JPH05321653A - 内燃エンジンの排気ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ＮＯｘ，ＨＣ，ＣＯの有害成分を効果的に除
去して浄化特性の向上を図り、かつ触媒装置の劣化を抑
制することができる内燃エンジンの排気ガス浄化装置を
提供する。 【構成】 Ｏ２センサ１８に基づいて第１の広域酸素濃
度センサ（ＬＡＦＦセンサ）１７の目標空燃比を稍リッ
チに設定し、第１及び第２の触媒装置１５，１９でＮＯ
ｘを充分に除去し、さらに二次空気供給系２２から第３
の触媒装置２０に二次空気を供給して、第３の触媒装置
でＨＣ，ＣＯを充分に除去するように構成した。さら
に、二次空気供給系２２から二次空気導入孔２１に供給
される二次空気流量を第２の広域酸素濃度センサ（ＬＡ
ＦＲセンサ）５０の出力値に基づいてフィードバック制
御するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃エンジンの排気ガ
ス浄化装置、内燃エンジンの排気系通路に配設された触
媒装置により排気ガス中の有害成分を除去する内燃エン
ジンの排気ガス浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、触媒装置である三元触媒を内
燃エンジンの排気系に配設し、エンジンから排出される
ＮＯｘ，ＨＣ，ＣＯ等の有害成分を除去する内燃エンジ
ンの排気ガス浄化装置は広く知られている。

【０００３】この種の内燃エンジンの排気ガス浄化装置
としては、触媒装置の上流側及び下流側に夫々酸素濃度
センサ（Ｏ２センサ）を配設し、これら２個のＯ２セン
サの出力値に基づき触媒装置における混合気の空燃比が
正確に理論空燃比となるように空燃比をフィードバック
制御し、触媒装置である三元触媒の性能を最大限に発揮
させる技術が既に提案されている（特開平１−２２４４
２６号公報）（以下、「第１の従来例」という）。

【０００４】また、上記有害成分を除去する場合におい
て、ＮＯｘの除去に対しては触媒装置における混合気の
空燃比をリッチ雰囲気とし、一方ＨＣ，ＣＯの除去に対
しては触媒装置における混合気の空燃比をリーン雰囲気
とすることにより、これら有害成分を効果的に除去でき
ることが知られており、エンジンの排気系に第１及び第
２の触媒装置を直列に配設すると共に、第１の触媒装置
と第２の触媒装置との間に二次空気を導入するようにし
た技術が既に提案されている（例えば、特公昭５７−５
１５２５号公報）（以下、「第２の従来例」という）。

【０００５】上記第２の従来例においては、第１の触媒
装置における空燃比を酸素センサ（Ｏ２センサ）で検出
すると共に、第２の触媒装置に二次空気を供給すること
により該第２の触媒装置を酸化触媒として使用し、前記
第１の触媒装置でＮＯｘの除去を、また前記第２の触媒
装置でＨＣ，ＣＯの除去を効果的に行なうことが可能で
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記第１の従
来例では、触媒装置における混合気の空燃比を正確に理
論空燃比となるようにフィードバック制御することによ
り、三元触媒の性能を最大限に生かしているものの、上
述したように有害成分中の酸化成分、特にＨＣは空燃比
をリーン化して行なった方が浄化率が良く、触媒装置の
空燃比を理論空燃比としたのではＨＣ，ＣＯの浄化が充
分になされないという問題点があった。

【０００７】また、上記第２の従来例では、混合気の空
燃比をＯ２センサで検出しているため、理論空燃比に対
するリッチ信号又はリーン信号しか検出できず、しかも
触媒の浄化特性を示す触媒装置下流側の空燃比がフィー
ドバック制御に使用されておらず、たとえ目標空燃比の
平均値を稍リッチ状態（空燃比（Ａ／Ｆ）＝１４．４８
〜１４．６３）に設定しても、空燃比の実際の変動幅は
大きく、上記第１の触媒装置ではＮＯｘを充分に除去す
るのは困難であるという問題点があった。

【０００８】さらに、上記第２の従来例においては、第
２の触媒装置に過剰の二次空気量が供給された場合には
酸化雰囲気による触媒装置の劣化を促進し、耐久性に劣
るという問題点があった。

【０００９】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、ＮＯｘ，ＨＣ，ＣＯ等の有害成分を効果的
に除去して浄化特性の向上を図り、かつ触媒装置の劣化
を抑制することができる内燃エンジンの排気ガス浄化装
置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る内燃エンジンの排気ガス浄化装置は、内
燃エンジンの排気通路に配されて排気ガス中の有害成分
を浄化する第１の触媒装置と、該第１の触媒装置の上流
側の前記排気通路に配された排気ガス濃度に略比例する
出力特性を有する第１の排気濃度センサと、少なくとも
エンジン回転数とエンジンの負荷状態とを含むエンジン
の運転状態を検出する運転状態検出手段と、該運転状態
検出手段の検出結果に基づいて目標空燃比を算出する第
１の目標空燃比算出手段と、前記触媒装置の下流側の前
記排気通路に配設された前記目標空燃比の近傍で出力信
号が反転する第２の排気濃度センサと、該第２の排気濃
度センサの出力値に基づいて前記目標空燃比を理論空燃
比よりややリッチ状態に設定するリッチ化手段と、前記
第１の排気濃度センサにより検出された混合気の空燃比
を前記リッチ化手段により設定された目標空燃比にフィ
ードバック制御する制御手段とを備え、かつ、前記第２
の排気濃度センサの下流側の前記排気通路に第２の触媒
装置が配されると共に、第３の排気濃度センサが前記第
２の触媒装置の下流側に配設され、さらに、前記第２の
触媒装置の上流側且つ前記第２の排気濃度センサよりも
下流側の排気通路中に設けられた二次空気供給手段と、
前記第３の排気濃度センサの出力値に基づいて前記二次
空気供給手段からの二次空気流量をフィードバック制御
する空気流量制御手段を有していることを特徴としてい
る。

【００１１】また、前記第２の空燃比センサと前記二次
空気供給手段との間の排気通路中に第３の触媒装置を設
けるのも好ましい。

【００１２】また、前記空気流量制御手段は、前記第３
の排気濃度センサの出力値に基づき前記第２の触媒装置
における混合気の空燃比を理論空燃比よりも稍リーン状
態に制御することを特徴としている。

【００１３】さらに、本発明は、エンジンの吸排気弁の
バルブタイミングが、少なくとも低回転領域に適した低
速バルブタイミングと高回転領域に適した高速バルブタ
イミングとに切換可能なバルブタイミング切換手段を有
すると共に、前記二次空気供給手段が、前記バルブタイ
ミング切換手段によるバルブタイミングの設定状態及び
前記運転状態検出手段の検出結果に応じて基本空気流量
を算出する空気流量算出手段と、前記第３の排気濃度セ
ンサの出力値に基づき空燃比補正係数を算出する補正係
数算出手段と、少なくとも前記空気流量算出手段により
算出された基本空気流量と前記補正係数算出手段により
算出された空燃比補正係数とに基づいて二次空気流量を
決定する空気流量決定手段とを備えていることを特徴と
している。

【００１４】

【作用】上記構成によれば、二次空気流量は、第３の排
気濃度センサの出力値に基づき第２の触媒装置における
混合気の空燃比が理論空燃比よりも稍リーン状態に二次
空気量のフィードバック制御を行なうことが可能とな
る。

【００１５】また、二次空気流量は、少なくとも基本二
次空気流量と空燃比補正係数とに基づいて決定される。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説す
る。

【００１７】図１は本発明に係る内燃エンジンの空燃比
制御装置の一実施例を示す全体構成図である。

【００１８】図中、１は各シリンダに吸気弁と排気弁
（図示せず）とを各１対宛設けたＤＯＨＣ直列４気筒の
内燃エンジン（以下、単に「エンジン」という）であっ
て、該エンジン１は、吸気弁のバルブタイミングが、エ
ンジンの高速回転領域に適した高速バルブタイミング
（高速Ｖ／Ｔ）と、低速回転領域に適した低速バルブタ
イミング（低速Ｖ／Ｔ）との２段階に切換可能に構成さ
れている。

【００１９】エンジン１の吸気管２の途中にはスロット
ルボディ３が設けられ、その内部にはスロットル弁３′
が配されている。また、スロットル弁３′にはスロット
ル弁開度（θＴＨ）センサ４が連結されており、スロッ
トル弁３′の開度に応じた電気信号を出力して電子コン
トロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給す
る。

【００２０】燃料噴射弁６は、吸気管２の途中であっ
て、エンジン１とスロットル弁３′との間に各気筒毎に
配設され、図示しない燃料ポンプに接続されるとともに
ＥＣＵ５に電気的に接続され、該ＥＣＵ５からの信号に
より燃料噴射の開弁時間が制御される。

【００２１】また、吸気管２のスロットル弁３′の下流
側には分岐管７が設けられ、該分岐管７の先端には絶対
圧（ＰＢＡ）センサ８が取付けられている。該ＰＢＡセ
ンサ８はＥＣＵ５に電気的に接続されており、吸気管２
内の絶対圧ＰＢＡは前記ＰＢＡセンサ８により電気信号
に変換されてＥＣＵ５に供給される。

【００２２】また、分岐管７の下流側の吸気管２の管壁
には吸気温（ＴＡ）センサ９が装着され、該ＴＡセンサ
９により検出された吸気温ＴＡは電気信号に変換されて
ＥＣＵ５に供給される。

【００２３】エンジン１のシリンダブロックの冷却水が
充満した気筒周壁にはサーミスタ等からなるエンジン水
温（ＴＷ）センサ１０が挿着され、該ＴＷセンサ１０に
より検出されたエンジン冷却水温ＴＷは電気信号に変換
されてＥＣＵ５に供給される。

【００２４】また、エンジン１の図示しないカム軸周囲
又はクランク軸周囲にはエンジン回転数（ＮＥ）センサ
１１及び気筒判別（ＣＹＬ）センサ１２が取り付けられ
ている。

【００２５】ＮＥセンサ１１はエンジン１のクランク軸
の１８０度回転毎に所定のクランク角度位置で信号パル
ス（以下「ＴＤＣ信号パルス」という）を出力し、ＣＹ
Ｌセンサ１２は特定の気筒の所定のクランク角度位置で
ＴＤＣ信号パルスを出力し、これらの各ＴＤＣ信号パル
スはＥＣＵ５に供給される。

【００２６】エンジン１の各気筒の点火プラグ１３は、
ＥＣＵ５に電気的に接続され、ＥＣＵ５により点火時期
が制御される。

【００２７】前記エンジン１の排気管１４の途中には第
１の触媒装置（三元触媒）１５が介装されており、該第
１の触媒装置１５により排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯ
ｘ等の有害成分の浄化が行なわれる。

【００２８】本実施例では、該第１の触媒装置１５にお
ける混合気の空燃比を稍燃料リッチにすることにより、
主としてＮＯｘの浄化が行なわれる。

【００２９】また、第１の触媒装置１５の周壁にはサー
ミスタ等からなる第１の触媒温度（ＴＣＴ）センサ１６
が挿着され、該ＴＣＴセンサ１６により検出された触媒
床温度ＴＣＴは電気信号に変換されてＥＣＵ５に供給さ
れる。

【００３０】前記排気管１４の途中であって前記第１の
触媒装置１５の上流側及び下流側には第１の広域酸素濃
度センサ（以下、「ＬＡＦＦセンサ」という）１７及び
酸素濃度センサ（以下、「Ｏ２センサ」という）１８が
配設されている。

【００３１】ＬＡＦＦセンサ１７は、上下１対の電池素
子及び酸素ポンプ素子がジルコニア固体電解質（ＺｒＯ
₂）等からなるセンサ素子の所定位置に付設されてな
り、さらに該センサ素子が増幅回路に電気的に接続され
ている。そして、該ＬＡＦＦセンサ１７は、前記センサ
素子の内部を通過する排気ガス中の酸素濃度に略比例し
た電気信号を出力し、その電気信号をＥＣＵ５に供給す
る。

【００３２】前記Ｏ２センサ１７は、センサ素子が上記
ＬＡＦＦセンサ１７と同様ジルコニア固体電解質（Ｚｒ
Ｏ₂）からなり、その起電力が理論空燃比の前後におい
て急激に変化する特性を有し、理論空燃比においてその
出力信号はリーン信号からリッチ信号又はリッチ信号か
らリーン信号に反転する。すなわち、該Ｏ２センサ１８
の出力信号は排気ガスのリッチ側において高レベルとな
り、リーン側において低レベルとなり、その出力信号を
ＥＣＵ５に供給する。

【００３３】さらに、Ｏ２センサ１８の下流側の排気管
１４途中には、第３の触媒装置１９及び第２の触媒装置
２０が直列に配設されている。

【００３４】前記第３の触媒装置１９は、第１の触媒装
置１５と同様、三元触媒としての作用を有するものであ
り、本実施例では該第３の触媒装置１９における混合気
の空燃比を稍燃料リッチにすることにより第１の触媒装
置１５と同様、主としてＮＯｘの浄化が行なわれる。

【００３５】また、第２の触媒装置２０は、酸化触媒と
しての作用を有するものであり、第３の触媒装置１９と
第２の触媒装置２０との間に設けられた第１の二次空気
導入孔２１を介して二次空気供給系（二次空気供給手
段）２２から二次空気が供給され、混合気の空燃比がリ
ーン状態とされて主としてＨＣ，ＣＯの浄化を行なう。

【００３６】尚、第１〜第３の触媒装置１５，１９，２
０の容積比は、後述するように、第１及び第３の触媒装
置１５，１９でＮＯｘの除去が、また第２の触媒装置２
０でＨＣ，ＣＯの除去が夫々最も効果的に行なわれるよ
うに、三元触媒としての第１及び第３の触媒装置１５，
１９と酸化触媒としての第２の触媒装置２０との比が
１．８：１〜２．２：１に設定されている。

【００３７】また、第２の触媒装置２０の周壁にはサー
ミスタ等からなる第２の触媒温度（ＴＣＯ）センサ２３
が挿着され、該ＴＣＯセンサ２３により検出された触媒
床温度ＴＣＯは電気信号に変換されてＥＣＵ５に供給さ
れる。

【００３８】また、第２の触媒装置２０の下流側には、
第２の広域酸素濃度センサ（以下、「ＬＡＦＲセンサ」
という）５０が配設されている。該ＬＡＦＲセンサ５０
は、前記ＬＡＦＦセンサ１６と同様の構成とされ、排気
ガス中の酸素濃度に略比例した電気信号を出力してその
電気信号をＥＣＵ５に供給する。

【００３９】ＥＣＵ５の出力側には、前記バルブタイミ
ングの切換制御を行なうための電磁弁２４が接続され、
該電磁弁２４の開閉動作がＥＣＵ５により制御される。
電磁弁２４は、バルブタイミングの切換を行なう切換機
構（図示せず）の油圧を高／低に切換えるものであり、
該油圧の高／低に対応してバルブタイミングが高速Ｖ／
Ｔと低速Ｖ／Ｔとに切換えられる。前記切換機構の油圧
は、油圧（ＰＯＩＬ）センサ２５によって検出され、そ
の検出信号がＥＣＵ５に供給される。

【００４０】また、大気圧（ＰＡ）センサ２６は、エン
ジン１の適所に配設されて大気圧ＰＡを検出し、その電
気信号をＥＣＵ５に供給する。

【００４１】しかして、二次空気供給系２２は、空気供
給源としてのエアポンプ２７と、該エアポンプ２７から
の空気を貯蔵するエアチャンバ２８と、圧力調整弁２９
と、二次空気制御弁３０と、二位置切換弁（以下、「切
換弁」という）３１とを備えている。すなわち、前記エ
アチャンバ２８には空気供給路３３を介してエアポンプ
２７が接続されると共に、該エアポンプ２７はＥＣＵ５
に電気的に接続されてＥＣＵ５からの信号によりエアチ
ャンバ２８への空気の供給が制御される。また、前記エ
アチャンバ２８にはチャンバ圧（ＰＣ）センサ３２が装
着されると共に、該ＰＣセンサ３２はＥＣＵ５に電気的
に接続され、ＰＣセンサ３２によって検出されたチャン
バ圧ＰＣは電気信号に変換されてＥＣＵ５に供給され
る。

【００４２】前記圧力調整弁２９及び前記二次空気制御
弁３０は、エアチャンバ２８の下流側の空気供給路３３
に夫々介装されている。圧力調整弁２９はＥＣＵ５に電
気的に接続され、ＥＣＵ５からの信号によりエアチャン
バ２８から搬送されてくる空気圧を調整する。

【００４３】二次空気制御弁３０は、空気供給路３３が
連通可能となるように上下方向に可動自在に配設された
楔形状の弁体３４と、該弁体３４が内有されるケーシン
グ３５と、弁体３４を上下方向に駆動させる電磁弁３６
と、弁軸３８を介して弁体３４に接続されたリフトセン
サ（以下、「Ｌセンサ」という）３７とを備えている。
そして、電磁弁３６はＥＣＵ５に電気的に接続され、Ｅ
ＣＵ５からの電気信号に基づき弁体３４の上下方向への
リフト量をデューティ制御する。また、Ｌセンサ３８
は、弁体３４のリフト量を検出してその検出リフト量を
ＥＣＵ５に供給する。

【００４４】切換弁３１は、二次空気制御弁３０の下流
側の空気供給路３３に配設されると共に、第１及び第２
の空気供給分岐路３９，４０を介して夫々第１の二次空
気導入孔２１及び第２の二次空気導入孔４２に接続され
ている。さらに、切換弁３１はＥＣＵ５に電気的に接続
され、該ＥＣＵ５からの電気信号に基づき空気供給路３
３と第１又は第２の空気供給分岐路３９，４０とが連通
可能とされ、第１の触媒装置１５又は第２の触媒装置２
０に二次空気が供給されるように構成されている。すな
わち、本実施例においては、エンジンの低温始動時には
切換弁３１により空気供給路３３と第１の空気供給分岐
路３９とが連通状態とされ、二次空気が逆止弁４１を介
して第２の二次空気導入孔４１に供給されることにより
エンジン１からの排気ガスに空気を混合させて混合気の
空燃比をリーン化させ、第１の触媒装置１５の活性化を
促進する。一方、第１の触媒装置１５の活性化が完了し
た後は切換弁３１を切換えて空気供給路３３と第２の空
気供給分岐路４０とを連通状態として、逆止弁４３を介
して第１の二次空気導入孔２１に二次空気が供給可能と
され、二次空気制御弁３０により第２の触媒装置２０に
供給される二次空気量が制御される。

【００４５】しかして、ＥＣＵ５は、上述の各種センサ
からの入力信号波形を整形して電圧レベルを所定レベル
に修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する
等の機能を有する入力回路５ａと、中央演算処理回路
（以下「ＣＰＵ」という）５ｂと、該ＣＰＵ５ｂで実行
される各種演算プログラムや後述する各種マップ及び演
算結果等を記憶するＲＯＭ及びＲＡＭからなる記憶手段
５ｃと、前記燃料噴射弁６、点火プラグ１３、エアポン
プ２７、電磁弁３６等に駆動信号を供給する出力回路５
ｄとを備えている。

【００４６】さらに、ＣＰＵ５ｂは、上述の各種エンジ
ンパラメータ信号に基づいて、排気ガス中の酸素濃度に
応じたフィードバック制御運転領域やオープンループ制
御運転領域等の種々のエンジン運転状態を判別するとと
もに、エンジン運転状態に応じ、基本モードの場合は数
式（１）に基づき、また始動モードの場合は数式（２）
に基づき前記ＴＤＣ信号パルスに同期して燃料噴射弁６
の燃料噴射時間ＴＯＵＴを演算し、その結果を記憶手段
５ｃ（ＲＡＭ）に記憶する。

【００４７】 ＴＯＵＴ＝ＴｉＭ×ＫＣＭＤＭ×ＫＬＡＦＦ×Ｋ１＋Ｋ２ …（１） ＴＯＵＴ＝ＴｉＣＲ×Ｋ３＋Ｋ４ …（２） ここに、ＴｉＭは基本モード時の基本燃料噴射時間、具
体的にはエンジン回転数ＮＥと吸気管内絶対圧ＰＢＡと
に応じて設定される基本燃料噴射時間であって、このＴ
ｉＭ値を決定するためのＴｉＭマップが記憶手段５ｃ
（ＲＯＭ）に記憶されている。

【００４８】ＴｉＣＲは始動モード時の基本燃料噴射時
間であって、ＴｉＭ値と同様、エンジン回転数ＮＥと吸
気管内絶対圧ＰＢＡに応じて設定され、該ＴｉＣＲ値を
決定するためのＴｉＣＲマップが記憶手段５ｃ（ＲＯ
Ｍ）に記憶されている。

【００４９】ＫＣＭＤＭは修正目標空燃比係数であっ
て、後述するようにエンジンの運転状態に基づいて算出
される目標空燃比係数ＫＣＭＤとＯ２センサ１７の出力
値に基づいて設定される空燃比補正値ΔＫＣＭＤとに応
じて設定される。

【００５０】ＫＬＡＦＦは空燃比補正係数であって、空
燃比フィードバック制御中はＬＡＦＦセンサ１７によっ
て検出された空燃比が目標空燃比に一致するように設定
され、オープンループ制御中はエンジン運転状態に応じ
た所定値に設定される。

【００５１】Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３及びＫ４は夫々各種エン
ジンパラメータ信号に応じて演算される補正係数及び補
正変数であって、各気筒毎にエンジンの運転状態に応じ
た燃費特性や加速特性等の諸特性の最適化が図られるよ
うな所定値に設定される。

【００５２】次に、上記ＣＰＵ５ｂで実行される空燃比
フィードバック制御手法について詳説する。

【００５３】図２は空燃比フィードバック制御のメイン
ルーチンを示すフローチャートである。

【００５４】まず、ステップＳ１ではＬＡＦＦセンサ１
７からの出力値を読み込む。次いでエンジンが始動モー
ドにあるか否かを判別する（ステップＳ２）。ここで、
始動モードにあるか否かは、例えば、図示しないエンジ
ンのスタータスイッチがオンで且つエンジン回転数が所
定の始動時回転数（クランキング回転数）以下か否かに
より判別する。

【００５５】そして、ステップＳ２の答が肯定（ＹＥ
Ｓ）のとき、すなわち、始動モードのときはエンジンが
低水温時の場合であり、エンジン冷却水温ＴＷ及び吸気
管内絶対圧ＰＢＡの関数であるＫＴＷＬＡＦマップを検
索して低水温時の目標空燃比係数ＫＴＷＬＡＦを算出し
（ステップＳ３）、該ＫＴＷＬＡＦ値を目標空燃比係数
ＫＣＭＤに設定する（ステップＳ４）。次いで、フラグ
ＦＬＡＦＦＢを「０」にセットして空燃比のフィードバ
ック制御を中止し（ステップＳ５）、空燃比補正係数Ｋ
ＬＡＦＦ及びその積分項（Ｉ項）ＫＬＡＦＦＩを１．０
に設定して（ステップＳ６、ステップＳ７）本プログラ
ムを終了する。

【００５６】一方、ステップＳ２の答が否定（ＮＯ）の
とき、すなわち基本モードのときは後述する図４のフロ
ーチャートに基づき修正目標空燃比係数ＫＣＭＤＭを算
出し（ステップＳ８）、次いでフラグＦＡＣＴが「１」
か否かを判別してＬＡＦＦセンサ１７が活性化している
か否かを判断する（ステップＳ９）。ここで、ＬＡＦＦ
センサ１７の活性化判別は、バックグラウンド処理され
るＬＡＦセンサ活性化判別ルーチン（図示せず）により
なされ、例えば、ＬＡＦＦセンサ１７の出力電圧ＶＯＵ
Ｔとその中心電圧ＶＣＥＮＴとの差が所定値（例えば
０．４Ｖ）より小さいときに「ＬＡＦＦセンサ１７は活
性化した」と判別される。

【００５７】そして、ステップＳ９の答が否定（ＮＯ）
のときはステップＳ５に進む一方、ステップＳ９の答が
肯定（ＹＥＳ）のとき、すなわちＬＡＦＦセンサ１７の
活性化が完了しているときはステップＳ１０に進み、Ｌ
ＡＦＦセンサ１７により検出された空燃比の当量比ＫＡ
ＣＴ（１４．７／（Ａ／Ｆ））（以下、「検出空燃比係
数」という）を算出する。ここで、該検出空燃比係数Ｋ
ＡＣＴは、吸気管内絶対圧ＰＢＡとエンジン回転数ＮＥ
及び大気圧ＰＡの変動により排気圧が変動することに鑑
み、これらの運転パラメータに応じて補正された値に算
出され、具体的にはＫＡＣＴ算出ルーチン（図示せず）
を実行して算出される。

【００５８】次いで、ステップＳ１１ではフィードバッ
ク処理ルーチンを実行して本プログラムを終了する。す
なわち、所定のフィードバック条件を充足しないときは
フラグＦＬＡＦＦＢを「０」にセットしてフィードバッ
ク制御を禁止する一方、所定のフィードバック条件を充
足するときはフラグＦＬＡＦＦＢを「１」にセットして
空燃比補正係数ＫＬＡＦＦを算出し、フィードバック制
御の実行を指令して、本プログラムを終了する。

【００５９】図３は、前記フィードバック処理（ステッ
プＳ１１）で実行されるＫＬＡＦＦ算出ルーチンのフロ
ーチャートであって、本プログラムはＴＤＣ信号パルス
の発生と同期して実行される。

【００６０】まず、ステップＳ２１では前回ループ時の
目標空燃比係数ＫＣＭＤ（ｎ−₁）と今回ループの検出
空燃比係数ＫＡＣＴ（ｎ）との空燃比偏差ΔＫＡＦＦを
算出する。

【００６１】次にステップＳ２２では空燃比補正係数Ｋ
ＬＡＦＦ等の初期化を行なう。すなわち、初期化ルーチ
ン（図示せず）によりエンジンの運転状態に応じて空燃
比補正池数ＫＬＡＦＦ等の初期化を行なう。

【００６２】次いで、ステップＳ２３に進み、間引きＴ
ＤＣ変数ＮＩＴＤＣが「０」か否かを判別する。この間
引きＴＤＣ変数ＮＩＴＤＣは、ＴＤＣ信号パルスがエン
ジン運転状態に応じて設定された間引き数ＮＩだけ発生
する毎に空燃比補正係数ＫＬＡＦＦの更新を行なうため
の変数であって、ステップＳ２３の答が否定（ＮＯ）、
即ちＮＩＴＤＣ＞０のときには、ＮＩＴＤＣ値を「１」
だけデクリメントし（ステップＳ２４）、前記空燃比偏
差の今回値ΔＫＡＦ（ｎ）を前回値ΔＫＡＦ（ｎ−₁）
として（ステップＳ２５）本プログラムを終了する。

【００６３】また、ステップＳ２３の答が肯定（ＹＥ
Ｓ）、即ちＮＩＴＤＣ＝０のときには、ステップＳ２６
以下のフローを実行してＫＬＡＦＦ値の更新を行なう。

【００６４】すなわち、ステップＳ２３の答が肯定（Ｙ
ＥＳ）のときには、ＫＰマップ、ＫＩマップ、ＫＤマッ
プ、ＮＩマップを検索して空燃比フィードバック制御の
変化速度、すなわち比例項（Ｐ項）係数ＫＰ、積分項
（Ｉ項）係数ＫＩ、微分項ＫＤ及び前記間引き数ＮＩの
算出を行なう（ステップＳ２６）。ＫＰマップ、ＫＩマ
ップ、ＫＤマップ及びＮＩマップは、エンジン回転数Ｎ
Ｅ、吸気管内絶対圧ＰＢＡ等によって決定される複数の
エンジン運転領域毎に所定のマップ値が与えられてお
り、これらのマップ検索によりエンジンの運転状態に応
じたマップ値が読み出され、あるいは補間法により算出
される。尚、前記ＫＰマップ、ＫＩマップ及びＫＤマッ
プは定常運転状態、運転モードの変更時、減速運転状態
等エンジンの各運転状態に応じて最適値が設定されるよ
うにこれら専用のマップが予め記憶手段５ｃ（ＲＯＭ）
に記憶されている。

【００６５】次に、ステップＳ２７では、数式（２）〜
（４）に基づいてＰ項ＫＬＡＦＦＰ、Ｉ項ＫＬＡＦＦＩ
及びＤ項ＫＬＡＦＦを算出する。

【００６６】 ＫＬＡＦＦＰ＝ΔＫＡＦＦ（ｎ）×ＫＰ …（２） ＫＬＡＦＦＩ＝ＫＬＡＦＦＩ＋ΔＫＡＦＦ（ｎ）×ＫＩ …（３） ＫＬＡＦＦＤ＝（ΔＫＡＦＦ（ｎ）−ΔＫＡＦＦ（ｎ−₁））×ＫＤ …（４） ステップＳ２８ではＩ項ＫＬＡＦＦＩのリミットチェッ
クを行なう。即ち、ＫＬＡＦＦＩ値と所定上下限値ＬＡ
ＦＦＩＨ，ＬＡＦＦＩＬとの大小関係を比較し、その結
果ＫＬＡＦＦＩ項が上限値ＬＡＦＦＩＨより大きいとき
にはその上限値ＬＡＦＦＩＩＨに設定し、下限値ＬＡＦ
ＦＩＬより小さいときには、その下限値ＬＡＦＩＬに設
定する。

【００６７】ステップＳ２９では、Ｐ項ＫＬＡＦＦＰ、
Ｉ項ＫＬＡＦＦＩ、Ｄ項ＫＬＡＦＦＤを夫々加算して空
燃比補正係数ＫＬＡＦＦを算出し、次いで空燃比偏差の
今回算出値ＤＫＡＦ（ｎ）を前回値ＤＫＡＦ（ｎ−₁）
とし（ステップＳ３０）、さらに間引きＴＤＣ変数ＮＩ
ＴＤＣをステップＳ２６で算出された間引き数ＮＩに設
定する（ステップＳ３１）。

【００６８】次に、ステップＳ３２でＫＬＡＦＦのリミ
ットチェックを行ない本プログラムを終了する。

【００６９】しかして、図４はステップＳ８（図２）で
実行されるＫＣＭＤＭ算出ルーチンのフローチャートで
あって、本プログラムはＴＤＣ信号パルスの発生と同期
して実行される。

【００７０】まず、ステップＳ４１ではエンジン１がフ
ューエルカット（燃料供給停止）中か否かを判別する。
フューエルカット中であるか否かは、エンジン回転数Ｎ
Ｅやスロットル弁３′の弁開度θＴＨに基づいて判断さ
れ、具体的にはフューエルカット判別ルーチン（図示せ
ず）の実行により判別される。

【００７１】そして、ステップＳ４１の答が否定（Ｎ
Ｏ）のときは、ステップＳ４２に進み、目標空燃比係数
ＫＣＭＤを算出する。該目標空燃比係数ＫＣＭＤは、通
常はエンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応
じてマトリックス状にマップ値ＫＣＭＤが与えられたＫ
ＣＭＤマップから読み出されるが、車輌の発進時や低水
温時あるいは所定の高負荷運転時においては適宜補正さ
れ、具体的には、ＫＣＭＤ算出ルーチン（図示せず）を
実行することによりこれらの運転状態に適合した値に設
定される。

【００７２】一方、ステップＳ４１の答が肯定（ＹＥ
Ｓ）のときは、目標空燃比係数ＫＣＭＤを所定値ＫＣＭ
ＤＦＣ（例えば、１．０）に設定して（ステップＳ４
３）、ステップＳ４４に進む。

【００７３】次に、ステップＳ４４では、Ｏ２処理を行
なう。すなわち、後述するように、所定要件下、Ｏ２セ
ンサ１７からの出力値に基づき目標空燃比係数ＫＣＭＤ
を補正して修正目標空燃比係数ＫＣＭＤＭを算出する。

【００７４】次に、ステップＳ４５では修正目標空燃比
係数ＫＣＭＤＭのリミットチェックを行ない、本プログ
ラムを終了してメインルーチン（図２）に戻る。すなわ
ち、ステップＳ４４で算出されたＫＣＭＤＭ値と所定の
上下限値ＫＣＭＤＭＨ，ＫＣＭＤＭＬとの大小関係を比
較し、ＫＣＭＤＭ値が上限値ＫＣＭＤＭＨより大きいと
きはＫＣＭＤＭ値はその上限値ＫＣＭＤＭＨに設定さ
れ、ＫＣＭＤＭ値が下限値ＫＣＭＤＭＬより小さいとき
は、ＫＣＭＤＭ値はその下限値ＫＣＭＤＭＬに設定され
る。

【００７５】しかして、図５は、ステップＳ４４（図
４）で実行されるＯ２処理ルーチンのフローチャートで
あって、本プログラムはＴＤＣ信号パルスの発生と同期
して実行される。

【００７６】まず、ステップＳ５１ではフラグＦＯ２が
「１」か否かを判別し、Ｏ２センサ１８が活性化してい
るか否かを判断される。このＯ２センサ１８が活性化し
たか否かは、イグニッションスイッチのオン後の経過時
間等に基づいて判別され、具体的にはＯ２センサ活性化
判別ルーチン（図示せず）を実行して判断される。

【００７７】そして、ステップＳ５１の答が否定（Ｎ
Ｏ）、すなわち、Ｏ２センサ１８が未だ活性化されてい
ないと判断されたときは、ステップＳ５２に進み、タイ
マｔｍＲＸを所定値Ｔ２（例えば、０．２５sec）に設
定した後、フラグＦＶＲＥＦが「０」か否かを判別し、
Ｏ２センサ１８の目標補正値ＶＲＥＦの初期値ＶＲＲＥ
Ｆ（以下、「初期補正値」という）が既に設定されてい
るか否かを判断する（ステップＳ５３）。

【００７８】そして、最初のループでは、ステップＳ５
３の答は肯定（ＹＥＳ）となるため、ステップＳ５４に
進み、記憶手段５ｃ（ＲＯＭ）に記憶されているＶＲＲ
ＥＦテーブルを検索して前記初期補正値ＶＲＲＥＦを算
出する。

【００７９】該ＶＲＲＥＦテーブルは、具体的には、図
６に示すように、ＰＡセンサ２６により検出される大気
圧ＰＡ０〜ＰＡ１に対してテーブル値ＶＲＲＥＦ０〜Ｖ
ＲＲＥＦ２がステップ状に与えられており、補正初期値
ＶＲＲＥＦは、かかるＶＲＲＥＦテーブルを検索するこ
とにより読み出され、或いは補間法により算出される。
尚、この図６から明らかなように、補正初期値ＶＲＲＥ
Ｆは大気圧ＰＡの値が大きい程大きな値に設定される。

【００８０】次いで、ステップＳ５５では、前回ループ
における目標補正値の積分項（Ｉ項）ＶＲＥＦＩ（ｎ−
１）を前記補正初期値ＶＲＲＥＦに設定し、本プログラ
ムを終了してメインルーチン（図２）に戻る。すなわ
ち、Ｉ項の目標補正値ＶＲＥＦＩ（ｎ−１）に対して初
期設定を行ない、メインルーチン（図２）に戻る。尚、
次回ループ以降でステップＳ５３が実行されるときは、
上述の如く既に目標補正値の補正初期値設定がなされて
いるため、その答が否定（ＮＯ）となり、ステップＳ５
４，５５を実行することなく本プログラムを終了する。

【００８１】また、前記ステップＳ５１の答が肯定（Ｙ
ＥＳ）となったときは、Ｏ２センサ１８が活性化された
と判断してステップＳ５６に進み、前記タイマｔｍＲＸ
が「０」となったか否かを判別する。そして、その答が
否定（ＮＯ）のときはステップＳ５３に進む一方、ステ
ップＳ５６の答が肯定（ＹＥＳ）のときはＯ２センサ１
８の活性化が完了したと判断してステップＳ５７に進
み、ステップＳ４２又はＳ４３（図４）で設定された目
標空燃比係数ＫＣＭＤが所定下限値ＫＣＭＤＺＬ（例え
ば、０．９８）より大きいか否かを判別する。そして、
その答が否定（ＮＯ）のときは混合気の空燃比がリーン
バーン状態に設定されている場合であり、本プログラム
を終了する一方、その答が肯定（ＹＥＳ）のときはステ
ップＳ５８に進み、前記目標空燃比係数ＫＣＭＤが所定
上限値ＫＣＭＤＺＨ（例えば、１．１３）より小さいか
否かを判別する。そして、その答が否定（ＮＯ）のとき
は混合気の空燃比が燃料リッチに設定されている場合で
あり、本プログラムを終了する一方、その答が肯定（Ｙ
ＥＳ）のときは、混合気の空燃比をＮＯｘが充分に除去
できるややリッチ状態の空燃比（例えば、Ａ／Ｆ＝１
４．６２）に設定すべき場合であり、ステップＳ５９に
進み、エンジンがフューエルカット中か否かを判別す
る。そして、その答が肯定（ＹＥＳ）のときは、本プロ
グラムを終了してメインルーチン（図２）に戻る一方、
その答が否定（ＮＯ）のときは、前回ループにおいてフ
ューエルカット状態にあったか否かを判別する（ステッ
プＳ５０）。そして、その答が肯定（ＹＥＳ）のとき
は、カウンタＮＡＦＣを所定値Ｎ１（例えば、４）に設
定した後（ステップＳ５１）、該カウンタＮＡＦＣのカ
ウンタ値Ｎ１を「１」だけデクリメントして（ステップ
Ｓ５２）本プログラムを終了する。

【００８２】一方、ステップＳ６０の答が否定（ＮＯ）
となったときはステップＳ６３に進み、カウンタＮＡＦ
Ｃが「０」か否かを判別する。そして、その答が否定
（ＮＯ）のときは、カウンタＮＡＦＣのカウント値を
「１」だけデクリメントして（ステップＳ６２）本プロ
グラムを終了する一方、その答が肯定（ＹＥＳ）のとき
は、フューエルカット状態を脱して安定した燃料供給が
行なわれていると判断し、ステップＳ６４に進んでＯ２
フィードバック処理を実行した後（ステップＳ６４）、
本プログラムを終了してメインルーチン（図２）に戻
る。

【００８３】しかして、図７は前記ステップＳ６４（図
５）で実行されるＯ２フィードバック処理ルーチンのフ
ローチャートであって、本プログラムはＴＤＣ信号パル
スの発生と同期して実行される。

【００８４】すなわち、第１及び第３の触媒装置１５，
１９でＮＯｘの効果的な除去を図るため、混合気の空燃
比を理論空燃比より若干リッチ側の所定値（例えば、修
正目標空燃比係数ＫＣＭＤ＝１．００５）となるように
Ｏ２フィードバック処理が実行される。

【００８５】まず、ステップＳ８１でＳＴＵＲマップを
検索し、エンジンの運転領域ＳＴＵＲ、及び空燃比補正
値ΔＫＣＭＤの平均値（以下、この平均値を「学習値」
という）ΔＫＣＭＤＲＥＦを読み出す。

【００８６】ＳＴＵＲマップは、吸気管内絶対圧ＰＢＡ
及びエンジン回転数ＮＥに対して複数の運転領域ＳＴＵ
Ｒ及びこれら運転領域ＳＴＵＲに適合した学習値ΔＫＣ
ＭＤＲＥＦが与えられており、該ＳＴＵＲマップを検索
することにより運転領域ＳＴＵＲ及びその学習値ΔＫＣ
ＭＤＲＥＦが読み出される。尚、学習値ΔＫＣＭＤＲＥ
Ｆは、後述するように学習値算出式に基づき各運転領域
毎に演算されて記憶手段５ｃに記憶される。

【００８７】次に、ステップＳ８２では今回ループ時の
運転領域ＳＴＵＲ（ｎ）と前回ループ時の運転領域ＳＴ
ＵＲ（ｎ−１）とが等しいか否かを判別する。

【００８８】そして、その答が否定（ＮＯ）、すなわち
前回ループ時と今回ループ時とで運転領域ＳＴＵＲが異
なるときは空燃比補正値ΔＫＣＭＤを今回ループ時の運
転領域ＳＴＵＲ（ｎ）の学習値ΔＫＣＭＤＲＥＦに設定
してステップＳ９５に進む。

【００８９】一方、ステップＳ８２の答が肯定（ＹＥ
Ｓ）のときは、ステップＳ８４に進み、間引き変数ＮＩ
ＶＲが「０」か否かを判別する。この間引き変数ＮＩＶ
Ｒは、前述したＮＩＴＤＣ（図３参照）と同様、ＴＤＣ
信号パルスがエンジン運転状態に応じて設定された間引
きＴＤＣ数ＮＩだけ発生する毎に減算される変数であっ
て、最初は「０」であるためステップＳ８４の答は肯定
（ＹＥＳ）となり、ステップＳ８５に進む。

【００９０】また、その後のループでステップＳ８４の
答が否定（ＮＯ）となったときはステップＳ８６に進
み、間引き変数ＮＩＶＲから間引きＴＤＣ数ＮＩ（例え
ば、１）を減算した値を新たな間引き変数ＮＩＶＲに設
定した後、後述するステップＳ９６に進む。

【００９１】しかして、前記ステップＳ８５では、Ｏ２
センサ１８の出力電圧ＶＯ２が所定下限値ＶＬ（例え
ば、０．３Ｖ）より小さいか否かを判別する。そして、
その答が肯定（ＹＥＳ）のときは、混合気の空燃比がや
やリッチ状態となる空燃比（目標空燃比係数ＫＣＭＤ＝
１．００５）からリーン側に偏移していると判断してス
テップＳ６８に進む一方、その答が否定（ＮＯ）のとき
はステップＳ８７に進み、Ｏ２センサ１８の出力電圧Ｖ
Ｏ２が所定上限値（例えば、０．８）より大きいか否か
を判別する。そして、その答が肯定（ＹＥＳ）のとき
は、混合気の空燃比が理論空燃比からリッチ側に偏移し
ていると判断してステップＳ８８に進む。

【００９２】次に、ステップＳ８８では、ＫＶＰマッ
プ、ＫＶＩマップ、ＫＶＤマップ、ＮＩＶＲマップを検
索してＯ２フィードバック制御の変化速度、すなわち比
例項（Ｐ項）係数ＫＶＰ、積分項（Ｉ項）係数ＫＶＩ、
微分項（Ｄ項）係数ＫＶＤ、及び前記間引き数ＮＩＶＲ
の算出を行なう。ＫＶＰマップ、ＫＶＩマップ、ＫＶＤ
マップ及びＮＩＶＲマップは、前述したＫＰマップ、Ｋ
Ｉマップ等（図３参照）と同様、エンジン回転数ＮＥ及
び吸気管内絶対圧ＰＢＡによって決定される複数のエン
ジン運転領域毎に所定のマップ値が与えられており、こ
れらのマップ検索によりエンジンの運転状態に応じたマ
ップ値が読み出され、あるいは補間法により算出され
る。

【００９３】次に、ステップＳ８９で間引き変数ＮＩＶ
Ｒを前記ステップＳ８８で算出されたＮＩＶＲ値に設定
した後、ステップＳ９０に進み、前記ステップＳ５４
（図５）で算出された補正初期値ＶＲＲＥＦと今回ルー
プにおけるＯ２センサ１８の出力電圧ＶＯ２との偏差Δ
Ｖ（ｎ）を算出する。

【００９４】次に、ステップＳ９１では、数式（５）〜
（７）に基づいて、各補正項すなわちＰ項、Ｉ項、Ｄ項
の目標補正値ＶＲＥＦＰ（ｎ）、ＶＲＥＦＩ（ｎ）、Ｖ
ＲＥＦＤ（ｎ）を算出した後、数式（８）に基づき、こ
れら各補正項を加算してＯ２フィードバックにおける目
標補正値ＶＲＥＦ（ｎ）を算出する。

【００９５】 ＶＲＥＦＰ（ｎ）＝ΔＶ（ｎ）×ＫＶＰ …（５） ＶＲＥＦＩ（ｎ）＝ＶＲＥＦ＋ΔＶ（ｎ）×ＫＶ１ …（６） ＶＲＥＦＤ（ｎ）＝（ΔＶ（ｎ）−ΔＶ（ｎ−１））×ＫＶＤ …（７） ＶＲＥＦ（ｎ）＝ＶＲＥＦＰ（ｎ）＋ＶＲＥＦＩ（ｎ）＋ＶＲＥＦＤ（ｎ） …（８） 次に、ステップＳ９２では、ＶＲＥＦ（ｎ）のリミット
チェックを行なう。

【００９６】すなわち、ＶＲＥＦ（ｎ）及びＶＲＥＦＩ
（ｎ）値と所定上下限値ＶＲＥＦＨ，ＶＲＥＦＩとの大
小関係を比較し、その結果ＶＲＥＦ（ｎ）値及びＶＲＥ
ＦＩ（ｎ）値が上限値ＶＲＥＦＨを越えるときにはその
所定上限値ＶＲＥＦＨに設定し、所定下限値ＶＲＥＦＩ
より小さいときには、その所定下限値ＶＲＥＦＩに設定
する。

【００９７】ステップＳ９３では、空燃比補正値ΔＫＣ
ＭＤの算出を行なう。空燃比補正値ΔＫＣＭＤは、具体
的には図８に示すように、ΔＫＣＭＤテーブルの検索に
より算出される。すなわち、ΔＫＣＭＤテーブルは、目
標補正値ＶＲＥＦ０〜ＶＲＥＦ５に対してテーブル値Δ
ＫＣＭＤ０〜ΔＫＣＭＤ３が与えられており、かかる空
燃比補正値ΔＫＣＭＤはΔＫＣＭＤテーブルを検索する
ことにより読み出され、或いは補間法により算出され
る。尚、この図８から明らかなように、ΔＫＣＭＤ値は
ＶＲＥＦ（ｎ）が大きな値を有する程、大概大きな値に
設定される。また、ＶＲＥＦ値に関しては、前記ステッ
プＳ９２でリミットチェックが行なわれていることから
ΔＫＣＭＤ値に関しても所定の上下限値内の値に設定さ
れることとなる。

【００９８】次に、ステップＳ９４では、数式（９）に
示す学習値算出式に基づき学習値ΔＫＣＭＤＲＥＦの算
出を行なう。

【００９９】

【数１】 ここで、ＣＲＥＦはエンジンの運転状態に応じて１〜６
５５３６の範囲で適切な値に設定される変数、ΔＫＣＭ
ＤＲＥＦ（ｎ−１）は学習値ＫＲＥＦの前回算出値であ
り、空燃比補正値ΔＫＣＭＤを前回学習値ΔＫＣＭＤＲ
ＥＦ（ｎ−１）でもって学習演算することにより、各運
転領域ＳＴＵＲの学習値ΔＫＣＭＤＲＥＦが更新され、
経年劣化のない常に適切な目標空燃比、すなわちＮＯｘ
が十分に除去できる空燃比でもって空燃比フィードバッ
ク制御を行なうことができる。

【０１００】次いで、ステップＳ９５では前記ステップ
Ｓ４２（図４）で算出された目標空燃比係数ＫＣＭＤに
前記学習値ΔＫＣＭＤＲＥＦを加算して修正目標空燃比
係数ＫＣＭＤＭ（例えば、１．００５）を算出し、本プ
ログラムを終了する。

【０１０１】また、前記ステップＳ８７の答が否定（Ｎ
Ｏ）、すなわちＯ２センサ１８の出力電圧ＶＯ２が、Ｖ
Ｌ≦ＶＯ２≦ＶＨのときはＯ２フィードバック制御を禁
止し、ステップＳ９６〜Ｓ９８においてΔＶ値（補正初
期値ＶＲＲＥＦとＯ２センサ１７の出力値との偏差）、
目標補正値ＶＲＥＦ、及び空燃比補正値ΔＫＣＭＤの夫
々に対し、今回値を前回値に等置して本プログラムを終
了する。これにより、混合気の空燃比がＮＯｘを十分に
除去できる空燃比に維持し得るときは不要なＯ２フィー
ドバック制御が禁止され、制御系を良好に保つことがで
きる。すなわち、混合気の空燃比を安定したものに維持
することができる。

【０１０２】次に、二次空気供給系２２の制御手順につ
いて詳説する。

【０１０３】図９は、二次空気の制御手順を示すフロー
チャートである。

【０１０４】まず、ステップＳ１０１では、ＰＢＡセン
サ８、ＴＷセンサ１０、ＮＥセンサ１１、ＴＣＴセンサ
１６及びＴＣＯセンサ２３等各種センサからの出力値を
読み込む。次に、後述する切換弁制御を実行し、切換弁
３１の位置設定及び制御弁３０の弁体３４のリフト許可
の有無を判別する（ステップＳ１０２）。そして、該切
換弁制御の実行によりフラグＦＳＡが「０」か否かを判
別し、制御弁３０の弁体３４のリフトが許可されている
か否かを判断する（ステップＳ１０３）。そして、その
答が肯定（ＹＥＳ）のときはＬセンサ３８の基準リフト
指令値ＬＣＭＤＡを「０」に設定して（ステップＳ１０
４）本プログラムを終了する一方、ステップＳ１０３の
答が否定（ＮＯ）のときはエンジンの運転状態等に応じ
て前記基準リフト指令値ＬＣＭＤＡを算出し（ステップ
Ｓ１０５）、ＬＡＦＲセンサ５０の出力値に基づく二次
空気のフィードバック制御を行なう（ステップＳ１０
６）。そしてしかる後、前記基準リフト指令値ＬＣＭＤ
Ａの補正値ＫＤＡＦを算出し（ステップＳ１０７）、次
いで前記ＬＣＭＤＡ値及び前記ＫＤＡＦ値に基づき最終
リフト指令値ＬＣＭＤＡＦを算出して（ステップＳ１０
８）本プログラムを終了する。

【０１０５】以下、上記各処理ステップについて詳述す
る。

【０１０６】切換弁制御（ステップＳ１０２） 図１０は、ステップＳ１０２（図９）で実行される切換
弁制御ルーチンのフローチャートであって、本プログラ
ムはＴＤＣ信号パルスの発生と同期して実行される。

【０１０７】まず、ステップＳ１１１では、エンジンが
始動モードにあるか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥ
Ｓ）のときはタイマｔｍＳＡを所定値Ｔ３（例えば、６
０）にセットした後（ステップＳ１１２）、フラグＦＳ
Ａを「０」に設定し（ステップＳ１１３）、制御弁３０
の弁体３４のリフト許可を禁止して本プログラムを終了
する。

【０１０８】一方、ステップＳ１１１の答が否定（Ｎ
Ｏ）のときは、エンジンが基本モードのときであり、チ
ャンバ圧ＰＣが所定下限値ＰＣＬより大きいか否かを判
別する（ステップＳ１１４）。そして、その答が否定
（ＮＯ）のときはステップＳ１１３に進む一方、その答
が肯定（ＹＥＳ）のときはエンジン冷却水温ＴＷが所定
値ＴＷＬ（例えば、５０）より大きいか否かを判別する
（ステップＳ１１５）。

【０１０９】そして、その答が肯定（ＹＥＳ）のとき
は、エンジンの暖機が完了している場合であり、タイマ
ｔｍＳＡを「０」にセットして（ステップＳ１１６）ス
テップＳ１１８に進む。

【０１１０】一方、ステップＳ１１５の答が否定（Ｎ
Ｏ）のときは、第１の触媒装置１５の触媒床温度ＴＣＴ
（ＴＣＴセンサ１６により検出される）が所定値ＴＣＬ
１（例えば、２０）より大きいか否かを判別する（ステ
ップＳ１１７）。そして、その答が否定（ＮＯ）のとき
はステップＳ１１３に進む一方、その答が肯定（ＹＥ
Ｓ）のときはステップＳ１１８に進む。

【０１１１】次に、ステップＳ１１８では、タイマｔｍ
ＳＡが「０」か否かを判別する。そして、その答が肯定
（ＹＥＳ）のときは第２の触媒装置２０の触媒床温度Ｔ
ＣＯ（ＴＣＯセンサ２３によって検出される）が所定値
ＴＣＬ２（例えば、２５０℃）より大きいか否かを判別
する（ステップＳ１１９）。そして、その答が否定（Ｎ
Ｏ）のときはステップＳ１１３に進む一方、その答が肯
定（ＹＥＳ）のときはフラグＦＳＡが「０」か否かを判
別する（ステップＳ１２０）。そして、その答が肯定
（ＹＥＳ）のときはフラグＦＦＤＳを「０」にセット
し、切換弁３１のポート位置が制御弁３０と第１の二次
空気導入孔２１とが連通状態となるように指令を発した
後（ステップＳ１２１）、フラグＦＳＡを「１」にセッ
トして弁体３４のリフトを許可し（ステップＳ１２
２）、本プログラムを終了する。

【０１１２】一方、ステップＳ１２０の答が否定（Ｎ
Ｏ）、すなわちフラグＦＳＡが「１」にセットされて弁
体３４のリフトが許可されているときはステップＳ１２
３に進み、フラグＦＦＤＳが「０」か否かを判別する。
そして、その答が肯定（ＹＥＳ）のときは、制御弁３０
と第１の二次空気導入孔２１とが連通状態のときであ
り、そのまま本プログラムを終了する一方、その答が否
定（ＮＯ）のときはフラグＦＦＤＳを「０」にセットし
て制御弁３０と第１の二次空気導入孔２１とが連通状態
となるように切換弁３１を切換え（ステップＳ１２
４）、本プログラムを終了する。

【０１１３】また、前記ステップＳ１１８の答が否定
（ＮＯ）のときは、フラグＦＳＡが「０」か否かを判別
する（ステップＳ１２５）。そして、その答が否定（Ｎ
Ｏ）のときは、フラグＦＳＡが「１」の場合であり、そ
のまま本プログラムを終了する一方、ステップＳ１２５
の答が肯定（ＹＥＳ）のときは暖機が完了していないエ
ンジン低温時にあると判断し、フラグＦＦＤＳを「１」
にセットして制御弁３０と第２の二次空気導入孔４２と
を連通状態とした後（ステップＳ１２６）、フラグＦＳ
Ａを「１」にセットして弁体３４のリフトを許可し（ス
テップＳ１２７）、第１の触媒装置１５への二次空気供
給を指令して本プログラムを終了する。

【０１１４】基本リフト指令値ＬＣＭＤＡの算出（ス
テップＳ１０５） 図１１は、ステップＳ１０５（図９）で実行されるＬＣ
ＭＤＡ算出ルーチンのフローチャートであって、本プロ
グラムはＴＤＣ信号パルスの発生と同期して実行され
る。

【０１１５】まず、ステップＳ１３０ではＬＡＦＲセン
サ５０の検出空燃比係数ＫＡＣＴＲが、二次空気量の第
２の触媒装置２０への供給が必要な下限所定値ＫＡＣＴ
Ｌより大きいか否かを判別する。そして、その答が否定
（ＮＯ）のときは基本リフト指令値ＬＣＭＤＡを「０」
に設定して制御弁３０の弁体３４のリフトを禁止し（ス
テップＳ１３１）、二次空気の第１の二次空気導入孔２
１への供給を禁止して本プログラムを終了する。

【０１１６】一方、ステップＳ１３０の答が肯定（ＹＥ
Ｓ）のときはステップＳ１３２に進み、フラグＦＶＴＥ
Ｃが「０」か否かを判別して吸気弁又は排気弁のバルブ
タイミングが低速Ｖ／Ｔに設定されているか否かを判断
する。そして、その答が肯定（ＹＥＳ）のときは前記バ
ルブタイミングが低速Ｖ／Ｔに設定されている場合であ
り、ステップＳ１３３に進み、低速Ｖ／Ｔ用ＬＭＡＰＡ
マップを検索して低速Ｖ／Ｔに適合した基本リフト指令
値ＬＭＡＰＡを算出した後、ステップＳ１３５に進む。
一方、ステップＳ１３２の答が否定（ＮＯ）のときは前
記バルブタイミングが高速Ｖ／Ｔに設定されている場合
であり、ステップＳ１３４に進み、高速Ｖ／Ｔ用ＬＭＡ
ＰＡマップを検索して高速Ｖ／Ｔに適合した基本リフト
指令値ＬＭＡＰＡを算出した後、ステップＳ１３５に進
む。

【０１１７】ＬＭＡＰＡマップは、具体的には図１２に
示すように、吸気管内絶対圧ＰＢＡ００〜ＰＢＡ１６及
びエンジン回転数ＮＥ００〜ＮＥ１９に対してマトリッ
クス状にマップ値ＬＭＡＰＡ００００〜ＬＭＡＰＡ１６
１９が与えられており、基本リフト指令値ＬＭＡＰＡは
このＬＭＡＰＡマップを検索することにより読み出さ
れ、或いは補間法により算出される。すなわち、高速Ｖ
／Ｔに適したＬＭＡＰＡマップと低速Ｖ／Ｔに適したＬ
ＭＡＰＡマップとが予め記憶手段５Ｃ（ＲＯＭ）に記憶
されており、基本リフト指令値ＬＭＡＰＡはこれら高速
Ｖ／Ｔ用ＬＭＡＰＡマップ又は低速Ｖ／Ｔ用ＭＡＰＡマ
ップのいずれか一方を検索して算出される。

【０１１８】次に、ステップＳ１３５ではＫＰＡＥＸテ
ーブルを検索して大気圧補正値ＫＰＡＥＸを算出する。

【０１１９】ＫＰＡＥＸテーブルは、具体的には図１３
に示すように、大気圧ＰＡ０〜ＰＡ４に対してテーブル
値ＫＰＡＥＸ０〜ＫＰＡＥＸ２が与えられており、大気
圧補正値ＫＰＡＥＸは、該ＫＰＡＥＸテーブルを検索す
ることにより読み出され、或いは補間法により算出され
る。尚、ＫＰＡＥＸ値はテーブル値ＫＰＡＥＸ２が
「１．０」となるように設定されており、したがってＫ
ＰＡＥＸ値は「１．０」より小さい値に設定される。

【０１２０】次に、ステップＳ１１４では数式（１０）
に基づき弁体３４の基本リフト指令値ＬＣＭＤＡを算出
して本プログラムを終了する。

【０１２１】 ＬＣＭＤＡ＝ＬＭＡＰＡ×ＫＰＡＥＸ …（１０） 二次空気フィードバック制御（ステップＳ１０６） 二次空気のフィードバック制御においては、図３と同様
の手法により、ＬＡＦＲセンサ５０の出力値に基づく二
次空気流量制御を行なう。すなわち、図３と略同様のフ
ィードバック制御ルーチンを実行し、所定のフィードバ
ック条件を充足しないときはフラグＦＬＡＦＦＢを
「０」にセットしてフィードバック制御を禁止する一
方、所定のフィードバック条件を充足するときはフラグ
ＦＬＡＦＦＢを「１」にセットして空燃比補正係数ＫＬ
ＡＦＲを算出し、フィードバック制御の実行を指令す
る。

【０１２２】尚、空燃比補正係数ＫＬＡＦＲの算出は前
述したＫＬＡＦＦ算出ルーチン（図３）と略同様の手法
により算出される。すなわち、ステップＳ２１（図３）
においてΔＫＡＦ値が数式（１１）に基づいて算出され
る点を除いてはＫＬＡＦＦ値の算出手法と同様であるた
め詳細は省略する。

【０１２３】 ΔＫＡＦ＝ＫＡＣＴ（ｎ−１）−ＫＣＭＤ（ｎ−１） …（１１） リフト補正値ＫＤＡＦの算出（ステップＳ１０７） 図１４は、ステップＳ１０７（図９）で実行されるＫＤ
ＡＦ算出ルーチンのフローチャートであって、本プログ
ラムはＴＤＣ信号パルスの発生と同期して実行される。

【０１２４】まず、ステップＳ１４１では、数式（１
２）に基づき始動時の空燃比がリッチ状態にある始動モ
ード時におけるＬＡＦセンサ１７の目標空燃比係数ＫＴ
ＷＬＡＦと第２の触媒装置２０における目標空燃比係数
ＫＣＭＤＲとの偏差ΔＫＣＭＤＲＡを算出する。

【０１２５】 ΔＫＣＭＤＲＡ＝ＫＴＷＬＡＦ−ＫＣＭＤＲ …（１２） ここで、ＫＣＭＤＲ値は、前記第２の触媒装置２０にお
ける混合気の空燃比が稍リーン状態となる所定値、例え
ば、１．０２に設定される。

【０１２６】次に、ステップＳ１４２で、ＫＤＡＦＣテ
ーブルを検索して理論空燃比に対する二次空気量の補正
値ＫＤＡＦＣを算出する。ＫＤＡＦＣテーブルは、具体
的には図１５に示すように、偏差ΔＫＣＭＤＲＡ０〜Δ
ＫＣＭＤＲＡ４に対してテーブル値ＫＤＡＦＣ０〜ＫＤ
ＡＦＣ２が与えられており、ＫＤＡＦＣ値は、該ＫＤＡ
ＦＣテーブルを検索することにより読み出され、或いは
補間法により検出される。

【０１２７】次に、ステップＳ１４３では、ＬＡＦＦセ
ンサ１７の修正目標空燃比係数ＫＣＭＤＭと検出空燃比
係数ＫＡＣＴとの偏差ΔＫＡＦが所定値ΔＫＡＦＬ（例
えば、−０．０２５）より小さいか否かを判別する。そ
して、その答が否定（ＮＯ）のときは、検出空燃比係数
ＫＡＣＴが修正目標空燃比係数ＫＣＭＤＭと比較的近似
し、混合気の実空燃比がそれ程リッチでないと判断して
補正基本値ＫＤＡＦＡを「１．０」に設定し（ステップ
Ｓ１４４）、ステップＳ１４６に進む。

【０１２８】一方、ステップＳ１４３の答が肯定（ＹＥ
Ｓ）のときは数式（１３）に示すように空燃比の濃化
（リッチ化）状態に応じて補正基本値ＫＤＡＦＡを算出
し、ステップＳ１４６に進む。

【０１２９】

【数２】 尚、この場合、｜ΔＫＡＦ｜＞｜ΔＫＣＭＤＲＡ｜とな
るためＫＤＡＦＡ＞１．０となり、二次空気量ＱＣＭＤ
が増加する方向に補正されることとなる。

【０１３０】そして、ステップＳ１４６では、数式（１
４）に示すように、前記ＫＤＡＦＣ値と前記ＫＤＡＦＡ
値を乗算してリフト補正値ＫＤＡＦを算出し、本プログ
ラムを終了する。

【０１３１】 ＫＤＡＦ＝ＫＤＡＦＣ×ＫＤＡＦＡ …（１４） 最終目標リフト値ＬＣＭＤＡＦの算出（ステップＳ１
０８） 図１６は、ステップＳ１０８（図９）で実行されるＬＣ
ＭＤＡＦ算出ルーチンのフローチャートであって、本プ
ログラムはＴＤＣ信号パルスの発生と同期して実行され
る。

【０１３２】まず、ステップＳ１５１では、ＱＣＭＤＡ
テーブルを検索して基本二次空気量ＱＣＭＤＡを算出す
る。ＱＣＭＤＡテーブルは、具体的には図１７に示すよ
うに、基本リフト指令値ＬＣＭＤＡ０〜ＬＣＭＤＡ６に
対してテーブル値ＱＣＭＤＡ０〜ＱＣＭＤＡ６が与えら
れており、基本二次空気量ＱＣＭＤＡは、このＱＣＭＤ
Ａテーブルを検索することにより読み出され、或いは補
間法により算出する。

【０１３３】次に、数式（１５）に基づき二次空気量Ｑ
ＣＭＤを算出する（ステップＳ１５２）。

【０１３４】 ＱＣＭＤ＝ＱＣＭＤＡ×ＫＤＡＦ×ＫＬＡＦＲ …（１５） 次にステップＳ１５３ではＬＣＭＤＡＦテーブルを検索
して最終目標リフト値ＬＣＭＤＡＦを算出する。

【０１３５】ＬＣＭＤＡＦテーブルは、具体的には図１
８に示すように、二次空気量ＱＣＭＤ０〜ＱＣＭＤ６に
対してテーブル値ＬＣＭＤＡＦ０〜ＬＣＭＤＡＦ４が与
えられており、最終目標リフト値ＬＣＭＤＡＦは、この
ＬＣＭＤＡＦテーブルを検索することにより読み出さ
れ、或いは補間法により算出される。

【０１３６】次に、ステップＳ１５４では、最終目標リ
フト値ＬＣＭＤＡＦが所定上限値ＬＨＬより大きいか否
かを判別する。そして、その答が肯定（ＹＥＳ）のとき
は、前記所定上限値ＬＨＬを最終目標リフト値ＬＣＭＤ
ＡＦに設定して（ステップＳ１５５）本プログラムを終
了する。一方、ステップＳ１５４の答が否定（ＮＯ）の
ときは、最終目標リフト値ＬＣＭＤＡＦが所定下限値Ｌ
ＬＬより小さいか否かを判別する（ステップＳ１５
６）。そして、その答が否定（ＮＯ）のときは、ステッ
プＳ１５３で算出されたＬＣＭＤＡＦ値をそのまま最終
目標リフト値とする一方、その答が肯定（ＹＥＳ）のと
きは前記所定下限値ＬＬＬを最終目標リフト値ＬＣＭＤ
ＡＦに設定して（ステップＳ１５７）本プログラムを終
了する。

【０１３７】図１９は、ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘの浄化特性
を示す特性図であって、横軸は（修正）目標空燃比係数
ＫＣＭＤ（Ｍ）、縦軸は浄化率（η）である。また、図
中、Ｗはウィンドと称される理論空燃比近傍の所定領域
を示している。

【０１３８】［従来の技術］の項で述べた第１の従来例
による排気ガス浄化手法においては、目標理論空燃比で
ある（修正）目標空燃比係数ＫＣＭＤ（Ｍ）が「１．
０」の点で排気ガスの浄化が行なわれるのに対し、本発
明によれば、第１及び第２の触媒装置１５，１９に対し
てＮＯｘの浄化率（η）が最大となるＡ点近傍に修正目
標空燃比ＫＣＭＤＭを設定するので（例えば、ＫＣＭＤ
Ｍ＝１．００５）ＮＯｘが向上し単位容積当たりのＮＯ
ｘに対する浄化率向上を図ることができる。すなわち、
前記第１の従来例のように、二次空気を導入することな
く、第１〜第３の触媒装置を全て三元触媒として使用
し、混合気の空燃比を正確に理論空燃比に設定してＮＯ
ｘを除去した場合に比べ、本発明は第１及び第２の触媒
装置１５，１９における混合気の空燃比を稍リッチに設
定しているので、単位容積当たりのＮＯｘ浄化率向上を
図ることができ、三元触媒の容積比が第１の従来例と比
べ（２／３）程度になっても同程度の浄化効率を得るこ
とが期待できる。

【０１３９】一方、このように第１及び第２の触媒装置
１５，１９を稍リッチにすることにより、ＨＣ及びＣＯ
の浄化率は夫々点Ｂ′、点Ｃ′となるためＨＣ，ＣＯに
対しては第１の従来例よりも劣ることになるが、第２の
触媒装置２０に二次空気を供給して混合気の空燃比がリ
ーン状態となるように、例えば、目標空燃比係数ＫＣＭ
ＤＲを「０．９８」に設定することにより、点Ｂ、点Ｃ
に示すように、ＨＣ，ＣＯの浄化率は第１の従来例より
も向上する。

【０１４０】このように、第１の従来例の触媒装置を約
三等分し、第１及び第２の触媒装置１５，１９を三元触
媒として使用する一方、第２の触媒装置２０を酸化触媒
として使用することにより、排気ガスの浄化率向上を図
ることができる。尚、三元触媒（第１及び第２の触媒装
置１５，１９）と酸化触媒（第２の触媒装置２０）との
比は、容積比で１．８：１〜２．２：１が好ましいこと
が本出願人の実験によって裏付けされている。

【０１４１】図２０は、本発明の修正目標空燃比係数Ｋ
ＣＭＤＭの分布をＯ２センサを使用した第２の従来例
（［従来の技術］の項参照）との比較において示した図
である。

【０１４２】図中、横軸は（修正）目標空燃比係数ＫＣ
ＭＤ（Ｍ）、縦軸は頻度を示している。

【０１４３】Ｏ２センサでは、目標空燃比係数ＫＣＭＤ
が「１．０」の箇所で反転信号を出力しているにすぎ
ず、実際の空燃比変動幅が大きいのに対し、本発明では
ＬＡＦＦセンサ１７の目標空燃比ＫＣＭＤを稍リッチに
しているため、修正目標空燃比係数ＫＣＭＤＭの分布も
リッチ側においてはウィンドウＷ内に収まる。すなわ
ち、本発明のようにＬＡＦＦセンサ１７の目標空燃比を
稍リッチにすることにより、従来のＯ２センサではＮＯ
ｘの除去が充分になされなかった斜線部領域が発生せ
ず、ＮＯｘ浄化率向上を図ることができる。

【０１４４】さらに、上記実施例においては、ＬＡＦＲ
センサ５０の出力値に基づき二次空気量がフィードバッ
ク制御されているので、二次空気量の最適制御が可能と
なり、第２の触媒装置２０の酸化雰囲気による劣化を最
小限に抑制することができる。

【０１４５】尚、本発明は、上記実施例に限定されるこ
とはなく、要旨を逸脱しない範囲において変更可能なこ
とはいうまでもない。例えば、図２１に示すように、容
積比が第２の触媒装置２０の１．８〜２．２倍である第
１の触媒装置４４を第１の排気濃度センサ１７と第２の
排気濃度センサ１８との間に設け、第１の触媒装置４４
のみで充分なＮＯｘ除去が可能となるように構成しても
よい。

【０１４６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る内燃エ
ンジンの排気ガス浄化装置は、内燃エンジンの排気通路
に配されて排気ガス中の有害成分を浄化する第１の触媒
装置と、該第１の触媒装置の上流側の前記排気通路に配
された排気ガス濃度に略比例する出力特性を有する第１
の排気濃度センサと、少なくともエンジン回転数とエン
ジンの負荷状態とを含む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検出結果に
基づいて目標空燃比を算出する第１の目標空燃比算出手
段と、前記触媒装置の下流側の前記排気通路に配設され
た前記目標空燃比の近傍で出力信号が反転する第２の排
気濃度センサと、該第２の排気濃度センサの出力値に基
づいて前記目標空燃比を理論空燃比よりややリッチ状態
に設定するリッチ化手段と、前記第１の排気濃度センサ
により検出された混合気の空燃比を前記リッチ化手段に
より設定された目標空燃比にフィードバック制御する制
御手段とを備え、さらに、前記第２の排気濃度センサの
下流側の前記排気通路に第２の触媒装置と第３の触媒装
置とが順次直列に配されると共に、第３の排気濃度セン
サが前記第３の触媒装置の下流側に配設され、かつ、前
記第２の触媒装置と前記第３の触媒装置との間の排気通
路中に設けられた二次空気供給手段と、前記第３の排気
濃度センサの出力値に基づいて前記二次空気供給手段か
らの二次空気流量をフィードバック制御する空気流量制
御手段を有しているので、第１の触媒装置及び第３の触
媒装置における混合気の空燃比は稍リッチ状態に設定さ
れ、効果的にＮＯｘの除去を図ることができ、さらに二
次空気供給手段により第２の触媒装置は稍リーン状態と
されてＨＣ及びＣＯの除去を効果的に行なうことがで
き、浄化率の向上を図ることができ、かつ触媒装置の劣
化を抑制することができ、耐久性の向上を図ることがで
きる。さらに、二次空気流量は、第３の排気濃度センサ
の出力値に基づき前記空気流量制御手段によりフィード
バック制御されるので、酸化雰囲気としたことによる触
媒装置の劣化を最小限に抑制することが可能となり、耐
久性の低下を極力回避することができる。

【０１４７】また、前記第２の空燃比センサと前記二次
空気供給手段との間の排気通路中に第３の触媒装置が設
けられているので、排気ガスの脈動等により二次空気が
第２の排気濃度センサに悪影響を及ぼすのを回避するこ
とができ、第１の触媒装置の容積を小さくして低温時に
おける第１の触媒装置の活性化を早めることが可能とな
り、さらに有害成分の効果的な浄化が可能となる。

【０１４８】具体的には、前記空気流量制御手段は、前
記第３の排気濃度センサの出力値に基づき前記第２の触
媒装置における混合気の空燃比を理論空燃比よりも稍リ
ーン状態に制御することにより、上述した効果的な有害
成分の除去と触媒装置の劣化防止を図ることができる。

【０１４９】また、エンジンの吸排気弁のバルブタイミ
ングが、少なくとも低回転領域に適した低速バルブタイ
ミングと高回転領域に適した高速バルブタイミングとに
切換可能なバルブタイミング切換手段を有すると共に、
前記二次空気供給手段が、前記バルブタイミング切換手
段によるバルブタイミングの設定状態及び前記運転状態
検出手段の検出結果に応じて基本空気流量を算出する空
気流量算出手段と、前記第３の排気濃度センサの出力値
に基づき空燃比補正係数を算出する補正係数算出手段
と、少なくとも前記空気流量算出手段により算出された
基本空気流量と前記補正係数算出手段により算出された
空燃比補正係数とに基づいて二次空気流量を決定する空
気流量決定手段とを備えることにより、所望の二次空気
流量を容易に決定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の係る内燃エンジンの空燃比制御装置の
一実施例を示す全体構成図である。

【図２】本発明に係る内燃エンジンの空燃比フィードバ
ック制御のメインルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図３】ＫＬＡＦＦ算出ルーチンのフローチャートであ
る。

【図４】ＫＣＭＤＭ算出ルーチンのフローチャートであ
る。

【図５】Ｏ２処理ルーチンのフローチャートである。

【図６】ＶＲＲＥＦテーブルである。

【図７】Ｏ２フィードバック処理ルーチンのフローチャ
ートである。

【図８】ΔＫＣＭＤテーブル図である。

【図９】二次空気の制御手順を示すフローチャートであ
る。

【図１０】切換弁制御ルーチンのフローチャートであ
る。

【図１１】ＬＣＭＤＡＲ算出ルーチンのフローチャート
である。

【図１２】ＬＭＡＰＡマップ図である。

【図１３】ＫＤＡＥＸテーブル図である。

【図１４】ＫＤＡＦ算出ルーチンのフローチャートであ
る。

【図１５】ＫＤＡＦＣテーブル図である。

【図１６】ＬＣＭＤＡＦ算出ルーチンのフローチャート
である。

【図１７】ＱＣＭＤＡテーブル図である。

【図１８】ＬＣＭＤＡＦテーブル図である。

【図１９】フィードバック制御時における空燃比特性を
従来例との比較において示した空燃比分布図である。

【図２０】排気ガスの浄化率を示す浄化特性図である。

【図２１】本発明の他の実施例の要部構成図である。

【符号の説明】

１ エンジン ５ ＥＣＵ（目標空燃比算出手段、リッチ化手段、制御
手段、二次空気供給手段、バルブタイミング切換手段、
空気流量算出手段、補正係数算出手段、空気流量決定手
段） ８ ＰＢＡセンサ（運転状態検出手段） １１ ＮＥセンサ（運転状態検出手段） １４ 排気管（排気通路） １５ 第１の触媒装置 １７ ＬＡＦＦセンサ（第１の排気濃度センサ） １８ Ｏ２センサ（第２の排気濃度センサ） １９ 第２の触媒装置 ２０ 第３の触媒装置 ２２ 二次空気供給系（二次空気供給手段） ５０ ＬＡＦＲセンサ（第３の排気濃度センサ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０ Ｐ 7813−3Ｇ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃エンジンの排気通路に配されて排気
   ガス中の有害成分を浄化する第１の触媒装置と、該第１
   の触媒装置の上流側の前記排気通路に配された排気ガス
   濃度に略比例する出力特性を有する第１の排気濃度セン
   サと、少なくともエンジン回転数とエンジンの負荷状態
   とを含む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検出結果に基づいて目標空
   燃比を算出する第１の目標空燃比算出手段と、前記触媒
   装置の下流側の前記排気通路に配設された前記目標空燃
   比の近傍で出力信号が反転する第２の排気濃度センサ
   と、該第２の排気濃度センサの出力値に基づいて前記目
   標空燃比を理論空燃比より稍ややリッチ状態に設定する
   リッチ化手段と、前記第１の排気濃度センサにより検出
   された混合気の空燃比を前記リッチ化手段により設定さ
   れた目標空燃比にフィードバック制御する制御手段とを
   備え、 かつ、前記第２の排気濃度センサの下流側の前記排気通
   路に第２の触媒装置が配されると共に、第３の排気濃度
   センサが前記第２の触媒装置の下流側に配設され、 さらに、前記第２の触媒装置の上流側且つ前記第２の排
   気濃度センサよりも下流側の排気通路中に設けられた二
   次空気供給手段と、前記第３の排気濃度センサの出力値
   に基づいて前記二次空気供給手段からの二次空気流量を
   フィードバック制御する空気流量制御手段とを有してい
   ることを特徴とする内燃エンジンの排気ガス浄化装置。
2. 【請求項２】 前記第２の空燃比センサと前記二次空気
   供給手段との間の排気通路中に第３の触媒装置が設けら
   れていることを特徴とする請求項１記載の内燃エンジン
   の排気ガス浄化装置。
3. 【請求項３】 前記空気流量制御手段は、前記第３の排
   気濃度センサの出力値に基づき前記第２の触媒装置にお
   ける混合気の空燃比を理論空燃比よりも稍リーン状態に
   制御することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の
   内燃エンジンの排気ガス浄化装置。
4. 【請求項４】 エンジンの吸排気弁のバルブタイミング
   が、少なくとも低回転領域に適した低速バルブタイミン
   グと高回転領域に適した高速バルブタイミングとに切換
   可能なバルブタイミング切換手段を有すると共に、 前記二次空気供給手段が、前記バルブタイミング切換手
   段によるバルブタイミングの設定状態及び前記運転状態
   検出手段の検出結果に応じて基本空気流量を算出する空
   気流量算出手段と、前記第３の排気濃度センサの出力値
   に基づき空燃比補正係数を算出する補正係数算出手段
   と、少なくとも前記空気流量算出手段により算出された
   基本空気流量と前記補正係数算出手段により算出された
   空燃比補正係数とに基づいて二次空気流量を決定する空
   気流量決定手段とを備えていることを特徴とする請求項
   １乃至請求項３のいずれかに記載の内燃エンジンの排気
   ガス浄化装置。