JPH0448933B2

JPH0448933B2 -

Info

Publication number: JPH0448933B2
Application number: JP59226136A
Authority: JP
Inventors: Nobuhide Seo; Tomoshi Morita; Kazuya Komatsu
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1984-10-27
Filing date: 1984-10-27
Publication date: 1992-08-10
Also published as: JPS61104137A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、エンジンの空燃比制御装置に関し、
特に排気ガス中の酸素濃度に応じてその出力がほ
ぼリニアに変化する空燃比センサを用いてエンジ
ンの空燃比を所定値にフイードバツク制御するよ
うにしたものに関する。

（従来の技術）従来より、エンジンの排気ガス中の酸素濃度に
よりエンジンの空燃比を検出してエンジンに供給
する混合気の空燃比を所定値にフイードバツク制
御することは広く知られている。

そして、この場合、排気ガス中の酸素濃度を検
出して間接的に空燃比を検出する空燃比センサと
しては、理論空燃比に対応する酸素濃度を境にし
て出力（起電力）がステツプ状に変化する、いわ
ゆるλセンサがある。このλセンサは、その出力
特性から空燃比を理論空燃比に制御する場合には
好適であるが、加速時や高負荷運転時等、高出力
が要求されるときに空燃比を理論空燃比よりもリ
ツチに設定する場合、あるいは高速定常走行時に
おいて燃費向上のために空燃比を理論空燃比より
もリーンに設定する場合には、上述の如く理論空
燃比に対する大小のみを判別するだけであるの
で、これら理論空燃比からリーン又はリツチ側に
外れた空燃比を正確に検出することはできず、空
燃比を任意の値に制御する場合には不向きであ
る。

そこで、本出願人は、上記λセンサに代わる空
燃比センサとして、特開昭59−100854号公報に示
されるように、排気ガス中の酸素濃度に応じて出
力がほぼリニアに変化して、空燃比をリニア領域
からリーン領域に亘つて連続的に検出できる、い
わゆる広域空燃比センサを提案しており、このも
のにより空燃比を任意の値に制御することを可能
としている。すなわち、この広域空燃比センサ
は、酸素イオン伝導性の固体電解質の両面に多孔
質電極を形成し、被測定ガス（排気ガス）に接触
する側の多孔質電極としてP_t等を主成分とする半
触媒性能を有するものを使用するとともに、該電
極と固体電解質と被測定ガスとで構成される３相
点近傍に、HCを酸化してCOを生成するSnO₂等
の金属酸化物を存在させてなるものである。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上記の如き広域空燃比センサを用い
てエンジンの空燃比を所定の制御利得でエンジン
の運転状態に応じた所定値にフイードバツク制御
する場合、上記広域空燃比センサの出力（起電
力）特性は、理論空燃比（Ａ／Ｆ＝14.7）で起電
力勾配（傾斜）が最大で、この理論空燃比を境に
してリーン側およびリツチ側に行くにつれて起電
力勾配がゆるやかになる特性を有する（第３図参
照）ため、この起電力勾配の大きい理論空燃比付
近では制御の応答性が良好であるが、理論空燃比
よりもリーン側又はリツチ側では、起電力勾配が
ゆるやかであることから、空燃比の変動が大き
く、制御の応答性が悪いという問題がある。

また、広域空燃比センサ自身の検出応答性を見
るに、理論空燃比よりもリツチ側とリーン側とで
は異なり、リツチ側では排気ガス中の未燃焼成分
HC，COの割合が多いため、広域空燃比センサに
対してHC，COが吸着、脱着する際その脱着が速
かに行われずに時間がかかることから、リーン側
と較べて検出応答性が悪く（第４図参照）、空燃
比制御の精度が低下するという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、広域空燃比センサを用い
て空燃比を所定の制御利得でエンジン運転状態に
応じた目標空燃比にフイードバツク制御する場
合、この目標利得を目標空燃比に対する空燃比セ
ンサの起電力勾配特性に応じて変更することによ
り、制御応答性を高めて、全運転域で空燃比を精
度良くフイードバツク制御できるようにすること
にある。

（課題を解決するための手段）上記の目的を達成するため、本発明の解決手段
は、第１図に示すように、エンジンの排気通路中
に設けられ、排気ガス中の酸素濃度に応じてその
出力がほぼリニアに変化する空燃比センサ８と、
エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
１５と、該運転状態検出手段１５の出力を受け、
エンジンの運転状態に応じてエンジンに供給する
混合気の空燃比の目標値を設定する目標空燃比設
定手段１６と、該目標空燃比設定手段１６の出力
と上記空燃比センサ８の出力とを受け、両出力を
比較する比較手段１８と、該比較手段１８の出力
を受け、エンジンに供給する混合気の空燃比を所
定の制御利得で上記目標空燃比に制御する空燃比
制御手段１９とを備えることを基本構成とする。
これに加えて、上記目標空燃比設定手段１６から
の目標空燃比に対する上記空燃比センサの起電力
勾配特性に応じて上記空燃比制御手段１９の制御
利得を変更する制御利得変更手段１７を設ける構
成としたものである。ここで、上記制御利得変更
手段１７は、目標空燃比が理論空燃比よりもリツ
チ側の領域での制御定数がリーン側の領域での制
御定数よりも小さく設定されることが好ましい。

（作用）上記の構成により、本発明では、排気ガス中の
酸素濃度に応じてその出力がほぼリニアに変化す
る、いわゆる広域空燃比センサを用いて空燃比を
所定の制御利得でエンジン運転状態に応じた目標
空燃比にフイードバツク制御する場合、上記フイ
ードバツク制御における制御利得が目標空燃比に
応じて変更され、起電力勾配が最大で制御応答性
の良い例えば理論空燃比付近では大に、理論空燃
比よりもリーン側又はリツチ側に行くにしたがつ
て、つまり起電力勾配がゆるやかになり制御応答
性が悪くなるにしたがつて小さくなり、好ましく
は空燃比センサ自身の検出応答性の悪いリツチ側
での制御定数がリーン側での制御定数よりも小さ
くなる。このことにより、エンジン運転状態に応
じた各目標空燃比での空燃比センサの制御応答性
ないし検出応答性に対してそのときの制御利得が
良好に対応することになり、ハンチングを生ずる
ことなく全運転域で空燃比を目標空燃比に精度良
くフイードバツク制御することが可能となる。

（実施例）以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基
づいて説明する。

第２図は本発明の一実施例に係るエンジンの空
燃比制御システムの概略構成を示し、１はエンジ
ン、２はエンジン１に吸気を供給するための吸気
通路、３はエンジン１からの排気ガスを排出する
ための排気通路である。上記吸気通路２には、エ
ンジン１に供給する吸入空気量を制御するスロツ
トル弁４が配設され、該スロツトル弁４下流の吸
気通路２にはエンジン１に燃料を噴射供給する燃
料噴射弁５が配設されている。

また、上記吸気通路２のスロツトル弁４上流に
は、吸入空気量を検出するエアフローセンサ６お
よび吸気の温度を検出する吸気温センサ７が設け
られている。一方、上記排気通路３には、排気ガ
ス中の酸素濃度により空燃比を検出する空燃比セ
ンサ８、排気ガス中の炭化水素（HC）濃度を検
出するHCセンサ９および排気ガス温度により上
記空燃比センサ８の温度を検出する排気温センサ
１０が設けられており、これらセンサ６〜１０の
各出力は、上記燃料噴射弁５を制御する空燃比コ
ントローラ１１に入力されている。また、１２は
点火プラグ、１３はイグニツシヨンコイル、１４
はイグナイタであつて、該イグナイタ１４からの
点火信号はエンジン回転数信号等として上記空燃
比コントローラ１１に入力されている。

上記空燃比センサ８は、既述の如く酸素イオン
伝導性の固体電解質の両面に多孔質電極を形成
し、被測定ガス（排気ガス）に接触する側の多孔
質電極としてPt等の半触媒性能を有するものを
使用するとともに、該電極と固体電解質と被測定
ガス（排気ガス）とで構成される３相点近傍に、
HCを酸化してCOを生成するSnO₂，In₂O₃，
NiO，Co₃O₄，CnO等の金属酸化物を存在させて
なるもので、その起電力特性は第３図に示すよう
に排気ガス中の酸素濃度に応じてその出力として
の起電力がほぼリニアに変化して、空燃比をリツ
チ領域からリーン領域に亘つて連続的に検出でき
る基本特性を有するいわゆる広域空燃比センサで
ある。そして、この空燃比センサ８は、その起電
力特性はほぼリニアであるものの、仔細にみる
と、第３図の如く理論空燃比（Ａ／Ｆ＝14.7）付
近でその起電力勾配（傾斜）が最大で、理論空燃
比よりもリツチ側又はリーン側に行くに従つて起
電力勾配がゆるやかになることから、フイードバ
ツク制御での制御利得を一定とした場合、理論空
燃比付近では良好な制御応答性が得られる反面、
それよりもリツチ側又はリーン側では制御応答性
が悪くなる傾向を示す。しかも、第４図に示すよ
うに、制御利得を一定とした場合でのフイードバ
ツク時の空燃比センサ８の起電力振動周波数、つ
まり検出応答性を示す制御周波数をみるに、理論
空燃比よりもリツチ側では、排気ガス中のHC，
COの割合が多いことから、空燃比センサ８に対
してHC，COが吸着、脱着する際にその脱着が速
かに行われずに時間がかかるので、リーン側と較
べて検出応答性が悪いという特性を示す。また、
この空燃比センサ８の起電力特性は、空燃比セン
サ８の温度（排気ガス温度）により変化する温度
特性を有し、該温度が高くなるに従つて理論空燃
比よりもリーン側では起電力が低下し、リツチ側
では起電力が増大する。また、上記空燃比センサ
８の起電力特性は、排気ガス中のHC濃度により
変化するHC濃度特性を有し、理論空燃比よりも
リーン側でHC濃度が大になるにつれて起電力が
増大する（尚、リツチ側では元来HC濃度が高い
のでほとんど起電力の変化は生じない）。

次に、上記空燃比コントローラ１１の作動を第
５図に示すフローチヤートにより説明するに、リ
セツト後、ステツプS₁₁で目標空燃比に対するリ
ーンゾーンとリツチゾーンとを区別するためのゾ
ーンフラグFzone（リーン側で“０”、リツチ側で
“１”）を“０”に、燃料噴射がデイレイ中か否か
を区別するためのリーン側およびリツチ側のデイ
レイフラグFl，Fr（デイレイ中でないときは、
“０”、デイレイ中は“１”）を共に“０”に、ま
たエンジン回転数と噴射時間との関係を決めるフ
イードバツク係数Cfbを“１”にそれぞれ初期設
定する。さらに、ステツプS₂でエンジン回転数等
を計算するための一定周期を定める基本タイマを
リセツトして、次のステツプS₃で基本タイマが一
定時間Ti経過するのを待ち、一定時間Tiを経過
するとステツプS₄で上記基本タイマを再びリセツ
トする。尚、この基本タイマはリセツトされた瞬
間から時間をアツプカウントするカウンタであ
る。

次に、ステツプS₅でイグナイタ１４からのイグ
ニツシヨンパルス信号によりエンジン回転数Ne
を計算し、またステツプS₆でエアフローセンサ６
および吸気温センサ７からの信号により吸入空気
流量Ueを計算して、エンジン１の運転状態を検
出する。

次いで、ステツプS₇で空燃比センサ８からの出
力信号としての起電力Vs信号、HCセンサ９から
のHC濃度信号および排気温センサ１０からの排
気ガス温度信号（空燃比センサ温度信号）を入力
したのち、ステツプS₈において上記エンジン運転
状態に応じた目標空燃比、HC濃度および排気ガ
ス温度を第６図に示すようなデータテーブルに入
力して、目標空燃比に対応する空燃比センサ８の
目標値としてのスライスレベル中央値Vrefを求
めるとともに、該目標値としてのスライスレベル
中央値Vrefに対するリーン側およびリツチ側の
不感帯幅Vhl，Vhrを求める。さらに、ステツプ
S₉において上記目標空燃比に基づいて後述のフイ
ードバツク制御における積分定数Cl，Cr、比例
定数Csl，Csrおよびデイレイ時間tdl，tdrを求め
る。

ここにおいて、上記目標空燃比は例えばエンジ
ン回転数とエンジン負荷によりエンジン運転状態
に応じて設定され、例えば高負荷運転時には目標
空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比（Ａ／Ｆ＝14.7）より
もリツチに、高速定常走行時には理論空燃比より
もリーンに設定される。また、上記第６図のデー
タテーブルには、各目標空燃比毎に排気ガス温度
とHC濃度とに応じたスライスレベル中央値Vref
が書き込まれていて、排気ガス温度に対しては理
論空燃比（Ａ／Ｆ＝14.7）を境にしてリツチ側で
は温度の上昇に伴つてVrefが増大し、リーン側
では温度の上昇に伴つてVrefが低下し、理論空
燃比では温度変化に対してVrefがほぼ一定であ
る。また、HC濃度に対しては理論空燃比（Ａ／
Ｆ＝14.7）よりもリーン側ではHC濃度の増大に
伴つてVrefが増大し、理論空燃比およびそれよ
りもリツチ側ではHC濃度変化に対してVrefがほ
ぼ一定である。さらに、上記スライスレベル中央
値Vrefに対する不感帯幅（つまりヒステリシス
幅）Vhl，Vhrは、空燃比センサ８の出力（起電
力）に対するノイズの影響をなくすために設定さ
れたもので、目標空燃比に対応するスライスレベ
ル中央値Vrefに応じて変化し、理論空燃比で最
大で、理論空燃比よりもリーン側又はリツチ側に
なるにしたがつて小さくなる。

また、目標空燃比に対する制御定数の１つとし
ての積分定数Cl，Crは、第７図に示すマツプに
より求められ、理論空燃比（Ａ／Ｆ＝14.7）付近
でCl，Crが最大で、理論空燃比よりもリツチ側
又はリーン側に行くに従つて小さくなり、かつ理
論空燃比よりもリツチ側の方がリーン側よりも小
さくなるように設定されている。また、目標空燃
比に対する比例定数Csl，Csrは、第８図に示すマ
ツプにより求められ、上記積分定数Cl，Crと同
様の特性、つまり理論空燃比付近で最大で、理論
空燃比よりもリツチ側又はリーン側に行くに従つ
て小さく、かつ理論空燃比よりもリツチ側の方が
リーン側よりも小さくなるように設定されてい
る。さらに、目標空燃比に対するデイレイ時間
tdl，tdrは、第９図に示すマクプにより求めら
れ、上記積分定数Cl，Crや比例定数Csl，Csrと
同様の特性に設定されている。

しかる後、以下のステツプS₁₀〜S₃₀において、
第１０図に示す如き空燃比センサ８の出力特性と
燃料噴射弁５からの平均燃料噴射量との対応関係
でもつて空燃比を所定の不感帯および所定の制御
利得でもつて目標空燃比にすべくフイードバツク
制御が実行される。すなわち、耐ノイズ性のため
空燃比センサ８の目標起電力の不感帯（ヒステリ
シス）を決めるべく、先ず、ステツプS₁₀でゾー
ンフラグFzoneが“０”か“１”かを判定し、
Fzone＝０のリーン側のときには上記ステツプS₈
で求めたスライスレベル中央値Vrefに対するリ
ーン側不感帯幅VhlによりステツプS₁₁でスライ
スレベル中央値V′refをVref＋Chlとし、Fzone＝
１のリツチ側のときには上記ステツプS₈で求めた
スライスレベル中央値Vrefに対するリツチ側不
感帯幅VhrによりステツプS₁₂でスライスレベル
中央値V′refをVref−Vhrとして、それぞれステ
ツプS₁₃に進む。そして、ステツプS₁₃で空燃比セ
ンサ８からの実測した起電力Vsと上記ステツプ
S₁₁又はS₁₂で定められたスライスレベル中央値
V′refとの大小を比較判別する。

このステツプS₁₃での判別がVs≧V′refのとき
にはステツプS₁₄でゾーンフラグFzoneの判定を
行い、Fzone＝１のリツチ側のときには空燃比が
目標空燃比よりもリツチ側であると判断して、ス
テツプS₁₅において、上記ステツプS₉で求めた目
標空燃比に応じた積分定数Crに基づいて空燃比
をリーン化つまり燃料噴射量を減少すべくフイー
ドバツク係数CfbをCfb−Crとし、ステツプS₁₆で
燃料噴射時間τを式Ｋ・Cfb・Ue／Neより演算
してステツプS₃に戻る。

その後、ステツプS₁₆での燃料噴射量の減少に
より第１０図に示す如く空燃比がリーン方向に向
い、ステツプS₁₃の判別がVs＜V′refとなると、
ステツプS₁₇でゾーンフラグFzoneの判定を行い、
未だFzone＝１のリツチ側であるので、次のステ
ツプS₁₈でリーン側デイレイフラグFlが“１”か
否かを判別し、Fl＝０のNOのときにはリツチ側
からリーン側へ反転したときと判断してステツプ
S₁₉でデイレイフラグFlを“１”としたのち、ス
テツプS₂₀でデイレイタイマをリセツトする（尚、
このデイレイタイマは上述の基本タイマと同様、
リセツトされた瞬間から時間をアツプカウントす
るタイマである）。そして、Fl＝１のYESのデイ
レイ中のときと共に次のステツプS₂₁でデイレイ
タイマが上記ステツプS₉で求めた目標空燃比に応
じた所定のデイレイ時間tdlを経過したか否かを
判別し、経過していないときにはノイズの影響を
防止すべくステツプS₁₅に移りフイードバツク係
数CfbをCfb−Crに維持して、ステツプS₁₆で燃料
噴射量を減少したままステツプS₃に戻る。一方、
デイレイ時間tdlを経過すると、ステツプS₂₂でゾ
ーンフラグFzoneを“０”にかつデイレイフラグ
Flを“０”にしたのち、ステツプS₂₃において、
上記ステツプS₉で求めた目標空燃比に応じた比例
定数Cslに基づいて空燃比をリツチ化すべくフイ
ードバツク係数CfbをCfb＋Cslとして、ステツプ
S₁₆で燃料噴射量を増大してステツプS₃に戻る。

次いで、この燃料噴射量の増大によつても未だ
ステツプS₁₃の判別がVs＜V′refであるので、ス
テツプS₁₇でゾーンフラグFzone＝０のリーン側
と判定されて、ステツプS₂₄において、上記ステ
ツプS₉で求めた目標空燃比に応じた積分定数Clに
基づいてさらに空燃比をリツチ化すべくフイード
バツク係数CfbをCfb＋Clとし、ステツプS₁₆でさ
らに燃料噴射量を増大してステツプS₃に戻る。

その後、この燃料噴射量の増大によりステツプ
S₁₃での判別がVs≧V′refとなるが、ステツプS₁₄
での判定がゾーンフラグFzone＝０のリーン側で
あるので、ステツプS₂₅でリツチ側デイレイフラ
グFrが“１”か否かを判別し、Fr＝０のNOのと
きにはリーン側からリツチ側へ反転したときと判
断してステツプS₂₆でデイレイフラグFrを“１”
にしたのち、ステツプS₂₇でデイレイタイマをリ
セツトする。そして、Fr＝１のYESのデイレイ
中のときと共に次のステツプS₂₈でデイレイタイ
マが上記ステツプS₉で求めた目標空燃比に応じた
所定のデイレイ時間tdrを経過したか否かを判別
し、経過していないときにはノイズの影響を防止
すべくステツプS₂₄に移りフイードバツク係数Cfb
＋Clに維持して、ステツプS₁₆で燃料噴射量を増
大したままステツプS₃に戻る。一方、デイレイ時
間tdrを経過すると、ステツプS₂₉でゾーンフラグ
Fzoneを“１”に、かつデイレイフラグFrを
“０”にしたのち、ステツプS₃₀において、上記ス
テツプS₉で求めた目標空燃比に応じた比例定数
Csrに基づいて空燃比をリーン化すべくフイード
バツク係数CfbをCfb−Csrとして、ステツプS₁₆
で燃料噴射量を減少してステツプS₃に戻る。その
後、ステツプS₁₃の判別がVs≧V′refで、ステツ
プS₁₄で判定がFzone＝１となり、以下上記と同
じ動作を繰返すことになる。

尚、燃料噴射弁５の噴射タイミングは、第１１
図に示すようにイグナイタ１４からのイグニツシ
ヨンパルスの立上りによつて上記空燃比コントロ
ーラ１１のインフロー中にインタラプトされ、先
ず噴射タイマを燃料噴射時間τにセツトした
（尚、この噴射タイマはセツトされた時間をダウ
ンカウントし、零となつた瞬間に後述の噴射終了
インタラプト信号を発生するカウンタである）の
ち、燃料噴射弁５への電流をONにして燃料噴射
を開始する。そして、燃料噴射の終了は第１２図
に示すように上記噴射タイマからの噴射終了イン
タラプト信号によつてインタラプトされ、燃料噴
射弁５への電流をOFFにしてなされる。

よつて、上記空燃比コントローラ１１の作動フ
ローにおいて、ステツプS₅，S₆により、エンジン
１の運転状態を検出する運転状態検出手段１５を
構成している。また、ステツプS₈により、上記運
転状態検出手段１５の出力を受け、エンジン運転
状態に応じてエンジン１に供給する混合気の目標
値を設定する目標空燃比設定手段１６を構成して
いる。さらに、ステツプS₉により、上記目標空燃
比設定手段１６から目標空燃比に応じてフイード
バツク制御での積分定数Cl，Cr、比例定数Csl，
Csrおよびデイレイ時間tdl，tdrを変更して制御
利得を変更し、目標空燃比が理論空燃比付近では
制御利得を大とし、それよりもリーン側およびリ
ツチ側に行くに従つて小さくし、かつ理論空燃比
よりもリツチ側の方がリーン側よりも小さくなる
ようにした制御利得変更手段１７を構成してい
る。また、ステツプS₁₃により、空燃比センサ８
の出力（起電力Vs）と目標空燃比設定手段１６
の出力（目標空燃比としてのスライスレベル中央
値V′ref）とを比較する比較手段１８を構成して
いる。さらに、ステツプS₁₄〜S₃₀により、上記比
較手段１８の出力を受け、燃料噴射弁５の燃料噴
射量を制御することによりエンジン１に供給する
混合気の空燃比を所定の制御利得で上記目標空燃
比に制御する空燃比制御手段１９を構成してい
る。

したがつて、上記実施例においては、エンジン
１の排気ガス中の酸素濃度に応じてその出力（起
電力）がほぼリニアに変化する空燃比センサ８に
より空燃比が検出され、該空燃比センサ８の出力
とエンジン運転状態に応じて設定された目標空燃
比に対応した目標値（スライスレベル中央値）と
が比較されて、その偏差に応じて燃料噴射弁５か
らの燃料噴射量が制御されることにより、エンジ
ン１に供給する混合気の空燃比が所定の制御利得
で目標空燃比にフイードバツク制御されることに
なる。

この場合、空燃比センサ８は、第３図に示す如
くその起電力特性はほぼリニアに変化するが、理
論空燃比（Ａ／Ｆ＝14.7）付近で起電力勾配（傾
斜）が最大で制御応答性が良好であり、理論空燃
比よりもリーン側およびリツチ側になるにつれて
起電力勾配がゆるやかになり制御応答性が悪くな
る特性を有するとともに、第４図に示すように理
論空燃比よりもリツチ側での検出応答性がリーン
側での検出応答性よりも悪くなる特性を有する。
これに対し、上記フイードバツク制御における制
御利得（積分定数Cl，Cr、比例定数Csl，Csr、
デイレイ時間tdl，tdr）を、制御利得変更手段１
７により目標空燃比に応じて変更し、目標空燃比
が理論空燃比（Ａ／Ｆ＝14.7）付近で最大で、理
論空燃比よりもリーン側およびリツチ側に行くに
従つて小さく、かつ理論空燃比よりもリツチ側の
方がリーン側よりも小さくしたことにより、上記
エンジン運転状態に応じた各目標空燃比における
空燃比センサ８の制御応答性及び検出応答性に対
してそのときの制御利得が良好に対応することに
なり、ハンチング等を生じることなく全運転域で
空燃比を目標空燃比に精度良くフイードバツク制
御することができ、よつて、空燃比制御を正確に
かつ安定して行うことができる。

尚、上記実施例では、燃料噴射方式においてそ
の燃料噴射量の制御により空燃比制御を行つた
が、気化器方式においてエアブリード量の制御に
より空燃比制御を行うようにしてもよい。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、エンジ
ン排気ガス中の酸素濃度に応じてその出力がほぼ
リニアに変化する空燃比センサを用いてエンジン
の空燃比を所定の制御利得でエンジン運転状態に
応じた目標空燃比にフイードバツク制御する場
合、その制御利得を目標空燃比に対する空燃比セ
ンサの起電力勾配特性に応じて変更して、エンジ
ン運転状態に応じた各目標空燃比での空燃比セン
サの応答性とそのときの制御利得とを良好に対応
させるようにしたので、全運転域で空燃比を精度
良くフイードバツク制御することができ、空燃比
制御を安定して正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロツク図であ
る。第２図〜第１２図は本発明の実施例を例示
し、第２図はエンジンの空燃比制御システムの概
略構成図、第３図は空燃比センサの起電力特性を
示す特性図、第４図は空燃比センサの起電力勾配
に対する制御周波数（応答性）特性を示す特性
図、第５図は空燃比コントローラの作動を示すフ
ローチヤート図、第６図はデータテーブルの一例
を示す図、第７図は目標空燃比に対する積分定数
のマツプを示す図、第８図は目標空燃比に対する
比例定数のマツプを示す図、第９図は目標空燃比
に対するデイレイ時間のマツプを示す図、第１０
図は空燃比センサの出力特性と平均燃料噴射量と
の対応関係を示す説明図、第１１図および第１２
図はそれぞれ燃料噴射開始時および終了時のイン
タラプト処理を示す図である。１……エンジン、３……排気通路、５……燃料
噴射弁、８……空燃比センサ、１１……空燃比コ
ントローラ、１５……運転状態検出手段、１６…
…目標空燃比設定手段、１７……制御利得変更手
段、１８……比較手段、１９……空燃比制御手
段。

Claims

【特許請求の範囲】１エンジンの排気通路中に設けられ、排気ガス
中の酸素濃度に応じてその出力がほぼリニアに変
化する空燃比センサと、エンジンの運転状態を検
出する運転状態検出手段と、該運転状態検出手段
の出力を受け、エンジンの運転状態に応じてエン
ジンに供給する混合気の空燃比の目標値を設定す
る目標空燃比設定手段と、該目標空燃比設定手段
の出力と上記空燃比センサの出力とを受け、両出
力を比較する比較手段と、該比較手段の出力を受
け、エンジンに供給する混合気の空燃比を所定の
制御利得で上記目標空燃比に制御する空燃比制御
手段と、上記目標空燃比設定手段の目標空燃比に
対する上記空燃比センサの起電力勾配の特性に応
じて上記空燃比制御手段の制御利得を変更する制
御利得変更手段とを設けたことを特徴とするエン
ジンの空燃比制御装置。２制御利得変更手段は、目標空燃比が理論空燃
比よりもリツチ領域での制御定数がリーン領域で
の制御定数よりも小さく設定されている特許請求
の範囲第１項記載のエンジンの空燃比制御装置。