(57)【要約】【課題】  機関への燃料供給再開後に空燃比を目標空燃比に維持する。【解決手段】  排気通路内に触媒を配置し、触媒上流の排気通路内に上流側空燃比センサを配置し、触媒下流の排気通路内に下流側空燃比センサを配置する。上流側空燃比センサの出力に基づいて第１補正係数算出作用を実行し、下流側空燃比センサの出力電圧ＶＤに基づいて第２補正係数算出作用を実行し、算出されたフィードバック補正係数でもって基本燃料噴射量を補正する。機関への燃料供給が停止されたとき（ＸＦＣ＝１）には下流側空燃比センサの出力に基づく第２補正係数算出作用を停止する（ＸＦＢＤ＝０）。機関への燃料供給が再開されてから（ＸＦＣ＝０）遅延時間ＤＴだけ経過した後に第２補正係数算出作用を再開する（ＸＦＢＤ＝１）。上流側触媒の最大蓄積酸素量ＣＭＡＸを求めて最大酸素量ＣＭＡＸが小さいときには大きいときに比べて遅延時間ＤＴが短くなるようにする。【選択図】      図６
2005248914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関排気通路内に触媒を配置し、触媒上流の排気通路内に上流側空燃比センサを配置し、触媒下流の排気通路内に下流側空燃比センサを配置し、機関運転状態に基づいて基本燃料噴射量を算出し、上流側空燃比センサの出力と下流側空燃比センサの出力とに基づいてフィードバック補正係数を算出し、空燃比が目標空燃比になるように該フィードバック補正係数でもって基本燃料噴射量を補正するようにした内燃機関の空燃比制御装置において、機関減速運転時に機関への燃料供給が一時的に停止されるようになっており、機関への燃料供給が停止されたときには下流側空燃比センサの出力に基づくフィードバック補正係数の算出作用を停止すると共に、機関への燃料供給が再開されてから遅延時間だけ経過した後に下流側空燃比センサの出力に基づくフィードバック補正係数の算出作用を再開し、上流側触媒が蓄積しうる最大酸素量またはその代表値を求めて該最大酸素量またはその代表値が小さいときには大きいときに比べて該遅延時間が短くなるようにした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装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機関排気通路内に触媒を配置し、触媒上流の排気通路内に上流側空燃比センサを配置し、触媒下流の排気通路内に下流側空燃比センサを配置し、機関運転状態に基づいて基本燃料噴射量を算出し、上流側空燃比センサの出力に基づいてフィードバック補正係数を算出し、下流側空燃比センサの出力に基づいてこの算出されたフィードバック補正係数を補正し、空燃比が目標空燃比になるようにこの補正されたフィードバック補正係数でもって基本燃料噴射量を補正するようにした内燃機関の空燃比制御装置が公知である（特許文献１参照）。この場合、下流側空燃比センサはたとえば空燃比が目標空燃比に対してリッチであるかリーンであるかを示すセンサから構成され、空燃比がリッチであればリーンになるように、空燃比がリーンであればリッチになるように、燃料噴射量がフィードバック補正される。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１２９２８５号公報
【特許文献２】特開平７−２２４７０４号公報
【特許文献３】特開平９−３１７５３０号公報
【特許文献４】特開平６−１２９２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、機関減速運転時には機関への燃料供給を一時的に停止するのが一般的である。この場合、空気が燃焼室を通過して触媒内に直接流入するので、触媒内に流入する酸素の量が大幅に増大する。触媒は酸素を一時的に蓄える機能を備えており、このように機関への燃料供給が停止されると触媒内に蓄えられている酸素の量が大幅に増大する。次いで、機関への燃料供給が再開されるとその後しばらくの間は、燃焼室における空燃比に関わらず下流側空燃比センサの出力がリーンになる。このとき、下流側空燃比センサの出力に基づいてフィードバック補正係数を算出すると、燃焼室における空燃比が目標空燃比よりもリッチ側に過補正されるという問題点がある。
【０００５】
ここで、機関への燃料供給が停止されたときには下流側空燃比センサの出力に基づくフィードバック補正係数の算出作用を停止すると共に、機関への燃料供給が再開されてから遅延時間だけ経過した後に下流側空燃比センサの出力に基づくフィードバック補正係数の算出作用を再開するようにすれば、この問題点を解決できるかに見える。しかしながら、遅延時間は機関への燃料供給再開後に下流側空燃比センサの出力がリーンに維持される時間に概ね対応させるべきところ、このリーン維持時間は触媒の酸素貯蔵能力ないし劣化度合いに応じて定まり、この酸素貯蔵能力ないし劣化度合いは時間の経過と共に変化する。したがって、遅延時間をたとえば新品触媒のために最適な一定値に保持した場合には、時間の経過と共に、空燃比がリッチ側に過補正されることになる。
【０００６】
そこで本発明は、機関への燃料供給再開後に空燃比を目標空燃比に維持することができる内燃機関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】
【０００７】
前記課題を解決するために本発明によれば、機関排気通路内に触媒を配置し、触媒上流の排気通路内に上流側空燃比センサを配置し、触媒下流の排気通路内に下流側空燃比センサを配置し、機関運転状態に基づいて基本燃料噴射量を算出し、上流側空燃比センサの出力と下流側空燃比センサの出力とに基づいてフィードバック補正係数を算出し、空燃比が目標空燃比になるように該フィードバック補正係数でもって基本燃料噴射量を補正するようにした内燃機関の空燃比制御装置において、機関減速運転時に機関への燃料供給が一時的に停止されるようになっており、機関への燃料供給が停止されたときには下流側空燃比センサの出力に基づくフィードバック補正係数の算出作用を停止すると共に、機関への燃料供給が再開されてから遅延時間だけ経過した後に下流側空燃比センサの出力に基づくフィードバック補正係数の算出作用を再開し、上流側触媒が蓄積しうる最大酸素量またはその代表値を求めて該最大酸素量またはその代表値が小さいときには大きいときに比べて該遅延時間が短くなるようにしている。
【発明の効果】
【０００８】
機関への燃料供給再開後に空燃比を目標空燃比に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１を参照すると、１はたとえば四つの気筒を有する機関本体、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、５は燃焼室、６は吸気弁、７は吸気ポート、８は排気弁、９は排気ポート、１０は点火栓をそれぞれ示す。吸気ポート７は吸気枝管１１を介してサージタンク１２に接続され、サージタンク１２は吸気ダクト１３を介してエアクリーナ１４に接続される。吸気枝管１１内には燃料噴射弁１５が配置され、吸気ダクト１３内にはステップモータ１６により駆動されるスロットル弁１７が配置される。
【００１０】
一方、排気ポート９は排気マニホルド１８を介して上流側ケーシング１９ｕに接続される。この上流側ケーシング１９ｕ内には比較的小容量の上流側触媒２０ｕが収容されている。また、上流側ケーシング１９ｕは排気管２１を介して下流側ケーシング１９ｄに接続される。この下流側ケーシング１９ｄ内には比較的大容量の下流側触媒２０ｄが収容されている。更に、下流側ケーシング１９ｄは排気管２２に接続される。これら上流側触媒２０ｕおよび下流側触媒２０ｄは白金ＰｔやセリアＣｅＯ２を含む三元触媒から構成され、酸素を一時的に蓄える機能を有している。
【００１１】
電子制御ユニット３０はディジタルコンピュータからなり、双方向性バス３１によって相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を具備する。機関本体１には機関冷却水温を検出するための水温センサ３９が取り付けられ、吸気ダクト１３には吸入空気質量流量（以下、吸入空気量という）Ｇａを検出するためのエアフローメータ４０が取り付けられる。また、排気マニホルド１８および排気管２１には上流側空燃比センサ４１ｕおよび下流側空燃比センサ４１ｄがそれぞれ取り付けられ、排気管２２には下流側触媒２０ｄから排出される排気ガスの温度を検出するための排気温センサ４２が取り付けられる。なお、下流側触媒２０ｄから排出される排気ガスの温度は下流側触媒２０ｄの温度を表している。更に、アクセルペダル（図示しない）にはアクセルペダルの踏み込み量ＤＥＰを検出するための踏み込み量センサ４３が接続される。これらセンサ３９，４０，４１，４２，４３の出力電圧はそれぞれ対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。更に、入力ポート３５にはクランクシャフトがたとえば３０°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ４４が接続される。ＣＰＵ３４ではこの出力パルスに基づいて機関回転数Ｎが算出される。一方、出力ポート３６は対応する駆動回路３８を介して点火栓１０、燃料噴射弁１５、およびステップモータ１６に接続される。
【００１２】
本発明による各実施例では、燃料噴射時間ＴＡＵが次式に基づいて算出される。
【００１３】
ＴＡＵ＝ＴＢ・ＫＫ・ＦＡＦ
ここで、ＴＢは基本燃料噴射時間、ＫＫは燃料増量補正係数、ＦＡＦはフィードバック補正係数をそれぞれ表している。
【００１４】
基本燃料噴射時間ＴＢは空燃比を理論空燃比に一致させるのに必要な燃料噴射時間であって、たとえば図２に示されるように機関負荷Ｌ（＝吸入空気量Ｇａ／機関回転数Ｎ）および機関回転数Ｎの関数として予めＲＯＭ３２内に記憶されている。
【００１５】
燃料増量補正係数ＫＫはたとえば暖機運転時に燃料増量補正するための暖機増量補正係数、要求負荷が高いときに燃料増量補正するための高負荷時増量補正係数、下流側触媒２０ｄの温度が高いときに下流側触媒２０ｄの熱劣化を阻止するために燃料増量補正するための高温時増量補正係数などを一まとめにして表したものであり、燃料増量補正する必要がないときには１．０に保持される。
【００１６】
フィードバック補正係数ＦＡＦは上流側空燃比センサ４１ｕおよび下流側空燃比センサ４１ｄの出力に基づいて平均空燃比を目標空燃比に一致させるためのものであり、１．０を中心として変動する。なお、オープンループ制御が行われるときにはこのフィードバック補正係数ＦＡＦは１．０に保持される。
【００１７】
目標空燃比はどのように定めてもよいが、本発明による実施例では目標空燃比は理論空燃比とされる。この場合、上流側空燃比センサ４１ｕおよび下流側空燃比センサ４１ｄは排気ガス中の酸素濃度に比例した出力電圧を発生するいわゆるＺ特性酸素濃度センサから構成される。すなわち、空燃比センサ４１ｕ，４１ｄの出力電圧Ｖは図３（Ａ）に示されるように、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比（＝約１４．６）であると基準電圧ＶＲＥＦ（＝約０．５ボルト）になり、空燃比Ａ／Ｆがリッチになると約１．０ボルトになり、空燃比Ａ／Ｆがリーンになると約０ボルトになる。このようにこれら空燃比センサ４１ｕ，４１ｄは空燃比が理論空燃比を横切って変動すると出力電圧が急変する酸素濃度センサから構成される。
【００１８】
なお、上流側空燃比センサ４１ｕおよび下流側空燃比センサ４１ｄを、広い空燃比範囲にわたって空燃比に比例した出力電圧を発生するいわゆるリニア特性酸素濃度センサから構成することもできる。このリニア特性酸素濃度センサの出力電圧Ｖは図３（Ｂ）に示されるように、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比（＝約１４．６）であると約３．３ボルトになり、空燃比Ａ／Ｆがリッチになるにつれて低くなり、空燃比Ａ／Ｆがリーンになるにつれて高くなる。あるいは、上流側空燃比センサ４１ｕをリニア特性酸素濃度センサ（図３（Ｂ）参照）から構成し、下流側空燃比センサ４１ｄをＺ特性酸素濃度センサ（図３（Ａ）参照）から構成することもできる。
【００１９】
上流側空燃比センサ４１ｕおよび下流側空燃比センサ４１ｄの出力に基づく空燃比のフィードバック補正係数ＦＡＦの算出作用にはさまざまなものが知られている。本発明による実施例ではこれら空燃比センサ４１ｕ，４１ｄに基づいて二つの補正係数算出作用が行われる。具体的には、上流側空燃比センサ４１ｕの出力に基づいて第１補正係数算出作用が行われ、下流側空燃比センサ４１ｄの出力に基づいて第２補正係数算出作用が行われる。
【００２０】
第１補正係数算出作用は上述したフィードバック補正係数ＦＡＦを算出するためのものである。これを図４（Ａ），（Ｂ）を参照して説明する。
【００２１】
図４（Ａ）は第１補正係数算出作用を実行するためのルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。図４（Ａ）を参照すると、まずステップ１００では上流側空燃比センサ４１ｕの出力電圧ＶＵが基準電圧ＶＲＥＦよりも高いか否か、すなわち空燃比がリッチであるか否かが判別される。ＶＵ＞ＶＲＥＦのときには次いでステップ１０１に進み、前回の処理サイクルにおける上流側空燃比センサ４１ｕの出力電圧であるＶＵＰが基準電圧ＶＲＥＦ以下であるか否か、すなわち前回の処理サイクルにおける空燃比がリーンであったか否かが判別される。ＶＵＰ≦ＶＲＥＦのとき、すなわち空燃比がリーンからリッチに切り替わったときには次いでステップ１０２に進み、フィードバック補正係数ＦＡＦからスキップ値ＳＲだけ減算される。その結果、図４（Ｂ）に示されるようにフィードバック補正係数ＦＡＦが大幅に減少する。次いでステップ１０７に進む。これに対し、ＶＵＰ＞ＶＲＥＦのとき、すなわち空燃比が継続してリッチのときには次いでステップ１０３に進み、フィードバック補正係数ＦＡＦから積分値ＩＲ（≪ＳＲ）だけ減算される。その結果、図４（Ｂ）に示されるようにフィードバック補正係数ＦＡＦが徐々に減少する。次いでステップ１０７に進む。
【００２２】
一方、ステップ１００においてＶＵ≦ＶＲＥＦのとき、すなわち空燃比がリーンのときには次いでステップ１０４に進み、ＶＵＰが基準電圧ＶＲＥＦよりも高いか否か、すなわち前回の処理サイクルにおける空燃比がリーンであったか否かが判別される。ＶＵＰ＞ＶＲＥＦのとき、すなわち空燃比がリッチからリーンに切り替わったときには次いでステップ１０５に進み、フィードバック補正係数ＦＡＦにスキップ値ＳＬだけ加算される。その結果、図４（Ｂ）に示されるようにフィードバック補正係数ＦＡＦが大幅に増大する。次いでステップ１０７に進む。これに対し、ＶＵＰ≦ＶＲＥＦのとき、すなわち空燃比が継続してリーンのときには次いでステップ１０６に進み、フィードバック補正係数ＦＡＦに積分値ＩＬ（≪ＳＬ）だけ加算される。その結果、図４（Ｂ）に示されるようにフィードバック補正係数ＦＡＦが徐々に増大する。次いでステップ１０７に進む。
【００２３】
ステップ１０７では、今回の処理サイクルにおける上流側空燃比センサ４１ｕの出力電圧ＶＵがＶＵＰとして記憶される。
【００２４】
これに対し、第２補正係数算出作用は上述したスキップ値ＳＲ，ＳＬを算出するためのものである。これを図５（Ａ），（Ｂ）を参照して説明する。
【００２５】
図５（Ａ）は第２補正係数算出作用を実行するためのルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。図５（Ａ）を参照すると、まずステップ１１０では下流側空燃比センサ４１ｄの出力電圧ＶＤが基準電圧ＶＲＥＦよりも高いか否か、すなわち空燃比がリッチであるか否かが判別される。ＶＤ＞ＶＲＥＦのときには次いでステップ１１１に進み、スキップ値ＳＲに小さな一定値Δだけ加算される。その結果、図５（Ｂ）に示されるようにスキップ値ＳＲが徐々に増大する。後述するように、本発明による実施例ではスキップ値ＳＲ，ＳＬの和を一定値（たとえば０．１）に維持するようにしている。このためスキップ値ＳＲが徐々に増大すると、スキップ値ＳＬがその分だけ減少する。次いでステップ１１３に進む。これに対し、ＶＤ≦ＶＲＥＦのときにはステップ１１２に進み、スキップ値ＳＲから小さな一定値Δだけ減算される。その結果、図５（Ｂ）に示されるようにスキップ値ＳＲが徐々に減少し、スキップ値ＳＬが徐々に増大する。次いでステップ１１３に進む。
【００２６】
ステップ１１３では、スキップ値ＳＲをたとえば０．０１から０．０９までの範囲内に維持するガード処理が行われる。続くステップ１１４では、スキップ値ＳＬが算出される（ＳＬ＝０．１−ＳＲ）。
【００２７】
さて、図１に示される内燃機関では、機関減速運転時に機関への燃料供給が一時的に停止されるようになっている。このような機関への燃料供給停止時には、第１および第２補正係数算出作用は停止される。次いで、機関への燃料供給が再開されたときに、補正係数算出作用、特に下流側空燃比センサ４１ｄの出力に基づく第２補正係数算出作用を再開すると、空燃比がリッチ側に過補正されるおそれがあることは冒頭で述べたとおりである。
【００２８】
そこで本発明による実施例では、まず、機関への燃料供給が停止されたときには下流側空燃比センサ４１ｄの出力に基づく第２補正係数算出作用を停止すると共に、機関への燃料供給が再開されてから遅延時間だけ経過した後に第２補正係数算出作用を再開するようにしている。このことを図６を参照しながらもう少し詳しく説明する。
【００２９】
図６において、ＸＦＣは燃料供給停止フラグを、ＣＯＸは上流側触媒２０ｕの蓄積酸素量を、ＸＦＢＤは下流側補正許可フラグを、それぞれ表している。燃料供給停止フラグＸＦＣは機関への燃料供給を停止すべきときにセットされ（ＸＦＣ＝１）、それ以外はリセットされる（ＸＦＣ＝０）ものである。下流側補正許可フラグＸＦＢＤは下流側空燃比センサ４１ｄの出力に基づく第２補正係数算出作用を実行すべきときにセットされ（ＸＦＢＤ＝１）、禁止すべきときにリセットされる（ＸＦＢＤ＝０）ものである。
【００３０】
図６を参照すると、矢印Ｘで示されるように燃料供給停止フラグＸＦＣがセットされて機関への燃料供給が停止されると、上流側触媒２０ｕ内に流入する酸素の量が大幅に増大するので、上流側触媒２０ｕの蓄積酸素量ＣＯＸが急激に増大し、上流側触媒２０ｕが蓄積しうる最大の酸素量ＣＭＡＸまで増大する。また、上流側触媒２０ｕを通過する酸素の量も大幅に増大するので、下流側空燃比センサ４１ｄの出力電圧ＶＤが急激に低下する。さらに、燃料供給停止フラグＸＦＣがセットされると、下流側補正許可フラグＸＦＢＤがリセットされ、第２補正係数算出作用が禁止される。このため、第２補正係数算出作用で算出されるたとえばスキップＳＲの更新が禁止される。なお、燃料供給停止フラグＸＦＣがセットされている間は、上流側空燃比センサ４１ｕの出力に基づく第１補正係数算出作用も禁止される。
【００３１】
次いで、矢印Ｙで示されるように燃料供給停止フラグＸＦＣがリセットされて機関への燃料供給が再開されると、上流側触媒２０ｕの蓄積酸素量ＣＯＸが減少し始める。また、このとき第１補正係数算出作用が再開されるので、下流側空燃比センサ４１ｄの出力電圧ＶＤが基準電圧ＶＲＥＦに向けて少しずつ上昇する。
【００３２】
次いで、矢印Ｚで示されるように機関への燃料供給が再開されてから遅延時間ＤＴだけ経過すると、下流側補正許可フラグＸＦＢＤがリセットされる。その結果、下流側空燃比センサ４１ｄの出力に基づく第２補正係数算出作用が再開され、スキップ値ＳＲの更新が再開される。次いで、矢印Ｗで示されるように下流側空燃比センサ４１ｄの出力電圧ＶＤがほぼ基準電圧ＶＲＥＦまで戻ると、スキップ値ＳＲおよびＳＬがほぼ一定に維持されるようになり、かくしてスキップ値ＳＲおよびＳＬの学習が完了する。このとき、図６に示される例では上流側触媒２０ｕの蓄積酸素量ＣＯＸがほぼゼロになっている。
【００３３】
上述した遅延時間ＤＴは次のようにして設定される。すなわち、上述したリッチ側への過補正の問題は上流側触媒２０ｕ内に多量の酸素が蓄えられていることに起因する。とすれば、機関への燃料供給が再開された後、上流側触媒２０ｕの蓄積酸素量ＣＯＸが多い間は下流側空燃比センサ４１ｄの出力に基づく第２補正係数算出作用を禁止し、蓄積酸素量ＣＯＸが少なくなった後に第２補正係数算出作用を再開すれば、上述の過補正を阻止できることになる。
【００３４】
機関への燃料供給が再開されてから、上流側触媒２０ｕの蓄積酸素量ＣＯＸがたとえば一定のしきい値ＣＯＸ１よりも少なくなるまでの所要時間は上流側触媒２０ｕの最大蓄積酸素量ＣＭＡＸに応じて変動する。具体的には、上流側触媒２０ｕの最大蓄積酸素量ＣＭＡＸが大きいときには図７に実線で示されるように、所要時間ｔは長くなる。これに対し、最大蓄積酸素量ＣＭＡＸが小さくなると図７に破線で示されるように、所要時間ｔは短くなる。この最大蓄積酸素量ＣＭＡＸは一定に維持されるものではなく、上流側触媒２０ｕの劣化度合いに依存して経時変化し、すなわち上流側触媒２０ｕの劣化度合いが大きくなるにつれて小さくなる。
【００３５】
そこで、本発明による第１実施例では、上流側触媒２０ｕの最大蓄積酸素量ＣＭＡＸと上述の所要時間ｔすなわち遅延時間ＤＴとの関係を予め実験により求めておき、図８に実線で示されるマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶するようにしている。その上で、上流側触媒２０ｕの最大蓄積酸素量ＣＭＡＸを求め、図８に実線で示されるマップから遅延時間ＤＴを算出するようにしている。このようにすると、上流側触媒２０ｕの最大蓄積酸素量ＣＭＡＸすなわち劣化度合いが変動したときにも、遅延時間ＤＴを最適に維持することができる。
【００３６】
なお、図８に破線で示されるように、遅延時間ＤＴに下限値ＤＴＭＩＮを設け、上流側触媒２０ｕの最大蓄積酸素量ＣＭＡＸが過度に少なくなったときにすなわち上流側触媒２０ｕの劣化度合いが過度に大きくなったときにも、一定の遅延時間ＤＴが確保されるようにすることもできる。
【００３７】
ところで、上流側触媒２０ｕの最大蓄積酸素量ＣＭＡＸを求めるのにさまざまな方法がある。たとえば、上流側触媒２０ｕの最大蓄積酸素量ＣＭＡＸは図９に示されるように、上流側触媒２０ｕの劣化度合いＤＤが大きくなるにつれて小さくなる。そこで、上流側触媒２０ｕの劣化度合いＤＤを求めてこの劣化度合いＤＤに基づき上流側触媒２０ｕの最大蓄積酸素量ＣＭＡＸを算出することができる。ここで、上流側触媒２０ｕの劣化度合いを求める方法にもさまざまなものがある。たとえば機関に供給された燃料量の積算値、車両走行距離の積算値、上流側空燃比センサ４１ｕの出力の軌跡長と下流側空燃比センサ４１ｄの軌跡長との比、などに基づいて上流側触媒２０ｕの劣化度合い決定することができる。
【００３８】
図１０は本発明による実施例の補正係数算出ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
【００３９】
図１０を参照すると、まずステップ１２０では、燃料供給停止フラグＸＦＣがリセットされているか否かが判別される。燃料供給停止フラグＸＦＣがリセットされている（ＸＦＣ＝０）ときには、次いでステップ１２１に進み、図４（Ａ）を参照して説明した第１補正係数算出ルーチンが実行される。続くステップ１２２では、下流側補正許可フラグＸＦＢＤがセットされているか否かが判別される。下流側補正許可フラグＸＦＢＤがセットされている（ＸＦＢＤ＝１）ときには次いでステップ１２３に進み、図５（Ａ）を参照して説明した第２補正係数算出ルーチンが実行される。これに対し、下流側補正許可フラグＸＦＢＤがリセットされている（ＸＦＢＤ＝０）ときには処理サイクルを終了する。すなわち、この場合には第２補正係数算出ルーチンが実行されない。一方、ステップ１２０において燃料供給停止フラグＸＦＣがセットされている（ＸＦＣ＝１）ときにも、処理サイクルを終了する。この場合には第１および第２補正係数算出ルーチンが実行されない。
【００４０】
なお、図１０に示される例では、燃料供給停止フラグＸＦＣがリセットされると（ＸＦＣ＝０）、すなわち機関への燃料供給が再開されると、直ちに第１補正係数算出作用が実行される。しかしながら、機関への燃料供給が再開されてから比較的短い遅延時間が経過するまでは第１補正係数算出作用を禁止し、その後第１補正係数算出作用を再開するようにしてもよい。
【００４１】
図１１は本発明による実施例の燃料供給停止フラグＸＦＣの制御ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
【００４２】
図１１を参照すると、まずステップ１３０では、アクセルペダルの踏み込み量ＤＥＰがゼロであるか否かが判別される。ＤＥＰ＝０のときには次いでステップ１３１に進み、燃料供給停止フラグＸＦＣがセットされているか否かが判別される。燃料供給停止フラグＸＦＣがリセットされている（ＸＦＣ＝０）ときには次いでステップ１３２に進み、機関回転数Ｎが第１の設定回転数Ｎ１よりも低いか否かが判別される。Ｎ＞Ｎ１のときには次いでステップ１３３に進み、燃料供給停止フラグＸＦＣがセットされる（ＸＦＣ＝１）。これに対し、Ｎ≦Ｎ１のときには処理サイクルを終了し、燃料供給停止フラグＸＦＣがリセットされ続ける（ＸＦＣ＝０）。
【００４３】
燃料供給停止フラグＸＦＣがセットされた（ＸＦＣ＝１）ときには、ステップ１３１からステップ１３４に進み、機関回転数Ｎが第２の設定回転数Ｎ２（＜Ｎ１）よりも高いか否かが判別される。Ｎ＞Ｎ２のときには処理サイクルを終了し、燃料供給停止フラグＸＦＣがセットされ続ける（ＸＦＣ＝１）。これに対し、Ｎ≦Ｎ２になるとステップ１３４からステップ１３５に進み、燃料供給停止フラグＸＦＣがリセットされる（ＸＦＣ＝０）。また、ステップ１３０においてＤＥＰ＞０のときもステップ１３５に進み、燃料供給停止フラグＸＦＣがリセットされる。
【００４４】
図１２は本発明による第１実施例の下流側補正許可フラグＸＦＢＤの制御ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
【００４５】
図１２を参照すると、ステップ１４０では燃料供給停止フラグＸＦＣがリセットされているか否かが判別される。燃料供給停止フラグＸＦＣがセットされている（ＸＦＣ＝１）とき、すなわち機関への燃料供給が停止されているときには次いでステップ１４１に進み、下流側補正許可フラグＸＦＢＤがセットされているか否かが判別される。燃料供給停止フラグＸＦＣがセットされた後初めてステップ１４１に進んだときには下流側補正許可フラグＸＦＢＤはセットされている（ＸＦＢＤ＝１）ので、次いでステップ１４２に進み、下流側補正許可フラグＸＦＢＤがリセットされる（ＸＦＢＤ＝０）。すなわち、下流側空燃比センサ４１ｄの出力に基づく第２補正係数算出作用が禁止される。続くステップ１４３では、上流側触媒２０ｕの最大蓄積酸素量ＣＭＡＸがたとえば図９のマップから算出される。続くステップ１４４では遅延時間ＤＴが図８のマップから算出される。続くステップ１４５では、機関への燃料供給が再開されてからの経過時間を表すカウンタＴがクリアされる（Ｔ＝０）。下流側補正許可フラグＸＦＢＤがいったんリセットされると、ステップ１４１から処理サイクルを終了する。したがって、燃料供給停止フラグＸＦＣがセットされている限り、下流側補正許可フラグＸＦＢＤはリセットされ続ける。すなわち、機関への燃料供給が停止されている限り、第２補正係数算出作用が禁止される。
【００４６】
次いで、燃料供給停止フラグＸＦＣがリセットされると（ＸＦＣ＝０）、ステップ１４０からステップ１４６に進み、下流側補正許可フラグＸＦＢＤがリセットされているか否かが判別される。燃料供給停止フラグＸＦＣがリセットされた後初めてステップ１４６に進んだときには下流側補正許可フラグＸＦＢＤはリセットされている（ＸＦＢＤ＝０）ので、次いでステップ１４７に進み、カウンタＴが１だけインクリメントされる。続くステップ１４８ではカウンタＴが経過時間ＤＴよりも大きいか否かが判別される。Ｔ≦ＤＴのときには処理サイクルを終了し、Ｔ＞ＤＴになると次いでステップ１４９に進んで下流側補正許可フラグＸＦＢＤがセットされる（ＸＦＢＤ＝１）。したがって、機関への燃料供給が再開されてから経過時間ＤＴが経過すると、下流側空燃比センサ４１ｄの出力に基づく第２補正係数算出作用が許可される。次いで、下流側補正許可フラグＸＦＢＤがリセットされるとステップ１４６から処理サイクルを終了する。
【００４７】
図１３は本発明による実施例の燃料供給制御ルーチンを示している。このルーチンはたとえば予め定められた設定クランク角毎の割り込みによって実行される。
【００４８】
図１３を参照すると、まずステップ１５０では、燃料供給停止フラグＸＦＣがセットされているか否かが判別される。燃料供給停止フラグＸＦＣがセットされている（ＸＦＣ＝１）ときには次いでステップ１５１に進み、基本燃料噴射時間ＴＢが図２のマップから算出される。続くステップ１５２では燃料増量補正係数ＫＫが算出される。続くステップ１５３では図４（Ａ）に示される第１補正係数算出ルーチンで算出されているフィードバック補正係数ＦＡＦが読み込まれる。続くステップ１５４では、燃料噴射時間ＴＡＵが算出される（ＴＡＵ＝ＴＢ・ＫＫ・ＦＡＦ）。続くステップ１５５では、燃料噴射弁１５からＴＡＵだけ燃料が噴射される。
【００４９】
これに対し、燃料供給停止フラグＸＦＣがセットされているとき（ＸＦＣ＝１）には、ステップ１５０からステップ１５６に進み、機関への燃料供給が停止される。
【００５０】
次に、本発明による第２実施例を説明する。
【００５１】
機関への燃料供給が再開された後、上流側触媒２０ｕの蓄積酸素量ＣＯＸが多い間は下流側空燃比センサ４１ｄの出力に基づく第２補正係数算出作用を禁止し、蓄積酸素量ＣＯＸが少なくなった後に第２補正係数算出作用を再開すべきことは、上述したとおりである。
【００５２】
そこで本発明による第２実施例では、上流側触媒２０ｕの蓄積酸素量ＣＯＸを直接的または間接的に求め、機関への燃料供給が再開された後この蓄積酸素量ＣＯＸがしきい値ＣＯＸ１よりも多いときには第２補正係数算出作用を禁止し、しきい値ＣＯＸ１よりもすくなったときに第２補正係数算出作用を再開するようにしている。
【００５３】
本発明による第２実施例では、上流側触媒２０ｕの蓄積酸素量ＣＯＸは次のようにして算出される。すなわち、機関への燃料供給が停止されている間は、上流側触媒２０ｕ内に空気が燃焼されることなく流入し、蓄積酸素量ＣＯＸは増大する（図６，７参照）。この場合、蓄積酸素量ＣＯＸの単位時間当たりの増量分はたとえばＧａ・ａで表すことができる（ＣＯＸ＝ＣＯＸ＋Ｇａ・ａ）。ここで、Ｇａは吸入空気量、ａは空気中の酸素濃度に基づいて定められる一定値（たとえば０．２３）である。これに対し、機関への燃料供給が再開された後は、上流側触媒２０ｕ内に未燃ＨＣ，ＣＯが流入し、蓄積酸素量ＣＯＸは少しずつ減少する（図６，７参照）。この場合、蓄積酸素量ＣＯＸの単位時間当たりの減少分はたとえばＧａ・ｂで表すことができる（ＣＯＸ＝ＣＯＸ−Ｇａ・ｂ）。ここで、Ｇａは吸入空気量、ｂはたとえば排気ガス中の未燃ＨＣ、ＣＯの濃度に基づいて定められる一定値（ｂ＜ａ）である。
【００５４】
図１４および図１５は本発明による第２実施例の下流側補正許可フラグＸＦＢＤの制御ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
【００５５】
図１４および図１５を参照すると、ステップ２００では燃料供給停止フラグＸＦＣがリセットされているか否かが判別される。燃料供給停止フラグＸＦＣがセットされている（ＸＦＣ＝１）とき、すなわち機関への燃料供給が停止されているときには次いでステップ２０１に進み、下流側補正許可フラグＸＦＢＤがセットされているか否かが判別される。燃料供給停止フラグＸＦＣがセットされた後初めてステップ２０１に進んだときには下流側補正許可フラグＸＦＢＤはセットされている（ＸＦＢＤ＝１）ので、次いでステップ２０２に進み、下流側補正許可フラグＸＦＢＤがリセットされる（ＸＦＢＤ＝０）。すなわち、下流側空燃比センサ４１ｄの出力に基づく第２補正係数算出作用が禁止される。続くステップ２０３では、上流側触媒２０ｕの最大蓄積酸素量ＣＭＡＸがたとえば図９のマップから算出される。
【００５６】
下流側補正許可フラグＸＦＢＤがリセットされたときにはステップ２０１からステップ２０４に進む。ステップ２０４では、上流側触媒２０ｕの蓄積酸素量ＣＯＸが更新される（ＣＯＸ＝ＣＯＸ＋Ｇａ・ａ）。続くステップ２０５では、更新された蓄積酸素量ＣＯＸが最大蓄積酸素量ＣＭＡＸよりも大きいか否かが判別される。ＣＯＸ≦ＣＭＡＸのときには処理サイクルを終了し、ＣＯＸ＞ＣＭＡＸのときには次いでステップ２０６に進み、ＣＯＸがＣＭＡＸに制限される。
【００５７】
次いで、燃料供給停止フラグＸＦＣがリセットされると（ＸＦＣ＝０）、ステップ２００からステップ２０７に進み、下流側補正許可フラグＸＦＢＤがリセットされているか否かが判別される。燃料供給停止フラグＸＦＣがリセットされた後初めてステップ２０７に進んだときには下流側補正許可フラグＸＦＢＤはリセットされている（ＸＦＢＤ＝０）ので、次いでステップ２０８に進み、上流側触媒２０ｕの蓄積酸素量ＣＯＸが更新される（ＣＯＸ＝ＣＯＸ−Ｇａ・ｂ）。続くステップ２０９では、更新された蓄積酸素量ＣＯＸがしきい値ＣＯＸ１よりも小さいか否かが判別される。ＣＯＸ≧ＣＯＸ１のときには処理サイクルを終了し、ＣＯＸ＜ＣＯＸ１になると次いでステップ２１０に進み、下流側補正許可フラグＸＦＢＤがセットされる（ＸＦＢＤ＝１）。したがって、機関への燃料供給が再開された後上流側触媒２０ｕの蓄積酸素量ＣＯＸがしきい値ＣＯＸ１よりも少なくなると、下流側空燃比センサ４１ｄの出力に基づく第２補正係数算出作用が許可される。次いで、下流側補正許可フラグＸＦＢＤがリセットされるとステップ２０７から処理サイクルを終了する。
【００５８】
本発明による第２実施例のその他の構成および作用は上述した本発明による第１実施例と同様であるので説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】内燃機関の概略全体図である。
【図２】基本燃料噴射時間ＴＢを示す線図である。
【図３】空燃比センサの出力電圧を示す線図である。
【図４】第１補正係数算出作用を説明するための図である。
【図５】第２補正係数算出作用を説明するための図である。
【図６】本発明による実施例を説明するためのタイムチャートである。
【図７】本発明による実施例を説明するためのタイムチャートである。
【図８】遅延時間ＤＴを示す線図である。
【図９】最大蓄積酸素量ＣＭＡＸを示す線図である。
【図１０】補正係数算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】燃料供給停止フラグＸＦＣの制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】本発明による第１実施例の下流側補正フラグＸＦＢＤの制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】燃料供給制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】本発明による第２実施例の下流側補正フラグＸＦＢＤの制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１５】本発明による第２実施例の下流側補正フラグＸＦＢＤの制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１…機関本体
１５…燃料噴射弁
１８…排気マニホルド
２０ｕ…上流側触媒
２０ｄ…下流側触媒
２１…排気管
４１ｕ…上流側空燃比センサ
４１ｄ…下流側空燃比センサ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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