JPH0658080B2 - 内燃機関の空燃比制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関の空燃比制御方法に係り、特に空燃比
を理論空燃比に制御する理論空燃比制御と空燃比を理論
空燃比より希薄側に制御するリーン制御とを切換えて行
うと共に、理論空燃比制御およびリーン制御中にオープ
ンループ制御およびフイードバツク制御を切換えて行う
ようにした内燃機関の空燃比制御方法に関する。

［従来の技術］ 従来より、電圧が印加されることにより理論空燃比より
希薄側の領域で排ガス中の残留酸素濃度に比例した信号
を出力しかつ電圧の印加が停止されることにより理論空
燃比を境に反転した信号を出力する酸素濃度センサを排
気系に取付けて以下の式に従って燃料噴射量ＴＡＵを定
めて空燃比を制御する空燃比制御方法が知られている。

ＴＡＵ＝ＴＰ・ＫＬＥＡＮ・ＦＰＯＷＥＲ・ＦＡＦ・Ｋ
……(1) ただし、ＴＰは機関負荷（吸入空気量または吸気管圧
力）とエンジン回転数で定まる基本燃料噴射量、ＫＬＥ
ＡＮは空燃比を理論空燃比より希薄側に制御するための
１未満のリーン補正係数、ＦＰＯＷＥＲはスロツトル開
度が高開度（例えば、５０°以上）のときに燃料噴射量
を増量して出力を増加するためのパワー増量係数、ＦＡ
Ｆは空燃比をフイードバツク制御するためのフイードバ
ツク補正係数、Ｋは過渡時の補正係数である。

かかる空燃比制御方法においては、機関冷間時等では空
燃比を理論空燃比にオープンループ制御し、暖機後等で
は酸素濃度センサからの理論空燃比を境に反転した信号
に基づいて演算したフイードバツク補正係数ＦＡＦを用
いて空燃比を理論空燃比にフイードバツク制御し、軽負
荷域等では空燃比を理論空燃比より希薄側（リーン）に
オープンループ制御すると共に酸素濃度センサからの酸
素濃度に比例した信号に基づいて演算したリーン補正係
数ＫＬＥＡＮを用いて空燃比を理論空燃比より希薄側に
フイードバツク制御することが行なわれている。すなわ
ち、制御モードとして運転状態に応じて理論空燃比での
オープンループ制御およびフイードバツク制御を行うと
共に、理論空燃比より希薄域でのオープンループ制御お
よびフイードバツク制御を行うようにしている。また、
理論空燃比への空燃比制御と理論空燃比より希薄域への
空燃比フイードバツク制御とを切換えるときおよび理論
空燃比より希薄域への空燃比制御と理論空燃比への空燃
比フイードバツク制御とを切換えるときには、リーン補
正係数により燃料噴射量を変化させると同時に酸素濃度
センサ出力を切換えることにより行っている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、燃料が噴射されてから噴射された燃料に
よる排ガスが酸素濃度センサの検出部位に到達するまで
に所定時間かかり、従来のように燃料噴射量の変化と酸
素濃度センサ出力の切換えとを同時に行うと、フイード
バツク制御に切換ったときに所定時間前の排気空燃比が
酸素濃度センサにより検出されて空燃比フイードバツク
補正係数が誤補正され、ドライバビリテイおよび排気エ
ミツシヨンが悪化する、という問題があった。すなわ
ち、第２図(A)に示すように、４気筒機関の各気筒毎に
燃料を噴射して制御モードを理論空燃比へのフイードバ
ツク制御からリーンへのフイードバツク制御へ切換える
場合について考えると、従来では制御モードが切換わっ
たときにリーン補正係数ＫＬＥＡＮを小さくして燃料噴
射量ＴＡＵを減少させると同時に酸素濃度センサを切換
えて理論空燃比を境に反転した信号を出力するＯ_２セン
サとしての使用から理論空燃比より希薄域で排ガス中の
酸素濃度に比例した信号を出力するリーンセンサとして
の使用に切換えていた。このとき、特定気筒についてリ
ーン補正係数ＫＬＥＡＮに応じて減少された燃料による
排ガスがセンサの検出部位まで到達するのに吸入・圧縮
・爆発・排気の４工程を経なければならないので、噴射
してから約７２０℃Ａの遅れがある。このため、センサ
は約７２０℃Ａ前の排気空燃比、すなわち理論空燃比に
フイードバツク制御しているときの排気空燃比を検出
し、センサ出力とリーン補正係数ＫＬＥＡＮに応じて定
められる目標電圧とが比較されて空燃比フイードバツク
補正係数ＦＡＦが小さくされ、これにより次の気筒の燃
料が噴射される。従って、空燃比フイードバツク補正係
数ＦＡＦが徐々に小さくなり、リーン補正係数ＫＬＥＡ
Ｎによって減少された燃料噴射量が空燃比フイードバツ
ク補正係数ＦＡＦによって更に減少され、破線で示すよ
うに空燃比が機関要求空燃比よりリーン側にずれてドラ
イバビリテイが悪化すると共にＨＣ排出量が増加する。
逆に、第２図(B)に示すように、制御モードをリーンへ
のフイードバツク制御から理論空燃比へのフイードバツ
ク制御へ切換える場合には、空燃比フイードバツク補正
係数が徐々に大きくなるように変化されて破線で示すよ
うに空燃比が機関要求空燃比よりリツチ側にずれてドラ
イバビリテイが悪化すると共にＨＣ，ＣＯ排出量が増加
する。

本発明は、上記問題点を解決すべく成されたもので、理
論空燃比への空燃比制御からリーンへのフイードバツク
制御へ切換わったときおよびリーンへの空燃比制御から
理論空燃比へのフイードバツク制御へ切換わったときに
空燃比が要求空燃比からずれないようにしてドライバビ
リテイおよび排気エミツシヨンを良好にした内燃機関の
空燃比制御方法を提供することを目的とする。

［問題点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は、空燃比を理論空燃
比に制御する理論空燃比制御と空燃比を理論空燃比より
希薄側に制御するリーン制御とを運転状態に応じて燃料
噴射量を変化させて切換えると共に、理論空燃比を境に
反転した信号と理論空燃比より希薄域で排ガス中の残留
酸素濃度に比例した信号とを運転状態に応じて切換えて
出力させて出力された信号に基づいて空燃比をフイード
バツク制御するための補正係数を定め、補正係数を用い
て燃料噴射量を補正するフイードバツク制御と補正係数
を用いないオープンループ制御とを運転状態に応じて切
換えて行う内燃機関の空燃比制御方法において、制御モ
ードが理論空燃比制御のオープンループ制御からリーン
制御のフイードバツク制御およびリーン制御のオープン
ループ制御から理論空燃比制御のフイードバツク制御へ
切換わったとき燃料噴射量を変化させてから所定期間経
過後にフイードバツク制御を開始し、制御モードが理論
空燃比制御のフイードバツク制御からリーン制御のフイ
ードバツク制御およびリーン制御のフイードバツク制御
から理論空燃比制御のフイードバツク制御へ切換わった
とき燃料噴射量を変化させてから所定期間経過後に前記
信号の切換えを行うことを特徴とする。

［作用］ 次に本発明の作用を説明する。本発明では、フイードバ
ツク補正係数を用いないで空燃比を理論空燃比に制御
（理論空燃比制御）するオープンループ制御と、フイー
ドバツク補正係数を用いて空燃比を理論空燃比に制御す
るフイードバツク制御と、フイードバツク補正係数を用
いないで空燃比を理論空燃比より希薄側に制御（リーン
制御）するオープンループ制御と、フイードバツク補正
係数を用いて空燃比を理論空燃比より希薄側に制御する
フイードバツク制御との４つの制御モードで空燃比が制
御される。制御モードが空燃比を理論空燃比に制御する
オープンループ制御から空燃比を理論空燃比より希薄側
に制御するフイードバツク制御に切換わったときおよび
空燃比を理論空燃比より希薄側に制御するオープンルー
プ制御から空燃比を理論空燃比に制御するフイードバツ
ク制御に切換わったときに燃料噴射量を変化させてから
所定期間経過後にフイードバツク制御を開始する。これ
により、オープンループ制御からフイードバツク制御に
切換わりかつリーン制御と理論空燃比制御との間で制御
が切換わったときには、燃料噴射量が変化されて変化さ
れた燃料による排ガスが排気系に到達した時点以降にフ
イードバツク制御を開始することができる。このため、
フイードバツク制御用の燃料による排ガスが排気系に到
達した時点以降からフイードバツク制御が開始され、オ
ープンループ制御用の燃料による排ガスを検出すること
によって空燃比が誤補正されるのを防止することができ
る。また、制御モードが空燃比を理論空燃比に制御する
フイードバツク制御と空燃比を理論空燃比より希薄側に
制御するフイードバツク制御との間で切換わったときに
は、燃料噴射量が変化されてから所定期間経過後に信号
の切換えが行なわれる。これにより、フイードバツク制
御中に理論空燃比制御とリーン制御との間で制御が切換
わったときには、燃料噴射量が返歌されて変化された燃
料による排ガスが排気系に到達した時点以降に酸素濃度
センサの信号が切換えられる。このため、リーン制御用
の燃料による排ガスが排気系に到達した時点以降にリー
ン制御のフイードバツク制御用に信号を切換えてフイー
ドバツク制御を行なうことができ、また理論空燃比制御
用の燃料による排ガスが排気系に到達した時点以降に理
論空燃比制御のフイードバツク制御用に信号を切換える
ことができ、フイードバツク制御中でのリーン制御と理
論空燃比制御との切換え時に空燃比が誤補正されるのが
防止される。

上記の所定期間は噴射された燃料による排ガスが排気系
に到達するまでの期間に等しくするのが好ましい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、リーン制御と理論
空燃比制御との間でフイードバツク制御へ切換わったと
きに燃料噴射量を変化させてから所定期間後にフイード
バツク制御の開始またはフイードバツク制御用の信号へ
の切換えを行っているので、制御モード切換え時にフイ
ードバツク制御用の補正係数が誤補正されることにより
空燃比のずれが防止され、これにより排気エミツシヨン
およびドライバビリテイの悪化を防止することができ
る、という効果が得られる。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

第３図は本発明が適用可能な内燃機関（エンジン）を示
すもので、エアクリーナ（図示せず）の下流側には、ス
ロツトル弁８が配置され、このスロツトル弁８にスロツ
トル弁全閉状態（アイドル位置）でオンするアイドル接
点およびスロツトル開度が５０°以上でオンするパワー
接点を備えたスロツトルスイツチ１０が取付けられ、ス
ロツトル弁８の下流側にサージタンク１２が設けられて
いる。このサージタンク１２には、ダイヤフラム式の圧
力センサ６が取付けられている。また、スロツトル弁８
を迂回しかつスロツトル弁上流側とスロツトル弁下流側
のサージタンク１２とを連通するようにバイパス路１４
が設けられている。このバイパス路１４には４極の固定
子を備えたパルスモータ１６Ａによって開度が調節され
るアイドルスピードコントロール（ＩＳＣ）バルブ１６
Ｂが取付けられている。サージタンク１２は、インテー
クマニホールド１８及び吸気ポート２２を介してエンジ
ン２０の燃焼室に連通されている。そして、このインテ
ークマニホールド１８内に突出するよう各気筒毎に、又
は気筒グループ毎に燃料噴射弁２４が取付けられてい
る。

エンジン２０の燃焼室は、排気ポート２６及びエキゾー
ストマニホールド２８を介して三元触媒を充填した触媒
装置（図示せず）に連通されている。このエキゾースト
マニホールド２８には、一端が車載バツテリに接続され
かつ他端がトランジスタＴｒのコレクタに接続された抵
抗Ｒを備えた酸素濃度センサ３０が取付けられている。
この酸素濃度センサ３０は、トランジスタＴｒをオンさ
せて抵抗Ｒに電圧を印加することにより、理論空燃比よ
りも希薄側の空燃比域で排ガス中の残留酸素濃度に比例
した空燃比信号を出力するリーンセンサとして作用す
る。また、トランジスタＴｒをオフさせて抵抗Ｒへの電
圧の印加を停止することにより、理論空燃比を境に反転
した信号を出力するＯ_２センサとして作用する。エンジ
ンブロツク３２には、このエンジンブロツク３２を貫通
してウオータジヤケツト内に突出するよう冷却水温セン
サ３４が取付けられている。この冷却水温センサ３４
は、エンジン冷却水温を検出して水温信号を出力する。

エンジン２０のシリンダヘツド３６を貫通して燃焼室内
に突出するように各気筒毎に点火プラグ３８が取付けら
れている。この点火プラグ３８は、デイストリビユータ
４０及びイグナイタ４２を介して、マイクロコンピユー
タ等で構成された電子制御回路４４に接続されている。
このデイストリビユータ４０内には、デイストリビユー
タシヤフトに固定されたシグナルロータとデイストリビ
ユータハウジクンに固定されたピツクアツプと各々構成
された気筒判別センサ４６及び回転角センサ４８が取付
けられている。４気筒エンジンの場合、気筒判別センサ
４６は例えば７２０°ＣＡ毎に気筒判別信号を出力し、
回転角センサ４８は例えば３０°ＣＡ毎にエンジン回転
数信号を出力する。

電子制御回路４４は第４図に示すように、中央処理装置
（ＭＰＵ）６０，リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）６
２，ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）６４，バツ
クアツプラム（ＢＵ−ＲＡＭ）６６，入出力ポート６
８，入力ポート７０，出力ポート７１，７２，７４，７
６及びこれらを接続するデータバスやコントロールバス
等のバス７８を含んで構成されている。入出力ポート６
８には、アナログ−デイジダル（Ａ／Ｄ）変換器７８，
マルチプレクサ８０及びバツフア８２，８４を介して圧
力センサ６及び冷却水温センサ３４が接続されている。
ＭＰＵ６０は、マルチプレクサ８０およびＡ／Ｄ変換器
７８を制御して、圧力センサ６出力および水温センサ３
４出力を順次デイジタル信号に変換してＲＡＭ６４に記
憶させる。入力ポート７０には、Ａ／Ｄ変換器８８Ａお
よびコンパレータ８６Ａを介して酸素濃度センサ３０が
接続されかつＡ／Ｄ変換器８８Ｂおよび電流電圧変換器
８６Ｂを介して酸素濃度センサ３０が接続されると共
に、波形整形回路９０を介して気筒判別センサ４６及び
回転角センサ４８が接続され、またスロツトルスイツチ
１０が接続されている。出力ポート７１はトランジスタ
Ｔｒのベースに接続され、出力ポート７２は駆動回路９
２を介してイグナイタ４２に接続され、出力ポート７４
は駆動回路９４を介して燃料噴射弁２４に接続され、そ
して出力ポート７６は駆動回路９６を介してＩＳＣバル
ブのパルスモータ１６Ａに接続されている。なお、９８
はクロツク、１００はタイマである。上記ＲＯＭ６２に
は、以下で説明する制御ルーチンのプログラム等が予め
記憶されている。

次に上記エンジンに本発明を適用した第１実施例の制御
ルーチンについて説明する。

第５図は、本実施例のメインルーチンの一部を示すもの
で、ステツプ１００においてＡ／Ｄ変換されてＲＡＭに
記憶されている現在の吸気管圧力ＰＭおよび回転角セン
サ出力に基づいて演算されてＲＡＭに記憶されている現
在のエンジン回転数ＮＥを取込み、ステツプ１０２にお
いて従来のように吸気管圧力ＰＭとエンジン回転数ＮＥ
とに基づいて基本燃料噴射量ＴＰを演算する。なお、ス
テツプ１０４では、加速時に燃料噴射量を増量しかつ減
速時に燃料噴射量を減量するための過渡時の補正係数Ｋ
を演算しておく。

第６図は、気筒判別センサおよび回転角センサ出力によ
って形成される１８０℃Ａ毎の割込み信号によって実行
される１８０℃Ａ毎の割込みルーチンを示すもので、ス
テツプ１０６においてＲＡＭの所定番地に記憶されてい
る現在の制御モードＭＯ、すなわち前回の割込み処理
（１８０℃Ａ前）で決定した制御モードを１８０℃Ａ前
の制御モードＭ１８０を記憶する番地に記憶し、制御モ
ードＭ１８０を３６０℃Ａ前の制御モードＭ３６０を記
憶する番地に記憶し、制御モードＭ３６０を５４０℃Ａ
前の制御モードＭ５４０を記憶する番地に記憶し、制御
モードＭ５４０を７２０℃Ａ前の制御モードＭ７２０を
記憶する番地に記憶する。なお、前回の制御モードＭ７
２０は消去する。次にステツプ１０８では、吸気管圧力
ＰＭ、エンジン回転数ＮＥおよびエンジン冷却水温ＴＨ
Ｗ等で定められる現在の運転条件に基づいて制御モード
ＭＯを決定し、ＲＡＭの上記の所定番地に記憶する。こ
の結果、現時点より７２０℃Ａ前の制御モードが１８０
℃Ａ毎にＲＡＭに記憶されることになる。上記の制御モ
ードとして本実施例では、空燃比を理論空燃比より濃く
制御するオープンループ制御、空燃比フイードバツク補
正係数ＦＡＦを用いないで空燃比を理論空燃比に制御す
るオープンループ制御、空燃比フイードバツク補正係数
ＦＡＦを用いて空燃比を論理空燃比に制御するフイード
バツク制御、空燃比フイードバツク補正係数ＦＡＦを用
いないで空燃比を理論空燃比より希薄側の目標空燃比に
制御するオープンループ制御、空燃比フイードバツク補
正係数ＦＡＦを用いて空燃比を理論空燃比より希薄側の
目標空燃比に制御するフイードバツク制御の５つの制御
モードを定めている。

次のステツプ１１０では、現在の制御モードＭＯが上記
のどの制御モードに属するか否かを判断し、空燃比を理
論空燃比よりリツチに制御する制御モードのとき、すな
わちスロツトルスイツチ１０のパワー接点がオンしたと
きはステツプ１１２でリーン補正係数ＫＬＥＡＮを1.0
に設定すると共にパワー増量係数ＦＰＯＷＥＲを１を越
える所定値（例えば、1.15）に設定し、空燃比を理論空
燃比に制御する制御モードのときはステツプ１１４でリ
ーン補正係数ＫＬＥＡＮを1.0に設定すると共にパワー
増量係数ＦＰＯＷＥＲを1.0に設定し、また空燃比を理
論空燃比より希薄側に制御する制御モードのときはステ
ツプ１１６で第７図(1),(2),(3)のマツプに示すように
吸気管圧力ＰＭ、エンジン回転数ＮＥおよびエンジン冷
却水温ＴＨＷに応じて３次元で定められているリーン補
正係数ＫＬＥＡＮをマツプに基づいて演算すると共にパ
ワー増量係数ＦＰＯＷＥＲを1.0にしてステツプ１１８
へ進む。ステツプ１１８では、上記(1)式に基づいて燃
料噴射量ＴＡＵを演算する。そして、図示しない燃料噴
射ルーチンで燃料噴射弁を開閉して燃料噴射量ＴＡＵに
相当する量の燃料を噴射することにより空燃比が制御さ
れる。

第１図は、１２msec毎の割込みにより実行される空燃比
フイードバツク補正係数ＦＡＦの演算ルーチンを示すも
ので、ステツプ１２０において制御モードＭ７２０すな
わち現時点より７２０℃Ａ前の制御モードを判断し、オ
ープンループ制御であればステツプ１２２で空燃比フイ
ードバツク補正係数ＦＡＦを1.0に設定してメインルー
チンへリターンする。この結果、空燃比を理論空燃比よ
り濃く制御するオープンループ制御であれば第６図のス
テツプ１１２でリーン補正係数ＫＬＥＡＮが1.0に設定
されているため、ステツプ１１２で設定されたパワー増
量係数ＦＰＯＷＥＲに基づいて上記(1)式に従って燃料
噴射量ＴＡＵが基本燃料噴射量ＴＰより増量されて空燃
比がリツチに制御される。また、空燃比を理論空燃比に
制御するオープンループ制御であれば第６図のステツプ
１１４でリーン補正係数ＫＬＥＡＮおよびパワー増量係
数ＦＰＯＷＥＲが１．０に設定されているため、ステツ
プ１０４で演算された基本燃料噴射量ＴＰに相当する量
の燃料が上記(1)式に従って噴射される。また、空燃比
を理論空燃比より希薄側に制御するオープンループ制御
であれば第６図のステツプ１１６でパワー増量係数ＦＰ
ＯＷＥＲが1.0に設定されているためステツプ１１６で
演算されたリーン補正係数ＫＬＥＡＮに基づいて上記
(1)式に従って燃料噴射量ＴＡＵが基本燃料噴射量ＴＰ
より減量されて空燃比がリーンに制御される。

また、ステツプ１２０で制御モードＭ７２０が理論空燃
比へのフイードバツク制御であると判断されたときは、
ステツプ１２４で酸素濃度センサ３０に収納されている
抵抗Ｒへの電圧印加を停止して、理論空燃比を境に反転
した信号を出力するＯ_２センサとして作用させ、ステツ
プ１２６でＡ／Ｄ変換器８８Ａを作動させてセンサ出力
のＡ／Ｄ変換を行い、ステツプ１２８で理論空燃比に対
応する目標電圧を設定する。なお、このときＡ／Ｄ変換
器８８Ｂの作動を停止しておく。次のステツプ１３０で
は、センサ出力のＡ／Ｄ変換値と目標電圧とを比較し、
Ａ／Ｄ変換値が目標電圧より大きければ、すなわち現在
の空燃比が理論空燃比よりリツチであれば、ステツプ１
３２で空燃比フイードバツク補正係数ＦＡＦを所定値α
（例えば、0.002）小さくし、Ａ／Ｄ変換値が目標電圧
以下であれば、ステツプ１３４で空燃比フイードバツク
補正係数ＦＡＦを所定値α大きくする。この結果、空燃
比フイードバツク補正係数ＦＡＦは、センサ出力電圧に
対して第９図に示すように変化し、また第６図のステツ
プ１１４でリーン補正係数ＫＬＥＡＮおよびパワー増量
係数ＦＰＯＷＥＲが1.0に設定されているため、上記(1)
式に従い基本燃料噴射量ＴＰと空燃比フイードバツク補
正係数ＦＡＦとによって燃料噴射量ＴＡＵが定められ、
空燃比が理論空燃比近傍の値に制御される。

また、ステツプ１２０で制御モードＭ７２０が理論空燃
比より希薄側へのフイードバツク制御であると判断され
たときには、ステツプ１３６で出力ポート７１を介して
トランジスタＴｒをオンさせることにより、酸素濃度セ
ンサ３０に収納されている抵抗Ｒへ電圧を印加してリー
ンセンサとして作用させ、ステツプ１３８でＡ／Ｄ変換
器８８Ｂを作動させてセンサ出力のＡ／Ｄ変換を行い、
ステツプ１４０で第８図に示すマツプからリーン補正係
数ＫＬＥＡＮに対応する目標電圧を演算する。このと
き、Ａ／Ｄ変換器８８Ａの作動を停止しておく。次のス
テツプ１４２では、センサ出力のＡ／Ｄ変換値とステツ
プ１４０で演算された目標電圧とを比較し、Ａ／Ｄ変換
値が目標電圧より大きければ、すなわち現在の空燃比が
理論空燃比より希薄側の目標空燃比よりリーンであれ
ば、ステツプ１４４で空燃比フイードバツク補正係数Ｆ
ＡＦを所定値α（例えば、0.002）大きくし、Ａ／Ｄ変
換値が目標電圧以下であれば、ステツプ１４６で空燃比
フイードバツク補正係数ＦＡＦを所定値α小さくする。
この結果、空燃比フイードバツク補正係数ＦＡＦは、セ
ンサ出力電圧に対して第１０図に示すように変化し、ま
た第６図のステツプ１１６でリーン補正係数ＫＬＥＡＮ
が1.0未満の値にされかつパワー増量係数ＦＰＯＷＥＲ
が1.0に設定されるため、上記(1)式に従い基本燃料噴射
量ＴＰ、リーン補正係数ＫＬＥＡＮ、空燃比フイードバ
ツク補正係数ＦＡＦによって燃料噴射量ＴＡＵが定めら
れ、空燃比が理論空燃比より希薄側の目標空燃比近傍の
値に制御される。

そして、オープンループ制御からフイードバツク制御に
切換わるときは、制御モードが切換わった時点から７２
０℃Ａ経過後に空燃比フイードバツク補正係数ＦＡＦの
演算が開始されて燃料噴射量が補正されるため、７２０
℃Ａ経過後にフイードバツク制御が開始されることにな
る。

第１１図には、エンジン回転数ＮＥが１２００rpmの状
態で理論空燃比への空燃比フイードバツク制御から理論
空燃比より希薄側への空燃比フイードバツク制御へ制御
モードが切換わった場合における上記実施例のタイミン
グが示されている。現在の制御モードＭＯが理論空燃比
への空燃比フイードバツク制御からリーンへの空燃比フ
イードバツク制御へ切換ったときに、リーン補正係数Ｋ
ＬＥＡＮによって燃料噴射量ＴＡＵが減少される。この
とき、酸素濃度センサは理論空燃比を境に反転した信号
を出力するＯ_２センサとして作用し、この信号に基づい
て空燃比フイードバツク補正係数ＦＡＦが演算されて燃
料噴射量が補正される。燃料が噴射されてから噴射され
た燃料による排ガスがセンサの検出部位に到達するまで
の期間、すなわち約７２０℃Ａ経過すると、制御モード
Ｍ７２０が制御モードＭＯに切換わり、これによって酸
素濃度センサが理論空燃比より希薄側で排ガス中の残留
酸素濃度に比例した信号を出力するリーンセンサとして
作用するように切換えられ、この信号に基づいて空燃比
フイードバツク補正係数が演算されて燃料噴射量が補正
される。なお、このときの排ガス空燃比およびフイード
バツク補正係数ＦＡＦ等の変化を第２図（Ａ）に実線で
示す。また、リーン制御のフイードバツク制御から理論
空燃比制御のフイードバツク制御へ切換わった場合の排
ガス空燃比およびフイードバツク補正係数ＦＡＦ等の変
化を第２図（Ｂ）に実線で示す。

以上説明したように本実施例では、常に、噴射された燃
料による排ガスがセンサの検出部位に到達するまでの期
間（約７２０℃Ａ）前の制御モードに基づいて空燃比フ
イードバツク補正係数を演算して燃料噴射量を補正して
いるため、制御モードの切換えによって変化された燃料
による排ガスがセンサ検出部位に到達した時点から新し
い制御モードによってフイードバツク制御（フイードバ
ツク制御の開始または信号の切換え）が行なわれ、燃料
噴射量変化時の空燃比の誤補正を防止することができ
る。

次に本発明の第２実施例を第１２図に基づいて説明す
る。本実施例は、上記第１実施例の制御に加え、理論空
燃比より希薄側への空燃比フイードバツク制御中に運転
状態に応じてリーン補正係数が切換わって燃料噴射量が
変化したときに、７２０℃Ａ遅延させて目標電圧を変化
させることによりリーン制御のフイードバツク制御中で
の燃料噴射量の変化による空燃比のずれが発生しないよ
うにしたものである。本実施例におけるメインルーチン
および１２msec毎の割込みルーチンは、第１図および第
５図と略同様であるので説明を省略し、第１２図に示す
１８０℃Ａ毎の割込みルーチンについては第６図と同一
部分に同一符号を付して説明を省略する。

ステツプ１１０で制御モードがリーン制御と判断された
ときは、ステツプ１５０において、ＲＡＭの所定番地に
記憶されている現在のリーン補正係数ＫＬＥＡＮＯの値
を１８０℃Ａ前のリーン補正係数ＫＬＥＡＮ１８を記憶
する番地に記憶し、リーン補正係数ＫＬＥＡＮ１８の値
を３６０℃Ａ前のリーン補正係数ＫＬＥＡＮ３６を記憶
する番地に記憶し、リーン補正係数ＫＬＥＡＮ３６の値
を５４０℃Ａ前のリーン補正係数ＫＬＥＡＮ５４を記憶
する番地に記憶し、リーン補正係数ＫＬＥＡＮ５４の値
を７２０℃Ａ前のリーン補正係数ＫＬＥＡＮ７２を記憶
する番地に記憶する。なお、前回のリーン補正係数ＫＬ
ＥＡＮ７２は消去する。次にステツプ１１６では、第７
図(1)〜(3)に示すように、運転状態、すなわち、吸気管
圧力ＰＭ、機関回転数ＮＥおよび機関冷却水温ＴＨＷに
応じて定められたリーン補正係数ＫＬＥＡＭのマツプか
ら現在の運転状態に対応するリーン補正係数ＫＬＥＡＮ
Ｏを演算してＲＡＭに記憶する。

また、ステツプ１１２およびステツプ１１４では現在の
リーン補正係数ＫＬＥＡＮＯを1.0に設定し、ステツプ
１１８では現在のリーン補正係数ＫＬＥＡＮＯを用いて
燃料噴射量ＴＡＵを演算する。なお、本実施例では、１
２msec毎の割込みルーチン（第１図）のステツプ１４０
で７２０℃Ａ前のリーン補正係数ＫＬＥＡＮ７２に基づ
いて第８図のマツプから目標電圧を演算する。

以上の結果、運転状態が変化した時点でリーン補正係数
が変化され、その後７２０℃Ａ経過した時点で目標電圧
が変化される。このため、リーンへのフイードバツク制
御中に運転状態が変化したときには、変化されたリーン
補正係数と７２０℃Ａ前の目標電圧に基づいて定められ
たフイードバツク補正係数とに応じた量の燃料が噴射さ
れ、この噴射された燃料による排ガスがリーンセンサの
検出部位に到達した時点で、変化されたリーン補正係数
と変化された目標電圧に基づいて定められたフイードバ
ツク補正係数とに応じた量の燃料が噴射される。従っ
て、フイードバツク補正係数の誤補正によって空燃比が
要求空燃比よりずれることがない。

なお、上記では吸気管圧力とエンジン回転数とで基本燃
料噴射量を定めるエンジンについて説明したが本発明は
これに限定されるものではなく、吸入空気量とエンジン
回転数とで基本燃料噴射量を定めるエンジンにも適用す
ることが可能である。

また、上記では、制御モードが変化したときに所定のラ
ンク角（上記の例では７２０℃Ａ）経過した時点でセン
サ出力を切換えるかまたはフイードバツク制御を開始す
る例について説明したが、噴射された燃料がリーンセン
サの検出部位に到達するまでの時間に相当する時間遅延
させた後に目標値を変化させるようにしてもよい。ま
た、この遅延させる期間を運転状態に応じて変化させて
もよい（例えば、機関回転数が高くなるに従って時間を
短かくする）。更に、上記では１つの酸素濃度センサを
用いた例について説明したが、Ｏ_２センサとリーンセン
サとの２個を用いるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の１２msec毎に割込まれる
割込みルーチンを示す流れ図、第２図は従来の特性と上
記実施例の特性とを比較して示す線図、第３図は本発明
が適用可能な内燃機関の概略図、第４図は第３図の制御
回路の詳細を示すブロック図、第５図は上記実施例のメ
インルーチンを示す流れ図、第６図は上記実施例の１８
０℃Ａ毎に実行される割込みルーチンの流れ図、第７図
(1)〜(3)はリーン補正係数のマツプを示す線図、第８図
はリーン補正係数に対する目標電圧のマツプを示す線
図、第９図は理論空燃比制御時の空燃比フイードバツク
補正係数の変化を示す線図、第１０図はリーン制御時の
空燃比フイードバツク補正係数の変化を示す線図、第１
１図は上記実施例の制御タイミングの一例を示す線図、
第１２図は本発明の第２実施例の１８０℃Ａ毎に実行さ
れる割込みルーチンを示す流れ図である。 ６……圧力センサ、 １０……スロツトルスイツチ、 ２４……燃料噴射弁、 ３０……酸素濃度センサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空燃比を理論空燃比に制御する理論空燃比
   制御と空燃比を理論空燃比より希薄側に制御するリーン
   制御とを運転状態に応じて燃料噴射量を変化させて切換
   えると共に、理論空燃比を境に反転した信号と理論空燃
   比より希薄域で排ガス中の残留酸素濃度に比例した信号
   とを運転状態に応じて切換えて出力させ出力された信号
   に基づいて空燃比をフイードバツク制御するための補正
   係数を定め、補正係数を用いて燃料噴射量を補正するフ
   イードバツク制御と補正係数を用いないオープンループ
   制御とを運転状態に応じて切換えて行う内燃機関の空燃
   比制御方法において、制御モードが理論空燃比制御のオ
   ープンループ制御からリーン制御のフイードバツク制御
   およびリーン制御のオープンループ制御から理論空燃比
   制御のフイードバツク制御へ切換わったとき燃料噴射量
   を変化させてから所定期間経過後にフイードバツク制御
   を開始し、制御モードが理論空燃比制御のフイードバツ
   ク制御からリーン制御のフイードバツク制御およびリー
   ン制御のフイードバツク制御から理論空燃比制御のフイ
   ードバツク制御へ切換わったとき燃料噴射量を変化させ
   てから所定期間経過後に前記信号の切換えを行うことを
   特徴とする内燃機関の空燃比制御方法。
2. 【請求項２】前記所定期間を噴射された燃料が排気系に
   到達するまでの期間に等しくした特許請求の範囲第
   （１）項記載の内燃機関の空燃比制御方法。