(57)【要約】      （修正有）【課題】内燃機関において発生する有害物質の排出量の一層の削減を図る。【解決手段】触媒４１の上流側の空燃比センサ４３の出力信号を触媒の上流側の目標空燃比に対応した上流側目標値と比較し、その大小関係に応じて現在の触媒の上流側の空燃比が当該目標空燃比よりもリーンであるかリッチであるかを判定し、リーンであると判定している間は燃料噴射量を徐々に増加させるように補正量を変化させる一方、リッチであると判定している間は燃料噴射量を徐々に減少させるように補正量を変化させる。並びに、触媒の下流側の空燃比センサ４４の出力信号に基づいて、触媒の上流側の空燃比センサの出力信号と比較するべき上流側目標値を変更する。【選択図】図２
2015140760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路における排気浄化用の触媒の上流及び下流にそれぞれ設けられた空燃比センサの出力信号を参照して空燃比をフィードバック制御する制御装置であって、
触媒の上流側の空燃比センサの出力信号を触媒の上流側の目標空燃比に対応した上流側目標値と比較し、その大小関係に応じて現在の触媒の上流側の空燃比が当該目標空燃比よりもリーンであるかリッチであるかを判定し、リーンであると判定している間は燃料噴射量を徐々に増加させるように補正量を変化させる一方、リッチであると判定している間は燃料噴射量を徐々に減少させるように補正量を変化させるものであり、
触媒の下流側の空燃比センサの出力信号に基づいて、触媒の上流側の空燃比センサの出力信号と比較するべき上流側目標値を変更する内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関における燃料噴射量を調整して空燃比を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関の排気通路には、内燃機関の気筒から排出される排気ガス中に含まれる有害物質ＨＣ、ＣＯ、ＮＯxを酸化／還元して無害化する三元触媒が装着されている。ＨＣ、ＣＯ、ＮＯxの全てを効率よく浄化するには、排気ガスの空燃比をウィンドウと称する理論空燃比近傍の一定範囲に収める必要がある。そのために、触媒の上流及び下流にそれぞれ空燃比センサを配し、それら空燃比センサの出力信号を用いる二重のフィードバックループを構築して、空燃比をフィードバック制御する。
【０００３】
図３、図６及び図７に、この空燃比フィードバック制御の内容を示している。内燃機関の運転制御を司るＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）は、気筒に充填される吸気（新気）の量に比例する基本噴射量に、触媒に流入するガスの空燃比に応じて変動するフィードバック補正係数ＦＡＦを乗じることで、インジェクタからの燃料噴射量を決定する。
【０００４】
図７に示すように、ＥＣＵは、触媒の上流側のガスの空燃比を検出するフロントＯ2センサの出力電圧を、目標空燃比に相当する電圧値（一点鎖線で表す）と比較して、その目標電圧値よりも高ければ空燃比リッチ、その目標電圧値よりも低ければ空燃比リーンと判定する。但し、フロントＯ2センサの出力電圧が目標電圧値を跨ぐように変動したときには、即時に空燃比の判定結果を反転させるのではなく、遅延時間の経過を待ってから判定結果を反転させる。つまり、フロントＯ2センサの出力電圧がリーンからリッチに切り替わった（目標電圧値を上回った）際には、リッチ判定遅延時間ＴＤＲの経過の後、空燃比がリーンからリッチに反転したと判断する。並びに、フロントＯ2センサの出力電圧がリッチからリーンに切り替わった（目標電圧値を下回った）際には、リーン判定遅延時間ＴＤＬの経過の後、空燃比がリッチからリーンに反転したと判断する。
【０００５】
ＥＣＵは、触媒の上流側のガスの空燃比の判定結果に基づき、フィードバック補正係数ＦＡＦを増減調整する。具体的には、空燃比がリッチであると判定している間、フィードバック補正係数ＦＡＦを単位時間あたりリーン積分値ＫＩＭだけ逓減させる一方、空燃比がリーンであると判定している間は、フィードバック補正係数ＦＡＦを単位時間あたりリッチ積分値ＫＩＰだけ逓増させる。
【０００６】
リッチ判定遅延時間ＴＤＲ及びリーン判定遅延時間ＴＤＬについては、触媒の下流側のガスの空燃比に応じて設定する。即ち、図３及び図６に示すように、触媒の下流側のガスの空燃比がリーンである期間が長いほど、リッチ判定遅延時間ＴＤＲを延長する。逆に、触媒の下流側のガスの空燃比がリッチである期間が長いほど、リーン判定遅延時間ＴＤＬを延長する（以上、下記特許文献を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１３８７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上掲の空燃比フィードバック制御によれば、フロントＯ2センサの出力電圧がリーンからリッチに切り替わった直後のリッチ判定遅延時間ＴＤＲ中に、フィードバック補正係数ＦＡＦを増加させることになる。フィードバック補正係数ＦＡＦの増大による燃料噴射量の増量補正は、本来、ＮＯxの排出量の削減のためには有効なはずである。
【０００９】
ところが、空燃比リッチのガスの流入により触媒に吸蔵されていた酸素量が減少することで、触媒の下流側の空燃比がリッチ化して、その分だけリーン判定遅延時間ＴＤＬが延長されてしまう。そして、リーン判定遅延時間ＴＤＬ中は、フィードバック補正係数ＦＡＦが減少を続ける。つまり、一旦は燃料噴射量を増量したにもかかわらず、その後に燃料噴射量を大きく減量することになり、ＮＯxの排出量の削減効果が減殺されることがあり得た。
【００１０】
ＨＣ及びＣＯの排出量についても、同じことが言える。フィードバック補正係数ＦＡＦの低減による燃料噴射量の減量補正は、ＨＣ及びＣＯの排出量の削減のためには有効なはずである。だが、空燃比リーンのガスの流入により触媒の吸蔵酸素量が増加することで、触媒の下流側の空燃比がリーン化し、リッチ判定遅延時間ＴＤＲが延長される。従って、折角燃料噴射量を減量したにもかかわらず、その後に燃料噴射量を大きく増量することとなり、ＨＣ及びＣＯの排出量の削減効果が減殺される。
【００１１】
本発明は、内燃機関において発生する有害物質の排出量の一層の削減を図ることを所期の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では、内燃機関の排気通路における排気浄化用の触媒の上流及び下流にそれぞれ設けられた空燃比センサの出力信号を参照して空燃比をフィードバック制御する制御装置であって、触媒の上流側の空燃比センサの出力信号を触媒の上流側の目標空燃比に対応した上流側目標値と比較し、その大小関係に応じて現在の触媒の上流側の空燃比が当該目標空燃比よりもリーンであるかリッチであるかを判定し、リーンであると判定している間は燃料噴射量を徐々に増加させるように補正量を変化させる一方、リッチであると判定している間は燃料噴射量を徐々に減少させるように補正量を変化させるものであり、触媒の下流側の空燃比センサの出力信号に基づいて、触媒の上流側の空燃比センサの出力信号と比較するべき上流側目標値を変更する内燃機関の制御装置を構成した。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、内燃機関において発生する有害物質の排出量をより一層削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態における内燃機関及び制御装置の概略構成を示す図。
【図２】フロントＯ2センサの出力を参照した空燃比フィードバック制御の模様を示すタイミング図。
【図３】リアＯ2センサの出力を参照した空燃比フィードバック制御の模様を示すタイミング図。
【図４】制御中心補正量ＦＡＣＦと上流側目標値との関係を例示するグラフ。
【図５】フロントＯ2センサの出力を参照した空燃比フィードバック制御の模様を示すタイミング図。
【図６】制御中心補正量ＦＡＣＦと遅延時間ＴＤＲ、ＴＤＬとの関係を例示するグラフ。
【図７】従来の空燃比フィードバック制御の模様を示すタイミング図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式の４ストロークエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。
【００１６】
吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。
【００１７】
排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させたことで生じる排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。
【００１８】
排気通路４における触媒４１の上流及び下流には、排気通路を流通する排気ガスの空燃比を検出するための空燃比センサ４３、４４を設置する。空燃比センサ４３、４４はそれぞれ、排気ガスの空燃比に対して非線形な出力特性を有するＯ2センサであってもよく、排気ガスの空燃比に比例した出力特性を有するリニアＡ／Ｆセンサであってもよい。本実施形態では、触媒４１の上流側及び下流側の各空燃比センサ４３、４４について、排気ガス中の酸素濃度に応じた電圧信号を出力するＯ2センサを想定している。Ｏ2センサ４３、４４の出力特性は、ウィンドウの範囲では空燃比に対する出力の変化率が大きく急峻な傾きを示し、それよりも空燃比が大きいリーン領域では低位飽和値に漸近し、空燃比が小さいリッチ領域では高位飽和値に漸近する、いわゆるＺ特性曲線を描く。
【００１９】
内燃機関には、外部ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置２が付帯している。本実施形態の外部ＥＧＲ装置２は、いわゆる高圧ループＥＧＲを実現するものであり、排気通路４における触媒４１の上流側と吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流側とを連通するＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１上に設けたＥＧＲクーラ２２と、ＥＧＲ通路２１を開閉し当該ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２３とを要素とする。ＥＧＲ通路２１の入口は、排気通路４における排気マニホルド４２またはその下流の所定箇所に接続している。ＥＧＲ通路２１の出口は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流の所定箇所、具体的にはサージタンク３３に接続している。
【００２０】
本実施形態の内燃機関の制御装置たるＥＣＵ０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。
【００２１】
入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号ｂ、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（いわば、要求負荷）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｄ、機関の冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｅ、触媒４１の上流側における排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ４３から出力される空燃比信号ｆ、触媒４１の下流側における排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ４４から出力される空燃比信号ｇ、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号ｈ等が入力される。
【００２２】
出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタに対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、ＥＧＲバルブ２３に対して開度操作信号ｌ等を出力する。
【００２３】
ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈを入力インタフェースを介して取得し、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミング、要求ＥＧＲ率（または、ＥＧＲ量）等といった運転パラメータを決定する。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌを出力インタフェースを介して印加する。
【００２４】
本実施形態のＥＣＵ０は、気筒１に充填される混合気の空燃比、ひいては気筒１から排出され触媒４１へと導かれる排気ガスの空燃比をフィードバック制御する。ＥＣＵ０は、まず、吸気圧及び吸気温、エンジン回転数、要求ＥＧＲ率等から、気筒１に充填される新気の量を算出し、これに見合った基本噴射量ＴＰを決定する。次いで、この基本噴射量ＴＰを、触媒４１の上流側の空燃比に応じて定まるフィードバック補正係数ＦＡＦで補正し、さらには内燃機関の状況に応じて定まる各種補正係数Ｋやインジェクタ３６の無効噴射時間ＴＡＵＶをも加味して、最終的な燃料噴射時間（インジェクタ１１に対する通電時間）Ｔを算定する。燃料噴射時間Ｔは、
Ｔ＝ＴＰ×ＦＡＦ×Ｋ＋ＴＡＵＶ
となる。そして、燃料噴射時間Ｔだけインジェクタ１１に信号ｊを入力、インジェクタ１１を開弁して燃料を噴射させる。
【００２５】
触媒４１の上流側の空燃比信号ｆを参照したフィードバック制御は、例えば、内燃機関の冷却水温が所定温度以上であり、燃料カット中でなく、パワー増量中でなく、内燃機関の始動から所定時間が経過し、フロントＯ2センサ４３が活性中、吸気圧が正常である、等の諸条件が全て成立している場合に行う。
【００２６】
図２または図５に示すように、ＥＣＵ０は、触媒４１の上流側のガスの空燃比を検出するセンサであるフロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆを、触媒４１の上流側におけるガスの目標空燃比に相当する目標値（目標電圧値。一点鎖線で表す）と比較して、その上流側目標値よりも高ければリッチ、その上流側目標値よりも低ければリーンと判定する。
【００２７】
そして、ＥＣＵ０は、上に述べた触媒４１の上流側のガスの空燃比の判定結果に基づき、フィードバック補正係数ＦＡＦを増減調整する。具体的には、空燃比がリッチであると判定している間、フィードバック補正係数ＦＡＦを単位時間（または、制御サイクル、演算サイクル）あたりリーン積分値ＫＩＭだけ逓減させる一方、空燃比がリーンであると判定している間は、フィードバック補正係数ＦＡＦを単位時間あたりリッチ積分値ＫＩＰだけ逓増させる。
【００２８】
フィードバック補正量ＦＡＦが減少すると、インジェクタ１１による燃料噴射量が絞られて、混合気の空燃比がリーンへと向かう。逆に、フィードバック補正量ＦＡＦが増加すると、インジェクタ１１による燃料噴射量が上積みされて、混合気の空燃比がリッチへと向かう。
【００２９】
空燃比フィードバック制御における、フロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆと比較される上流側目標値は、通常、理論空燃比またはその近傍に対応した値とする。
【００３０】
しかしながら、インジェクタ１１からの燃料噴射を一時中断する燃料カットを実施した直後等、触媒４１に多量の酸素が吸蔵されているような状況下では、有害物質のうちのＮＯxの排出量が増大する可能性が高まる。ＮＯxの排出抑制に重きを置くならば、上流側目標値を引き上げて、触媒４１に流入するガスの空燃比をリッチ寄りに制御することが好ましい。
【００３１】
翻って、内燃機関の冷間始動時の暖機や、アクセル開度が全開に近い高負荷運転を実施した直後等、燃料噴射量の増量の結果として触媒４１に吸蔵されている酸素の量が減少した状況下では、ＨＣ及びＣＯの排出量が増大する可能性が高まる。ＨＣやＣＯの排出抑制に重きを置くならば、上流側目標値を引き下げ、触媒４１に流入するガスの空燃比をリーン寄りに制御することが好ましい。
【００３２】
そこで、本実施形態では、必要に応じて、空燃比フィードバック制御における上流側目標値を上下させることとしている。
【００３３】
上流側目標値は、触媒４１の下流側のガスの空燃比を検出するセンサであるリアＯ2センサ４４の出力電圧ｇに基づいて変更する。本実施形態のＥＣＵ０は、空燃比フィードバック制御中、触媒４１の下流側の空燃比に応じて定まる制御中心補正量ＦＡＣＦを算出する。触媒４１の下流側の空燃比信号ｇを参照したフィードバック制御は、例えば、冷却水温が所定温度以上であり、空燃比フィードバック制御の開始から所定時間が経過し、フロントＯ2センサ４３及び／またはリアＯ2センサ４４が活性してから所定時間が経過し、過渡期の燃料補正量が所定値を下回り、アイドル状態で車速が０若しくは０に近い所定値以下であるかまたは非アイドル状態で所定の運転領域にある、等の諸条件が全て成立している場合に行う。
【００３４】
図３に示すように、ＥＣＵ０は、リアＯ2センサ４４の出力電圧ｇを、触媒４１の下流側におけるガスの目標空燃比に相当する目標値（目標電圧値。二点鎖線で表す）と比較して、その下流側目標値よりも高ければリッチ、その下流側目標値よりも低ければリーンと判定する。この下流側目標値は、上流側目標値とは必ずしも一致しない。
【００３５】
ＥＣＵ０は、上に述べた触媒４１の下流側のガスの空燃比の判定結果に基づき、制御中心補正量ＦＡＣＦを増減調整する。具体的には、空燃比がリッチであると判定している間、制御中心補正量ＦＡＣＦを単位時間（または、制御サイクル、演算サイクル）あたりリーン積分値ＦＡＣＦＫＩＭだけ逓減させる一方、空燃比がリーンであると判定している間は、制御中心補正量ＦＡＣＦを単位時間あたりリッチ積分値ＦＡＣＦＫＩＰだけ逓増させる。
【００３６】
しかして、本実施形態のＥＣＵ０は、現在の制御中心補正量ＦＡＣＦの多寡に応じて、上流側目標値を定める。例えば、ＮＯxの排出抑制に重きを置くならば、上流側目標値を通常よりも高い電圧値に設定し、触媒４１の上流側における目標空燃比を理論空燃比よりもリッチにする。ＨＣ及びＣＯの排出抑制に重きを置くならば、上流側目標値を通常よりも低い電圧値に設定し、触媒４１の上流側における目標空燃比を理論空燃比よりもリーンにする。
【００３７】
図４に、制御中心補正量ＦＡＣＦ（または、ＦＡＣＦの基準値からの変動量であるΔＦＡＣＦ）と、上流側目標値（または、通常の上流側目標値からの変動量であるΔＶＴ）との関係を示す。図４中、実線はＮＯxの排出抑制に重きを置く場合の上流側目標値を表し、破線はＨＣ及びＣＯの排出抑制に重きを置く場合の上流側目標値を表している。傾向として、上流側目標値（または、ΔＶＴ）は、制御中心補正量ＦＡＣＦ（または、ΔＦＡＣＦ）が大きいほど高く、小さいほど低くなる。
【００３８】
詳細に述べると、ＮＯxの排出抑制に重きを置く場合の上流側目標値の上昇分ΔＶＴの絶対値は、制御中心補正量ＦＡＣＦの変動量ΔＦＡＣＦが０よりも大きくなるにつれて二次関数的に増大（換言すれば、ΔＶＴをΔＦＡＣＦで微分した正の微分係数が逓増）する。但し、ΔＦＡＣＦが顕著に大きくなると、上流側目標値の上昇分ΔＶＴはその最大値にクリップされる。また、ΔＦＡＣＦが０以下であるときには、上流側目標値の上昇分ΔＶＴは０となる。ΔＶＴが０であるということは、上流側目標値を通常の値即ち理論空燃比近傍に設定することを意味する。
【００３９】
ＨＣ及びＣＯの排出抑制に重きを置く場合の上流側目標値の下降分ΔＶＴの絶対値は、制御中心補正量ＦＡＣＦの変動量ΔＦＡＣＦが０よりも小さくなるにつれて二次関数的に増大（換言すれば、ΔＶＴをΔＦＡＣＦで微分した負の微分係数が逓増）する。但し、ΔＦＡＣＦが顕著に小さくなると、上流側目標値の下降分ΔＶＴはその最低値にクリップされる。また、ΔＦＡＣＦが０以上であるときには、上流側目標値の下降分ΔＶＴは０となる。
【００４０】
その上で、ＮＯxの排出抑制に重きを置く場合には、図２に示すように、少なくともリアＯ2センサ４４の出力電圧ｇが下流側目標値よりも低い、即ち触媒４１の下流側の空燃比をリーンと判定している期間において、フロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆと比較される上流側目標値を通常の値よりも引き上げる。これにより、触媒４１に流入するガスの空燃比がリッチ寄りとなり、触媒４１に吸蔵されていた余剰の酸素が消費されて、ＮＯxの還元反応ひいては無害化が促進される。
【００４１】
対して、リアＯ2センサ４４の出力電圧ｇが下流側目標値よりも高い、即ち触媒４１の下流側の空燃比をリッチと判定している期間においては、上流側目標値を通常の値に設定して構わない。加えて、当該期間では、従前の空燃比フィードバック制御と同様に、制御中心補正量ＦＡＣＦを以てリッチ判定遅延時間ＴＤＲ及びリーン判定遅延時間ＴＤＬを設定することができる。
【００４２】
補足すると、フロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆが上流側目標値を跨ぐように変動したとき、即時に空燃比の判定結果を反転させるのではなく、遅延時間ＴＤＲ、ＴＤＬの経過を待ってから判定結果を反転させる。つまり、ＥＣＵ０は、フロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆがリーンからリッチに切り替わった（上流側目標値を上回った）時点では、依然として空燃比はリーンであると判定し、当該時点からリッチ判定遅延時間ＴＤＲが経過した後に、はじめて空燃比がリッチになったと判定する。並びに、フロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆがリッチからリーンに切り替わった（上流側目標値を下回った）時点では、依然として空燃比はリッチであると判定し、当該時点からリーン判定遅延時間ＴＤＬが経過した後に、はじめて空燃比がリーンになったと判定する。
【００４３】
なお、ＥＣＵ０におけるガスの空燃比の判定結果がリーンからリッチに反転した（遅延時間ＴＤＲが経過した）時点で、フィードバック補正係数ＦＡＦをスキップ値ＲＳＭだけ減少させる。また、ＥＣＵ０におけるガスの空燃比の判定結果がリッチからリーンに反転した（遅延時間ＴＤＬが経過した）時点で、フィードバック補正係数ＦＡＦをスキップ値ＲＳＰだけ増加させる。
【００４４】
図６に示しているように、遅延時間ＴＤＲ、ＴＤＬは、制御中心補正量ＦＡＣＦに応じて増減する。制御中心補正量ＦＡＣＦが大きくなるほど、リッチ判定遅延時間ＴＤＲ（実線で表す）は延長され、リーン判定遅延時間ＴＤＬ（破線で表す）は短縮される。さすれば、フィードバック補正量ＦＡＦが増加から減少に転じる時期が遅れ、減少から増加に転じる時期が早まる。結果、燃料噴射量が平均的に増すことになる。
【００４５】
他方、補正量ＦＡＣＦが小さくなるほど、リッチ判定遅延時間ＴＤＲは短縮され、リーン判定遅延時間ＴＤＬは延長される。さすれば、フィードバック補正量ＦＡＦが増加から減少に転じる時期が早まり、減少から増加に転じる時期が遅れる。結果、燃料噴射量が平均的に減ることになる。
【００４６】
ＨＣ及びＣＯの排出抑制に重きを置く場合には、図５に示すように、少なくともリアＯ2センサ４４の出力電圧ｇが下流側目標値よりも高い、即ち触媒４１の下流側の空燃比をリッチと判定している期間において、フロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆと比較される上流側目標値を通常の値よりも引き下げる。これにより、触媒４１に流入するガスの空燃比がリーン寄りとなり、触媒４１内での酸素の不足が補われて、ＨＣ及びＣＯの酸化反応ひいては無害化が促進される。
【００４７】
対して、リアＯ2センサ４４の出力電圧ｇが下流側目標値よりも低い、即ち触媒４１の下流側の空燃比をリッチと判定している期間においては、上流側目標値を通常の値に設定して構わない。加えて、当該期間では、従前の空燃比フィードバック制御と同様に、制御中心補正量ＦＡＣＦを以てリッチ判定遅延時間ＴＤＲ及びリーン判定遅延時間ＴＤＬを設定することができる。判定遅延時間ＴＤＲ、ＴＤＬ及びスキップ値ＲＳＭ、ＲＳＰに関しては、既に述べた通りである。
【００４８】
本実施形態では、内燃機関の排気通路４における排気浄化用の触媒４１の上流及び下流にそれぞれ設けられた空燃比センサ４３、４４の出力信号ｆ、ｇを参照して空燃比をフィードバック制御する制御装置０であって、触媒４１の上流側の空燃比センサ４３の出力信号ｆを触媒４１の上流側の目標空燃比に対応した上流側目標値と比較し、その大小関係に応じて現在の触媒４１の上流側の空燃比が当該目標空燃比よりもリーンであるかリッチであるかを判定し、リーンであると判定している間は燃料噴射量を徐々に増加させるように補正量ＦＡＦを変化させる一方、リッチであると判定している間は燃料噴射量を徐々に減少させるように補正量ＦＡＦを変化させるものであり、触媒４１の下流側の空燃比センサ４４の出力信号ｇに基づいて、触媒４１の上流側の空燃比センサ４３の出力信号ｆと比較するべき上流側目標値を変更する内燃機関の制御装置０を構成した。
【００４９】
図２に示した制御を実行するのは、例えば、インジェクタ１１からの燃料噴射を一時中断する燃料カットを実施した直後の時期、ＥＣＵ０において反復的に推算（その推算手法については、既知のものを採用できる）している触媒４１の酸素吸蔵量が所定以上となったとき等、空燃比を強リッチ化してＮＯxの還元を促すべき状況においてである。
【００５０】
翻って、図５に示した制御を実行するのは、例えば、内燃機関の冷間始動時の暖機や高負荷運転を実施した直後の時期、ＥＣＵ０において反復的に推算している触媒４１の酸素吸蔵量が所定未満となったとき等、空燃比を強リーン化してＨＣ及びＣＯの酸化を促すべき状況においてである。
【００５１】
本実施形態によれば、従来の空燃比フィードバック制御と比べて、ＮＯxまたはＨＣ及びＣＯの排出量の削減効果をより高めることが可能である。即ち、ＮＯxの排出抑制に重きを置く場合において、フィードバック補正係数ＦＡＦが逓増する期間を延長しつつ、ＦＡＦが逓減する期間を確実に短縮することができる。ＨＣ及びの排出抑制に重きを置く場合においても、フィードバック補正係数ＦＡＦが逓減する期間を延長しつつ、ＦＡＦが逓増する期間を確実に短縮することができる。
【００５２】
そして、Ｏ2センサ４３、４４と比較して高価なリニアＡ／Ｆセンサを敢えて使用せずとも、エミッションの良化を実現できるので、コストの高騰を招かない。
【００５３】
また、触媒４１の下流側の空燃比センサ４４の出力信号ｇが空燃比リッチを示しているときに、制御中心補正量ＦＡＣＦの多寡に応じて上流側目標値を引き下げ、空燃比をリーンに制御することで、燃費性能を向上させることができる。
【００５４】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。上記実施形態では、図２中のリアＯ2センサ４４の出力電圧ｇが下流側目標値よりも低い期間や、図５中のリアＯ2センサ４４の出力電圧ｇが下流側目標値よりも高い期間において、フロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆが上流側目標値を上回った瞬間にフィードバック補正係数ＦＡＦを逓増から逓減へと切り替え、なおかつ、フロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆが上流側目標値を下回った瞬間にフィードバック補正係数ＦＡＦを逓減から逓増へと切り替えていたが、これらの期間にあっても、リッチ判定遅延時間及び／またはリーン判定遅延時間の経過を待ってから補正係数ＦＡＦの逓増／逓減を切り替えることが考えられる。その際の判定遅延時間の長さは、図６に示したＴＤＲ、ＴＤＬのように制御中心補正量ＦＡＣＦに応じて可変に調整してもよいし、一定値としてもよい。
【００５５】
その他、各部の具体的構成や処理の手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、車両等に搭載される内燃機関の制御に適用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
０…制御装置（ＥＣＵ）
１１…インジェクタ
４…排気通路
４１…触媒
４３…触媒の上流側の空燃比センサ（フロントＯ2センサ）
４４…触媒の下流側の空燃比センサ（リアＯ2センサ）
ｆ…触媒の上流側の空燃比センサの出力信号
ｇ…触媒の下流側の空燃比センサの出力信号
【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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