(57)【要約】【課題】  ＦＣ制御の実行終了後のリッチ寄せ制御実行中に実排気空燃比がストイキ近傍またはリーンである場合にストイキへの収束性を高めることができ、以って排気エミッションの悪化を防止すること。【解決手段】  ＥＣＵ１Ａは、エンジン５０のフューエルカット制御の実行終了後に、排気空燃比をリッチにするリッチ寄せ制御を行うリッチ寄せ制御手段と、空燃比フィードバック制御のフィードバック補正量につき、リッチ寄せ制御実行中に、目標空燃比がストイキである場合に設定する上下限ガード値よりも幅が狭い上下限ガード値を設定するリッチ寄せ時ガード値設定手段と、リッチ寄せ制御実行中に実排気空燃比がストイキ近傍またはリーンである場合に、リッチ寄せ時ガード値設定手段が設定する上下限ガード値の代わりに、該上下限ガード値よりも上限ガード値が大きい上下限ガード値を設定するリーン時ガード値設定手段とを備える。【選択図】  図２
2010048184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのフューエルカット制御の実行終了後に、排気空燃比をリッチにするリッチ寄せ制御を行うリッチ寄せ制御手段と、
空燃比フィードバック制御のフィードバック補正量につき、前記リッチ寄せ制御実行中に、目標空燃比がストイキである場合に設定する上下限ガード値よりも幅が狭い上下限ガード値を設定するリッチ寄せ時ガード値設定手段と、
前記リッチ寄せ制御実行中に実排気空燃比がストイキ近傍またはリーンである場合に、前記リッチ寄せ時ガード値設定手段が設定する上下限ガード値の代わりに、該上下限ガード値よりも上限ガード値が大きい上下限ガード値を設定するリーン時ガード値設定手段とを備えることを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
【請求項２】
エンジンのフューエルカット制御の実行終了後に、排気空燃比をリッチにするリッチ寄せ制御を行うリッチ寄せ制御手段と、
空燃比フィードバック制御のフィードバック補正量につき、前記リッチ寄せ制御実行中に、目標空燃比がストイキである場合に設定する上下限ガード値よりも幅が狭い上下限ガード値を設定するリッチ寄せ時ガード値設定手段と、
前記リッチ寄せ制御実行中に、実排気空燃比がストイキ近傍またはリーンである状態が所定時間以上継続した場合に、前記リッチ寄せ制御を中断するリッチ寄せ中断制御手段とを備えることを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
【請求項３】
エンジンのフューエルカット制御の実行終了後に、排気空燃比をリッチにするリッチ寄せ制御を行うリッチ寄せ制御手段と、
空燃比フィードバック制御のフィードバック補正量につき、前記リッチ寄せ制御実行中に、目標空燃比がストイキである場合に設定する上下限ガード値よりも幅が狭い上下限ガード値を設定するリッチ寄せ時ガード値設定手段と、
前記リッチ寄せ制御実行中に、実排気空燃比がストイキ近傍またはリーンである場合に、前記リッチ寄せ時ガード値設定手段が設定する上下限ガード値の代わりに、該上下限ガード値に対して上限値が次第に大きくなるようにした上限可変ガード値を設定する可変ガード値設定手段とを備えることを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの空燃比制御装置に関し、特にフューエルカット（以下、単にＦＣとも称す）制御の実行終了後に、排気空燃比をリッチにするリッチ寄せ制御を行うエンジンの空燃比制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンにおいては空燃比をフィードバック（以下、単にＦＢとも称す）制御する技術が知られている。この点、空燃比ＦＢ制御に関する技術として、実排気空燃比を目標空燃比に収束させようとする点で、本発明と関連性があると考えられる技術が例えば特許文献１で提案されている。そのほかリッチ寄せ制御を行う場合を対象とする技術という点で、本発明と関連性があると考えられる技術が例えば特許文献２または３で提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２５９５９９号公報
【特許文献２】特開２００７−１９８２５９号公報
【特許文献３】特開２００７−２５５３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
三元触媒などの酸素吸蔵能を有する触媒で排気を好適に浄化するには、一般に酸素吸蔵量が上限値の半分程度になっていることが好ましい。その一方で、車両減速時には燃費向上のためＦＣ制御が行われる。そしてこのときには触媒に空気が流通することから、触媒が酸素を過剰に吸蔵した状態となる。このためリッチ寄せ制御はＦＣ制御の実行終了後、触媒から酸素を放出させるために行われる。
一方、実排気空燃比は例えばＡ／Ｆセンサの出力に基づき検出されるところ、Ａ／ＦセンサのＩＬ特性（実排気空燃比に対してＡ／Ｆセンサの出力値がどうなっているのかを示す特性）のばらつきによって、実排気空燃比はリッチ寄せ制御実行中に過剰にリッチになるなどして目標空燃比からずれてしまうことがある。
【０００５】
図５はＡ／ＦセンサのＩＬ特性を示す図である。センサ出力はＩＬ特性のばらつきがあっても実排気空燃比がストイキの場合には原理上、不変となり、実排気空燃比がリッチまたはリーンになった場合にセンサ出力にばらつきが生じる。図５に示すように例えば目標空燃比が１３．５である場合に、特性Ｌ１を示すＡ／Ｆセンサはエックスバー品（平均的な製造品）よりも実排気空燃比がリッチにずれるリッチずれ品となり、特性Ｌ２を示すＡ／Ｆセンサはエックスバー品よりも実排気空燃比がリーンにずれるリーンずれ品となる。すなわち、Ａ／Ｆセンサのセンサ出力にはかかる公差が存在するため、リッチ寄せ制御実行中に実排気空燃比が目標空燃比からずれてしまうことがある。
【０００６】
この点、これに対しては、空燃比ＦＢ制御のＦＢ補正量に以下に示すように上下限ガード値を設定することで過剰なリッチ化等を防止することができる。例えばストイキでの空燃比学習が完了している状態で実排気空燃比を１３．０にしたい場合には、燃料噴射量をストイキの場合よりも１２．３％増加させればよいといったことは計算上求めることができる。そして、このようにして燃料噴射量を増量した結果、Ａ／Ｆセンサのセンサ出力値が１３にならない場合にはセンサ出力値が１３になるように空燃比ＦＢ制御をする。ところがこのときＩＬ特性がずれていた場合には、実排気空燃比が空燃比ＦＢ制御でＩＬ特性のずれの分だけずれてしまうことになる。
そこで、上下限ガード値を目標空燃比がストイキである場合に設定する上下限ガード値よりも幅が狭くなるように設定すれば、幅を狭めた上下限ガード値の範囲内にＦＢ補正量を制限できるため、かかる排気空燃比のずれを防止することができる。このとき上下限ガード値の幅は具体的には上限ガード値をより小さく、下限ガード値をより大きく設定することで狭くなるように設定される。
【０００７】
ところが、上記のようにリッチ寄せ制御を実行する場合であっても以下に示す問題がある。すなわち、実排気空燃比は上記のようにリッチ寄せ制御を行っている場合であっても、パージ制御などの外乱によってリーンになることがある。そしてこの場合には実排気空燃比と目標空燃比との間に大きな乖離が出来る。したがってこの場合には、上下限ガード値の幅を狭めたリッチ寄せ制御では、排気空燃比をリッチにすることができないばかりでなく、場合によっては排気空燃比がリーンのままとなってしまう。このためこの場合には、触媒から酸素を放出させることができず、この結果、排気エミッションが悪化するという問題があった。
【０００８】
そこで本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ＦＣ制御の実行終了後のリッチ寄せ制御実行中に実排気空燃比がストイキ近傍またはリーンである場合にストイキへの収束性を高めることができ、以って排気エミッションの悪化を防止することができるエンジンの空燃比制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明のエンジンの空燃比制御装置は、エンジンのフューエルカット制御の実行終了後に、排気空燃比をリッチにするリッチ寄せ制御を行うリッチ寄せ制御手段と、空燃比フィードバック制御のフィードバック補正量につき、前記リッチ寄せ制御実行中に、目標空燃比がストイキである場合に設定する上下限ガード値よりも幅が狭い上下限ガード値を設定するリッチ寄せ時ガード値設定手段と、前記リッチ寄せ制御実行中に、実排気空燃比がストイキ近傍またはリーンである場合に、前記リッチ寄せ時ガード値設定手段が設定する上下限ガード値の代わりに、該上下限ガード値よりも上限ガード値が大きい上下限ガード値を設定するリーン時ガード値設定手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また本発明のエンジンの空燃比制御装置は、エンジンのフューエルカット制御の実行終了後に、排気空燃比をリッチにするリッチ寄せ制御を行うリッチ寄せ制御手段と、空燃比フィードバック制御のフィードバック補正量につき、前記リッチ寄せ制御実行中に、目標空燃比がストイキである場合に設定する上下限ガード値よりも幅が狭い上下限ガード値を設定するリッチ寄せ時ガード値設定手段と、前記リッチ寄せ制御実行中に、実排気空燃比がストイキ近傍またはリーンである状態が所定時間以上継続した場合に、前記リッチ寄せ制御を中断するリッチ寄せ中断制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また本発明のエンジンの空燃比制御装置は、エンジンのフューエルカット制御の実行終了後に、排気空燃比をリッチにするリッチ寄せ制御を行うリッチ寄せ制御手段と、空燃比フィードバック制御のフィードバック補正量につき、前記リッチ寄せ制御実行中に、目標空燃比がストイキである場合に設定する上下限ガード値よりも幅が狭い上下限ガード値を設定するリッチ寄せ時ガード値設定手段と、前記リッチ寄せ制御実行中に、実排気空燃比がストイキ近傍またはリーンである場合に、前記リッチ寄せ時ガード値設定手段が設定する上下限ガード値の代わりに、該上下限ガード値に対して上限値が次第に大きくなるようにした上限可変ガード値を設定する可変ガード値設定手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＦＣ制御の実行終了後のリッチ寄せ制御実行中に実排気空燃比がストイキ近傍またはリーンである場合にストイキへの収束性を高めることができ、以って排気エミッションの悪化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御装置）１Ａで実現されている本実施例に係るエンジンの制御装置をエンジン５０など関連する各構成とともに模式的に示す図である。吸気系１０は、吸気を濾過するエアクリーナ１１や、吸入空気量Ｇａを計測するエアフロメータ１２や、吸入空気量Ｇａを調節するスロットル弁１３や、吸気を一時的に貯蔵するサージタンク１４や、吸気をエンジン５０の各気筒に分配するインテークマニホールド１５を有して構成されている。
【００１５】
排気系２０は、各気筒からの排気を合流させるエキゾーストマニホールド２１や、空燃比検出手段としてのＡ／Ｆセンサ２２や、触媒２３を有して構成されている。Ａ／Ｆセンサ２２は触媒２３の上流側に設けられており、排気中の酸素濃度に基づき空燃比をリニアに検出する。触媒２３は三元触媒であり、炭化水素ＨＣ及び一酸化炭素ＣＯの酸化と窒素酸化物ＮＯｘの還元を行う。触媒２３は排気空燃比がリーンの場合に酸素を吸蔵する酸素吸蔵能を有している。なお、触媒２３の下流側にはさらにサブ空燃比検出手段として、例えば排気中の酸素濃度に基づき空燃比が理論空燃比よりもリッチかリーンかを検出するためのＯ２センサが設けられてもよい。Ｏ２センサの出力はＡ／Ｆセンサ２２の出力に基づく空燃比ＦＢ制御を補正するためのいわゆるサブ空燃比ＦＢ制御に用いることができる。
【００１６】
燃料噴射系３０は燃料を供給及び噴射するための構成であり、燃料噴射弁３１や燃料噴射ポンプ３２や燃料タンク３３などを有して構成されている。燃料噴射弁３１は燃料を噴射するための構成であり、ＥＣＵ１Ａの制御のもと、適宜の噴射時期に開弁されて燃料を噴射する。また燃料噴射量は、ＥＣＵ１Ａの制御のもと燃料噴射弁３１が閉弁されるまでの間の開弁期間の長さで調節される。燃料噴射ポンプ３２は燃料を加圧して噴射圧を発生させるための構成であり、ＥＣＵ１Ａの制御のもと噴射圧を適宜の噴射圧に調節する。燃料噴射弁３１はエンジン５０の気筒毎に設けられており、本実施例では具体的には吸気ポート５２ａに気筒毎に設けられている。なお、燃料噴射弁３１の配置はこれに限られず、例えば筒内に直接燃料を噴射可能な配置であってもよい。
【００１７】
エンジン５０は、シリンダブロック５１と、シリンダヘッド５２と、ピストン５３と、点火プラグ５４と、吸気弁５５と、排気弁５６とを有して構成されている。本実施例に示すエンジン５０は直列４気筒のガソリンエンジンである。但しエンジンは適宜の気筒配列構造及び気筒数を有していてよく、本発明の実施が可能なエンジンであれば特に限定されない。また図１ではエンジン５０に関し、各気筒の代表としてシリンダ５１ａについて要部を示しているが本実施例では他の気筒についても同様の構造となっている。シリンダブロック５１には、略円筒状のシリンダ５１ａが形成されている。シリンダ５１ａ内には、ピストン５３が収容されている。シリンダブロック５１の上面にはシリンダヘッド５２が固定されている。燃焼室５７は、シリンダブロック５１、シリンダヘッド５２及びピストン５３に囲まれた空間として形成されている。
【００１８】
シリンダヘッド５２には燃焼室５７に吸気を導くための吸気ポート５２ａのほか、燃焼したガスを燃焼室５７から排気するための排気ポート５２ｂが形成されている。またシリンダヘッド５２にはこれら吸排気ポート５２ａ及び５２ｂを開閉するための吸排気弁５５及び５６が配設されている。点火プラグ５４は、燃焼室５７の上方略中央に電極を突出させた状態でシリンダヘッド５２に配設されている。エンジン５０には、クランク角センサ６１やエンジン５０の冷却水温を検出するための水温センサ６２など各種のセンサが配設されている。
【００１９】
ＥＣＵ１Ａは、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータと入出力回路などを有して構成されている。ＥＣＵ１Ａは主にエンジン５０を制御するように構成されており、本実施例では具体的には燃料噴射弁３１や燃料噴射ポンプ３２や図示しないイグナイタのほか、スロットル弁１３などを制御するように構成されている。これらの制御対象はＥＣＵ１Ａに電気的に接続されている。また、ＥＣＵ１Ａにはエアフロメータ１２や、Ａ／Ｆセンサ２２や、クランク角センサ６１や、水温センサ６２や、アクセルペダル（図示省略）の踏み込み量を検知するためのアクセル開度センサ６３などの各種のセンサが電気的に接続されている。
【００２０】
ＲＯＭはＣＰＵが実行する種々の処理が記述されたプログラムやマップデータなどを格納するための構成である。ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムに基づき、必要に応じてＲＡＭの一時記憶領域を利用しつつ処理を実行することで、ＥＣＵ１Ａでは各種の制御手段や判定手段や検出手段や算出手段などが機能的に実現される。この点、本実施例では特に以下に示すＦＣ制御手段と、空燃比ＦＢ制御手段と、ガード処理実行手段と、ガード値設定手段と、リッチ寄せ制御手段と、リッチ寄せ時ガード値設定手段と、リーン時ガード値設定手段とがＥＣＵ１Ａで機能的に実現される。
【００２１】
ＦＣ制御手段は、車両減速時に燃料噴射弁３１からの燃料噴射を停止する。ＦＣ制御手段は具体的には所定以上の回転数ＮＥでアクセルペダルがＯＦＦになった場合に、実行条件が成立したとして燃料噴射を停止する。これによりＦＣ制御が開始される。またＦＣ制御手段はＦＣ制御中にアクセルペダルがＯＮになった場合や、回転数ＮＥが所定値以下に低下した場合に、解除条件が成立したとしてＦＣ制御を終了する。
空燃比ＦＢ制御手段は、Ａ／Ｆセンサ２２の出力に基づいて基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅを補正し、排気空燃比を目標空燃比（例えばストイキ）に制御する。空燃比ＦＢ制御手段は、具体的にはまずＡ／Ｆセンサ２２の出力に基づく排気空燃比ａｂｙｆｓと目標空燃比ａｂｙｆｒとの偏差ＤＡＦに応じてＦＢ補正量ＤＦＢを算出する。さらに空燃比ＦＢ制御手段は、算出したＦＢ補正量ＤＦＢを基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅに加えることで、指示燃料噴射量Ｆｉを算出する（すなわち基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅを補正する）。
【００２２】
この点、偏差ＤＡＦは具体的には次の式（１）に基づき算出される。
ＤＡＦ＝ａｂｙｆｓ（ｋ）−ａｂｙｆｒ（ｋ−Ｎ）・・・（１）
ここで、ａｂｙｆｓ（ｋ）は現在のＡ／Ｆセンサ２２の出力に基づく排気空燃比ａｂｙｆｓであり、ａｂｙｆｒ（ｋ−Ｎ）は現在からＮストローク前の時点の目標空燃比ａｂｙｆｒである。
式（１）で目標空燃比ａｂｙｆｒとして、目標空燃比ａｂｙｆｒ（ｋ−Ｎ）を用いるのは、目標空燃比ａｂｙｆｒ（ｋ−Ｎ）が、現在の排気空燃比ａｂｙｆｓ（ｋ）に対応する目標空燃比ａｂｙｆｒであるためである。すなわち、エンジン５０で発生した燃焼ガスがＡ／Ｆセンサ２２に検知され、実際に出力に反映されるまでの間には、燃焼ガスがエンジン５０から排出されるまでの間に発生する工程遅れや、エンジン５０から排出された排気がＡ／Ｆセンサ２２に到達するまでの間に発生する輸送遅れや、Ａ／Ｆセンサ２２に到達した排気が実際に出力に反映されるまでの間に発生する応答遅れがあることによるものである。
【００２３】
また、ＦＢ補正量ＤＦＢは具体的には次の式（２）に基づき算出される。
ＤＦＢ＝（Ｇｐ×ＤＡＦ＋Ｇｉ×ＳＤＡＦ）×ＫＦＢ・・・（２）
ここで、Ｇｐ比例ゲイン、Ｇｉは積分ゲイン、ＳＤＡＦは偏差ＤＡＦの時間積分値、ＫＦＢは係数である。なお、ＫＦＢは回転数ＮＥや筒内吸入空気量等により可変とすることが好適であるが、ここでは「１」としている。
指示燃料噴射量Ｆｉは具体的には次の式（３）に基づき算出される。
Ｆｉ＝Ｆｂａｓｅ＋ＤＦＢ・・・（３）
この点、式（３）に基づき指示燃料噴射量Ｆｉを算出するにあたって、ＦＢ補正量ＤＦＢはガード処理がなされた上で基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅに加算される。
【００２４】
ガード処理はガード処理実行手段によって次のようにして行われる。ＦＢ補正量ＤＦＢが下限ガード値（＜０）を下回った場合、ガード処理実行手段は、ＦＢ補正量ＤＦＢを下限ガード値に制限する。一方、ＦＢ補正量ＤＦＢが上限ガード値（＞０）を超えた場合、ガード処理実行手段は、ＦＢ補正量ＤＦＢを上限ガード値に制限する。
【００２５】
この点、目標空燃比ａｂｙｆｒがストイキである場合には、ガード値設定手段が上下限ガード値を設定する。ガード値設定手段は本実施例では具体的には上限ガード値を「Ｂ（所定値）」、下限ガード値を「−Ｂ」と設定する。
一方、リッチ寄せ制御手段はＦＣ制御の実行終了後に、排気空燃比をリッチにするリッチ寄せ制御を行うところ、リッチ寄せ制御実行中には、リッチ寄せ時ガード値設定手段が上下限ガード値を設定する。このときリッチ寄せ時ガード値設定手段は具体的にはガード値設定手段が設定する上下限ガード値「Ｂ」および「−Ｂ」よりも幅が狭い上下限ガード値「Ａ（所定値）」および「−Ａ」を設定する。ここで、「Ｂ＞Ａ」である。
さらにリッチ寄せ制御実行中であっても、実排気空燃比がストイキ近傍またはリーンである場合には、リーン時ガード値設定手段が上下限ガード値を設定する。このときリーン時ガード値設定手段は、リッチ寄せ時ガード値設定手段が設定する上下限ガード値「Ａ」および「−Ａ」の代わりに、この上下限ガード値よりも上限ガード値が大きい上下限ガード値「Ｂ」および「−Ａ」を設定する。
リッチ寄せ制御手段は具体的には目標空燃比ａｂｙｆｒをＦＣ後目標空燃比に設定することでリッチ寄せ制御を行う。ＦＣ後目標空燃比はリッチ空燃比であり、例えば１４．６をストイキとした場合に１４．６より小さくすることができる。
【００２６】
次にＥＣＵ１Ａの動作を図２に示すフローチャートを用いて説明する。ＥＣＵ１Ａでは、図２のフローチャートに示す処理がごく短い時間間隔で繰り返し実行される。ＥＣＵ１ＡはＦＣ制御中であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。ＦＣ制御中であることは、ＦＣ制御の実行条件成立後であり、且つ解除条件が成立していないことで判定できる。ステップＳ１１で肯定判定であれば、ＥＣＵ１Ａは触媒内酸素吸蔵量が所定以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。本ステップでは、触媒２３から酸素を放出させる必要があるか否かが判定される。なお、触媒内酸素吸蔵量は例えば公知技術を利用することなどによって適宜検出（推定）されてよい。ステップＳ１２で否定判定であれば、酸素を放出させる必要が特段ないと判断される。このときＥＣＵ１Ａは目標空燃比ａｂｙｆｒとして通常の目標空燃比（例えばストイキとして設定した１４．６）を設定し（ステップＳ１８）、上下限ガード値を「Ｂ」および「−Ｂ」に設定する（ステップＳ１９）。これにより上下限ガード値を「Ｂ」および「−Ｂ」としてガード処理が行われる。
【００２７】
一方、ステップＳ１２で肯定判定された場合には、ＥＣＵ１ＡはＦＣ後のリッチ寄せ制御実行中であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。ここで、ＦＣ制御中にはリッチ寄せ制御は行われないので、ステップＳ１２で肯定判定された場合には、ステップＳ１３で否定判定される。このときにはステップＳ１８に進む。またステップＳ１１で否定判定された場合には、ＦＣ制御の実行終了後でなければ、リッチ寄せ制御は行われないので、ステップＳ１３で否定判定されてステップＳ１８に進む。一方、ステップＳ１１で否定判定された場合でも、ＦＣ制御の実行終了後であれば、リッチ寄せ制御が行われる。このためＦＣ制御の実行終了後であれば、ステップＳ１３で肯定判定される。このときＥＣＵ１Ａは目標空燃比ａｂｙｆｒとしてＦＣ後目標空燃比を設定する（ステップＳ１４）。これによりリッチ寄せ制御が開始される。
【００２８】
続いてＥＣＵ１ＡはＡ／Ｆセンサ２２の出力に基づき、実排気空燃比が所定以上（例えば１４．６以上）であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。本ステップで、実排気空燃比がストイキ近傍またはリーンであるか否かが判定される。ステップＳ１５で否定判定であれば、実排気空燃比がリッチであると判断される。このときＥＣＵ１Ａは上下限ガード値を「Ａ」および「−Ａ」に設定する（ステップＳ１７）。これにより、過剰なリッチ化を防止することができる。一方、ステップＳ１５で肯定判定であれば、ＥＣＵ１Ａは上下限ガード値を「Ｂ」および「−Ａ」に設定する（ステップＳ１６）。これにより、実排気空燃比のストイキへの収束性を高めることが（換言すればリーン状態の継続を防止することが）できる。そしてその後、実排気空燃比がストイキに収束すれば、ステップＳ１５で否定判定されることから、上下限ガード値を「Ａ」および「−Ａ」に設定してリッチ寄せ制御を行うことも可能になる。そしてこれにより触媒２３から酸素を放出できることから、排気エミッションの悪化を防止できる。
このようにＥＣＵ１Ａは、ＦＣ制御の実行終了後のリッチ寄せ制御実行中に実排気空燃比がストイキ近傍またはリーンである場合にストイキへの収束性を高めることができ、以って排気エミッションの悪化を防止することができる。
【実施例２】
【００２９】
本実施例に係るＥＣＵ１Ｂは、リーン時ガード値設定手段の代わりに、リッチ寄せ制御実行中に、実排気空燃比がストイキ近傍またはリーンである状態が所定時間以上継続した場合に、リッチ寄せ制御を中断する制御を行うリッチ寄せ中断制御手段を備えている点以外、ＥＣＵ１Ａと実質的に同一のものとなっている。なお、ＥＣＵ１Ｂに関連する各構成はＥＣＵ１Ａの場合と同じとなっている。このため本実施例ではＥＣＵ１Ｂその他関連する各構成については図示省略する。また、リッチ寄せ中断手段はＥＣＵ１ＡのＲＯＭに格納されたプログラムを変更することで実現できる。
【００３０】
次にＥＣＵ１Ｂの動作を図３に示すフローチャートを用いて説明する。なお、本フローチャートでは図２に示すフローチャートで前述した処理と同じ処理に同じステップ番号を付している。このためここでは特に図２に示すフローチャートとは処理が異なる部分について説明する。ＥＣＵ１Ｂでは、ステップＳ１４に続いてステップＳ１７に示す処理が行われる。そしてステップＳ１７に続いてＥＣＵ１Ｂは、実排気空燃比が所定以上（例えば１４．６以上）である状態が所定時間以上継続したか否かを判定する（ステップＳ２１）。否定判定であれば、実排気空燃比がストイキに収束したと判断される。この場合には、上下限ガード値が「Ａ」および「−Ａ」であっても問題がないため、そのままリターンしてステップＳ１１に戻る。
【００３１】
一方、ステップＳ２１で肯定判定であれば、ＥＣＵ１Ｂはリッチ寄せ制御を中断する（ステップＳ２２）。これにより、次のルーチン以降で目標空燃比ａｂｙｆｒとして通常の目標空燃比が設定されるとともに（ステップＳ１８）、上下限ガード値が「Ｂ」および「−Ｂ」に設定される（ステップＳ１９）。このためこれにより、実排気空燃比のストイキへの収束性を高めることができる。そして実排気空燃比がストイキに収束すれば、その後、上下限ガード値を「Ａ」および「−Ａ」に設定してリッチ寄せ制御を行うことも可能になる。そしてこれにより触媒２３から酸素を放出できることから、排気エミッションの悪化を防止できる。
このようにＥＣＵ１Ｂは、ＦＣ制御の実行終了後のリッチ寄せ制御実行中に実排気空燃比がストイキ近傍またはリーンである場合にストイキへの収束性を高めることができ、以って排気エミッションの悪化を防止することができる。
【実施例３】
【００３２】
本実施例に係るＥＣＵ１Ｃは、リーン時ガード値設定手段の代わりに、リッチ寄せ制御実行中に、実排気空燃比がストイキ近傍またはリーンである場合に、リッチ寄せ時ガード値設定手段が設定する上下限ガード値（ここでは「Ａ」および「−Ａ」）の代わりに、この上下限ガード値「Ａ」および「−Ａ」に対して、上限ガード値「Ａ」が次第に大きくなるようにした上限可変ガード値「Ｃ」および「−Ａ」を設定する可変ガード値設定手段を備える点以外、ＥＣＵ１Ａと実質的に同一のものとなっている。ここで、「Ｃ＝Ｃ＋α（所定値）」であり、「Ｃ」は上下限ガード値の設定処理を行う際に更新されて、「α」だけ次第に大きくなる。なお、ＥＣＵ１Ｃに関連する各構成はＥＣＵ１Ａの場合と同じとなっている。このため本実施例ではＥＣＵ１Ｃその他関連する各構成については図示省略する。また、可変ガード値設定手段はＥＣＵ１ＡのＲＯＭに格納されたプログラムを変更することで実現できる。
【００３３】
次にＥＣＵ１Ｃの動作を図４に示すフローチャートを用いて説明する。なお、本フローチャートでは図２に示すフローチャートで前述した処理と同じ処理に同じステップ番号を付している。このためここでは特に図２に示すフローチャートとは処理が異なる部分について説明する。ステップＳ１５で肯定判定であった場合、ＥＣＵ１Ｃは上下限ガード値の上限ガード値「Ｃ」を「Ｃ＋α」に更新する（ステップＳ３１）。この上限値「Ｃ」の初期値は「Ａ」であり、「Ｃ」は「Ｂ」以下になるように（換言すれば最大で「Ｂ」になるように）設定されている。続いてＥＣＵ１Ｃは、上下限ガード値を「Ｃ」および「−Ａ」に設定する（ステップＳ３２）。
【００３４】
これにより上限ガード値「Ｃ」が実排気空燃比をストイキに制御可能な状態になるまで次第に大きくなることから、実排気空燃比をストイキに収束させることができる。そしてその後、実排気空燃比がストイキに収束すれば、ステップＳ１５で否定判定されることから、上下限ガード値を「Ａ」および「−Ａ」に設定してリッチ寄せ制御を行うことも可能になる。そしてこれにより触媒２３から酸素を放出できることから、排気エミッションの悪化を防止できる。
このようにＥＣＵ１Ｃは、ＦＣ制御の実行終了後のリッチ寄せ制御実行中に実排気空燃比がストイキ近傍またはリーンである場合にストイキへの収束性を高めることができ、以って排気エミッションの悪化を防止することができる。
【００３５】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
例えばＦＣ制御手段や空燃比ＦＢ制御手段やガード処理実行手段やガード値設定手段等を含め、リッチ寄せ制御手段やリッチ寄せ時ガード値設定手段やリーン時ガード値設定手段やリッチ寄せ中断制御手段や可変ガード値設定手段はＥＣＵ１で実現することが合理的であるが、その他の電子制御装置や専用の電子回路などのハードウェアやこれらの組み合わせによって実現されてもよい。この点、本発明のエンジンの空燃比制御装置は例えば複数の電子制御装置や電子制御装置と電子回路等のハードウェアとの組み合わせで実現されてもよい。すなわち本発明のエンジンの空燃比制御装置は例えば分散制御的な態様で実現されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】ＥＣＵ１Ａを関連する各構成とともに模式的に示す図である。
【図２】ＥＣＵ１Ａの動作をフローチャートで示す図である。
【図３】ＥＣＵ１Ｂの動作をフローチャートで示す図である。
【図４】ＥＣＵ１Ｃの動作をフローチャートで示す図である。
【図５】Ａ／ＦセンサのＩＬ特性を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    ＥＣＵ
１０  吸気系
２２  Ａ／Ｆセンサ
２３  触媒
３０  燃料噴射系
５０  エンジン
【図１】
2010048184.tif 000003
【図２】
2010048184.tif 000004
【図３】
2010048184.tif 000005
【図４】
2010048184.tif 000006
【図５】
2010048184.tif 000007