JPS61192828A

JPS61192828A - 内燃機関の空燃比制御装置

Info

Publication number: JPS61192828A
Application number: JP3286385A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Nakajo; 中條　芳樹; Takatoshi Masui; 孝年増井; Toshinari Nagai; 俊成永井; Toshiyasu Katsuno; 歳康勝野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1985-02-22
Filing date: 1985-02-22
Publication date: 1986-08-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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（ＯＸセンサ）
）を設け、上流側の０．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の０□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。

〔従来の技術〕

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０２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イー
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ＣＯ
、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。

上述の空燃比フィードバック制御（シングルｏ２センサ
システム）では、酸素濃度を検出する。２センサをでき
るだけ燃焼室に近い排気系の箇所、すなわち触媒コンバ
ータより上流である排気マニホールドの集合部分に設け
ているが、ｏ２センサの出力特性のばらつきのために空
燃比の制御精度の改善に支障が生じている。０□センサ
の出力特性のばらつきの原因を列挙すると、次の通りで
ある。

（１）　　Ｏ，センサ自体の個体差、（２）燃料噴射弁および排気ガス再循環弁等の部品の機
関への組付は位置の公差によるＯｘセンサの個所におけ
る排気ガスの混合の不均一、（３１ｏ２センサの出力特
性の経時あるいは経年的な変化、（４）燃料噴射弁、排気ガス再循環流量、タペットクリ
アランス等の機関状態の経時的あるいは経年的な変化に
よる排気ガスの混合の不均一性の変化および拡大。

かかる０□センサの出力特性のばらつきを補償するため
に、触媒コンバータの下流側に第２の０２センサを設け
、これにより、触媒コンバータ上流側の０□センサによ
る空燃比フィードバック制御に加え、下流側０２センサ
による空燃比フィードバック制御を行うダブル０□セン
サシステムは既に提案されている。

触媒コンバータの下流側に設けられたＯ！センサは、上
流側の０２センサに比較して、低い応答速度を有するも
のの、次の理由により出力特性の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。

（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０２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。

従って、上述のごとく、２つの０．センサの各出力にも
とづく空燃比フィードバック制御により基本噴射量を補
正する′空燃比フィードバック制御（ダブルＯｘセンサ
システム）により、上流側０２センサの出力特性のばら
つきを下流側０２センサ、により吸収できる。実際に、
第２図に示すようにシングル０．センサシステムでは、
Ｏｘ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０２センサ
システムでは、上流側０□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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、Ｏｘセンサは温度によって活性状態、不
活性状態となり、たとえば３５０℃〜４００℃以下の低
温時には、０２センサは、酸素濃度に関係なく、低レベ
ルの電圧を発生する。特に、下流側Ｏｘセンサは上流側
Ｏｘセンサに比べて低温側に位置しているので、活性化
に時間を要する。従って、暖機前に下流側０２センサが
不活性状態にあるときには、下流側０２センサの雰囲気
がリッチであってちり−ンと判別されることがあり、こ
の結果、下流側０２センサによる空燃比フィードバック
制御が行われ、従って、実際の空燃比がリッチになると
いう問題点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は、下流側０．センサの不活性状態による
空燃比のリッチ化を防止したダブル０□センサシステム
を提供することにあり、その手段は第１図に示される。

第１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の空燃比センサたとえばｏ２センサは機関の
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、下流に、それぞれ、設けられている。

また、空燃比センサ活性／不活性判別手段は第２の空燃
比センサが活性状態か不活性状態かを判別する。この結
果、第２の空燃比センサが活性状態のときに、演算手段
は第２の空燃比センサの出力に応じた値を演算する。記
憶手段は演算された値を記憶する。そして、空燃比調整
手段は第１の空燃比センサの出力および記憶手段に記憶
された債に応じて機関の空燃比を調整するものである。

〔作　用〕

上述の手段によれば、完全暖機前にあって、下流側空燃
比センサが不活性状態にあるときには、前回運転時の完
全暖機後にあって下流側空燃比センサが活性状態にある
ときの下流側空燃比センサの出力による空燃比補正量相
当の値を用いて空燃比フィードバック制御を行っている
。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の詳細な説明する。

第３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３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蔵して吸入空気量
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蔵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
、その軸が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の入出力インタフェース１０２に供給さ
れ、このうち、クランク角センサ６の出力はＣＰＵ　１
０３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。

また、機関本体１のシリ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ＴＨＷ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１（Ｃ、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１２
の上流側には第１の０２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Ｏｘセン
サ１５が設けられている。０２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、０．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１０２の外に、ＣＰＵ　１０３、ＲＯＭ　１０４、Ｒ
ＡＭ　１０５、バックアップＲＡＭ　１０６　、クロッ
ク発生回路１０７等が設けられている。なお、バックア
ップＲＡＭ　１０６はバフテリ　（図示せず）に直結さ
れており、従ってイグニッションスイッチ（図示せず）
がオフとなっても、バックアップＲＡＭ　１０６の記憶
内容は消滅しない。

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ＴＡυ
が演算されると、燃料噴射量ＴＡＵがダウンカウンタ１
０８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
アウド端子が“ｌ。

レベルとなったときに、フリップフロップ１０９がリセ
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ＴＡＩＪ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ｌの燃焼室に送り込まれることになる
。

なお、ＣＰＵ　１０３の割込み発生は、Ａ／Ｄ変換器１
０１のＡ／Ｄ変換終了時、入出力インターフェイス１０
２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１０６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ＴＨ−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ＲＡＭ　１０５の所定領域に
格納される。つまり、ＲＡＭ　１０５におけるデータＱ
およびＴＨ−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ＲＡＭ　１０５の所定領域
に格納される。

第３図の制御回路の動作を第４図〜第７図のフローチャ
ートを参照して説明する。

第４図は０□センサ活性／不活性判別ルーチンであって
、たとえばメインルーチンのアイドルループの一部、あ
るいは所定クランク角毎のルーチンとして実行される。

なお、第１、第２の０□センサ活性フラグＦｌ、Ｆ２は
メインルーチンのイニシャルルーチンにてクリアされて
いるものとする。

ステップ４０１では、第１の０□センサ活性フラグＦ１
が“１”か否かを判別する。Ｆ１＝“０”であれば、ス
テップ４０２にて上流側０２センサ１３の出力電圧■１
をＡ／Ｄ変換して取込み、ステップ４０３にて０２セン
サが活性化されるモニタ電圧たとえば０．４ｖと比較す
る。ｖＩ≧０．４ｖであれば、上流側０□センサ１３が
活性状態になったとみなしてステップ４０４にて第１の
０２センサ活性フラグＦ１を“１”とする。他方、Ｖｔ
＜０．４Ｖであれば、上流側ｏ２センサ１３は不活性状
態とみなしてステップ４０５に進む。つまり、第１の０
２センサ活性フラグＦ１を“０”に保持する。このよう
にして、ステップ４０１〜４０４では、一度でもｖ１≧
０．４　Ｖとなると、その後、第１の０２センサ活性フ
ラグＦ１は“ｌ”に保持され、上流側ｏ２センサ１３は
活性状態とみなされることになる。

同様に、ステップ４０５では、第２のｏ２センサ活性フ
ラグＦ２が“１”か否かを判別する。Ｆ２−“０”であ
れば、ステップ４０６にて下流側のｏｚセンサ１５の出
力電圧Ｖ２をＡ／Ｄ変換して取込み、ステップ４０７に
て０□センサが活性化されるモニタ電圧たとえば０．４
■と比較する。ｖ２≧０．４■であれば、下流側ｏ２セ
ンサ１５が活性状態になったとみなしてステップ４０８
にて第２のｏ２センサ活性フラグＦ２を“１”とする。

他方、Ｖｚ＜０．４Ｖであれば、下流側ｏ２センサ１５
は不活性状態とみなしてステップ４０９に進む。つまり
、第２の０□センサ活性フラグＦ２を“０”に保持する
。このようにして、ステップ４０５〜４０Ｂでは、一度
でもｖ２≧０．４■となると、その後、第２の０２セン
サ活性フラグＦ２は“１”に保持され、下流側ｏ２セン
サ１５は活性状態とみなされることになる。

そして、ステップ４０９にて第４図のルーチン終了する
。

なお、ステップ４０３　、４０７における不等号は０２
センサとＡ／Ｄ変換器１０１との間に設けられた波形整
形回路（図示せず）のタイプに依存する。たとえば、Ｏ
ｚセンサが不活性のときに波形整形回路がローレベルの
信号を送出する場合には図示のごとくであるが、逆に、
ハイレベルの信号を送出する場合には、逆となる。

第５図は上流側の０□センサ１３の出力にもとづいて第
１の空燃比補正係数ＦＡＰＩ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
５０聞毎に実行される。

ステップ５０１では、第１の０２センサ活性フラグＦｌ
により０□センサ１３が活性状態か否かを判別する。Ｆ
１＝″０”であれば、０２センサ１３は不活性状態であ
るので、ステップ５１７にてＦＡＦＩ＝１．０とする。

Ｆ１＝″１”であれば、０□センサ１３は活性状態であ
るので、ステップ５０２に進む。ステップ５０２では、
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。閉ループ条件が成立し
ていないときはステップ５１７に進んでＦＡＦＩ　＝　
１．０とする。閉ループ条件成立の場合は、ステップ５
０３へ進み、空燃比フィードバック補正を行う。

ステップ５０３では、０２センサ１３の出力電圧ｖＩを
Ａ／Ｄ交換して取込み、ステップ５０４にてＶ、が比較
電圧■□たとえばＯ１牛５ｖ以下か否かを判別する、つ
まり、空燃比がリッチかり一ンか否かを判別する。リー
ン（ｖ　ｒ　≦Ｖ□）のときには、ステップ５０５にて
最初のリーンか否かを判別し、つまりリッチからリーン
への変化点か否かを判別する。この結果、最初のリーン
であればステップ５０６にてＦＡＦＩ。−ＦＡＦＩとす
る。このステップ５０５゜５０６は空燃比がリッチから
リーンに切換った際に積分処理中に用いるＦＡＦＩ。の
値をその直前の第１の空燃比フィードバック補正係数Ｆ
ＡＰＩに一致させるだめのものである。

ステップ５０７では、ＦＡＦＩ。を一定値ａだけ増大さ
せる。すなわち、リーン信号が出力されている場合は、
燃料噴射量を徐々に増大させるべく積分処理を行うもの
である。このルーチンが繰返して実行されることにより
ＰＡＦＩ。はａずつ増大せしめられる。ステップ５０８
では第１の空燃比フィードバック補正係数ＦＡＰＩがＦ
ＡＦＩ。からあらかじめ定めた値Ａだけスキップ的に増
量した値に設定される。

なお、スキップ量Ａはａより十分大きく設定される。す
なわち、Ａ＞＞ａである。ステップ５０８にて最終的に
求められた第１の空燃比補正係数ＦＡＰＩはステップ５
０９　、５１０にて最大値１．２にガードされる。

・　ステップ５０４にて、リッチ（Ｖ＋　＞ＶＲＩ）と
判別されたときには、ステップ５１１にて最初のリッチ
か否かを判別し、つまり、リーンからリッチへの変化点
か否かを判別する。この結果、最初のリッチであればス
テップ５１２にてＦＡＦＩ。←ＦＡＦＩとする。このス
テップ５１１　、５１２は空燃比がリーンからリッチに
切換った際に積分処理中に用いるＦＡＦＩ。

の値をその直前の第１の空燃比フィードバック補正係数
ＦＡＰＩに一致させるためのものである。

ステップ５１３では、ＦＡＦＩ。を一定値ａだけ減少さ
せる。すなわち、リッチ信号が出力されている場合は、
燃料噴射量を徐々に減少させるべく積分処理を行うもの
である。このルーチンが繰返して実行させることにより
ＦＡＦＩ。はａずつ減少せしめられる。ステップ５１４
では第１の空燃比フィードバック補正係数ＦＡＰＩがＦ
ＡＦＩ。からあらかじめ定めた値Ａだけスキップ的に減
量した値に設定される。

ステップ５１４にて最終的に求められた第１の空燃比補
正係数ＦＡＰＩはステップ５１５　、５１６にて最小値
０．８にガードされる。

ステップ５１８にてＦＡＦＩをＲＯＭ　１０５に移納し
て、ステップ５１９にてこのルーチンは終了する。

なお、ステップ５０９．５１０，５１５．５１６でのガ
ードは、何らかの原因で空燃比補正係数ＦＡＰＩ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
になるのを防ぐためのものである。

このように、０２センサ１３が活性状態であって閉ルー
プ条件が成立したときに、第１の空燃比補正係数ＦＡＰ
Ｉの積分、スキップ制御が行われ、０□センサ１３が不
活性状態もしくは閉ループ条件が成立しないときには、
第１の空燃比補正係数ＦＡＰＩを１．０とするオープン
ループ制御が行われる。

第６図は下流側の０２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
１ｓ毎に実行される。

ステップ６０１では、第２の０□センサ活性フラグＦ２
によりｏ２センサ１５が活性状態か否かを判別する。Ｆ
２＝“０″であれば、０．センサ１５は不活性状態であ
るので、ステップ６１８に直接進む。Ｆ２＝”　１″で
あれば、ｏ２センサ１５は活性状態であるので、ステッ
プ６０２に進む。ステップ６０２では、第５図のステッ
プ５０２と同様に、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。閉ループ条件
が成立していないときにはステップ６１８に進む。閉ル
ープ条件成立の場合は、ステップ６０３に進み、空燃比
フィードバック補正を行う。

ステップ６０３では、０２センサ１５の出力電圧Ｖ２を
Ａ／Ｄ変換して取込み、ステップ６０４にて■２が比較
電圧■■たとえば０．　＆５　Ｖ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否かを判別する。

リーン（ＶＺ　≦■８□）のときには、ステップ６０５
にて最初のリーンか否かを判別し、つまり、リッチから
リーンへの変化点か否かを判別する。この結果、最初の
り−ンであればステップ６０６にてＦＡＦ２（１−ＦＡ
Ｆ２とする。

なお、ステップ６０４での比較電圧ｖｉｚは、触媒コン
バータ１２の上下流で０□センサ特性が異なるために、
第５図のステップ５０４での比較電圧Ｖｌ１１より高く
設定される。

ステップ６０７では、ＦＡＦ２゜を一定値すだけ増大さ
せる。すなわち、リーン信号が出力されている場合は、
燃料噴射量を徐々に増大させるべく積分処理を行うもの
である。ステップ６０８では第２の空燃比フィードバッ
ク補正係数ＦＡＦ２がＦＡＦ２゜からあらかじめ定めた
値Ｂだけスキップ的に増量した値に設定される。なお、
スキップ量Ｂはｂより十分大きく設定される。すなわち
、Ｂ＞＞ｂである。

ステップ６０８にて最終的に求められた第２の空燃比補
正係数ＦＡＦ２はステップ６０９　、６１０にて最大値
１．１にガードされる。

ステップ６０４　ニテ、リッチ（Ｖｚ　＞Ｖａｔ）と判
別されたときには、ステップ６１１にて最初のリッチか
否かを判別し、つまり、リーンからリッチへの変化点か
否かを判別する。この結果、最初のリッチであればステ
ップ６１２にてＦＡＦ２゜←ＦＡＦ２とする。

ステップ６１３では、ＦＡＦ２゜を一定値すだけ減少さ
せる。すなわち、リッチ信号が出力されている場合は、
燃料噴射量を徐々に減少させるべく積分処理を行うもの
である。ステップ６１４では第２の空燃比フィードバッ
ク補正係数ＦＡＦ２がＦＡＦ２゜からあらかじめ定めた
値Ｂだけスキップ的に減量した値に設定される。

ステップ６１４にて最終的に求められた第２の空燃比補
正係数ＦＡＦ２はステップ６１５　、６１６にて最小値
０．８にガードされる。

なお、ステップ６０９，６１０，６１５，６１６でのガ
ードは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７チ、オーバリーンに
なるのを防ぐためのものである。

ステップ６１７にてＦＡＦ２をバッファ・ノブＲＡＭ　
１０６に格納して、ステップ６１８にて、このルーチン
は終了する二第７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７０１では、ＲＡＭ　１０５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
ＴＡｔｌＰを演算する。たとえばＴＡＵＰ＝　Ｋ　Ｑ　
／　Ｎ　ｅ（Ｋは定数）とする。ステップ７０２にてＲ
ＡＭ　１０５より冷却水温データＴＨ−を読出してＲＯ
Ｍ　１０４に格納された１次元マツ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７０３では、最終噴射量ＴＡＵを、ＴＡＵ−Ｔ
ＡＵＰ　−ＦＡＦＩ　−ＦＡＦ２　・（１＋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、バフテリ電圧等により決められる補
正量であり、これらもＲＡＭ　１０５に格納されている
。次いで、ステップ７０４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１
０９をセットして燃料噴射を開始させる。そして、ステ
ップ７０５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のキャリアウドによってフリップフ
ロップ１０９がリセットされて燃料噴射は終了する。

このように、０２センサ１５が活性状態であって、閉ル
ープ条件が成立したときに、第２の空燃比補正係数ＰＡ
Ｆ２の積分、スキップ制御が行われ、Ｏ２センサ１５が
不活性状態もしくは閉ループ条件が成立しないときには
、前回運転時に得られた最新の第１の空燃比補正係数を
ＦＡＦＩとするオープンループ制御が行われる。

第８図は第５図、第６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ＰＡＰＩ　。

ＦＡＦ２を説明するためのタイミング図である。上流側
０２センサ１３の出力電圧Ｖ、が第８図（Ａ）に示すご
とく変化すると、第５図のステップ５０４での比較結果
は第８図（Ｂ）にごとくなる。この結果、第８図（Ｃ）
に示すように、リッチとり−ンとの切換え時点でＦＡＦ
ＩはＡだけスキップする。

他方、下流側０□センサ１５の出力電圧Ｖ！が第８図（
Ｄ）に示すごとく変化すると、第６図のステップ６０４
での比較結果は第８図（Ｅ）のごとくなる。この結果、
第８図（Ｆ）に示すように、リッチとリーンとの切換え
時点でＦＡＰ２はＢだけスキップする。この値ＦＡＦ２
はバックアップＲＡＭ　１０６に格納されるので消滅す
ることはない。

なお、第１の空燃比補正係数ＦＡＰＩの積分定数ａは第
２の空燃比補正係数ＦＡＦ２の積分定数すに比較して大
きく設定してあり、たとえば、ａ　：　ｂ＝１０００：
１に設定しである。つまり、空燃比フィードバック制御
は応答性の良い上流側Ｏ，センサ１３による制御を主に
して行い、応答性の悪い下流側また、上述の実施例では
、２つの空燃比補正係数ＦＡＰＩ　、　ＰＡＦ２を導入
して、それぞれを上流側Ｏｔセンサ、下流側０２センサ
の各出力に応じて演算しているが、１つの空燃比補正係
数を上流側０２センサおよび下流側０．センサの再出力
に応じて演算しても同様である。さらに、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制御定数
、たとえば比例制御定数、積分制御定数、スキップ制御
定数、上流側０２センサの比較電圧（参照：特開昭５５
−３７５６２号公報）、遅延時間（参照：特開昭５５−
３７５６２号公報、特開昭５８−７２６４７号公報）等
を下流側０□センサの出力により補正するダブル０２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
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。

さらに、上述の実施例では、燃料噴射弁により吸気系へ
の燃料供給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７０１における基本噴射ＩＴＡＵＰ相当
の基本燃料供給量は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７０３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０２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。

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。

〔本発明の効果〕

第９図は本発明の詳細な説明するためのタイミング図で
ある。第９図においては、時刻ｔ０のコールドスタート
後の２つの０２センサ１３　、１５の出力電圧Ｖ、、Ｖ
！を示しである。上流側のＯ！センサ１３は比較的早く
活性状態に入り、下流側のＯｚセンサ１５は比較的遅く
活性状態に入る。つまり。

時刻ｔ１にて第１のオープンループ制御から上流側０２
センサ１３による第１の空燃比フィードバツク制御に切
換るのに対し、時刻ｔ２にて第２のオープンループ制御
から下流側０２センサ１５による第２の空燃比フィード
バック制御に切換る。

つまり、時間ｔ、〜ｔ２では、上流側０□センサ１３に
よる第１の空燃比フィードバック制御のみが行われるが
、第２のオープンループ制御は前回運転時に得られた第
２の空燃比補正係数をＰＡＦ２として用いて行われる。

この結果、下流側０２センサ１５の低出力電圧による空
燃比のリンチ化が防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための全体ブロック図
、第２図はシングル０２センサシステムおよびダブル０
２センサシステムを説明する排気エミッション特性図、
第３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４図〜第７図は第３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８図は
空燃比補正係数ＦＡＰＩ　、　ＦＡＦ２の変化を説明す
るタイミング図、第９図は本発明の詳細な説明するタイ
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）０□センサ、１５・・・下
流側（第２の）０２センサ。

Claims

【特許請求の範囲】

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、下流に、それぞれ、設けられ
た排気ガス中の時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の空燃比センサが活性状態か不
活性状態かを判別する空燃比センサ活性／不活性判別手
段と、前記第２の空燃比センサが活性状態のときに前記
第２の空燃比センサの出力に応じた値を演算する演算手
段と、該演算された値を半永久的に記憶する記憶手段と
、前記第１の空燃比センサの出力および前記記憶手段に
記憶されている値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
。