JPH10110645A

JPH10110645A - エンジンの空燃比制御装置

Info

Publication number: JPH10110645A
Application number: JP26726596A
Authority: JP
Inventors: Keiji Okada; 圭司岡田; Tsutomu Nakada; 勉中田; Takashi Ishizuka; 隆史石塚
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-10-08
Filing date: 1996-10-08
Publication date: 1998-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジンの個体差や経時劣化があってもエン
ジンの暖機完了前における空燃比フィードバック制御開
始直後より空燃比を理論空燃比へと収束させる。【解決手段】空燃比フィードバック制御開始時の基本
空燃比に対する学習値をメモリ２２が格納し、この学習
値で前記基本空燃比を修正した値を空燃比フィードバッ
ク制御開始時の目標空燃比として設定手段２３が設定す
る。エンジンの暖機完了前における空燃比フィードバッ
ク制御条件の成立時に実空燃比が理論空燃比となるよう
に空燃比フィードバック補正量αを空燃比検出手段の出
力に基づいて演算手段２５が演算し、この補正量αで前
記目標空燃比を補正することにより空燃比フィードバッ
ク制御手段２６が空燃比のフィードバック制御を行う。
前記空燃比フィードバック制御開始後の空燃比フィード
バック補正量αに基づいて学習値更新手段２７が前記学
習値を更新する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエンジンの空燃比制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】排気管に設けた三元触媒では、排気の空
燃比が理論空燃比付近にあるとき排気中の有害三成分で
あるＣＯ、ＨＣおよびＮＯｘをＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ、Ｎ₂等の
無害成分に転化（つまりＣＯ、ＨＣの酸化とＮＯｘの還
元とを行なう）できるため、空燃比が理論空燃比を中心
とする狭い範囲（ウインドウ）で振れるように排気管に
設けたＯ₂センサ出力に基づいて空燃比のフィードバッ
ク制御を行っている（特開昭５８−２５５３３号公報参
照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジンが
不安定となる冷間始動時には、始動後増量補正係数ＫＡ
Ｓと水温増量補正係数ＫＴＷにより燃料増量を行い、空
燃比を理論空燃比よりもリッチ側の値とすることによっ
てエンジンを安定させている。ここで、ＫＡＳは始動時
の冷却水温に応じた値を初期値として始動後時間ととも
に一定の割合で減少して０となる値、ＫＴＷは冷却水温
が低くなるほど大きくなる値である。冷間始動時の燃料
増量補正の一例を図２１に示すと、始動時に通常の噴射
量より若干多くなるように始動時噴射パルス幅ＴＩＳＴ
を与えた後で、ＫＡＳによる燃料増量分とＫＴＷによる
燃料増量分を基本噴射パルス幅Ｔｐに加えている。な
お、同図では簡単のため、クランキングの後でアイドル
状態を保たせた場合で示している（このときＴｐが一
定）。

【０００４】こうした燃料増量の行われる冷間始動時に
は、従来より上記の空燃比フィードバック制御を停止し
ていたのであるが、始動後できるだけ早く空燃比フィー
ドバック制御に入ったほうが三元触媒の活用される領域
が拡大して排気性能が改善されるため、ＫＴＷによる燃
料増量が行われている途中でもＯ₂センサ出力が活性化
した段階でＫＴＷを０にリセット（つまりＫＴＷによる
燃料増量を停止）して空燃比フィードバック制御を開始
することが考えられる。

【０００５】しかしながら、図２２に示したようにＫＴ
Ｗによる燃料増量の停止により実空燃比（第二段目実線
参照）がリッチ側よりリーン側へと一気に変化してしま
う。このリーン側への空燃比の変化はＯ₂センサ出力に
現れるので、空燃比フィードバック制御の開始とともに
空燃比を理論空燃比に戻そうと空燃比フィードバック補
正係数α（最下段参照）が積分分ＩＬにより大きくなる
側に変化していくものの、αが追いつくまで（つまり実
空燃比がふたたび理論空燃比付近へと落ち着くまで）は
実空燃比が大きくリーン化したままでありエンジン安定
性や運転性が悪くなる。

【０００６】エンジンの暖機完了前にＫＴＷによる燃料
増量を停止したとき実空燃比が一気にリーン化する点を
図１１を参照して詳述すると、同図は冷却水温がエンジ
ンの暖機完了後の温度（たとえば８０℃以上）よりも低
い一定の温度条件での特性である。エンジンの暖機完了
後にはベース空燃比（Ｔｐより定まる空燃比）が理論空
燃比になるように、後述する（１）式の定数Ｋが設定さ
れるものの、冷間始動直後から暖機完了までの間（エン
ジン冷間時）は暖機完了後よりも未燃分が増えるためベ
ース空燃比が理論空燃比とならず理論空燃比よりもリー
ン側にくるので、エンジン冷間時にσ_Pi（図示平均有効
圧Ｐｉの変動率）やＰｉサージ（図示平均有効圧から人
間が最も敏感に不快と感ずる周波数帯である３〜７Ｈｚ
の成分を抽出したもの）からみてエンジンの安定度を満
足する空燃比となるようにＫＴＷを適合しなければなら
ない。したがって、エンジン暖機完了前にＫＴＷが０に
リセットされると、ベース空燃比（このとき理論空燃比
よりもリーン側にある）にまで一気にリーン化されてし
まうのである。

【０００７】ここで、未燃分とは燃焼に寄与しない燃料
分のことで、たとえばピストンリングからクランクケー
ス内に流れ込みオイルに溶け込む燃料分、燃焼せずにそ
のままＨＣとして排出される燃料分、シリンダ壁面に付
着している燃料分等がある。また、空燃比がリーンにな
るほどＰｉが変動し（ばらつき）、σ_Pi、Ｐｉサージが
大きくなる。

【０００８】実際には、現在市販されているエンジンに
おいてＯ₂センサの活性化のタイミングで空燃比フィー
ドバック制御を始める際のＫＴＷによる燃料増量率は今
のところわずかであり、Ｏ₂センサの活性化のタイミン
グでＫＴＷを０にリセットしても理論空燃比からのリー
ン側へのずれは小さなものに収まっている。しかしなが
ら、大容量の電気ヒーターによりＯ₂センサの加熱を積
極的に行うこと等により空燃比フィードバック制御の開
始をさらに早めたいとの要求があるときには、ＫＴＷに
よる燃料増量を停止したときの空燃比のリーン化の程度
も大きくなり、エンジン安定性や運転性が悪くなる。

【０００９】そこでエンジンの暖機完了前に空燃比フィ
ードバック制御条件が成立したタイミングで従来のＫＴ
Ｗによる燃料増量を停止して空燃比フィードバック制御
を開始するとともに、そのタイミングよりエンジンの暖
機完了までのあいだ未燃分の増加分に対応する燃料増量
を新たに行うこと等により、エンジン冷間時より早期に
空燃比フィードバック制御を開始する場合にも、エンジ
ン安定性や運転性が悪くならないようにした装置を先に
提案した（特願平８−１７３８０３号参照）。この装置
を以下、先願装置という。具体的には、新たに導入した
未燃分増量補正係数ＫＵＢ（後述する）により、エンジ
ンの暖機完了前における空燃比フィードバック制御開始
時の目標空燃比が定まるので、エンジンの暖機完了前に
おける空燃比フィードバック制御開始時の空燃比が理論
空燃比となるように未燃分増量補正係数ＫＵＢを適合し
ている。

【００１０】なお、先願装置、本発明とも、エンジンの
暖機完了前における空燃比フィードバック制御開始時だ
けを対象とする（したがってエンジンの暖機完了後にお
ける空燃比フィードバック制御開始時は対象としない）
ので、以下で空燃比フィードバック制御開始時という場
合、それは必ずエンジンの暖機完了前における空燃比フ
ィードバック制御開始時のことである。

【００１１】しかしながら、未燃分増量補正係数ＫＵＢ
に対する要求値は同一機種のエンジンでもエンジンの個
体差によりバラツキ、また当初は未燃分増量係数ＫＵＢ
に対する要求値がその適合値と一致していても、エンジ
ンの経時劣化により未燃分増量補正係数ＫＵＢに対する
要求値が適合値よりずれてくるので、こうしたエンジン
の個体差に伴う要求値のバラツキやエンジンの経時劣化
に伴う要求値の適合値からのずれにより、未燃分増量係
数の適合値が要求値より不足することになれば空燃比フ
ィードバック制御の開始直後にふたたび空燃比の一時的
なリーン化が生じ、この逆に未燃分増量係数の適合値が
要求値より過剰になったときには空燃比フィードバック
制御の開始直後に空燃比の一時的なリッチ化が生じる。

【００１２】そこで本発明は、空燃比フィードバック制
御開始時の基本空燃比に対する学習値を導入し、この学
習値で基本空燃比を修正した値を空燃比フィードバック
制御開始時の目標空燃比として設定するとともに、空燃
比フィードバック制御開始後の空燃比フィードバック補
正係数αに基づいて学習値を更新し、その学習値を保持
しておくことにより、空燃比フィードバック制御開始時
の基本空燃比に対する要求値にエンジンの個体差に伴う
バラツキがあったりエンジンの経時劣化に伴う要求値の
適合値からのずれがあっても、空燃比フィードバック制
御開始直後より空燃比を理論空燃比へと収束させること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】第１の発明では、図２３
に示すように、空燃比フィードバック制御開始時の基本
空燃比を設定する手段２１と、この基本空燃比に対する
学習値を格納するメモリ２２と、この学習値で前記基本
空燃比を修正した値を空燃比フィードバック制御開始時
の目標空燃比として設定する手段２３と、エンジンの暖
機完了前における空燃比フィードバック制御条件の成立
時かどうかを判定する手段２４と、この判定結果よりエ
ンジンの暖機完了前における空燃比フィードバック制御
条件の成立時に実空燃比が理論空燃比となるように空燃
比フィードバック補正量αを空燃比検出手段の出力に基
づいて演算する手段２５と、この空燃比フィードバック
補正量αで前記目標空燃比を補正することにより空燃比
のフィードバック制御を行う手段２６と、前記空燃比フ
ィードバック制御開始後の空燃比フィードバック補正量
αに基づいて前記学習値を更新する手段２７とを設け
た。

【００１４】第２の発明では、第１の発明において、図
２４に示すように前記基本空燃比を設定する手段２１
が、エンジンの暖機完了後に理論空燃比の得られる基本
噴射量Ｔｐを運転条件に応じて演算する手段３１と、エ
ンジンの暖機完了前に実空燃比が理論空燃比となるよう
に増量補正量ＫＵＢを演算する手段３２と、この増量補
正量ＫＵＢで前記基本噴射量Ｔｐを補正する手段３３と
からなる。

【００１５】第３の発明では、図２５に示すように、エ
ンジンの暖機完了後に理論空燃比の得られる基本噴射量
Ｔｐを運転条件に応じて演算する手段３１と、エンジン
の暖機完了前に実空燃比が理論空燃比となるように増量
補正量ＫＵＢを演算する手段３２と、この増量補正量に
対する学習値を格納するメモリ４１と、この学習値で前
記増量補正量ＫＵＢを修正する手段４２と、エンジンの
暖機完了前における空燃比フィードバック制御条件の成
立時かどうかを判定する手段２４と、この判定結果より
エンジンの暖機完了前における空燃比フィードバック制
御条件の成立時に実空燃比が理論空燃比となるように空
燃比フィードバック補正量αを空燃比検出手段の出力に
基づいて演算する手段２５と、この空燃比フィードバッ
ク補正量αと前記学習値により修正された増量側補正量
とで前記基本噴射量Ｔｐを補正して燃料噴射量を演算す
る手段４３と、この噴射量の燃料をエンジンに供給する
手段４４と、前記空燃比フィードバック制御開始後の前
記空燃比フィードバック補正量αに基づいて前記学習値
を更新する手段３７とを設けた。

【００１６】第４の発明では、第１の発明において前記
学習値がエンジン温度（たとえば水温）領域を複数に区
分けしたその各領域毎の値である。

【００１７】第５の発明では、第２または第３の発明に
おいて前記学習値がエンジン温度（たとえば水温）領域
を複数に区分けしたその各領域毎の値である。

【００１８】第６発明では、第４の発明において前記学
習値更新手段２７、３７が、エンジン温度が同一の領域
に属するのか領域が切換わったのかを判定する手段と、
この判定結果よりエンジン温度が同一の領域に属すると
きその同一の領域での前記空燃比フィードバック補正量
αの最大値と最小値をサンプリングする手段と、同じく
その判定結果より領域が切換わったとき切換前の領域に
対する空燃比フィードバック補正量αの前記最大値と前
記最小値の和に基づいて切換前の領域の学習値を更新す
る手段とからなる。

【００１９】第７発明では、第５の発明において前記学
習値更新手段２７、３７が、エンジン温度が同一の領域
に属するのか領域が切換わったのかを判定する手段と、
この判定結果よりエンジン温度が同一の領域に属すると
きその同一の領域での前記空燃比フィードバック補正量
αの最大値と最小値をサンプリングする手段と、同じく
その判定結果より領域が切換わったとき切換前の領域に
対する空燃比フィードバック補正量αの前記最大値と前
記最小値の和に基づいて切換前の領域の学習値を更新す
る手段とからなる。

【００２０】第８発明では、第２、第３、第５、第７の
いずれか一つの発明において前記増量補正量の基本値Ｋ
ＵＢ０が、冷却水温ＴＷが低くなるほど大きくなる値で
ある。

【００２１】第９の発明では、第８の発明において前記
増量補正量の基本値ＫＵＢ０をエンジンの負荷に応じて
補正する。

【００２２】第１０の発明では、第８の発明において前
記増量補正量の基本値ＫＵＢ０をエンジンの負荷と回転
数に応じて補正する。

【００２３】第１１の発明では、第１から第１０までの
いずれか一つの発明において前記空燃比検出手段がＯ₂
センサであり、このＯ₂センサが活性化を完了したタイ
ミングで前記空燃比フィードバック条件の成立時と判定
する。

【００２４】第１２の発明では、第１から第１１までの
いずれか一つの発明において前記空燃比フィードバック
補正量αが積分分と比例分の和である。

【００２５】

【発明の効果】空燃比フィードバック制御開始時の基本
空燃比に対する要求値のエンジンの個体差に伴うバラツ
キやエンジンの経時劣化に伴う要求値の適合値からのず
れにより、空燃比フィードバック制御開始時の基本空燃
比の適合値が要求値より不足することになれば、空燃比
フィードバック制御の開始直後に空燃比が一時的にリー
ン化する。このリーン化した空燃比を理論空燃比へと戻
そうと空燃比フィードバック補正量が空燃比をリッチ側
にする向きに変化していくものの、空燃比フィードバッ
ク補正量が追いつくまで（つまり実空燃比がふたたび理
論空燃比付近へと落ち着くまで）は実空燃比が大きくリ
ーン化したままとなる。

【００２６】この場合に、第１の発明では、空燃比フィ
ードバック制御開始後に学習値が空燃比をリッチ側にす
る向きに更新され、保持されるので、次の始動時に前回
運転時の学習値の更新分だけ、今回始動後の空燃比フィ
ードバック制御の開始時の空燃比がリッチ側に向かい、
これによって今回始動後の空燃比フィードバック制御の
開始時の空燃比が前回運転時（つまり学習前）よりもリ
ッチ側になる。これによっても、まだ今回の空燃比フィ
ードバック制御開始直後に空燃比がリーン化するようで
あれば、学習値がさらに空燃比をリッチ側にする向きに
更新され、保持される。

【００２７】このようにして、空燃比をリッチ側にする
向きへの学習値の更新が、空燃比フィードバック制御開
始直後に空燃比がリーン化しなくなるまで続き、やがて
学習値が収束する。学習値の収束後は始動のたびに空燃
比フィードバック制御の開始直後から理論空燃比へと制
御される。空燃比フィードバック制御開始時の基本空燃
比に対する要求値のエンジンの個体差に伴うバラツキや
エンジンの経時劣化に伴う要求値の適合値からのずれに
より、空燃比フィードバック制御開始時の基本空燃比の
適合値が要求値より不足することになっても、学習値が
その不足分を補うのであり、これによって、空燃比フィ
ードバック制御開始時の基本空燃比に対する要求値のエ
ンジンの個体差に伴うバラツキやエンジンの経時劣化に
伴う要求値の適合値からのずれがあっても、空燃比フィ
ードバック制御の開始直後に空燃比がリーン化すること
がない。

【００２８】同様にして、空燃比フィードバック制御開
始時の基本空燃比に対する要求値のエンジンの個体差に
伴うバラツキやエンジンの経時劣化に伴う要求値の適合
値からのずれにより、空燃比フィードバック制御開始時
の基本空燃比の適合値が要求値より過剰になったとき
は、空燃比フィードバック制御開始後に空燃比をリーン
側にする向きに学習値が更新されるので、空燃比フィー
ドバック制御開始時の基本空燃比に対する要求値のエン
ジンの個体差に伴うバラツキやエンジンの経時劣化に伴
う要求値の適合値からのずれがあっても、空燃比フィー
ドバック制御の開始直後に空燃比がリッチ化することも
ない。

【００２９】空燃比フィードバック制御開始時の基本空
燃比に対する要求値や空燃比フィードバック制御開始時
の増量補正量に対する要求値がエンジン温度により異な
る（たとえば、エンジン温度が低いほど増量補正量に対
する要求値が大きくなる）ことに対応して、第４と第５
の各発明では、学習値を、エンジン温度領域を複数に区
分けしたその各領域毎の値としているので、空燃比フィ
ードバック制御開始時のエンジン温度が相違しても、そ
の空燃比フィードバック制御の開始直後より空燃比を理
論空燃比へと制御できる。

【００３０】第１０の発明では増量補正量の基本値ＫＵ
Ｂ０をエンジンの負荷と回転数に応じて補正するので、
アイドル状態に限らず、アクセルペダルを大きく踏み込
んだときのように高回転高負荷状態になっても増量補正
量ＫＵＢに過不足が生じることがない。

【００３１】第１１の発明では、Ｏ₂センサが活性化を
完了したタイミングで前記空燃比フィードバック条件の
成立時と判定するので、大容量の電気ヒーターによりＯ
₂センサの加熱を積極的に行うこと等によりＯ₂センサの
活性化完了タイミングを早めるほど、排気性能を一段と
改善することができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】図１において、１はエンジン本体
で、その吸気通路８にはスロットルバルブ５の下流に位
置して燃料噴射弁７が設けられ、コントロールユニット
２からの噴射信号により運転条件に応じて所定の空燃比
となるように、吸気中に燃料を噴射供給する。

【００３３】排気通路９には三元触媒１０が設置され
る。三元触媒１０は、排気の空燃比が理論空燃比付近に
あるときＣＯ、ＨＣおよびＮＯｘを同時にＣＯ₂、Ｈ
₂Ｏ、Ｎ₂等の無害成分に転化できるため、コントロール
ユニット２では空燃比が理論空燃比を中心とする狭い範
囲で振れるように排気管に設けたＯ₂センサ出力に基づ
いて空燃比のフィードバック制御を行う。

【００３４】コントロールユニット２ではまた、エンジ
ンが不安定となる冷間始動時に、始動後増量補正係数Ｋ
ＡＳと水温増量補正係数ＫＴＷにより燃料増量を行い、
空燃比を理論空燃比よりもリッチ側の値とすることによ
ってエンジンを安定させる。エンジンの暖機完了後（た
とえば冷却水温が８０℃以上）にはベース空燃比（Ｔｐ
により定まる空燃比）が理論空燃比となるように後述す
る（１）式の定数Ｋが設定されるが、エンジン冷間時
（エンジンの冷間始動直後から暖機終了までの間）は未
燃分がエンジン暖機完了後より増えるため、図１１に示
したようにベース空燃比が理論空燃比とならず理論空燃
比よりもリーン側にくるので、エンジン冷間時にσ_Piや
ｐｉサージからみてエンジン安定度を満足する空燃比と
なるように冷却水温ＴＷに応じてＫＴＷを適合するわけ
である。

【００３５】こうした燃料増量と上記の空燃比フィード
バック制御との各制御を行うため、コントロールユニッ
ト２にはクランク角センサ４からのＲｅｆ信号（４気筒
では１８０°ごと、６気筒では１２０°ごとに発生）と
１°信号、エアフローメータ６からの吸入空気量信号、
排気通路９の三元触媒１０の上流側に設置したＯ₂セン
サ３からの空燃比（酸素濃度）信号、水温センサ１１か
らのエンジン冷却水温信号等が入力されている。

【００３６】さて、上記ＫＴＷによる燃料増量の行われ
る冷間始動時には、従来より空燃比フィードバック制御
を停止していたのであるが、始動後できるだけ早く空燃
比フィードバック制御に入ったほうが三元触媒の活用さ
れる領域が拡大して排気性能が改善されるため、大容量
の電気ヒーターによりＯ₂センサの加熱を積極的に行う
こと等によりＯ₂センサの早期活性化を図り、ＫＴＷに
よる燃料増量が行われている途中でもＯ₂センサ出力が
活性化した段階でＫＴＷによる燃料増量を停止して空燃
比フィードバック制御を開始することが考えられる。

【００３７】しかしながら、ＫＴＷによる燃料増量の停
止により実空燃比がリッチ側よりリーン側へと一気に変
化してしまう。一方、空燃比フィードバック制御の開始
とともにこのリーン化した空燃比を理論空燃比に戻そう
と空燃比フィードバック補正係数αが積分分ＩＬにより
大きくなる側に変化していくものの、実空燃比がふたた
び理論空燃比付近へと落ち着くまでは実空燃比が大きく
リーン化したままとなり、エンジン安定性や運転性が悪
くなる。

【００３８】これに対処するため先願装置では、Ｏ₂セ
ンサ３が活性化を完了したタイミングで従来のＫＴＷに
よる燃料増量を停止して空燃比フィードバック制御を開
始するとともに、Ｏ₂センサ３が活性化を完了したタイ
ミングよりエンジンの暖機完了までのあいだ未燃分の増
加分に対応する燃料増量を新たに行っている。

【００３９】コントロールユニット２で実行されるこの
先願装置の制御の内容を、以下のフローチャートにした
がって説明する。

【００４０】図２のフローチャートは、燃料噴射弁に与
える燃料噴射パルス幅Ｔｉを演算するためのもので、１
０ｍｓジョブ（あるいはバックグランドジョブ）で実行
する。

【００４１】ステップ１では、エアフローメータ６から
の吸入空気量Ｑａとクランク角センサ４により検出され
るエンジン回転数ＮｅとからＴｐ＝（Ｑａ／Ｎｅ）×Ｋ …（１）ただし、Ｋ：定数の式により基本噴射パルス幅Ｔｐ［ｍｓ］を演算する。
ここで、（１）式のＫの値はエンジン暖機完了後にＴｐ
により定まる空燃比（ベース空燃比）が理論空燃比とな
るように設定している。

【００４２】ステップ２では目標燃空比相当量ＴＦＢＹ
Ａ［％］を演算する。このＴＦＢＹＡの演算について
は、図３のフローチャートにより説明する。

【００４３】図３のフローチャートは１０ｍｓジョブで
実行する。ステップ１１では、始動後増量補正係数ＫＡ
Ｓ［％］を演算する。たとえば冷却水温ＴＷから図４を
内容とするテーブルを検索して初期値ＫＡＳ０を求め、
その初期値ＫＡＳ０［％］を始動後時間とともに０とな
るまで一定の割合で減少させる。

【００４４】ステップ１２では水温増量補正係数ＫＴＷ
［％］と未燃分増量補正係数ＫＵＢ［％］を演算する。
これらＫＴＷとＫＵＢの演算については図５のフローチ
ャートにより説明する。

【００４５】図５のフローチャートは１０ｍｓジョブで
実行する。ステップ２１では空燃比フィードバック制御
条件（図ではＦ／Ｂ条件で略記）の判定を行うが、この
ための具体的な内容は図６に示す。空燃比フィードバッ
ク制御条件の判定は図６のステップ３１〜３５の内容を
一つずつチェックすることにより行い、各項目のすべて
が満たされたときに空燃比フィードバック制御を許可
し、一つでも反するときは空燃比フィードバック制御を
禁止する。すなわち、ステップ３１：始動時ステップ３２：高負荷時ステップ３３：減速時（フュエルカット時）ステップ３４：Ｏ₂センサ出力に異常があるときステップ３５：Ｏ₂センサが未活性状態にあるときにはステップ３７で空燃比フィードバック制御を禁止
し、そうでないときステップ３６に移行して空燃比フィ
ードバック制御を許可する。

【００４６】ここで、始動時はＯ₂センサ３が活性前の
状態にあり、空燃比フィードバック制御を行うことがで
きないこと、出力空燃比（理論空燃比よりもリッチ側の
空燃比）で運転される高負荷時に空燃比フィードバック
制御を行ったのでは出力空燃比にすることができないこ
と、燃料カットの行われる減速時に空燃比フィードバッ
ク制御を行っても制御するだけ無駄になること、Ｏ₂セ
ンサ３が未活性状態で空燃比フィードバック制御を行っ
たのでは空燃比フィードバック補正係数αに誤差が生じ
てしまうことのため、これらの条件では空燃比フィード
バック制御を禁止するわけである。

【００４７】なお、Ｏ₂センサ３が活性化したかどうか
は、Ｏ₂センサ出力が所定の範囲に収まっているかどう
かにより判定する。たとえば冷間始動直後より空燃比フ
ィードバック制御を行ったときＯ₂センサ出力はほぼ２
５０ｍＶ当たりから徐々に振れ出し、活性化を完了した
状態で最大値をほぼ９００ｍＶ、最小値をほぼ５０ｍＶ
として大きく振れるので、２５０ｍＶより少し高いとこ
ろに上限値ＲＨ、２５０ｍＶより少し低いところに下限
値ＲＬを設けておけば、Ｏ₂センサ出力＜ＲＬまたはＯ₂
センサ出力≧ＲＨの場合に活性化の終了と判断できるの
である。

【００４８】このようにして空燃比フィードバック制御
条件を判定したら、図５に戻り、空燃比フィードバック
制御条件の非成立時にはステップ２２、２３で冷却水温
ＴＷより図７を内容とするテーブルを検索して水温増量
補正係数の基本値ＫＴＷ０［％］を、また吸入負圧と回
転数Ｎｅより図８を内容とするマップを検索して水温増
量補正係数の負荷回転補正率Ｒ_KTW［無名数］を求め、
ステップ２４においてＫＴＷ＝ＫＴＷ０×Ｒ_KTW …（２）の式により水温増量補正係数ＫＴＷを計算するととも
に、ステップ２５において未燃分増量補正係数ＫＵＢに
０を入れる。このときはＫＵＢがないのと同じであり、
従来と同様にＫＴＷによる燃料増量を行うのである。

【００４９】これに対して、空燃比フィードバック制御
条件の成立時になると、ステップ２６でＫＴＷに０を入
れるとともに、ステップ２７、２８では冷却水温ＴＷよ
り図９を内容とするテーブルを検索して未燃分増量補正
係数の基本値ＫＵＢ０［％］を、また吸入負圧と回転数
Ｎｅより図１０を内容とするマップを検索して未燃分増
量補正係数の負荷回転補正率Ｒ_KUB［無名数］を求め、
ステップ２９においてＫＵＢ＝ＫＵＢ０×Ｒ_KUB …（３）の式により未燃分増量補正係数ＫＵＢを計算する。

【００５０】ここで、エンジン冷間時は未燃分がエンジ
ン暖機完了後よりも増えるためベース空燃比が図１１の
ように理論空燃比とならない（理論空燃比よりもリーン
側にくる）ことを前述したが、エンジン冷間時に未燃分
が増えた状態でも空燃比が理論空燃比となるように未燃
分増量係数ＫＵＢを適合するのである。

【００５１】詳細には、まず負荷と回転数をもパラメー
タとして水温増量補正係数ＫＴＷを演算する。冷却水温
ＴＷだけをパラメータとしてＫＴＷを演算する従来例と
相違して、負荷と回転数をもパラメータとしてＫＴＷを
演算するのは次の理由からである。従来のＫＴＷはアイ
ドル条件でのエンジンの安定度を主に考慮し、高回転、
高負荷側ではそもそも安定度は問題ないと考え、冷却水
温だけに対して適合していたのであるが、実際には図１
１に示したように、同一の冷却水温、同一の回転数でも
吸入負圧（つまりエンジン負荷）が違えばＫＴＷに対す
る要求値も違ってくる。したがって、スロットルバルブ
５が全閉位置にあるときの吸入負圧（たとえばＡ点の吸
入負圧）でエンジン安定度を満足する空燃比となるよう
にＫＴＷを適合したのでは、同じ冷却水温と回転数でも
アクセルペダルを踏み込むことによりスロットルバルブ
５が所定開度まで開いた状態での吸入負圧（たとえばＢ
点の吸入負圧）になると、ＫＴＷが不足することになっ
てしまうのである。

【００５２】同様にして、図１２のように同一の冷却水
温、同一の吸入負圧でも回転数が異なると、ＫＴＷに対
する要求値が違ってくるので、スロットルバルブ５が全
閉位置かつアイドル時の回転数（たとえばＣ点の回転
数）でエンジン安定度を満足する空燃比となるようにＫ
ＴＷを適合したのでは、同じ冷却水温と吸入負圧でも高
回転（たとえばＤ点の回転数）のときＫＴＷの精度が落
ちる。なお、回転数に対する空燃比の特性は一様でな
く、右上がりのとき（図１２の実線参照）と左上がりの
とき（図１２の破線参照）の両方がある。

【００５３】なお、図１１はエンジン冷間時に冷却水温
と回転数を一定に保ったまま吸入負圧を変化させたとき
のベース空燃比とエンジン安定度を満足する空燃比の、
また図１２はエンジン冷間時に冷却水温と吸入負圧を一
定に保ったまま回転数を変化させたときのベース空燃比
とエンジン安定度を満足する空燃比の各特性を示したも
のである。

【００５４】そこで、先願装置では、たとえば、アイド
ル時の吸入負圧と回転数の条件で冷却水温を相違させて
水温増量補正係数の基本値ＫＴＷ０を適合した後で、基
本値ＫＴＷ０を適合したときの吸入負圧と回転数より外
れたときにも、エンジン安定度を満足する空燃比となる
ように吸入負圧と回転数を相違させて水温増量補正係数
の負荷回転補正率Ｒ_KTWを適合するのである。

【００５５】次に、負荷と回転数をもパラメータとして
水温増量補正係数ＫＴＷを演算したのに対応して、負荷
と回転数をもパラメータとして未燃分増量補正係数ＫＵ
Ｂを演算するのは次の理由からである。図１１に示した
ように、同一の冷却水温、同一の回転数でも吸入負圧が
違えばＫＵＢに対する要求値が違ってくることから、Ａ
点の吸入負圧で理論空燃比となるようにＫＵＢを適合し
たのでは、同じ冷却水温と回転数でもＢ点の吸入負圧に
なると、ＫＵＢが不足することになってしまい、また図
１２のように、同一の冷却水温、同一の吸入負圧でも回
転数が異なればＫＵＢに対する要求値が違ってくること
から、Ｃ点の回転数で理論空燃比となるようにＫＵＢを
適合したのでは、同じ冷却水温と吸入負圧でもＤ点の回
転数のとき、ＫＵＢの精度が低下するので、先願装置で
は、たとえば、アイドル時の吸入負圧と回転数の条件で
冷却水温を相違させて未燃分増量補正係数の基本値ＫＵ
Ｂ０を適合するとともに、基本値ＫＵＢ０を適合したと
きの吸入負圧と回転数より外れたときにも、理論空燃比
となるように吸入負圧と回転数を相違させて未燃分増量
補正係数の負荷回転補正率Ｒ_KUBを適合するのである。

【００５６】図８、図１０にＲ_KTW、Ｒ_KUBの一例を示し
たが、Ｒ_KTW、Ｒ_KUBの各特性はエンジンの機種毎に異な
るので、最終的にはエンジンの機種毎に適合する。な
お、図１１、図１２においては見やすくするためＡ点、
Ｂ点やＣ点、Ｄ点から少し離してＫＴＷ、ＫＵＢを示し
ている。したがって、冷却水温と吸入負圧、回転数が同
一の条件でＫＵＢ＜ＫＴＷとなることはいうまでもな
い。

【００５７】上記の吸入負圧については、エアフローメ
ータからの吸入空気量Ｑａと回転数Ｎｅより所定のマッ
プを検索することにより求めることができる。吸入負圧
を吸気マニホールドのコレクタ部に設けた圧力センサに
より検出することもできる。また、吸入負圧に代えて、
基本噴射パルス幅Ｔｐ（あるいはＱａ）を用いることも
できる。

【００５８】このようにしてＫＴＷとＫＵＢの演算を終
了したら、図３に戻りステップ１３、１４で高水温時の
増量補正係数ＫＨＯＴ［％］、混合比割り付け補正係数
ＫＭＲ［％］を従来と同様に演算し、ステップ１５にお
いて各種補正係数の演算結果を用いてＴＦＢＹＡ＝ＫＡＳ＋ＫＴＷ＋ＫＵＢ＋ＫＨＯＴ＋ＫＭＲ …（４）の式により目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡ［％］を計算す
る。

【００５９】（４）式のＴＦＢＹＡは１００％を中心と
する値で、たとえばエンジン冷間始動後かつＫＡＳの働
きが終了した後で空燃比フィードバック制御の非成立時
はＴＦＢＹＡ＝１００＋ＫＴＷの式により、また空燃比
フィードバック制御の成立時になると、ＴＦＢＹＡ＝１
００＋ＫＵＢの式によりＴＦＢＹＡを演算することにな
る。このとき、図７、図８、図９、図１０よりＫＴＷ、
ＫＵＢがある値をとってＴＦＢＹＡが１００％を超える
値となり、Ｔｐが増量されることによって燃料増量が行
われるのである。

【００６０】このＴＦＢＹＡの演算の終了により図２に
戻りステップ３で空燃比フィードバック補正係数α
［％］を演算する。このαの演算については図１３のフ
ローチャートにより説明する。燃料噴射がＲｅｆ信号同
期であり、燃料噴射の結果でαが変化するため、図１３
のフローチャートはＲｅｆ信号に同期して実行する。

【００６１】ステップ４１では空燃比フィードバック制
御条件の成立時であるかどうかみて非成立時であればス
テップ４２で空燃比フィードバック補正係数αを１００
％に固定（クランプ）する。前述したように、空燃比フ
ィードバック制御条件の成立時であるかどうかは図６の
フローにより得られている結果を流用する。

【００６２】空燃比フィードバック制御条件の成立時に
はステップ４３でＯ₂センサ出力ＯＳＲ１［ｍＶ］を読
み込み、これをステップ４４においてスライスレベルＳ
Ｌ［ｍＶ］と比較する。ＯＳＲ１＞ＳＬのときはリッチ
であると判断してステップ４５に進み、前回はリーンで
あったかどうかをみる。この結果、前回リーンで今回リ
ッチのときはステップ４６、４７に進んで空燃比フィー
ドバック補正係数αから比例分ＰＲ［％］だけ減量し、
前回、今回ともリッチであるときにはステップ４８、４
９に進んでαから積分分ＩＲ［％］だけ減量する。ＯＳ
Ｒ１≦ＳＬのときにはステップ４４よりステップ５０に
進み、前回はリッチであったかどうかをみて、前回リッ
チで今回リーンのときは、ステップ５１、５２でαを比
例分ＰＬ［％］だけ増量し、前回、今回ともリーンであ
るときにはステップ５３、５４でαを積分分ＩＬ［％］
だけ増量する。なお、上記の比例分ＰＲ、ＰＬ、積分分
ＩＲ、ＩＬはＮｅとＴｐにより所定のマップを検索して
求めている。

【００６３】このようにしてαの演算を終了したら図２
のステップ４に戻り、Ｔｉ＝（Ｔｐ＋ＫＡＴＨＯＳ） ×（ＴＦＢＹＡ／１００）×（α／１００）×２＋Ｔｓ…（５）ただし、ＫＡＴＨＯＳ：過渡補正量［ｍｓ］Ｔｓ：無効噴射パルス幅［ｍｓ］の式により燃料噴射パルス幅Ｔｉ［ｍｓ］を算出する。

【００６４】ここで、（５）式のＫＡＴＨＯＳは、噴射
燃料のすべてがシリンダに吸入されるわけでなく、噴射
燃料の一部がたとえば吸気ポートや吸気弁に付着し、液
状のまま応答遅れをもってシリンダに流入する、いわゆ
る燃料壁流分を考慮した補正量、Ｔｓは噴射信号を受け
てから燃料噴射弁７が開くまでの作動遅れを考慮するた
めの無効噴射パルス幅で、いずれも公知のものである。

【００６５】（５）式のＴｉはＲｅｆ信号に同期した別
のルーチン（図示しない）によりＲｅｆ信号の入力毎に
燃料噴射弁駆動用の出力レジスタに転送される。エンジ
ン２回転ごとに１回、各気筒とも排気行程を噴射タイミ
ングとする燃料噴射（つまりシーケンシャル噴射）が行
われるのである。

【００６６】ここで、先願装置の作用を説明する。

【００６７】図２２に示した従来例と同じ条件で先願装
置でも冷間始動を行ったときの実空燃比、空燃比フィー
ドバック補正係数αなどの変化を図１４に示す。なお、
ＫＴＷ、ＫＵＢは始動からの冷却水温ＴＷの上昇につれ
て小さくなっていく値であり、さらに負荷と回転数が変
化することによっても変化する値であるが、図１４（後
述する図１５、図２０についても）では簡単のため一定
値で示している。

【００６８】先願装置では、Ｏ₂センサの活性化完了タ
イミングでＫＴＷを０にリセットして空燃比フィードバ
ック制御を開始するとともに、ＫＴＷを０にリセットし
たタイミングよりＫＵＢによる燃料増量を新たに行うの
で、空燃比フィードバック制御の開始直後に実空燃比
（第二段目実線参照）がすみやかに理論空燃比付近へと
収束している。これによって、エンジン冷間時に空燃比
フィードバック制御を開始しても、開始直後の空燃比の
リーン化を回避することが可能になることから、空燃比
フィードバック制御の開始タイミングを早くすることが
でき、排気性能を一段と改善することができる。

【００６９】先願装置ではまた、負荷と回転数に応じた
補正率Ｒ_KTWにより水温増量補正係数の基本値ＫＴＷ０
を、また負荷と回転数に応じた補正率Ｒ_KUBにより未燃
分増量補正係数の基本値ＫＵＢ０を補正するので、アイ
ドル状態に限らず、アクセルペダルを大きく踏み込んだ
ときのように高回転高負荷状態になっても、ＫＴＷ、Ｋ
ＵＢに過不足が生じることがない。

【００７０】これで先願装置の説明を終える。

【００７１】さて、未燃分増量補正係数ＫＵＢに対する
要求値のエンジンの個体差に伴うバラツキやエンジンの
経時劣化に伴う要求値の適合値からのずれにより、未燃
分増量係数の適合値が要求値より不足することになれば
空燃比フィードバック制御の開始直後に空燃比が一時的
にリーン化し、この逆に未燃分増量係数の適合値が要求
値より過剰になったときには空燃比フィードバック制御
の開始直後に空燃比が一時的にリッチ化する。図１５に
示したように、同一の冷却水温の条件であっても、エン
ジンの個体差や経時劣化があると、空燃比フィードバッ
ク制御開始直後に必ずしも理論空燃比へと制御できない
場合が生じるのである（空燃比がリーン側に傾く場合を
実線で、空燃比がリッチ側に傾く場合を破線で示す）。

【００７２】これに対処するため本発明は、空燃比フィ
ードバック制御開始時の空燃比を決定する未燃分増量補
正係数ＫＵＢに対する学習値を導入し、この学習値で未
燃分増量補正係数で修正した値により空燃比フィードバ
ック制御開始時の目標空燃比を決定するとともに、空燃
比フィードバック制御開始後の空燃比フィードバック補
正係数αに基づいて学習値を更新し、その学習値を保持
しておく。

【００７３】具体的には、先願装置についての図２、図
３、図５、図６、図１３のフローチャートのうち図５の
フローチャートだけを図１６のフローチャートに変更
し、図１８のフローチャートを新たに設けている。な
お、図１６において図５と同一の部分には同一のステッ
プ番号をつけている。

【００７４】まず図１６から説明すると、図５と相違す
るのはステップ６１、６２だけである。ステップ６１で
は冷却水温ＴＷより所定のテーブルを検索して未燃分増
量補正係数の基本値ＫＵＢ０［％］に対する学習値ＬＲ
ＮＴＷ［％］を求める。学習値ＬＲＮＴＷのテーブルを
図１７に示すと、最低温度ＴＷ１（たとえば−４０℃）
から最高温度ＴＷｎ（たとえば８０℃）までを１０℃毎
の合計ｎ−１個の領域に区分けし、各温度領域毎に独立
の値を格納している。したがって、ステップ６１では、
そのときの冷却水温ＴＷの属する領域の学習値を読み出
すのである。なお、学習値はバックアップＲＡＭに格納
している。図１７において各領域を区別するため領域毎
に１からｎ−１までの番号を割り振っている。

【００７５】ここで、温度領域を複数に分割し、その各
領域毎の学習値ＬＲＮＴＷとしたのは、未燃分増量補正
係数の基本値ＫＵＢ０が冷却水温に応じた値であるの
で、これに合わせたものである。

【００７６】ステップ６２ではこの学習値ＬＲＮＴＷを
用いてＫＵＢ＝（ＫＵＢ０＋ＬＲＮＴＷ−１００）×Ｒ_KUB …（６）の式により未燃分補正係数ＫＵＢ［％］を計算する。つ
まり、先願装置では、未燃分補正係数だけで空燃比フィ
ードバック制御開始時の空燃比が定まっていたのが、本
発明では学習値により修正された未燃分補正係数により
空燃比フィードバック制御開始時の空燃比が定まるので
ある。

【００７７】図１８のフローチャートは学習値ＬＲＮＴ
Ｗを更新するためのもので、図１６、図１３とは独立に
１０ｍｓジョブで実行する。

【００７８】ステップ７１では空燃比フィードバック制
御中かどうかみて空燃比フィードバック制御中のときス
テップ７２、７３において冷却水温ＴＷを読み込み、冷
却水温ＴＷが学習値のテーブル上のどの領域にあるかを
検索し、その領域の番号をメモリｋに入れる。つまり、
メモリｋには空燃比フィードバック制御開始時の冷却水
温の属する領域の番号が入る。

【００７９】ステップ７４では初回フラグ（始動時に
“０”に初期設定）をみる。始動後初めてステップ７４
に進んできたときは初回フラグ＝０よりステップ７５に
進み、初回フラグに“１”を入れ、ステップ７６以降に
進む。

【００８０】ステップ７６〜８０は冷却水温ＴＷが同一
の領域にいる間の空燃比フィードバック補正係数αの最
大値と最小値をサンプリングする部分である。ステップ
７６ではα（図１３のフローにより得ている）を読み込
み、このαの値とメモリＡＭＡＸの値（初期値は１００
％）をステップ７７において比較し、α＞ＡＭＡＸのと
きステップ７８に進んでαの値をメモリＡＭＡＸに移
す。同様にして、ステップ７９でαの値とメモリＡＭＩ
Ｎの値（初期値は１００％）を比較し、α＜ＡＭＩＮの
ときステップ８０に進んでαの値をメモリＡＭＩＮに移
す。

【００８１】ステップ８１では次回制御のため、メモリ
ｋの値をメモリｋＯＬＤに移して今回の制御を終了す
る。

【００８２】次の制御時からはステップ７４において初
回フラグ＝１であることよりステップ８２に進み、メモ
リｋとメモリｋＯＬＤに入っている値を比較する。ここ
で、メモリｋＯＬＤには１制御周期前（１０ｍｓ前）に
冷却水温ＴＷが属していた領域の番号が入っているので
あるから、メモリｋとメモリｋＯＬＤの値が一致すると
きは冷却水温ＴＷが前回と同じ領域にあると判断できる
ので、ステップ７６〜８１の操作を実行する。

【００８３】メモリｋとメモリｋＯＬＤの値の比較を繰
り返しているうちに、メモリＡＭＡＸとメモリＡＭＩＮ
には冷却水温ＴＷが同一の領域にいる間のαの最大値と
最小値が格納される。

【００８４】冷却水温の上昇によりやがてメモリｋとメ
モリｋＯＬＤの値が一致しなくなったときは冷却水温Ｔ
Ｗが前回と異なる領域に移ったと判断できるので、その
タイミングでステップ８２よりステップ８３に進み、メ
モリＡＭＡＸとメモリＡＭＩＮの値（ステップ７７、７
８、７９、８０において既に得ている）を用いてＤＡＬＰ＝（ＡＭＡＸ＋ＡＭＩＮ）／２−１００ …（７）の式によりαの制御中心（１００％）からのずれ量ＤＡ
ＬＰ［％］を求め、このＤＡＬＰからステップ８４にお
いて冷却水温ＴＷが前回属していた領域の学習値をＬＲＮＴＷ（new）＝ＬＲＮＴＷ（old）＋ＫＬＲＮ×ＤＡＬＰ…（８）ただし、ＬＲＮＴＷ（new）：更新後の学習値ＬＲＮＴＷ（old）：更新前の学習値ＫＬＲＮ：更新割合（定数）の式により更新する。更新後の学習値は冷却水温ＴＷが
前回属していた領域に格納する。なお、学習値の初期値
は１００％である。

【００８５】ステップ８５では、移った領域で改めて空
燃比フィードバック補正係数αの最大値と最小値をサン
プリングするため、メモリＡＭＡＸ、ＡＭＩＮを初期値
の１００％にリセットし、ステップ７６〜８１の操作を
実行する。

【００８６】ここで、本発明の作用を図１９、図２０を
参照しながら説明する。

【００８７】学習前であれば、学習値ＬＲＮＴＷが初期
値の１００％であることより上記の（６）式がＫＵＢ＝（ＫＵＢ０＋１００−１００）×Ｒ_KUB＝ＫＵＢ０×Ｒ_KUB となり、先願装置の場合と同じなる。ここでは、話を簡
単にするためＲ_KUB（負荷と回転数に応じた補正率）は
一定値で考える。

【００８８】さて、未燃分増量補正係数の基本値ＫＵＢ
０に対する要求値のエンジンの個体差に伴うバラツキや
エンジンの経時劣化に伴う要求値の適合値からのずれに
よりＫＵＢ０の適合値が要求値より不足したときは、図
１９のように空燃比フィードバック制御の開始直後に空
燃比が一時的にリーン化する。ＫＵＢ０は空燃比フィー
ドバック制御開始時の目標空燃比を定める値（正確には
Ｔｐ×（１００＋ＫＵＢ０）により目標空燃比が定ま
る）であり、このＫＵＢ０の不足に伴い空燃比フィード
バック制御開始直後にリーン化した空燃比を理論空燃比
へと戻そうと、空燃比フィードバック補正係数αが積分
分ＩＬにより大きくなる側に変化していくものの、αが
追いつくまで（つまり実空燃比がふたたび理論空燃比付
近へと落ち着くまで）は実空燃比が大きくリーン化した
ままとなるわけである。

【００８９】この場合に、図示のように空燃比フィード
バック制御開始時のタイミングｔ１で冷却水温ＴＷが領
域４にあったものが、冷却水温の上昇とともにタイミン
グｔ２で領域４より領域５ヘ、またタイミングｔ３で領
域５より領域６へと移ったときを考えると、領域５より
領域６へ移ったタイミングｔ３では、メモリＡＭＩＮに
ｔ２直後でのαの値が、メモリＡＭＡＸにタイミングｔ
３の直前のタイミングでのαが入っている（図ではｔ２
のタイミングとｔ２の直後のタイミングを、またｔ３の
タイミングとｔ３の直前のタイミングをほぼ同じにして
いる）。このときのメモリＡＭＡＸとメモリＡＭＩＮの
値はいずれも１００％を越える値であるため、αの制御
中心である１００％からのずれ量ＤＡＬＰが正の値とな
り、領域５での学習値ＬＲＮＴＷが１００％を越える値
へと更新され、この値が次の始動時までバックアップＲ
ＡＭに保持される。同様にして、領域４、領域６の学習
値も、この各領域でのαの制御中心からのずれ量ＤＡＬ
Ｐが正の値であれば、１００％を越える値へと更新され
る。

【００９０】次の始動時に冷却水温の条件が前回の始動
時と同じであれば、前回運転時に学習値ＬＲＮＴＷの更
新により学習値ＬＲＮＴＷが１００％より大きくなった
分だけ（つまり学習値の更新分だけ）、今回始動後の空
燃比フィードバック制御の開始時の未燃分補正係数ＫＵ
Ｂが大きくなり、これによって今回始動後の空燃比フィ
ードバック制御開始時の空燃比が前回運転時（つまり学
習前）よりもリッチ側になるので、今回の空燃比フィー
ドバック制御開始直後に空燃比がリーン化する期間が短
くなる。このとき、なおもリーン化が生じるようであれ
ば、そのリーン化した期間の冷却水温が属する領域（た
とえば領域４と５）の学習値がさらに増量側に更新さ
れ、保持される。

【００９１】このようにして、空燃比フィードバック制
御の開始前後付近での冷却水温の条件が始動のたびに同
じであれば、学習値の増量側への更新が、空燃比フィー
ドバック制御開始直後に空燃比がリーン化する期間がな
くなるまで続き、リーン化する期間がなくなったタイミ
ングで学習値が収束する。学習値の収束後は図２０に示
したように、始動時の冷却水温の条件が同じである限
り、空燃比フィードバック制御開始直後から理論空燃比
へと制御される。未燃分増量補正係数の基本値ＫＵＢ０
に対する要求値のエンジンの個体差に伴うバラツキやエ
ンジンの経時劣化に伴う要求値の適合値からのずれによ
り、ＫＵＢ０の適合値が要求値より不足することになっ
ても、学習値ＬＲＮＴＷがその不足分を補うのであり、
これによって、ＫＵＢ０に対する要求値のエンジンの個
体差に伴うバラツキやエンジンの経時劣化に伴う要求値
の適合値からのずれがあっても、空燃比フィードバック
制御開始直後に空燃比がリーン化することがない。

【００９２】同様にして、ＫＵＢ０に対する要求値のエ
ンジンの個体差に伴うバラツキやエンジンの経時劣化に
伴う要求値の適合値からのずれにより、ＫＵＢ０の適合
値が要求値より過剰になったときは、空燃比をリーン側
にする向きに学習値が更新されるので、ＫＵＢ０に対す
る要求値のエンジンの個体差に伴うバラツキやエンジン
の経時劣化に伴う要求値の適合値からのずれがあって
も、空燃比フィードバック制御開始直後に空燃比がリッ
チ化することがない。

【００９３】実施形態ではエンジン温度の代表値として
冷却水温で説明したが、エンジン温度に相当する他の温
度を用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の制御システム図である。

【図２】燃料噴射パルス幅Ｔｉの演算を説明するための
フローチャートである。

【図３】目標燃空比相当量ＴＦＢＹＡの演算を説明する
ためのフローチャートである。

【図４】始動後増量補正係数ＫＡＳの初期値ＫＡＳ０の
特性図である。

【図５】先願装置の水温増量補正係数ＫＴＷと未燃分増
量補正係数ＫＵＢの演算を説明するためのフローチャー
トである。

【図６】空燃比フィードバック制御条件の判定を説明す
るためのフローチャートである。

【図７】水温増量補正係数の基本値ＫＴＷ０の特性図で
ある。

【図８】水温増量補正係数の負荷回転補正率Ｒ_KTWの特
性図である。

【図９】未燃分増量補正係数の基本値ＫＵＢ０の特性図
である。

【図１０】未燃分増量補正係数の負荷回転補正率Ｒ_KUB
の特性図である。

【図１１】吸入負圧に対する水温増量補正係数ＫＴＷと
未燃分増量補正係数ＫＵＢの適合を説明するための空燃
比特性図である。

【図１２】回転数に対する水温増量補正係数ＫＴＷと未
燃分増量補正係数ＫＵＢの適合を説明するための空燃比
特性図である。

【図１３】空燃比フィードバック補正係数αの演算を説
明するためのフローチャートである。

【図１４】先願装置の作用を説明するための波形図であ
る。

【図１５】エンジンの個体差に伴うバラツキがあるとき
やエンジンに経時劣化が生じたときの先願装置の作用を
説明するための波形図である。

【図１６】実施形態の水温増量補正係数ＫＴＷと未燃分
増量補正係数ＫＵＢの演算を説明するためのフローチャ
ートである。

【図１７】学習値のテーブルを示す図である。

【図１８】学習値の更新を説明するためのフローチャー
トである。

【図１９】実施形態の作用を説明するための波形図であ
る。

【図２０】実施形態の作用を説明するための波形図であ
る。

【図２１】従来例の冷間始動時の燃料増量補正の一例を
示す特性図である。

【図２２】従来例の作用を説明するための波形図であ
る。

【図２３】第１の発明のクレーム対応図である。

【図２４】第２の発明のクレーム対応図である。

【図２５】第３の発明のクレーム対応図である。

【符号の説明】

１エンジン本体２コントロールユニット３Ｏ₂センサ４クランク角センサ６エアフローメータ７燃料噴射弁１０三元触媒

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空燃比フィードバック制御開始時の基本空
燃比を設定する手段と、この基本空燃比に対する学習値を格納するメモリと、この学習値で前記基本空燃比を修正した値を空燃比フィ
ードバック制御開始時の目標空燃比として設定する手段
と、エンジンの暖機完了前における空燃比フィードバック制
御条件の成立時かどうかを判定する手段と、この判定結果よりエンジンの暖機完了前における空燃比
フィードバック制御条件の成立時に実空燃比が理論空燃
比となるように空燃比フィードバック補正量を空燃比検
出手段の出力に基づいて演算する手段と、この空燃比フィードバック補正量で前記目標空燃比を補
正することにより空燃比のフィードバック制御を行う手
段と、前記空燃比フィードバック制御開始後の空燃比フィード
バック補正量に基づいて前記学習値を更新する手段とを
設けたことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
【請求項２】前記基本空燃比を設定する手段は、エンジ
ンの暖機完了後に理論空燃比の得られる基本噴射量を運
転条件に応じて演算する手段と、エンジンの暖機完了前
に実空燃比が理論空燃比となるように増量補正量を演算
する手段と、この増量補正量で前記基本噴射量を補正す
る手段とからなることを特徴とする請求項１に記載のエ
ンジンの空燃比制御装置。
【請求項３】エンジンの暖機完了後に理論空燃比の得ら
れる基本噴射量を運転条件に応じて演算する手段と、エンジンの暖機完了前に実空燃比が理論空燃比となるよ
うに増量補正量を演算する手段と、この増量補正量に対する学習値を格納するメモリと、この学習値で前記増量補正量を修正する手段と、エンジンの暖機完了前における空燃比フィードバック制
御条件の成立時かどうかを判定する手段と、この判定結果よりエンジンの暖機完了前における空燃比
フィードバック制御条件の成立時に実空燃比が理論空燃
比となるように空燃比フィードバック補正量を空燃比検
出手段の出力に基づいて演算する手段と、この空燃比フィードバック補正量と前記学習値により修
正された増量側補正量とで前記基本噴射量を補正して燃
料噴射量を演算する手段と、この噴射量の燃料をエンジンに供給する手段と、前記空燃比フィードバック制御開始後の前記空燃比フィ
ードバック補正量に基づいて前記学習値を更新する手段
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。
【請求項４】前記学習値はエンジン温度領域を複数に区
分けしたその各領域毎の値であることを特徴とする請求
項１に記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項５】前記学習値はエンジン温度領域を複数に区
分けしたその各領域毎の値であることを特徴とする請求
項２または３に記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項６】前記学習値更新手段は、エンジン温度が同
一の領域に属するのか領域が切換わったのかを判定する
手段と、この判定結果よりエンジン温度が同一の領域に
属するときその同一の領域での前記空燃比フィードバッ
ク補正量の最大値と最小値をサンプリングする手段と、
同じくその判定結果より領域が切換わったとき切換前の
領域に対する空燃比フィードバック補正量の前記最大値
と前記最小値の和に基づいて切換前の領域の学習値を更
新する手段とからなることを特徴とする請求項４に記載
のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項７】前記学習値更新手段は、エンジン温度が同
一の領域に属するのか領域が切換わったのかを判定する
手段と、この判定結果よりエンジン温度が同一の領域に
属するときその同一の領域での前記空燃比フィードバッ
ク補正量の最大値と最小値をサンプリングする手段と、
同じくその判定結果より領域が切換わったとき切換前の
領域に対する空燃比フィードバック補正量の前記最大値
と前記最小値の和に基づいて切換前の領域の学習値を更
新する手段とからなることを特徴とする請求項５に記載
のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項８】前記増量補正量の基本値は、冷却水温が低
くなるほど大きくなる値であることを特徴とする請求項
２、３、５、７のいずれか一つに記載のエンジンの空燃
比制御装置。
【請求項９】前記増量補正量の基本値をエンジンの負荷
に応じて補正することを特徴とする請求項８に記載のエ
ンジンの空燃比制御装置。
【請求項１０】前記増量補正量の基本値をエンジンの負
荷と回転数に応じて補正することを特徴とする請求項８
に記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項１１】前記空燃比検出手段がＯ₂センサであ
り、このＯ₂センサが活性化を完了したタイミングで前
記空燃比フィードバック条件の成立時と判定することを
特徴とする請求項１から１０までのいずれか一つに記載
のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項１２】前記空燃比フィードバック補正量は積分
分と比例分の和であることを特徴とする請求項１から１
１までのいずれか一つに記載のエンジンの空燃比制御装
置。