JPS62126234A - 内燃機関の空燃比制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関の空燃比制御装置に係わり、特に、
触媒を用いた排ガス浄化対策の施される自動車用内燃機
関、即ち内燃機関運転状態に応じて空燃比を制御するこ
とにより、所定空燃比の排ガスが触媒に流入するように
した内燃機関の空燃比１制御装置の改良に関する。

［従来の技術］ 一般に、内燃機関より排出される排ガス中の代表的な有
害成分には、窒素酸化物ＮＯｘ、及び可燃性炭素化合物
である一酸化炭素ＣＯ１炭化水素ＨＣ等がおる。従って
従来から、例えば、前記有害成分を同時に除去できる三
元触媒、或いは、炭化水素化合物のみを除去できる酸化
触媒を用いて、前記有害成分を除去するようにした排ガ
ス浄化装置が実用化されている。これらの触媒を用いて
排ガス浄化対策が施された自動車用エンジンにおいては
、その排ガスの浄化効率を保つためにも排ガスの空燃比
（以下排気空燃比と称する）を厳密に理論空燃比近傍に
保持する必要がおり、そのため、例えば排気空燃比を検
知する酸素濃度センサと、高圧燃料を噴射するためのイ
ンジェクタの開弁時間を制御することによって混合気の
空燃比を制御する電子制御燃料噴射装置とを用いて、前
記酸素濃度センサにより検知される排気空燃比と目標空
燃比との偏差に応じて、インジェクタの開弁時間をフィ
ードバック制御するようにした内燃機関の空燃比フィー
ドバック制御方法が採用されている。

このような空燃比フィードバック制御方法によれば、排
気空燃比の平均値を理論空燃比と一致させることが可能
である。反面、上述のような、空燃比フィードバック制
御方法を採用する内燃機関においては、例えば、長い登
板走行を行うような場合等、高負荷、高回転の運転状態
下で触媒の異常７ＪＯ熱が発生し易いという欠点が発生
する。この欠点に応じる対策として、従来は空燃比をリ
ッチ状態（例えばＡ／Ｆ＝１１程度）に制御して、未燃
ガソリンを排ガス中に残留させることにより排ガス温度
の上昇を防止させる０ＴＰ（Ｏｖｅｒ　　Ｔｅｍｐｅｒ
ｔｕｒｅ　　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）増量と称される、
高温に伴う燃料増量制御が行われている。例えば、内燃
機関を高負荷あるいは高回転で長時間連続運転した場合
に、触媒の加熱を防止することを目的として、機関回転
数、機関負荷及びスロットル弁の所定角度位置に応じて
出力増量を実行する際に、機関温度も加味し、機関温度
が所定以上の場合には、上記出力増量値を大きくするの
でおる。

上記した空燃比フィードバック制御方法及び高温に伴う
燃料増量制御により内燃機関の全運転領域に渡った安定
運転状態が維持されるのである。

また、一方では一層の内燃機関の理想的運転状態実現の
ために排気臭防止のための空燃比制御技術が存在する。

これは、排ガスが高温であるとき触媒中で生成される硫
化水素が嗅覚を刺激し、不快感を与えるというものであ
る。これを解決するための方法として高温の排ガスがア
イドル運転時に触媒中に流入する条件下では空燃比をリ
ーン化して硫化水素の生成を挿えるというものが提案さ
れている（特開昭５９−１７３５３３号公報）。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のように、内燃機関の空燃比制御技術は各種の特殊
な条件に応じて変更される複雑な様相を呈するに至って
いる。従って内燃機関の運転状態を検出するセンサは多
種にのぼり、かつそのセンサの検出する信号を処理する
電子制御装置も大容量化、複雑化の一途をたどっている
。そこで、上述のような触媒具が発生しやすい条件を新
たに設けることは困難であり、また、触媒具の出やすい
条件を様々なパラメータから求める必要があり、制御の
複雑化を招いていた。

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、空燃比フィ
ードバック制御、高温時の燃料増量制御及び硫化水素発
生に伴うアイドル時リーン制御の３種制御を巧みに結合
し、優れた空燃比制御を簡略的に実行することのできる
内燃機関の空燃比制御装置を提供することをその目的と
している。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するために本発明の構成した手段は、
第１図の基本的構成図に示す如く、内燃機関ＥＧに供給
する燃料量を所定空燃比となるように制御する空燃比制
御手段Ｃ１と、前記内燃機関ＥＧの排ガスを浄化する触
媒の温度が所定温以上となる゛とき、前記空燃比制御手
段に優先して燃料量を増加し、前記所定空燃比よりも小
さな空燃比とする高温防止増量手段Ｃ２とを有する内燃
機関の空燃比制御装置において、前記高温防止増量手段
Ｃ２の作動が所定時間継続していることを検出する継続
検出手段Ｃ３と、前記内燃機関ＥＧのアイドル運転状態
を検出するアイドル検出手段Ｃ４と、 前記継続検出手段Ｃ３が所定時間以上の継続を検出し、
その後所定期間内に前記アイドル検出手段Ｃ４がアイド
ル運転状態を検出したとき、前記空燃比制御手段Ｃ１に
優先して燃料量を減少し、前記所定空燃比よりも大きな
空燃比とするアイドル減量手段Ｃ５と、 を備えることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置を
その要旨としている。

［作用］ 本発明における空燃比制御手段Ｃ１とは排気空燃比を常
に一定に保つべく内燃機関ＥＧに供給する燃料量をフィ
ードバック制御するものである。

これにより通常の内燃機関運転は理想的な空燃比の下で
実行されることになり、排ガス浄化は良好となる。

高温防止増量手段Ｃ２は、内燃機関ＥＧの触媒が所定温
以上となる場合にこれを防止するため上記空燃比制御手
段Ｃ１に優先して作動し、内燃機関ＥＧに供給する燃料
量を増量する。

上記２つの手段により内燃機関ＥＧは触媒を損傷するこ
となくまた必要時以外は理想的空燃比の下で運転される
こととなる。

更に、本発明の内燃機関の空燃比制御装置は以下のごと
き作用の手段を備える。

まず、継続検出手段Ｃ３は上記高温防止増量手段Ｃ２の
作動が所定時間以上に継続していることを検出する。触
媒の高温状態でかつ低い空燃比での運転が継続する条件
を高温防止増量手段Ｃ２の継続作動から検出するのであ
る。

アイドル検出手段Ｃ４は、内燃機関ＥＧのアイドル運転
状態を検出する。これは排気臭の原因となる硫化水素が
生成される条件の１つとしての触媒中の排ガス流量が少
なく充分な化学反応時間が確保されるというものを検出
するものである。このアイドル検出手段Ｃ４は通常のス
ロットルセンサ、アイドルスイッチあるいは回転数セン
サヤ車速センサ等各種のもので構成可能であり、従来よ
り内燃機関に備えるものを代用できる。

アイドル減量手段Ｃ５は、継続検出手段Ｃ３が前述のご
とき状態の継続を検出し、かつその後所定期間内に前記
アイドル検出手段Ｃ４がアイドル状態を検出したときに
作動し、内燃機関ＥＧの空燃比を大きくする。これらの
条件が重なり合ったとき、即ち硫化水素生成条件が成立
したときに空燃比を大きく変更するのである。

以下、本発明をより具体的に説明するために実施例を挙
げて詳述する。

［実施例］ まず第２図は実施例の空燃比制御装置を搭載した内燃機
関システムのブロック図である。

１は内燃機関本体、２はピストン、３は点火プラグ、４
は排気マニホールド、５は排気マニホールド４に備えら
れ排ガス中の残存酸素濃度を検出する酸素センサ、６は
内燃機関本体１の吸入空気中に燃料を噴射する燃料噴射
弁、７は吸気マニホールド、８は内燃機関本体１に送ら
れる吸入空気の温度を検出する吸気温センサ、９は内燃
機関冷却水の水温ＴＨＷを検出する水温センサ、１０は
スロットルバルブ、１１はアイドルスイッチを内蔵しア
イドル状態及びスロットルバルブの開度を検出するスロ
ットルセンサ、１４は吸入空気の脈動を吸収するサージ
タンク、１５は吸入空気量を検出するエアフロメータ、
をそれぞれ表わしている。

モして１６は点火に必要な高電圧を出力するイグナイタ
、１７は図示していないクランク軸に連動じ上記イグナ
イタ１６で発生した高電圧を各気筒の点火プラグ３に分
配供給−するディストリビュータ、１８はディストリビ
ュータ１７内に取り付けられ、ディストリビュータ１７
の１回転、即ちクランク軸２回転に２４発のパルス信号
を出力する回転数センサを兼ねた回転角センサ、１９は
ディストリビュータ１７の１回転に１発のパルス信号を
出力する気筒判別センサ、２０は制御手段としての電子
制御回路、２１はキースイッチ、２２はキースイッチ２
１を介して電子制御回路２０に電力を供給するバッテリ
、２４は車載の変速機、２６は変速機２４の出力軸の回
転数から車速を検出する車速センサを各々表わしている
。

又、電子制御回路２０の内部構成について説明すると、
図中、３０は各センサより出力されるデータを制御プロ
グラムに従って入力及び演算すると共に、各種装置を作
動制御等するための逃理を行なうセントラルプロセシン
グユニット（ＣＰＵ）、３１は制御プログラム及び初期
データが格納されるリードオンリメモリ（ＲＯＭ＞　、
３２は電子制御回路２０に入力されるデータや演算制御
に必要なデータが一時的に読み書きされるランダムアク
セスメモリ（ＲＡＭ）　、３３はＣＰＵ３０により制御
上の実時間を随時読みとることができしかも内部にＣＰ
Ｕ３０への割込ルーチンを生じさせるレジスタ（以下、
コンベアＡと呼ぶ）を有するタイマ、３６は各センサか
らの信号を入力する入力ボート、３８はイグナイタ１６
及び各気筒に備えられた燃料噴射弁６を駆動する出力ポ
ート、３９は上記各素子を相互に接続するコモンバスで
ある。入力ボート３６は、酸素センサ５．吸気温センサ
８．水温センサ９．スロットルセンサ１１゜エアフロメ
ータ１５からのアナログ信号をＡ／Ｄ変換して入力する
図示しないアナログ入力部と、スロットルセンサ１１内
の図示しないアイドルスイッチ、回転角センサ１８．気
筒判別センサ１９からのパルス信号を入力する図示しな
いパルス入力部とからなっている。又、出力ポート３８
はＣＰＵ３０からの燃料噴射起動の指令をうけると燃料
噴射弁６を開弁する制御信号を出力し、この制御信号は
出力ポート３８がＣＰＵ３０より燃料噴射の終了を指令
する信号をうけとるまで出力され続ける。燃料噴射の終
了の指令は、タイマ３３の内部のコンベアＡにＣＰＵ３
０によって設定された燃料噴射終了時刻とタイマ３３が
カウントしつづけている実時間とが一致した時に発生す
るコンベアＡ一致割込ルーチン（後述）によって与えら
れるよう構成されている。

次に本実施例の電子制御装置２０が実行する制御につい
て詳述する。

第４図に示すフローチャートが制御のメインルーチンで
ある。本ルーチンは、キースイッチ２１がオンされると
起動されて、まずＣＰＵ３０の内部レジスタのクリア等
の初期化を行ないくステップ１００）、次に内燃機関１
の制御に用いるデータの初期値の設定、例えば燃料カッ
トの実施中を示すフラッグ等を０にするといった処理を
行なう（ステップ１０５）。続いて内燃機関１の運転状
態、例えばエアフロメータ１５２回転角センサ１８、水
温センサ９等からの信号を読み込む処理を行ない（ステ
ップ１１０）、こうして読み込んだ諸データから、内燃
機関１の吸入空気ＩＱや回転数Ｎ、あるいは負荷Ｑ／Ｎ
等内燃機関１の制御の基本となる諸量を計算する処理を
行なう（ステップ１２０）。以下、ステップ１２０で求
めた諸量に基づいて、周知の点火時期制御（ステップ１
３０）が行なわれ、次いで内燃機関１に噴射供給する燃
料量の算出のための処理へ移るのである。燃料量算出の
ため、まず燃料量をフィードバック制御する条件にある
か否かの判断がなされ（ステップ１４０）　、条件不成
立時にはそのときの内燃機関１の運転状態に最も適した
制御による燃料量の算がオープンループで算出される（
ステップ１５０）。これは例えば従来より実行されてい
る内燃機関１始動時の増量制御、そして本実施例におい
て後述のごとく利用される触媒の異常高温防止増量制御
（以下、ＯＴＰ制御という）等である。ここで簡単にＯ
ＴＰ制御について説明する。第４図に示す運転状態図に
おいて、ＯＴＰ領域では通常の空燃比フィードバック制
御による理論空燃比近傍の運転を継続すると排ガス温度
が極めて高くなり、触媒に与える熱量が大き、く触媒の
異常高温状態が発生する可能性がある。そこで燃料を増
量し、触媒を保護する目的で実行されるのがＯＴＰ制御
でおる。従ってステップ１４０により内燃機関１の運転
状態がＯＴＰ領域でおると判断されるとオープンループ
にての空燃比制御、ＯＴＰ制御を実行するステップ１５
０へと処理を移行するのでおる。尚、本実施例ではＯＴ
Ｐ制御が実行中であることを後述する他の制御に利用す
るためステップ１４０でＯＴＰ領域であると判断したと
き、あるいはステップ１５０にてＯＴＰ制御を実行する
ときに７ラグＦＯＴＰをセット、それ以外ではリセット
するように構成される。ステップ１４０でフィードバッ
ク条件成立と判断されたとき、すなわち内燃機関１が通
常の定常状態で安定した運転を実行しているときには通
常のフィードバック制御（ステップ１７０）が実行され
る。このようにして内燃機関１の運転状態に最適の制御
が選択されて噴射供給する燃料量が算出された後に、ス
テップ１９０の燃料噴射制御が実行され、実際に内燃機
関１に燃料の供給が行なわれるのであり、この処理の後
再びステップ１１０へ戻って以上の処理が繰り返し実行
される。

次に、上記メインルーチン処理にてセットあるいはリセ
ットされ、ＯＴＰ制御の実行中を表示するフラグＦＯＴ
Ｐを用いて、後に詳述するようなフィードバック制御１
７０中の制御定数（ＴＤＲｌＴＤＬ＞を変更する排気臭
防止処理について説明する。第５図（Ａ）、（Ｂ）がそ
のフローチャートであり、いずれも上記メインルーチン
に割込み処理されてメインルーチン処理による燃料噴射
が実行される以前に必要な制御定数（ＴＤＲ，ＴＯＬ）
を決定するため、例えば１　ＳｅＣ毎に繰り返し実行さ
れる。

第５図（Ａ＞は制御定数（ＴＤＲ，ＴＤＬ＞を変更する
必要があるか否か、即ち排気臭防止処理を今後実行する
必要があるか否かを判定し、その結果をフラグＦ１に設
定するためのものでおる。

本ルーチンが１ｓｅｃＪｊに実行されるとまずステップ
２００にて水温センサ９の出力から水温が７０′Ｃ以上
で内燃機関１の通常暖機が完了しているか否かが判断さ
れる。これは排気臭防止の処理のため内燃機関１のアイ
ドル時に空燃比をリーン側に制御するのであるが、通常
暖機以前（水温≦７０°Ｃ）にこのようなリーン化処理
を実行するとアイドル時の安定運転を確保することが困
難であるためである。ここで水Ｗ＞７０’Ｃと判断され
たときのみ以後の処理へ進み、それ以外でおれば本ルー
チンを終了する。ステップ２１０では車速センサ２６の
出力から車速がｒＯＪとなっているか否かを判断する。

そして、車速ｒＯＪのときには本ルーチンを終了し、そ
れ以外の走行時に限り次のステップ２２０を実行する。

このステップ２２０が前述したＯＴＰ増量実行中を示す
フラグＦＯＴＰの内容判断ステップであり、ＦＯＴＰ＝
ｒ１Ｊであればステップ２３０〜ステツプ２６０の処理
が、ＦＯＴＰ＝　ｒＯＪであればステップ２７０〜ステ
ツプ３３０の処理が選択される。ステップ２３０〜ステ
ツプ２６０の処理はＯ丁Ｐ制御が所定間開継続したとき
フラグＦ１を「１」にセットするためのものでまずステ
ップ２３０でカウンタＣ０ＴＰが１８０をカウントした
か否かが判断される。このカウンタＣ０ＴＰとは内燃機
関１始動時の初期設定（前述ステップ１０５）において
リセットされており、Ｃ０ＴＰ＜１８０であれば次のス
テップ２４０にてインクリメントされ続ける。

そして、ＦＯＴＰがセットされた状態がＣ０ＴＰ＝１８
０、即ち’ｌＢ□ｓｅｃ継続したときを判断してステッ
プ２５０を選択し、フラグＦ１をｒｌＪにセットするの
でおる。このような処理の後、後述のごとく利用される
カウンタＣＲをリセット（ステップ２６０）して本ルー
チンを終了する。

一方、ステップ２２０でＦＯＴＰ＝　ｒＯＪであると判
断されたときの処理、ステップ２７０〜ステツプ３３０
では上記のようにセットされるフラグＦ１のリセット条
件を判定する。ここではまずステップ２７０でフィード
バック制御中であるか否かが判定される。第４図で説明
したようにＦＯＴＰがリセット状態であり内燃機関１の
運転状態が定常時であれば当然にフィードバック制御が
選択実行される。このため確認の意味でフィードバック
制御中であるか否かを判断し、フィードバック制御中で
あれば以下の制御を、それ以外でおれば何らかのシステ
ム異常であると判断して本ルーチンを終了する。ステッ
プ２８０ではフラグＦ１がリセット状態であるか否かを
判断する。そして、もしＦ　ｌ　＝　ｒＯＪであればカ
ウンタＣＲの（直が１０になるまでインクリメント処理
しくステップ２９０、ステップ３００）　、ＣＲ＝１０
となったとき、即ち１０ｓｅｃその状態が継続したとき
前述のカウンタＣ０ＴＰをリセットする（ステップ３１
０）。前述したカウンタＣ０ＴＰのカウントアツプ中に
フィードバック条件が’１Ｑｓｅｃ以上継続すればカウ
ンタＣ０ＴＰカウント開始前の状態に内燃機関１の運転
状態が復帰されるため再度カウンタＣ０ＴＰをリセット
して次の条件成立時のカウント状態に備えるのである。

また、ステップ２８０でＦｌ＝ｒＩＪであると判断され
たときには、カウンタＣＲの内容が１８０となるまでは
力ウンタＣＲのインクリメントが実行され（ステップ３
２０．ステップ３００）、ＣＲ＝１８０となったとき（
１８０ｓｅｃ経過したとき）にフラグＦ１のリセットが
実行される（ステップ３３０）。

これも同様に一旦排気臭防止処理が必要だと判断されフ
ラグＦ１をセットしていたとしても、フィードバック制
御による通常空燃比下での運転状態が１８０ｓｅｃ継続
すればＯＴＰ制御によるリッチ雰囲気も改善され、また
触媒温度も低下すると考えられることから、最早排気臭
防止処理の必要性がなくなったと判断してフラグＦ１を
リセットするのである。

以上のごとくしてＯＴＰ制御の実行中であることを示す
フラグＦＯＴＰを利用して排気臭の発生する条件を適確
に検出し、その条件下でセットされるフラグＦ１は第５
図（Ｂ）に示す割込みルーチンに用いられ、フィードバ
ック制御に用いる制御定数（ＴＤＲ，ＴＤＬ）の選択が
行なわれる。

本ルーチンの処理に入るとまず車速が「Ｏ」、即ち車両
が停止中であるか否かを判定する（ステップ４００）。

これは、排気臭が問題となるのは車両が停止しており、
硫化水素・が極めて高密度に排出されるときであるため
、車両走行中等不必要なときには排気臭防止制御の必要
がないとしてステップ４１０を選択して制御定数ＴＤＲ
，ＴＤＬに通常のフィードバック制御用の値を設定する
のである。ここで車速ｒＯＪである場合には更に他の条
件、フラグＦ］が「１」であるか否か（ステップ４２０
）、及びアイドル状態であるか否かくステップ４３０）
が判断される。フラグＦ１が「１」である排気臭防止制
御の条件が満足され、かつ排気流量が少なく硫化水素発
生条件が満足されるときに限定してステップ４４０を実
行し、それ以外であれば前述のステップ４１０を実行す
る。ステップ４４０が制御定数ＴＤＲ，ＴＤＬの値をり
一ン化制御、即ち排気臭防止制御の為に変更するための
処理を実行するものでＴＤＲを通常状態よりも小さく、
ＴＤＬを通常状態よりも大きく変更する。

以上のごとく、割込み処理によって制御定数ＴＤＲ，Ｔ
ＤＬが排気臭防止制御が最低限必要な状態で変更される
と、通常のフィードバック制御がそのＴＤＲ，ＴＤＬの
値に応じて実行され、空燃比をリーン化することができ
る。次にこのフィードバック制御を利用したリーン化制
御について説明する。

館述したメインルーチンの処理の中で、ステップ１４０
のフィードバック条件成立時であると判断され、以下の
ごとき制御が実行される。空燃比フィードバック制御処
理の詳細を第６図と第７図の両フローチャート及び第８
図の説明図に基づいて説明する。第６図は空燃比フィー
ドバック制御処理に関連して、所定時間間隔毎に、上記
メインルーチンの処理に割込んで実行される割込処理を
示すフローチャートであり、第７図は上記メインルーチ
ン処理のステップ１７０の詳細を示すフローチャートで
ある。

第６図において、水割込み処理は、タイマ３３の指令に
従って４　［ｍ５ｅｃ］毎に、上記メインルーチン処理
に割込んで実行される。まず、画素センサ５の出力が高
レベル、すなわち空燃比がリッチ状態であるか否かが判
定゛される（５００）。

この条件に該当する場合には、ステップ５０２に進む。

ここではリーン状態を示すリーンフラグＦＬをリセット
する（５０２＞。次に、空燃比をリーン状態へ移行させ
るための制御が行われている場合にセットされるリーン
化フラグＦＲがリセットされいているか否かを判定して
いる（５０４）。

この条件に該当する場合、すなわち空燃比をリーン状態
に移行させる制御が実行されていない場合には、ステッ
プ５０６に進み、ノイズ防止用ディレータイマカウンタ
Ｃｄの値をカウントアツプして本処理を終了する。一方
、ステップ５０４０条件に該当しない場合、すなわち空
燃比をリーン状態に移行させる制御が実行されている場
合には、ステップ５１２に進み、ノイズ防止用ディレー
タイマカウンタＣ（ｊの値をクリアして本処理を終了す
る。

一方、ステップ５００の条件に該当しない場合、すなわ
ち、リーン状態である場合には、ステップ２０８に進み
、上記リーンフラグＦＬをセットする。次に上記リーン
化フラグＦＲがリセットされているか否かを判定してい
る（５１０）。この条件に該当する場合、すなわち、空
燃比をリーン状態に移行させる制御が実行されていない
場合には、ステップ５１２に進み、ノイズ防止用ディレ
ータイマカウンタＣｄの値をクリアして本処理を終了す
る。一方、ステップ５１０の条件に該当しない場合、す
なわち空燃比をリーン状態に移行させる制御が実行され
ている場合には、ステップ５０６に進み、ディレータイ
マカウンタＣｄの１直をカランｌヘアツブして本処理を
終了する。本処理は、酸素センサ出力信号のノイズ防止
を目的としたもので、特に、該酸素センサ出力信号がリ
ーン状態とリッチ状態との間で変化する場合に、大きな
変化のみを取らえて、小さな変化はノイズとして除去す
ることを主目的として実行されるものである。

このため、後述するフィードバック制御１処理では、酸
素センサ５が検出した空燃比がリーン状態からリッチ状
態に、あるいはその逆に変化した場合でも、すぐに燃料
の供給量の減量あるいは増量を行わないで、上記のディ
レータ、イマカウンタＣｄの値が所定値以上となった場
合に、始めて上記の燃料供給量の制御を開始している。

次に、第７図に基づいて、上記フィードバック制御処理
（ステップ１７０）の詳細について説明する。まず、リ
ーンフラグＦＬの状態が調べられて、空燃比がリーン状
態にあるか否かが判定される（１７０ａ＞。この条件に
該当する場合、すなわち、酸素センサ５で検出された空
燃比がリーン状態である場合にはステップ１７０ｂに進
む。ここでは、上記リーン化フラグＦＲがリセットされ
ているか否かが判定される。この条件に該当する場合、
すなわち、空燃比をリーン状態に移行させる処理が行わ
れていない場合にはステップ１７０Ｃに進む。ここでは
、フィードバック補正係数Ｋｔをα１だけ増加させて本
処理を終了する。一方、ステップ１７０ｂの条件に該当
しない場合、すなわち、空燃比をリーン状態に移行させ
る処理が行われている場合には、ステップ１７０ｄに進
む。

ここでは、上述したディレータイマカウンタＣｄの値が
ＴＤＬ以上であるか否かが判定される。この条件に該当
する場合、すなわち、空燃比をり一ン状態に移行させる
処理が行われており、かつ酸素センサ５がリーン状態を
検出してから定数ＴＤＬ以上継続してリーン状態が検出
されているか否かが判定される。この条件に該当する場
合にはステップ１７０ｅに進み、リーン化フラグＦＲを
リセットする。そしてステップ１７０ｆに進み、フィー
ドバック補正係数Ｋｔを５ＫＰ１だ（プ増加させて本処
理を終了する。ここで５ＫＰＩおよび上記α１は定数で
あり、５ＫＰＩはα１よりかなり大きな値に選ばれる。

５ＫＰＩは空燃比がその目標値に関してリッチ状態から
リーン状態に移行したと判定された場合に、空燃比フィ
ードバック補正係数Ｋｔを大きく増加させる処理、すな
わちスキップ処理を行わせるための定数である。またα
１は空燃比フィードバック補正係数Ｋｔを徐々に増加さ
せる処理のための定数である。一方、ステップ１７０ｄ
の条件に該当しない場合には、ステップ１７０ｈに進み
、空燃比を徐々にリーン状態にする処理が継続して行わ
れる。

また、ステップ１７０ａの条件に該当しない場合、すな
わち、酸素センサ５で検出された空燃比がリッチ状態で
ある場合にはステップ１７０Ｑに進む。ここでは、上記
リーン化フラグＦＲがセットされているか否かが判定さ
れる。この条件に該当する場合、すなわち、空燃比をリ
ーン状態に移行させる処理が行われている場合にはステ
ップ１７０ｈに進む。ここでは、空燃比フィードバック
補正係数Ｋｔをα２だけ減少させて本処理を終了する。

一方、ステップ１７０Ｃｌの条件に該当しない場合、す
なわち、空燃比をリーン状態に移行させる処理が行われ
ていない場合には、ステップ１７０１に進む。ここでは
、上述したディレータイマカウンタＣＤの値がＴＤＲ以
上であるか否かが判定される。この条件に該当する場合
、すなわち、空燃比をリーン状態に移行させる処理が行
われておらず、かつ酸素センサ５がリッチ状態を検出し
てから定数Ｔ　Ｄ　Ｒ以上継続してリッチ状態が検出さ
れているか否かが判定される。この条件に該当する場合
にはステップ１７０ｊに進み、リーン化フラグＦＲをセ
ットする。そしてステップ１７０ｋに進み、フィードバ
ック補正係数Ｋｔ　ｔｓＫＰ２だ（ブ減少させる。ここ
で、５ＫＰ２および上記α２は定数であり、両者の大小
関係および目的は上述した定数５ＫＰ１とα１との場合
と同様である。一方、ステップ１７０１の条件に該当し
ない場合には、ステップ１７０ｃに進み、空燃比を徐々
にリッチ状態にする処理が継続して行われる。

第８図が以上の処理にて算出されるフィードバック補正
係数ｋｔの変化の説明図である。図示のごとく、酸素セ
ンサ５の出力電圧と比較電圧との大小関係によって内燃
機関１の燃焼状態がリーン又はリッチのいずれであるか
が判明し、上記したフローチャートの処理によってフィ
ードバック補正係数ｋｔが算出されるのである。

以上詳述したフィードバック処理により酸素センサ５の
出力に基づいたフィードバック補正係数Ｋｔが算出され
、上記制御定数ＴＤＲ，ＴＤＬを酸素センサ５の特性に
応じて適当に選択するならば、リーン、リッチ状態を繰
・り返し平均して所望の空燃比Ｆで内燃機関１を運転さ
せることが可能となる。

また、前述した第５図（Ａ）、（Ｂ）のように排気臭防
止制御を実行する条件の時ＴＤＲを上記通常フィードバ
ック制御中の値よりも小さく、逆にＴＤＬを大きく設定
するならば、フィードバック補正係数Ｋｔの変化点がず
れ空燃比を所望値よりも僅かにリーン側に制御すること
ができるのである。

以上その構成及び制御のフローチャートについて詳述し
たように、本実施例の空燃比制御装置は従来同様のハー
ド的構成によって空燃比のフィードバック制御及び特殊
な運転状態下でのＯＴＰ制御を含むオープン制御を実行
する。そして、僅かなソフト的追加、即らＯＴＰ制御実
行中を示すフラグＦＯＴＰのセット状態の判断とフィー
ドバック制御中の制御定数ＴＤＲ，ＴＤＬの変更という
極めて簡単な構成で排気臭が問題となる硫化水素の生成
条件、内燃機関１のアイドル運転条件を適確に検出し、
空燃比をリーン側に制御することが可能なのでおる。換
言すれば、上記各種制御の特徴を極めて巧みに利用し、
融合することにより構成、制御の簡素化を達成している
のでおる。

［発明の効果］ 以上実施例を挙げて詳述したように、本発明の内燃ぼ関
の空燃比制御装置は、 内燃機関に供給する燃料量を所定空燃比となるように制
御する空燃比制御手段と、 前記内燃機関の排ガスを浄化する触媒の温度が所定温以
上となるとき、前記空燃比制御手段に優先して燃料量を
増加し、前記所定空燃比よりも小さな空燃比とする高温
防止増量手段と を有する内燃機関の空燃比制御装置において、前記高温
防止増量手段の作動が所定時間継続していることを検出
する継続検出手段と、前記内燃機関のアイドル運転状態
を検出するアイドル検出手段と、 前記継続検出手段が所定時間以上の継続を検出し、その
後所定期間内に前記アイドル検出手段がアイドル運転状
態を検出した。とき、前記空燃比制御手段に優先して燃
料量を減少し、前記所定空燃比よりも大きな空燃比とす
るアイドル減量手段とを備えることを特徴とするもので
ある。

従って、空燃比のフィードバック制御、触媒の高温防止
増量制御及び排気臭の防止リーン制御という３種の制御
を巧みに結合、融合することができ、全体としての内燃
機関システムの簡素化が達成できるのである。これによ
り設計、生産等も簡略化でき低コストをも達成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成図、第２図は実施例の概略
的構成を説明するブロック図、第３図はその主たる制御
であるメインルーチンのフローチャート、第４図はＯＴ
Ｐ領域説明図、第５図（Ａ＞は実施例のリーン化条件を
判定するフローチャート、第５図（Ｂ）はフィードバッ
ク制御定数の変更を行なうフローチャート、第６図は酸
素センサ出力処理のフローチャート、第７図はメインル
ーチン中のフィードバック制御の詳細なフローチャート
、第８図はそのフィードバック制御の説明図、を示す。 Ｃ１・・・空燃化制御手段 ’Ｃ２・・・高温防止増量手段 Ｃ３・・・継続手段 Ｃ４・・・アイドル検出手段 Ｃ５・・・アイドル減量手段 １・・・内燃機関 ６・・・燃料噴射弁 ９・・・水温センサ １１・・・スロットルバルブ １８・・・回転角センサ ２０・・・電子制御回路 ２６・・・車速センサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内燃機関に供給する燃料量を所定空燃比となるように制
   御する空燃比制御手段と、 前記内燃機関の排ガスを浄化する触媒の温度が所定温以
   上となるとき、前記空燃比制御手段に優先して燃料量を
   増加し、前記所定空燃比よりも小さな空燃比とする高温
   防止増量手段と を有する内燃機関の空燃比制御装置において、前記高温
   防止増量手段の作動が所定時間継続していることを検出
   する継続検出手段と、 前記内燃機関のアイドル運転状態を検出するアイドル検
   出手段と、 前記継続検出手段が所定時間以上の継続を検出し、その
   後所定期間内に前記アイドル検出手段がアイドル運転状
   態を検出したとき、前記空燃比制御手段に優先して燃料
   量を減少し、前記所定空燃比よりも大きな空燃比とする
   アイドル減量手段とを備えることを特徴とする内燃機関
   の空燃比制御装置。