(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管に設けた三元触媒を通過する排気の空燃比がストイキ付近に収まるように燃料供給手段を介して空燃比のフィードバック制御を行う手段と、
アイドルスイッチがＯＮとなったときのエンジン回転数が所定値以上であるとき、燃料カットを行う手段と、
この燃料カット中にアイドルスイッチがＯＦＦとなったときまたはアイドルスイッチＯＮ状態のまま回転数が所定値以下になったとき前記燃料カットを解除して前記燃料供給手段により再噴射を行う手段と、
前記燃料カット中の前記三元触媒への酸素吸着量を演算する手段と、
前記燃料カット解除時にその酸素吸着量に応じてリッチ化処理を行う手段と、
前記回転低下による燃料カット解除時に前記リッチ化処理に制限を加える手段とを備え、
前記リッチ化処理を行う手段は、該リッチ化の程度を、燃料カット解除時に燃料カット中の三元触媒への酸素吸着量に応じたリッチ化程度初期値の分だけステップ的に大きくし、その後は所定のリカバー速度でストイキに戻す処理を行うと共に、
前記回転低下による燃料カット解除後のアイドルスイッチＯＦＦへの切換時に副次的リッチ化処理を行うようにしたこと
を特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【請求項２】
前記制限を加える手段は、前記リッチ化程度初期値が予め定めた制限値を超えるときこの制限値に制限するように構成した請求項１に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項３】
アイドルスイッチＯＦＦによる燃料カット解除時にアイドルスイッチＯＦＦ時の空燃比フィードバック補正量の平均値に前記リッチ化程度初期値を加算することによりステップ的に大きくすることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項４】
回転低下による燃料カット解除時にアイドル時の空燃比フィードバック補正量の平均値に前記リッチ化程度初期値を加算することによりステップ的に大きくすることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項５】
三元触媒の状態がリッチ雰囲気になったとき前記副次的リッチ化処理を行わないことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項６】
前記副次的リッチ化処理は、前記リッチ化程度初期値から前記制限値を差し引いた値の分だけステップ的に大きくし、その後は所定のリカバー速度でストイキに戻す処理であることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項７】
（原請求項１０）
前記差し引いた値をアイドルスイッチＯＦＦ時の空燃比フィードバック補正量の平均値に加算することによりステップ的に大きくすることを特徴とする請求項６に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項８】
三元触媒がリッチ雰囲気になるまでアイドルスイッチＯＦＦへの切換毎に副次的リッチ化処理を行うとともに、前記回転低下による燃料カット解除時のリッチ化処理による供給ＨＣ、ＣＯ量が大きくなるほど小さくなる値で副次的リッチ化処理のリッチ化程度を設定することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項９】
前記回転低下による燃料カット解除時のリッチ化処理による供給ＨＣ、ＣＯ量を、そのリッチ化処理中の空燃比と吸入空気量の積に応じて推定することを特徴とする請求項８に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項１０】
前記副次的リッチ化処理は、前記リッチ化程度初期値に係数を掛けた値の分だけステップ的に大きくし、その後は所定のリカバー速度でストイキに戻す処理であることを特徴とする請求項８または９に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項１１】
前記掛けた値をアイドルスイッチＯＦＦ時の空燃比フィードバック補正量の平均値に加算することによりステップ的に大きくすることを特徴とする請求項１０に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項１２】
前記回転低下による燃料カット解除時に制限の加えられた前記リッチ化処理と前記副次的リッチ化処理の間のアイドル期間に空燃比をリッチシフトすることを特徴とする請求項１から１１までのいずれか一つに記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項１３】
前記リッチシフトによる供給ＨＣ、ＣＯ量を、そのリッチシフト中の空燃比と吸入空気量の積に応じて推定することを特徴とする請求項１２に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項１４】
排気管に設けた三元触媒を通過する排気の空燃比がストイキ付近に収まるように燃料供給手段を介して空燃比のフィードバックを行う手段と、
アイドルスイッチがＯＮとなったときのエンジン回転数が所定値以上であるとき、燃料カットを行う手段と、
この燃料カット中にアイドルスイッチＯＮ状態のまま回転数が所定値以下となったとき前記燃料カットを解除して前記空燃比フィードバック制御を再開する手段と、
前記回転低下により前記空燃比フィードバック制御が再開されたとき、排気の空燃比をステップ的にリッチ化した後徐々にストイキへ戻す手段と、
前記回転低下により前記空燃比フィードバック制御が再開された後にアイドルスイッチが初めてＯＦＦへ切換ったとき、排気の空燃比をステップ的にリッチ化する手段と
を備えることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジンの排気浄化装置、特に排気管に設けた三元触媒を通過する排気の空燃比がストイキ付近に収まるように空燃比のフィードバック制御を行うものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
三元触媒方式は、三元触媒により排気中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘの三成分を同時に清浄化するものである。ここで、ＣＯ及びＨＣを酸化する酸素成分は、燃焼後の小量の余剰酸素と、ＮＯｘの還元により発生する酸素により供給される。
【０００３】
しかしながら、燃料カットを行うと、多量の酸素が三元触媒に吸着されるため、その後に燃料カットを解除したからといってすぐには燃料カット前の状態に戻らず（過剰酸素状態になる）、過剰酸素状態ではＮＯｘの還元作用が不活発になることから、三元触媒がその能力を十分に発揮できなくなる。
【０００４】
そこで、燃料カット中の三元触媒への酸素吸着量を吸入空気量（または燃料カット時間）に応じて求めておき、燃料カット解除時にごく短時間だけその酸素吸着量に応じて空燃比を理論空燃比（以下ストイキで略称する）よりもリッチ側に制御（リッチ化処理）することにより、燃料カット解除後の加速時のＮＯｘ排出を抑制するようにしたものがある（特開平８−１９３５３７号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃料カットが長引くときには、燃料カット解除後の加速時のＮＯｘ排出を抑制するため、燃料噴射量の１０  ％  以上（触媒容量による）ものリッチ化が必要となることがある。
【０００６】
一方、燃料カットは、加速（アイドルスイッチＯＦＦ）によって解除されるほか、回転低下によっても解除されるので、燃料カットが長引いた後の回転低下により燃料カットが解除された場合（ドライバーはスロットル操作をしていない）にも、加速による燃料カット解除時と同じに空燃比を大きくリッチ化したのでは、トルク変動により運転性が悪くなる。
【０００７】
そこで本発明は、回転低下による燃料カット解除時のリッチ化処理に制限を設けることにより、燃料カットが長引いた後における回転低下による燃料カット解除時の運転性の悪化を防止することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、図２０に示すように、排気管に設けた三元触媒２１を通過する排気の空燃比がストイキ付近に収まるように燃料供給手段２２を介して空燃比のフィードバック制御を行う手段２３と、アイドルスイッチがＯＮとなったときのエンジン回転数が所定値以上であるとき、燃料カットを行う手段２４と、この燃料カット中にアイドルスイッチがＯＦＦとなったときまたはアイドルスイッチＯＮ状態のまま回転数が所定値以下になったとき前記燃料カットを解除して前記燃料供給手段２２により再噴射を行う手段２５と、前記燃料カット中の前記三元触媒２１への酸素吸着量を演算する手段２６と、前記燃料カット解除時にその酸素吸着量に応じてリッチ化処理を行う手段２７と、前記回転低下による燃料カット解除時に前記リッチ化処理に制限を加える手段２８とを備える。
前記リッチ化処理を行う手段は、該リッチ化の程度を、燃料カット解除時に燃料カット中の三元触媒への酸素吸着量に応じたリッチ化程度初期値ＲＳの分だけステップ的に大きくし、その後は所定のリカバー速度でストイキに戻す処理を行うと共に、前記回転低下による燃料カット解除後のアイドルスイッチＯＦＦへの切換時に副次的リッチ化処理を行うようにした。
【０００９】
第２の発明では、第１の発明において前記制限を加える手段を、前記リッチ化程度初期値ＲＳが予め定めた制限値ＲＳＬＭＴを超えるときこの制限値ＲＳＬＭＴに制限するように構成した。
【００１０】
第３の発明では、第１の発明においてアイドルスイッチＯＦＦによる燃料カット解除時にアイドルスイッチＯＦＦ時の空燃比フィードバック補正量の平均値αavepに前記リッチ化程度初期値ＲＳを加算することによりステップ的に大きくする。
【００１１】
第４の発明では、第１の発明において回転低下による燃料カット解除時にアイドル時の空燃比フィードバック補正量の平均値αaveiに前記リッチ化程度初期値ＲＳを加算することによりステップ的に大きくする。
【００１３】
第５の発明では、第１の発明において三元触媒の状態がリッチ雰囲気になったとき前記副次的リッチ化処理を行わない。
【００１６】
第６の発明では、第１の発明において前記副次的リッチ化処理が、前記リッチ化程度初期値ＲＳから前記制限値ＲＳＬＭＴを差し引いた値（ＲＳ−ＲＳＬＭＴ）の分だけステップ的に大きくし、その後は所定のリカバー速度でストイキに戻す処理である。
【００１７】
第７の発明では、第６の発明において前記差し引いた値をアイドルスイッチＯＦＦ時の空燃比フィードバック補正量の平均値αavepに加算することによりステップ的に大きくする。
【００１８】
第８の発明では、第１の発明において三元触媒がリッチ雰囲気になるまでアイドルスイッチＯＦＦへの切換毎に副次的リッチ化処理を行うとともに、前記回転低下による燃料カット解除時のリッチ化処理による供給ＨＣ、ＣＯ量が大きくなるほど小さくなる値で副次的リッチ化処理のリッチ化程度を設定する。
【００１９】
第９の発明では、第８の発明において前記回転低下による燃料カット解除時のリッチ化処理（制限の加えられたリッチ化処理および副次的リッチ化処理）による供給ＨＣ、ＣＯ量を、そのリッチ化処理中の空燃比と吸入空気量の積に応じて推定する。
【００２２】
第１０の発明では、第８または第９の発明において前記副次的リッチ化処理が、前記リッチ化程度初期値ＲＳに係数ｇを掛けた値（ＲＳ×ｇ）の分だけステップ的に大きくし、その後は所定のリカバー速度でストイキに戻す処理である。
【００２３】
第１１の発明では、第１０の発明において前記掛けた値をアイドルスイッチＯＦＦ時の空燃比フィードバック補正量の平均値αavepに加算することによりステップ的に大きくする。
【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回転低下による燃料カット解除時に制限の加えられた前記リッチ化処理と前記副次的リッチ化処理の間のアイドル期間に空燃比をリッチシフトする。
【００２６】
第１３の発明では、第１２の発明において前記リッチシフトによる供給ＨＣ、ＣＯ量を、そのリッチシフト中の空燃比と吸入空気量の積に応じて推定する。
第１４の発明では、排気管に設けた三元触媒を通過する排気の空燃比がストイキ付近に収まるように燃料供給手段を介して空燃比のフィードバックを行う手段と、アイドルスイッチがＯＮとなったときのエンジン回転数が所定値以上であるとき、燃料カットを行う手段と、この燃料カット中にアイドルスイッチＯＮ状態のまま回転数が所定値以下となったとき前記燃料カットを解除して前記空燃比フィードバック制御を再開する手段と、前記回転低下により前記空燃比フィードバック制御が再開されたとき、排気の空燃比をステップ的にリッチ化した後徐々にストイキへ戻す手段と、前記回転低下により前記空燃比フィードバック制御が再開された後にアイドルスイッチが初めてＯＦＦへ切換ったとき、排気の空燃比をステップ的にリッチ化する手段とを備える。
【００２７】
【発明の効果】
第１から第４までの各発明では、回転低下による燃料カット解除時のリッチ化処理に制限を加えるので、燃料カットが長引いた場合に制限値を超えてまで空燃比がリッチ化されることがなく、これによって回転低下による燃料カット解除時のリッチ化処理によるトルク変動を抑制して運転性の悪化を防止できる。
【００２８】
回転低下による燃料カット解除時のリッチ化処理に制限が加えられる場合に、その後のアイドルスイッチＯＦＦへの切換時に副次的リッチ化処理を行うので、回転低下による燃料カット解除時のリッチ化処理に制限が加えられるからといって、三元触媒の吸着酸素を消費するためのＨＣ、ＣＯが不足することもなくなる。
【００２９】
副次的リッチ化処理を行う前に三元触媒の状態がリッチ雰囲気になったということは三元触媒の状態が燃料カット前の状態に戻ったということである。第５の発明では、三元触媒の状態が燃料カット前の状態に戻ったとき副次的リッチ化処理を行わないようにしたので、無用な副次的リッチ化処理が行われることがなく、これによって無駄な燃料の消費を回避するとともに、ＨＣ、ＣＯの排出量も増やさないようにすることができる。
【００３０】
第８から第１１までの各発明では、回転低下による燃料カット解除時のリッチ化処理後にアクセルペダルがちょい踏みされたような場合においても、加速のためアクセルペダルを大きく踏み込む場合と同様に、三元触媒内の酸素を十分に消費して、三元触媒を燃料カット前の状態へと復帰させることができる。
【００３１】
第１２の発明によれば、回転低下による燃料カット解除時に制限の加えられたリッチ化処理後に触媒内の空燃比を早くストイキ雰囲気へと戻すことができ、これによって副次的リッチ化処理の前のアイドル期間でのＮＯｘ排出量の増加を防止できる。
【００３２】
第１３の発明によっても、回転低下による燃料カット解除時に制限の加えられたリッチ化処理後に触媒内の空燃比を早くストイキ雰囲気へと戻すことができ、これにより副次的リッチ化処理と次の副次的リッチ化処理の間の期間でのＮＯｘ排出量の増加を防止できる。
【００３３】
【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。
【００３４】
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（基準位置信号）とＰｏｓ信号（１°信号）、エアフローメータ６からの吸入空気量信号、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、これらに基づいて基本噴射パルス幅Ｔｐを算出する。
【００３５】
排気通路９には三元触媒１０が設置される。この三元触媒１０はストイキを中心とするいわゆるウィンドウに空燃比がある場合に最大の転化効率をもって排気中のＮＯｘ、ＨＣ、ＣＯを同時に浄化できるため、コントロールユニット２では、三元触媒１０の上流側に設けたＯ２センサ３からの出力信号に基づいて排気空燃比が上記のウィンドウの範囲内で一定の周期をもって振れるように空燃比のフィードバック制御を行う。
【００３６】
コントロールユニット２では、アイドルスイッチがＯＮとなったときのエンジン回転数が所定値以上でかつ車速が所定の範囲にあるとき、燃料カットを行い、その後に
▲１▼加速のためアクセルペダルを踏んだとき（アイドルスイッチがＯＦＦとなったとき）、
▲２▼アイドルスイッチＯＮ状態のまま回転数が所定値以下になったとき
のいずれかで燃料カットを解除して再噴射（燃料リカバー）を行う。
【００３７】
さて、燃料カットを行うと、多量の酸素が三元触媒１０に吸着されるため、その後に燃料カットを解除したからといってすぐには燃料カット前の状態に戻らず（過剰酸素状態になる）、過剰酸素状態ではＮＯｘの還元作用が不活発になることから、三元触媒１０がその能力を十分に発揮できなくなる。
【００３８】
このため、コントロールユニット２では、従来装置と同様に、燃料カット中の三元触媒１０への酸素吸着量を吸入空気量（または燃料カット時間）に応じて求めておき、燃料カット解除時にごく短時間だけその酸素吸着量に応じてリッチ化処理を行う。
【００３９】
しかしながら、燃料カットが長引くときには、燃料カット解除後の加速時のＮＯｘ排出を抑制するため、燃料噴射量の１０  ％  以上ものリッチ化が必要となることがあるので、燃料カットが長引いた後の回転低下により燃料カットが解除される場合にも、加速による燃料カット解除時と同じに空燃比を大きくリッチ化したのでは、トルク変動により運転性が悪くなる。
【００４０】
これに対処するため本発明の第１実施形態では、燃料カット中の吸入空気量に応じて計算したリッチ化程度ＲＳが、回転低下による燃料カット解除時に制限値ＲＳＬＭＴを超えるときは、この制限値ＲＳＬＭＴに制限し、この制限により不足する分を補うため、次のアイドルスイッチＯＦＦ時に副次的にリッチ化処理を行う。
【００４１】
これを図２、図３を用いてさらに説明すると、図２はアイドルスイッチＯＦＦで燃料カットが解除（アイドルスイッチがＯＮとなったｔ１での回転数が燃料カット許可回転数ＴＮＪＣ以上であることより、燃料カットが行われ、その後にアイドルスイッチをＯＦＦとしたｔ２のタイミングで燃料カットが解除）される場合のもの、図３はアイドルスイッチＯＮ状態のまま回転低下により燃料カットが解除（回転数がリカバー回転数ＴＮＲまで低下したｔ５のタイミングで燃料カットが解除）される場合のものである。
【００４２】
まず、アイドルスイッチＯＦＦで燃料カットが解除される場合の操作は従来装置と同様である。吸入空気量Ｑａが燃料カット中に直線的に減少するとき、この吸入空気量を積算すると、その積算値ＱＦＣは二次曲線的に増加する。図６は燃料カット解除タイミングで与えるリッチ化程度初期値ＲＳの特性で、ＱＦＣが大きくなるほどリッチ化程度初期値ＲＳも大きくする。そして、燃料カット解除タイミングであるｔ２でのリッチ化程度初期値ＲＳがその制限値ＲＳＬＭＴを超えているが、これに関係なく、燃料カット解除タイミングであるｔ２で、空燃比フィードバック補正係数αをこのリッチ化程度初期値ＲＳの分だけステップ的に大きくする。その後は所定のリカバー速度でαを小さくし、三元触媒の上流側に設けたＯ２センサ出力ＯＳＲＦがスライスレベルＳＬＦと一致するｔ３のタイミングでリッチ化処理を終了する。
【００４３】
これに対して、回転低下による燃料カット解除の場合に、図３に示したように、回転低下による燃料カット解除タイミングであるｔ５でのリッチ化程度初期値ＲＳが制限値ＲＳＬＭＴを超えるときは、ｔ５でのαのステップ増加分を制限値ＲＳＬＭＴに制限し、その後は所定のリカバー速度でαを小さくし、フロント側Ｏ２センサ出力ＯＳＲＦがスライスレベルＳＬＦと一致するｔ６のタイミングでリッチ化処理を終了する。ここで、回転低下による燃料カット解除時のリッチ化処理（このリッチ化処理を、後述する副次的リッチ化処理と区別するため主リッチ化処理という）によりトルク変動が生じるので、このときのトルク変動がトルクショックとしてドライバーに感じられるかどうかを目安に制限値ＲＳＬＭＴを設定する。
【００４４】
ただし、この制限により三元触媒への過剰な吸着酸素を消費するためのＨＣ、ＣＯ量が不足することになるので、ｔ５でのＲＳをそのまま保存しておき、次の加速（アイドルスイッチＯＦＦ）開始時であるｔ７のタイミングで副次的リッチ化処理として、不足分（ＲＳ−ＲＳＬＭＴ）だけステップ的にαを大きくする。その後は所定のリカバー速度でαを小さくし、三元触媒の上流側に設けたＯ２センサ（フロント側Ｏ２センサ）出力ＯＳＲＦがスライスレベルＳＬＦと一致するｔ８のタイミングで副次的リッチ化処理を終了する。
【００４５】
コントロールユニット２で実行されるこの制御の内容を、図４、図５のフローチャートにしたがって説明する。
【００４６】
図４、図５は空燃比フィードバック補正係数αを演算するためのもので、Ｒｅｆ信号の入力毎に実行する。
【００４７】
ステップ１ではスタータスイッチ（スタータＳＷ）をみてスタースイッチがＯＮ状態のとき（始動時）だけステップ２に進み、３つのフラグＦＣ、ＦＲ、ＦＳと燃料カット中の吸入空気量の積算値であるＱＦＣを初期化する。各フラグの内容は後述する。
【００４８】
ステップ３ではアイドルスイッチ（Ｉｄｌｅ  ＳＷ）をみる。アイドルスイッチがＯＮのときはステップ４でフラグＦＰに  “０”  を、アイドルスイッチがＯＦＦのときはステップ５でフラグＦＰに  “１”  を入れる。ＦＰ＝０によりアイドル時を、またＦＰ＝１によりオフアイドル時を表すわけである。
【００４９】
このフラグＦＰの値は前回分も記憶しており（図示しない）、ステップ６、７では今回のＦＰ値と前回のＦＰ値の比較により、ＦＰが反転したかどうかを判定する。この結果、制御は
〈１〉  オフアイドルからアイドルへの切換時、
〈２〉  アイドル継続時、
〈３〉  アイドルからオフアイドルへの切換時、
〈４〉  オフアイドル継続時
の各場合に分かれることになる。
【００５０】
以下、場合分けして述べる。
【００５１】
〈１〉  オフアイドルからアイドルへの切換時
ステップ８では回転数ＮＲＰＭと燃料カット許可回転数ＴＮＪＣを比較し、ＮＲＰＭ  ＞  ＴＮＪＣであれば燃料カットフラグＦＣに  “１”  を入れ（燃料カットを行う）たあと、ステップ１２において空燃比フィードバック補正係数αをクランプする（α＝１．０）。
【００５２】
ステップ１０、１１ではそのときの吸入空気量をＱａをＱＦＣの値に加算した値を改めてＱＦＣに入れ（ＱＦＣは燃料カット中の吸入空気量の積算値を表す）、このＱＦＣから図６を内容とするテーブルを検索して燃料カット遮断時の空燃比リッチ化程度の初期値ＲＳを求める。ＲＳは新しい値を求めない限り、現在の値をそのまま保存しておく。
【００５３】
一方、ＮＲＰＭ  ≦  ＴＮＪＣであるときは、燃料カットを行わないので、ステップ８よりステップ１３に進み、αａｖｅｉをαに入れる。αａｖｅｉはアイドル時のαの平均値で、前回のアイドル時に行った空燃比フィードバック制御の終了時に保存された値である。
【００５４】
〈２〉  アイドル継続時
ステップ１４、１５、１６では回転数ＮＲＰＭとリカバー回転数ＴＮＲを比較するとともに、燃料カットフラグＦＣをみる。
【００５５】
▲１▼ＮＲＰＭ  ＞  ＴＮＲかつＦＣ＝１（つまり燃料カット中）であるときは、ステップ１０、１１、１２の操作を実行する。
【００５６】
▲２▼ＮＲＰＭ  ≦  ＴＮＲかつＦＣ＝１であるとき（つまり回転低下による燃料カット解除時）は、ステップ１７に進み、燃料カットフラグＦＣに  “０”  を入れ（燃料カットを解除）たあと、ステップ１８、１９でリッチ化処理フラグＦＲに“１”  を入れ（リッチ化処理を許可）、次回演算のためＱＦＣをリセットする。
【００５７】
ステップ２０ではリッチ化程度初期値ＲＳと制限値ＲＳＬＭＴを比較し、ＲＳ≧  ＲＳＬＭＴのときはステップ２１、２２に進み、副次的リッチ化処理を許可するためのフラグＦＳに  “１”  を入れる（副次的リッチ化処理を許可）とともに、制限値ＲＳＬＭＴをリッチ化程度ＲＳ１に移し、αａｖｅｉにこのＲＳ１を加算した値をαとする。
【００５８】
燃料カット中の吸入空気量の積算値に応じて求めたリッチ化程度初期値ＲＳが、回転低下による燃料カット解除時に、制限値ＲＳＬＭＴ以上となるときは、制限値に制限することで、過大なリッチ化によるトルク変動を抑制して運転性を改善する一方、三元触媒より過剰な吸着酸素を消費するためのＨＣ、ＣＯ量が、この制限により不足する分を、その後の副次的リッチ化処理で補うため、フラグＦＳをセットするのである。
【００５９】
これに対して、ＲＳがＲＳＬＭＴ未満のときは、ステップ２０よりステップ２４に進み、従来と同様に、ＲＳをそのままリッチ化程度ＲＳ１に移したあと、ステップ２３の操作を実行する。
【００６０】
▲３▼ＮＲＰＭ  ＞  ＴＮＲかつＦＣ＝０のときとＮＲＰＭ  ≦  ＴＮＲかつＦＣ＝０であるとき（いずれも燃料カット中でないアイドル継続時）は、空燃比フィードバック制御を行わせるため、図５に進む。
【００６１】
図５において、ステップ３６では比例定数ＰＬｉ、ＰＲｉを対応する比例分ＰＬ、ＰＲに、また積分定数ＩＬｉを積分分ＩＬに入れる。ステップ３７ではリッチ化処理フラグＦＲをみる。ＦＲ＝０（リッチ化処理中でない）のときはステップ３８で通常時の積分定数ＩＲｉを積分分ＩＲに入れるのに対して、ＦＲ＝１（リッチ化処理中）のときはステップ３９で通常時の積分定数ＩＲｉよりも大きな値の積分定数ＩＲｉＲを積分分ＩＲに入れる。ここで、ＩＲｉＲはステップ的にＲＳ（あるいはＲＳ−ＲＳＬＭＴ）だけ大きくしたαをストイキ側に戻すための値（リカバー速度）である。
【００６２】
なお、本実施形態では、アイドル時とオフアイドル時（主にパーシャル負荷時）で異なる定数（比例定数と積分定数）を設定しており、両者を区別するため、アイドル時の値である場合には記号の最後にｉを、パーシャル負荷時の値である場合には記号の最後にｐを付けている。
【００６３】
ステップ４０では空燃比フィードバック制御条件（Ｆ／Ｂ条件）かどうかみて、空燃比フィードバック制御条件でなければ、ステップ４１、４２でフラグＦＲ＝０とするとともに、αをクランプする。
【００６４】
空燃比フィードバック制御の停止条件は、始動時、低水温時、フロント側Ｏ２センサ３の異常時、フロント側Ｏ２センサ３のリッチとリーンの反転周期が所定値以上になったときなどであり、これらの条件以外が空燃比フィードバック制御条件の成立時である。なお、本発明では、アイドル時にも空燃比フィードバック制御を行うため、アイドル時は空燃比フィードバック制御の停止条件でない。
【００６５】
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に進んでフロント側Ｏ２センサ出力ＯＳＲＦをＡ／Ｄ変換して取り込み、この出力ＯＳＲＦとスライスレベルＳＬＦをステップ４４において比較する。ＯＳＲＦ≧ＳＬＦであればステップ４５でフラグＦ１＝１、ＯＳＲＦ＜ＳＬＦであるときはステップ４６においてフラグＦ１＝０とする（Ｆ１＝０によりフロント側Ｏ２センサ出力がリーン側にあることを、Ｆ１＝１によりリッチ側にあることを表す）。このフラグＦＲの値は前回分も記憶させている（図示しない）。
【００６６】
ステップ４７ではフラグＦＲの前回値と今回値の比較により、フラグＦ１が前回と今回で反転したかどうかみる。
【００６７】
〈ｉ〉  フラグＦ１の反転時でないとき
ステップ４８でフラグＦ１の値をみる。Ｆ１＝０（続けてリーン側）であればステップ４９でαの値（この値はαの前回値）に積分分ＩＬを加算した値をαに入れ直すことによってαを更新する。Ｆ１＝１（続けてリッチ側）であるときはステップ５０でαの値より積分分ＩＲを差し引いた値をαに入れ直すことによってαを更新する。
【００６８】
〈ｉｉ〉  フラグＦ１の反転時
このときもステップ５１でフラグＦ１の値をみる。Ｆ１＝０であればステップ５２でアイドル時かオフアイドル時かをフラグＦＰより確かめ、アイドル時であれば、ステップ５３、５４において、αの値（このタイミングでの値はαの半周期当たりの最小値）をαＬｉに移し、このαＬｉの値と半周期前にサンプリングされたαｕｉの値（αの半周期当たりの最大値）を用いて、
αａｖｅｉ＝ｋ×αａｖｅｉ＋（１−ｋ）×（αｕｉ＋αＬｉ）／２              …  ▲１▼
の式によりαの加重平均値αａｖｅｉを計算する。ただし、▲１▼式右辺のαａｖｅｉが前回値、▲１▼式左辺のαａｖｅｉが今回値である。
【００６９】
ステップ５７ではリッチ化処理（アイドルスイッチＯＦＦによる燃料カット解除時のリッチ化処理のほか、回転低下による燃料カット解除時にあっては主リッチ化処理や副次的リッチ化処理）を終了させるため、フラグＦＲ＝０とした後、ステップ５８でαの値に比例分ＰＬを加算した値をαに入れ直すことによってαを更新する。
【００７０】
一方、Ｆ１＝１（リーンからリッチへと反転した場合）であるときはステップ５１からステップ５９に進み、アイドル時かオフアイドル時かをフラグＦＰより確かめ、アイドル時であれば、ステップ６０、６１において、αの値（このタイミングでの値はαの半周期当たりの最大値）をαｕｉに移し、このαｕｉの値と半周期前にサンプリングされたαＬｉの値を用いて、上記の▲１▼式によりαの加重平均値αａｖｅｉを計算する。そして、ステップ６４ではαの値から比例分ＰＲを差し引いた値をαに入れ直すことによってαを更新する。
【００７１】
なお、説明しなかったステップ５５、５６、６２、６３は  〈４〉  において後述する。
【００７２】
〈３〉  アイドルからオフアイドルへの切換時
ステップ２５で燃料カットフラグＦＣをみる。
【００７３】
▲１▼ＦＣ＝１のときはステップ２６、２７、２８に進んで燃料カット解除時の処理（ステップ１７、１８、１９と同じ操作）を行う。ただし、ここでの燃料カット解除は、アイドルスイッチＯＦＦによるものであるから、従来と同様に、燃料カット中の吸入空気量の積算値に応じたリッチ化程度初期値ＲＳを、そのままリッチ化程度ＲＳ１に移し、αａｖｅｐにこのＲＳ１を加算した値をαとする（ステップ２９、３０）。αａｖｅｐはオフアイドル時のαの平均値で、前回のオフアイドル時に行った空燃比フィードバック制御の終了時に保存された値である。
【００７４】
▲２▼ＦＣ＝０のときはステップ３１に進んで、フラグＦＳをみる。ＦＳ＝１のときは、１回限りの副次的リッチ化処理を行うためステップ３２でＦＳ＝０とした後、ステップ３３、３４においてリッチ化処理フラグＦＲ＝１とし、保存しているＲＳ（ステップ２４のＲＳ）から制限値ＲＳＬＭＴを差し引いた値をリッチ化程度ＲＳ１に入れる。このときもステップ３０の操作を実行する。このステップ３４、３０の操作により、図３においてｔ７のタイミングでαがステップ的にＲＳ−ＲＳＬＭＴだけ大きくなる。
【００７５】
これに対してＦＳ＝０のときはステップ３５に進み、αａｖｅｐをαに入れる。
【００７６】
〈４〉  オフアイドル継続時
オフアイドル時の空燃比フィードバック制御を行わせるため、図４のステップ７より図５のステップ６５以降に進む。ステップ６５、６６、６７、６８は、ステップ３６、３７、３８、３９と同様である（ステップ６５では比例定数ＰＬｐ、ＰＲｐを対応する比例分ＰＬ、ＰＲに、また積分定数ＩＬｐを積分分ＩＬに入れる。ステップ６６ではリッチ化処理フラグＦＲをみる。ＦＲ＝０のときはステップ６７に進み、通常時の積分定数ＩＲｐを積分分ＩＲに入れるのに対して、ＦＲ＝１のときはステップ６８で通常時の積分定数ＩＲｐよりも大きな値の積分定数ＩＲｐＲを積分分ＩＲに入れる）。
【００７７】
ここで、ＩＲｐＲもステップ的にＲＳ（あるいはＲＳ−ＲＳＬＭＴ）だけ大きくしたαをストイキ側に戻すための値（リカバー速度）である。
【００７８】
ステップ４０以降はアイドル継続時とほぼ同様である。異なるのはわずかにステップ５５、５６、６２、６３だけである。つまり、リッチからリーンへの反転時に、ステップ５５、５６においてαの値をαＬｐに移し、このαＬｐの値と半周期前にサンプリングされたαｕｐの値を用いて、
αａｖｅｐ＝ｋ×αａｖｅｐ＋（１−ｋ）×（αｕｐ＋αＬｐ）／２              …▲２▼
の式によりαの加重平均値αａｖｅｐを計算し、またリーンからリッチへの反転時にステップ６２、６３においてαの値をαｕｐに移し、このαｕｐの値と半周期前にサンプリングされたαＬｐの値を用いて、上記の▲２▼式によりαの加重平均値αａｖｅｐを計算する。
【００７９】
これで図４、図５のフローの説明をすべて終える。
【００８０】
このようにして計算されたαを用いて、図示しないバックグランドジョブ（あるいは一定時間毎のジョブ）において、
0003591283.tif 000002
ただし、Ｋａｔｈｏｓ：過渡補正量
Ｔｆｂｙａ：目標当量比
ＫＢＬＲＣ：空燃比学習値
Ｔｓ：無効パルス幅
の式により燃料噴射パルス幅Ｔｉが計算される。▲３▼式はシーケンシャル噴射の場合のもので、各気筒の所定の噴射タイミングになると、Ｔｉが出力レジスタに移され、エンジン２回転毎に１回、Ｔｉに相当する燃料量が各気筒毎に噴射される。
【００８１】
▲３▼式において、ＴＰは基本噴射パルス幅、Ｋａｔｈｏｓは壁流燃料に関する補正量、Ｔｆｂｙａは冷間始動時などに１．０より大きくなって燃料増量するための値である。ＫＢＬＲＣはαに基づいて計算される学習値、Ｔｓは燃料噴射弁の開弁遅れを考慮した値である。
【００８２】
このように第１実施形態では、燃料カット中の吸入空気量の積算値に応じたリッチ化程度初期値ＲＳが、回転低下による燃料カット解除時に制限値ＲＳＬＭＴ以上となるときは、そのリッチ化程度初期値ＲＳを制限値ＲＳＬＭＴに制限して主リッチ化処理を行うので、燃料カットが長引いた場合に制限値を超えてまで空燃比がリッチ化されることがなく、これによって主リッチ化処理によるトルク変動を抑制して運転性の悪化を防止できる。
【００８３】
加えて、上記のＲＳと制限値ＲＳＬＭＴの差をリッチ化程度初期値として副次的リッチ化処理を行うことで、三元触媒の吸着酸素を消費するためのＨＣ、ＣＯ量が不足することもなくなる。
【００８４】
図７、図８は第２実施形態で、第１実施形態の図４に置き換わるものである。なお、図４と同一部分には同一のステップ番号を付けている。
【００８５】
この実施形態は、三元触媒の下流側に設けたＯ２センサ（リア側Ｏ２センサ）１３出力がリッチ判定したとき、三元触媒の状態がリッチ雰囲気になったと判断して、副次的リッチ化処理を行わないようにしたものである。
【００８６】
これは、次の理由による。回転低下による燃料カット解除時に初期値ＲＳが制限された主リッチ化処理を行ったといっても、その後に副次的リッチ化処理を行う前に三元触媒１０の状態が燃料カット前の状態（つまり過剰に酸素が吸着されていない状態）に復帰していることが考えられる。したがって、この場合にまで副次的リッチ化処理を行ったのでは、無駄な燃料を消費させることになるし、ＨＣ、ＣＯの排出量も増える。そこで、リア側Ｏ２センサ１３出力に基づいて三元触媒１０の状態が燃料カット前の状態に戻っているかどうかを判断し、三元触媒１０の状態が燃料カット前の状態に戻っていないときだけ副次的リッチ化処理を行い、三元触媒１０の状態が燃料カット前の状態に戻っているときは、副次的リッチ化処理を行わないことで、無駄な燃料の消費を回避するとともに、ＨＣ、ＣＯの排出量も増やさないようにしている。
【００８７】
具体的には、図４に対して、図８が追加されており、ステップ７１でリア側Ｏ２センサ出力ＯＳＲＲをＡ／Ｄ変換して取り込み、このＯＳＲＲとスライスレベルＳＬＲをステップ７２において比較する。ＯＳＲＲ≧ＳＬＲあれば三元触媒がリッチ側の雰囲気になった、つまり三元触媒が燃料カット前の状態に戻っていると判断し、ステップ７３に進んでフラグＦＳ＝１とする。このフラグＦＳ＝１より、図７においてステップ３１よりステップ３２〜３４、３０に進むことができなくなる（副次的リッチ化処理が行われることがない）のである。
【００８８】
このように、第２実施形態では、リア側Ｏ２センサ出力に基づいて三元触媒１０の状態が燃料カット前の状態に戻っているかどうかを判断し、三元触媒１０の状態が燃料カット前の状態に戻っていないときだけ副次的リッチ化処理を行い、三元触媒１０の状態が燃料カット前の状態に戻っているときは、副次的リッチ化処理を行わないようにしたので、無用な副次的リッチ化処理が行われることがなく、これによって無駄な燃料の消費を回避するとともに、ＨＣ、ＣＯの排出量も増やさないようにすることができる。
【００８９】
図９、図１０、図１１は第３実施形態で、図９が第２実施形態の図７に、また図１０、図１１が第１実施形態の図５に置き換わるものである。この実施形態でも、図７、図５と同一部分には同一のステップ番号を付けている。
【００９０】
この実施形態は、回転低下による燃料カット解除後のアイドル状態でアクセルペダルがちょい踏みされたような場合に対処するものである。
【００９１】
加速のためアクセルペダルを大きく踏み込む場合と相違して、ちょい踏みでは空気量が少なく、したがって、ちょい踏み時に副次的リッチ化処理を行っても、三元触媒内の吸着酸素を十分に消費できないことが考えられる。
【００９２】
そこで、リア側Ｏ２センサ１３出力によりリッチ判定されるまでの間、アクセルペダルのＯＦＦへの切換毎に副次的リッチ化処理を行うとともに、リッチ化処理期間中（主リッチ化処理期間中と副次的リッチ化処理期間中とを問わない）の供給ＨＣ、ＣＯ量に応じて副次的リッチ化処理のリッチ化程度初期値を設定するのである。
【００９３】
これをさらに図１３を用いて詳述すると、次のように制御するものである。
【００９４】
▲１▼燃料カット解除時（回転低下による場合とアイドルスイッチＯＦＦによる場合とを問わない）であるｔ５のタイミングで、燃料カット中の吸入空気量に応じたリッチ化程度初期値ＲＳとそのときの吸入空気量Ｑａを掛けた値を計算し、この値に対し、主リッチ化処理のリッチ化処理期間にわたって、一定周期でそのときのαとアイドル時のαの加重平均値αａｖｅｉの差にそのときの吸入空気量Ｑａを掛けたものを積算する。リッチ化処理期間が終了するタイミングであるｔ６でこの積算値ＱＲを保持する。ここで、積算値ＱＲはリッチ化処理により三元触媒１０に供給されるＨＣ、ＣＯの量（三元触媒１０の吸着酸素の消費量に対応する）を表す。
【００９５】
▲２▼その後にｔ１１のタイミングでアイドルスイッチがＯＦＦとなったとき（ちょい踏みによる）、初回の副次的リッチ化処理を行うが、前記保持されている積算値ＱＲから図１２を内容とするテーブルを検索して係数ｇを求め、この係数ｇを▲１▼のリッチ化程度初期値ＲＳに掛けた値をリッチ化程度初期値として初回の副次的リッチ化処理を開始する。
【００９６】
係数ｇは、図１２に示したように、積算値ＱＲが大きくなるほど小さくなる値である。初回の副次的リッチ化処理の開始後はリッチ化処理期間にわたって、一定周期でそのときのαとオフアイドル時のαの加重平均値αａｖｅｐの差にそのときの吸入空気量Ｑａを掛けたものを積算する。この積算値は、▲１▼の積算値をかさ上げするもので、初回の副次的リッチ化処理が終了するタイミングであるｔ１２でこのかさ上げした積算値をあらためてＱＲとして保持する。
【００９７】
▲３▼その後にｔ１３のタイミングでアイドルスイッチが再びＯＦＦとなったとき、２度目の副次的リッチ化処理を行う。前記ｔ１２のタイミングで保持されている積算値ＱＲから図１２を内容とするテーブルを検索して係数ｇを求め、この係数ｇを▲１▼の初期値ＲＳに掛けた値をリッチ化程度初期値として２度目の副次的リッチ化処理を行う。ここで、ＲＳ×ｇの値は初回の副次的リッチ化処理時より小さい。
【００９８】
このときもリッチ化処理期間にわたって、一定周期でそのときのαとオフアイドル時のαの平均値αａｖｅｐの差にそのときの吸入空気量Ｑａを掛けたものを積算する。この積算値も▲１▼の積算値をかさ上げするもので、２度目の副次的リッチ化処理期間が終了するタイミングであるｔ１４でこのかさ上げした積算値をあらためてＱＲとして保持する。
【００９９】
▲４▼一方、リア側Ｏ２センサ出力をみてｔ１５のタイミングでリッチ判定されたときは、それ以降副次的リッチ化処理を行わない。したがって、ちょい踏みが繰り返されたときは、なかなかリッチ判定されないので、副次的リッチ化処理が何度も行われることになる。
【０１００】
具体的にフローチャートを参照して、第１、第２の各実施形態と異なる部分を主に説明すると、図９において、燃料カット中（つまりステップ６、８、９〜１２と流れる場合およびステップ６、１４、１５、１０、１１と流れる場合）は、ステップ８１、８２で積算値ＱＲの０へのリセットと副次的リッチ化処理許可フラグＦＳの  “１”  へのセットを継続する。
【０１０１】
そして、リッチ化処理開始時には、リッチ化程度初期値ＲＳが制限されたかどうかにかかわらず（つまりステップ１６、２０、２４からステップ８３に進む場合と、ステップ１６、２０、２２からステップ８３に進む場合の両方がある）、またアイドルスイッチＯＦＦへの切換時にも（つまりステップ７からステップ８３に進む）、ステップ８３でＲＳ１にそのときの吸入空気量Ｑａを掛けた値を積算値ＱＲに加算する。このＱＲの値は保持しておく。
【０１０２】
この操作の次の回からは、アイドルスイッチがＯＮ状態のとき、図１１のステップ９３、９４に進むことになり、リカバー速度ＩＲｉＲでαを小さくするとともに、そのときのαとアイドル時のαの加重平均値αａｖｅｉの差にそのときの吸入空気量Ｑａを掛けた値を積算値ＱＲに加算する。同様にして、アイドルスイッチがＯＦＦ状態のときは、図１１のステップ９５、９６に進むことになり、リカバー速度ＩＲｐＲでαを小さくするとともに、そのときのαとオフアイドル時のαの平均値αａｖｅｐの差にそのときの吸入空気量Ｑａを掛けた値を積算値ＱＲに加算する。つまり、主リッチ化処理と副次的リッチ化処理とを問わず、リッチ化処理期間にわたってＱＲが増えてゆき、その期間が終了したときの値が保持される。
【０１０３】
その後にアイドルスイッチがＯＦＦになったときは、図９においてステップ３１よりステップ３３、８４と走ることになり、ステップ８４で積算値ＱＲ（リッチ化処理終了時の図１１ステップ９４または９６の値）から図１２を内容とするテーブルを検索して係数ｇを求め、この係数ｇに初期値ＲＳ（図９ステップ１１で演算されたあと保持されている）を掛けた値を副次的リッチ化処理におけるリッチ化程度初期値して設定する。
【０１０４】
ここで、第１、第２の各実施形態と相違して、図９のステップ３１と３３の間にステップ３２がないので、第１、第２の各実施形態では主リッチ化処理の後に副次的リッチ化処理が１回しか行われないのに対して、第３実施形態では副次的リッチ化処理の回数に制限はない。
【０１０５】
このように第３実施形態では、リア側Ｏ２センサ出力よりリッチ判定されるまでアイドルスイッチをＯＦＦに切換える毎に副次的リッチ化処理を行うとともに、主リッチ化処理からの供給ＨＣ、ＣＯ量の積算値に応じて副次的リッチ化処理のリッチ化程度初期値を設定するようにしたので、主リッチ化処理後のアイドル状態でアクセルペダルがちょい踏みされたような場合においても、加速のためアクセルペダルを大きく踏み込む場合と同様に、三元触媒内の酸素を十分に消費して、三元触媒を燃料カット前の状態へと復帰させることができる。
【０１０６】
ところで、三元触媒への酸素吸着量を燃料カット中のＱａ積算値のみから求めているが、実際の酸素吸着量は燃料カット前の酸素吸着量や触媒の劣化度合によっても変化するため、設定通りのリッチ化処理を行っても、触媒内に酸素が残ってしまうことが考えられる。
【０１０７】
これに対して、第３実施形態では、設定通りのリッチ化処理が行われる場合においても、リア側Ｏ２センサ出力によりリッチ判定されるまでは次のアイドルスイッチＯＦＦで副次的リッチ化処理を行うので、燃料カット前の酸素吸着量や触媒の劣化度合によって燃料カット中の実際の酸素吸着量が変化する場合においても、三元触媒内の酸素を確実に消費して、三元触媒を燃料カット前の状態へと復帰させることができる。
【０１０８】
図１４、図１５は第４実施形態である。
【０１０９】
さて、回転低下による燃料カット解除時に初期値ＲＳが制限された主リッチ化処理を行ったあと副次的リッチ化処理を行うまでのアイドル期間で三元触媒の状態がリーン雰囲気となる場合に、このアイドル期間に排出されるＮＯｘ排出量が大きくなることがある。このアイドル期間にたとえばエアコンディショナー等の補機駆動負荷が大きくなると、ＮＯｘ濃度、ガスボリュームともに大きくなり、この期間に排出されるＮＯｘを無視できなくなるのである。
【０１１０】
そこで、第４実施形態では、回転低下による燃料カット解除時に初期値ＲＳが制限された主リッチ化処理を行ったあと副次的リッチ化処理を行うまでのアイドル期間でリッチシフトを行う。
【０１１１】
さらに述べると、第４実施形態の目的は、
▲１▼主リッチ化処理と副次的リッチ化処理の間のＮＯｘ排出を抑制したい、
▲２▼できるだけ早く触媒内をストイキに戻したい
の２つにあるので、補機駆動負荷が大きくなるときだけを問題にしているわけでない（ＮＯｘ排出量が特に大きくなる場合の例として補機駆動負荷が大きい場合を挙げた）。
【０１１２】
このリッチシフトの内容を図１６の波形図を用いてさらに説明すると、図１６上段は第１実施形態、図１６下段（リア側Ｏ２センサ出力ＯＳＲＲを含み、これより下の部分）は第２実施形態に対応するものである。なお、図１６上段において第１実施形態である図３の波形図と同一タイミングには同一の符号（ｔ１、ｔ５〜ｔ８）を付けている。
【０１１３】
図１６上段においてｔ６からｔ７までの期間（図１６下段においてｔ６からｔ２１までの期間）が上記のアイドル期間であり、このアイドル期間でだけ通常のアイドル時に用いる比例定数ＰＬｉ、ＰＲｉに代えて新たな比例定数ＰＬｉＲ、ＰＲｉＲを用意し（ただしＰＬｉＲ  ＞  ＰＬｉかつＰＲｉＲ  ＜  ＰＲｉ）、これら比例定数ＰＬｉＲ、ＰＲｉＲを用いて空燃比フィードバック制御を行わせることで、リッチシフトする。ＰＬｉＲをＰＬｉより大きくかつＰＲｉＲをＰＲｉより小さくすることでαが大きくなる側に向かい、その分燃料増量が行われるのである。
【０１１４】
次に、図１４、図１５のフローチャートを説明すると、図１４、図１５は第１実施形態（または第２実施形態）の図５に置き換わるものである。図１４、図１５において図５と同一部分には同一のステップ番号を付けている。
【０１１５】
第１実施形態の図５と異なる部分を主に説明すると、燃料カット中でないアイドル時に図１４のステップ１０１で第１実施形態と同じに積分定数ＩＬｉを積分分ＩＬに入れた後、ステップ１０２でフラグＦＳの値をみる。ＦＳ＝０（副次的リッチ化処理を行わない）のときは、ステップ１０３で通常時の比例定数ＰＬｉ、ＰＲｉを対応する比例分ＰＬ、ＰＲに入れるのに対して、ＦＳ＝１（副次的リッチ化処理を行う）のときはステップ１０４で通常時の比例分ＰＬｉよりも大きな値の比例定数ＰＬｉＲを比例分ＰＬに、かつ通常時の比例分ＰＲｉよりも小さな値の比例定数ＰＲｉＲを比例分ＰＲに入れる。比例分ＰＬとＰＲのバランスを崩し、ＰＬのほうを大きくすることで、空燃比がリッチ側にシフトするのである。
【０１１６】
なお、αの加重平均値の計算に入る前にこのリッチシフト期間中であるかどうかを図１５のステップ１０５、１０６においてフラグＦＳより確かめ、このリッチシフト期間中であるときはステップ５２、５３、５４またはステップ５９、６０、６１を飛ばしてステップ５７または６４に進ませることで、αの加重平均値の計算を禁止している。
【０１１７】
この場合、リッチシフト期間中であるときはステップ５２、５５、５６またはステップ５９、６２、６３を飛ばしてステップ５７または６４に進ませることで、オフアイドル期間でもαの加重平均値の計算を禁止することになっているが、フロー全体でみると、主リッチ化処理の後、ＦＳ＝１となっているのは、次にアイドルスイッチがＯＮからＯＦＦとなって副次的リッチ化処理が行われるまでのアイドル期間だけである。したがって、実質的にはオフアイドル期間でαの加重平均値の計算が禁止されることはない。
【０１１８】
このように、第４実施形態では、回転低下による燃料カット解除時に初期値ＲＳが制限された主リッチ化処理を行ったあと副次的リッチ化処理を行うまでのアイドル期間にリッチシフトを行うようにしたので、触媒内の空燃比を早くストイキ雰囲気へと戻すことができ、これによって当該アイドル期間でのＮＯｘ排出量の増加を防止できる。
【０１１９】
図１７、図１８は第５実施形態である。
【０１２０】
第３実施形態は、リアＯ２センサ１３出力によりリッチ判定されるまでの間、アイドルスイッチのＯＦＦへの切換毎に副次的リッチ化処理を行うとともに、リッチ化処理期間中の供給ＨＣ、ＣＯの量に応じて副次的リッチ化処理のリッチ化程度初期値を設定するものであったが、主リッチ化処理とその直後の副次的リッチ化処理の間のアイドル期間に限らず、副次的リッチ化処理と次の副次的リッチ化処理の間の期間でも三元触媒の状態がリーン雰囲気となる場合に、この期間で排出されるＮＯｘ排出量が大きくなることがある。
【０１２１】
そこで第５実施形態は、第４実施形態と同じに、回転低下による燃料カット解除時に初期値ＲＳが制限された主リッチ化処理を行ったあと副次的リッチ化処理を行うまでのアイドル期間にリッチシフトを行うほか、副次的リッチ化処理と次の副次的リッチ化処理の間の期間においてもリッチシフトを行うようにしたものである。
【０１２２】
このリッチシフトの内容を図１９の波形図を用いてさらに説明すると、図１９は第３実施形態の図１３に対応するものである。なお、図１９において図１３と同一タイミングには同一の符号（ｔ５、ｔ６、ｔ１１〜ｔ１５）を付けている。
【０１２３】
図１９のケースでは２回の副次的リッチ化処理が行われるだけなので、初回の副次的リッチ化処理と２回目の副次的リッチ化処理の間の期間はｔ１２からｔ１３までの間の期間である。このうち、ｔ３１からｔ１３までの期間はアイドル期間であるから、ｔ６からｔ１１までの期間（主リッチ化処理と初回の副次的リッチ化処理の間のアイドル期間）と同じに上記の比例定数ＰＬｉＲ、ＰＲｉＲを用いて空燃比フィードバック制御を行わせることでリッチシフトする。また、残りのｔ１２からｔ３１までの期間はオフアイドル期間であるが、このオフアイドル期間も、ｔ３１からｔ１３までのアイドル期間と同様にしてリッチシフトを行う。
【０１２４】
この場合、ｔ６からｔ１１までの期間およびｔ１２からｔ１３までの期間におけるリッチシフトにより三元触媒に供給されるＨＣ、ＣＯの量が増えるわけだから、当該リッチシフト中もリッチ化処理期間中と同じに積算値ＱＲを計算する。
【０１２５】
図１７、図１８のフローチャートを具体的に説明すると、図１７、図１８は第３実施形態の図１０、図１１に置き換わるものである。図１７、図１８において図１０、図１１、また第４実施形態の図１４、図１５と同一部分には同一のステップ番号を付けている。
【０１２６】
まず、上記のリッチシフト以外の部分についてみると、フローの上からは第３実施形態の図１０、図１１とそっくり同じでないが、基本的な動きは同じである。
【０１２７】
一方、第４実施形態と相違するのは図１７のステップ１１１、１１２、１１３、１１４である。ここでは、ステップ１０１、１０２、１０３、１０４と同様にしてオフアイドル期間での積分定数ＩＬと比例分ＰＬ、ＰＲを設定する。つまり、通常時の比例分ＰＬｐよりも大きな値の比例定数ＰＬｐＲを比例分ＰＬに、かつ通常時の比例分ＰＲｐよりも小さな値の比例定数ＰＲｐＲを比例分ＰＲに入れることで、副次的リッチ化処理と次の副次的リッチ化処理の間のオフアイドル期間においてもリッチシフトを行うわけである。
【０１２８】
また、図１８のステップ９１、１１５においてＦＲ＝０かつＦＳ＝１のとき（つまりリッチシフト期間中）もステップ９２以降の操作、つまり積算値ＱＲの計算を行わせる。
【０１２９】
このように第５実施形態では、回転低下による燃料カット解除時に初期値ＲＳが制限された主リッチ化処理を行ったあと副次的リッチ化処理を行うまでのアイドル期間にリッチシフトを行うほか、副次的リッチ化処理とその次の副次的リッチ化処理の間の期間においてもリッチシフトを行うようにしたので、触媒内の空燃比を早くストイキ雰囲気へと戻すことができ、これによって当該期間（副次的リッチ化処理とその次の副次的リッチ化処理の間の期間）でのＮＯｘ排出量の増加を防止できる。
【０１３０】
実施形態では、燃料カット中の三元触媒への酸素吸着量を吸入空気量に応じて求める場合で説明したが、燃料カット時間に応じて求めてもかまわないことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の制御システム図。
【図２】アイドルスイッチＯＦＦで燃料カットが解除される場合の作用を説明するための波形図。
【図３】回転低下により燃料カットが解除される場合の作用を説明するための波形図。
【図４】第１、第４の各実施形態の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。
【図５】第１、第２の各実施形態の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。
【図６】燃料カット中の吸入空気量の積算値に応じたリッチ化程度初期値ＲＳの特性図。
【図７】第２実施形態の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。
【図８】第２実施形態の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。
【図９】第３、第５の各実施形態の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。
【図１０】第３実施形態の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。
【図１１】第３実施形態の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。
【図１２】係数ｇの特性図。
【図１３】第３実施形態の作用を説明するための波形図。
【図１４】第４実施形態の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。
【図１５】第４実施形態の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。
【図１６】第４実施形態の作用を説明するための波形図。
【図１７】第５実施形態の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。
【図１８】第５実施形態の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。
【図１９】第５実施形態の作用を説明するための波形図。
【図２０】第１の発明のクレーム対応図。
【符号の説明】
２  コントロールユニット
３  フロント側Ｏ２センサ
４  クランク角センサ
６  エアフローメータ
１０  三元触媒
【図１】
0003591283.tif 000003
【図２】
0003591283.tif 000004
【図３】
0003591283.tif 000005
【図４】
0003591283.tif 000006
【図５】
0003591283.tif 000007
【図６】
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【図７】
0003591283.tif 000009
【図８】
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【図９】
0003591283.tif 000011
【図１０】
0003591283.tif 000012
【図１１】
0003591283.tif 000013
【図１２】
0003591283.tif 000014
【図１３】
0003591283.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
0003591283.tif 000017
【図１６】
0003591283.tif 000018
【図１７】
0003591283.tif 000019
【図１８】
0003591283.tif 000020
【図１９】
0003591283.tif 000021
【図２０】
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