JP2000213396A - 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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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】目標空燃比が大幅に変化した時、或いはオープ
ンループ制御からフィードバック制御に移行した直後に
おいてドライバビリティ、エミッションの悪化やトルク
ショック等の諸問題を招くことなく空燃比制御を継続す
る。 【解決手段】ECU30内のCPU31は、目標空燃比
を設定し、該設定した目標空燃比のリーン又はリッチの
度合に応じた補正を行うと共に、エンジン1から排出さ
れる排ガスの実空燃比を目標空燃比にフィードバック制
御する。また、CPU31は、例えば理論空燃比フィー
ドバック制御からリーンフィードバック制御への移行時
などにおいて、目標空燃比が大きく変化したことを判定
した時、一時的にフィードバック制御を中断し、実空燃
比と目標空燃比との偏差が所定値以下となった時にフィ
ードバック制御を再開する。
ンループ制御からフィードバック制御に移行した直後に
おいてドライバビリティ、エミッションの悪化やトルク
ショック等の諸問題を招くことなく空燃比制御を継続す
る。 【解決手段】ECU30内のCPU31は、目標空燃比
を設定し、該設定した目標空燃比のリーン又はリッチの
度合に応じた補正を行うと共に、エンジン1から排出さ
れる排ガスの実空燃比を目標空燃比にフィードバック制
御する。また、CPU31は、例えば理論空燃比フィー
ドバック制御からリーンフィードバック制御への移行時
などにおいて、目標空燃比が大きく変化したことを判定
した時、一時的にフィードバック制御を中断し、実空燃
比と目標空燃比との偏差が所定値以下となった時にフィ
ードバック制御を再開する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の空燃比
制御装置に関するものである。
制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の従来技術として、特公平6−5
8080号公報の「内燃機関の空燃比制御方法」では、
制御モードがオープンループ制御からフィードバック制
御に切り換わり、且つリーン制御と理論空燃比制御との
間で制御が切り換わった時、燃料噴射量を変化させてか
ら所定時間経過後にフィードバック制御を開始するよう
にしている。この場合、フィードバック制御用の燃料に
よる排ガスが排気系に到達した時点以降にフィードバッ
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が原因で空燃比が過補正されると
いった不具合が解消される。
8080号公報の「内燃機関の空燃比制御方法」では、
制御モードがオープンループ制御からフィードバック制
御に切り換わり、且つリーン制御と理論空燃比制御との
間で制御が切り換わった時、燃料噴射量を変化させてか
ら所定時間経過後にフィードバック制御を開始するよう
にしている。この場合、フィードバック制御用の燃料に
よる排ガスが排気系に到達した時点以降にフィードバッ
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が原因で空燃比が過補正されると
いった不具合が解消される。
【0003】また、制御モードが理論空燃比制御のフィ
ードバック制御とリーン制御のフィードバック制御との
間で切り換わった時、燃料噴射量を変化させてから所定
時間経過後に制御の切り換えを行うようにしている。こ
の場合、例えば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が開始され、或いは
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が開始され、フィードバッ
ク制御中におけるリーン制御と理論空燃比制御との切り
換え時に空燃比が過補正されるといった不具合が解消さ
れる。
ードバック制御とリーン制御のフィードバック制御との
間で切り換わった時、燃料噴射量を変化させてから所定
時間経過後に制御の切り換えを行うようにしている。こ
の場合、例えば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が開始され、或いは
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が開始され、フィードバッ
ク制御中におけるリーン制御と理論空燃比制御との切り
換え時に空燃比が過補正されるといった不具合が解消さ
れる。
【0004】しかしながら、上記公報によると、制御モ
ードの切り換え後において、フィードバック制御の開始
以前に実空燃比が目標とする空燃比から大きく外れた場
合、例えば理論空燃比制御からリーン制御への切り換え
時において実空燃比が目標空燃比よりもリーン側に変化
した場合に、ドライバビリティの悪化を招く。また、リ
ーン制御から理論空燃比制御への切り換え時において実
空燃比が目標空燃比よりもリッチ側に変化した場合に、
エミッション不良を起こす。更に、上述の通り実空燃比
と目標空燃比とのズレが生じ、その大きなズレがフィー
ドバック開始時にも残る場合に、フィードバック開始時
における空燃比の補正量が大きくなり、空燃比の急変を
招いてトルクショックが発生する。
ードの切り換え後において、フィードバック制御の開始
以前に実空燃比が目標とする空燃比から大きく外れた場
合、例えば理論空燃比制御からリーン制御への切り換え
時において実空燃比が目標空燃比よりもリーン側に変化
した場合に、ドライバビリティの悪化を招く。また、リ
ーン制御から理論空燃比制御への切り換え時において実
空燃比が目標空燃比よりもリッチ側に変化した場合に、
エミッション不良を起こす。更に、上述の通り実空燃比
と目標空燃比とのズレが生じ、その大きなズレがフィー
ドバック開始時にも残る場合に、フィードバック開始時
における空燃比の補正量が大きくなり、空燃比の急変を
招いてトルクショックが発生する。
【0005】またその他に、例えば機関始動時など、空
燃比制御がオープンループ制御からフィードバック制御
に移行する場合には、フィードバック制御の開始により
空燃比が急激に変化することになるため、トルクショッ
クが発生する。従って、その改善が要望されている。
燃比制御がオープンループ制御からフィードバック制御
に移行する場合には、フィードバック制御の開始により
空燃比が急激に変化することになるため、トルクショッ
クが発生する。従って、その改善が要望されている。
【0006】図14のタイムチャートを用いてより具体
的に説明する。なおここで、空燃比のフィードバック制
御が実施される時、その時々の実空燃比と目標空燃比と
の偏差に応じて設定されるフィードバック補正値FAF
や、目標空燃比のリーン度合に応じて設定されるリーン
補正値FLEANに基づき、燃料噴射量TAUが求めら
れるようになっている(TAU=基本噴射量・FAF・
FLEAN)。
的に説明する。なおここで、空燃比のフィードバック制
御が実施される時、その時々の実空燃比と目標空燃比と
の偏差に応じて設定されるフィードバック補正値FAF
や、目標空燃比のリーン度合に応じて設定されるリーン
補正値FLEANに基づき、燃料噴射量TAUが求めら
れるようになっている(TAU=基本噴射量・FAF・
FLEAN)。
【0007】図14の時刻t11では、制御モードがそ
れまでの理論空燃比のフィードバック制御からリーン空
燃比のフィードバック制御に切り換えられ、その時の目
標空燃比に応じてリーン補正値FLEAN(<1.0)
が設定される。この時刻t11では、目標空燃比をリー
ン制御値とするリーンフィードバック制御はまだ開始さ
れず、時刻t1での噴射燃料による排ガスが排気系に到
達する時刻t12(例えば時刻t1から720°CA経
過の時点)になると、リーンフィードバック制御が開始
される。
れまでの理論空燃比のフィードバック制御からリーン空
燃比のフィードバック制御に切り換えられ、その時の目
標空燃比に応じてリーン補正値FLEAN(<1.0)
が設定される。この時刻t11では、目標空燃比をリー
ン制御値とするリーンフィードバック制御はまだ開始さ
れず、時刻t1での噴射燃料による排ガスが排気系に到
達する時刻t12(例えば時刻t1から720°CA経
過の時点)になると、リーンフィードバック制御が開始
される。
【0008】ところが、図14においては仮に、リーン
補正値FLEANにより燃料噴射量が過補正されると、
図示の通り実空燃比が目標空燃比から大きく外れ、ドラ
イバビリティが悪化する等の不具合が生ずる。また、時
刻t12でリーンフィードバック制御が開始される時、
フィードバック補正値FAFが大きいためにトルクショ
ックを招く。
補正値FLEANにより燃料噴射量が過補正されると、
図示の通り実空燃比が目標空燃比から大きく外れ、ドラ
イバビリティが悪化する等の不具合が生ずる。また、時
刻t12でリーンフィードバック制御が開始される時、
フィードバック補正値FAFが大きいためにトルクショ
ックを招く。
【0009】一方、特許第2645550号公報の「リ
ーンバーンエンジンの空燃比制御装置」では、リーン空
燃比センサを含む空燃比フィードバック系の応答遅れに
近似した一次遅れ時定数を設定し、目標空燃比が変化し
た時、目標値を前記一次遅れ時定数で加重平均化処理し
た値を補正目標値として新たに設定するようにしてい
る。しかしながら、上記公報の装置では、一次遅れ処理
を行う上でその演算負荷が増大するという不都合が生じ
る。また、その開示内容はフィードバック制御中に目標
空燃比が変化した時の補正目標値の設定方法のみであ
り、オープンループ制御からフィードバック制御に移行
する時の制御手法は開示されていない。そのため、当該
フィードバック制御への移行時において、空燃比の急変
に起因してトルクショックが発生する。
ーンバーンエンジンの空燃比制御装置」では、リーン空
燃比センサを含む空燃比フィードバック系の応答遅れに
近似した一次遅れ時定数を設定し、目標空燃比が変化し
た時、目標値を前記一次遅れ時定数で加重平均化処理し
た値を補正目標値として新たに設定するようにしてい
る。しかしながら、上記公報の装置では、一次遅れ処理
を行う上でその演算負荷が増大するという不都合が生じ
る。また、その開示内容はフィードバック制御中に目標
空燃比が変化した時の補正目標値の設定方法のみであ
り、オープンループ制御からフィードバック制御に移行
する時の制御手法は開示されていない。そのため、当該
フィードバック制御への移行時において、空燃比の急変
に起因してトルクショックが発生する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
着目してなされたものであって、その目的は、目標空燃
比が大幅に変化した時、或いはオープンループ制御から
フィードバック制御に移行した直後においてドライバビ
リティ、エミッションの悪化やトルクショック等の諸問
題を招くことなく空燃比制御を継続することができる内
燃機関の空燃比制御装置を提供することである。
着目してなされたものであって、その目的は、目標空燃
比が大幅に変化した時、或いはオープンループ制御から
フィードバック制御に移行した直後においてドライバビ
リティ、エミッションの悪化やトルクショック等の諸問
題を招くことなく空燃比制御を継続することができる内
燃機関の空燃比制御装置を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明で
は、目標空燃比が大きく変化したことを判定し(判定手
段)、目標空燃比が大きく変化したことを判定した時、
一時的にフィードバック制御を中断し、実空燃比と目標
空燃比との偏差が所定値以下となった時にフィードバッ
ク制御を再開する(制御変更手段)。
は、目標空燃比が大きく変化したことを判定し(判定手
段)、目標空燃比が大きく変化したことを判定した時、
一時的にフィードバック制御を中断し、実空燃比と目標
空燃比との偏差が所定値以下となった時にフィードバッ
ク制御を再開する(制御変更手段)。
【0012】請求項1の発明によれば、目標空燃比が大
幅に変化した時、目標空燃比のリーン又はリッチの度合
に応じた補正が行われ、その補正量に応じて実空燃比が
動くが、その際、一時的にフィードバック制御が中断さ
れ、実空燃比と目標空燃比との偏差が所定値以下となっ
た時にフィードバック制御が再開される。フィードバッ
ク制御が中断されることで、過渡期における制御のハン
チングが防止される。また、実空燃比と目標空燃比との
偏差が所定値以下となることを条件にフィードバック制
御が再開されることで、目標空燃比の変化時に空燃比が
過補正されるといった不具合が解消される。その結果、
目標空燃比が大幅に変化した時にもドライバビリティ、
エミッションの悪化やトルクショックを招くことなく空
燃比制御を継続することができる。
幅に変化した時、目標空燃比のリーン又はリッチの度合
に応じた補正が行われ、その補正量に応じて実空燃比が
動くが、その際、一時的にフィードバック制御が中断さ
れ、実空燃比と目標空燃比との偏差が所定値以下となっ
た時にフィードバック制御が再開される。フィードバッ
ク制御が中断されることで、過渡期における制御のハン
チングが防止される。また、実空燃比と目標空燃比との
偏差が所定値以下となることを条件にフィードバック制
御が再開されることで、目標空燃比の変化時に空燃比が
過補正されるといった不具合が解消される。その結果、
目標空燃比が大幅に変化した時にもドライバビリティ、
エミッションの悪化やトルクショックを招くことなく空
燃比制御を継続することができる。
【0013】請求項2に記載の発明では、前記制御変更
手段は、一時的にフィードバック制御を中断した後、実
空燃比と目標空燃比との偏差が所定値以下となった時
点、或いはフィードバック制御の中断から所定時間が経
過した時点のうち、早いタイミングでフィードバック制
御を再開する。
手段は、一時的にフィードバック制御を中断した後、実
空燃比と目標空燃比との偏差が所定値以下となった時
点、或いはフィードバック制御の中断から所定時間が経
過した時点のうち、早いタイミングでフィードバック制
御を再開する。
【0014】この場合、仮に実空燃比と目標空燃比との
偏差が所定値以下となるタイミングが予想外に長引いて
も、フィードバック制御の中断から所定時間が経過した
時点でフィードバック制御が再開される。従って、当該
フィードバック制御の再開が意図に反して遅れるといっ
た不都合が未然に回避できる。
偏差が所定値以下となるタイミングが予想外に長引いて
も、フィードバック制御の中断から所定時間が経過した
時点でフィードバック制御が再開される。従って、当該
フィードバック制御の再開が意図に反して遅れるといっ
た不都合が未然に回避できる。
【0015】ここで、目標空燃比の変化量はその時々で
異なり、同変化量が大きいほど、実空燃比が目標空燃比
近くに到達するまでの所要時間が長くなる。そこで、請
求項3に記載したように、目標空燃比の変化量に応じて
前記制御変更手段の所定時間を設定するのが望ましい。
異なり、同変化量が大きいほど、実空燃比が目標空燃比
近くに到達するまでの所要時間が長くなる。そこで、請
求項3に記載したように、目標空燃比の変化量に応じて
前記制御変更手段の所定時間を設定するのが望ましい。
【0016】本発明は、理論空燃比を目標空燃比とする
理論空燃比フィードバック制御と、所定のリーン値を目
標空燃比とするリーンフィードバック制御とを選択的に
実施する空燃比制御装置や、所定のリーン値を目標空燃
比とするリーンフィードバック制御と、機関排気系に設
けられたリーンNOx触媒の吸蔵NOxを放出するため
のリッチパージ制御とを選択的に実施する空燃比制御装
置に適用されるとよく、 ・請求項4に記載の発明では、前記判定手段は、前記2
つのフィードバック制御のうち、同制御を一方から他方
へ切り換える際に、目標空燃比が大きく変化したと判定
する。 ・請求項5に記載の発明では、前記判定手段は、前記リ
ッチパージの実行/非実行が切り換えられる際に、目標
空燃比が大きく変化したと判定する。
理論空燃比フィードバック制御と、所定のリーン値を目
標空燃比とするリーンフィードバック制御とを選択的に
実施する空燃比制御装置や、所定のリーン値を目標空燃
比とするリーンフィードバック制御と、機関排気系に設
けられたリーンNOx触媒の吸蔵NOxを放出するため
のリッチパージ制御とを選択的に実施する空燃比制御装
置に適用されるとよく、 ・請求項4に記載の発明では、前記判定手段は、前記2
つのフィードバック制御のうち、同制御を一方から他方
へ切り換える際に、目標空燃比が大きく変化したと判定
する。 ・請求項5に記載の発明では、前記判定手段は、前記リ
ッチパージの実行/非実行が切り換えられる際に、目標
空燃比が大きく変化したと判定する。
【0017】請求項4,5の如く制御モードが切り換え
られる場合にも、既述した発明の構成によれば、目標空
燃比の変化時におけるドライバビリティ、エミッション
の悪化やトルクショックが抑制できる。
られる場合にも、既述した発明の構成によれば、目標空
燃比の変化時におけるドライバビリティ、エミッション
の悪化やトルクショックが抑制できる。
【0018】一方、請求項6に記載の発明では、オープ
ンループ制御からフィードバック制御への移行時、或い
はフィードバック制御の目標空燃比が大きく変化する時
など、制御モードの切り換え時において、その当初には
目標空燃比を、実空燃比側から制御モードに見合う目標
空燃比に対して徐々に近づけるよう変更し、該変更した
値と制御モードに見合う目標空燃比との偏差が所定値以
下となった時に、それ以降、目標空燃比を制御モードに
見合う値に変更する(モード切換制御手段)。
ンループ制御からフィードバック制御への移行時、或い
はフィードバック制御の目標空燃比が大きく変化する時
など、制御モードの切り換え時において、その当初には
目標空燃比を、実空燃比側から制御モードに見合う目標
空燃比に対して徐々に近づけるよう変更し、該変更した
値と制御モードに見合う目標空燃比との偏差が所定値以
下となった時に、それ以降、目標空燃比を制御モードに
見合う値に変更する(モード切換制御手段)。
【0019】請求項6の発明によれば、制御モードの切
り換えに際し、実空燃比と目標空燃比との偏差に関係な
く直ちに新たな目標空燃比による制御が開始されるので
はなく、実空燃比から徐々に目標空燃比が変更される。
そのため、制御モードの切り換え時において、空燃比の
急変に起因してトルクショックが発生するといった従来
の問題が解消される。また、空燃比の偏差が所定値以下
となることを条件にフィードバック制御が切り換えられ
るため、トルクショックなどの問題を招くことなく、制
御モードの切り換えが円滑に行われるようになる。
り換えに際し、実空燃比と目標空燃比との偏差に関係な
く直ちに新たな目標空燃比による制御が開始されるので
はなく、実空燃比から徐々に目標空燃比が変更される。
そのため、制御モードの切り換え時において、空燃比の
急変に起因してトルクショックが発生するといった従来
の問題が解消される。また、空燃比の偏差が所定値以下
となることを条件にフィードバック制御が切り換えられ
るため、トルクショックなどの問題を招くことなく、制
御モードの切り換えが円滑に行われるようになる。
【0020】請求項6の発明を実現すべく、請求項7に
記載の発明では、第1の目標設定手段は、その時々の制
御モードに見合う目標空燃比を第1の目標値として設定
する。また、モード切換制御手段の第2の目標設定手段
は、実空燃比を第2の目標値として初期設定すると共
に、前記第1の目標値に近づくよう第2の目標値を徐々
に変更する。制御切換手段は、前記第2の目標値を目標
空燃比として新たなフィードバック制御を開始し、前記
第1,第2の目標値の偏差が所定値以下になると、フィ
ードバック制御の目標空燃比を第2の目標値から第1の
目標値に切り換える。
記載の発明では、第1の目標設定手段は、その時々の制
御モードに見合う目標空燃比を第1の目標値として設定
する。また、モード切換制御手段の第2の目標設定手段
は、実空燃比を第2の目標値として初期設定すると共
に、前記第1の目標値に近づくよう第2の目標値を徐々
に変更する。制御切換手段は、前記第2の目標値を目標
空燃比として新たなフィードバック制御を開始し、前記
第1,第2の目標値の偏差が所定値以下になると、フィ
ードバック制御の目標空燃比を第2の目標値から第1の
目標値に切り換える。
【0021】本構成によれば、制御モードが切り換えら
れると、その当初において、第2の目標値からなる目標
空燃比が実空燃比から徐々に変更され、第1の目標値に
対して第2の目標値が十分に近づくと、その時点で目標
空燃比が第2の目標値から第1の目標値に切り換えられ
る。かかる場合、制御モードの切り換え時に空燃比の急
変が原因でトルクショックが発生するといった従来の問
題が解消される。
れると、その当初において、第2の目標値からなる目標
空燃比が実空燃比から徐々に変更され、第1の目標値に
対して第2の目標値が十分に近づくと、その時点で目標
空燃比が第2の目標値から第1の目標値に切り換えられ
る。かかる場合、制御モードの切り換え時に空燃比の急
変が原因でトルクショックが発生するといった従来の問
題が解消される。
【0022】請求項8に記載の発明では、前記モード切
換制御手段は、前記第1,第2の目標値の偏差が所定値
以下となった時点、或いは制御モードの切り換えから所
定時間が経過した時点のうち、早いタイミングでフィー
ドバック制御の目標空燃比を第2の目標値から第1の目
標値に切り換える。
換制御手段は、前記第1,第2の目標値の偏差が所定値
以下となった時点、或いは制御モードの切り換えから所
定時間が経過した時点のうち、早いタイミングでフィー
ドバック制御の目標空燃比を第2の目標値から第1の目
標値に切り換える。
【0023】この場合、仮に第1,第2の目標値の偏差
が所定値以下となるタイミングが予想外に長引いても、
制御モードの切り換えから所定時間が経過した時点で目
標空燃比が変更される(第2の目標値→第1の目標
値)。従って、第1の目標値による本来のフィードバッ
ク制御の開始が意図に反して遅れるといった不都合が未
然に回避できる。
が所定値以下となるタイミングが予想外に長引いても、
制御モードの切り換えから所定時間が経過した時点で目
標空燃比が変更される(第2の目標値→第1の目標
値)。従って、第1の目標値による本来のフィードバッ
ク制御の開始が意図に反して遅れるといった不都合が未
然に回避できる。
【0024】ここで、制御モードの切り換え直後におけ
る第1,第2の目標値の偏差はその時々で異なり、同偏
差が大きいほど、その偏差が収束する所要時間が長くな
る。そこで、請求項9に記載したように、制御モードの
切り換え直後における第1,第2の目標値の偏差に応じ
て前記モード切換制御手段の所定時間を設定するのが望
ましい。
る第1,第2の目標値の偏差はその時々で異なり、同偏
差が大きいほど、その偏差が収束する所要時間が長くな
る。そこで、請求項9に記載したように、制御モードの
切り換え直後における第1,第2の目標値の偏差に応じ
て前記モード切換制御手段の所定時間を設定するのが望
ましい。
【0025】請求項10に記載の発明では、制御モード
の切り換えに際し、その当初の目標空燃比が、制御モー
ドに見合う目標空燃比に対してリッチ側から近づくのか
或いはリーン側から近づくのかに応じて、目標空燃比の
偏差を判定するためのしきい値を可変に設定する。
の切り換えに際し、その当初の目標空燃比が、制御モー
ドに見合う目標空燃比に対してリッチ側から近づくのか
或いはリーン側から近づくのかに応じて、目標空燃比の
偏差を判定するためのしきい値を可変に設定する。
【0026】目標空燃比の偏差を判定するためのしきい
値が大きいことは、制御モードの切り換え後にフィード
バック制御が比較的早く開始されることを意味し、逆に
同しきい値が小さいことは、制御モードの切り換え後に
フィードバック制御が比較的遅く開始されることを意味
する。この場合、フィードバック制御を開始する最適時
期に合わせてしきい値を設定するとよい。
値が大きいことは、制御モードの切り換え後にフィード
バック制御が比較的早く開始されることを意味し、逆に
同しきい値が小さいことは、制御モードの切り換え後に
フィードバック制御が比較的遅く開始されることを意味
する。この場合、フィードバック制御を開始する最適時
期に合わせてしきい値を設定するとよい。
【0027】
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)以下、この
発明を具体化した第1の実施の形態を図面に従って説明
する。本実施の形態における空燃比制御システムでは、
フィードバック制御の目標空燃比を理論空燃比又はそれ
よりもリーン側に設定し、その目標空燃比に基づいて車
両用内燃機関の燃焼を制御する。同システムの主たる構
成として、内燃機関の排気系通路には空燃比センサ(A
/Fセンサ又はO2 センサ)が配設され、マイクロコン
ピュータを主体とする電子制御装置(以下、ECUとい
う)は空燃比センサによる検出結果を取り込み、その検
出結果に基づいて空燃比フィードバック制御を実施す
る。以下、図面を用いてその詳細な構成を説明する。
発明を具体化した第1の実施の形態を図面に従って説明
する。本実施の形態における空燃比制御システムでは、
フィードバック制御の目標空燃比を理論空燃比又はそれ
よりもリーン側に設定し、その目標空燃比に基づいて車
両用内燃機関の燃焼を制御する。同システムの主たる構
成として、内燃機関の排気系通路には空燃比センサ(A
/Fセンサ又はO2 センサ)が配設され、マイクロコン
ピュータを主体とする電子制御装置(以下、ECUとい
う)は空燃比センサによる検出結果を取り込み、その検
出結果に基づいて空燃比フィードバック制御を実施す
る。以下、図面を用いてその詳細な構成を説明する。
【0028】図1は、本実施の形態における空燃比制御
システムの概略構成図である。図1に示されるように、
内燃機関は4気筒4サイクルの火花点火式エンジン(以
下、エンジンという)1として構成されている。その吸
入空気は上流よりエアクリーナ2、吸気管3、スロット
ル弁4、サージタンク5及びインテークマニホールド6
を通過して、インテークマニホールド6内で各気筒毎の
燃料噴射弁7から噴射された燃料と混合される。そし
て、所定空燃比の混合気として各気筒に供給される。
システムの概略構成図である。図1に示されるように、
内燃機関は4気筒4サイクルの火花点火式エンジン(以
下、エンジンという)1として構成されている。その吸
入空気は上流よりエアクリーナ2、吸気管3、スロット
ル弁4、サージタンク5及びインテークマニホールド6
を通過して、インテークマニホールド6内で各気筒毎の
燃料噴射弁7から噴射された燃料と混合される。そし
て、所定空燃比の混合気として各気筒に供給される。
【0029】エンジン1の各気筒に設けられた点火プラ
グ8には、点火回路9から供給される高電圧がディスト
リビュータ10を介して分配供給され、点火プラグ8は
前記各気筒の混合気を所定タイミングで点火する。燃焼
後に各気筒から排出される排ガスは、エキゾーストマニ
ホールド11及び排気管12を経て、排気管12に設け
られた、いわゆるNOx吸蔵還元型触媒からなるリーン
NOx触媒(以下、単にNOx触媒という)13を通過
した後、大気に排出される。このNOx触媒13は、リ
ーン空燃比での燃焼時に排ガス中のNOxを吸蔵し、リ
ッチ空燃比での燃焼時に前記吸蔵したNOxをリッチ成
分(CO,HCなど)で還元し放出する。
グ8には、点火回路9から供給される高電圧がディスト
リビュータ10を介して分配供給され、点火プラグ8は
前記各気筒の混合気を所定タイミングで点火する。燃焼
後に各気筒から排出される排ガスは、エキゾーストマニ
ホールド11及び排気管12を経て、排気管12に設け
られた、いわゆるNOx吸蔵還元型触媒からなるリーン
NOx触媒(以下、単にNOx触媒という)13を通過
した後、大気に排出される。このNOx触媒13は、リ
ーン空燃比での燃焼時に排ガス中のNOxを吸蔵し、リ
ッチ空燃比での燃焼時に前記吸蔵したNOxをリッチ成
分(CO,HCなど)で還元し放出する。
【0030】吸気管3には吸気温センサ21及び吸気圧
センサ22が設けられ、吸気温センサ21は吸入空気の
温度(吸気温Tam)を、吸気圧センサ22はスロット
ル弁4の下流側の吸気管内負圧(吸気圧PM)をそれぞ
れ検出する。スロットル弁4には同弁4の開度(スロッ
トル開度TH)を検出するためのスロットルセンサ23
が設けられ、このスロットルセンサ23はスロットル開
度THに応じたアナログ信号を出力する。またこのスロ
ットルセンサ23はアイドルスイッチをも内蔵してお
り、スロットル弁4が略全閉である旨の検出信号を出力
する。
センサ22が設けられ、吸気温センサ21は吸入空気の
温度(吸気温Tam)を、吸気圧センサ22はスロット
ル弁4の下流側の吸気管内負圧(吸気圧PM)をそれぞ
れ検出する。スロットル弁4には同弁4の開度(スロッ
トル開度TH)を検出するためのスロットルセンサ23
が設けられ、このスロットルセンサ23はスロットル開
度THに応じたアナログ信号を出力する。またこのスロ
ットルセンサ23はアイドルスイッチをも内蔵してお
り、スロットル弁4が略全閉である旨の検出信号を出力
する。
【0031】エンジン1のシリンダブロックには水温セ
ンサ24が設けられ、この水温センサ24はエンジン1
内を循環する冷却水の温度(冷却水温Thw)を検出す
る。ディストリビュータ10にはエンジン1の回転数
(エンジン回転数Ne)を検出するための回転数センサ
25が設けられ、この回転数センサ25はエンジン1の
2回転、すなわち720°CA毎に等間隔で24個のパ
ルス信号を出力する。
ンサ24が設けられ、この水温センサ24はエンジン1
内を循環する冷却水の温度(冷却水温Thw)を検出す
る。ディストリビュータ10にはエンジン1の回転数
(エンジン回転数Ne)を検出するための回転数センサ
25が設けられ、この回転数センサ25はエンジン1の
2回転、すなわち720°CA毎に等間隔で24個のパ
ルス信号を出力する。
【0032】さらに、排気管12においてNOx触媒1
3の上流側には、限界電流式のA/Fセンサ26が配設
されており、同センサ26はエンジン1から排出される
排ガスの酸素濃度(或いは、未燃ガス中のCO濃度)に
比例して広域で且つリニアな空燃比信号を出力する。ま
た、NOx触媒13の下流側にはO2 センサ27が配設
されており、同センサ27は排ガスが空燃比がリッチか
リーンかに応じて異なる起電力信号を出力する。
3の上流側には、限界電流式のA/Fセンサ26が配設
されており、同センサ26はエンジン1から排出される
排ガスの酸素濃度(或いは、未燃ガス中のCO濃度)に
比例して広域で且つリニアな空燃比信号を出力する。ま
た、NOx触媒13の下流側にはO2 センサ27が配設
されており、同センサ27は排ガスが空燃比がリッチか
リーンかに応じて異なる起電力信号を出力する。
【0033】一方、ECU30は、CPU31、ROM
32、RAM33、バックアップRAM34等を中心に
論理演算回路として構成され、前記各センサの検出信号
を入力する入力ポート35及び各アクチュエータ等に制
御信号を出力する出力ポート36に対しバス37を介し
て接続されている。ECU30は、前記した各種センサ
の検出信号(吸気温Tam、吸気圧PM、スロットル開
度TH、冷却水温Thw、エンジン回転数Ne、空燃比
信号等)を入力ポート35を介して入力する。そして、
それらの各値に基づいて燃料噴射量TAU、点火時期I
g等の制御信号を算出し、さらにそれら制御信号を出力
ポート36を介して燃料噴射弁7及び点火回路9等にそ
れぞれ出力する。
32、RAM33、バックアップRAM34等を中心に
論理演算回路として構成され、前記各センサの検出信号
を入力する入力ポート35及び各アクチュエータ等に制
御信号を出力する出力ポート36に対しバス37を介し
て接続されている。ECU30は、前記した各種センサ
の検出信号(吸気温Tam、吸気圧PM、スロットル開
度TH、冷却水温Thw、エンジン回転数Ne、空燃比
信号等)を入力ポート35を介して入力する。そして、
それらの各値に基づいて燃料噴射量TAU、点火時期I
g等の制御信号を算出し、さらにそれら制御信号を出力
ポート36を介して燃料噴射弁7及び点火回路9等にそ
れぞれ出力する。
【0034】次に、上記の如く構成される空燃比制御シ
ステムの作用を説明する。図2は、燃料噴射制御処理を
示すフローチャートであり、同処理は各気筒の燃料噴射
毎(本実施の形態では180°CA毎)にCPU31に
より実行される。本実施の形態では基本的に、 ・A/Fセンサ26により検出される実空燃比λrに関
係なく、空燃比を理論空燃比に制御するオープンループ
制御、 ・理論空燃比を目標空燃比λTGとし、実空燃比λrを
目標空燃比λTGに制御する理論空燃比フィードバック
制御(以下、理論空燃比F/B制御という)、 ・リーン空燃比域で目標空燃比λTGを設定し、実空燃
比λrを目標空燃比λTGに制御するリーンフィードバ
ック制御(以下、リーンF/B制御という)、といった
各制御モードをエンジン運転状態に応じて選択的に実施
するようにしている。
ステムの作用を説明する。図2は、燃料噴射制御処理を
示すフローチャートであり、同処理は各気筒の燃料噴射
毎(本実施の形態では180°CA毎)にCPU31に
より実行される。本実施の形態では基本的に、 ・A/Fセンサ26により検出される実空燃比λrに関
係なく、空燃比を理論空燃比に制御するオープンループ
制御、 ・理論空燃比を目標空燃比λTGとし、実空燃比λrを
目標空燃比λTGに制御する理論空燃比フィードバック
制御(以下、理論空燃比F/B制御という)、 ・リーン空燃比域で目標空燃比λTGを設定し、実空燃
比λrを目標空燃比λTGに制御するリーンフィードバ
ック制御(以下、リーンF/B制御という)、といった
各制御モードをエンジン運転状態に応じて選択的に実施
するようにしている。
【0035】また、上記リーンF/B制御に際し、リー
ン燃焼の途中に一時的にリッチ燃焼を行わせ、NOx触
媒13に吸蔵されたNOxを放出する、いわゆるリッチ
パージを実施する。例えばNOx触媒13のNOx吸着
量が所定レベルを越えた時、或いは前回のリッチパージ
時から所定時間(所定のリーン燃焼回数)が経過した時
に、所定のリッチパージ条件が成立し、極短時間だけリ
ッチ燃焼が行われる。これにより、リーン燃焼とリッチ
燃焼とが所定周期で交互に実施されるようになる。
ン燃焼の途中に一時的にリッチ燃焼を行わせ、NOx触
媒13に吸蔵されたNOxを放出する、いわゆるリッチ
パージを実施する。例えばNOx触媒13のNOx吸着
量が所定レベルを越えた時、或いは前回のリッチパージ
時から所定時間(所定のリーン燃焼回数)が経過した時
に、所定のリッチパージ条件が成立し、極短時間だけリ
ッチ燃焼が行われる。これにより、リーン燃焼とリッチ
燃焼とが所定周期で交互に実施されるようになる。
【0036】図2において、先ずステップ101では、
エンジン運転状態を表すセンサ検出結果(エンジン回転
数Ne、吸気圧PM、冷却水温Thw等)を読み込み、
続くステップ102では、ROM32内に予め格納され
ている基本噴射量マップを用いてその時々のエンジン回
転数Ne及び吸気圧PMに応じた基本噴射量Tpを算出
する。
エンジン運転状態を表すセンサ検出結果(エンジン回転
数Ne、吸気圧PM、冷却水温Thw等)を読み込み、
続くステップ102では、ROM32内に予め格納され
ている基本噴射量マップを用いてその時々のエンジン回
転数Ne及び吸気圧PMに応じた基本噴射量Tpを算出
する。
【0037】また、ステップ103では、周知の空燃比
F/B条件が成立しているか否かを判別する。ここで、
空燃比F/B条件とは、冷却水温Thwが所定温度以上
であること、高回転・高負荷状態でないこと、A/Fセ
ンサ26が活性状態にあることなどを含む。ステップ1
03がNOであれば(F/B条件不成立の場合)、オー
プンループ制御を実施することとし、ステップ104に
進んでリーン補正値FLEAN、リッチ補正値FRIC
H及びフィードバック補正値FAFを何れも「1.0」
とする。
F/B条件が成立しているか否かを判別する。ここで、
空燃比F/B条件とは、冷却水温Thwが所定温度以上
であること、高回転・高負荷状態でないこと、A/Fセ
ンサ26が活性状態にあることなどを含む。ステップ1
03がNOであれば(F/B条件不成立の場合)、オー
プンループ制御を実施することとし、ステップ104に
進んでリーン補正値FLEAN、リッチ補正値FRIC
H及びフィードバック補正値FAFを何れも「1.0」
とする。
【0038】また、ステップ103がYESであれば
(F/B条件成立の場合)、理論空燃比F/B制御又は
リーンF/B制御を実施することとし、ステップ200
に進んで目標空燃比λTGの設定処理を実施する。ま
た、ステップ300では、リーン補正値FLEAN及び
リッチ補正値FRICHを設定する。続くステップ40
0では、フィードバック補正値FAFを設定する。
(F/B条件成立の場合)、理論空燃比F/B制御又は
リーンF/B制御を実施することとし、ステップ200
に進んで目標空燃比λTGの設定処理を実施する。ま
た、ステップ300では、リーン補正値FLEAN及び
リッチ補正値FRICHを設定する。続くステップ40
0では、フィードバック補正値FAFを設定する。
【0039】因みに、FLEAN,FRICHは各々、
理論空燃比からの目標空燃比λTGのズレ量(リーン又
はリッチの度合)に応じて設定され、基本的にズレ量が
大きいほど大きな値となる。また、FAFは、その時々
の実空燃比λr(A/Fセンサ26の計測値)と目標空
燃比λTGとの偏差に応じて設定される。但し、上記ス
テップ200,300,400の各処理の詳細は後述す
る。
理論空燃比からの目標空燃比λTGのズレ量(リーン又
はリッチの度合)に応じて設定され、基本的にズレ量が
大きいほど大きな値となる。また、FAFは、その時々
の実空燃比λr(A/Fセンサ26の計測値)と目標空
燃比λTGとの偏差に応じて設定される。但し、上記ス
テップ200,300,400の各処理の詳細は後述す
る。
【0040】FLEAN,FRICH,FAFの各値の
設定後、ステップ105では、基本噴射量Tp、各種補
正係数FALL(水温、エアコン負荷等の各種補正係
数)及び補正値FAF,FLEAN,FRICHに基づ
き最終の燃料噴射量TAUを算出する。
設定後、ステップ105では、基本噴射量Tp、各種補
正係数FALL(水温、エアコン負荷等の各種補正係
数)及び補正値FAF,FLEAN,FRICHに基づ
き最終の燃料噴射量TAUを算出する。
【0041】TAU=Tp・FALL・FAF・FLE
AN・FRICH 燃料噴射量TAUの算出後、そのTAU値に相当する制
御信号を燃料噴射弁7に出力して本処理を一旦終了す
る。
AN・FRICH 燃料噴射量TAUの算出後、そのTAU値に相当する制
御信号を燃料噴射弁7に出力して本処理を一旦終了す
る。
【0042】次に、上記ステップ200の処理を詳細に
示す図3及び図4のフローチャートを用い、空燃比F/
B制御時における目標空燃比の設定手順を説明する。こ
の図3,4の処理では、「目標空燃比λTG」の設定を
行うのは勿論のこと、その他に、F/B開始カウンタC
1及び目標空燃比変更カウンタC2の操作や、F/B制
御の開始直後にのみ使用される「目標空燃比λTGS
T」の設定を行う。ここで、F/B開始カウンタC1
は、オープンループ制御から空燃比F/B制御に切り換
えられた直後にのみ操作され、そのカウンタ値に基づき
F/B開始直後である旨が判別される。また、目標空燃
比変更カウンタC2は、例えば理論空燃比F/B制御か
らリーンF/B制御への切り換え時など、目標空燃比λ
TGが大きく変更された時にのみ操作され、そのカウン
ト値に基づきλTG変更時である旨が判別される。但
し、カウンタC1,C2共、初期値は「0」である。
示す図3及び図4のフローチャートを用い、空燃比F/
B制御時における目標空燃比の設定手順を説明する。こ
の図3,4の処理では、「目標空燃比λTG」の設定を
行うのは勿論のこと、その他に、F/B開始カウンタC
1及び目標空燃比変更カウンタC2の操作や、F/B制
御の開始直後にのみ使用される「目標空燃比λTGS
T」の設定を行う。ここで、F/B開始カウンタC1
は、オープンループ制御から空燃比F/B制御に切り換
えられた直後にのみ操作され、そのカウンタ値に基づき
F/B開始直後である旨が判別される。また、目標空燃
比変更カウンタC2は、例えば理論空燃比F/B制御か
らリーンF/B制御への切り換え時など、目標空燃比λ
TGが大きく変更された時にのみ操作され、そのカウン
ト値に基づきλTG変更時である旨が判別される。但
し、カウンタC1,C2共、初期値は「0」である。
【0043】先ず図3のステップ201では、図示しな
い設定マップを用い、その時のエンジン運転状態(例え
ばエンジン回転数Ne、吸気圧PM)に応じて目標空燃
比λTGを設定する。ここで、目標空燃比λTGはその
時々の制御モードに見合うよう設定され、例えばエンジ
ン運転状態が理論空燃比F/B制御の実施領域にあれば
λTG値としてA/F=14.7に相当する値が、エン
ジン運転状態がリーンF/B制御の実施領域にあればλ
TG値としてA/F=20〜23に相当する値が、それ
ぞれ設定される。
い設定マップを用い、その時のエンジン運転状態(例え
ばエンジン回転数Ne、吸気圧PM)に応じて目標空燃
比λTGを設定する。ここで、目標空燃比λTGはその
時々の制御モードに見合うよう設定され、例えばエンジ
ン運転状態が理論空燃比F/B制御の実施領域にあれば
λTG値としてA/F=14.7に相当する値が、エン
ジン運転状態がリーンF/B制御の実施領域にあればλ
TG値としてA/F=20〜23に相当する値が、それ
ぞれ設定される。
【0044】その後、ステップ202では、前回の処理
時にも空燃比F/B条件が成立していたか否かを判別す
る。仮にオープンループ制御から空燃比F/B制御に切
り換えられた直後(F/B開始直後)であれば、ステッ
プ202がNOとなり、ステップ240に進む。ステッ
プ240では、F/B開始直後における目標空燃比λT
GSTを設定する。なお、ステップ202がYESとな
る場合にも、続くステップ203でF/B開始カウンタ
C1が「0」でなければ、ステップ240に進む。F/
B開始カウンタC1は、後述するステップ240の処理
にて操作され、C1>0であることは同ステップ240
の処理が優先的に実施されていることを表す。
時にも空燃比F/B条件が成立していたか否かを判別す
る。仮にオープンループ制御から空燃比F/B制御に切
り換えられた直後(F/B開始直後)であれば、ステッ
プ202がNOとなり、ステップ240に進む。ステッ
プ240では、F/B開始直後における目標空燃比λT
GSTを設定する。なお、ステップ202がYESとな
る場合にも、続くステップ203でF/B開始カウンタ
C1が「0」でなければ、ステップ240に進む。F/
B開始カウンタC1は、後述するステップ240の処理
にて操作され、C1>0であることは同ステップ240
の処理が優先的に実施されていることを表す。
【0045】ここで、ステップ240の処理を図5を用
いて説明する。図5では、ステップ241においてF/
B開始カウンタC1が「0」であるか否かを判別する。
当初はC1=0(初期値)であるため、ステップ242
に進んで当該カウンタC1に所定値KC1をセットす
る。所定値KC1は、例えば図8の関係に従い設定され
る。図8では、A/Fセンサ26にて検出した今現在の
実空燃比λrと、前記ステップ201で設定した目標空
燃比λTGとの偏差に応じて所定値KC1が設定され、
空燃比の偏差(|λr−λTG|)が大きいほどKC1
に大きい値が設定される。但し、所定値KC1を予め決
められた固定値としてもよい。
いて説明する。図5では、ステップ241においてF/
B開始カウンタC1が「0」であるか否かを判別する。
当初はC1=0(初期値)であるため、ステップ242
に進んで当該カウンタC1に所定値KC1をセットす
る。所定値KC1は、例えば図8の関係に従い設定され
る。図8では、A/Fセンサ26にて検出した今現在の
実空燃比λrと、前記ステップ201で設定した目標空
燃比λTGとの偏差に応じて所定値KC1が設定され、
空燃比の偏差(|λr−λTG|)が大きいほどKC1
に大きい値が設定される。但し、所定値KC1を予め決
められた固定値としてもよい。
【0046】その後、ステップ243では、F/B開始
直後の目標空燃比λTGSTとして、今現在の実空燃比
λrを設定し、その後本処理を終了する。すなわち、実
空燃比λrが目標空燃比λTGSTの初期値となる。
直後の目標空燃比λTGSTとして、今現在の実空燃比
λrを設定し、その後本処理を終了する。すなわち、実
空燃比λrが目標空燃比λTGSTの初期値となる。
【0047】C1=KC1がセットされるとそれ以降、
ステップ241がNOとなり、ステップ244に進んで
F/B開始カウンタC1を「1」デクリメントする。ま
た、ステップ245では、その時点でのλTGST,λ
TGを比較し、λTGST<λTGであるか否か、すな
わちλTGよりもλTGSTの方がリッチであるか否か
を判別する。
ステップ241がNOとなり、ステップ244に進んで
F/B開始カウンタC1を「1」デクリメントする。ま
た、ステップ245では、その時点でのλTGST,λ
TGを比較し、λTGST<λTGであるか否か、すな
わちλTGよりもλTGSTの方がリッチであるか否か
を判別する。
【0048】ステップ245がYESの場合(λTGS
T<λTGの場合)、ステップ246に進み、現時点の
目標空燃比λTGSTに所定値Δλ1を加算する。ま
た、ステップ245がNOの場合(λTGST≧λTG
の場合)、ステップ247に進み、現時点の目標空燃比
λTGSTから所定値Δλ2を減算する。ステップ24
6,247の処理によれば、目標空燃比λTGに近づく
ようF/B開始直後の目標空燃比λTGSTが徐々に増
減される。
T<λTGの場合)、ステップ246に進み、現時点の
目標空燃比λTGSTに所定値Δλ1を加算する。ま
た、ステップ245がNOの場合(λTGST≧λTG
の場合)、ステップ247に進み、現時点の目標空燃比
λTGSTから所定値Δλ2を減算する。ステップ24
6,247の処理によれば、目標空燃比λTGに近づく
ようF/B開始直後の目標空燃比λTGSTが徐々に増
減される。
【0049】ここで、目標空燃比λTGSTを変化させ
るための所定値Δλ1,Δλ2は、Δλ1<Δλ2とす
るのが望ましい。これにより、λTGSTがリーン側か
らλTGに近づく場合(例えば燃料カットからのF/B
開始時)には、リッチ側から近づく場合(例えば始動増
量からのF/B開始時)よりもその変化速度が大きくな
る。
るための所定値Δλ1,Δλ2は、Δλ1<Δλ2とす
るのが望ましい。これにより、λTGSTがリーン側か
らλTGに近づく場合(例えば燃料カットからのF/B
開始時)には、リッチ側から近づく場合(例えば始動増
量からのF/B開始時)よりもその変化速度が大きくな
る。
【0050】その後、ステップ248では、λTGS
T,λTGの偏差の絶対値が所定値KAF1(例えば
0.3)以下であるか否かを判別する。すなわち、 |λTGST−λTG|≦KAF1 が満たされるか否かを判別する。
T,λTGの偏差の絶対値が所定値KAF1(例えば
0.3)以下であるか否かを判別する。すなわち、 |λTGST−λTG|≦KAF1 が満たされるか否かを判別する。
【0051】そして、|λTGST−λTG|>KAF
1であれば、そのまま本処理を終了し、|λTGST−
λTG|≦KAF1であれば、ステップ249に進んで
F/B開始カウンタC1を「0」にクリアし、その後本
処理を終了する。C1=0の処理に伴い、本図5の一連
の処理が終結される。すなわち、次回の処理では図3の
ステップ203がYESとなる。
1であれば、そのまま本処理を終了し、|λTGST−
λTG|≦KAF1であれば、ステップ249に進んで
F/B開始カウンタC1を「0」にクリアし、その後本
処理を終了する。C1=0の処理に伴い、本図5の一連
の処理が終結される。すなわち、次回の処理では図3の
ステップ203がYESとなる。
【0052】なお、上記ステップ248では、F/B開
始直後の目標空燃比λTGSTがリーン側から目標空燃
比λTGに近づくのか、或いはリッチ側から近づくのか
に応じて所定値KAF1を変更するとよい。例えば目標
空燃比λTGSTがリーン側から近づく場合には、リッ
チ側から近づく場合に比べて所定値KAF1を大きくす
る。所定値KAF1が大きいことは、λTGST,λT
Gの偏差が比較的大きくても早々にステップ248が肯
定判別されることを意味する。
始直後の目標空燃比λTGSTがリーン側から目標空燃
比λTGに近づくのか、或いはリッチ側から近づくのか
に応じて所定値KAF1を変更するとよい。例えば目標
空燃比λTGSTがリーン側から近づく場合には、リッ
チ側から近づく場合に比べて所定値KAF1を大きくす
る。所定値KAF1が大きいことは、λTGST,λT
Gの偏差が比較的大きくても早々にステップ248が肯
定判別されることを意味する。
【0053】一方図3において、ステップ202,20
3が共にYESの場合、すなわちF/B制御の開始直後
にステップ240(図5の処理)が実施され、それ以降
空燃比F/B制御が継続されている場合、ステップ20
4に進み、目標空燃比変更カウンタC2を「1」デクリ
メントする。但し、目標空燃比変更カウンタC2は初期
値(0)で下限がガードされ、後述する所定値KC2の
設定前には「0」で保持される。
3が共にYESの場合、すなわちF/B制御の開始直後
にステップ240(図5の処理)が実施され、それ以降
空燃比F/B制御が継続されている場合、ステップ20
4に進み、目標空燃比変更カウンタC2を「1」デクリ
メントする。但し、目標空燃比変更カウンタC2は初期
値(0)で下限がガードされ、後述する所定値KC2の
設定前には「0」で保持される。
【0054】その後、ステップ205ではリーンF/B
条件が成立するか否かを判別する。そして、ステップ2
05がYESの場合には、前回もリーンF/B条件が成
立したか否かを判別し(ステップ206)、ステップ2
05がNOの場合には、前回もリーンF/B条件が不成
立であったか否かを判別する(ステップ207)。な
お、リーンF/B条件とは、前記ステップ202におけ
る空燃比F/B条件よりも限定された条件を言う。基本
的には、リーンF/B条件が成立すればリーンF/B制
御が実施され、リーンF/B条件が不成立であれば理論
空燃比F/B制御が実施される。
条件が成立するか否かを判別する。そして、ステップ2
05がYESの場合には、前回もリーンF/B条件が成
立したか否かを判別し(ステップ206)、ステップ2
05がNOの場合には、前回もリーンF/B条件が不成
立であったか否かを判別する(ステップ207)。な
お、リーンF/B条件とは、前記ステップ202におけ
る空燃比F/B条件よりも限定された条件を言う。基本
的には、リーンF/B条件が成立すればリーンF/B制
御が実施され、リーンF/B条件が不成立であれば理論
空燃比F/B制御が実施される。
【0055】そして、前回及び今回でリーンF/B条件
が「不成立→成立」と変化した場合(ステップ205が
YES,ステップ206がNO)、或いは前回及び今回
でリーンF/B条件が「成立→不成立」と変化した場合
(ステップ205,207が共にNO)、ステップ20
8に進み、目標空燃比変更カウンタC2に所定値KC2
を設定する。所定値KC2は、例えば図9の関係に従い
設定される。図9では、今現在の実空燃比λrと目標空
燃比λTGとの偏差に応じて所定値KC2が設定され、
空燃比の偏差(|λr−λTG|)が大きいほどKC2
に大きい値が設定される。但し、所定値KC2を予め決
められた固定値としてもよい。
が「不成立→成立」と変化した場合(ステップ205が
YES,ステップ206がNO)、或いは前回及び今回
でリーンF/B条件が「成立→不成立」と変化した場合
(ステップ205,207が共にNO)、ステップ20
8に進み、目標空燃比変更カウンタC2に所定値KC2
を設定する。所定値KC2は、例えば図9の関係に従い
設定される。図9では、今現在の実空燃比λrと目標空
燃比λTGとの偏差に応じて所定値KC2が設定され、
空燃比の偏差(|λr−λTG|)が大きいほどKC2
に大きい値が設定される。但し、所定値KC2を予め決
められた固定値としてもよい。
【0056】また、前回及び今回でリーンF/B条件が
成立する場合(ステップ205,206が共にYE
S)、或いは前回及び今回でリーンF/B条件が成立し
ない場合(ステップ205がNO,ステップ207がY
ES)、ステップ208を読み飛ばし、そのまま後続の
ステップ209に進む。
成立する場合(ステップ205,206が共にYE
S)、或いは前回及び今回でリーンF/B条件が成立し
ない場合(ステップ205がNO,ステップ207がY
ES)、ステップ208を読み飛ばし、そのまま後続の
ステップ209に進む。
【0057】その後、図4のステップ209では、リッ
チパージ条件が成立するか否かを判別する。ここで、例
えばNOx触媒13のNOx吸着量が所定レベルを越え
た時、或いは前回のリッチパージ時から所定時間(所定
の燃焼回数)が経過した時に、リッチパージ条件が成立
し、リッチ空燃比でのF/B制御が実施される。
チパージ条件が成立するか否かを判別する。ここで、例
えばNOx触媒13のNOx吸着量が所定レベルを越え
た時、或いは前回のリッチパージ時から所定時間(所定
の燃焼回数)が経過した時に、リッチパージ条件が成立
し、リッチ空燃比でのF/B制御が実施される。
【0058】リッチパージ条件の成立時に限り、ステッ
プ210では、目標空燃比λTGとしてリッチ制御値
(例えば、A/F=13に相当する値)を設定する。そ
の後、ステップ211では、前回もリッチパージ条件が
成立したか否かを判別する。また、ステップ209がN
Oの場合においてステップ212では、前回もリッチパ
ージ条件が不成立であったか否かを判別する。
プ210では、目標空燃比λTGとしてリッチ制御値
(例えば、A/F=13に相当する値)を設定する。そ
の後、ステップ211では、前回もリッチパージ条件が
成立したか否かを判別する。また、ステップ209がN
Oの場合においてステップ212では、前回もリッチパ
ージ条件が不成立であったか否かを判別する。
【0059】そして、前回及び今回でリッチパージ条件
が「不成立→成立」と変化した場合(ステップ209が
YES,ステップ211がNO)、或いは前回及び今回
でリッチパージ条件が「成立→不成立」と変化した場合
(ステップ209,212が共にNO)、ステップ21
3に進み、目標空燃比変更カウンタC2に所定値KC2
を設定する。所定値KC2は、前記ステップ208と同
様、例えば図9の関係に従い設定される。
が「不成立→成立」と変化した場合(ステップ209が
YES,ステップ211がNO)、或いは前回及び今回
でリッチパージ条件が「成立→不成立」と変化した場合
(ステップ209,212が共にNO)、ステップ21
3に進み、目標空燃比変更カウンタC2に所定値KC2
を設定する。所定値KC2は、前記ステップ208と同
様、例えば図9の関係に従い設定される。
【0060】また、前回及び今回でリッチパージ条件が
成立する場合(ステップ209,211が共にYE
S)、或いは前回及び今回でリッチパージ条件が成立し
ない場合(ステップ209がNO,ステップ212がY
ES)、ステップ213を読み飛ばし、そのまま後続の
ステップ214に進む。
成立する場合(ステップ209,211が共にYE
S)、或いは前回及び今回でリッチパージ条件が成立し
ない場合(ステップ209がNO,ステップ212がY
ES)、ステップ213を読み飛ばし、そのまま後続の
ステップ214に進む。
【0061】ステップ214では、目標空燃比変更カウ
ンタC2が「0」よりも大きいか否かを判別し、C2≦
0であればそのまま本処理を終了する。目標空燃比変更
カウンタC2が初期値(=0)のまま保持される場合
や、前記ステップ204でC2=0まで減算される場
合、ステップ214を否定判別してそのまま本処理を終
了する。
ンタC2が「0」よりも大きいか否かを判別し、C2≦
0であればそのまま本処理を終了する。目標空燃比変更
カウンタC2が初期値(=0)のまま保持される場合
や、前記ステップ204でC2=0まで減算される場
合、ステップ214を否定判別してそのまま本処理を終
了する。
【0062】また、C2>0の場合にはステップ215
に進み、今現在の実空燃比λrと目標空燃比λTGとの
偏差の絶対値が所定値KAF2(例えば0.3)未満で
あるか否かを判別する。すなわち、 |λr−λTG|≦KAF2 が満たされるか否かを判別する。そして、|λr−λT
G|>KAF2であれば、そのまま本処理を終了する。
また、|λr−λTG|≦KAF2であれば、ステップ
216で目標空燃比変更カウンタC2を「0」にクリア
し、その後本処理を終了する。
に進み、今現在の実空燃比λrと目標空燃比λTGとの
偏差の絶対値が所定値KAF2(例えば0.3)未満で
あるか否かを判別する。すなわち、 |λr−λTG|≦KAF2 が満たされるか否かを判別する。そして、|λr−λT
G|>KAF2であれば、そのまま本処理を終了する。
また、|λr−λTG|≦KAF2であれば、ステップ
216で目標空燃比変更カウンタC2を「0」にクリア
し、その後本処理を終了する。
【0063】次に、前記図2のステップ300の処理を
詳細に示す図6のフローチャートを用い、リーン補正値
FLEAN及びリッチ補正値FRICHの設定手順を説
明する。
詳細に示す図6のフローチャートを用い、リーン補正値
FLEAN及びリッチ補正値FRICHの設定手順を説
明する。
【0064】図6において、ステップ301では、リー
ンF/B条件が成立するか否かを判別し、ステップ30
2では、リッチパージ条件が成立するか否かを判別す
る。リーンF/B条件が不成立となる場合(ステップ3
01がNOの場合)、ステップ303,304に進み、
リーン補正値FLEAN及びリッチ補正値FRICHを
何れも「1.0」とする。
ンF/B条件が成立するか否かを判別し、ステップ30
2では、リッチパージ条件が成立するか否かを判別す
る。リーンF/B条件が不成立となる場合(ステップ3
01がNOの場合)、ステップ303,304に進み、
リーン補正値FLEAN及びリッチ補正値FRICHを
何れも「1.0」とする。
【0065】また、リーンF/B条件が成立し、且つリ
ッチパージ条件が不成立となる場合(ステップ301が
YES、ステップ302がNOの場合)、ステップ30
5に進んでその時の目標空燃比λTGに応じてリーン補
正値FLEAN(<1.0)を設定し、続くステップ3
06では、リッチ補正値FRICHを「1.0」とす
る。
ッチパージ条件が不成立となる場合(ステップ301が
YES、ステップ302がNOの場合)、ステップ30
5に進んでその時の目標空燃比λTGに応じてリーン補
正値FLEAN(<1.0)を設定し、続くステップ3
06では、リッチ補正値FRICHを「1.0」とす
る。
【0066】また、リーンF/B条件、リッチパージ条
件が共に成立する場合(ステップ301,302が共に
YESの場合)、ステップ307に進んでリーン補正値
FLEANを「1.0」とし、続くステップ308で
は、その時の目標空燃比λTGに応じてリッチ補正値F
RICH(>1.0)を設定する。
件が共に成立する場合(ステップ301,302が共に
YESの場合)、ステップ307に進んでリーン補正値
FLEANを「1.0」とし、続くステップ308で
は、その時の目標空燃比λTGに応じてリッチ補正値F
RICH(>1.0)を設定する。
【0067】次に、前記図2のステップ400の処理を
詳細に示す図7のフローチャートを用い、フィードバッ
ク補正値FAFの設定手順を説明する。ステップ401
では、F/B開始カウンタC1が「0」よりも大きいか
否かを判別し、ステップ402では、目標空燃比変更カ
ウンタC12が「0」よりも大きいか否かを判別する。
詳細に示す図7のフローチャートを用い、フィードバッ
ク補正値FAFの設定手順を説明する。ステップ401
では、F/B開始カウンタC1が「0」よりも大きいか
否かを判別し、ステップ402では、目標空燃比変更カ
ウンタC12が「0」よりも大きいか否かを判別する。
【0068】そして、C1>0であればステップ403
に進み、F/B開始直後における目標空燃比λTGST
(前記図5の設定値)に基づいてフィードバック補正値
FAFを設定する。また、C1=0,C2>0であれば
ステップ404に進み、フィードバック補正値FAFを
「1.0」とする。また、C2=0,C1=0であれば
ステップ405に進み、目標空燃比λTGSTに基づい
てフィードバック補正値FAFを設定する。
に進み、F/B開始直後における目標空燃比λTGST
(前記図5の設定値)に基づいてフィードバック補正値
FAFを設定する。また、C1=0,C2>0であれば
ステップ404に進み、フィードバック補正値FAFを
「1.0」とする。また、C2=0,C1=0であれば
ステップ405に進み、目標空燃比λTGSTに基づい
てフィードバック補正値FAFを設定する。
【0069】ステップ403,405では、その時々の
実空燃比λrと目標空燃比λTGとの偏差に基づいてフ
ィードバック補正値FAFを設定する。本実施の形態で
は、現代制御理論に基づく空燃比F/B制御を実施する
こととしており、そのF/B制御に際し、実空燃比λr
(A/Fセンサ26の出力)を目標空燃比λTGに一致
させるためのフィードバック補正値FAFを次式を用い
て算出する。なお、このFAF値の設定手順については
特開平1−110853号公報に詳細に開示されてい
る。
実空燃比λrと目標空燃比λTGとの偏差に基づいてフ
ィードバック補正値FAFを設定する。本実施の形態で
は、現代制御理論に基づく空燃比F/B制御を実施する
こととしており、そのF/B制御に際し、実空燃比λr
(A/Fセンサ26の出力)を目標空燃比λTGに一致
させるためのフィードバック補正値FAFを次式を用い
て算出する。なお、このFAF値の設定手順については
特開平1−110853号公報に詳細に開示されてい
る。
【0070】FAF=K1 ・λr+K2 ・FAF1 +・
・・+Kn+1 ・FAFn +ZI ZI=ZI1 +Ka・(λTG−λr) 上記数式において、K1 〜Kn+1 はF/B定数を、ZI
は積分項を、Kaは積分定数をそれぞれ表す。また、添
字1〜n+1はサンプリング開始からの制御回数を示す
変数である。
・・+Kn+1 ・FAFn +ZI ZI=ZI1 +Ka・(λTG−λr) 上記数式において、K1 〜Kn+1 はF/B定数を、ZI
は積分項を、Kaは積分定数をそれぞれ表す。また、添
字1〜n+1はサンプリング開始からの制御回数を示す
変数である。
【0071】次に、図10及び図11のタイムチャート
を用い、CPU31による前記各処理をより具体的に説
明する。なお、図10はF/B開始直後における動作を
示し、図11はリーンF/B制御の途中にリッチパージ
(リッチF/B制御)が実施される時の動作を示す。
を用い、CPU31による前記各処理をより具体的に説
明する。なお、図10はF/B開始直後における動作を
示し、図11はリーンF/B制御の途中にリッチパージ
(リッチF/B制御)が実施される時の動作を示す。
【0072】図10において、時刻t1は空燃比F/B
条件が成立するタイミングを示し、そのt1以前はオー
プンループ制御が実施され、t1以降、理論空燃比F/
B制御が実施される。因みに、エンジンの始動当初であ
れば、時刻t1以前には始動時増量のため、実空燃比λ
rがリッチ値となっている。
条件が成立するタイミングを示し、そのt1以前はオー
プンループ制御が実施され、t1以降、理論空燃比F/
B制御が実施される。因みに、エンジンの始動当初であ
れば、時刻t1以前には始動時増量のため、実空燃比λ
rがリッチ値となっている。
【0073】時刻t1では、空燃比F/B条件が前回=
不成立、今回=成立となるため(図3のステップ202
がNO)、F/B開始カウンタC1に所定値KC1が設
定されると共に、その時の実空燃比λrがF/B開始直
後の目標空燃比λTGSTとして設定される(図5のス
テップ242,243)。時刻t1以降、理論空燃比F
/B制御が実施されるため、目標空燃比λTGとしては
理論空燃比が設定される。
不成立、今回=成立となるため(図3のステップ202
がNO)、F/B開始カウンタC1に所定値KC1が設
定されると共に、その時の実空燃比λrがF/B開始直
後の目標空燃比λTGSTとして設定される(図5のス
テップ242,243)。時刻t1以降、理論空燃比F
/B制御が実施されるため、目標空燃比λTGとしては
理論空燃比が設定される。
【0074】また、時刻t1以降、F/B開始カウンタ
C1が徐々に減算されると共に、目標空燃比λTGに近
づくようF/B開始直後の目標空燃比λTGSTが徐々
に増加される(図5のステップ244,246)。そし
て、|λTGST−λTG|≦KAF1となる時刻t2
では、F/B開始カウンタC1が「0」にクリアされる
(図5のステップ249)。
C1が徐々に減算されると共に、目標空燃比λTGに近
づくようF/B開始直後の目標空燃比λTGSTが徐々
に増加される(図5のステップ244,246)。そし
て、|λTGST−λTG|≦KAF1となる時刻t2
では、F/B開始カウンタC1が「0」にクリアされる
(図5のステップ249)。
【0075】フィードバック補正値FAFは、時刻t1
〜t2の期間においてF/B開始直後の目標空燃比λT
GSTに応じて設定され(図7のステップ403)、時
刻t2以降、通常制御での目標空燃比λTG(理論空燃
比)に応じて設定される(図7のステップ405)。な
お、リーン補正値FLEAN及びリッチ補正値FRIC
Hは図10を通して「1.0」に保持される。
〜t2の期間においてF/B開始直後の目標空燃比λT
GSTに応じて設定され(図7のステップ403)、時
刻t2以降、通常制御での目標空燃比λTG(理論空燃
比)に応じて設定される(図7のステップ405)。な
お、リーン補正値FLEAN及びリッチ補正値FRIC
Hは図10を通して「1.0」に保持される。
【0076】図10によれば、F/B制御の開始当初に
おいて、λr,λTGの偏差に関係なく直ちにλTGに
よる制御が開始されるのではなく、F/B開始直後に使
われるλTGSTがλrからλTG側に徐々に変更され
るので、F/B制御への移行時に空燃比の急変が原因で
トルクショックが発生するといった従来の問題が解消さ
れる。
おいて、λr,λTGの偏差に関係なく直ちにλTGに
よる制御が開始されるのではなく、F/B開始直後に使
われるλTGSTがλrからλTG側に徐々に変更され
るので、F/B制御への移行時に空燃比の急変が原因で
トルクショックが発生するといった従来の問題が解消さ
れる。
【0077】図10では、|λTGST−λTG|≦K
AF1となる時刻t2で、F/B制御の目標空燃比をλ
TGSTからλTGに切り換えたが、仮に、|λTGS
T−λTG|≦KAF1となる前にKC1時間が経過し
C1=0になると、その時点で、F/B制御の目標空燃
比がλTGSTからλTGに切り換えられることとな
る。
AF1となる時刻t2で、F/B制御の目標空燃比をλ
TGSTからλTGに切り換えたが、仮に、|λTGS
T−λTG|≦KAF1となる前にKC1時間が経過し
C1=0になると、その時点で、F/B制御の目標空燃
比がλTGSTからλTGに切り換えられることとな
る。
【0078】因みに、燃料カットが実施されて空燃比F
/B制御が中断されたり、エンジンが高負荷域で運転さ
れて空燃比F/B制御が中断されたりする場合にも、上
記図10の時刻t1〜t2と同様に、中断後のF/B制
御の再開に際し、F/B開始直後における目標空燃比λ
TGSTが設定され、そのλTGSTに基づいてF/B
制御が実施される。そして、λTGST,λTGの偏差
が十分に小さくなると、目標空燃比がλTGSTからλ
TGに切り換えられる。
/B制御が中断されたり、エンジンが高負荷域で運転さ
れて空燃比F/B制御が中断されたりする場合にも、上
記図10の時刻t1〜t2と同様に、中断後のF/B制
御の再開に際し、F/B開始直後における目標空燃比λ
TGSTが設定され、そのλTGSTに基づいてF/B
制御が実施される。そして、λTGST,λTGの偏差
が十分に小さくなると、目標空燃比がλTGSTからλ
TGに切り換えられる。
【0079】一方、図11において、時刻t3〜t5
は、リーンF/B制御の途中に一時的にリッチパージが
実施される期間を示す。時刻t3以前、その時々の目標
空燃比λTGに応じてフィードバック補正値FAFとリ
ーン補正値FLEANとが各自設定される(但し、リッ
チ補正値FRICHは1.0)。
は、リーンF/B制御の途中に一時的にリッチパージが
実施される期間を示す。時刻t3以前、その時々の目標
空燃比λTGに応じてフィードバック補正値FAFとリ
ーン補正値FLEANとが各自設定される(但し、リッ
チ補正値FRICHは1.0)。
【0080】時刻t3では、リッチパージ条件が前回=
不成立、今回=成立となるため、目標空燃比λTGとし
てリッチ制御値が設定されると共に、目標空燃比変更カ
ウンタC2に所定値KC2が設定される(図4のステッ
プ210,213)。
不成立、今回=成立となるため、目標空燃比λTGとし
てリッチ制御値が設定されると共に、目標空燃比変更カ
ウンタC2に所定値KC2が設定される(図4のステッ
プ210,213)。
【0081】また、時刻t3では、リッチパージの開始
に伴い、リーン補正値LEANがそれまでの1.0未満
の値から「1.0」に変更されると共に、リッチ補正値
FRICHがそれまでの「1.0」から1.0を超える
値に変更される。
に伴い、リーン補正値LEANがそれまでの1.0未満
の値から「1.0」に変更されると共に、リッチ補正値
FRICHがそれまでの「1.0」から1.0を超える
値に変更される。
【0082】時刻t3以降、目標空燃比変更カウンタC
2が徐々に減算されると共に、実空燃比λrが目標空燃
比λTG(リッチ制御値)に近づく。そして、|λr−
λTG|≦KAF2となる時刻t4では、目標空燃比変
更カウンタC2が「0」にクリアされる(図4のステッ
プ216)。
2が徐々に減算されると共に、実空燃比λrが目標空燃
比λTG(リッチ制御値)に近づく。そして、|λr−
λTG|≦KAF2となる時刻t4では、目標空燃比変
更カウンタC2が「0」にクリアされる(図4のステッ
プ216)。
【0083】時刻t3〜t4の期間では、フィードバッ
ク補正値FAFが「1.0」となり(図7のステップ4
04)、一時的に空燃比F/B制御が中断される。そし
て、時刻t4でC2=0になると、それ以降、目標空燃
比λTG(リッチ制御値)に応じてフィードバック補正
値FAFが設定され(図7のステップ405)、リッチ
F/B制御が開始される。
ク補正値FAFが「1.0」となり(図7のステップ4
04)、一時的に空燃比F/B制御が中断される。そし
て、時刻t4でC2=0になると、それ以降、目標空燃
比λTG(リッチ制御値)に応じてフィードバック補正
値FAFが設定され(図7のステップ405)、リッチ
F/B制御が開始される。
【0084】その後、時刻t5では、リッチパージ条件
が前回=成立、今回=不成立となるため、目標空燃比変
更カウンタC2に所定値KC2が再び設定される(図4
のステップ213)。時刻t5以降、制御モードがリー
ンF/B制御に切り換えられるため、目標空燃比λTG
がリーン制御値に戻る。また、時刻t5では、リーン補
正値LEANがそれまでの「1.0」から1.0未満の
値に変更されると共に、リッチ補正値FRICHがそれ
までの1.0を超える値から「1.0」に変更される。
が前回=成立、今回=不成立となるため、目標空燃比変
更カウンタC2に所定値KC2が再び設定される(図4
のステップ213)。時刻t5以降、制御モードがリー
ンF/B制御に切り換えられるため、目標空燃比λTG
がリーン制御値に戻る。また、時刻t5では、リーン補
正値LEANがそれまでの「1.0」から1.0未満の
値に変更されると共に、リッチ補正値FRICHがそれ
までの1.0を超える値から「1.0」に変更される。
【0085】時刻t5以降、目標空燃比変更カウンタC
2が徐々に減算されると共に、実空燃比λrが目標空燃
比λTGに近づく。そして、|λr−λTG|≦KAF
2となる時刻t6では、目標空燃比変更カウンタC2が
「0」にクリアされる(図4のステップ216)。
2が徐々に減算されると共に、実空燃比λrが目標空燃
比λTGに近づく。そして、|λr−λTG|≦KAF
2となる時刻t6では、目標空燃比変更カウンタC2が
「0」にクリアされる(図4のステップ216)。
【0086】時刻t5〜t6の期間では、時刻t3〜t
4の期間と同様、フィードバック補正値FAFが「1.
0」となり(図7のステップ404)、一時的に空燃比
F/B制御が中断される。そして、時刻t6でC2=0
になると、それ以降、目標空燃比λTGに応じてフィー
ドバック補正値FAFが設定され(図7のステップ40
5)、リーンF/B制御が開始される。
4の期間と同様、フィードバック補正値FAFが「1.
0」となり(図7のステップ404)、一時的に空燃比
F/B制御が中断される。そして、時刻t6でC2=0
になると、それ以降、目標空燃比λTGに応じてフィー
ドバック補正値FAFが設定され(図7のステップ40
5)、リーンF/B制御が開始される。
【0087】上記の通り、F/B制御が一時的に中断さ
れることで、過渡期における制御のハンチングが防止さ
れる。また、λr,λTGの偏差が所定値以下となった
時にF/B制御が再開されることで、目標空燃比λTG
の変化時に空燃比が過補正されるといった不具合が解消
される。
れることで、過渡期における制御のハンチングが防止さ
れる。また、λr,λTGの偏差が所定値以下となった
時にF/B制御が再開されることで、目標空燃比λTG
の変化時に空燃比が過補正されるといった不具合が解消
される。
【0088】図11では、|λr−λTG|≦KAF2
となる時刻t4,t6で、F/B制御を再開したが、仮
に、|λr−λTG|≦KAF2となる前にKC2時間
が経過しC2=0になると、その時点で、F/B制御が
再開されることとなる。
となる時刻t4,t6で、F/B制御を再開したが、仮
に、|λr−λTG|≦KAF2となる前にKC2時間
が経過しC2=0になると、その時点で、F/B制御が
再開されることとなる。
【0089】また図示は省略するが、空燃比F/B制御
の実施中に、その実施条件がリーンF/B条件とそれ以
外の条件とで変更された場合(図3のステップ206又
は207がNOの場合)、すなわち理論空燃比F/B制
御とリーンF/B制御とで制御モードが切り換えられた
場合にも、前記図11の時刻t3〜t4又はt5〜t6
と同様に、制御切り換えの直後においてF/B制御が一
時的に中断される。そして、λr,λTGの偏差が所定
値以下になると、F/B制御が再開されるようになって
いる。
の実施中に、その実施条件がリーンF/B条件とそれ以
外の条件とで変更された場合(図3のステップ206又
は207がNOの場合)、すなわち理論空燃比F/B制
御とリーンF/B制御とで制御モードが切り換えられた
場合にも、前記図11の時刻t3〜t4又はt5〜t6
と同様に、制御切り換えの直後においてF/B制御が一
時的に中断される。そして、λr,λTGの偏差が所定
値以下になると、F/B制御が再開されるようになって
いる。
【0090】なお本実施の形態では、図3,4のステッ
プ205〜207,209,211,212により本発
明の判定手段が構成され、図4のステップ214〜21
6及び図7により制御変更手段が構成される。また、図
3のステップ201により第1の目標設定手段が構成さ
れ、図5のステップ243,245〜247により第2
の目標設定手段が構成され、図5及び図7の処理により
制御切換手段が構成される。またこのとき、通常時の目
標空燃比λTGが「第1の目標値」に相当し、F/B開
始直後の目標空燃比λTGSTが「第2の目標値」に相
当する。
プ205〜207,209,211,212により本発
明の判定手段が構成され、図4のステップ214〜21
6及び図7により制御変更手段が構成される。また、図
3のステップ201により第1の目標設定手段が構成さ
れ、図5のステップ243,245〜247により第2
の目標設定手段が構成され、図5及び図7の処理により
制御切換手段が構成される。またこのとき、通常時の目
標空燃比λTGが「第1の目標値」に相当し、F/B開
始直後の目標空燃比λTGSTが「第2の目標値」に相
当する。
【0091】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
に示す効果が得られる。 (a)理論空燃比F/B制御⇔リーンF/B制御の切り
換え時や、リッチパージの実行/非実行の切り換え時な
ど、目標空燃比λTGが大幅に変化する場合、一時的に
F/B制御を中断し、実空燃比λrと目標空燃比λTG
との偏差が所定値KAF2以下となった時にF/B制御
を再開するようにした。本構成によれば、過渡期におけ
る制御のハンチングや空燃比の過補正といった不具合が
解消される。このとき、制御モードの切り換え後におい
て、F/B制御の開始以前に実空燃比λrが目標空燃比
λTGから大きく外れるといった問題が生じることはな
い。その結果、目標空燃比の変化時にも空燃比の乱れが
抑制され、ドライバビリティ、エミッションの悪化やト
ルクショックを招くことなく空燃比制御を継続すること
ができる。
に示す効果が得られる。 (a)理論空燃比F/B制御⇔リーンF/B制御の切り
換え時や、リッチパージの実行/非実行の切り換え時な
ど、目標空燃比λTGが大幅に変化する場合、一時的に
F/B制御を中断し、実空燃比λrと目標空燃比λTG
との偏差が所定値KAF2以下となった時にF/B制御
を再開するようにした。本構成によれば、過渡期におけ
る制御のハンチングや空燃比の過補正といった不具合が
解消される。このとき、制御モードの切り換え後におい
て、F/B制御の開始以前に実空燃比λrが目標空燃比
λTGから大きく外れるといった問題が生じることはな
い。その結果、目標空燃比の変化時にも空燃比の乱れが
抑制され、ドライバビリティ、エミッションの悪化やト
ルクショックを招くことなく空燃比制御を継続すること
ができる。
【0092】(b)F/B制御の中断後、λr,λTG
の偏差が所定値KAF2以下となった時点、或いはF/
B制御の中断から所定時間KC2が経過した時点のう
ち、早いタイミングでF/B制御を再開するようにし
た。この場合、仮に偏差の収束が予想外に長引いても、
KC2時間が経過した時点でF/B制御が再開される。
従って、当該F/B制御の再開が意図に反して遅れると
いった不都合が未然に回避できる。
の偏差が所定値KAF2以下となった時点、或いはF/
B制御の中断から所定時間KC2が経過した時点のう
ち、早いタイミングでF/B制御を再開するようにし
た。この場合、仮に偏差の収束が予想外に長引いても、
KC2時間が経過した時点でF/B制御が再開される。
従って、当該F/B制御の再開が意図に反して遅れると
いった不都合が未然に回避できる。
【0093】(c)オープンループ制御からF/B制御
に移行する場合、F/B制御の開始当初には目標空燃比
λTGSTを、開始直後の実空燃比λrからその時々の
制御モードに見合う目標空燃比λTGに対して徐々に近
づけるよう変更し、λTGST,λTGの偏差が所定値
KAF1以下となった時に、それ以降、目標空燃比をλ
TGSTからλTGに切り換えるようにした。この場
合、F/B制御の開始当初において空燃比の急変が原因
でトルクショックが発生するといった従来の問題が解消
され、F/B制御への切り換えが円滑に行われるように
なる。
に移行する場合、F/B制御の開始当初には目標空燃比
λTGSTを、開始直後の実空燃比λrからその時々の
制御モードに見合う目標空燃比λTGに対して徐々に近
づけるよう変更し、λTGST,λTGの偏差が所定値
KAF1以下となった時に、それ以降、目標空燃比をλ
TGSTからλTGに切り換えるようにした。この場
合、F/B制御の開始当初において空燃比の急変が原因
でトルクショックが発生するといった従来の問題が解消
され、F/B制御への切り換えが円滑に行われるように
なる。
【0094】(d)λTGST,λTGの偏差が所定値
KAF1以下となった時点、或いはF/B制御の開始か
ら所定時間KC1が経過した時点のうち、早いタイミン
グでF/B制御の目標空燃比をλTGSTからλTGに
切り換えるようにした。この場合、仮に偏差の収束が予
想外に長引いても、KC1時間が経過した時点で目標空
燃比が変更される(λTGST→λTG)。従って、目
標空燃比λTGによる本来のF/B制御の開始が意図に
反して遅れるといった不都合が未然に回避できる。
KAF1以下となった時点、或いはF/B制御の開始か
ら所定時間KC1が経過した時点のうち、早いタイミン
グでF/B制御の目標空燃比をλTGSTからλTGに
切り換えるようにした。この場合、仮に偏差の収束が予
想外に長引いても、KC1時間が経過した時点で目標空
燃比が変更される(λTGST→λTG)。従って、目
標空燃比λTGによる本来のF/B制御の開始が意図に
反して遅れるといった不都合が未然に回避できる。
【0095】(e)カウンタC1,C2にセットする所
定値KC1,KC2を、λr,λTGの偏差に応じて設
定したので、偏差が異なる場合にはその時々で異なる所
定値KC1,KC2が付与され、細かな制御が実現でき
る。
定値KC1,KC2を、λr,λTGの偏差に応じて設
定したので、偏差が異なる場合にはその時々で異なる所
定値KC1,KC2が付与され、細かな制御が実現でき
る。
【0096】(f)F/B制御の開始に際し、F/B開
始直後の目標空燃比λTGSTが、目標空燃比λTGに
対してリッチ側から近づくのか或いはリーン側から近づ
くのかに応じてしきい値(所定値KAF1)を可変に設
定するようにしたため、F/B制御の開始が最適時期と
なる。
始直後の目標空燃比λTGSTが、目標空燃比λTGに
対してリッチ側から近づくのか或いはリーン側から近づ
くのかに応じてしきい値(所定値KAF1)を可変に設
定するようにしたため、F/B制御の開始が最適時期と
なる。
【0097】次に、本発明における第2,第3の実施の
形態を説明する。但し、以下の各実施の形態の構成にお
いて、上述した第1の実施の形態と同等であるものにつ
いては図面に同一の記号を付すと共にその説明を簡略化
する。そして、以下には第1の実施の形態との相違点を
中心に説明する。
形態を説明する。但し、以下の各実施の形態の構成にお
いて、上述した第1の実施の形態と同等であるものにつ
いては図面に同一の記号を付すと共にその説明を簡略化
する。そして、以下には第1の実施の形態との相違点を
中心に説明する。
【0098】(第2の実施の形態)図12は、目標空燃
比λTGの設定処理の一部を示すフローチャートであ
り、同処理は前記図3,4のステップ205〜213に
置き換えて実施される。
比λTGの設定処理の一部を示すフローチャートであ
り、同処理は前記図3,4のステップ205〜213に
置き換えて実施される。
【0099】図12のステップ501では、目標空燃比
の今回値λTGi と前回値λTGi-1 とからその変化量
λDVを算出する(λDV=|λTGi−λTGi-1
|)。また、続くステップ502では、目標空燃比の変
化量λDVが所定値KDVよりも大きいか否かを判別
し、λDV>KDVであることを条件に、ステップ50
3で目標空燃比変更カウンタC2に所定値KC2を設定
する。ここで、所定値KC2は、前記図9の関係に従い
設定してもよいし、或いは固定値としてもよい。
の今回値λTGi と前回値λTGi-1 とからその変化量
λDVを算出する(λDV=|λTGi−λTGi-1
|)。また、続くステップ502では、目標空燃比の変
化量λDVが所定値KDVよりも大きいか否かを判別
し、λDV>KDVであることを条件に、ステップ50
3で目標空燃比変更カウンタC2に所定値KC2を設定
する。ここで、所定値KC2は、前記図9の関係に従い
設定してもよいし、或いは固定値としてもよい。
【0100】上記処理によれば、目標空燃比λTGが大
きく変更された時、C2=KC2がセットされ、それに
伴い、当初はF/B制御が中断され(FAF=1.0と
し)、実空燃比λrと目標空燃比λTGとの偏差が所定
値以下になるか、或いは目標空燃比変更カウンタC2が
徐々に減じられてC2=0になるか、の何れか早いタイ
ミングでF/B制御が再開される。
きく変更された時、C2=KC2がセットされ、それに
伴い、当初はF/B制御が中断され(FAF=1.0と
し)、実空燃比λrと目標空燃比λTGとの偏差が所定
値以下になるか、或いは目標空燃比変更カウンタC2が
徐々に減じられてC2=0になるか、の何れか早いタイ
ミングでF/B制御が再開される。
【0101】このとき、第1の実施の形態で説明した通
り、理論空燃比F/B制御とリーンF/B制御とで制御
モードが切り換えられた時や、リッチパージが実行/非
実行で切り換えられた時にも、図12のステップ502
がYESとなり、F/B制御が中断されるなどの処理が
実施される。なお本実施の形態では、ステップ502が
本発明の判定手段に相当する。
り、理論空燃比F/B制御とリーンF/B制御とで制御
モードが切り換えられた時や、リッチパージが実行/非
実行で切り換えられた時にも、図12のステップ502
がYESとなり、F/B制御が中断されるなどの処理が
実施される。なお本実施の形態では、ステップ502が
本発明の判定手段に相当する。
【0102】以上第2の実施の形態によれば、既述の第
1の実施の形態と同様に、過渡期における制御のハンチ
ングや空燃比の過補正といった不具合が解消される。そ
の結果、目標空燃比の変化時にも空燃比の乱れが抑制さ
れ、ドライバビリティ、エミッションの悪化やトルクシ
ョックを招くことなく空燃比制御を継続することができ
る。
1の実施の形態と同様に、過渡期における制御のハンチ
ングや空燃比の過補正といった不具合が解消される。そ
の結果、目標空燃比の変化時にも空燃比の乱れが抑制さ
れ、ドライバビリティ、エミッションの悪化やトルクシ
ョックを招くことなく空燃比制御を継続することができ
る。
【0103】また本実施の形態によれば、A/F=約2
0〜23を目標空燃比λTGとする通常のリーンF/B
制御からA/F=約45〜50を目標空燃比λTGとす
る超リーンF/B制御に移行する際にも、その制御の切
り換えを円滑に行わせることが可能となる。
0〜23を目標空燃比λTGとする通常のリーンF/B
制御からA/F=約45〜50を目標空燃比λTGとす
る超リーンF/B制御に移行する際にも、その制御の切
り換えを円滑に行わせることが可能となる。
【0104】(第3の実施の形態)上記各実施の形態で
は、 ・オープンループ制御から空燃比F/B制御に切り換え
られた時、 ・理論空燃比F/B制御とリーンF/B制御とが切り換
えられた時、 ・リッチパージが実行/非実行で切り換えられた時、 ・目標空燃比λTGの変化量が所定値を超える時、 の各々において、カウンタC1,C2に所定値KC1,
KC2をセットし、そのカウンタC1,C2を徐々に減
算したが、この構成を変更する。例えばカウンタC1,
C2に代えてフラグF1,F2を用い、F/B開始直後
にはF1=1とすると共に、目標空燃比λTGが大きく
変更された時にはF2=1とする。
は、 ・オープンループ制御から空燃比F/B制御に切り換え
られた時、 ・理論空燃比F/B制御とリーンF/B制御とが切り換
えられた時、 ・リッチパージが実行/非実行で切り換えられた時、 ・目標空燃比λTGの変化量が所定値を超える時、 の各々において、カウンタC1,C2に所定値KC1,
KC2をセットし、そのカウンタC1,C2を徐々に減
算したが、この構成を変更する。例えばカウンタC1,
C2に代えてフラグF1,F2を用い、F/B開始直後
にはF1=1とすると共に、目標空燃比λTGが大きく
変更された時にはF2=1とする。
【0105】実際には、前記図3のステップ202がN
Oとなる時に、フラグF1に「1」をセットし、その後
のF1=1の期間においては、図5に示す通り目標空燃
比λTGSTを設定すると共に、|λTGST−λTG
|≦KAF1となる時に同フラグF1をクリアする。そ
して、前記図7の一部を変更した図13の処理におい
て、F1=1の期間では目標空燃比λTGSTに応じて
FAF値を設定し(ステップ601→403)、F1=
0になるとそれ以降、目標空燃比λTGに応じてFAF
値を設定する(ステップ601→602→405)。
Oとなる時に、フラグF1に「1」をセットし、その後
のF1=1の期間においては、図5に示す通り目標空燃
比λTGSTを設定すると共に、|λTGST−λTG
|≦KAF1となる時に同フラグF1をクリアする。そ
して、前記図7の一部を変更した図13の処理におい
て、F1=1の期間では目標空燃比λTGSTに応じて
FAF値を設定し(ステップ601→403)、F1=
0になるとそれ以降、目標空燃比λTGに応じてFAF
値を設定する(ステップ601→602→405)。
【0106】一方、前記図3,4の206,207,2
11,212の何れかがNOの場合、又は前記図12の
ステップ502がYESの場合、フラグF2に「1」を
セットし、その後のF2=1の期間においては、図4の
ステップ215の通り|λr−λTG|≦KAF2とな
るか否かを判別し、同ステップがYESになると同フラ
グF2をクリアする。そして、図13の処理において、
F2=1の期間ではFAF=1.0としてF/B制御を
中断し(ステップ602→404)、F2=0になると
それ以降、目標空燃比λTGに応じてFAF値を設定す
る(ステップ602→405)。
11,212の何れかがNOの場合、又は前記図12の
ステップ502がYESの場合、フラグF2に「1」を
セットし、その後のF2=1の期間においては、図4の
ステップ215の通り|λr−λTG|≦KAF2とな
るか否かを判別し、同ステップがYESになると同フラ
グF2をクリアする。そして、図13の処理において、
F2=1の期間ではFAF=1.0としてF/B制御を
中断し(ステップ602→404)、F2=0になると
それ以降、目標空燃比λTGに応じてFAF値を設定す
る(ステップ602→405)。
【0107】以上第3の実施の形態によれば、既述の実
施の形態と同様に、目標空燃比の変化時にも空燃比の乱
れが抑制され、ドライバビリティ、エミッションの悪化
やトルクショックを招くことなく空燃比制御を継続する
ことができる。また、目標空燃比の偏差でしか制御切換
のタイミングが得られないものの、カウンタC1,C2
の設定処理やカウンタ処理等が省略でき、構成の簡素化
を図ることができる。
施の形態と同様に、目標空燃比の変化時にも空燃比の乱
れが抑制され、ドライバビリティ、エミッションの悪化
やトルクショックを招くことなく空燃比制御を継続する
ことができる。また、目標空燃比の偏差でしか制御切換
のタイミングが得られないものの、カウンタC1,C2
の設定処理やカウンタ処理等が省略でき、構成の簡素化
を図ることができる。
【0108】なお、本発明の実施の形態は、上記以外に
次の形態にて具体化できる。上記第1の実施の形態で
は、オープンループ制御からF/B制御への移行時に限
り、 (イ)実空燃比λrを目標空燃比λTGST(第2の目
標値)として初期設定すると共に、制御モードに見合う
目標空燃比λTG(第1の目標値)に近づくようλTG
STを徐々に変更する。 (ロ)λTGSTを目標空燃比として新たなフィードバ
ック制御を開始する。 (ハ)λTGST,λTGの偏差が所定値以下になる
と、目標空燃比をλTGSTからλTGに切り換える。 といった、図5及び図7に示す一連の処理を実施した
が、この処理をF/B制御の実施途中における目標空燃
比λTGの変更時に実施するようにしてもよい。
次の形態にて具体化できる。上記第1の実施の形態で
は、オープンループ制御からF/B制御への移行時に限
り、 (イ)実空燃比λrを目標空燃比λTGST(第2の目
標値)として初期設定すると共に、制御モードに見合う
目標空燃比λTG(第1の目標値)に近づくようλTG
STを徐々に変更する。 (ロ)λTGSTを目標空燃比として新たなフィードバ
ック制御を開始する。 (ハ)λTGST,λTGの偏差が所定値以下になる
と、目標空燃比をλTGSTからλTGに切り換える。 といった、図5及び図7に示す一連の処理を実施した
が、この処理をF/B制御の実施途中における目標空燃
比λTGの変更時に実施するようにしてもよい。
【0109】すなわち、理論空燃比F/B制御⇔リーン
F/B制御の切り換え時や、リッチパージの実行/非実
行の切り換え時などにおいて、 ・一時的にF/B制御を中断し、λr,λTGの偏差が
所定値KAF2以下となった時にF/B制御を再開す
る、といった既述の処理(図3,4の処理)に代えて、
上記(イ)〜(ハ)の処理を実施する。
F/B制御の切り換え時や、リッチパージの実行/非実
行の切り換え時などにおいて、 ・一時的にF/B制御を中断し、λr,λTGの偏差が
所定値KAF2以下となった時にF/B制御を再開す
る、といった既述の処理(図3,4の処理)に代えて、
上記(イ)〜(ハ)の処理を実施する。
【0110】また、上記第2の実施の形態の如く、目標
空燃比の変化量λDV(=|λTGi−λTGi-1|)が
所定値KDVよりも大きい場合にも同様に、上記(イ)
〜(ハ)の処理を実施するようにしてもよい。これら何
れの構成においても、既述した通り、目標空燃比の変化
時にも空燃比の乱れが抑制され、ドライバビリティ、エ
ミッションの悪化やトルクショックを招くことなく空燃
比制御を継続することができる。
空燃比の変化量λDV(=|λTGi−λTGi-1|)が
所定値KDVよりも大きい場合にも同様に、上記(イ)
〜(ハ)の処理を実施するようにしてもよい。これら何
れの構成においても、既述した通り、目標空燃比の変化
時にも空燃比の乱れが抑制され、ドライバビリティ、エ
ミッションの悪化やトルクショックを招くことなく空燃
比制御を継続することができる。
【0111】上記実施の形態では、例えばオープンルー
プ制御からF/B制御への移行時において、実空燃比λ
rを目標空燃比λTGST(第2の目標値)として初期
設定したが、この際、λTGSTの初期値は必ずしも実
空燃比λrそのものでなくてもよく、その時の実空燃比
λrや目標空燃比λTGに応じて適宜設定される値でよ
い。例えば、制御モードに見合う目標空燃比λTGに対
し、所定値αだけ実空燃比λrから近づけた値を、目標
空燃比λTGST(第2の目標値)として初期設定す
る。所定値αはλr,λTGの偏差に応じて決定される
とよい。実際には、 ・実空燃比λrが目標空燃比λTGよりもリッチ側にあ
れば、「λr+α」をλTGSTの初期値とし、 ・実空燃比λrが目標空燃比λTGよりもリーン側にあ
れば、「λr−α」をλTGSTの初期値とする。 この場合、目標空燃比λTGに対して実空燃比λrがい
ち早く収束し、F/B制御の開始を早めることが可能と
なる。
プ制御からF/B制御への移行時において、実空燃比λ
rを目標空燃比λTGST(第2の目標値)として初期
設定したが、この際、λTGSTの初期値は必ずしも実
空燃比λrそのものでなくてもよく、その時の実空燃比
λrや目標空燃比λTGに応じて適宜設定される値でよ
い。例えば、制御モードに見合う目標空燃比λTGに対
し、所定値αだけ実空燃比λrから近づけた値を、目標
空燃比λTGST(第2の目標値)として初期設定す
る。所定値αはλr,λTGの偏差に応じて決定される
とよい。実際には、 ・実空燃比λrが目標空燃比λTGよりもリッチ側にあ
れば、「λr+α」をλTGSTの初期値とし、 ・実空燃比λrが目標空燃比λTGよりもリーン側にあ
れば、「λr−α」をλTGSTの初期値とする。 この場合、目標空燃比λTGに対して実空燃比λrがい
ち早く収束し、F/B制御の開始を早めることが可能と
なる。
【0112】上記第1の実施の形態では、リッチパージ
に際し、リッチF/B制御を実施することとしたが、こ
れをオープンループ制御としてもよい。この場合、リッ
チパージからリーンF/B制御に切り換えられる時に
は、その当初において図5の手順に従い、F/B開始直
後における目標空燃比λTGSTを設定してF/B制御
を開始するとよい。
に際し、リッチF/B制御を実施することとしたが、こ
れをオープンループ制御としてもよい。この場合、リッ
チパージからリーンF/B制御に切り換えられる時に
は、その当初において図5の手順に従い、F/B開始直
後における目標空燃比λTGSTを設定してF/B制御
を開始するとよい。
【0113】上記第2の実施の形態では、図3,4のス
テップ205〜213に置き換えて図12の処理を実施
する旨を記載したが、これを変更する。例えば図3,4
のステップ205〜213の処理と図12の処理とを併
せて実施してもよく、この場合には、図3,4のステッ
プ205〜213に引き続き、図12の処理を実施すれ
ばよい。
テップ205〜213に置き換えて図12の処理を実施
する旨を記載したが、これを変更する。例えば図3,4
のステップ205〜213の処理と図12の処理とを併
せて実施してもよく、この場合には、図3,4のステッ
プ205〜213に引き続き、図12の処理を実施すれ
ばよい。
【0114】オープンループ制御及び理論空燃比F/B
制御のみを実施する装置(リーンF/B制御を実施しな
い装置)に本発明を適用してもよい。この場合、オープ
ンループ制御→理論空燃比F/B制御の切り換え時に既
述の図5の処理が実施される。但し、触媒による有害成
分(CO,HC,NOx)の吸着能力を回復させるべ
く、理論空燃比F/B制御の途中に有害成分の触媒吸着
量に応じてリッチパージを実施する場合には(例えば本
願出願人による特開平6−74072号公報、特開平8
−200128号公報を参照)、リッチパージの実行/
非実行に応じてF/B制御の一時中断、並びに空燃比偏
差に応じたF/B制御の復帰などの処理(図3,4,7
の処理)を適宜行うとよい。これによりやはり、エミッ
ションやドライバビリティの悪化等の問題が解消され
る。
制御のみを実施する装置(リーンF/B制御を実施しな
い装置)に本発明を適用してもよい。この場合、オープ
ンループ制御→理論空燃比F/B制御の切り換え時に既
述の図5の処理が実施される。但し、触媒による有害成
分(CO,HC,NOx)の吸着能力を回復させるべ
く、理論空燃比F/B制御の途中に有害成分の触媒吸着
量に応じてリッチパージを実施する場合には(例えば本
願出願人による特開平6−74072号公報、特開平8
−200128号公報を参照)、リッチパージの実行/
非実行に応じてF/B制御の一時中断、並びに空燃比偏
差に応じたF/B制御の復帰などの処理(図3,4,7
の処理)を適宜行うとよい。これによりやはり、エミッ
ションやドライバビリティの悪化等の問題が解消され
る。
【0115】また、一形態として、F/B開始直後の制
御(図5の処理)を省略し、目標空燃比λTGの変化量
が大きい時の制御(図3,4においてステップ202,
203,240以外の処理)だけを実施する装置として
もよい。
御(図5の処理)を省略し、目標空燃比λTGの変化量
が大きい時の制御(図3,4においてステップ202,
203,240以外の処理)だけを実施する装置として
もよい。
【図1】実施の形態における内燃機関の空燃比制御装置
の概要を示す構成図。
の概要を示す構成図。
【図2】燃料噴射制御処理を示すフローチャート。
【図3】目標空燃比の設定処理を示すフローチャート。
【図4】図3に続いて、目標空燃比の設定処理を示すフ
ローチャート。
ローチャート。
【図5】F/B開始直後における目標空燃比の設定処理
を示すフローチャート。
を示すフローチャート。
【図6】FLEAN,FRICHの設定処理を示すフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図7】FAFの設定処理を示すフローチャート。
【図8】所定値KC1を設定するための関係図。
【図9】所定値KC2を設定するための関係図。
【図10】F/B開始直後の作用をより具体的に示すタ
イムチャート。
イムチャート。
【図11】F/B制御の切り換え時における作用をより
具体的に示すタイムチャート。
具体的に示すタイムチャート。
【図12】第2の実施の形態において目標空燃比の設定
処理の一部を示すフローチャート。
処理の一部を示すフローチャート。
【図13】第3の実施の形態においてFAFの設定処理
を示すフローチャート。
を示すフローチャート。
【図14】従来技術の課題を説明するためのタイムチャ
ート。
ート。
1…エンジン(内燃機関)、12…排気管、13…NO
x触媒、26…A/Fセンサ、30…ECU、31…判
定手段,制御変更手段,モード切換制御手段,第1の目
標設定手段,第2の目標設定手段,制御切換手段を構成
するCPU。
x触媒、26…A/Fセンサ、30…ECU、31…判
定手段,制御変更手段,モード切換制御手段,第1の目
標設定手段,第2の目標設定手段,制御切換手段を構成
するCPU。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G301 HA01 JA04 JA06 JA07 JA21 KA11 LB02 MA01 MA13 NA06 NA08 NB11 NC08 ND02 ND14 ND16 NE00 NE13 NE14 NE15 NE19 NE23 PA07Z PA10Z PA11Z PD02A PD02Z PE01Z PE03Z PE08Z
Claims (10)
- 【請求項1】目標空燃比を設定し、該設定した目標空燃
比のリーン又はリッチの度合に応じた補正を行うと共
に、内燃機関から排出される排ガスの実空燃比を目標空
燃比にフィードバック制御する内燃機関の空燃比制御装
置において、 前記目標空燃比が大きく変化したことを判定する判定手
段と、 目標空燃比が大きく変化したことを判定した時、一時的
にフィードバック制御を中断し、実空燃比と目標空燃比
との偏差が所定値以下となった時にフィードバック制御
を再開する制御変更手段とを備えることを特徴とする内
燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項2】前記制御変更手段は、一時的にフィードバ
ック制御を中断した後、実空燃比と目標空燃比との偏差
が所定値以下となった時点、或いはフィードバック制御
の中断から所定時間が経過した時点のうち、早いタイミ
ングでフィードバック制御を再開する請求項1に記載の
内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項3】請求項2に記載の内燃機関の空燃比制御装
置において、 目標空燃比の変化量に応じて前記制御変更手段の所定時
間を設定する内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項4】理論空燃比を目標空燃比とする理論空燃比
フィードバック制御と、所定のリーン値を目標空燃比と
するリーンフィードバック制御とを選択的に実施する空
燃比制御装置において、 前記判定手段は、前記2つのフィードバック制御のう
ち、同制御を一方から他方へ切り換える際に、目標空燃
比が大きく変化したと判定する請求項1〜請求項3の何
れかに記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項5】所定のリーン値を目標空燃比とするリーン
フィードバック制御と、機関排気系に設けられたリーン
NOx触媒の吸蔵NOxを放出するためのリッチパージ
制御とを選択的に実施する空燃比制御装置において、 前記判定手段は、前記リッチパージの実行/非実行が切
り換えられる際に、目標空燃比が大きく変化したと判定
する請求項1〜請求項3の何れかに記載の内燃機関の空
燃比制御装置。 - 【請求項6】内燃機関から排出される排ガスの実空燃比
と目標空燃比との偏差に対応する空燃比のフィードバッ
ク制御と、空燃比の偏差に対応しないオープンループ制
御とを選択的に実施する内燃機関の空燃比制御装置にお
いて、 オープンループ制御からフィードバック制御への移行
時、或いはフィードバック制御の目標空燃比が大きく変
化する時など、制御モードの切り換え時において、その
当初には目標空燃比を、実空燃比側から制御モードに見
合う目標空燃比に対して徐々に近づけるよう変更し、該
変更した値と制御モードに見合う目標空燃比との偏差が
所定値以下となった時に、それ以降、目標空燃比を制御
モードに見合う値に変更するモード切換制御手段を備え
ることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項7】請求項6に記載の内燃機関の空燃比制御装
置において、 その時々の制御モードに見合う目標空燃比を第1の目標
値として設定する第1の目標設定手段を備え、 前記モード切換制御手段は、実空燃比を第2の目標値と
して初期設定すると共に、前記第1の目標値に近づくよ
う第2の目標値を徐々に変更する第2の目標設定手段
と、前記第2の目標値を目標空燃比として新たなフィー
ドバック制御を開始し、前記第1,第2の目標値の偏差
が所定値以下になると、フィードバック制御の目標空燃
比を第2の目標値から第1の目標値に切り換える制御切
換手段とを備える内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項8】請求項7に記載の内燃機関の空燃比制御装
置において、 前記モード切換制御手段は、前記第1,第2の目標値の
偏差が所定値以下となった時点、或いは制御モードの切
り換えから所定時間が経過した時点のうち、早いタイミ
ングでフィードバック制御の目標空燃比を第2の目標値
から第1の目標値に切り換える内燃機関の空燃比制御装
置。 - 【請求項9】請求項8に記載の内燃機関の空燃比制御装
置において、 制御モードの切り換え直後における第1,第2の目標値
の偏差に応じて前記モード切換制御手段の所定時間を設
定する内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項10】請求項6〜請求項9の何れかに記載の内
燃機関の空燃比制御装置において、 制御モードの切り換えに際し、その当初の目標空燃比
が、制御モードに見合う目標空燃比に対してリッチ側か
ら近づくのか或いはリーン側から近づくのかに応じて、
目標空燃比の偏差を判定するためのしきい値を可変に設
定する内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
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DE1999149840 DE19949840A1 (de) | 1999-01-22 | 1999-10-15 | Luft-Brennstoffverhältnis-Regelungssystem für Brennkraftmaschinen |
DE2000102115 DE10002115B4 (de) | 1999-01-22 | 2000-01-19 | Luft-Brennstoffverhältnis-Regelungssystem für Brennkraftmaschinen |
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-
1999
- 1999-01-22 JP JP01472999A patent/JP3752094B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-15 DE DE1999149840 patent/DE19949840A1/de not_active Withdrawn
-
2000
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- 2000-01-19 DE DE2000102115 patent/DE10002115B4/de not_active Expired - Fee Related
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