JPS63239334A - 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〕 本発明は触媒コンバータの上流側にリニア出力型蓋Ｚ特
性出力型空燃比センサおよび下流側にＺ特性出力型空燃
比センサ（本明細書では、酸素濃度センサ（ＯＸセンサ
））を設け、上流側の０２センサによる空燃比フィード
バック制御に加えて下流、側の０２センサによる空燃比
フィードバック制御を行う内燃機関の空燃圧制ｉＴ１装
置に関する。

（従来の技術〕 シングルＯ！センサシステムにおいては、任意のりッチ
空燃比もしくはリーン空燃比を得るために、リニア出力
型（電圧印加方式）Ｏｔセンサを用いたものが知られて
いる（参照：特開昭５８−１９８７５２号公＠）。つま
り、リニア出力型０□センサは、第２図に示すように、
一定電圧印加のもとで、空燃比がリーンになる程大きい
出力電流を発生する。

この結果、制御空燃比を任意のリッチ空燃比もしくは任
意のり−ン空燃比に正確には設定できる。

従って、 ｉ　）　ＮＯｘエミツションが多い高負荷時に制御空燃
比を“若干”リッチ側にする場合、 ｉｉ＞）Ｉｃ、ＣＯエミッションが多い軽負荷時に制御
空燃比を“若干′リーン側にする場合、ｉｉｉ　）触媒
排気異臭の発生し易いアイドル時に制御空燃比を“若干
”リーン側にする場合、ｉｖ）暖機時において制御空燃
比をリッチ側にする場合、 等において、目標空燃比を正確に得ることができ、この
結果、エミッションの悪化、燃費の悪化、ドライバビリ
ティの悪化、あるいは触媒排気異臭の悪化等を防止でき
る。

一方、空燃比を理論空燃比にフィードバック制御するシ
ステムにおいては、排気系の三元触媒の上流に理論空燃
比を境に出力の急変するいわゆるＺ特性出力を有する０
□センサを用いてフィードバック！１１６を行っている
。かかる０□センサの出力特性のばらつきおよび燃料噴
射弁等の部品のばらつき、経時あるいは経年的変化を補
償するために、触媒コンバータの下流に第２の０２セン
サを設け、上流側０２センサによる空燃比フィードバッ
ク制御に加えて下流側０２センサによる空燃比フィード
バック制御を行うダブル０□センサシステムが既に提案
されている。このダブル０□センサシステムでは、触媒
コンバータの下流側に設けられたｏ２センサは、上流側
Ｏｔセンサに比較して、低い応答速度を有するものの、
次の理由により出力特性のばらつきが小さいという利点
を有している。

（１）触媒コンバータの下流では、排気温が低いので熱
的影響が少ない。

（２）触媒コンバータの下流では、種々の毒が触媒にト
ラツブされているので下流側０２センサの被毒量は少な
い。

（３）触媒コンバータの下流では排気ガスは十分に混合
されており、しかも、排気ガス中の酸素濃度は平衡状態
に近い値になっている。

従って、上述のごとく、２つの０２センサの出力にもと
づく空燃比フィードバック制御（ダブル０□センサシス
テム）により、上流側０□センサの出力特性のばらつき
を下流側０２センサにより吸収できる。実際に、第３図
に示すように、シングルＯ！センサシステムでは、Ｏｔ
センサの出力特性が悪化した場合には、排気エミッショ
ン特性に直接影響するのに対し、ダブル０７センサシス
テムでは、上流側０□センサの出力特性が悪化しても、
排気エミッション特性は悪化しない。つまり、ダブル０
２センサシステムにおいては、下流側ｏ２センサが安定
な出力特性を維持している限り、良好な排気エミッショ
ンが保証される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のダブルＯｔセンサシステムにおいては、下流側Ｏ
ｚセンサは、第４図に示すＺ特性出力を有する型式、す
なわち、理論空燃比は正確に検出でき、従って、空燃比
フィードバック制御中にあっては、理論空燃比は正確に
制御できる。しかしながら、前述のように、触媒コンバ
ータの上流側にリニア出力型０．センサを用いて理論空
燃比以外の空燃比にフィードバック制御する場合には、
下流側のＺ特性出力型０２センサは理論空燃比または理
論空燃比近傍の空燃比しか検出できないため、リニア出
力型の上流側０２センサの出力特性の補償ができず、従
って、エミッション悪化や燃比の悪化等を招くという問
題点があった。

従って、本発明の目的は、理論空燃比以外のリッチ空燃
比もしくはリーン空燃比をも正確に得ることができるダ
ブル空燃比センサシステムを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の問題点を解決するための手段は第１図に示される
。第１図において、内燃機関の排気通路に設けられた三
元触媒ＣＣ＊ｏの上流側には機関の空燃比を検出するリ
ニア出力型前Ｚ特性出力型上流側空燃比センサを設ける
。すなわち、上流側空燃比センサは第１の操作状Ｂ（電
圧印加状態）で機関の空燃比をリニアに検出するリニア
出力特性および第２の操作状態（電圧無印加状態）で機
関の空燃比を検出して理論空燃比を境に出力が急変また
、三元触媒ＣＣ＊ｏの下流側には、機関の空燃比を検出
するＺ特性出力型下流側空燃比センサが設けられている
。すなわち、下流側空燃比センサは機関の空燃比を検出
して理論空燃比を境に出力が急変するＺ特性を有する。

第１の運転状態判別手段は機関が第１の運転状Ｂ（λ−
１）か否かを判別し、この結果、機関が第１の運転状態
のときに、理論空燃比フィードバック制御手段は上流側
空燃比センサの操作状態を第２の操作状ＢＣＺ特性出力
型）とし、該状態での上流側空燃比センサの出力ｖＩお
よび下流側空燃比センサの出力ｖ２に応じて機関の空燃
比が理論空燃比になるようにフィードバック制御し、ま
た、その際、学習手段は理論空燃比フィードバック制御
手段によるフィードバック中の空燃比フィードバック制
御量ＦＡＦＳにもとづき理論空燃比とするための基本制
御量τ３゜を学習する。他方、第２の運転状態判別手段
は機関が第２の運転状ＬＱ（λ＜１．ａ＞１）か否かを
判別する。

この結果、機関が第２の運転状態にあって所定期間は、
非理論空燃比オーブン制御手段が学習された基本制御１
量τ３゜および第２の運転状態に応じて機関の空燃比を
オープンループ制御し、さらに、ずれ比率演算手段はこ
の非理論空燃比オープンループ制御手段によるオープン
ループ制御゛中に上流側空燃比センサの操作状態を第１
の操作状Ｓ（リニア出力型）とし、その際の上流側空燃
比センサの出力Ｖ、にもとづき第１の操作状ａ（リニア
出力型）にて用いる場合の上流側空燃比センサの出力Ｖ
、のずれ比率Ｘまたはｙを演算し、比較較正値演算手段
はこのずれ比率Ｘまたはｙに応じて第１の操作状ｆｉ！
（リニア出力型）にて用いる場合の上流側空燃比センサ
の出力Ｖ、の比較較正値Ｖ＊ｌ　’　＝　Ｖ＊＊−Ｘ　
＊ＶＩＬ’　＝ＶＩＬ’　）’を演算する。そして、機
関が第２の運転状態にあって前記所定期間以外は、非理
論空燃比フィードバック制御手段が、上流側空燃比セン
サの操作状態を第１の操作状態（リニア出力型）とし、
上流側空燃比センサの出力■１と演算された比較較正値
Ｖ　ｊｌＫ　’　＋　”　ＩＩＬ′に応じて前記機関の
空燃比をフィードバック制御するものである。

〔作　用〕

上述一手段によれば、第１の運転状Ｂ（λ＝１）にあっ
ては、上流側空燃比センサをＺ特性出力型として上流側
、下流側空燃比センサの各出力Ｖｌ。

Ｖ、で理論空燃比、フィードバック制御すると共に基本
制御１量を精度よく学習する。第２の運転状ａ（λ＜１
、λ＞１）では一時的にリッチもしくはリーンオーブン
制御してリニア出力型としての上流側空燃比センサの比
較較正値を演算した上で、この比較較正値を用いてリニ
ア出力型としての上流側空燃比センサによりリッチ、リ
ーン空燃比フィードバック制御するのでリニア出力型と
しての上流側空燃比センサのリニア特性の製造ばらつき
、経年変化も補償される。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の詳細な説明する。

第５図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概要図である。第５図において、機関本
体１の吸気通路２にはエアフローメータ３が設けられて
いる。エアフローメータ３に吸入空気量を直接計測する
ものであって、ポテンショメータを内蔵して吸入空気量
に比例したアナログ電圧の出力信号を発生する。この出
力信号は制御回路１０のマルチプレクサ内蔵Ａ／Ｄ変換
器１０１に供給されている。ディストリビュータ４には
、その軸がたとえばクランク角に換算して７２０°毎に
基準位置検出用パルス信号を発生するクランク角センサ
５およびクランク角に換算して３０゛毎に基準位置検出
用パルス信号を発生するクランク角センサ６が設けられ
ている。これらクランク角センサ５，６のパルス信号は
制御回路１０の入出力インターフェイス１０２に供給さ
れ、このうち、クランク角センサ６の出力はＣＰＵ１０
３の割込み端子に供給される。

さらに、吸気通路２には各気筒毎に燃料供給系から加圧
燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴射弁７が設け
られている。

また、機関本体１のシリンダブロックのウォータジャケ
ット８には、冷却水の温度を検出するだめの水温センサ
９が設けられている。水温センサ９は冷却水の温度ＴＨ
−に応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この出
力もＡ／Ｄ変換器１０１に供給されている。

排気マニホールド１１より下流の排気系には、排気ガス
中の３つの有害成分ＩＣ、ＣＯ、ＮＯｘを同時に浄化す
る三元触媒を収容する触媒コンバータ１２が設けられて
いる。

排気マニホールド１１には、すなわち触媒コンバータ１
２の上流側にはリニア出力型蓋Ｚ特性出力型のＯｔセン
サ１３が設けられている。すなわち、電圧が印加されて
いないときには、上流側０゜センサ１３は第３図に示す
出力特性を有して空燃比が理論空燃比に対してリーン側
かリンチ側かに応じて、異なる出力電圧を制御回路１０
でＡ／Ｄ変換器１０１に発生するのに対し、電圧たとえ
ば０．２〜０．５ｖが印加されているときには、上流側
０□センサ１３は第２図に示す出力特性を有して上流側
Ｏｔセンサ１３は空燃比がリーンになる程大きい出力電
流■を発生し、この出力電流Ｉは電流／電圧変換回路１
１３（たとえば抵抗）によって電圧ｖ１に変換された上
でＡ／Ｄ変換器１０１に供給される。上流側ａｔセンサ
１３の電圧印加は制御回路１０のＤ／Ａ変換器１１１お
よびスイッチ１１２によって行われる。すなわち、上流
側Ｏｔセンサ１３をＺ特性出力型として作用させるとき
には、スイッチ１１２を開とし、上流側Ｏｔセンサ１３
の出力Ｖ　＋　（０〜Ｉ　Ｖ　（７）範囲）はＡ／Ｄ変
換器１０１によってＡ／Ｄ変換されて取込まれる。他方
、上流側０□センサ１３をリニア出力型として作用させ
るときには、スイッチ１１２を閉としてＤ／Ａ変換器１
１１の出力電圧たとえば０．２〜０．５Ｖを上流側０２
センサ１３に印加し、このときの上流側ｏ２センサ１３
の出力電流は電流／電圧変換回路１１３によって電圧Ｖ
＋（０〜５ｖの範囲）に変換され、さらに、Ａ／Ｄ変換
器１０１によってＡ／Ｄ変換されて取込まれる。なお、
この場合、上流側Ｏｘセンサ１３には一定電圧たとえば
０．２〜０．５■が印加されているが、この印加電圧は
高精度制御のために空燃比範囲に応じてＤ／Ａ変換器１
１１のディジタル値を変化させることにより２段階もし
くは３段階に変化させてもよい。また、触媒コンバータ
１２の下流側の排気管１４には第４図の出力特性を有す
るＺ特性出力型０２センサ１５が設けられている。

また、吸気通路２のスロットル弁１６には、スロットル
弁１６が全閉か否かを判別するためのアイドルスイッチ
１７が設けられており、この出力信号は制御回路１０の
入出力インターフェイス１０２に供給される。

制御回路１０は、たとえばマイクロコンピュータとして
構成され、Ａ／Ｄ変換器１０１、入出力インターフエイ
ス１０２．　　ＣＰＵ１０３、Ｄ／Ａ変換器１１１、ス
イッチ１１２、電流／電圧変換回路１１３の外に、ＲＯ
Ｍ１０４．ＲＡＭ１０５　、バックアップＲＡＭ１０６
、クロック発生回路１０７等が設けられている。

また、制御回路１０において、ダウンカウンタ１０８、
フリップフロップ１０９、および駆動回路１１０は燃料
噴射弁７を制御するためのものである。

すなわち、後述のルーチンにおいて、燃料噴射量ＴＡＵ
が演算されると、燃料噴射量ＴＡＵがダウンカウンタ１
０８にブリセントされると共にフリップフロップ１０９
もセットされる。この結果、駆動回路１１０が燃料噴射
弁７の付勢を開始する。他方、ダウンカウンタ１０Ｂが
クロック信号（図示せず）を計数して最後にそのキャリ
アウド端子が“１″レベルとなったときに、フリップフ
ロップ１０９がセットされて駆動回路１１０は燃料噴射
弁７の付勢を停止する。つまり、上述の燃料噴射量ＴＡ
υだけ燃料噴射弁７は付勢され、従って、燃料噴射量Ｔ
ＡＵに応じた量の燃料が機関本体１の燃焼室に送り込ま
れることになる。

なお、ＣＰＵ１０３の割込み発生は、Ａ／Ｄ変換器１０
１のＡ／Ｄ変換終了時、入出力インターフェイス１０２
がクランク角センサ６のパルス信号を受信した時、クロ
ック発生回路１０７からの割込信号を受信した時、等で
ある。

エアフローメータ３の吸入空気量データＱおよび冷却水
温データＴＨ−は所定時間毎に実行されるＡ／Ｄ変換ル
ーチンによって取り込まれてＲＡＭ１０５の所定領域に
格納される。つまり、ＲＡＭ１０５におけるデータＱお
よびＴ）ＩＷは所定時間毎に更新されている。また、回
転速度データＮｅはクランク角センサ６の３０°ＣＡ毎
の割込みによって演算されてＲＡＭ１０５の所定領域に
格納される。

上流側０８センサ１３をリニア出力型として作用させる
場合、目標空燃比に対応した比較基準電流Ｉｍ　　（す
なわち、この場合も比較電圧Ｖ　＊　＋　）を第６図に
示すごとく設定し、空燃比をフィードバック制御して目
標空燃比を達成する。なお、第６図においては、リッチ
側（λく１）とリーン側（λ＞１）とではリニア特性Ｖ
　１１１１　ｒ　Ｖ　ＩＬが異なる。

しかしながら、第６図の実線に示すリニア特性Ｖ□＋Ｖ
ＩＬは経年変化等によって第６図の一点鎖線に示すＶｌ
ｌｌｌｌ’ｌ　　ＶＩＬ’ごとくなった場合には、目標
空燃比は得られず、この結果、エミッションの悪化、燃
費の悪化、ドライバビリティの悪化、あるいは触媒排気
異臭の発生等を招く。本発明はこのような上流側ｏ２セ
ンサ１３のリニア出力特性の変化も補正する。なお、第
６図においては、理論空燃比（λ＝１）における変化は
他の手段によって補正されているものとする。

第７図は空燃比フィードバック制御ルーチンであって所
定時間たとえば４ｍｓ毎に実行される。第７図のルーチ
ンでは、３つのフラグＦＢＩ、、ＦＢ２゜ＦＢ３が設定
される。すなわち、 フラグＦＢＩ：理論空燃比フィードバック制御（λ＝１
）の実行（特に、上流側０２センサ１３の出力Ｖ、によ
る理論空燃比フィードバック制御の実行）、 フラグＦＢ２：非理論空燃比オープンループ制御（λく
１．λ〉１）の実行、 フラグＦＢＩ非理論空燃比フィードバック制御（λく１
．λ〉■）の実行 が設定される。

ステップ７０１では、上流側０□センサ１３による理論
空燃比の閉ループ（フィードバック）条件が成立してい
るか否かを判別する。たとえば、冷却水温が所定値（た
とえば６０℃）以下の時、機関始動中、始動後増量中、
暖機増量中、加速増量（非同期噴射）中、パワー増量中
、上流側ｏ２センサ１３の出力Ｖ、が一度も基準値たと
えばｏ、３５Ｖを横切っていない時、燃料カット中（す
なわち、アイドルスイッチ１７がオン（ＬＬ＝″１″）
且つ回転速度Ｎｅが所定値以上）等はいずれも閉ループ
条件が不成立であり、その他の場合が閉ループ条件成立
である。閉ループ条件が不成立のときには、ステップ７
０７に進み閉ループ条件成立のときにはステップ７０２
に進む。

ステップ７０２では、フラグＦＢＩをセットしく“１”
）・ステップ７０３では、スイッチ１１２を開にして上
流側Ｏｚセンサ１３の印加電圧をオフにし、従って、上
流側０□センサ１３をＺ特性出力型として作用させ、ス
テップ７０４では、カウンタＣをクリアし、ステップ７
０５．７０６では、他のフラグＦＢ２．ＦＢ３をリセッ
ト（“０”）。つまり、後述の第８図のルーチンにより
上流側０□センサ１３の出力■、により理論空燃比フィ
ードバック制御（λ−１）を可能とする。

他方、ステップ７０７では、フラグＦＢＩをリセットし
く“０′）、ステップ７０８にてリッチ制御（λく１）
もしくはリーン制御（λ〉１）かを判別する。たとえば
、上述のごと＜、ＮＯＸエミッションが多い高負荷時に
おけるリッチ化要求時、ＩＣ。

ＣＯエミッションが多い軽負荷時におけるリーン化要求
時、触媒排気異臭の発生し易いアイドル時におけるリー
ン化要求時、等のときにステップ７０９〜７１５に進み
、他の場合にはステップ７１６〜７１９に進む。

ステップ７０９では、スイッチ１１９を閉としてＤ／Ａ
変換器１１１の出力電圧を上流側ｏ２センサ１３に印加
して上流側Ｏｔセンサ１３をリニア特性型として作用さ
せ、ステップ７１６に進み、カウンタＣを＋１カウント
アツプする。ステップ７１１では、カウンタＣが所定値
ｃ０に到達したが否が、すなわち、所定時間経過したが
否かを判別する。

所定時間経過前（Ｃ＜ＣＯ）であれば、ステップ７１２
にてフラグＦＢ２をセットしく１″）、ステップ７１３
にてフラグＦＢ３をリセットする（“０”）。

これにより、後述の第１１図のルーチンによりリッチ、
リーン空燃比のフィードバック制御を可能とする。他方
、所定時間経過後であれば（Ｃｋ　Ｃ，）、ステップ７
１４にてフラグＦＢ２をセットしく“０”）、ステップ
７１５にてフラグＦＢ３をセットする（１１′″）。

これにより、後述の第１２図のルーチンによりリッチ、
リーン空燃比のフィードバック制御を可能とする。

ステップ７１６では、カウンタＣをクリアし、ステップ
７１７にてＲＡＭ１０５より吸入空気量データ。および
回転速度データＮｅを読出し、バックアップＲＡＭ１０
６に格納された２次元マツプｒｓｏ　（Ｑ、　Ｎｅ）を
用いて燃料噴射量τを補間計算する。そして、ステップ
７１８．７１９にてフラグＦＢ２．ＦＢ３をリセットす
る（０”）。

そして、ステップ７２０にてこのルーチンは終了する。

第８図は上流側０２センサ１３の出力ｖｌにもとづいて
理論空燃比のフィードバック制御を行うルーチンであっ
て、所定時間たとえば４ｍｓ毎に実行される。

ステップ８０１では、上流側Ｏｔセンサ１３による空燃
比の閉ループ（フィードバック）条件が成立しているか
否かを第７図のルーチンによって設定されたフラグＦＢ
Ｉにより制御する。この結果、閉ループ条件が不成立（
ＦＢ１＝“０”）のときには、ステップ６２８に直接進
んで理論空燃比用空燃比補正係数ＦＡＦＳを閉ループ制
御終了直前値とする。

なお、ＦＡＦＳを閉ループ制御中の平均値ＦＡＦＳ、も
しくは一定値たとえば１．０としてもよい。他方、閉ル
ープ条件成立の場合には（ＦＢＩ＝“ｌ”）、ステップ
８０２に進む。

ステップ８０２では、Ｚ特性出力型としての上流側０２
センサ１３の出力ｖ１をＡ／Ｄ変換して取込み、ステッ
プ８０３にてｖｌが理論空燃比相当の比較電圧Ｖ□たと
えば０．４５Ｖ以下が否かを判別する。つまり、空燃比
がリッチかリーンかを判別する。リーン（Ｖ＋　≦Ｖｔ
＋）であれば、ステップ８０４にてディレィカウンタＣ
ＤＬＹ　１が正か否がを判別し、ＣＤＬＹ　１　＞　Ｏ
テアればスｆ　７７’８０５ニテＣＤＬｖ１を０とし、
ステップ８０６に進む、ステップ８０７　、８０８では
、ディレィカウンタＣＤＬＹ　１を最小値ＴＤＬでガー
ドし、この場合、ディレィカウンタＣＤＬＹ　１が最小
値ＴＤＬに到達したときにはステップ８０９にて空燃比
フラグＦ１を“Ｏ”　（リーン）とする。なお、最小値
ＴＯＬは上流側０．センサ１３の出力ｖＩにおいてリッ
チからリーンへの変化があってもリッチ状態であるとの
判断を保持するためのリーン遅延時間であって、負の値
で定義される。他方、リッチ（■ｔ　＞Ｖ＋＊＋）　で
あれば、ステップ８１ｏニテディレィカウンタＣＤＬＹ
　１が負か否かを判別し、ＣＤＬＹ　１　＜　Ｏテあれ
ばステップ８１１にてＣ［ＩＬＹ　１を０とし、ステッ
プ８１２に進む、ステップ８１３，８１４では、ディレ
ィカウンタＣＤＬＹ　１を最大値ＴＤＲでガードし、こ
の場合、ディレィカウンタＣＤＬＹ　１が最大値ＴＤＨ
に到達したときにはステップ８１５にて空燃比フラグＦ
１を“１”　（リッチ）とする。なお、最大値ＴＤＲは
上流側Ｏ，センサ１３の出力においてリーンからリッチ
への変化があってもリーン状態であるとの判断を保持す
るためのリッチ遅延時間であって、正の値で定義される
。

ステップ８１６では、空燃比フラグＦ１の符号が反転し
たか否かを判別する、すなわち遅延処理後の空燃比が反
転したか否かを判別する。空燃比が反転していれば、ス
テップ８１７にて、空燃比フラグＦ１の値により、リッ
チからリーンへの反転か、リーンからリッチへの反転か
を判別する。リッチからリーンへの反転であれば、ステ
ップ８１８にてＦＡＦＳ←ＦＡＦＳ　＋　Ｒ５Ｒ５とス
キップ的に増大させ、逆に、リーンからリッチへの反転
であれば、ステップ８１９にてＦＡＦＳ　４−ＦＡＦＳ
　−ＲＳＬＳとスキップ的に減少させる。つまり、スキ
ップ処理を行う。ステップ８１６にて空燃比フラグＦ１
の符号が反転していなければ、ステップ８２０，８２１
．８２２にて積分処理を行う。つまり、ステップ８２０
にて、Ｆｌ−０”か否かを判別し、Ｆｌ−“０”　（リ
ーン）であればステップ８２１にてＦＡＰＳ　４−ＦＡ
ＦＳ＋ＫＩＲとし、他方、Ｆｌ−“１”（リッチ）であ
ればステップ８２２にてＦＡＦＳ←ＦＡＦＳ　−ＫＩＬ
とする。ここで、積分定数にＩＲ（ＫＩＬ）はスキップ
定数Ｒ５Ｒ５，ＲＳＬＳに比して十分小さく設定してあ
り、つまり、ＫＩＲ（ＫＩＬ）　＜　ＲＳＲＳ（ＲＳＬ
Ｓ）である。従って、ステ・ノブ８２１はリーン状態（
Ｆｌ−“０”）で燃料噴射量を徐々に増大させ、ステッ
プ８２２はリッチ状態（Ｆｌ−１”）で燃料噴射量を徐
々に減少させる。ステップ８１８，８１９，８２１，８
２２にて演算された空燃比補正係数ＦＡＦＳは図示しな
いステップにて最大値たとえば１．２にてガードされ、
また、最小値たとえば０．８にてガードされる。これに
より、何らかの原因で空燃比補正係数ＦＡＦＳが小さく
なり過ぎ、もしくは大きくなり過ぎた場合に、その値で
機関の空燃比を制御してオーバリーン、オーバリッチに
なるのを防ぐ。

ステップ８２３では、ＲＡＭ１０５より吸入空気量デー
タＱおよび回転速度Ｎｅを読出して、バックアップ１？
ＡＭ１０６から２次元マツプｒｓｏ　（Ｑ、　Ｎｅ）を
用いて基本噴射量τ、。を補間計算し、ステップ８２４
にて燃料噴射量τを、 τ←τｓｏ　・ＦＡＦＳ により演算してＲＡＭ１０５に格納する。次に、ステッ
プ８２５にて、空燃比補正係数ＦＡＦＳのなまし値■■
を演算し、ステップ８２６では、基本噴射量τ、。を、
τｓｏ←τｓｏ　・ＦＡＦＳ とし、ステップ８２７にてバックアップＲＡＭ１０６の
２次元マツプτ、。（Ｑ、　Ｎｅ）を書直す。つまり、
２次元マツプとしての基本噴射量τｓｏを学習する。

そして、ステップ８２８にてこのルーチンは終了する。

第９図は第８図のフローチャートによる動作を補足説明
するタイミング図である。上流（！ｌ１ｌＯ２センサ１
３の出力ｖＩにより第９図（Ａ）に示すごとくリッチ、
リーン判別の空燃比信号Ａ／Ｆが得られると、ディレィ
カウンタＣＤＬＹ　１は、第９図（Ｂ）に示すごとく、
リッチ状態でカウントアンプされ、リーン状態でカウン
トダウンされる。この結果、第９図（Ｃ）に示すごとく
、遅延処理された空燃比信号Ａ／Ｆ’（フラグＦ１に相
当）が形成される。たとえば、時刻ｔ、にて空燃比信号
Ａ／Ｆがリーンからリッチに変化しても、遅延処理され
た空燃比信号Ａ／Ｆ　’はリッチ遅延時間ＴＤＲだけリ
ーンに保持された後に時刻１ｔにてリッチに変化する。

時刻ｔ３にて空燃比信号Ａ／Ｆがリッチからリーンに変
化しても、遅延処理された空燃比信号Ａ／Ｆ　’はリー
ン遅延時間（−ＴＤＬ）相当だけリッチに保持された後
に時刻ｔ４にてリーンに変化する。しかし、空燃比信号
Ａ／Ｆが時刻”％＋ｔｂ＋Ｌ１のごとくリッチ遅延時間
ＴＤＲより短い期間で反転すると、ディレィカウンタＣ
ＤＬＹが最大値ＴＤＲに到達するのに時間を要し、この
結果、時刻を口にて遅延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ’が
反転される。つまり、遅延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ’
は遅延処理前の空燃比信号Ａ／Ｆに比べて安定となる。

このように遅延処理後の安定した空燃比信号Ａ／Ｆ’に
もとづいて第９図（Ｄ）に示す空燃比補正係数ＦＡＦＳ
が得られる。

次に、下流側Ｏｔセンサ１５による第２の空燃比フィー
ドバック＠御について説明する。第２の空燃比フィード
バック制御としては、第１の空燃比フィードバック制御
定数としてのスキップ量Ｒ３Ｒ，Ｒ３Ｌ　、積分定数Ｋ
ＩＲ，ＫＩＬ　、遅延時間ＴＩ）Ｒ，ＴＯＬ　。

もしくは上流側Ｏｘセンサ１３の出力ｖＩの比較電圧Ｖ
ｌｌｌを可変にするシステムと、第２の空燃比補正係数
ＦＡＴ’　２を導入するシステムとがある。

たとえば、リッチスキップ１ｌＲ５Ｒを大きくすると、
制御空燃比をリッチ側に移行でき、また、リーンスキッ
プ量ＲＳＬを小さくしても制御空燃比をリッチ側に移行
でき、他方、リーンスキップ量ＲＳＬを大きくすると、
制御空燃比をリーン側に移行でき、また、リッチスキッ
プ量ＲＳＲを小さくしてもリーン側に移行できる。従っ
て、下流側０□センサ１５の出力に応じてリッチスキ、
２１ｉＲ５Ｒおよびリーンスキップ量ＲＳＬを補正する
ことにより空燃比が制御できる。また、リッチ積分定数
ＫＩＲを大きくすると、制御空燃比をリッチ側に移行で
き、また、リーン積分定数ＫＩＬを小さくしても制御空
燃比をリッチ側に移行でき、他方、リーン積分定数ＫＩ
Ｌを大きくすると、制御空燃比をリーン側に移行でき、
また、リッチ積分定数ＫＩＲを小さくしても制御空燃比
をリーン側に移行できる。

従って、下流側０２センサ１５の出力に応じてリッチ積
分定数ＫＩＲおよびリーン積分定数ＫＩＬを補正するこ
とにより空燃比が制御できる。リッチ遅延時間ＴＤＲ＞
リーン遅延時間（−ＴＤＬ）と設定すれば、制御空燃比
はリッチ側に移行でき、逆に、リーン遅延時間（−ＴＤ
Ｌ）＞リッチ遅延時間（ＴＤＲ）と設定すれば、制御空
燃比はリーン側に移行できる。

つまり、下流側０２センサ１５の出力に応じて遅延時間
ＴＤＲ，ＴＤＬを補正することにより空燃比が制御でき
る。さらにまた、比較電圧ｖＲ＋を大きくすると制御空
燃比をリッチ側に移行でき、また、比較電圧ＶＲＩを小
さくすると制御空燃比をリーン側に移行できる。従って
、下流側Ｏｔセンサ１５の出力に応じて比較電圧■□を
補正することにより空燃比が制御できる。

これらスキップ量、積分定数、遅延時間、比較電圧を下
流側Ｏｔセンサによって可変とすることはそれぞれに長
所がある。たとえば、遅延時間は非常に微妙な空燃比の
調整が可能であり、また、スキップ量は、遅延時間のよ
うに空燃比のフィードバック周期を長くすることなくレ
スポンスの良い制御が可能である。従って、これら可変
量は当然２つ以上組み合わされて用いられ得る。

第１０図を参照して空燃比フィードバック制御定数とし
てのスキップ量を可変にしたダブル０２センサシステム
について説明する。

第１０図は下流側０□センサ１５の出力■２にもとづい
てスキップ量ＲＳＲ，ＲＳＬを演算する第２の空燃比フ
ィードバック制御ルーチンであって、所定時間たとえば
ＩＳ毎に実行される。ステップ１００１〜１００４では
、下流側０２センサ１５による閉ループ条件か否かを判
別する。たとえば、上流側ｏ２センサ１３による閉ルー
プ条件の不成立（ステップ１００１）に加えて、冷却水
温ＴＨＷが所定値（たとえば７０℃）以下のとき（ステ
ップ１００２）、スロットル弁１６が全閉（Ｌ　Ｌ　＝
“１”）のとき　　゛（ステップ１００３）　、下流側
０！センサ１５の出力■２が基準値を一度も横切ってい
ないとき（ステップ１００４）　、等が閉ループ条件が
不成立であり、その他の場合が閉ループ条件成立である
。閉ループ条件でなければステップ１０１３に直接進む
。この場合、ＲＳＲ，ＲＳＬは閉ループ終了直前値に保
持される。なお、ＲＳＲ，ＲＳＬは閉ループ制御中の平
均値もしくは学習値（バックアップＲＡＭ１０６の値）
でもよい。

下流側０□センサ１５による閉ループ条件成立であれば
、ステップ１００７に進む。ステップ１００７では、下
流側０□センサ１５の出力■２をＡ／Ｄ変換して取込み
、ステップ１００８にて■２が理論空燃比相当の比較電
圧■。たとえば０．５５Ｖ以下か否かを判別する。つま
り、空燃比が理論空燃比に比べてリッチかリーンかを判
別する。この結果、ステツブ１００８にてｖ２≦Ｖ＊ｚ
（リーン）であればステップ１００９〜１０１０に進み
、他方、Ｖｚ　＞　Ｖａｚ　（リッチ）であればステッ
プ１０１１　、１０１２に進む。

ステップ１００９では、ＲＳＲ−Ｒ３Ｉ？　＋ΔＲＳ（
一定値）とし、つまり、リッチスキップｆｉＲ３Ｒを増
大させて空燃比をリッチ側に移行させ、さらに、ステッ
プ１０１０にてＲＳＬ←ＲＳＬ−ΔＲＳとし、つまり、
リーンスキップ１ｌＲ５Ｌを減少させて空燃比をリッチ
側に移行させる。

他方、Ｖ２　＞Ｖａｔ　（リッチ）のときには、ステッ
プ１０１１にてＲＳＲ−ＲＳＲ−ΔＲ３とし、つまり、
リッチスキップＩＲｓＲを減少させて空燃比をリーン側
に移行させ、さらに、ステップ１０１２にてＲＳＬ←１
？ｓＬ　＋ΔＲ３とし、つまり、・リーンスキップ量Ｒ
３Ｌを増大させて空燃比をリーン側に移行させる。

上述のごとく演算されたＲＳＲ，ＲＳＬは最大値たとえ
ば７．５％および最小値２．５％でガードした上でＲＡ
Ｍ１０５に格納され、ステップ１０１３にてこのルーチ
ンは終了する。

なお、空燃比フィードバック中に演算されたＦＡＦＳ、
　ＲＳＲ，ＲＳＬは一旦他の値ＰＡＰ　’　、ＲＳＲ’
　、ＲＳＬ　’に変化してバックアップＲＡＭ１０６に
格納することもでき、空燃比オープンループ制御中にこ
れらの値を用いることにより、たとえば再始動時や始動
直後等あるいは０２センサ非活性時等の運転性運動性向
上にも役立つものである。最小値ＭＩＮは過渡追従性が
そこなわれないレベルの値であり、また、最大値ＭＡＸ
は空燃比変動によりドライバビリティの悪化が発生しな
いレベルの値である。

第１１図はリッチ、リーン空燃比のオープンループ制御
ルーチンであって、所定時間たとえば４１１ｓ毎に実行
される。

ステップ１１０１では、リッチ、リーンオープンループ
制御か否かをフラグＦＢ２により判別する。リッチ、リ
ーンオープンループ制ｍ（ＦＢ２−“１”）であれば、
ステッ、ブ１１０２に進み、他方、リッチ、リーンオー
プンループ制御でなければ（ＦＢ２−“０”）、ステッ
プ１１１５に直接進む。

ステップ１１０２では、リッチ制御（λ〈１）かリーン
制御（λ〉１）かを所定運転パラメータたとえばデータ
Ｑ＋　Ｎｅ、ＴＨ−等により判別する。この結果リッチ
制御であれば（λ＜１）、ステップ１１０３〜１１０８
に進み、リーン制御であれば（λ〉１）、ステップ１１
０９〜１１１４に進む。

ステップ１１０３では、ＲＡＭ１０５より吸入空気量デ
ータＱおよび回転速度データＮｅを読出し、バックアッ
プＲＡＭ１０６に格納されている２次元マツプτ、。

（Ｑ、　Ｎｅ）を用いて基本噴射量τ、。を補間計算す
る。次いで、ステップ１１０４にて、吸入空気ｉ１Ｑお
よび回転速度Ｎｅに応じてＲＯ旧０４に格納された２次
元マツプを用いてリッチ空燃比補正係数ＫＲＩＣＨ（〉
１）を補間計算する。ステップ１１０５では、燃料噴射
量τを、 τ ←　τ　ｓｏ　　−ＦＡＦＲ−ＫＲｒＣＨただし、ＦＡ
ＦＲは後述の第１２図のルーチンにおいて演算されるリ
ッチ空燃比補正係数、によって演算してＲＡＭ１０５に
格納する。

ステップ１１０６では、リッチ空燃比補正係ＩＫＲＩｃ
Ｈに応じてＲＯＭ１０４に格納された１次元マツプを用
いてリニア出力型としての上流側Ｏｔセンサー３の比較
電圧■。を演算し、ステップ１１０７では、上流側０２
センサー３の出力■、をＡ／Ｄ変換して取込み、ステッ
プ１１０８にて、そのずれ比率Ｘを、ｘ−Ｖ　ｔ　／　
Ｖ　ＩＩ　Ｎ により演算してＲＡＭ１０５に格納する。

同様に、ステップ１１０９では、ＲＡＭ１０５より吸入
空気量データＱおよび回転速度Ｎｅを読出し、バックア
ップＲＡＭ１０６に格納されている２次元マツプτ、。

（Ｑ、　Ｎｅ）を用いて基本噴射量τ、。を補間計算す
る０次いで、ステップ１１１０にて、吸入空気量Ｑおよ
び回転速度Ｎｅに応じてＲＯＭ１０４に格納された２次
元マツプを用いてリーン空燃比補正係数にＬＩＥＡＮ（
＜　１　＞を補間計算する。ステップ１１１１では、燃
料噴射量τを、 τ ←で、。・ＰＡＦＬ　−ＫＬＨＡＮ ただし、ＦＡＰＬは後述の第１２図のルーチンにおいて
演算されるリーン空燃比補正係数、によって演算してＲ
ＡＭ１０５に格納する。

ステップ１１１２では、リーン空燃比補正係数ＫＬＩ！
ＡＨに応じてＲＯＭ１０４に格納された１次元マツプを
用いてリニア出力型としての上流側０２センサ１３の比
較電圧ｖｌＩＬを演算し、ステップ１１１３では、上流
側Ｏ，センサ１３の出力■１をＡ／Ｄ変換して取込み、
ステップ１１１４にて、そのずれ比率ｙを、ｙ＋ｖ、／
ＶＩＬ により演算してＲＡＭ１０５に格納する。

なお、τ計算時ＦＡＰＲ（ステップ１１０５）及びＦＡ
ＦＬ（ステップ１１１１）はなくても良い。すなわち、
ステップ１１０５では、 τ←τ、。・ＫＲＩＣＨ ステップ１１１１では、 τ−τ、。・ＫＬＥＡＮ として良い。

そして、ステップ１１１５にこのルーチンは終了する。

第１２図は上流側０２センサ１３の出力ｖＩにもとづい
てリッチ、リーン空燃比のフィードバック制御を行うル
ーチンであって、所定時間たとえば４ｍｓ毎に実行され
る。

ステップ１２０１では、上流側０□センサ１３による空
燃比の閉ループ（フィードバック）条件が成立している
か否かを第７図のルーチンによって設定されたフラグＦ
Ｂ３により判別する。この結果、閉ループ条件が不成立
（ＦＢ３−”０”）のときには、ステップ１２３９に直
接進む。他方、閉ループ条件成立の場合には（ＦＢ　３
−“１′）、ステップ１２０２に進む。

ステップ１２０２では、リッチ制御（λ〈１）かリーン
制御（λ〉１）かを所定運転パラメータたとえばデータ
Ｑ、　Ｎｅ、ＴＨＷ等により判別する。この結果、リッ
チ制御であれば（λく１）、ステップ１２０３〜１２０
６に進み、リーン制御であれば（λ〉１）、ステップ１
２０７〜１２１０に進む。

ステップ１２０３では、ＲＡＭ１０５より吸入空気量デ
ータＱ゛および回転速度データＮｅを読出し、ＲＯＭ１
０４に格納された２次元マツプを用いてリッチ空燃比補
正係数ＫＲＩＣＩＩ（＞　１　）を補間計算する。次に
、ステップ１２０４では、リッチ空燃比補正係数に旧Ｃ
Ｉに応じてＲＯＭ１０４に格納された１次元マツプを用
いてリニア出力型としての上流側０８センサ１３の比較
電圧Ｖｌｌｌを演算し、さらに、ステップ１２０５にて
、第１１図のオープンループ制御ルーチンにおいて演算
されたずれ比率Ｘを用いて補正する。つまり、ＶＲＩ　
　　（Ｖｌｌｌ　　’　　）　　　”Ｖ＊＊　　・　Ｘ
とする　。そして、ステップ１２０６では、ＦＡＦＲを
ＦＡＦとする。

他方、ステップ１２０７では、ＲＡＭ１０５より吸入空
気量データＱおよび回転速度データＮｅを読出し、ＲＯ
Ｍ１０４に格納された２次元マツプを用いてリーン空燃
比補正係数ＫＬＥＡＮ（＜　１　）を補間計算する。次
に、ステップ１２０８では、リーン空燃比補正係数ＫＬ
ＥＡＮに応じてＲＯＭ１０４に格納された１次元マツプ
を用いてリニア出力型としての上流側０．センサ１３の
比較電圧■ＲＬを演算し、さらに、ステップ１２０９に
て、第１１図のオープンループ制御ルーチンにおいて演
算されたずれ比率ｙを用いて補正する。７まり、 ＶＲＩ　（ＶＩＩｔ　’　）　’−ＶＩｌｔ　′Ｖとす
る　。そして、ステップ１２１０では、ＦＡＦＬをＦＡ
Ｆ　とする。

ステップ１２１１では、リニア出力型としての上流側０
□センサ１３の出力ｖ１をＡ／Ｄ変換して取込み、ステ
ップ１２１２にて■１が目標空燃比に相当する比較電圧
７１１１以上か否かを判別する。つまり、空燃比が目標
空燃比よりリッチかリーンかを判別する。リーン（Ｖ＋
　≧■１）であれば、ステップ１２１３にてディレィカ
ウンタＣＤＬＹ　２が正か否かを判別し、ＣＤＬＹ　２
　＞　０であればステップ１２１４にてＣＤＬＹ２を０
とし、ステップ１２１５に進む。ステップ１２１６゜１
２１７では、ディレィカウンタＣＤＬＹ　２を最小値Ｔ
ＤＬでガードし、この場合、ディレィカウンタＣＤＬＹ
　２が最小値ＴＤＬに到達したときにはステップ１２１
８にて空燃比フラグＦ２を′０”　（リーン）とする。

なお、最小値ＴＤＬは上流側ｏ２センサ１３の出力Ｖ、
においてリッチからリーンへの変化があってもリッチ状
態であるとの判断を保持するためのリーン遅延時間であ
って、負の値で定義される。他方、リッチ（Ｖ＋　＜Ｖ
ＩＩｔ）であれば、ステップ１２１９にてディレィカウ
ンタＣＤＬＹ　２が負か否かを判別し、ＣＤＬＹ２＜０
であればステップ１２２０にてＣＤＬＹ　２をＯとし、
ステップ１２２１に進む。ステップ１２２２．１２２３
では、ディレィカウンタＣＤＬＹ　２を最大値ＴＤＲで
ガードし、この場合、ディレィカウンタＣＤＬＹ　２が
最大値ＴＤＲに到達したときにはステップ１２２４にて
空燃比フラグＦ２を“１”　（リッチ）とする。なお、
最大値ＴＤＲは上流側Ｏｔセンサ１３の出力においてリ
ーンからリッチへの変化があってもリーン状態であると
の判断を保持するためのリッチ遅延時間であって、正の
値で定義される。

ステップ１２２５では、空燃比フラグＦ２の符号が反転
したか否かを判別する、すなわち遅延処理後の空燃比が
反転したか否かを判別する。空燃比が反転していれば、
ステップ１２２６にて、空燃比フラグＦ２の値により、
リッチからリーンへの反転か、リーンからリッチへの反
転かを判別する。リッチからリーンへの反転であれば、
ステップ１２２７にてＦＡＦ−ＦＡＦ＋Ｒ５Ｒとスキッ
プ的に増大させ、逆に、リーンからリッチへの反転であ
れば、ステップ１２２８にてＦＡＦ←ＦＡＦ−ＲＳＬと
スキップ的に減少させる。つまり、スキップ処理を行う
。ステップ１２２５にて空燃比フラグＦ２の符号が反転
していなければ、ステップ１２２９．１２３０．１２３
１にて積分処理を行う。つまり、ステップ１２２９にて
、Ｆ２−“Ｏ”か否かを判別し、Ｆ２−０”　（リーン
）であればステップ１２３０にてＦＡＦ←ＦＡＦ　＋　
ＫＩＲとし、他方、Ｆ２−“１”　（リッチ）であれば
ステップ１２３１にてＰＡＦ−ＦＡＦ−ＫＩＬとする。

ここで、積分定数ＫＩＲ（ＫＩＬ）はスキップ定数ＲＳ
Ｒ，ＲＳＬに比して十分小さく設定してあり、つまり、
ＫＩＲ（ＫＩＬ）　＜　ＲＳＲ（ＲＳＬ）である。従っ
て、ステップ１２３０はリーン状態（Ｆ２−“０”）で
燃料噴射量を徐々に増大させ、ステップ１２３１はリッ
チ状態（Ｆ２−１″）で燃料噴射量を徐々に減少させる
。ステップ１２２７　、１２２８゜１２３０　、１２３
１にて演算された空燃比補正係数ＦＡＦは図示しないス
テップにて最大値たとえば１．２にてガードされ、また
、最小値たとえば０−８にてガードされる。これにより
、何らかの原因で空燃比補正係数ＰＡＰが小さくなり過
ぎ、もしくは大きくなり過ぎた場合に、その値で機関の
空燃比を制御してオーバリーン、オーバリッチになるの
を防ぐ。

ステップ１２３２では、再びリッチ制御（λく１）かリ
ーン制御（λ〉１）かを制御する。リッチ制御（λ〈１
）であればステップ１２３３〜１２３５に進み、リーン
制御（λ〉１）であればステップ１２３６〜１２３８に
進む。

ステップ１２３３では、ＦＡＦをＰＡＦＲとし、ステッ
プ１２３４では、ＲＡＭ１０５より吸入空気量データＱ
および回転速度データＮｅを読出し、バックアップＲＡ
Ｍ１０６に格納されている２次元マフブτ、。（Ｑ、Ｎ
ｅ）を用いて基本噴射量τ、。を補間計算する。次いで
、ステップ１２３５にて燃料噴射量τを、τ ←τ、。・ＦＡＰＲ−ＫＲＩＣＨ によって演算してＩ？Ａ旧０５に格納する。

他方、ステップ１２３６では、ＦＡＦをＦＡＦＬとし、
ステップ１２３７では、ＲＡＭ１０５より吸入空気量デ
ータＱおよび回転速度データＮｅを読出し、バックアッ
プＲＡＭ１０６に格納されている２次元マツプτ５ｏ（
Ｑ。

Ｎｅ）を用いて基本噴射量τ３゜を補間計算する。次い
で、ステップ１２３８にて燃料噴射量τを、τ ←τ、。・ＦＡＦＬ　−ＫＬＥＡＮ によって演算してＲＡＭ１０５に格納する。

そして、ステップ１２３ｐにてこのルーチンは終了する
。

第１３図は噴射量演算ルーチンであって、所定クランク
角度たとえば３６０°ＣＡ毎に実行される。

ステップ１３０１では第８図のステップ８２４、第１２
図のステップ１２３５、もしくは１２３８にて演算され
た噴射量τをダウンカウンタ−Ｏ８にセットすると共に
フリップフロップ１０９をセットして燃料噴射を開始さ
せる。そして、ステップ１３０２にてこのルーチンは終
了する。なお、上述のごとく、噴射量ＴＡＵに相当する
時間が経過すると、ダウンカウンタ−０８のキャリアウ
ド信号によってフリップフロップ１０９がリセットされ
て燃料噴射は終了する。

なお、基本噴射量の学習として第８図のステップ８２６
を削除し、ステップ８２５のＦＡＦＳをバックアツブＲ
ＡＭ１０６へ記憶しておき、オープンループ制御時（Ｆ
Ｂ−１”）において第１１図のステップ１１０５にて、 τ←τ３゜４Ｉ可・ＫＲＩＣＨ ステップ１１１１にて、 τ←τ、。−’ＰＴｒｒＵ・ＫＬＥＡＮとすることもで
きる。また、この場合、ステップ７１７は τ←τ、。・　（Ｑ　−Ｎ）　　・■日ステップ１２３
５．１２３８は、それぞれ、τ←τ５ｏ−ＦＡＦＳ　・
ＫＲＩＣＨ−ＦＡＦＲτ←τ、。・ＦＡＦＳ　−ＫＬＥ
ＡＮ　−ＦＡＦＬとなる。

第１４図は、第７図、第８図、第１０図〜第１３図のル
ーチンを補足説明するためのタイミング図である。すな
わち、時刻１．以前、時間ｔ。

〜ｔ４では、フラグＦＢＩ＝”ｌ”であり、従って、少
なくともＺ特性出力型としての上流側０□センサ１３の
出力Ｖｌに応じて理論空燃比（λ＝１）のフィードバッ
ク制御が行われる。そして、時刻ｔｌ＋ｊ４において、
リーン制御（λ〉１）もしくはリッチ制御（λ〈１）を
開始させるに当り、所定期間ｔ、〜ｊ２＋ｊ４〜ｔ、に
おいては、フラグＦＢ２を“１”にしてリーンもしくは
リッチオープンループ制御を行うことにより、リニア出
力型としての上流側０．センサ１３の出力Ｖ、の比較電
圧ＶＩＩＬもしくは■□と実際の出力■１とのずれ比率
Ｘもしくはｙを演算し、その後、時間ｔ２〜ｊ３＋ｔ、
〜では、フラグＦＢ３を１”にし、比較電圧ＶＩＩＬも
しくはＶ□を上記ずれ比率Ｘもしくはｙにて補正した上
で比較電圧ＶＲＬ′もしくはＶ、Ｉ、１′とする。この
ようにして、リニア出力型としての上流側０２センサ１
３のリニア特性（比較電圧Ｖ　、ｌＬ　＋■□）の製造
ばらつき、経時変化を補償できる。

なお、第８図の空燃比フィードバック制御は４Ｉｍｓ毎
に、また、第１０図の空燃比フィードバック制御は１ｓ
毎に行われるのは、空燃比フィードバック制御は応答性
の良い上流側０２センサによる制御を主にして行い、応
答性の悪い下流側０□センサによる制御を従にして行う
ためである。

また、上流側０！センサによる空燃比フィードバック制
御における他の制御定数、たとえば積分定数、遅延時間
、上流側０２センサの比較電圧Ｖｌｌ等を下流側０２セ
ンサの出力により補正するダブルＯｔセンサシステムに
も、また、第２の空燃比補正係数を導入するダブルａｔ
センサシステムにも本発明を適用し得る。また、スキッ
プ量、積分定数、遅延時間のうちの２つを同時に制御す
ることにより制御性を向上できる。さらに、スキップＩ
Ｒ３Ｒ，ＲＳＬのうちの一方を固定し、他方のみを可変
とすることも、積分定数ＫＩＲ，ＫＩＬのうちの一方を
固定し他方のみを可変とすることも、あるいは遅延時間
ＴＤＲ，ＴＤＬの一方を固定し他方を可変とすることも
可能である。

また、吸入空気量センサとして、エアフローメータの代
りに、カルマン渦センサ、ヒートワイヤセンサ等を用い
ることもできる。

さらに、上述の実施例では、吸入空気量および機関の回
転速度に応じて燃料噴射量を演算しているが、吸入空気
圧および機関の回転速度、もしくはスロットル弁開度お
よび機関の回転速度に応じて燃料噴射量を演算してもよ
い。

さらに、上述の実施例では、燃料噴射弁により吸気系へ
の燃料噴射量を制御する内燃機関を示したが、キャブレ
タ式内燃機関にも本発明を適用し得る。たとえば、エレ
クトリック・エア・コントロールバルブ（ＥＡＣＶ）に
より機関の吸入空気量を調整して空燃比を制御するもの
、エレクトリック・ブリード・エア・コントロールバル
ブによりキャブレタのエアブリード量を調整してメイン
系通路およびスロー系通路への大気の導入により空燃比
を制御するもの、機関の排気系へ送り込まれる２次空気
量を調整するもの、等に本発明を適用し得る。

さらに、上述の実施例はマイクロコンピュータすなわち
ディジタル回路によって構成されているが、アナログ回
路により構成することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、上流側空燃比セン
サとしてリニア出力型を用いているので、任意の目標空
燃比を正確に得ることができ、しかも、上流側空燃比セ
ンサのリニア特性の製造ばらつき、経時変化も補償でき
、従って、排気エミッションの低減、燃費の向上、ドラ
イバビリティの向上、触媒排気異臭の低減等に役立つも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための全体ブロック図
、 第２図、第４図は０２センサの出力特性図、第３図はシ
ングルｏ２センサシステムおよびダブルＯｔセンサシス
テムを説明する排気エミッション特性図、 第５図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概略図、 第６図は０２センサのリニア特性の経時変化を説明する
図、 第７図、第８図、第１０図、第１１図、第１２図、第１
３図は第４図の制御回路の動作を説明するためのフロー
チャート、 第９図は第８図のフローチャートを補足説明するための
タイミング図、 第１４図は第７図、第８図、第１０図〜第１３図のフロ
ーチャートを補足説明するためのタイミング図である。 １・・・機関本体、　　３・・・エアフローメータ、４
・・・ディストリビユータ、 ５．６・・・クランク角センサ、 １０・・・制御回路、　１２・・・触媒コンバータ、１
３・・・上流側（第１の）０．センサ、１５・・・下流
側（第２の）ｏ２センサ、１７・・・アイドルスイッチ
。 入〈１（リンチ）　入＝１　　　　　　入〉１（リーン
）Ａ／Ｆ 第２図 入（１人寓１　　　　人〉１ 第６図 ｏ□・・・最悪ナシングル０２システム■・・・・ダブ
ル０２システム Ｏｘ 第３図 入〈１（リンチ）Ｘ＝１　　　　　　χ〉１（リーン）
Ａ／Ｆ 第４１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関の排気通路に設けられた三元触媒と、 該三元触媒の上流側の排気通路に設けられ、第１の操作
   状態で前記機関の空燃比をリニアに検出するリニア出力
   特性および第２の操作状態で前記機関の空燃比を検出し
   て理論空燃比を境に出力が急変するＺ特性を有する上流
   側空燃比センサと、前記三元触媒の下流側の排気通路に
   設けられ、前記機関の空燃比を検出して理論空燃比を境
   に出力が急変するＺ特性を有する下流側空燃比センサと
   、 前記機関が第１の運転状態（λ＝１）か否かを判別する
   第１の運転状態判別手段と、 前記機関が前記第１の運転状態のときに、前記上流側空
   燃比センサの操作状態を前記第２の操作状態とし、該状
   態での前記上流側空燃比センサの出力および前記下流側
   空燃比センサの出力に応じて前記機関の空燃比が理論空
   燃比になるようにフィードバック制御する理論空燃比フ
   ィードバック制御手段と、 該理論空燃比フィードバック制御手段によるフィードバ
   ック中の空燃比フィードバック制御量にもとづき理論空
   燃比とするための基本制御量を学習する学習手段と、 前記機関が第２の運転状態（λ＜１、λ＞１）か否かを
   判別する第２の運転状態判別手段と、前記機関が前記第
   ２の運転状態にあって所定期間は、前記学習された基本
   制御量および該第２の運転状態に応じて前記機関の空燃
   比をオープンループ制御する非理論空燃比オープンルー
   プ制御手段と、 該非理論空燃比オープンループ制御手段によるオープン
   ループ制御中に前記上流側空燃比センサの操作状態を前
   記第１の操作状態とし、その際の上流側空燃比センサの
   出力にもとづき前記第１の操作状態にて用いる場合の上
   流側空燃比センサの出力のずれ比率を演算するずれ比率
   演算手段と、該演算されたずれ比率に応じて前記第１の
   操作状態にて用いる場合の前記上流側空燃比センサの出
   力の比較較正値を演算する比較較正値演算手段と、 前記機関が前記第２の運転状態にあって前記所定期間以
   外は、前記上流側空燃比センサの操作状態を前記第１の
   操作状態とし、前記上流側空燃比センサの出力と前記演
   算された比較較正値に応じて前記機関の空燃比をフィー
   ドバック制御する非理論空燃比フィードバック制御手段
   と、 を具備する内燃機関の空燃比制御装置。