が重畳し
た信号が出力される。例えば、排気空燃比がリッチの状
態が継続され、判定回路１５０から第８図の（ｂ）に示
されるような信号が出力されたときには、判定回路１５
０の出力信号がＮＡＮＤゲート１６４からの方形波の信
号によって間欠的に遮断されるチョッパ制御が行なわれ
、第８図の（ｅｌに示されるよう々信号となってＡＮＤ
ゲート１６４から出力される。即ち、水晶発振回路１６
２、バッファ回路１６０　ＮＡＮＤゲート１６４及びＡ
ＮＤゲート１６６は、空燃比リッチ信号が所定時間以上
継続して出力されたとき、空燃比リッチ信号を間欠的に
遮断するチョッパ装置として機能している。

ＡＮＤゲート１６４の出力信号が供給される反転回路１
５２Ｖｉ、オペアンプ２２２、抵抗２２４．２２６．２
２８，２３０を有し、ＡＮＤゲート１６４から反転端子
に供給される信号を反転して出力するように構成されて
いる。例えばＡＮＤゲー）１６４から第８図の（ｅ）に
示される信号が出力されたときには、反転回路１５２か
らは第８図の（ｄ）　Ｋ示されるような信号が出力され
る。反転回路１５２の出力信号はチャタリング防止回路
１５４に供給される。

チャタリング防止回路は抵抗２３２，２３４゜ダイオー
ド２３６．　２３８、コンデンサ２４０を有し、抵抗２
３２、ダイオード２３６、コンデンサ２４０によって充
電回路を形成し、抵抗２３４、タイオード２３８、コン
デンサ２４０によって放電回路を形成している。そして
反転回路１５２から出力される出力信号にチャタリング
が発生したときに充放電回路てよってチャタリングを防
止するように構成されている。チャタリング防止回路１
５４から出力される信号は反転回路１５６に供給される
。

反転回路１５６はオペアンプ２４２、抵抗２４４．２４
６．２４７，２４８を有し、オペフン１２４２０反転端
子に供給された信号を反転するように構成されている。

例えば、反転回路１５２から第８図の（ｄ）に示される
信号がチャタリング防止回路１５４を介して供給された
ときては、第８図の（ｅ）に示されるよう々信号を出力
するように構成されている。そして反転回路１５６の出
力信号は積分回路１５８に供給され、積分回路１５６に
よって積分処理がなされ、端子１７２を介して入出力イ
ンターフエイス回１ｉ’１３０に供給される。

以上の構成において、端子１７４に５■の信号が供給さ
れてないときＫ　ｆｉ、Ｏｔセンサ６６の出力信号が判
定回路１５０、ＡＮＤゲート１６４、反転回路１５２、
チャタリング防止回路１５４、反転回路１５６を介して
積分回路１５８に供給され、積分処理されたデータに基
づいて混合気の空燃比を理論空燃比近傍に帰還制御する
処理がなされる。即ち、排気空燃比がリッチのときには
混合気の空燃比をリーンの状態とする帰還制御が行なわ
れ、排気空燃比がリーンのときテハ混合気の空燃比をリ
ッチにする帰還制御が順次行なわれ、全体として常に混
合気の空燃比が理論空燃比近傍に維持される制御が行な
われる。そして、この混合気の空燃比が理論空燃比近傍
に制御されると、排気ガスが三元触媒によって清浄化さ
れ、エミッションの悪化が防止される。

一方、加速増量等の制御が行がわれ、排気空燃比がリッ
チの状態が継続され、判定回路１５０の出力信号が第８
図の（ｂ）の状態に々つだときには、端子１７４に５ｖ
の信号が供給される。このため判定回路１５０の出力信
号が水晶発振回路１６２から出力される方形波の信号に
よって間欠的に遮断され、ＡＮＤゲート１６４の出力信
号が第８図の（ｅ）に示されるような信号となる。この
信号が反転回路１５２、チャタリング防止回路１５４、
反転回路１５６、ｆＪｊ分回路１５８を介して入出力イ
ンターフェイス回路１３０に供給されると、インジェク
タ３８を制御するだめの制御空燃比は第８図の（ｆ）に
示されるように変化するっ即ち、本実施例においては、
加速増量等によって混合気の朶燃比をリーンとする場合
でも、常に空燃比をリーフの状態に制御するのではなく
、リッチとり一ンの制御を交互に行ない、全体として混
合気がリッチとなるような制御を行なうこととしている
。

このため、加速増量によって排気空燃比がリッチとなる
状態が継続されて０．センサ６６が不活性化しても、制
御空燃比がリッチとリーンを交互に繰り返す制御がなさ
れるので、排気空燃比がリッチとなる状態がある時間以
上継続された後リーフの制御に移行しても、０．センサ
６６の応答遅れによって排気空燃比がオーバリッチの状
態に制御されることはなく、排気空燃比を理論空燃比近
傍に帰還制御することができる。

このように本実施例においては、排気空燃比がリッチと
なる状態が継続され、０２センサ６６が不活性化しても
、排気空燃比がリッチの状態が継続されている間、常に
、制御空燃比がリッチとリーンを交互に繰り返す制御が
なされているので、排気空燃比がリッチの状態が継続さ
れた後リーン制御に移行しても、０．センサ６６の応答
遅れによって排気空燃比がオーバリッチやオーバリーン
に発散することはなく、混合気の空燃比を理論空燃比近
傍に帰還制御する処理が即座になされ、エミッションが
悪化するのを防止することができる。

第９図には、制御回路１３２の他の実施例の構成が示さ
れている。

本実施例は、水晶発振回路１６２から発生する方形波信
号の代わりにＣＰＵ１２０のハードタイマの作動による
カウンタ出力に基づいて比較回路１５０の出力信号に重
畳させる方形波信号を発生させるようにしたものであり
、前記カウンタ出力が発生する端子１７３を、ＮＯＲゲ
ート２１２を介してＮＡＮＤゲート１６６に接続させる
ようにしたものであり、他の構成は前記実施例と同様で
あるので、同一のものには同一符号を付してそれらの説
明は省略する。

ハードタイマの作動によるカウンタは、第１０図に示さ
れるようＫ、ＣＰＵ１２０において、例えば４　ｍ５ｅ
ｃ　周期毎に行なわれるタイマ割込みルーチンに従って
計数を開始し、端子１７３からカウント値に応じたレベ
ルの信号を出力するように構成されている。即ち、第１
０図に示されるように、ハードタイマの指令によりカウ
ンタがカウントを開始（ステップ３００）し、カウント
値が設定値α以下と判定されたとき（ステップ３０２）
ステップ３０８に移り、端子１７３からハイレベルの信
号が出力される。一方、カウント値が設定値α（α３．
α、・・・・・・・・・αｎ）を越えたときにはステッ
プ３０４に移シ、カウント値が設定値β（β１．β３．
・・・・・・・・・βｎ）を越えたか否かの判定が行な
われ、カウント値が設定値β以下のときにはステップ３
１０に移り、端子１７３からローレベルの信号が出力さ
れる。

ステップ３０４においてカウント値が設定値βを越えた
ときにはステップ３０６に移りカウント値をＯにセット
する。続いてステップ３０８に移り端子１７３からハイ
レベルの信号を出力し、４ｍ５ｅｃ周期における１回分
の処理が終了する。

カウンタのカウント値に応じて端子１７３からハイレベ
ルとローレベルの信号が出力されると、第１１図に示さ
れるように、ＮＯＲゲー１２１２からはカウント値が設
定値α１．α、・・・・・・・・・αｎのときハイレベ
ルの信号が出力され、設定値α、。

α、・・・・・・・・・αｎを越え設定値β１．β、・
・・・・・βｎの間はローレベルの信号が出力される。

そして第１１図の（ａ）に示される方形波の信号がＮＡ
ＮＤゲー）１６６に供給される。

このように、本実施例においては、端子１７３の出力レ
ベルに応じて第１１図の（ａ）に示されるような方形波
の信号が常にＮＡＮＤゲート１６６に供給されており、
端子１７４１Ｃ５Ｖの信号が供給されていないときには
、前記実施例と同様Ｏ，センサ６６の出力信号が判定回
路１５０、ＡＮＤゲ−）１６４、反転回路１５２、チャ
タリング防止回路１５４、反転回路１５６を介して積分
回路１５８に供給され、積分処理されたデータに基づい
て混合気の空燃比を理論空燃比近傍に帰還制御する処理
がなされる。

又、加速増量等の制御が行なわれ、排気空燃比がリッチ
の状態が継続され、判定回路１５０の出力信号が第８図
の（ｂｌの状態になって端７−１７４に５ｖの信号が供
給されると、判定回路１５０の出力信号がＮＡＮＤゲー
ト１６６から出力される方形波の信号によって間欠的に
遮断され、ＡＮＤゲー　ト１．６４の出力信号が第８図
の（ｅ）に示されるような信号となる。このように本実
施例においても前記実施例と同様、加速増量等によって
混合気の空燃比をリッチとする場合でも常に空燃比をリ
ッチの状態に制御するのではなくリッチとリーンのフィ
ードバック制御を交互に行ない、全体とじて混合気がリ
ッチとなるようなフィードバック制御を行なうようにさ
れている。このだめ、加速増量によって排気空燃比がリ
ッチとなる状態が継続されてＯｔセンサ６６が不活性化
しても、制御空燃比がリッチとり−ンを交互に繰返す制
御がなされるので、排気空燃比がリッチとなる状態があ
る時間以上継続された後、リーンの制御に移行しても０
２センサ６６の応答遅れによって排気空燃比がオーバリ
ッチの状態に制御されることはなく、排気空燃比を理論
空燃比近傍に帰還制御することができる。゛ 以上のように、前記各実施例においては、Ｏ。

センサ６６が不活性化された後、混合気の空燃比を理論
空燃比近傍に帰還制御する場合、応答遅れなしに理論空
燃比に制御できるため、三元触媒の効率の向上が可能と
なり、従来のシステムの場合よシも三元触媒の低容量化
及び触媒貴金属量の低減化が可能となり、三元触媒のコ
スト低減が図れる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、排気空燃比がリ
ッチとなる状態が所定時間以上継続された場合にはガス
センサの出力信号のうち空燃比リッチ信号を間欠的に遮
断するようにしただめ、排気空燃比がリッチとなる状態
が継続されてもガスセンサが不活性化されず、混合気の
空燃比を理論空燃比近傍に帰還制御するための制御空燃
比が中心値からずれるのを最小限に抑制することができ
、エミッションの悪化を防止できるという優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はＯ，センサの内部構成図、第２図は起電力と空
気過剰率との関係を示す線図、第３図は従来のシステム
の侠部栴成図、第４図の（ａ）〜（ｄ）はそれぞれＯ，
センサの応答特性図、第５図は本発明の一実施例を示す
システム構成図、第６図は第５図に示す制御装置の構成
説明図、第７図は第６図に示す制御回路の具体的構成図
、第８図の（＆）〜（ｆ）　はそれぞれ制御回路の作用
を説明するための波形図、第９図は制御回路の他の実施
例を示す具体的構成図、第１０図はＣＰＵ１２０のタイ
マ割込みルーチンを説明するためのフローチャート、第
１１図の（ａ）、（１））はそれぞれ第９図に示される
制御回路の作用を説明するための波形図である。 ３０・・・エンジン、　３４・・・エアフロメータ、３
６・・・絞シ弁、　３８・・・インジェクタ、６６・・
・０．センサ、　８ｏ・・・制御装置、１３２・・・制
御回路。 代理人　鵜　沼　辰　之 （＃王か１名） ＩＩＩ図 塩２図 １１４図 ＊　Ａ　１１？　Ｐｖｌ　（＊＞） ＩＩ　Ｇ　図 第８図 □哨問 第　１０　図 第　１１　図 ｆｔｌＶｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）排気ガス中の特定成分の濃度から排気空燃比を検
   出しこの検出値により所定排気空燃比を境にレベルの相
   異なる空燃比リッチ信号と空燃比リーン信号を発生する
   ガスセンサの空燃比リッチ信号と空燃比リーン信号に基
   づいて混合気の空燃比４　を所定空燃比に帰還制御する
   内燃機関の空燃比制御方法において、空燃比リッチ信号
   が所定時間以上継続して発生し九ときとの空燃比リッチ
   信号を間欠的に連断することを特徴とする内燃機関の空
   燃比制御方法。