(57)【要約】【課題】燃料カット後におけるエミッションの悪化等を抑制することができる内燃機関の制御技術を提供する。【解決手段】積分演算停止再開制御部１３により、燃料カット状態への移行に応答して、上流側目標値変更部９における積分演算を停止させ、下流側に係る積分値を維持する。その後、燃料カット状態が解除された時点からエンジンに吸入される積算空気量を積算空気量検出部１２が検出する。そして、当該積算空気量が所定空気量へ到達すると、積分演算停止再開制御部１３により、上流側目標値変更部９における積分演算を再開させて、下流側に係る積分値を時間順次に更新させる。すなわち、燃料カット状態となって停止した触媒コンバータ下流側に係る積分演算の再開時期を、触媒コンバータにおける酸素ストレージ量の挙動を表す燃料カット後の積算空気量が所定空気量に到達した時点としている。【選択図】図２
2006022772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気系に設けられて排気ガスを浄化する触媒コンバータの上流側における排気ガス中の特定成分濃度を検出する上流側検出手段と、
前記触媒コンバータの下流側における排気ガス中の特定成分濃度を検出する下流側検出手段と、
前記内燃機関への燃料の供給量を調節することで空燃比を調整する空燃比調整手段と、
前記上流側検出手段の出力値と、上流側目標値とが一致するように、前記空燃比調整手段を制御する制御手段と、
前記下流側検出手段の出力値と、下流側目標値とが一致するように、比例演算及び積分演算を用いて前記上流側目標値を変更する目標値変更手段と、
前記内燃機関への燃料の供給が停止された燃料カット状態を検出する状態検出手段と、
前記燃料カット状態が解除された時点から、前記内燃機関に吸入される積算空気量を検出する積算量検出手段と、
前記状態検出手段による前記燃料カット状態の検出に応答して前記積分演算を停止させ、前記積算空気量が所定空気量へ到達したことに応答して前記積分演算を再開させる停止再開手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御装置であって、
前記停止再開手段が、
前記積算空気量が所定空気量へ到達した時点から所定期間経過後に前記積分演算を再開させることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の内燃機関の空燃比制御装置であって、
前記下流側検出手段の出力値と下流側目標値との偏差を用いた比例演算のみを前記目標値変更手段に行わせた場合に、前記燃料カット状態の解除時点から、前記下流側検出手段の出力値と前記下流側目標値とが一致するまでの期間に前記内燃機関に吸入される積算空気量として予め求められた値が、前記所定空気量として設定されていることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項４】
内燃機関の排気系に設けられて排気ガスを浄化する触媒コンバータの上流側における排気ガス中の特定成分濃度を検出する上流側検出手段と、
前記触媒コンバータの下流側における排気ガス中の特定成分濃度を検出する下流側検出手段と、
前記内燃機関への燃料の供給量を調節することで空燃比を調整する空燃比調整手段と、
前記上流側検出手段の出力値と、上流側目標値とが一致するように、前記空燃比調整手段を制御する制御手段と、
前記下流側検出手段の出力値と、下流側目標値とが一致するように、比例演算及び積分演算を用いて前記上流側目標値を変更する目標値変更手段と、
前記内燃機関への燃料の供給が停止された燃料カット状態を検出する状態検出手段と、
前記燃料カット状態への移行に応答して前記積分演算を停止させるとともに、前記燃料カット状態の解除後において、前記下流側検出手段の出力値と前記下流側目標値との一致に応答して前記積分演算を再開させる停止再開手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の空燃比制御装置であって、
前記停止再開手段が、
前記下流側検出手段の出力値と前記下流側目標値とが一致した時点から所定期間経過後に前記積分演算を再開させることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の空燃比制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気経路には、一般的に、排気ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを同時に浄化する３元触媒が設置される。この触媒では、所定の空燃比（理論空燃比）付近でＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘのいずれについても浄化率が高くなる。このため、通常、触媒上流側に酸素濃度センサを設け、その検出結果から特定される空燃比が理論空燃比に近づくように制御される。
【０００３】
しかしながら、触媒上流側に設けられる酸素濃度センサは、高い排気温度に晒されて特性変動（誤差）が生じるため、触媒下流にも酸素濃度センサを設けて、当該触媒下流側の酸素濃度センサの出力値に応じて誤差を補正することができる内燃機関の制御装置が提案されている（例えば、特許文献１）。つまり、特許文献１で提案されている装置では、触媒における雰囲気を理論空燃比付近に維持するように、触媒の上下流に酸素濃度センサを配置して空燃比の制御を行う。
【０００４】
この特許文献１で提案されている装置では、触媒下流側について酸素濃度センサの出力と目標値との比較結果に基づき比例及び積分演算が行われることで、触媒上流側の目標値が補正され、触媒上流側について比例及び積分演算を用いることで酸素濃度センサの出力と目標値とが一致するように内燃機関への燃料供給量が調節される。そのため、制御の追随遅れや過補正が防止される。
【０００５】
また、特許文献１で提案されている装置では、スロットル弁が急激に閉鎖されること等により内燃機関が過渡状態になったときに、過渡状態への切替時点から所定期間経過後まで、触媒下流側に係る積分演算を停止させる。そして、この時、積分演算によって求まる積分値が過渡状態となる直前の値に保持されることで、過渡状態から離脱した際において生じる上流側に係る空燃比の目標値の過補正が抑制される。すなわち、過渡状態による空燃比のずれを抑制することができる。
【０００６】
ところで、上述した内燃機関の排気経路に設けられる触媒には、内燃機関における空燃比の理論空燃比からの一時的なズレを補償するために、排気ガス中の酸素濃度に応じて酸素を蓄積する能力（酸素ストレージ能力）がある。この酸素ストレージ能力により、空燃比が理論空燃比よりもリーン側の場合には、触媒が排気ガス中の酸素を取り込んで蓄積する一方、空燃比が理論空燃比よりもリッチ側の場合には、触媒中に蓄積されている酸素が放出される。その結果、触媒コンバータ中の雰囲気が理論空燃比付近に維持される。但し、過渡状態における空燃比の乱れが大きく、酸素ストレージ量が０若しくは上限値に到達した場合には、触媒内の雰囲気は、理論空燃比付近に維持されなくなり、理論空燃比から大きく逸脱する。
【０００７】
上述したように、３元触媒は、理論空燃比付近で、排気ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘのいずれもの浄化率が高くなるが、酸素ストレージ量が上限値の半分程度の適切な量となっている場合に最も浄化率が高くなる。また、触媒における酸素ストレージ量は、触媒下流側における空燃比の理論空燃比付近での微小変化により検出することができる。そのため、触媒下流側の酸素濃度センサにより検出される値に応じて触媒上流側の空燃比を制御することで、酸素ストレージ量を適切な量に制御し、触媒の浄化率を高く維持することができる。
【０００８】
このような技術に関する先行技術文献としては、以下のようなものがある。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−４２３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、触媒における酸素ストレージの機能は、空燃比制御の応答遅れの原因として作用する。つまり、フィードバック制御により、触媒上流側の空燃比をリッチまたはリーンに変化させても、触媒下流側の空燃比は即応せず、触媒における酸素ストレージ量の変化を経てから、触媒下流側における空燃比が変化する。
【００１１】
したがって、特許文献１で提案されている装置のように、酸素ストレージ量の挙動を考慮せず、内燃機関への燃料供給を停止した状態（燃料カット状態）へ移行させた時点から一定期間経過後に触媒下流側に係る積分演算を再開させたのでは、フィードバック制御における誤動作（過補正）や本来の機能の減退等を招いてしまう。その結果、燃料カット後の空燃比が理論空燃比からずれ易くなり、エミッションの悪化等を招く。
【００１２】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、燃料カット後におけるエミッションの悪化等を抑制することができる内燃機関の空燃比制御技術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】
【００１３】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、内燃機関の排気系に設けられて排気ガスを浄化する触媒コンバータの上流側における排気ガス中の特定成分濃度を検出する上流側検出手段と、前記触媒コンバータの下流側における排気ガス中の特定成分濃度を検出する下流側検出手段と、前記内燃機関への燃料の供給量を調節することで空燃比を調整する空燃比調整手段と、前記上流側検出手段の出力値と、上流側目標値とが一致するように、前記空燃比調整手段を制御する制御手段と、前記下流側検出手段の出力値と、下流側目標値とが一致するように、比例演算及び積分演算を用いて前記上流側目標値を変更する目標値変更手段と、前記内燃機関への燃料の供給が停止された燃料カット状態を検出する状態検出手段と、前記燃料カット状態が解除された時点から、前記内燃機関に吸入される積算空気量を検出する積算量検出手段と、前記状態検出手段による前記燃料カット状態の検出に応答して前記積分演算を停止させ、前記積算空気量が所定空気量へ到達したことに応答して前記積分演算を再開させる停止再開手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４の発明は、内燃機関の排気系に設けられて排気ガスを浄化する触媒コンバータの上流側における排気ガス中の特定成分濃度を検出する上流側検出手段と、前記触媒コンバータの下流側における排気ガス中の特定成分濃度を検出する下流側検出手段と、前記内燃機関への燃料の供給量を調節することで空燃比を調整する空燃比調整手段と、前記上流側検出手段の出力値と、上流側目標値とが一致するように、前記空燃比調整手段を制御する制御手段と、前記下流側検出手段の出力値と、下流側目標値とが一致するように、比例演算及び積分演算を用いて前記上流側目標値を変更する目標値変更手段と、前記内燃機関への燃料の供給が停止された燃料カット状態を検出する状態検出手段と、前記燃料カット状態への移行に応答して前記積分演算を停止させるとともに、前記燃料カット状態の解除後において、前記下流側検出手段の出力値と前記下流側目標値との一致に応答して前記積分演算を再開させる停止再開手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明によれば、触媒コンバータ下流側について特定成分濃度に係る出力値と目標値とが一致するように、比例演算及び積分演算を用いて、触媒コンバータ上流側に係る目標値を変更するとともに、触媒コンバータ上流側について特定成分濃度に係る出力値と目標値とが一致するように空燃比を調整する際に、燃料カット状態への移行に応答して、触媒コンバータ下流側に係る積分演算を停止させ、その後、燃料カット状態が解除された時点から内燃機関に吸入される空気量が所定量へ到達したことに応答させて、触媒コンバータ下流側に係る積分演算を再開させることで、空燃比のフィードバック制御における誤動作を抑制する一方で、積分演算停止による機能不足を抑えることも可能である。その結果、燃料カット後の空燃比を適切な値に制御することができるため、燃料カット後におけるエミッションの悪化等を抑制することができる。
【００１６】
また、請求項４または請求項５に記載の発明によれば、触媒コンバータ下流側において特定成分濃度に係る出力値と目標値とが一致するように、比例演算及び積分演算を用いて、触媒コンバータ上流側に係る目標値を変更するとともに、触媒コンバータ上流側において特定成分濃度に係る出力値と目標値とが一致するように空燃比を調整する際に、燃料カット状態への移行に応答して触媒コンバータ下流側に係る積分演算を停止させ、当該燃料カット状態の解除後において、触媒コンバータ下流側において特定成分濃度に係る出力値と目標値とが一致すると、触媒コンバータ下流側に係る積分演算を再開させることで、空燃比のフィードバック制御における誤動作を抑制することが可能であるため、燃料カット後の空燃比を適切な値に制御することができる。その結果、燃料カット後におけるエミッションの悪化等を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
＜空燃比制御装置の概要＞
図１は、本発明の実施形態に係る空燃比制御装置１００の概要を示す概略図である。
【００１９】
図１に示すように、空燃比制御装置１００は、内燃機関であるエンジン１に供給される燃料と空気との比率（空燃比）を制御する装置である。この空燃比制御装置１００は、酸素濃度センサ４，５、及びコントローラ６を備えて構成される。
【００２０】
エンジン１の排気管２にはエンジン１から排出される排気ガスを浄化する触媒コンバータ３が設けられる。この触媒コンバータ３は、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘのいずれについても浄化率が高くなる所定の空燃比（理論空燃比）が存在する３元触媒が用いられて構成される。そして、酸素濃度センサ（以下「上流側酸素センサ」とも称する）４が、排気管２のうち、触媒コンバータ３の上流側に設けられている。また、酸素濃度センサ（以下「下流側酸素センサ」とも称する）５が、排気管２のうち、触媒コンバータ３の下流側に側に設けられている。
【００２１】
コントローラ６は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＩ／Ｏインターフェース等を備えて構成され、上流及び下流側酸素センサ４，５からの出力に基づいて、燃料噴射弁１１０からエンジン１に供給される燃料量を調整することで空燃比を制御する。
【００２２】
図２は、空燃比制御装置１００の機能構成を示すブロック図である。
【００２３】
コントローラ６は、ＲＯＭ内等に格納される各種プログラムをマイクロプロセッサに読み込むことで、各種機能を実現する。なお、図２では、コントローラ６で実現される機能を便宜的に物理的構成のように示している。
【００２４】
図２に示すように、コントローラ６は、その機能として、空燃比調整部７、燃料供給量補正係数算出部８、上流側目標値変更部９、下流側目標値設定部１０、燃料カット検出部１１、積算空気量検出部１２、及び積分演算停止再開制御部１３を備えている。
【００２５】
空燃比調整部７は、燃料供給量補正係数算出部８から入力される燃料供給量補正係数（エンジン１に供給される燃料の量を補正する係数）に基づいて、エンジン１に供給する燃料を調節することで、空燃比を調整する。具体的には、空燃比調整部７から燃料噴射弁の駆動回路１１１へ制御信号が送られて、燃料噴射弁１１０の駆動が制御されることで、エンジン１に供給する燃料の供給量（燃料供給量）が調整される。
【００２６】
燃料供給量補正係数算出部８は、上流側酸素センサ４からの出力を受け、上流側酸素センサ４からの出力値と、空燃比に係る上流側の目標値（以下「上流側目標値」とも称する）とが一致するように、燃料供給量補正係数を算出して、空燃比調整部７に出力する。つまり、燃料供給量補正係数算出部８は、燃料供給量補正係数を出力することで、空燃比調整部７を制御する。
【００２７】
上流側目標値変更部９は、下流側酸素センサ５からの出力を受け、下流側酸素センサ５からの出力値と、下流側目標値設定部１０で設定された空燃比に係る下流側の目標値（以下「下流側目標値」とも称する）とが一致するように、比例演算及び積分演算を用いて上流側目標値を変更する。変更された上流側目標値は、燃料供給量補正係数算出部８に出力される。
【００２８】
下流側目標値設定部１０は、ユーザーによる操作部（不図示）の操作やＲＯＭ内等に記憶される各種データに基づいて、理論空燃比に対応する下流側酸素センサ５の出力値を下流側目標値として設定し、ＲＡＭ等に記憶する。
【００２９】
燃料カット検出部１１は、エンジン１に供給される燃料の供給が停止された運転状態（以下「燃料カット状態」とも称する）にあるか否かを検出する。つまり、燃料カット状態への移行を検出することができる。
【００３０】
積算空気量検出部１２は、燃料カット検出部１１により検出される燃料カット状態が解除された時点（燃料カット状態から復帰した時点）からエンジン１に吸入される空気量（吸入空気量）の積算値（以下「積算空気量」とも称する）を検出する。
【００３１】
積分演算停止再開制御部１３は、燃料カット検出部１１による燃料カット状態の検出に応答して、上流側目標値変更部９における積分演算を停止（中断）させる。つまり、燃料カット状態への移行に応答して積分演算を停止させることができる。そして、燃料カット状態が解除後、積算空気量検出部１２により検出される積算空気量が所定の設定量に到達したことに応答して、上流側目標値変更部９における積分演算を再開させる。
【００３２】
＜空燃比制御の基本動作＞
上流及び下流側酸素センサ４，５は、触媒コンバータ３の上流側及び下流側における排気ガス中の特定成分である酸素の濃度をそれぞれ検出することで、排気管２内における空燃比を特定するための情報を取得する。
【００３３】
図３は下流側酸素センサ５の出力特性を例示する図であり、出力値を縦軸に、理論空燃比（空気過剰率λ）を横軸に示しており、出力特性を曲線Ｃｖ１で示している。なお、横軸については、空気過剰率λ＝１のときが、理論空燃比となり、図中左側に行くほどリッチとなる空燃比を示し、図中右側に行くほどリーンとなる空燃比を示している。
【００３４】
図３に示すように、下流側酸素センサ５には、空燃比の変化に対して理論空燃比付近において出力が急激に変化し、理論空燃比の前後において、ほぼ２値的な出力を示すλ型の酸素濃度センサを用いている。この下流側酸素センサ５からコントローラ６へ入力される出力値はその時点の空燃比を間接的に表す出力値（以下「下流側空燃比出力値」と称する）として上流側目標値変更部９に入力される。
【００３５】
下流側目標値設定部１０は、理論空燃比に対応した下流側酸素センサ（λ型酸素濃度センサ）５の所定の出力値（ここでは、０．５Ｖ）付近に下流側目標値を設定し、上流側目標値変更部９に対してこの下流側目標値を出力する。
【００３６】
上流側目標値変更部９は、下流側目標値と下流側空燃比出力値との偏差を演算によって求め、当該偏差に応じた比例演算（以下「Ｐ演算」とも称する）及び積分演算（以下「Ｉ演算」とも称する）を行うＰＩ制御を実施する。このＰＩ制御では、比例演算によって求まる比例値（以下「下流側比例値」とも称する）と、積分演算によって求まる積分値（以下「下流側積分値」とも称する）とを算出する。そして、当該偏差が無くなる方向に作用するように、上流側目標値を変更設定して、燃料供給量補正係数算出部８にその変更後の上流側目標値を出力する。このＰＩ制御の手法については、後述する積分演算を再開させるタイミングを除いては、上記特許文献１で示された方法と同様な手法を用いることができる。
【００３７】
なお、ここでは、積分演算は、偏差を時間積分してゆくことによって出力を生成するため、比較的ゆっくりとした応答性を示し、上流側酸素センサ４の定常的な出力ズレ（特性変動）を下流側酸素センサ５によって検出して、解消する役割を担う。また、比例演算は、その時点の偏差に比例して出力を生成するため、速い応答性を示し、触媒コンバータ３上流側の空燃比の乱れに起因する触媒コンバータ３下流側の空燃比の急速なズレを早急に復帰させる役割を担う。
【００３８】
図４は上流側酸素センサ４の出力特性を例示する図であり、図３と同様に、出力値を縦軸に、理論空燃比（空気過剰率λ）を横軸に示しており、出力特性を曲線Ｃｖ２で示している。なお、横軸についても、図３と同様に、空気過剰率λ＝１のときが、理論空燃比となり、図中左側に行くほどリッチとなる空燃比を示し、図中右側に行くほどリーンとなる空燃比を示している。
【００３９】
図４に示すように、上流側酸素センサ４には、空燃比の変化に対して、ほぼリニアに出力値を変化させる出力特性を有するリニア型の酸素濃度センサを用いている。この上流側酸素センサ４からコントローラ６へ入力される出力値は空燃比を間接的に表す出力値（以下「上流側空燃比出力値」と称する）として燃料供給量補正係数算出部８に入力される。
【００４０】
燃料供給量補正係数算出部８は、上流側目標値と上流側空燃比出力値との偏差を演算によって求め、当該偏差に応じた比例演算、積分演算、微分演算（以下「Ｄ演算」とも称する）を行うＰＩＤ制御を実施する。このＰＩＤ制御では、上流側目標値と上流側空燃比出力値との偏差が無くなる方向に作用するように、燃料供給量補正係数を算出設定して、空燃比調整部７に出力する。
【００４１】
そして、空燃比調整部７において、所定の燃料供給量補正係数に応じてエンジン１に供給する燃料量が設定され、燃料噴射弁１１０の駆動回路１１１ではそれに応じて燃料噴射弁１１０の開閉駆動を行うことにより、エンジン１の空燃比が制御される。
【００４２】
＜酸素ストレージ能力と問題点＞
触媒コンバータ３には、空燃比の理論空燃比からの一時的なズレを補償するために、排気ガス中の酸素濃度に応じて酸素を蓄積する能力（酸素ストレージ能力）が備わっている。この酸素ストレージ能力は、触媒コンバータ３に酸素ストレージ能力を有する物質を添加することにより生じており、その物質添加量の設計により、酸素の蓄積量（酸素ストレージ量）の上限値が決まる。
【００４３】
上述したように、この酸素ストレージ能力により、空燃比が理論空燃比よりもリーン側の場合には、触媒コンバータが排気中の酸素を取り込んで蓄積することで、この酸素ストレージ量が飽和するまでは触媒コンバータ中の雰囲気を理論空燃比付近に維持する。また、空燃比が理論空燃比よりもリッチ側の場合には、触媒コンバータ中に蓄積されている酸素を放出することで、蓄積された酸素が消費されて無くなるまでは触媒コンバータ中の雰囲気を理論空燃比付近に維持する。従って、エンジン１の空燃比が理論空燃比よりもリーンもしくはリッチに乱れても、触媒コンバータの酸素ストレージ量が変化することで、触媒コンバータ中の雰囲気が理論空燃比付近に維持される。
【００４４】
具体的には、空燃比が理論空燃比よりも僅かにリーンな場合には、酸素ストレージ量が上限値近くになる一方、空燃比が理論空燃比よりもリッチな場合には、酸素ストレージ量が０に近くなる。そして、空燃比が理論空燃比付近であるときには酸素ストレージ量は上限値の半分程度の量となる。但し、エンジン１の運転状況が過渡状態において空燃比の乱れが大きく、酸素ストレージ量が０若しくは上限値に到達した場合には、触媒コンバータ３内の雰囲気は、理論空燃比付近に維持されなくなり、理論空燃比から大きく逸脱する。
【００４５】
この触媒コンバータ３は、理論空燃比付近で、排気ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘのいずれもの浄化率が高くなるが、酸素ストレージ量が上限値の半分程度の適切な量となっている場合が最も浄化率が高くなる。そして、触媒コンバータ３における酸素ストレージ量は、触媒コンバータ３下流側における空燃比の理論空燃比付近での微小変化により検出することができる。そのため、下流側酸素センサ５により出力される下流側空燃比出力値に応じて触媒コンバータ３上流側の空燃比を制御することで、酸素ストレージ量を適切な量に制御し、触媒コンバータ３における浄化率を高く維持することができる。
【００４６】
しかしながら、酸素ストレージの機能は、空燃比制御の応答遅れとして作用するため、触媒コンバータ３上流側の空燃比をリッチ若しくはリーンに変化させても、触媒コンバータ３下流側の空燃比は即応せず、酸素ストレージ量の変化を経て変化していく。したがって、例えば、燃料カットにより触媒コンバータ３下流側の空燃比が理論空燃比からリーンへずれた場合、比例演算によって触媒コンバータ３の空燃比をリッチ側に変化させても、触媒コンバータ３下流側の空燃比が理論空燃比に復帰するまでには時間遅れが生じる。この時間遅れは、酸素ストレージ量の挙動に依存する。
【００４７】
ここで、この酸素ストレージ量の挙動について説明する。
【００４８】
特開２０００−１２０４７５号公報、及び特開平５−１９５８４２号公報等の説明より、酸素ストレージ量（ＯＳＣ）は、下式（１），（２）より比較的精度良く算出することができる。
【００４９】
ＯＳＣ＝Σ（△Ａ／Ｆ×ＫＯ２×ｑａ×△Ｔ）・・・（１）
０≦ＯＳＣ≦（酸素ストレージ量の上限値）  ・・・（２）。
【００５０】
上式（１），（２）では、触媒コンバータ３上流側の空燃比の理論空燃比からの偏差をΔＡ／Ｆ（Δ空燃比）、空燃比を酸素濃度に換算する所定の係数をＫＯ２、内燃機関に吸入される吸入空気量をｑａ、及び演算周期をΔＴで示している。なお、ΔＴ及びＫＯ２は予め所定値に設定されるため、酸素ストレージ量（ＯＳＣ）の挙動は、ΔＡ／Ｆ及びｑａの変化に依存する。また、上述したように酸素ストレージ量（ＯＳＣ）には上限値があるため、上式（２）に示すように酸素ストレージ量を上限値と最小値０とで制限する。
【００５１】
内燃機関（すなわち、エンジン１）に吸入される吸入空気量（ｑａ）は、以下(i)〜(iv)のいずれかの情報を用いて検出することができる。(i)スロットル弁（不図示）の上流側に設けられる空気量センサ（不図示）からの信号情報、(ii)絞り弁（不図示）の開度情報、(iii)絞り弁の下流に配置された圧力センサ（不図示）からの信号情報、(iv)エンジン１の回転数の情報。
【００５２】
ここで、例えば、燃料カット時は、触媒コンバータ３上流側の空燃比が、おおよそエンジン１外の通常の空気（大気）に相当する程度まで著しくリーンになるため、酸素ストレージ量は上限値まで変化する。そして、燃料カットから復帰後、上流側目標値変更部９で下流側酸素センサ５の出力に基づく比例演算のみにより上流側目標値を変更設定して、触媒コンバータ３上流側の空燃比を、上限値の半分程度の適切な量にまで復帰させることができる。
【００５３】
なお、酸素ストレージ量が上限値の半分程度の適切な量に復帰していく過程においては、触媒コンバータ３下流側における空燃比の理論空燃比からの偏差は概ね同じ値で推移する。したがって、当該偏差に応じた比例演算に基づいて決定される触媒コンバータ３上流側の空燃比の調整量、及びΔＡ／Ｆも、この過程中ではほぼ同じとなる。
【００５４】
しかし、△Ａ／Ｆが同じであっても、式（１）より、吸入空気量ｑａの大きさに比例して、酸素ストレージ量の変化速度が変わる。従って、燃料カットにより外乱を受けた酸素ストレージ量から、上限値の半分程度の適切な酸素ストレージ量に復帰していく速度は、吸入空気量ｑａに比例する。そして、酸素ストレージ量の変化量は吸入空気量ｑａの積算量に比例するため、燃料カットにより上限値に到達した酸素ストレージ量から、適切な酸素ストレージ量に復帰するまでの期間は、吸入空気量の積算量が所定の量（以下「所定空気量」とも称する）になるまでの期間と一致する。
【００５５】
但し、吸入空気量ｑａは、絞り弁（不図示）の開度等の内燃機関の運転状態により大きく変化する。例えば、絞り弁の開度が最小の場合における吸入空気量ｑａは４ｇ／ｓ程度の最小流量となる一方、絞り弁の開度が最大の場合における吸入空気量ｑａは７０ｇ／ｓ程度の最大流量となり、十倍以上も変化することになる。つまり、吸入空気量ｑａの変化によって、吸入空気量ｑａの積算量が所定空気量まで変化する時間が大きく変化する。
【００５６】
したがって、特許文献１で提案されている装置のように、酸素ストレージ量の挙動を考慮せず、燃料カット状態へ移行させた時点から一定期間経過後に触媒コンバータ下流側に係る積分演算を再開させたのでは、フィードバック制御における誤動作（過補正）や本来の機能の減退等を招いてしまう。
【００５７】
具体的には、積分演算の停止期間が不足している場合（短すぎる場合）には、酸素ストレージ量が安定化する前に積分演算が再開されて誤動作を生じてしまう。一方、積分演算の停止期間が過剰の場合（長すぎる場合）には、酸素ストレージ量が安定化した後の積分演算の再開が遅れ、積分演算の実行期間が短くなり本来の機能（空燃比を目標値に一致させる機能）に不具合を生じる。その結果、燃料カット後の空燃比が理論空燃比からずれ易くなり、エミッションの悪化等を招く。
【００５８】
そこで、本発明の実施形態に係る空燃比制御装置１００では、後述するように、酸素ストレージ量の挙動を考慮した空燃比の制御を行うことで、エミッションの悪化等を抑制している。
【００５９】
＜酸素ストレージ能力を考慮した空燃比制御の動作＞
上述したように、酸素ストレージ量が、燃料カットにより上限値に到達した状態から、適切な量に復帰するまでの期間は、燃料カット状態から復帰した後における吸入空気量ｑａの積算量（積算空気量）Ｑａが所定空気量Ｘｑａになるまでの期間と一致する。したがって、所定空気量Ｘｑａを予め設定しておき、積算空気量Ｑａが所定空気量Ｘｑａと一致した時点で、上流側目標値変更部９における積分演算を再開させれば、フィードバック制御における誤動作（過補正）や本来の機能の減退等を抑制することができる。
【００６０】
まず、所定空気量Ｘｑａの求め方について説明する。
【００６１】
所定空気量Ｘｑａは、燃料カット状態から復帰した後、触媒コンバータ３下流側の空燃比が下流側目標値付近に安定するまでの積算空気量の値とほぼ一致する。したがって、空燃比制御装置１００と同様な構成で、燃料カットを実施して、触媒コンバータ３の酸素ストレージ量を上限値まで変化させ、燃料カット状態からの復帰後、上流側目標値変更部９で比例演算のみを実施しつつ、触媒コンバータ３下流側の空燃比が下流側目標値付近に安定するまでの積算空気量Ｑａを検出することで、所定空気量Ｘｑａを実験的に求めることができる。本実施形態では、一例として、燃料カット状態の解除時点から、上流側目標値変更部９で比例演算のみを実施しつつ、触媒コンバータ３下流側の空燃比が下流側目標値に一致するまでの積算空気量Ｑａを所定空気量Ｘｑａとして実験的に求める方法を採用しているものとする。なお、触媒コンバータ３における酸素ストレージ量の上限値は、酸素ストレージ能力を有する物質の添加量、すなわち設計によって決まるため、上式（１）を用いて、所定空気量Ｘｑａを計算上で求めることもできる。
【００６２】
次に、上流側目標値変更部９における積分演算の停止及び再開を制御するための燃料カット検出部１１、積算空気量検出部１２、及び積分演算停止再開制御部１３における動作について説明する。
【００６３】
燃料カット検出部１１は、エンジン１への燃料の供給を停止する燃料カットが実施されている状態（燃料カット状態）にあるか否かを検出（判定）する。この燃料カット検出部１１は、空燃比調整部７において制御されるエンジン１への燃料の供給量（燃料供給量）が０に設定され、エンジン１への燃料供給が停止している時は、燃料カット状態にあるものと検出（判定）する。逆に、エンジン１への燃料供給が停止していない時は、燃料カット状態にないものと検出（判定）する。なお、燃料カット状態となるのは、スロットル弁の開度が０となるような場合が考えられる。そして、燃料カット検出部１１における検出（判定）結果は、積算空気量検出部１２及び積分演算停止再開制御部１３に出力される。
【００６４】
図５は、積算空気量検出部１２における積算空気量の検出処理フローを例示するフローチャートである。以下のステップＳ１〜Ｓ３からなる本フローは、空燃比制御を行っている際には常に実行され、吸入空気量ｑａを積算する演算周期ΔＴごとにステップＳ１〜Ｓ３からなる一連のフローを繰り返して行う。
【００６５】
まず、ステップＳ１において、燃料カット検出部１１によって燃料カット状態が検出されたか否か判定する。ここでは、燃料カット状態が検出されていれば、ステップＳ２に進み、積算空気量Ｑａを０にリセットし（ステップＳ２）、ステップＳ１に戻る。一方、燃料カット状態が検出されていなければ、ステップＳ３に進み、積算空気量Ｑａを吸入空気量ｑａと演算周期ΔＴとの積の値だけ増加させる。このような演算を通して、積算空気量検出部１２は、積算空気量Ｑａを検出する。なお、積算空気量検出部１２によって検出される積算空気量Ｑａに係る情報は、積分演算停止再開制御部１３に対して出力される。
【００６６】
つまり、このような構成により、燃料カット状態に移行し、燃料カット状態にある際には、積算空気量Ｑａを０にリセットし、燃料カット状態から復帰した時点から吸入空気量ｑａの積算を０から開始し、燃料カット後の積算空気量Ｑａを求めることができる。
【００６７】
図６は、積分演算停止再開制御部１３における積分演算の停止及び再開を制御する処理フローを示すフローチャートである。以下のステップＳ１１〜Ｓ１４からなる本フローは、空燃比制御を行っている際には常に実行され、吸入空気量ｑａを積算する演算周期ΔＴごとにステップＳ１１〜Ｓ１４からなる一連のフローを繰り返し行う。
【００６８】
まず、ステップＳ１１において、燃料カット検出部１１によって燃料カット状態が検出されたか否か判定する。ここでは、燃料カット状態が検出されていれば、ステップＳ１３に進み、積分演算の停止判定フラグ（ＲＦＢＩ）を１に設定し（ステップＳ１３）、ステップＳ１１に戻る。一方、燃料カット状態が検出されていなければ、ステップＳ１２に進み、燃料カット後の積算空気量Ｑａが所定空気量Ｘｑａ以上であるか否か判定する（ステップＳ１２）。
【００６９】
ステップＳ１２では、積算空気量Ｑａが所定空気量Ｘｑａ以上である場合には、ステップＳ１４に進み、積分演算の停止判定フラグ（ＲＦＢＩ）を０に設定し（ステップＳ１４）、ステップＳ１１に戻る。一方、積算空気量Ｑａが所定空気量Ｘｑａ以上でない場合には、ステップＳ１３に進み、積分演算の停止判定フラグ（ＲＦＢＩ）を１に設定し（ステップＳ１３）、ステップＳ１１に戻る。なお、ここでは、停止判定フラグ（ＲＦＢＩ）が１の場合が、上流側目標値変更部９における積分演算の停止（中断）に対応し、停止判定フラグ（ＲＦＢＩ）が０の場合が、上流側目標値変更部９における積分演算の実施（又は再開）に対応する。
【００７０】
このようにして、積分演算停止再開制御部１３では、積分演算の停止（中断）及び再開を制御するための停止判定フラグ（ＲＦＢＩ）を設定することができる。なお、積分演算停止再開制御部１３で設定された停止判定フラグ（ＲＦＢＩ）の情報は、上流側目標値変更部９における積分演算の停止又は実行を指令する情報として、上流側目標値変更部９に対して出力される。
【００７１】
積分演算停止再開制御部１３からの停止又は実行を指令する情報の出力により、上流側目標値変更部９では、それぞれ積分演算を停止又は実行する。具体的には、停止判定フラグ（ＲＦＢＩ）が実行を示す０の場合には、積分演算を実行し、積分値を時間順次に更新する。一方、停止判定フラグ（ＲＦＢＩ）が停止を示す１の場合には、積分演算を停止し、積分値の更新を行わず積分値を保持する。
【００７２】
＜酸素ストレージ能力を考慮した空燃比制御によって得られる効果＞
ここで、本実施形態に係る空燃比制御装置１００によって得られる効果を、従来技術と比較しつつ、説明する。
【００７３】
図７及び図８は、空燃比制御動作に係るタイムチャートである。そして、図７及び図８では、それぞれ、上から順に、燃料噴射量、吸入空気量ｑａ、積算空気量Ｑａ、停止判定フラグ（ＲＦＢＩ）、下流側空燃比出力、酸素ストレージ量（ＯＳＣ）、下流側比例値、下流側積分値、及び上流側目標値について、燃料カット前後における各値の変化を実線で示している。
【００７４】
また、図７では、燃料カット前後の吸入空気量ｑａが比較的少ない場合、図８では、燃料カット前よりも燃料カット後の吸入空気量ｑａが比較的多い場合について示している。
【００７５】
さらに、図７及び図８では、比較のため、特許文献１で提案されている装置のように、積分演算の再開時期を酸素ストレージ量の挙動を考慮せず、燃料カット状態へ移行させた時点から一定期間経過後に上流側目標値変更部９における積分演算を再開させるように仮定した場合（以下「比較例」とも称する）における各値の変化を一点鎖線で示している。なお、下流側空燃比出力、及び酸素ストレージ量（ＯＳＣ）の変化については、本実施形態に係る値と、比較例に係る値との違いをハッチングを付して示している。
【００７６】
まず、図７に示す比較例における各値の変化（一点鎖線）について説明する。
【００７７】
燃料噴射量が燃料カットによって一旦０となり（時刻ｔ１）、時刻ｔ２に燃料カット状態から復帰して、予め設定された所定時間Ｔ０が経過するまで（時刻ｔ２〜ｔ３）は、上流側目標値変更部９では比例演算のみが行われ、積分演算が停止されて下流側積分値が保持される。そして、時刻ｔ３において、所定時間Ｔ０が経過すると、上流側目標値変更部９の積分演算が再開される。このとき、酸素ストレージ量（ＯＳＣ）は適正量である上限値の約半分まで復帰しておらず、下流側空燃比出力値が理論空燃比に対応する下流側目標値よりもかなり低い値となる。そのため、下流側目標値と下流側空燃比出力値との間に大きな偏差が生じ、これに追従しようとして、下流側積分値が大きく増え（時刻ｔ３〜ｔ４）、上流側目標値が過補正されて、下流側空燃比出力値が下流側目標値よりも大きくリッチ側に振れる。また、その反動として、時刻ｔ４以降において、下流側空燃比出力値が下流側目標値よりもリーン側に振れ、燃料カット状態からの復帰後、長時間経過しても下流側空燃比出力値が下流側目標値に安定しない。その結果、エミッションが大幅に悪化してしまう。
【００７８】
これに対して、本実施形態に係る空燃比制御装置１００では、図７の実線で示すように、時刻ｔ２に燃料カット状態から復帰した後の積算空気量Ｑａが所定空気量Ｘｑａに到達するまで、上流側目標値変更部９では比例演算のみが行われ、積分演算が停止されて下流側積分値が保持される（時刻ｔ２〜ｔ４）。そして、時刻ｔ４では、酸素ストレージ量（ＯＳＣ）は適正量である上限値の約半分まで復帰しており、下流側空燃比出力値はほぼ理論空燃比に対応する下流側目標値となる。したがって、時刻ｔ４に、上流側目標値変更部９の積分演算が再開されても、下流側目標値と下流側空燃比出力値との間にはほとんど偏差が生じていないため、上流側目標値が過補正されることもない。その結果、燃料カット後におけるエミッションの悪化等を抑制することができる。
【００７９】
次に、図８について説明する。
【００８０】
図８に示す各値の変化は、燃料カット前に上流側酸素センサ４に特性変動が生じた場合を想定して示されている。この上流側酸素センサ４の特性変動は、運転中に運転条件の変化により排気温度が変化した場合や、経年変化により定常的な特性変動量が生じていて、運転停止時に下流側積分値が初期値（例えば２．５Ｖ）にリセットされた場合等に発生することが考えられる。なお、運転停止中も下流側積分値がバッテリーバックアップされる機構においても、バッテリーをリセットする際に下流側積分値が初期値にリセットされることが考えられる。
【００８１】
そして、図８では、燃料カット前に、下流側積分値を増加させることで特性変動を補償する動作が進行中で、燃料カット直前では、下流側空燃比出力値が下流側目標値よりも小さくなっている場合について例示している。
【００８２】
図９は、上流側酸素センサ４の特性変動について示す図である。デフォルト状態における上流側酸素センサ４の出力特性を示す曲線Ｃｖ２が、特性変動により、出力特性を示す曲線Ｃｖ３に変化する場合がある。ここでは、理論空燃比を示す出力値の変化量を特性変動として示している。
【００８３】
まず、図８に示す比較例における各値の変化（一点鎖線）について説明する。
【００８４】
燃料噴射量が燃料カットによって一旦０となり（時刻ｔ１１）、時刻ｔ１２に燃料カット状態から復帰して、予め設定された所定時間Ｔ０が経過するまで（時刻ｔ１２〜ｔ１４）は、上流側目標値変更部９では比例演算のみが行われ、積分演算が停止されて下流側積分値が保持される。そして、時刻ｔ１４において、所定時間Ｔ０が経過すると、上流側目標値変更部９の積分演算が再開される。しかしながら、図８に示すように、上流側酸素センサ４の特性変動に起因して、燃料カット前の下流側積分値が、特性変動を補償しきれていない。そして、時刻ｔ１３には、下流側空燃比出力値及び酸素ストレージ量（ＯＳＣ）が、燃料カット直前の値まで復帰しているにも拘わらず、特性変動を補償しきれていない下流側積分値が時刻ｔ１３から時刻ｔ１４まで保持されるため、積分演算停止による機能不足が生じてしまう。その結果、エミッションが大幅に悪化してしまう。
【００８５】
これに対して、本実施形態に係る空燃比制御装置１００では、図８の実線で示すように、時刻ｔ１２に燃料カット状態から復帰した後の積算空気量Ｑａが所定空気量Ｘｑａに到達するまで、上流側目標値変更部９では比例演算のみが行われ、積分演算が停止されて下流側積分値が保持される（時刻ｔ１２〜ｔ１３）。そして、時刻ｔ１３では、酸素ストレージ量（ＯＳＣ）が燃料カット直前の値までほぼ復帰しており、下流側空燃比出力値も燃料カット直前の値までほぼ復帰する。したがって、時刻ｔ１３に、上流側目標値変更部９の積分演算が強制的に再開されると、上流側酸素センサ４の特性変動を補償すべく、下流側積分値がいち早く増加して、早期に下流側空燃比出力値が下流側目標値に到達して安定する。その結果、燃料カット後におけるエミッションの悪化等を抑制することができる。
【００８６】
以上のように、本実施形態に係る空燃比制御装置１００では、燃料カット状態への移行に応答して、上流側目標値変更部９における積分演算を停止させて、下流側積分値を維持する。その後、燃料カット状態が解除された時点から内燃機関（ここでは、エンジン１）に吸入される空気量の積算値Ｑａが所定空気量Ｘｑａへ到達すると、上流側目標値変更部９における積分演算を再開させて、下流側積分値を時間順次に更新させる。すなわち、燃料カット状態となって停止した触媒コンバータ３下流側に係る積分演算の再開時期を、燃料カット後の酸素ストレージ量の挙動を表す燃料カット後の積算空気量Ｑａが所定空気量Ｘｑａに到達した時点としている。このような構成とすることで、空燃比のフィードバック制御における誤動作を抑制する一方で、積分演算停止による機能不足を小さく抑えることも可能となる。その結果、燃料カット後の空燃比を適切な値に制御することができ、燃料カット後におけるエミッションの悪化等を抑制することができる。
【００８７】
また、実験的に、燃料カット状態の解除時点から、下流側空燃比出力値と下流側目標値とを一致させるように比例演算のみを用いて、上流側目標値を調整させつつ、下流側空燃比出力値と下流側目標値とが一致するまでの積算空気量を、所定空気量Ｘｑａとして求めて採用する。その結果、予め所定空気量Ｘｑａを測定に基づいて容易に設定することができる。
【００８８】
＜変形例＞
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
【００８９】
◎例えば、上述した実施形態では、燃料カット状態が解除されてから積算空気量Ｑａが所定空気量Ｘｑａに到達したことに応答して、上流側目標値変更部９における積分演算を再開させたが、これに限られず、例えば、積算空気量Ｑａが所定空気量Ｘｑａに到達した時点から若干の所定期間（例えば２秒程度）が経過した後に、上流側目標値変更部９における積分演算を再開させるようにしても良い。
【００９０】
上述したような手法で実験的に所定空気量Ｘｑａを求める場合、設定によっては、下流側空燃比出力値と下流側目標値とが一致してから、下流側空燃比出力値が下流側目標値に対して若干オーバーシュートする等、若干の行き過ぎ量が生じてから、下流側空燃比出力値が下流側目標値付近で安定する場合もある。また、実験的に所定空気量Ｘｑａを求める場合よりも、実際にエンジン１を運転させる際には、下流側空燃比出力値が下流側目標値付近で安定し難い場合も考えられる。このような場合には、積算空気量Ｑａが所定空気量Ｘｑａに到達してから直ぐに上流側目標値変更部９における積分演算を再開すると、過補正が生じ、ＰＩ制御の誤動作を招く。
【００９１】
したがって、燃料カットによる過渡状態からの復帰から下流側空燃比出力値が下流側目標値付近で安定するまでの余裕を設けるために、積算空気量Ｑａが所定空気量Ｘｑａに到達した時点から所定期間経過後に上流側目標値変更部９における積分演算を再開させるような構成としても良い。つまり、積分演算の再開タイミングの遅れ（再開ディレー）を設けるような構成としても良い。
【００９２】
なお、下流側空燃比出力値が下流側目標値に対して若干オーバーシュートする等、若干の行き過ぎ量が生じてから、下流側空燃比出力値が下流側目標値付近で安定するまでの時間は、吸入空気量の積算量に比例するため、再開ディレー分に相当する吸入空気量を所定空気量Ｘｑａに上乗せした形で、積分演算のタイミングを規定する所定空気量Ｘｑａを設定しても良い。
【００９３】
このように、下流側空燃比出力値が下流側目標値付近で安定するまで積分演算の再開タイミングに余裕を持たせることで、空燃比のフィードバック制御における誤動作をより確実に抑制することができる。
【００９４】
◎また、上述した実施形態では、燃料カット状態が解除されてから積算空気量Ｑａが所定空気量Ｘｑａに到達したことに応答して、上流側目標値変更部９における積分演算を再開させたが、これに限られず、例えば、燃料カット状態の解除後において、下流側空燃比出力値と下流側目標値とが一致したことに応答して、上流側目標値変更部９における積分演算を再開させるようにしても良い。
【００９５】
このような構成としても、図７に示すように、空燃比のフィードバック制御における誤動作を抑制することが可能となる。その結果、燃料カット後の空燃比を適切な値に制御して、燃料カット後におけるエミッションの悪化等を抑制することができる。
【００９６】
但し、このような構成は、図８に示すように、上流側酸素センサ４に特性変動が生じて、燃料カット前に、下流側積分値を増加させることで特性変動を補償する動作が進行中で、燃料カット直前では、下流側空燃比出力値が下流側目標値よりも小さくなっている場合には適用することが難しい。燃料カット後において、下流側積分値が保持されると、下流側空燃比出力値が下流側目標値に一致しないからである。
【００９７】
しかしながら、例えば、燃料カット直前の下流側空燃比出力値を記憶しておき、燃料カット状態の解除後において、下流側空燃比出力値が、燃料カット直前の下流側空燃比出力値にまで復帰したことに応答して、上流側目標値変更部９における積分演算を強制的に再開させるようにすれば、各値が図８中実線で示すような変化を示すようになる。つまり、上述した実施形態と同様な効果を奏することができる。
【００９８】
さらに、燃料カットによる過渡状態からの復帰から下流側空燃比出力値が下流側目標値付近で安定するまでの余裕を設けるために、例えば、燃料カット状態の解除後において、下流側空燃比出力値と下流側目標値とが一致した時点から若干の所定期間（例えば２秒程度）が経過した後に、上流側目標値変更部９における積分演算を再開させるようにしても良い。つまり、積分演算の再開タイミングの遅れ（再開ディレー）を設けるような構成としても良い。このように、下流側空燃比出力値が下流側目標値付近で安定するまで積分演算の再開タイミングに余裕を持たせることで、空燃比のフィードバック制御における誤動作をより確実に抑制することができる。
【００９９】
なお、この場合には、下流側酸素センサ５による下流側空燃比出力値のモニタにより、下流側空燃比出力値が下流側目標値付近である程度安定したことを検出してから、上流側目標値変更部９における積分演算を再開させるようにしても良い。さらに、下流側空燃比出力値が、燃料カット直前の下流側空燃比出力値付近である程度安定したことを検出してから、上流側目標値変更部９における積分演算を再開させるようにしても良い。
【０１００】
◎また、上述した実施形態では、下流側酸素センサ５には、図３に示したような、空燃比の変化に対して理論空燃比付近において出力が急激に変化し、理論空燃比の前後において、ほぼ２値的な出力を示すλ型の酸素濃度センサを用いたが、これに限られず、例えば、図４に示したような、空燃比の変化に対して、ほぼリニアに出力値を変化させる出力特性を有するリニア型の酸素濃度センサを用いても、上述した実施形態と同様の効果を奏する。
【０１０１】
◎また、上述した実施形態では、上流側酸素センサ４には、図４に示したような、空燃比の変化に対して、ほぼリニアに出力値を変化させる出力特性を有するリニア型の酸素濃度センサを用いたが、これに限られず、例えば、図３に示したような、空燃比の変化に対して理論空燃比付近において出力が急激に変化し、理論空燃比の前後において、ほぼ２値的な出力を示すλ型の酸素濃度センサを用いても、上述した実施形態と同様の効果を奏する。
【０１０２】
◎また、上述した実施形態では、燃料供給量補正係数算出部８において、比例演算、積分演算、及び微分演算を行うＰＩＤ制御を実施するように構成したが、これに限られず、例えば、比例演算、積分演算、及び微分演算のうち単独または任意の組合せを用いた制御を行っても、上述した実施形態と同様の効果を奏する。
【０１０３】
◎また、上述した実施形態では、上流側目標値変更部９において、比例演算、及び積分演算を行うＰＩ制御を実施するように構成したが、これに限られず、例えば、比例演算、積分演算、及び微分演算を行うＰＩＤ制御を実施するような構成としても、上述した実施形態と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の実施形態に係る空燃比制御装置１００の概要を示す概略図である。
【図２】空燃比制御装置１００の機能構成を示すブロック図である。
【図３】下流側酸素センサ５の出力特性を例示する図である。
【図４】上流側酸素センサ４の出力特性を例示する図である。
【図５】積算空気量Ｑａの算出処理フローを示すフローチャートである。
【図６】積分演算の停止再開制御フローを示すフローチャートである。
【図７】空燃比制御動作に係るタイムチャートである。
【図８】空燃比制御動作に係るタイムチャートである。
【図９】上流側酸素センサ４の特性変動について示す図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１  エンジン、２  排気管、３  触媒コンバータ、４  上流側酸素センサ、５  下流側酸素センサ、６  コントローラ、７  空燃比調整部、８  燃料供給量補正係数算出部、９  上流側目標値変更部、１０  下流側目標値設定部、１１  燃料カット検出部、１２  積算空気量検出部、１３  積分演算停止再開制御部、１００  空燃比制御装置、１１０  燃料噴射弁、１１１  燃料噴射弁の駆動回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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