JPH0639932B2 - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
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- JPH0639932B2 JPH0639932B2 JP60127121A JP12712185A JPH0639932B2 JP H0639932 B2 JPH0639932 B2 JP H0639932B2 JP 60127121 A JP60127121 A JP 60127121A JP 12712185 A JP12712185 A JP 12712185A JP H0639932 B2 JPH0639932 B2 JP H0639932B2
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- air
- fuel ratio
- sensor
- output
- catalyst
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
- F02D41/1441—Plural sensors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus
- F01N11/007—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus the diagnostic devices measuring oxygen or air concentration downstream of the exhaust apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1486—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor with correction for particular operating conditions
- F02D41/1488—Inhibiting the regulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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および下流側に空燃比
センサ（本明細書では、酸素濃度センサ（Ｏ２センサ))
を設け、上流側Ｏ２センサよる空燃比フィードバック制
御に加えて下流側のＯ２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比制御装置に関する。
センサ（本明細書では、酸素濃度センサ（Ｏ２センサ))
を設け、上流側Ｏ２センサよる空燃比フィードバック制
御に加えて下流側のＯ２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比制御装置に関する。
一般に、機関の吸入空気量（もしくは吸入空気圧）およ
び回転速度に応じて燃料噴射弁の基本噴射量を演算し、
機関の排気ガス中の特定成分たとえば酸素成分の濃度を
検出するＯ２センサの検出信号にもとづいて演算された
空燃比補正係数ＦＡＦに応じて前記基本噴射量を補正
し、この補正された噴射量に応じて実際に供給される燃
料量を制御する。この制御を繰返して最終的に機関の空
燃比を所定範囲内に収束させる。このような空燃比フィ
ードバック制御により、空燃比を理論空燃比近傍の非常
に狭い範囲内に制御できるので、排気系に設けられた三
元触媒コンバータ、すなわち、排気ガス中に含まれるＣ
Ｏ，ＨＣ，NOxの３つの有害成分を同時に浄化する触媒
コンバータの浄化能力を高く保持できる。
び回転速度に応じて燃料噴射弁の基本噴射量を演算し、
機関の排気ガス中の特定成分たとえば酸素成分の濃度を
検出するＯ２センサの検出信号にもとづいて演算された
空燃比補正係数ＦＡＦに応じて前記基本噴射量を補正
し、この補正された噴射量に応じて実際に供給される燃
料量を制御する。この制御を繰返して最終的に機関の空
燃比を所定範囲内に収束させる。このような空燃比フィ
ードバック制御により、空燃比を理論空燃比近傍の非常
に狭い範囲内に制御できるので、排気系に設けられた三
元触媒コンバータ、すなわち、排気ガス中に含まれるＣ
Ｏ，ＨＣ，NOxの３つの有害成分を同時に浄化する触媒
コンバータの浄化能力を高く保持できる。
かかるＯ２センサの出力特定のばらつきおよび部品のば
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Ｏ２センサを設け、上流側
Ｏ２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Ｏ２センサによる空燃比フィードバック制御を行う
ダブルＯ２センサシステムが既に提案されている。この
ダブルＯ２センサシステムでは、第２図に示すごとく、
触媒コンバータの下流側に設けられたＯ２センサの出力
特性Ｖ２は、上流側Ｏ２センサの出力特性Ｖ１に比較し
て、低い応答速度を有するものの、次の理由によりばら
つきが小さいという利点を有している。
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Ｏ２センサを設け、上流側
Ｏ２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Ｏ２センサによる空燃比フィードバック制御を行う
ダブルＯ２センサシステムが既に提案されている。この
ダブルＯ２センサシステムでは、第２図に示すごとく、
触媒コンバータの下流側に設けられたＯ２センサの出力
特性Ｖ２は、上流側Ｏ２センサの出力特性Ｖ１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。
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
ップされているので下流側Ｏ２センサの被毒量は少な
い。
ップされているので下流側Ｏ２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。
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Ｏ２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Ｏ２センサシス
テム）により、上流側Ｏ２センサの出力特性のばらつき
を下流側Ｏ２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Ｏ２センサシステムでは、Ｏ２
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Ｏ２センサシス
テムでは、上流側Ｏ２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Ｏ
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。
づく空燃比フィードバック制御（ダブルＯ２センサシス
テム）により、上流側Ｏ２センサの出力特性のばらつき
を下流側Ｏ２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Ｏ２センサシステムでは、Ｏ２
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Ｏ２センサシス
テムでは、上流側Ｏ２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Ｏ
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。
しかしながら、上述のダブルＯ２センサシステムにおい
ては、触媒が劣化すると、第４図に示すごとく、ＨＣ，
ＣＯ，Ｈ２等の未燃ガスの影響を受け、下流側Ｏ２セン
サの出力特性Ｖ２は劣化する。すなわち、下流側Ｏ２セ
ンサの出力Ｖ２の幅が大きく、かつ周期が短かくなり、
この結果、下流側Ｏ２センサによる空燃比フィードバッ
ク制御に乱れを生じさせ、良好な空燃比が得られなくな
り、この結果、燃費の悪化、ドライバビリティの悪化、
ＨＣ，ＣＯ，NOxエミッションの悪化等を招くという問
題点がある。
ては、触媒が劣化すると、第４図に示すごとく、ＨＣ，
ＣＯ，Ｈ２等の未燃ガスの影響を受け、下流側Ｏ２セン
サの出力特性Ｖ２は劣化する。すなわち、下流側Ｏ２セ
ンサの出力Ｖ２の幅が大きく、かつ周期が短かくなり、
この結果、下流側Ｏ２センサによる空燃比フィードバッ
ク制御に乱れを生じさせ、良好な空燃比が得られなくな
り、この結果、燃費の悪化、ドライバビリティの悪化、
ＨＣ，ＣＯ，NOxエミッションの悪化等を招くという問
題点がある。
本発明の目的は、触媒が劣化した場合にも確実に空燃比
を適正に制御できるダブル空燃比センサ（Ｏ２センサ）
システムを提供することにあり、その手段は第１Ａ図，
第１Ｂ図に示される。
を適正に制御できるダブル空燃比センサ（Ｏ２センサ）
システムを提供することにあり、その手段は第１Ａ図，
第１Ｂ図に示される。
第１Ａ図は２つの空燃比補正量FAF１，FAF２を導入した
ダブル空燃比センサシステムを示す。
ダブル空燃比センサシステムを示す。
第１Ａ図において、排気ガス中の特定成分濃度を検出す
る第１，第２の空燃比センサが内燃機関の排気系に設け
られた排気ガス浄化のための触媒コンバータの上流側、
下流側にそれぞれ、設けられている。第１の空燃比補正
量演算手段は上流側（第１の）空燃比センサの出力Ｖ１
に応じて第１の空燃比補正量FAF１を演算し、第２の空
燃比補正量演算手段は下流側（第２の）空燃比センサの
出力Ｖ２に応じて第２の空燃比補正量FAF２を演算す
る。触媒劣化検出手段は触媒コンバータの触媒の劣化を
検出する。この結果、触媒の劣化が検出されたときに
は、停止手段が第２の空燃比補正量演算手段における第
２の空燃比補正量FAF２の演算を停止する。空燃比調整
手段は第１，第２の空燃比補正量FAF１，FAF２に応じて
前記機関の空燃比を調整するものである。
る第１，第２の空燃比センサが内燃機関の排気系に設け
られた排気ガス浄化のための触媒コンバータの上流側、
下流側にそれぞれ、設けられている。第１の空燃比補正
量演算手段は上流側（第１の）空燃比センサの出力Ｖ１
に応じて第１の空燃比補正量FAF１を演算し、第２の空
燃比補正量演算手段は下流側（第２の）空燃比センサの
出力Ｖ２に応じて第２の空燃比補正量FAF２を演算す
る。触媒劣化検出手段は触媒コンバータの触媒の劣化を
検出する。この結果、触媒の劣化が検出されたときに
は、停止手段が第２の空燃比補正量演算手段における第
２の空燃比補正量FAF２の演算を停止する。空燃比調整
手段は第１，第２の空燃比補正量FAF１，FAF２に応じて
前記機関の空燃比を調整するものである。
第１Ｂ図は空燃比フィードバック制御に関与する定数を
補正するダブル空燃比センサシステムを示す。第１Ｂ図
においては、第１Ａ図の場合と同様に、第１，第２の空
燃比センサ、触媒劣化検出手段、停止手段が設けられて
いる。定数演算手段は下流側空燃比センサの出力Ｖ２に
応じて空燃比フィードバック制御に関与する定数を演算
する。触媒の劣化が検出されたときには、停止手段が定
数演算手段における空燃比フィードバック制御に関与す
る定数の演算を停止する。空燃比補正量演算手段は空燃
比フィードバック制御に関与する定数と上流側空燃比セ
ンサの出力Ｖ１とに応じて空燃比補正量ＦＡＦを演算す
る。そして、空燃比調整手段は空燃比補正量ＦＡＦに応
じて機関の空燃比を調整するものである。
補正するダブル空燃比センサシステムを示す。第１Ｂ図
においては、第１Ａ図の場合と同様に、第１，第２の空
燃比センサ、触媒劣化検出手段、停止手段が設けられて
いる。定数演算手段は下流側空燃比センサの出力Ｖ２に
応じて空燃比フィードバック制御に関与する定数を演算
する。触媒の劣化が検出されたときには、停止手段が定
数演算手段における空燃比フィードバック制御に関与す
る定数の演算を停止する。空燃比補正量演算手段は空燃
比フィードバック制御に関与する定数と上流側空燃比セ
ンサの出力Ｖ１とに応じて空燃比補正量ＦＡＦを演算す
る。そして、空燃比調整手段は空燃比補正量ＦＡＦに応
じて機関の空燃比を調整するものである。
上述の手段によれば、触媒の劣化検出されたときには、
下流側空燃比センサによる空燃比フィードバック制御を
停止しているので、制御の乱れは解消される。
下流側空燃比センサによる空燃比フィードバック制御を
停止しているので、制御の乱れは解消される。
以下、図面により本発明の実施例を説明する。
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は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臓して吸入空気量
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臓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、
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CPU103の割込み端子に供給
される。
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は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臓して吸入空気量
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臓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、
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CPU103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。
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ための水温センサ
９が設けられている。水温センサ９は冷却水の温度ＴＨ
Ｗ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。
ット８には、冷却水の温度を検出するための水温センサ
９が設けられている。水温センサ９は冷却水の温度ＴＨ
Ｗ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ＨＣ，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。
中の３つの有害成分ＨＣ，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の上流側には第１のＯ２センサ１３が設けられ、触媒
コンバータ１２の下流側の排気管１４には第２のＯ２セ
ンサ１５が設けられている。Ｏ２センサ13,15は排気ガ
ス中の酸素成分濃度に応じた電気信号を発生する。すな
わち、Ｏ２センサ13,15は空燃比が理論空燃比に対して
リーン側かリッチ側かに応じて、異なる出力電圧を制御
回路１０のＡ／Ｄ変換器101に発生する。
２の上流側には第１のＯ２センサ１３が設けられ、触媒
コンバータ１２の下流側の排気管１４には第２のＯ２セ
ンサ１５が設けられている。Ｏ２センサ13,15は排気ガ
ス中の酸素成分濃度に応じた電気信号を発生する。すな
わち、Ｏ２センサ13,15は空燃比が理論空燃比に対して
リーン側かリッチ側かに応じて、異なる出力電圧を制御
回路１０のＡ／Ｄ変換器101に発生する。
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、入出力インターフェイス1
02、CPU103の外に、ROM104、RAM105、バックアップRAM1
06、クロック発生回路107等が設けられている。
構成され、Ａ／Ｄ変換器101、入出力インターフェイス1
02、CPU103の外に、ROM104、RAM105、バックアップRAM1
06、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108にプリセットされると
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108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ト端子が“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ＴＡＵだけ燃料噴射弁７は付勢され、従っ
て、燃料噴射量ＴＡＵ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。
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108にプリセットされると
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108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ト端子が“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ＴＡＵだけ燃料噴射弁７は付勢され、従っ
て、燃料噴射量ＴＡＵ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101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。
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ＴＨＷ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ＴＨＷ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。
温データＴＨＷ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ＴＨＷ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。
第６図はＯ２センサの出力幅、周期を演算するルーチン
であって、所定時間たとえば４ms毎に行われる。ステッ
プ601〜617は上流側Ｏ２センサ１３用であり、ステップ
618〜634は下流側Ｏ２センサ１５用である。
であって、所定時間たとえば４ms毎に行われる。ステッ
プ601〜617は上流側Ｏ２センサ１３用であり、ステップ
618〜634は下流側Ｏ２センサ１５用である。
ステップ601では、上流側Ｏ２センサ１３の出力Ｖ１を
Ａ／Ｄ変換して取込む。ステップ602では前回取込み値
Ｖ10と今回取込み値Ｖ１とを比較する。Ｖ１＞Ｖ10（増
加）であればステップ603にてフラグF1UP＝“０”か否
かを判別し、Ｖ１≦Ｖ10（減少）であればステップ609
にてフラグF1UP＝“１”か否かを判別する。ここで、フ
ラグF1UP（＝“１”）は上流側Ｏ２センサ１３の出力Ｖ
１が増加中であることを示す。したがって、ステップ60
3にてF1UP＝“０”であれば、出力Ｖ１は減少から増加
へ反転したことを意味し、F1UP＝“１”であれば、出力
Ｖ１は増加継続中を意味する。他方、ステップ609にてF
1UP＝“１”であれば、出力Ｖ１は増加から減少へ反転
したことを意味し、F1UP＝“０”であれば出力Ｖ１は減
少継続中を意味する。
Ａ／Ｄ変換して取込む。ステップ602では前回取込み値
Ｖ10と今回取込み値Ｖ１とを比較する。Ｖ１＞Ｖ10（増
加）であればステップ603にてフラグF1UP＝“０”か否
かを判別し、Ｖ１≦Ｖ10（減少）であればステップ609
にてフラグF1UP＝“１”か否かを判別する。ここで、フ
ラグF1UP（＝“１”）は上流側Ｏ２センサ１３の出力Ｖ
１が増加中であることを示す。したがって、ステップ60
3にてF1UP＝“０”であれば、出力Ｖ１は減少から増加
へ反転したことを意味し、F1UP＝“１”であれば、出力
Ｖ１は増加継続中を意味する。他方、ステップ609にてF
1UP＝“１”であれば、出力Ｖ１は増加から減少へ反転
したことを意味し、F1UP＝“０”であれば出力Ｖ１は減
少継続中を意味する。
上流側Ｏ２センサ１３の出力Ｖ１が増加継続中であれ
ば、ステップ608に進んで、増加期間カウンタＣ１upを
１増加させ、他方、上流側Ｏ２センサ１３の出力Ｖ１が
減少継続中であれば、ステップ614に進んで、減少期間
カウンタＣ１dnを１増加させる。
ば、ステップ608に進んで、増加期間カウンタＣ１upを
１増加させ、他方、上流側Ｏ２センサ１３の出力Ｖ１が
減少継続中であれば、ステップ614に進んで、減少期間
カウンタＣ１dnを１増加させる。
このようにして、増加期間カウンタＣ１upおよび減少期
間カウンタＣ１dnは、第７図に示すごとく、出力Ｖ１の
増加もしくは減少に応じて増加することになる。
間カウンタＣ１dnは、第７図に示すごとく、出力Ｖ１の
増加もしくは減少に応じて増加することになる。
また、上流側Ｏ２センサ１３の出力Ｖ１が減少から増加
へ反転したときには（第７図の時刻t2，t4，…に相
当）、ステップ604〜607,615,616,のフローが実行され
る。すなわち、ステップ604にてＴ１dn←Ｃ１dnとして
減少期間Ｔ１dnを演算し、ステップ605で減少期間カウ
ンタＣ１dnをクリアし、ステップ606にてＶ1L←Ｖ10と
して出力Ｖ１の極小値を演算し、ステップ607にてフラ
グF1UPを反転させる。そして、ステップ615にて上流側
Ｏ２センサ１３の出力Ｖ１の周期Ｔ１を Ｔ１←Ｔ１dn＋Ｔ１up により演算し、ステップ616にてＯ２センサ１３の出力
Ｖ１の幅ΔＶ１を ΔＶ１←Ｖ1H−Ｖ1L ただし、Ｖ1Hは上流側Ｏ２センサ１３の出力Ｖ１の極大
値、により演算する。
へ反転したときには（第７図の時刻t2，t4，…に相
当）、ステップ604〜607,615,616,のフローが実行され
る。すなわち、ステップ604にてＴ１dn←Ｃ１dnとして
減少期間Ｔ１dnを演算し、ステップ605で減少期間カウ
ンタＣ１dnをクリアし、ステップ606にてＶ1L←Ｖ10と
して出力Ｖ１の極小値を演算し、ステップ607にてフラ
グF1UPを反転させる。そして、ステップ615にて上流側
Ｏ２センサ１３の出力Ｖ１の周期Ｔ１を Ｔ１←Ｔ１dn＋Ｔ１up により演算し、ステップ616にてＯ２センサ１３の出力
Ｖ１の幅ΔＶ１を ΔＶ１←Ｖ1H−Ｖ1L ただし、Ｖ1Hは上流側Ｏ２センサ１３の出力Ｖ１の極大
値、により演算する。
他方、上流側Ｏ２センサ１３の出力Ｖ１が増加から減少
へ反転したときには（第７図の時刻t1，t3，…に相
当）、ステップ610〜613,615,616,のフローが実行され
る。すなわち、ステップ610にてＴ１up←Ｃ１upとして
増加期間Ｔ１upを演算し、ステップ611で増加期間カウ
ンタＣ１upをクリアし、ステップ612にてＶ1H←Ｖ10と
して出力Ｖ１の極大値を演算し、ステップ613にてフラ
グF1UPを反転させる。そして、ステップ615にて上流側
Ｏ２センサ１３の出力Ｖ１の周期Ｔ１を演算し、ステッ
プ616にてＯ２センサ１３の出力Ｖ１の幅ΔＶ１を演算
する。
へ反転したときには（第７図の時刻t1，t3，…に相
当）、ステップ610〜613,615,616,のフローが実行され
る。すなわち、ステップ610にてＴ１up←Ｃ１upとして
増加期間Ｔ１upを演算し、ステップ611で増加期間カウ
ンタＣ１upをクリアし、ステップ612にてＶ1H←Ｖ10と
して出力Ｖ１の極大値を演算し、ステップ613にてフラ
グF1UPを反転させる。そして、ステップ615にて上流側
Ｏ２センサ１３の出力Ｖ１の周期Ｔ１を演算し、ステッ
プ616にてＯ２センサ１３の出力Ｖ１の幅ΔＶ１を演算
する。
同様に、ステップ618〜634のフローにより下流側Ｏ２セ
ンサ１５の出力Ｖ２の周期Ｔ２および幅ΔＶ２が演算さ
れる。
ンサ１５の出力Ｖ２の周期Ｔ２および幅ΔＶ２が演算さ
れる。
そして、ステップ635にて第６図のルーチンは終了す
る。
る。
第８図は触媒劣化検出ルーチンであって、所定時間たと
えば４ms毎に行われる。ステップ801では下流側Ｏ２セ
ンサ１５が活性状態か否かを判別する。たとえば下流側
Ｏ２センサ１５の出力Ｖ２がリッチ出力レベル0.45Ｖを
一度上下したか否かによって判別する。下流側Ｏ２セン
サ１５が不活性状態であればステップ809に進み、活性
状態であればステップ802に進み、RAM105より回転速度
データＮｅを読出してＮ１＜Ｎｅ＜Ｎ２の範囲か否かを
判別し、ステップ803にて、RAM105より吸入空気量Ｑを
読出してＱ１＜Ｑ＜Ｑ２の範囲か否かを判別する。つま
り、アイドル状態、加減速状態、燃料増量域等を除いた
定常状態のみステップ804に進むようにしてある。
えば４ms毎に行われる。ステップ801では下流側Ｏ２セ
ンサ１５が活性状態か否かを判別する。たとえば下流側
Ｏ２センサ１５の出力Ｖ２がリッチ出力レベル0.45Ｖを
一度上下したか否かによって判別する。下流側Ｏ２セン
サ１５が不活性状態であればステップ809に進み、活性
状態であればステップ802に進み、RAM105より回転速度
データＮｅを読出してＮ１＜Ｎｅ＜Ｎ２の範囲か否かを
判別し、ステップ803にて、RAM105より吸入空気量Ｑを
読出してＱ１＜Ｑ＜Ｑ２の範囲か否かを判別する。つま
り、アイドル状態、加減速状態、燃料増量域等を除いた
定常状態のみステップ804に進むようにしてある。
ステップ804では下流側Ｏ２センサ１５のの出力幅ΔＶ
２が所定値たとえば0.３Ｖより大か否かを判別し、ΔＶ
２＞0.３Ｖであれば、触媒コンバータ１２の触媒が劣化
としているものとみなし、ステップ806にてその累積時
間Ｃを計測する。
２が所定値たとえば0.３Ｖより大か否かを判別し、ΔＶ
２＞0.３Ｖであれば、触媒コンバータ１２の触媒が劣化
としているものとみなし、ステップ806にてその累積時
間Ｃを計測する。
また、ステップ805では下流側Ｏ２センサ１３の出力周
期Ｔ１と上流側Ｏ２センサ１５の出力周期Ｔ２との比が
0.３より大か否かを判別する。Ｔ１／Ｔ２＞0.３であれ
ば、下流側Ｏ２センサ１５出力周期Ｔ２の減少であり、
これはやはり触媒コンバータ１３の触媒が劣化している
ものとみなし、ステップ806にてその累積時間Ｃを計測
する。
期Ｔ１と上流側Ｏ２センサ１５の出力周期Ｔ２との比が
0.３より大か否かを判別する。Ｔ１／Ｔ２＞0.３であれ
ば、下流側Ｏ２センサ１５出力周期Ｔ２の減少であり、
これはやはり触媒コンバータ１３の触媒が劣化している
ものとみなし、ステップ806にてその累積時間Ｃを計測
する。
ステップ807にて累積時間Ｃが所定回数たとえば100を超
えた場合には、ステップ808において下流側Ｏ２センサ
１５による空燃比フィードバック制御停止フラグＦ／Ｂ
２を“１”としてステップ809に進む。
えた場合には、ステップ808において下流側Ｏ２センサ
１５による空燃比フィードバック制御停止フラグＦ／Ｂ
２を“１”としてステップ809に進む。
このようにして、フラグＦ／Ｂ２が“１”にセットされ
ると、後述の下流側Ｏ２センサ１５による空燃比フィー
ドバック制御は停止されることになる。
ると、後述の下流側Ｏ２センサ１５による空燃比フィー
ドバック制御は停止されることになる。
なお、第８図のルーチンではステップ804,805のいずれ
か一方が成立したときに累積時間Ｃを計測しているが、
ステップ804もしくは805のいずれか一方の条件を省略し
てもよい。また、ステップ805にて上流側Ｏ２センサ１
３の出力周期Ｔ１と下流側Ｏ２センサ１５の出力周期Ｔ
２との比により触媒の劣化を判別しているが、下流側Ｏ
２センサ１５の出力周期Ｔ２と所定運転状態パラメータ
たとえば回転速度Ｎｅに応じた所定値との比較により触
媒の劣化を判別してもよい。
か一方が成立したときに累積時間Ｃを計測しているが、
ステップ804もしくは805のいずれか一方の条件を省略し
てもよい。また、ステップ805にて上流側Ｏ２センサ１
３の出力周期Ｔ１と下流側Ｏ２センサ１５の出力周期Ｔ
２との比により触媒の劣化を判別しているが、下流側Ｏ
２センサ１５の出力周期Ｔ２と所定運転状態パラメータ
たとえば回転速度Ｎｅに応じた所定値との比較により触
媒の劣化を判別してもよい。
第９図は上流側Ｏ２センサ１３の出力にもとづいて空燃
比補正係数FAF１を演算する第１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４ms毎に実
行される。
比補正係数FAF１を演算する第１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４ms毎に実
行される。
ステップ901では、上流側Ｏ２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
かを判別する。機関始動中、始動後の燃料増量動作中、
暖機増量動作中、パワー増量動作中、リーン制御中、上
流側Ｏ２センサ１３の不活性状態時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。なお、上流側Ｏ２センサ１３の活性／不活性
状態の判別はRAM105より水温データＴＨＷを読出して一
旦ＴＨＷ≧７０℃になったか否かを判別するか、あるい
は上流側Ｏ２センサ１３の出力レベルが一度上下したか
否かを判別することによって行われる。閉ループ条件が
不成立のときには、ステップ917に進んで空燃比補正係
数FAF１を1.０とする。他方、閉ループ条件成立の場合
はステップ902に進む。
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。機関始動中、始動後の燃料増量動作中、
暖機増量動作中、パワー増量動作中、リーン制御中、上
流側Ｏ２センサ１３の不活性状態時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。なお、上流側Ｏ２センサ１３の活性／不活性
状態の判別はRAM105より水温データＴＨＷを読出して一
旦ＴＨＷ≧７０℃になったか否かを判別するか、あるい
は上流側Ｏ２センサ１３の出力レベルが一度上下したか
否かを判別することによって行われる。閉ループ条件が
不成立のときには、ステップ917に進んで空燃比補正係
数FAF１を1.０とする。他方、閉ループ条件成立の場合
はステップ902に進む。
ステップ902では、上流側Ｏ２センサ１３の出力Ｖ１を
Ａ／Ｄ変換して取込み、ステップ903にてＶ１が比較電
圧ＶR1たとえば0.45Ｖ以下か否かを判別する、つまり、
空燃比がリッチかリーンかを判別する。リーン（Ｖ１≦
ＶR1）であれば、ステップ904にて第１のディレイカウ
ンタCDLY１を１減算し、ステップ905,906にて第１のデ
ィレイカウンタCDLY１を最小値TDR１でガードする。な
お、最小値TDR１は上流側Ｏ２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
るとの判別を保持するためのリッチ遅延時間であって、
負の値で定義される。他方、リッチ（Ｖ１＞ＶR1）であ
れば、ステップ907にて第１のディレイカウンタCDLY１
を１加算して、ステップ908,909にて第１のディレイカ
ウンタCDLY１を最大値TDL１でガードする。なお、最大
値TDL１は上流側Ｏ２センサ１３の出力においてリッチ
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、正の値で
定義される。
Ａ／Ｄ変換して取込み、ステップ903にてＶ１が比較電
圧ＶR1たとえば0.45Ｖ以下か否かを判別する、つまり、
空燃比がリッチかリーンかを判別する。リーン（Ｖ１≦
ＶR1）であれば、ステップ904にて第１のディレイカウ
ンタCDLY１を１減算し、ステップ905,906にて第１のデ
ィレイカウンタCDLY１を最小値TDR１でガードする。な
お、最小値TDR１は上流側Ｏ２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
るとの判別を保持するためのリッチ遅延時間であって、
負の値で定義される。他方、リッチ（Ｖ１＞ＶR1）であ
れば、ステップ907にて第１のディレイカウンタCDLY１
を１加算して、ステップ908,909にて第１のディレイカ
ウンタCDLY１を最大値TDL１でガードする。なお、最大
値TDL１は上流側Ｏ２センサ１３の出力においてリッチ
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、正の値で
定義される。
ここで、第１のディレイカウンタCDLY１の基準を０と
し、CDLY１＞０のときに遅延処理後の空燃比をリッチと
みなし、CDLY１≦０のときに遅延処理後の空燃比をリー
ンとみなすものとする。
し、CDLY１＞０のときに遅延処理後の空燃比をリッチと
みなし、CDLY１≦０のときに遅延処理後の空燃比をリー
ンとみなすものとする。
ステップ910では、第１のディレイカウンタCDLY１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911にて、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912にてFAF１←FA
F1＋RS１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913にてFAF１←FAF１
−RS１とスキップ的に減少させる。つまり、ステップ処
理を行う。
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911にて、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912にてFAF１←FA
F1＋RS１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913にてFAF１←FAF１
−RS１とスキップ的に減少させる。つまり、ステップ処
理を行う。
ステップ910にて第１のディレイカウンタCDLY１の符号
が反転していなければ、ステップ914,915,916にて積分
処理を行う。つまり、ステップ914にて、CDLY１＜０か
否かを判別し、CDLY１≦０（リーン）であればステップ
415にてFAF１←FAF１＋KI１とし、他方、CDLY１＞０
（リッチ）であればステップ416にてFAF１←FAF１＋KI
１とする。ここで、積分定数KI１はスキップ定数RS１に
比して十分小さく設定してあり、つまり、KI１＜＜RS１
である。従って、ステップ915はリーン状態（CDLY１≦
０）で燃料噴射量を徐々に増大させ、ステップ916はリ
ッチ状態（CDLY１＞０）で燃料噴射量を徐々に減少させ
る。
が反転していなければ、ステップ914,915,916にて積分
処理を行う。つまり、ステップ914にて、CDLY１＜０か
否かを判別し、CDLY１≦０（リーン）であればステップ
415にてFAF１←FAF１＋KI１とし、他方、CDLY１＞０
（リッチ）であればステップ416にてFAF１←FAF１＋KI
１とする。ここで、積分定数KI１はスキップ定数RS１に
比して十分小さく設定してあり、つまり、KI１＜＜RS１
である。従って、ステップ915はリーン状態（CDLY１≦
０）で燃料噴射量を徐々に増大させ、ステップ916はリ
ッチ状態（CDLY１＞０）で燃料噴射量を徐々に減少させ
る。
ステップ912,913,915,916にて演算された空燃比補正係
数FAF１は最小値たとえば0.８および最大値たとえば1.
２にてガードするものとし、これにより、何らかの原因
で空燃比補正係数FAF１が大きくなり過ぎ、もしくは小
さくなり過ぎた場合に、その値で機関の空燃比を制御し
てオーバリッチ、オーバリーンになるのを防ぐ。
数FAF１は最小値たとえば0.８および最大値たとえば1.
２にてガードするものとし、これにより、何らかの原因
で空燃比補正係数FAF１が大きくなり過ぎ、もしくは小
さくなり過ぎた場合に、その値で機関の空燃比を制御し
てオーバリッチ、オーバリーンになるのを防ぐ。
上述のごとく演算されたFAF１をRAM105に格納して、ス
テップ918にてこのルーチンは終了する。
テップ918にてこのルーチンは終了する。
第１０図は第９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。上流側Ｏ２センサ１３の出
力により第１０図（Ａ）に示すごとくリッチ，リーン判
別の空燃比信号Ａ／Ｆ１が得られると、第１のディレイ
カウンタCDLY１は、第１０図（Ｂ）に示すごとく、リッ
チ状態でカウントアップされ、リーン状態でカウントダ
ウンされる。この結果、第１０図（Ｃ）に示すごとく、
遅延処理された空燃比信号Ａ／Ｆ１′が形成される。た
とえば、時刻ｔ１にて空燃比信号Ａ／Ｆ１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
１′はリッチ遅延時間（−TDR1）だけリーンに保持され
た後に時刻ｔ２にてリッチに変化する。時刻ｔ３にて空
燃比信号Ａ／Ｆ１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／Ｆ１′はリーン遅延時間TD
L１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／Ｆ１が時刻
ｔ５，ｔ６，ｔ７のごとくリッチ遅延時間（−TDR1）よ
り短い期間で反転すると、第１のディレイカウンタCDLY
１が基準値０を交差するのに時間を要し、この結果、時
刻ｔ８にて遅延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ１′が反転さ
れる。つまり、遅延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ１′は遅
延処理前の空燃比信号Ａ／Ｆ１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／Ｆ１′に
もとづいて第１０図（Ｄ）に示す空燃比補正係数FAF１
が得られる。
明するタイミング図である。上流側Ｏ２センサ１３の出
力により第１０図（Ａ）に示すごとくリッチ，リーン判
別の空燃比信号Ａ／Ｆ１が得られると、第１のディレイ
カウンタCDLY１は、第１０図（Ｂ）に示すごとく、リッ
チ状態でカウントアップされ、リーン状態でカウントダ
ウンされる。この結果、第１０図（Ｃ）に示すごとく、
遅延処理された空燃比信号Ａ／Ｆ１′が形成される。た
とえば、時刻ｔ１にて空燃比信号Ａ／Ｆ１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
１′はリッチ遅延時間（−TDR1）だけリーンに保持され
た後に時刻ｔ２にてリッチに変化する。時刻ｔ３にて空
燃比信号Ａ／Ｆ１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／Ｆ１′はリーン遅延時間TD
L１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／Ｆ１が時刻
ｔ５，ｔ６，ｔ７のごとくリッチ遅延時間（−TDR1）よ
り短い期間で反転すると、第１のディレイカウンタCDLY
１が基準値０を交差するのに時間を要し、この結果、時
刻ｔ８にて遅延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ１′が反転さ
れる。つまり、遅延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ１′は遅
延処理前の空燃比信号Ａ／Ｆ１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／Ｆ１′に
もとづいて第１０図（Ｄ）に示す空燃比補正係数FAF１
が得られる。
次に、下流側Ｏ２センサ１５による第２の空燃比フィー
ドバック制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２の空燃比補正係数FAF２を導
入するシステムと、第１の空燃比フィードバック制御に
関与する定数としての遅延時間TDR１，TDL１、スキップ
量RS１（この場合、リーンからリッチへのリッチスキッ
プ量RS1Rおよびリッチからリーンへのリーンスキップ量
RS1Lを別々に設定する）、積分定数KI１（この場合も、
リッチ積分定数KI1Rおよびリーン積分定数KI1Lを別々に
設定する）、もしくは上流側Ｏ２センサ１３の出力Ｖ１
の比較電圧ＶR1を可変にするシステムとがある。
ドバック制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２の空燃比補正係数FAF２を導
入するシステムと、第１の空燃比フィードバック制御に
関与する定数としての遅延時間TDR１，TDL１、スキップ
量RS１（この場合、リーンからリッチへのリッチスキッ
プ量RS1Rおよびリッチからリーンへのリーンスキップ量
RS1Lを別々に設定する）、積分定数KI１（この場合も、
リッチ積分定数KI1Rおよびリーン積分定数KI1Lを別々に
設定する）、もしくは上流側Ｏ２センサ１３の出力Ｖ１
の比較電圧ＶR1を可変にするシステムとがある。
たとえば、リッチ遅延時間（−TDR1）＞リーン遅延時間
(TDL1)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(TDL1)＞リッチ遅延時間（−
TDR1)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Ｏ２センサ１５の出力に応じて遅延
時間TDR1，TDL1を補正することにより空燃比が制御でき
る。また、リッチスキップ量RS1R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
RS1L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RS1L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RS1R
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Ｏ２センサ１５の出力に応じてリッチスキ
ップ量RS1Rおよびリーンスキップ量RS1Lを補正すること
により空燃比が制御できる。さらにまた、リッチ積分定
数KI1R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KI1L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KI1L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KI1R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Ｏ２センサ１５の
出力に応じてリッチ積分定数KI1Rおよびリーン積分定数
KI1L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ＶR1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ＶR1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Ｏ２セ
ンサ１５の出力に応じて比較電圧ＶR1を補正することに
より空燃比が制御できる。
(TDL1)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(TDL1)＞リッチ遅延時間（−
TDR1)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Ｏ２センサ１５の出力に応じて遅延
時間TDR1，TDL1を補正することにより空燃比が制御でき
る。また、リッチスキップ量RS1R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
RS1L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RS1L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RS1R
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Ｏ２センサ１５の出力に応じてリッチスキ
ップ量RS1Rおよびリーンスキップ量RS1Lを補正すること
により空燃比が制御できる。さらにまた、リッチ積分定
数KI1R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KI1L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KI1L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KI1R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Ｏ２センサ１５の
出力に応じてリッチ積分定数KI1Rおよびリーン積分定数
KI1L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ＶR1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ＶR1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Ｏ２セ
ンサ１５の出力に応じて比較電圧ＶR1を補正することに
より空燃比が制御できる。
第１１図〜第１３図を参照して第２の空燃比補正係数FA
F２を導入したダブルＯ２センサシステムについて説明
する。
F２を導入したダブルＯ２センサシステムについて説明
する。
第１１図は下流側Ｏ２センサ１５の出力にもとづいて第
２の空燃比補正係数FAF２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１
ｓ毎に実行される。始めに、ステップ1100では、第８図
のルーチンによる触媒コンバータ１２の触媒の劣化の有
無をフラグＦ／Ｂ２によって判別する。触媒が劣化して
いるときには（Ｆ／Ｂ２＝“１”）、ステップ1117にて
FAF２＝1.０とする。次いで、ステップ1101では、下流
側Ｏ２センサ１５による閉ループ条件か否かを判別す
る。このステップは第９図のステップ901とほぼ同一で
ある。閉ループ条件でなければステップ1117に進んでFA
F２＝1.０とし、閉ループ条件のときにステップ1102へ
進む。
２の空燃比補正係数FAF２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１
ｓ毎に実行される。始めに、ステップ1100では、第８図
のルーチンによる触媒コンバータ１２の触媒の劣化の有
無をフラグＦ／Ｂ２によって判別する。触媒が劣化して
いるときには（Ｆ／Ｂ２＝“１”）、ステップ1117にて
FAF２＝1.０とする。次いで、ステップ1101では、下流
側Ｏ２センサ１５による閉ループ条件か否かを判別す
る。このステップは第９図のステップ901とほぼ同一で
ある。閉ループ条件でなければステップ1117に進んでFA
F２＝1.０とし、閉ループ条件のときにステップ1102へ
進む。
ステップ1102では、下流側Ｏ２センサ１５の出力Ｖ２を
Ａ／Ｄ変換して取込み、ステップ1103にてＶ２が比較電
圧ＶR2たとえば0.45Ｖ以下か否かを判別する、つまり、
空燃比がリッチかリーンかを判別する。なお、比較電圧
ＶR2は触媒コンバータ１２の上流，下流で生ガスの影響
による出力特性が異なることおよび劣化速度が異なるこ
と等を考慮して上流側Ｏ２センサ１３の出力の比較電圧
ＶR1より高く設定される。リーン（Ｖ２≦ＶR2）であれ
ば、ステップ1104にて第２のディレイカウンタCDLY２を
１減算し、ステップ1105,1106にて第２のディレイカウ
ンタCDLY２を最小値TDR２でガードする。なお、最小値T
DR２はリーンからリッチへの変化であってもリーン状態
を保持するためのリッチ遅延時間であって、負の値で定
義される。他方、リッチ（Ｖ２＞ＶR2）であれば、ステ
ップ1107にて第２のディレイカウンタCDLY２を１加算し
て、ステップ1108,1109にて第２のディレイカウンタCDL
Y２を最大値TDL２でガードする。なお、最大値TDL２は
リッチからリーンへの変化があってもリッチ状態を保持
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。
Ａ／Ｄ変換して取込み、ステップ1103にてＶ２が比較電
圧ＶR2たとえば0.45Ｖ以下か否かを判別する、つまり、
空燃比がリッチかリーンかを判別する。なお、比較電圧
ＶR2は触媒コンバータ１２の上流，下流で生ガスの影響
による出力特性が異なることおよび劣化速度が異なるこ
と等を考慮して上流側Ｏ２センサ１３の出力の比較電圧
ＶR1より高く設定される。リーン（Ｖ２≦ＶR2）であれ
ば、ステップ1104にて第２のディレイカウンタCDLY２を
１減算し、ステップ1105,1106にて第２のディレイカウ
ンタCDLY２を最小値TDR２でガードする。なお、最小値T
DR２はリーンからリッチへの変化であってもリーン状態
を保持するためのリッチ遅延時間であって、負の値で定
義される。他方、リッチ（Ｖ２＞ＶR2）であれば、ステ
ップ1107にて第２のディレイカウンタCDLY２を１加算し
て、ステップ1108,1109にて第２のディレイカウンタCDL
Y２を最大値TDL２でガードする。なお、最大値TDL２は
リッチからリーンへの変化があってもリッチ状態を保持
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。
ここでも、第２のディレイカウンタCDLY２の基準を０と
し、CDLY２＞０のときに遅延処理後の空燃比をリッチと
みなし、CDLY２≦０のときに遅延処理後の空燃比をリー
ンとみなすものとする。
し、CDLY２＞０のときに遅延処理後の空燃比をリッチと
みなし、CDLY２≦０のときに遅延処理後の空燃比をリー
ンとみなすものとする。
ステップ1110では、第２のディレイカウンタCDLY２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1111にて、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1112にてFAF２←F
AF２＋RS２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1113にてFAF２←FAF
２−RS２とスキップ的に減少させる。つまり、スキップ
処理を行う。
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1111にて、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1112にてFAF２←F
AF２＋RS２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1113にてFAF２←FAF
２−RS２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1110にて第２のディレイカウンタCDLY2の符号
が反転していなければ、ステップ1114,1115,1116にて積
分処理を行う。つまり、ステップ1114にてCDLY２≦０か
否かを判別し、CDLY２≦０（リーン）であればステップ
1115にてFAF２←FAF２＋KI２とし、他方、CDLY２＞０
（リッチ）であればステップ1116にてFAF２←FAF２−KI
２とする。ここで、積分定数KI２はスキップ定数RS２に
比して十分小さく設定してあり、つまり、KI２＜＜RS２
である。従って、ステップ1115はリーン状態（CDLY２≦
０）で燃料噴射量を徐々に増大させ、ステップ1116はリ
ッチ状態（CDLY２＞０）で燃料噴射量を徐々に減少させ
る。
が反転していなければ、ステップ1114,1115,1116にて積
分処理を行う。つまり、ステップ1114にてCDLY２≦０か
否かを判別し、CDLY２≦０（リーン）であればステップ
1115にてFAF２←FAF２＋KI２とし、他方、CDLY２＞０
（リッチ）であればステップ1116にてFAF２←FAF２−KI
２とする。ここで、積分定数KI２はスキップ定数RS２に
比して十分小さく設定してあり、つまり、KI２＜＜RS２
である。従って、ステップ1115はリーン状態（CDLY２≦
０）で燃料噴射量を徐々に増大させ、ステップ1116はリ
ッチ状態（CDLY２＞０）で燃料噴射量を徐々に減少させ
る。
ステップ1112,1113,1115,1116にて演算された空燃比補
正係数FAF２は最小値たとえば0.８および最大値たとえ
ば1.２にてガードするものとし、これにより、何らかの
原因で空燃比補正係数FAF2が大きくなり過ぎ、もしくは
小さくなり過ぎた場合に、その値で機関の空燃比を制御
してオーバリッチ、ホーバリーンになるのを防ぐ、 上述のごとく演算されたFAF２をRAM105に格納して、ス
テップ1118にてこのルーチンは終了する。
正係数FAF２は最小値たとえば0.８および最大値たとえ
ば1.２にてガードするものとし、これにより、何らかの
原因で空燃比補正係数FAF2が大きくなり過ぎ、もしくは
小さくなり過ぎた場合に、その値で機関の空燃比を制御
してオーバリッチ、ホーバリーンになるのを防ぐ、 上述のごとく演算されたFAF２をRAM105に格納して、ス
テップ1118にてこのルーチンは終了する。
なお、ステップ1117では、FAF２を一定値1.０としてい
るが、空燃比フィードバック制御停止直前の値を、平均
値、もしくは各パラメータたとえばNe,Ｑ，排気温，吸
入空気圧、等に応じた値としてもよい。
るが、空燃比フィードバック制御停止直前の値を、平均
値、もしくは各パラメータたとえばNe,Ｑ，排気温，吸
入空気圧、等に応じた値としてもよい。
このように、第２の空燃比補正係数FAF２は遅延処理さ
れた下流側Ｏ２センサ１５の出力にもとづいて演算され
るが、触媒コンバータ１２の触媒が劣化しているときに
は演算されない。
れた下流側Ｏ２センサ１５の出力にもとづいて演算され
るが、触媒コンバータ１２の触媒が劣化しているときに
は演算されない。
上述のごとく、空燃比フィードバック中に演算されたFA
F１，FAF２は一旦他の値FAF１′，FAF２′に変換してバ
ックアップラムRAM106に格納することもでき、これによ
り、再始動時等における運転性の向上に役立つものであ
る。
F１，FAF２は一旦他の値FAF１′，FAF２′に変換してバ
ックアップラムRAM106に格納することもでき、これによ
り、再始動時等における運転性の向上に役立つものであ
る。
第１２図は噴射量演算ルーチンであって、所定クランク
角毎たとえば360°CA毎に実行される。ステップ1201で
は、RAM105により吸入空気量データＱおよび回転速度デ
ータＮｅを読出して基本噴射量TAUPを演算する。たとえ
ばTAUP←ＫＱ／Ｎe（Ｋは定数）とする。ステップ1202
にてRAM105より冷却水温データＴＨＷを読出してRAM104
に格納された１次元マップにより暖機増量値ＦＷＬを補
間計算する。この暖機増量値ＦＷＬは、図示のごとく、
現在の冷却水温ＴＨＷが上昇するに従って小さくなるよ
うに設定されている。ステップ1203では、最終噴射量Ｔ
ＡＵを、 TAU←TAUP・FAF１・FAF２・（FWL＋α）＋βにより演算
する。なおα，βは他の運転状態パラメータによって定
まる補正量であり、たとえば図示しないスロットル位置
センサからの信号、あるいは吸気温センサからの信号、
バッテリ電圧等により決められる補正量であり、これら
もRAM105に格納されている。次いで、ステップ1204に
て、噴射量ＴＡＵをダウンカウンタ108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1205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108のキャリアウト信
号によってフリップフロップ109がセットされて燃料噴
射は終了する。
角毎たとえば360°CA毎に実行される。ステップ1201で
は、RAM105により吸入空気量データＱおよび回転速度デ
ータＮｅを読出して基本噴射量TAUPを演算する。たとえ
ばTAUP←ＫＱ／Ｎe（Ｋは定数）とする。ステップ1202
にてRAM105より冷却水温データＴＨＷを読出してRAM104
に格納された１次元マップにより暖機増量値ＦＷＬを補
間計算する。この暖機増量値ＦＷＬは、図示のごとく、
現在の冷却水温ＴＨＷが上昇するに従って小さくなるよ
うに設定されている。ステップ1203では、最終噴射量Ｔ
ＡＵを、 TAU←TAUP・FAF１・FAF２・（FWL＋α）＋βにより演算
する。なおα，βは他の運転状態パラメータによって定
まる補正量であり、たとえば図示しないスロットル位置
センサからの信号、あるいは吸気温センサからの信号、
バッテリ電圧等により決められる補正量であり、これら
もRAM105に格納されている。次いで、ステップ1204に
て、噴射量ＴＡＵをダウンカウンタ108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1205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108のキャリアウト信
号によってフリップフロップ109がセットされて燃料噴
射は終了する。
第１３図は第９図および第１１図のフローチャートによ
って得られる第１，第２の空燃比補正係数FAF１，FAF２
を説明するためのタイミング図である。上流側Ｏ２セン
サ１３の出力電圧Ｖ１が第１３図（Ａ）に示すごとく変
化すると、第９図のステップ903での比較結果は第１３
図（Ｂ）のごとくなる。第１３図（Ｂ）の比較結果は遅
延処理されると第１３図（Ｃ）のごとくなる。この結
果、第１３図（Ｄ）に示すように、遅延されたリッチと
リーンとの切換え時点でFAF１はRS１だけスキップす
る。
って得られる第１，第２の空燃比補正係数FAF１，FAF２
を説明するためのタイミング図である。上流側Ｏ２セン
サ１３の出力電圧Ｖ１が第１３図（Ａ）に示すごとく変
化すると、第９図のステップ903での比較結果は第１３
図（Ｂ）のごとくなる。第１３図（Ｂ）の比較結果は遅
延処理されると第１３図（Ｃ）のごとくなる。この結
果、第１３図（Ｄ）に示すように、遅延されたリッチと
リーンとの切換え時点でFAF１はRS１だけスキップす
る。
他方、下流側Ｏ２センサ１５の出力電圧Ｖ２が第１３図
（Ｅ）に示すごとく変化すると、第１１図のステップ11
03での比較結果は第１３図（Ｆ）のごとくなり、さら
に、遅延処理されると第１３図（Ｇ）のごとくなる。第
２の空燃比補正係数FAF２は第１３図（Ｇ）の遅延され
た比較結果にもとづいて演算されると第１３図（Ｈ）の
ごとくなる。なお、触媒コンバータ１２の触媒が劣化し
ていれば、第１３図（Ｅ）〜（Ｈ）に示す空燃比フィー
ドバック制御は停止され、FAF２はたとえば一定値1.０
に保持される。
（Ｅ）に示すごとく変化すると、第１１図のステップ11
03での比較結果は第１３図（Ｆ）のごとくなり、さら
に、遅延処理されると第１３図（Ｇ）のごとくなる。第
２の空燃比補正係数FAF２は第１３図（Ｇ）の遅延され
た比較結果にもとづいて演算されると第１３図（Ｈ）の
ごとくなる。なお、触媒コンバータ１２の触媒が劣化し
ていれば、第１３図（Ｅ）〜（Ｈ）に示す空燃比フィー
ドバック制御は停止され、FAF２はたとえば一定値1.０
に保持される。
次に、第１４図および第１５図を参照して空燃比フィー
ドバック制御に関与する定数としての遅延時間を可変し
たダブルＯ２センサシステムについて説明する。
ドバック制御に関与する定数としての遅延時間を可変し
たダブルＯ２センサシステムについて説明する。
第１４図は下流側Ｏ２センサ１５の出力にもとづいて遅
延時間TDR１，TDL１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１ｓ毎に
実行される。ステップ1400では、第１１図のステップ11
00と同様に、フラグＦ／Ｂ２により触媒コンバータ１２
の触媒が劣化しているか否かを判別し、ステップ1401で
は、第１１図のステップ1101と同様に、空燃比の閉ルー
プ条件が成立しているか否かを判別する。
延時間TDR１，TDL１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１ｓ毎に
実行される。ステップ1400では、第１１図のステップ11
00と同様に、フラグＦ／Ｂ２により触媒コンバータ１２
の触媒が劣化しているか否かを判別し、ステップ1401で
は、第１１図のステップ1101と同様に、空燃比の閉ルー
プ条件が成立しているか否かを判別する。
触媒が劣化しているかもしくは閉ループ条件不成立であ
れば、ステップ1423,1424に進んでリッチ遅延時間TDR
１、リーン遅延時間TDL１を一定値にする。たとえば、 TDR１← −１２（４８ms相当） TDL１ ← ６（２４ms相当） とする。ここで、リッチ遅延時間（−TDR1）をリーン遅
延時間TDL１より大きく設定しているのは、比較電圧Ｖ
R1は低い値たとえば0.45Ｖとしてリーン側に設定されて
いるからである。
れば、ステップ1423,1424に進んでリッチ遅延時間TDR
１、リーン遅延時間TDL１を一定値にする。たとえば、 TDR１← −１２（４８ms相当） TDL１ ← ６（２４ms相当） とする。ここで、リッチ遅延時間（−TDR1）をリーン遅
延時間TDL１より大きく設定しているのは、比較電圧Ｖ
R1は低い値たとえば0.45Ｖとしてリーン側に設定されて
いるからである。
触媒が劣化していなく、かつ閉ループ条件成立であれ
ば、ステップ1402に進む。
ば、ステップ1402に進む。
ステップ1402〜1409は第１１図のステップ1102〜1109に
対応している。つまり、リッチ，リーン判別はステップ
1403にて行っているが、この判別結果はステップ1404〜
1409にて遅延処理される。そして、遅延処理されたリッ
チ，リーン判別はステップ1410にて行われる。
対応している。つまり、リッチ，リーン判別はステップ
1403にて行っているが、この判別結果はステップ1404〜
1409にて遅延処理される。そして、遅延処理されたリッ
チ，リーン判別はステップ1410にて行われる。
ステップ1410にて第２のディレイカウンタCDLY2がCDLY
２≦０か否かが判別され、この結果、TDLY2≦０であれ
ば空燃比はリーンと判別されてステップ1411〜1416に進
み、他方、TDLY2＞０であれば空燃比はリッチと判別さ
れてステップ1417〜1422に進む。
２≦０か否かが判別され、この結果、TDLY2≦０であれ
ば空燃比はリーンと判別されてステップ1411〜1416に進
み、他方、TDLY2＞０であれば空燃比はリッチと判別さ
れてステップ1417〜1422に進む。
ステップ1411では、TDR１←TDR１−１とし、つまり、リ
ッチ遅延時間（−TDR1）を増大させ、リッチからリッチ
への変化をさらに遅延させて空燃比をリッチ側に移行さ
せる。ステップ1412，1413では、TDR１を最小値ＴR1に
てガードする。ここでは、ＴR1も負の値であり、従っ
て、（−TR1）は最大リッチ遅延時間を意味する。さら
に、ステップ1414にてTDL１←TDL１−１とし、つまり、
リーン遅延時間TDL１を減少させ、リーンからリッチへ
の変化の遅延を小さくして空燃比をリッチ側に移行させ
る。ステップ1415,1416では、TDL1を最小値ＴL1にてガ
ードする。ここでは、ＴL1は正の値であり、従って、Ｔ
L1は最小リーン遅延時間を意味する。
ッチ遅延時間（−TDR1）を増大させ、リッチからリッチ
への変化をさらに遅延させて空燃比をリッチ側に移行さ
せる。ステップ1412，1413では、TDR１を最小値ＴR1に
てガードする。ここでは、ＴR1も負の値であり、従っ
て、（−TR1）は最大リッチ遅延時間を意味する。さら
に、ステップ1414にてTDL１←TDL１−１とし、つまり、
リーン遅延時間TDL１を減少させ、リーンからリッチへ
の変化の遅延を小さくして空燃比をリッチ側に移行させ
る。ステップ1415,1416では、TDL1を最小値ＴL1にてガ
ードする。ここでは、ＴL1は正の値であり、従って、Ｔ
L1は最小リーン遅延時間を意味する。
ステップ1417では、TDR１←TDR１＋１とし、つまり、リ
ッチ遅延時間（−TDR1）を減少させ、リッチからリーン
への変化の遅延を小さくして空燃比をリーン側に移行さ
せる。ステップ1418,1419ではTDR１を最大値ＴR2にてガ
ードする。ここではＴR2も負の値であり、従って、（−
ＴR2）は最小リッチ遅延時間を意味する。さらに、ステ
ップ1420にてTDL１←TDL１＋１とし、つまり、リーン遅
延時間TDL１を増加させ、リーンからリッチへの変化を
さらに遅延させて空燃比をリーン側に移行させる。ステ
ップ1421,1422では、TDL1を最大値ＴL1にてガードす
る。ここではＴL1は正の値であり、従って、ＴL2は最大
リーン遅延時間を意味する。
ッチ遅延時間（−TDR1）を減少させ、リッチからリーン
への変化の遅延を小さくして空燃比をリーン側に移行さ
せる。ステップ1418,1419ではTDR１を最大値ＴR2にてガ
ードする。ここではＴR2も負の値であり、従って、（−
ＴR2）は最小リッチ遅延時間を意味する。さらに、ステ
ップ1420にてTDL１←TDL１＋１とし、つまり、リーン遅
延時間TDL１を増加させ、リーンからリッチへの変化を
さらに遅延させて空燃比をリーン側に移行させる。ステ
ップ1421,1422では、TDL1を最大値ＴL1にてガードす
る。ここではＴL1は正の値であり、従って、ＴL2は最大
リーン遅延時間を意味する。
上述のごとく演算されたTDR1,TDL１はRAM105に格納され
た後に、ステップ1425にてこのルーチンは終了する。
た後に、ステップ1425にてこのルーチンは終了する。
なお、ステップ1423,1424では、TDR1,TDL1を一定値とし
ているが、空燃比フィードバック停止直前の値、平均
値、もしくは他のパラメータたとえばNe，Ｑ，吸入空気
圧，排気温等に応じた値としてもよい。空燃比フィード
バック中に演算されたFAF1,TDR1,TDL1は一旦他の値FAF
1′，TDR1′TDL1′に変換してバックアップRAM106に格
納することもでき、これにより、再始動時等における運
転性向上に役立つものである。
ているが、空燃比フィードバック停止直前の値、平均
値、もしくは他のパラメータたとえばNe，Ｑ，吸入空気
圧，排気温等に応じた値としてもよい。空燃比フィード
バック中に演算されたFAF1,TDR1,TDL1は一旦他の値FAF
1′，TDR1′TDL1′に変換してバックアップRAM106に格
納することもでき、これにより、再始動時等における運
転性向上に役立つものである。
第１５図は噴射量演算ルーチンであって、所定クランク
角毎たとえば360゜CA毎に実行される。ステップ1501では
RAM105より吸入空気量データＱおよび回転速度データＮ
ｅを読出して基本噴射量TAUPを演算する。たとえばTAUP
←ＫＱ／Ｎｅ（Ｋは定数）とする。ステップ1502にてRA
M105より冷却水温データＴＨＷを読出してROM104に格納
された１次元マップにより暖機増量値ＦＷＬを補間計算
する。ステップ1503では、最終噴射量ＴＡＵを、 TAU←TAUP・FAF１・(FWL＋α）＋β により演算する。なお、α，βは他の運転状態パラメー
タによって定まる補正量である。
角毎たとえば360゜CA毎に実行される。ステップ1501では
RAM105より吸入空気量データＱおよび回転速度データＮ
ｅを読出して基本噴射量TAUPを演算する。たとえばTAUP
←ＫＱ／Ｎｅ（Ｋは定数）とする。ステップ1502にてRA
M105より冷却水温データＴＨＷを読出してROM104に格納
された１次元マップにより暖機増量値ＦＷＬを補間計算
する。ステップ1503では、最終噴射量ＴＡＵを、 TAU←TAUP・FAF１・(FWL＋α）＋β により演算する。なお、α，βは他の運転状態パラメー
タによって定まる補正量である。
次いで、ステップ1504にて、噴射量ＴＡＵをダウンカウ
ンタ108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1505に
てこのルーチンは終了する。
ンタ108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1505に
てこのルーチンは終了する。
第１６図は第９図，第１４図のフローチャートによって
得られる遅延時間TDR1,TDL1のタイミング図である。第
１６図（Ａ）に示すごとく、下流側Ｏ２センサ１５の出
力電圧Ｖ２が変化すると、第１６図（Ｂ）に示すごと
く、リーン状態（Ｖ２≦ＶR2）であれば遅延時間TDR1,T
DL1は共に増大され、他方、リッチ状態であれば遅延時
間TDR1,TDL1は共に減少される。このとき、TDR１はＴR1
〜ＴR2の範囲で変化し、TDL１はＴL1〜ＴL2の範囲で変
化する。
得られる遅延時間TDR1,TDL1のタイミング図である。第
１６図（Ａ）に示すごとく、下流側Ｏ２センサ１５の出
力電圧Ｖ２が変化すると、第１６図（Ｂ）に示すごと
く、リーン状態（Ｖ２≦ＶR2）であれば遅延時間TDR1,T
DL1は共に増大され、他方、リッチ状態であれば遅延時
間TDR1,TDL1は共に減少される。このとき、TDR１はＴR1
〜ＴR2の範囲で変化し、TDL１はＴL1〜ＴL2の範囲で変
化する。
触媒コンバータ１２の触媒が劣化したときには、第１６
図（Ｂ）のTDR1,TDL1の制御は停止され、たとえばTDR１
＝−１２およびTDL１＝６に保持される。
図（Ｂ）のTDR1,TDL1の制御は停止され、たとえばTDR１
＝−１２およびTDL１＝６に保持される。
なお、第１の空燃比フィードバック制御は４ms毎に、ま
た、第２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
Ｏ２センサによる制御を主にして行い、応答性の悪い下
流側Ｏ２センサによる制御を従にして行うためである。
た、第２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
Ｏ２センサによる制御を主にして行い、応答性の悪い下
流側Ｏ２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Ｏ２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に関与する定数、たとえばスキップ
量、積分定数、上流側Ｏ２センサの比較電圧（参照：特
開昭55-37562号公報）等を下流側Ｏ２センサの出力によ
り補正するダブルＯ２センサシステムにも、本発明を適
用し得る。
御における他の制御に関与する定数、たとえばスキップ
量、積分定数、上流側Ｏ２センサの比較電圧（参照：特
開昭55-37562号公報）等を下流側Ｏ２センサの出力によ
り補正するダブルＯ２センサシステムにも、本発明を適
用し得る。
また、吸入空気量センサとして、エアフローメータの代
わりに、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。
わりに、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。
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。この場合には、
ステップ1201,1501における基本噴射量TAUP相当の基本
燃料噴射量がキャブレタ自身によって決定され、すなわ
ち、吸入空気量に応じた吸気管負圧と機関の回転速度に
応じて決定され、ステップ1203,1503にて最終燃料噴射
量ＴＡＵに相当する供給空気量が演算される。
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。この場合には、
ステップ1201,1501における基本噴射量TAUP相当の基本
燃料噴射量がキャブレタ自身によって決定され、すなわ
ち、吸入空気量に応じた吸気管負圧と機関の回転速度に
応じて決定され、ステップ1203,1503にて最終燃料噴射
量ＴＡＵに相当する供給空気量が演算される。
さらに、上述の実施例では、空燃比センサとしてＯ２セ
ンサを用いたが、ＣＯセンサ、リーンミクスチャセンサ
等を用いることもできる。
ンサを用いたが、ＣＯセンサ、リーンミクスチャセンサ
等を用いることもできる。
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。
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。
以上説明したように本発明によれば、触媒コンバータの
触媒の劣化が検出されたときには、下流側空燃比センサ
による空燃比フィードバック制御を停止しているので、
制御の乱れは解消でき、この結果、燃費の悪化、ドライ
バビリティの悪化、ＨＣ，ＣＯ，NOxエミッションの悪
化等を防止できる。
触媒の劣化が検出されたときには、下流側空燃比センサ
による空燃比フィードバック制御を停止しているので、
制御の乱れは解消でき、この結果、燃費の悪化、ドライ
バビリティの悪化、ＨＣ，ＣＯ，NOxエミッションの悪
化等を防止できる。
第１Ａ図，第１Ｂ図は本発明の構成を説明するための全
体ブロック図、 第２図は触媒劣化前のＯ２センサ出力特性図、 第３図はシングルＯ２センサシステムおよびダブルＯ２
センサシステムを説明する排気エミッション特性図、 第４図は触媒劣化後のＯ２センサ出力特性図、 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，第８図，第９図，第11図，第12図，第14図，第
15図は第５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７図は第６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１０図は第９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１３図は第９図および第１１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１６図は第９図および第１４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…ディストリビュータ、 ５，６…クランク角センサ、 １０…制御回路、１２…触媒コンバータ、 １３…上流側（第１の）Ｏ２センサ、 １５…下流側（第２の）Ｏ２センサ。
体ブロック図、 第２図は触媒劣化前のＯ２センサ出力特性図、 第３図はシングルＯ２センサシステムおよびダブルＯ２
センサシステムを説明する排気エミッション特性図、 第４図は触媒劣化後のＯ２センサ出力特性図、 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，第８図，第９図，第11図，第12図，第14図，第
15図は第５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７図は第６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１０図は第９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１３図は第９図および第１１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１６図は第９図および第１４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…ディストリビュータ、 ５，６…クランク角センサ、 １０…制御回路、１２…触媒コンバータ、 １３…上流側（第１の）Ｏ２センサ、 １５…下流側（第２の）Ｏ２センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 俊成 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭49−99955（ＪＰ，Ａ)
Claims (12)
- 【請求項１】内燃機関の排気系に設けられた排気ガス浄
化のための触媒コンバータの上流側、下流側に、それぞ
れ設けられ、排気ガス中の特定成分濃度を検出する第
１、第２の空燃比センサと、 前記第１の空燃比センサの出力に応じて第１の空燃比補
正量を演算する第１の空燃比補正演算手段と、 前記第２の空燃比センサの出力に応じて第２の空燃比補
正量を演算する第２の空燃比補正量演算手段と、 前記触媒コンバータの触媒の劣化を検出する触媒劣化検
出手段と、 前記触媒の劣化が検出されたときに前記第２の空燃比補
正量演算手段における第２の空燃比補正量の演算を停止
する停止手段と、 前記第１の空燃比補正量および第２の空燃比補正量に応
じて前記機関の空燃比を調整する空燃比調整手段と、 を具備する内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項２】前記触媒劣化検出手段が前記第２の空燃比
センサの出力幅が所定値より大きいか否かを判別する出
力幅判別手段を具備し、該出力幅が前記所定値より大き
いときに前記触媒の劣化と判別するようにした特許請求
の範囲第１項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項３】前記触媒劣化検出手段が前記第２の空燃比
センサの出力周期が所定値より短かいか否かを判別する
出力周期判別手段を具備し、該出力周期が前記所定値よ
り短かいときに前記触媒の劣化と判別するようにした特
許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の空燃比制御装
置。 - 【請求項４】前記触媒劣化検出手段が、前記第２の空燃
比センサの出力周期と前記第１の空燃比センサの出力周
期との比を演算する出力周期比演算手段と、該比が所定
値以下か否かを判別する出力周期比判別手段とを具備
し、前記比が所定値より小さいときに前記触媒の劣化と
判別するようにした特許請求の範囲第１項に記載の内燃
機関の空燃比制御装置。 - 【請求項５】内燃機関の排気系に設けられた排気ガス浄
化のための触媒コンバータの上流側、下流側に、それぞ
れ設けられ、排気ガス中の特定成分濃度を検出する第
１、第２の空燃比センサと、 前記第２の空燃比センサの出力に応じて空燃比フィード
バック制御に関与する定数を演算する定数演算手段と、 前記触媒コンバータの触媒の劣化を検出する触媒劣化検
出手段と、 前記触媒の劣化が検出されたときに前記定数演算手段に
おける空燃比フィードバック制御に関与する定数の演算
を停止する停止手段と、 前記空燃比フィードバック制御に関与する定数と前記第
１の空燃比センサの出力とに応じて空燃比補正量を演算
する空燃比補正量演算手段と、 前記空燃比補正量に応じて前記機関の空燃比を調整する
空燃比調整手段と、 を具備する内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項６】前記触媒劣化検出手段が前記第２の空燃比
センサの出力幅が所定値より大きいか否かを判別する出
力幅判別手段を具備し、該出力幅が前記所定値より大き
いときに前記触媒の劣化と判別するようにした特許請求
の範囲第５項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項７】前記触媒劣化検出手段が前記第２の空燃比
センサの出力周期が所定値より短かいか否かを判別する
出力周期判別手段を具備し、該出力周期が前記所定値よ
り短かいときに前記触媒の劣化と判別するようにした特
許請求の範囲第５項に記載の内燃機関の空燃比制御装
置。 - 【請求項８】前記触媒劣化検出手段が、前記第２の空燃
比センサの出力周期と前記第１の空燃比センサの出力周
期との比を演算する出力周期比演算手段と、該比が所定
値以下か否かを判別する出力周期比判別手段とを具備
し、前記比が所定値より小さいときに前記触媒の劣化と
判別するようにした特許請求の範囲第５項に記載の内燃
機関の空燃比制御装置。 - 【請求項９】前記空燃比フィードバック制御に関与する
定数が遅延時間である特許請求の範囲第５項に記載の内
燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項１０】前記空燃比フィードバック制御に関与す
る定数が積分定数である特許請求の範囲第５項に記載の
内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項１１】前記空燃比フィードバック制御に関与す
る定数がスキップ量である特許請求の範囲第５項に記載
の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項１２】前記空燃比フィードバック制御に関与す
る定数が前記第１の空燃比センサ出力の比較電圧である
特許請求の範囲第５項に記載の内燃機関の空燃比制御装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60127121A JPH0639932B2 (ja) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US06/831,566 US4739614A (en) | 1985-02-22 | 1986-02-21 | Double air-fuel ratio sensor system in internal combustion engine |
| CA000502580A CA1253595A (en) | 1985-02-22 | 1986-02-24 | Double air-fuel ratio sensor system in internal combustion engine |
| US07/515,183 USRE33942E (en) | 1985-02-22 | 1990-04-26 | Double air-fuel ratio sensor system in internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60127121A JPH0639932B2 (ja) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4153840A Division JPH0726528B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 内燃機関の触媒劣化検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61286550A JPS61286550A (ja) | 1986-12-17 |
| JPH0639932B2 true JPH0639932B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=14952125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60127121A Expired - Lifetime JPH0639932B2 (ja) | 1985-02-22 | 1985-06-13 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0639932B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5951068B1 (ja) * | 2015-04-14 | 2016-07-13 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置および空燃比制御方法 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2745761B2 (ja) * | 1990-02-27 | 1998-04-28 | 株式会社デンソー | 内燃機関の触媒劣化判定装置 |
| JP2600987B2 (ja) * | 1990-07-09 | 1997-04-16 | 日産自動車株式会社 | 空燃比制御装置の診断装置 |
| JP2503829B2 (ja) * | 1991-04-23 | 1996-06-05 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JP2989929B2 (ja) * | 1991-05-13 | 1999-12-13 | 株式会社デンソー | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPH086624B2 (ja) * | 1991-05-16 | 1996-01-29 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPH05263686A (ja) * | 1992-03-23 | 1993-10-12 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の触媒劣化判別装置 |
| JP3282217B2 (ja) * | 1992-07-03 | 2002-05-13 | 株式会社デンソー | 触媒の飽和吸着量検出装置 |
| US5622047A (en) * | 1992-07-03 | 1997-04-22 | Nippondenso Co., Ltd. | Method and apparatus for detecting saturation gas amount absorbed by catalytic converter |
| US5487270A (en) * | 1992-07-03 | 1996-01-30 | Nippondenso Co., Ltd. | Air-fuel ratio control system for internal combustion engine |
| JP2000314344A (ja) * | 1992-08-27 | 2000-11-14 | Denso Corp | エンジン用触媒劣化検出装置 |
| JP3179920B2 (ja) * | 1993-02-12 | 2001-06-25 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の触媒診断装置 |
| JP3496307B2 (ja) * | 1994-02-18 | 2004-02-09 | 株式会社デンソー | 触媒劣化検知法及び空燃比センサ |
| US5743082A (en) * | 1994-09-30 | 1998-04-28 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for detecting reduction of purifying capacity of catalyst for purifying exhaust gas from internal combustion engine and method thereof |
| US5732552A (en) * | 1995-02-10 | 1998-03-31 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for deterioration diagnosis of an exhaust purifying catalyst |
| JP4237202B2 (ja) | 2006-06-06 | 2009-03-11 | 三菱電機株式会社 | 空燃比フィードバック制御装置 |
-
1985
- 1985-06-13 JP JP60127121A patent/JPH0639932B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5951068B1 (ja) * | 2015-04-14 | 2016-07-13 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置および空燃比制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61286550A (ja) | 1986-12-17 |
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