【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車等に適用される内燃機関の空燃比制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の空燃比制御方法に関する先行技術として、例えば、特開昭６４−５６９３７号公報に示されるように、排気系の触媒上流側に酸素センサを設けておき、この酸素センサからの信号に基づきフィードバック補正係数（フィードバック制御値）を変化させて混合気の空燃比を理論空燃比近傍にフィードバック制御するようにしたものがある。

【０００３】このような方式のものでは、いわゆるフューエルカットが開始された場合には、その空燃比フィードバック制御を停止し、フューエルカットが解除された時点で空燃比フィードバック制御を再開するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、フューエルカットを実行している際には、排気系に多量の酸素が導かれることになり、その酸素が三元触媒内にストレージされる。 その結果、酸素センサによる検出結果と、実際の触媒内の空燃比に誤差が生じる。 そのため、ストレージされた酸素が消費されるまでの間は、空燃比フィードバック制御が実行されても、適切な空燃比制御が困難になり、三元触媒内が不当にリーン化してＮＯｘの排出量が多くなる。 しかして、従来のものはこのような不具合を緩和するために、空燃比フィードバックの制御中心が理論空燃比よりも若干リッチ側にくるように、制御定数（後述する積分定数、スキップ値、ディレイ時間等）をセッティングしている。 ところが、このようにすると定常運転時に空燃比が常時リッチ気味となり、ＨＣやＣＯ
の浄化率が低下してエミッションが悪化する。

【０００５】本発明は、以上のような課題を解決することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。 すなわち、本発明に係る内燃機関の空燃比制御方法は、排気系の触媒上流側に酸素センサを設けておき、この酸素センサからの信号に基づいて混合気の空燃比をフィードバック制御するようにしたものにおいて、フューエルカットが解除されたことを条件として、その空燃比フィードバック制御の制御定数を一時的にリッチ側にオフセットするようにしたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】フューエルカットが解除されると、空燃比フィードバック制御の制御定数が一時的にリッチ側にオフセットされる。 その結果、空燃比フィードバック制御の制御中心がリッチ側にオフセットされることになり、空燃比がリッチになる。 そのため、触媒内にストレージされている酸素の消化を早めて、ＮＯｘの排出量が増加するのを効果的に抑制することが可能となる。 制御中心のリッチ側へのオフセットは一時的に行なうものであるため、触媒内の酸素が適切に消費された後も空燃比がリッチ側に保たれてＨＣやＣＯの排出量が増加するという不具合も生じない。 すなわち、本発明によれば、定常運転時の制御中心を無理に要求値よりもリッチ側に設定しておく必要が無くなるので、前述した三成分の浄化率を良好なものにすることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図１〜図４を参照して説明する。

【０００９】図１に示す内燃機関は、自動車用のもので、吸気系１にインジェクタ２を設けるとともに、排気系３に三元触媒４を介設しており、その排気系３の触媒４上流側に酸素センサ５を配設している。

【００１０】そして、前記インジェクタ２から噴射する燃料の量を制御装置６から出力する燃料噴射信号ａに基いて制御するようにしている。 制御装置６は、ＣＰＵ７
と、メモリ８と、入力インターフェース９と、出力インターフェース１０とを備えたマイクロコンピュータシステム１１を主体に構成しており、その入力インターフェース９には、前記酸素センサ５からの信号ｂ、サージタンク１２内の吸気圧力を検出する吸気圧センサ１３からの信号ｃ、エンジン回転数を検出するための回転数センサ１４からの信号ｄ、アイドルスイッチ１５からの信号ｅ、クラッチスイッチ１６からの信号ｆ等を入力するようにしている。

【００１１】インジェクタ２からは、所定のクランクアングル毎に所要の噴射時間Ｔだけ燃料を噴射させるようにしているが、その噴射時間Ｔを演算するためのプログラムを前記制御装置６に内蔵させてある。 このプログラムは、次のような手順で噴射時間Ｔを算出するようにしたものである。 まず、吸気圧センサ１３からの信号ｃと回転数センサ１４からの信号ｄに基いて基本噴射時間Ｔ
Ｐを決定する。 そして、この基本噴射時間ＴＰを、空燃比制御用のフィードバック補正係数ＦＡＦや、他の種々の補正係数（本発明に関係がないため説明を省略する）
により補正して、有効噴射時間ＴＡＵを算出する。 しかる後に、この有効噴射時間ＴＡＵに所定の無効噴射時間ＴＡＵＶを加えて最終的な噴射時間Ｔを算出する。

【００１２】前記フィードバック補正係数ＦＡＦは、燃料噴射量を変化させて混合気の空燃比Ａ／Ｆを原則として理論空燃比近傍にフィードバック制御するためのものであり、図２に示すようにして変化させるようにしている。 まず、酸素センサ５からの信号ｂが、判定電圧を上まわってリッチ状態を検出している際には、前記フィードバック補正係数ＦＡＦを、所定の積分定数ＫＩＭを用いて燃料減量方向に漸減させていく。 そして、酸素センサ５からの信号ｂが判定電圧を下まわってリーン状態を検出すると、その判定電圧に達してからディレイ時間Ｔ
ＤＬＣが経過した時点で、フィードバック補正係数ＦＡ
Ｆを一定のスキップ値ＲＳＰだけ、燃料増量側にスキップさせ、しかる後に、該フィードバック補正係数ＦＡＦ
を、所定の積分定数ＫＩＰを用いて燃料増量方向に漸増させていく。 その結果、酸素センサ５からの信号ｂが前記判定電圧を上まわってリッチ検出状態に切替わると、
その切替時点から所定のディレイ時間ＴＤＲＣが経過した段階で、フィードバック補正係数ＦＡＦを一定のスキップ値ＲＳＭだけ、燃料減量側にスキップさせ、しかる後に、該フィードバック補正係数ＦＡＦを、所定の積分定数ＫＩＭを用いて燃料減量方向に漸減させていく。 以上の動作を繰り返し実行することによって、混合気の空燃比Ａ／Ｆを理論空燃比近傍に収束させるようにしている。 換言すれば、前述した各制御定数（積分定数ＫＩ
Ｍ、ＫＩＰ、スキップ値ＲＳＰ、ＲＳＭ、ディレイ時間ＴＤＬＣ、ＴＤＲＣ）は、定常運転状態において空燃比フィードバック制御の制御中心を理論空燃比近傍に位置させ得るような値に設定してある。 さらに、前記制御装置６には、フューエルカット用のプログラムも格納してある。 このプログラムは、例えば、前記吸気圧センサ１３、回転数センサ１４、アイドルスイッチ１５およびクラッチスイッチ１６等からの各信号ｃ、ｄ、ｅ、ｆにより車両が減速状態にある等の判断を下した場合には、
前記インジェクタ２からの燃料噴射を停止させ、その減速状態が解消した際あるいはエンジン回転数が復帰回転数にまで低下した場合に、燃料噴射を再開させるようにしたものである。 このような内燃機関において、前記制御装置６に本発明を実施するためのプログラムを内蔵させてある。 このプログラムは、図３に示すように、まず、ステップ５１で、フューエルカットが解除されて燃料供給状態に復帰した直後であるか否かを判断し、復帰直後である場合にはステップ５２に進み、そうでない場合にはステップ５３に移る。 ステップ５２では、オフセット値ＴＤＲＯＦとして予め設定しておいた初期値ＴＤ
ＲＯＦＡを採用して今回のルーチンを終了する。 一方、
ステップ５３では、オフセット値として、漸減値ＴＤＲ
ＯＦＢを採用して今回のルーチンを終了する。 漸減値Ｔ
ＤＲＯＦＢは、前回のルーチン実行時におけるオフセット値ＴＤＲＯＦＯに減衰係数ＴＤＲＤＥＣを乗じたものである。

【００１３】次いで、この実施例の作動を具体的に説明する。 フューエルカットが解除されて燃料供給状態に復帰した直後においては、図４に示すように、空燃比フィードバック制御の制御定数であるディレイ時間ＴＤＲＣ
が一時的にリッチ側にオフセットされる。 すなわち、この場合のオフセット値ＴＤＲＯＦは予め設定しておいた初期値ＴＤＲＯＦＡを採用するものとする。 図３のフローチャート図で示すと、ステップ５１→５２→リターンというルーチンが進行する。 その結果、空燃比フィードバック制御の制御中心がリッチ側にオフセットされることになり、空燃比Ａ／Ｆがリッチなる。 次回のルーチン実行時には、復帰直後ではないため、図３に示す制御はステップ５１からステップ５３に進むことになり、オフセット値ＴＤＲＯＦとして、前記漸減値ＴＤＲＯＦＢが採用される。 そして、フューエルカットが解除されて燃料供給状態に復帰した直後でない限り、このステップ５
１→５３→リターンというルーチンが繰り返し実行されることになり、オフセット値ＴＤＲＯＦは漸次減少する。 その結果、制御に使用されるディレイ時間ＴＤＲＣ
は、固定値ＴＤＲに収束する。

【００１４】以上説明した実施例は、ディレイ時間ＴＤ
ＲＣを変更して制御中心を偏位させるようにした場合であるが、その他に、積分定数ＫＩＭ、ＫＩＰを変更して制御中心をオフセットさせる方法がある。 この実施例は、図５に示すように、フューエルカットが解除されて燃料供給状態に復帰した直後に、フラッグＰを例えば０
から１に変更する。 フラッグＰが１になった時点から、
カウンタＱに計時を開始させる。 フラッグＰが１の状態のときはカウンタＱにカウントアップを続けさせる。 このようにして、フラッグＰに１がセットされている間は、制御定数たる積分定数ＫＩＭ、ＫＩＰを通常よりもリッチ側にオフセットさせ、空燃比Ａ／Ｆのリッチコントロールを行なう。 カウンタＱが設定時間Ｔにまでカウントアップした時点で、該カウンタＱの計時値をクリアするとともに、フラッグＰを１から０に戻す。 それによって積分定数ＫＩＭ、ＫＩＰもリッチコントロールから通常コントロールに復帰する。 すなわち、積分定数ＫＩ
Ｍ、ＫＩＰは、従来と同様な通常の値に戻される。 以後、再びフューエルカットが解除されて燃料供給状態に復帰するまでは、この通常コントロールを維持するものである。

【００１５】空燃比Ａ／Ｆがリーン化して三元触媒４内に酸素がストレージされるような状況が生じた場合には、以上のようにしてディレイ時間ＴＤＲＣを変更するか、又は、積分定数ＫＩＭ、ＫＩＰを変更することによって、空燃比フィードバック制御の制御中心をリッチ側にオフセットさせることになる。 そのため、三元触媒４
内にストレージされた酸素を迅速に消費して正常なフィードバック環境にもどすことができる。 しかも、制御中心のリッチ側へのオフセットは前述のように一時的に行うものであるため、触媒４内の酸素が適切に消費された後も空燃比Ａ／Ｆがリッチ側に保たれてＨＣやＣＯの排出量が増加するという不具合が生じることもなく、また、定常運転時の制御中心を無理に要求値よりもリッチ側に設定しておく必要も無くなる。

【００１６】なお、以上説明した実施例では、ディレイ時間、積分定数を変更して制御中心を偏位させるようにした場合について説明したが、他の制御定数、すなわち、前述したスキップ値を変更して制御中心をオフセットさせるようにしてもよい。

【００１７】また、図１〜図４に示す実施例では、制御定数をリッチ側へオフセットした後、漸減させて元の値に復帰させるようにしているが、このような漸減処理を施こさず、一定時間だけ制御定数をリッチ側へ偏位させるようにしてもよい。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、以上のような構成であるから、フューエルカットの実行により空燃比が一時的にリーン化して触媒内に酸素がストレージされることがあっても、フューエルカットが解除された後に、その酸素を迅速に消費することができる。 そのため、触媒内にストレージされた酸素により空燃比フィードバック制御が乱されてＮＯｘが多量に排出されるという不具合を抑制することができる。 しかも、制御定数をリッチ気味に固定しておく必要がなくなるので、定常運転時におけるＨＣ
やＣＯの排出量をも効果的に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略構成説明図。

【図２】同実施例におけるフィードバック補正係数の推移を示す図。

【図３】同実施例の制御手順を示すフローチャート図。

【図４】同実施例の作用説明図。

【図５】本発明の他の実施例を示す説明図。

【符号の説明】

３…排気系 ４…触媒 ５…酸素センサ ｂ…酸素センサからの信号 A/F …空燃比 TDLC,TDRC …制御定数（ディレイ時間） KIM,KIP …制御定数（積分定数） RSP,RSM …制御定数（スキップ値）

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