JP4239361B2

JP4239361B2 - 内燃機関の空燃比制御装置

Info

Publication number: JP4239361B2
Application number: JP2000125502A
Authority: JP
Inventors: 公二郎岡田; 英夫中井; 司郎熊谷; 修中山
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2000-04-26
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2020-04-26
Also published as: JP2001304019A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気通路の検出空燃比に基づいて空燃比を目標空燃比にフィードバック制御する内燃機関の空燃比制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、内燃機関の空燃比制御装置は、複数の気筒に応じて設けられた各排気管の合流部に排気センサを設け、この排気センサの検出結果に基づいて燃料噴射量を制御し、空燃比が目標空燃比となるようにフィードバック制御している。ところが、各気筒ごとに排出される排気ガスは、吸気量や燃料量等のばらつきにより空燃比が異なることがあり、上述した空燃比制御装置では、高精度の空燃比制御が困難となってしまう。この場合、各気筒ごとに排気センサを設け、各排気センサの検出結果に基づいて気筒別に燃料噴射量を制御すればよいが、排気センサの数が増加してコスト高を招いてしまう。
【０００３】
そこで、各気筒ごとに排気センサを設けずに、各気筒別の空燃比制御を可能としたものが、例えば、特公平４−７７１３９号公報や特開平１０−９０２３号公報等に開示されている。
【０００４】
特公平４−７７１３９号公報に開示された「多気筒エンジンの空燃比制御装置」では、排気多岐管の集合部の排気ガス濃度を排気センサにより検出し、エンジン運転状態に対応する排気センサによる排気ガス濃度検出の遅れ時間とエンジンの基準作動気筒行程との関係から各気筒に対応する排気センサの出力を求め、この排気センサの出力に基づいて各気筒に噴射する燃料を調整している。
【０００５】
また、特開平１０−９０２３号公報に開示された「内燃機関の空燃比制御装置」では、機関の運転状態に基づいて排気が各気筒の燃焼室から空燃比センサに到達するまでの時間を求め、現在検出されている空燃比の気筒判別を行って気筒別の空燃比検出を行うが、この場合、他の気筒との混合を考慮して各気筒の空燃比検出値に対して重みを付けて加重平均値を求め、気筒別の空燃比を推定している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した「多気筒エンジンの空燃比制御装置」にあっては、エンジン運転状態に対応する排気ガス濃度検出の遅れ時間を考慮した排気センサの出力が各気筒の排気ガス濃度であるとして噴射する燃料量を調整しているが、一つの気筒からの排気ガスと判断した中にも他の気筒の排気ガスが混在しており、遅れ時間を考慮しても排気センサの出力がその気筒の排気ガス濃度であるとは言えず、排気センサが検出した排気ガス濃度には検出誤差を含んでおり、信頼性が不十分である。その結果、制御が発散することがありえる。
【０００７】
また、上述した「内燃機関の空燃比制御装置」にあっては、他の気筒との排気ガスの混合を考慮して気筒別の空燃比を推定しているものの、この場合、＃１気筒を基準にしてこの空燃比検出値に対する他の気筒の空燃比段差を学習するようにしており、この基準となる＃１気筒の空燃比段差を補正することができない。また、各気筒の空燃比検出値に対して重みを付けて加重平均することで気筒別空燃比を求めているが、加重平均を行うための数式の設定には多大な工数を必要とするため、制御系の開発コストが増大してしまう。
【０００８】
本発明はこのような問題を解決するものであって、コストを増加させることなく気筒別の空燃比を高精度に検出して制御可能とした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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本発明では、排気通路の合流部に設けられた空燃比検出手段を有し、この空燃比検出手段の検出出力に基づいて空燃比を目標空燃比にフィードバック制御する内燃機関の空燃比制御装置において、平均空燃比算出手段が空燃比検出手段の検出出力に基づいて平均空燃比を算出し、気筒別タイミング判定手段がこの空燃比検出手段の検出出力が各気筒の排気に対応する期間を判定し、気筒別空燃比検出手段がこの期間における気筒別の空燃比を検出し、空燃比制御量補正手段が平均空燃比とこの気筒別空燃比との偏差に基づいて対応する気筒の空燃比制御量を補正するようにしている。
【００１０】
従って、気筒別空燃比検出手段が検出する気筒別の空燃比は他の気筒の排気が混在した状態の空燃比であるが、全ての気筒の排気が影響する平均空燃比との偏差を用いることで、この気筒の排気状態の影響による空燃比の段差を比較的正確に検出でき、各気筒の空燃比制御量を適正に制御できる。
【００１１】
なお、気筒別タイミング判定手段が判定する各気筒の排気に対応する期間は、各気筒についてこの気筒の排気ガスの影響が最も支配的な所定のクランク角範囲として設定することが好ましい。一般に、排気ガスは複数の気筒の排気ガスが混在したものとなり、空燃比もそれと対応したものとなるが、気筒別タイミング判定手段によって各気筒についてこの気筒の排気ガスの影響が最も支配的な期間について偏差を求めるので、複数の気筒の排気ガスが混在した状態でもより正確に制御できる。また、気筒別の空燃比の検出はこの期間に複数回実行され、この偏差は平均空燃比と気筒別空燃比の各検出値との偏差の積算値を基に求めることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
図１に本発明の一実施例形態に係る内燃機関の空燃比制御装置を表す概略構成、図２に本実施形態の内燃機関の空燃比制御装置による制御のフローチャート、図３に各気筒の検出期間に対応する空燃比を表すグラフを示す。
【００１４】
本実施形態の内燃機関の空燃比制御装置は、図１に示すように、４気筒エンジンに適用したものであって、エンジン１１には各気筒（燃焼室）に対応して吸気ポート及び排気ポートが設けられており、図示しない吸気バルブ及び排気バルブにより開閉自在となっている。上流部にエアクリーナ１２が装着された吸気管１３の下流側は、サージタンク１４を介して吸気マニホールド１５に連結され、この吸気マニホールド１５に形成された４つのマニホールド部がエンジン１１の各吸気ポートに連結されている。そして、この吸気管１３の上流側にはエアフローセンサ１６が装着されると共に、スロットルバルブ１７及びスロットル開度センサ１８が設けられている。また、吸気マニホールド１５の各マニホールド部には、燃料を噴射するインジェクタ１９がそれぞれ設けられている。
【００１５】
一方、排気通路としての排気管２０上流側には排気マニホールド２１が連結され、この排気マニホールド２１に形成された４つのマニホールド部がエンジン１１の各排気ポートに連結されている。そして、この排気管２０の上流部、つまり、排気マニホールド２１のマニホールド部が合流した下流側には空燃比検出手段としてのリニアＡ／Ｆセンサ２２が装着され、この排気管２０の下流部には触媒２３が装着されている。また、エンジン１１には各気筒のクランク位置を検出するクランク角センサ２４が設けられている。
【００１６】
また、車両には制御装置としての電子制御ユニット（ＥＣＵ）２５が設けられ、このＥＣＵ２５には、入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶を行う記憶装置、中央処理装置及びタイマやカウンタ類が具備されており、このＥＣＵ２５によってエンジン１１の総合的な制御が実施される。即ち、前述した各種センサ類１６，１８，２２，２４の検出情報等がＥＣＵ２５に入力され、ＥＣＵ２５は各種センサ類の検出情報に基づいて、燃料噴射量や点火時期等を決定し、インジェクタ１９等を駆動制御する。
【００１７】
ところで、このように構成されたエンジン１１における空燃比制御にて、ＥＣＵ２５はリニアＡ／Ｆセンサ２２の検出出力に基づいて空燃比を目標空燃比にフィードバック制御するようにしている。ところが、エンジン１１の各気筒（排気マニホールド２１の各マニホールド部）ごとに排出される排気ガスは、吸気マニホールド１５の各マニホールド部に流入する空気量やインジェクタ１９からの燃料噴射量等のばらつきにより空燃比が異なる場合がある。そのため、排気マニホールド２１より下流側の排気管２０に設けられたリニアＡ／Ｆセンサ２２によりここを流通する排気ガスの濃度を検出し、この検出結果に基づいて吸気マニホールド１５の各マニホールド部に噴射される燃料量を決定しても、高精度な空燃比制御は困難となる。
【００１８】
そこで、本実施形態の内燃機関の空燃比制御装置にあっては、リニアＡ／Ｆセンサ２２の検出出力に基づいて平均空燃比を算出（平均空燃比算出手段）すると共に、リニアＡ／Ｆセンサ２２の検出出力が各気筒の排気に対応してその気筒の排気の影響が最も支配的と思われる期間を判定（気筒別タイミング判定手段）し、この期間におけるリニアＡ／Ｆセンサ２２の検出出力に基づいて気筒別の空燃比を検出（気筒別空燃比検出手段）し、平均空燃比とこの気筒別空燃比との偏差に基づいて対応する気筒の空燃比制御量を補正（空燃比制御量補正手段）するようにしている。
【００１９】
なお、各気筒の排気に対応する期間の判定は、図３に示すように、クランク角センサ２４の検出信号ＳＧＴとカムの回転位置信号（図示略）に基づいて行う。即ち、＃１気筒圧縮ＴＤＣ位置を基準とし、＃１気筒の偏差積算開始クランク角をＲＡ、偏差積算クランク角幅をＲＷとすると、＃１気筒の排気期間（積算範囲）Ｒ１が設定される。そして、この＃１気筒の排気期間Ｒ１に、１８０°ずつ加えていくことで、＃３、＃４、＃２気筒積算範囲Ｒ３，Ｒ４，Ｒ２が設定される。例えば、図中右端の＃１気筒圧縮ＴＤＣ位置を基準として、＃１気筒の偏差積算開始クランク角ＲＡが８９０°ＢＴＤＣ、偏差積算クランク角幅ＲＷを１５０°であったとすると、
＃１気筒の排気期間Ｒ１＝８９０〜７４０°ＢＴＤＣ
＃３気筒の排気期間Ｒ３＝７１０〜５６０°ＢＴＤＣ
＃４気筒の排気期間Ｒ４＝５３０〜３８０°ＢＴＤＣ
＃２気筒の排気期間Ｒ２＝３５０〜２００°ＢＴＤＣ
となる。
【００２０】
ここで、本実施形態の内燃機関の空燃比制御装置による各気筒別の空燃比制御について、図２のフローチャートに基づいて説明する。
【００２１】
まず、ステップＳ１において、ＥＣＵ２５がリニアＡ／Ｆセンサ２２のLAFS出力信号（電圧）を所定時間間隔でサンプリングする。この場合、サンプリング間隔は各気筒の積算範囲Ｒ１〜Ｒ４ごとに複数回のサンプリングが行われる間隔となっている。ステップＳ２で排気ガス圧力による補正を行う。そして、ステップＳ３にて、気筒別の空燃比制御の条件が成立しているかどうかを判定する。この気筒別の空燃比制御の条件とは、ストイキフィードバック運転中であること、エンジン１１の冷却水温が所定温度以上であること、加減速運転中ではなく定常運転中であることである。なお、このストイキフィードバック運転の判定は、所定運転領域（エンジン回転数と体積効率とのマップ）にあることを判定する。
【００２２】
このステップＳ３にて、気筒別の空燃比制御の条件が成立していれば、ステップＳ４において、平均値LAFSAVを下記数式により算出する。
平均値LAFSAV＝Ｋ１×LAFSAV_(n-1)＋（１−Ｋ１）×LAFS
この場合、平均値LAFSAVは実際にはフィルタを通した値であり、Ｋ１はフィルタ定数であり、LAFSはリニアＡ／Ｆセンサ２２の検出出力に排圧補正を実行した後の値である。なお、ステップＳ３で気筒別の空燃比制御の条件が成立していなければ、前回の値を保持する。また、イグニッションキースイッチがオフのときは、バッテリでバックアップする。
【００２３】
ステップＳ４にて、平均値LAFSAVが算出されたら、ステップＳ５にて、偏差LAFSDを下記数式により算出する。
偏差LAFSD＝LAFS−LAFSAV
ここで、LAFSはＡ／Ｆセンサ２２の検出出力に排圧補正を実行した後の瞬時値であり、求めた偏差LAFSDがプラスであれば空燃比がリーン側に変位し、マイナスであればリッチ側に変位していると判定できる。
【００２４】
そして、ステップＳ５にて、偏差LAFSDが算出されたら、ステップＳ６にて、各気筒別に偏差積算平均値LAFSDAを算出する。つまり、前述した各気筒積算範囲Ｒ１，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ２各々について偏差LAFSDを積算したものを積算回数で除算することで、各気筒別の偏差積算平均値LAFSDAを算出することができる。
【００２５】
ステップＳ７では、ある気筒について、偏差積算平均値LAFSDAの絶対値が所定値Ｂ１（エンジン回転数と体積効率とのマップ）以上かどうか、つまり、この気筒の空燃比が全ての気筒の平均空燃比と所定量以上相違して補正すべきかどうかを判定する。ここで、偏差積算平均値LAFSDAの絶対値が所定値Ｂ１以上であれば、ステップＳ８にて、空燃比を補正するための補正係数を同じ方向（リーン側あるいはリッチ側）に連続して所定回数Ｂ３以上更新したかどうかを判定する。
【００２６】
そして、ステップＳ８にて、補正係数を同じ方向に連続して所定回数Ｂ３以上更新していなければ、ステップＳ９にて、偏差積算平均値LAFSDAが正であるかどうか、つまり、偏差積算平均値LAFSDAが正であって空燃比がリーンであるためにリッチ側に補正する必要があるかどうかを判定する。ここで、偏差積算平均値LAFSDAが正であれば、ステップＳ１０にて、気筒別空燃比補正係数kcylを下記数式によりリッチ側に更新する。
気筒別空燃比補正係数kcyl_(n)＝kcyl_(n-1)＋Ｂ２
一方、偏差積算平均値LAFSDAが負であって空燃比がリッチであるためにリーン側に補正する必要があれば、ステップＳ１１にて、気筒別空燃比補正係数kcylを下記数式によりリーン側に更新する。
気筒別空燃比補正係数kcyl_(n)＝kcyl_(n-1)−Ｂ２
なお、気筒別空燃比補正係数kcylの初期値は１．０とし、上限値及び下限値が設定されている。また、Ｂ２は予め設定された所定値である。
【００２７】
このようにステップＳ１０，１１にて、気筒別空燃比補正係数kcyl_(n)が更新されると、ステップＳ１２にて、対応する気筒のインジェクタ１９による燃料噴射量を補正する。つまり、気筒別空燃比補正係数kcyl_(n)を対応する気筒のインジェクタ１９の駆動パルス幅Tinjを下記数式により反映させる。
駆動パルス幅Tinj＝Tb×Kelse×kcyl＋加減速補正＋Td
ここで、Tbは機関運転状態により定まる基本パルス幅、Kelseはその他の補正係数、Tdはデットタイム（インジェクタ駆動信号が発信されてから実際に燃料がインジェクタから噴射されるまでの遅れ時間）である。
【００２８】
このようにしてステップＳ７の判定の処理にて、ある気筒について、空燃比が全ての気筒の平均空燃比と所定量以上相違して補正すべきであれば、ステップＳ９，１０，１１，１２の処理で気筒別空燃比補正係数kcyl_(n)を更新して燃料噴射量を補正する。この場合、４つの気筒に対してそれぞれこの処理を行う。
【００２９】
一方、ステップＳ８にて、補正係数を同じ方向に連続して所定回数Ｂ３以上更新していれば、つまり、空燃比をリッチ側あるいはリーン側に所定回数Ｂ３以上更新しても、まだ偏差積算平均値LAFSDAの絶対値が所定値Ｂ１以上であれば、ステップＳ１３にて、偏差積算平均値LAFSDAの絶対値が所定値Ｂ１より大きい所定値Ｂ４以上あるかどうかを判定する。このステップＳ１３にて、偏差積算平均値LAFSDAの絶対値が所定値Ｂ４以上あるということは、空燃比をリッチ側あるいはリーン側に所定回数Ｂ３以上更新しても、この気筒の空燃比と全ての気筒の平均空燃比との差が減少しないということであり、ステップＳ１４にて、気筒別空燃比補正係数kcyl_(n)の更新をやめて、前回の気筒別空燃比補正係数kcyl_(n-1)を保持する。即ち、この気筒については、空燃比を更新して補正しても平均空燃比との差が減少しないことから、この気筒の偏差LAFSDには他の気筒からの排気ガスの影響が大きい等の要因が想定される。そのため、このまま空燃比の更新による補正を続けると、制御が発散する可能性があるため、一旦この気筒については更新を止めて空燃比補正係数を保持し、まずは他の気筒の空燃比を先に収束させようとするものである。
【００３０】
そして、ステップＳ１５にて、ステップＳ１４で気筒別空燃比補正係数kcyl_(n-1)を保持してからのエンジン１１の行程数が所定行程数Ｂ５以上となることで所定期間を経過し、且つ、ステップＳ１４にて気筒別空燃比補正係数kcyl_(n-1)を保持した気筒以外の、その他の更新中の気筒全てについて偏差積算平均値LAFSDAの絶対値が所定値Ｂ６以下であれば、その他の全ての気筒の空燃比と全ての気筒の平均空燃比との差が収束したということであり、ステップＳ１６にて、気筒別空燃比補正係数kcyl_(n-1)を保持した気筒の保持を解除する。これによって収束させやすい気筒についてまず収束させる。これにより、この気筒の空燃比は正確な目標値に制御されることから、他の気筒の偏差積算範囲に混入する排気ガスについても、この気筒からの排気ガスの空燃比は正確に目標値になっていることになる。そのため、保持されていた当初収束させにくいと判断された気筒についても収束させやすくなる。
【００３１】
一方、ステップＳ１５にて、エンジン１１の行程数が所定行程数Ｂ５以上となってもその他の更新中の気筒全てについて偏差積算平均値LAFSDAの絶対値が所定値Ｂ６以下にならなければ、ステップＳ１７にて、全ての気筒で気筒別空燃比補正係数kcylが保持されているかどうかを判定し、そうであれば、ステップＳ１８にてその保持を解除する。そして、ステップＳ１９にて、この気筒別空燃比補正係数kcylの保持解除回数が所定回数Ｂ７以上であれば、制御が発散している可能性があり、制御が固着状態にあるとも考えられ、このまま続けても収束しないと考えられるので、各係数を初期化して制御をやり直す。
【００３２】
このように本実施形態の内燃機関の空燃比制御装置にあっては、リニアＡ／Ｆセンサ２２のLAFS出力に基づいて空燃比の平均値LAFSAVを算出し、LAFS出力の瞬時値と平均値LAFSAVとの偏差LAFSDを算出し、各気筒ごとの排気期間として設定された積算範囲Ｒ１，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ２における偏差積算平均値LAFSDAを求めることで、全ての気筒の平均空燃比と各気筒別の空燃比との偏差を求め、この偏差積算平均値LAFSDAが所定値Ｂ１以上のときには、気筒別空燃比補正係数kcylを更新して燃料噴射量を補正するようにしている。
【００３３】
従って、リニアＡ／Ｆセンサ２２が検出する気筒別の空燃比（LAFS出力）は他の気筒の排気が混在した状態の空燃比であるが、全ての気筒の排気が影響する平均空燃比平均値LAFSAVとの偏差を用いることで、この気筒の排気状態の影響による空燃比の段差（偏差積算平均値LAFSDA）を比較的正確に検出でき、各気筒の空燃比制御量を適正に制御できる。また、各気筒について、その気筒の排気が空燃比（LAFS出力）に及ぼす影響が最も大きいと思われるクランク角範囲Ｒ１，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ２について、全気筒の空燃比の平均値LAFSAVからの偏差積算平均値LAFSDAを求めて制御を行うので、複数の気筒の排気が入り混じった状態でも正確に制御できる。
【００３４】
なお、上述した実施形態では、空燃比検出手段としてリニアＡ／Ｆセンサ２２を用いたが、通常のλ−Ｏ₂センサを用いてもよい。また、ステップＢ１１，１２での気筒別空燃比補正係数kcyl_(n)の更新処理にて、所定値Ｂ２を加算あるいは減算したが、この所定値Ｂ２を偏差積算平均値LAFSDAの大きさに応じて変更してもよく、また、リッチ側とリーン側で異なる値としてもよく、更に、エンジン１１の運転条件（エンジン回転数、負荷）に応じて変更してもよい。
【００３５】
また、この気筒別空燃比補正係数kcylの更新処理を積分制御としたが、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御、微分制御等としてもよい。例えば、ＰＩＤ制御の例として、
気筒別空燃比補正係数kcyl＝１．０＋kcylＰ＋kcylＩ＋kcylＤ
としてもよく、この場合、
比例係数kcylＰ＝LASFDA×GP (GP:比例ゲイン）
積分係数kcylＩ＝Σ（LASFDA×GI） (GI:積分ゲイン）
微分係数kcylＤ＝（LASFDA_(n)−LASFDA_(n-1) (G_D比例ゲイン）
となる。
【００３６】
更に、ステップＳ３で気筒別の空燃比制御の条件が成立していなければ、その直前の気筒別空燃比補正係数kcylを用いるようにしてもよい。また、ステップＳ６にて、偏差LAFSDを積算して積算回数で除算することで気筒別の偏差積算平均値LAFSDAを算出したが、制御の安定性を増すために、数サイクルについて偏差積算平均値LAFSDAを算出してもよい。同様に、ステップＳ７の判定処理にて、偏差LAFSDが数サイクル（例えば、１０〜２００サイクル程度）中に所定回数以上所定値Ｂ１を上回ったとき、気筒別空燃比補正係数kcylを更新するようにしてもよい。この判定の閾値としての所定値Ｂ１を触媒の劣化度合、特に酸素ストレージ能力に応じて変化させるようにしてもよく、例えば、走行距離が長くなるに伴って所定値Ｂ１を小さくする。更に、各気筒別の排気管２０の長さに応じて所定値Ｂ１，Ｂ２等を気筒ごとに変更して設定してもよい。
【００３７】
また、取り敢えず、特定の気筒の気筒別空燃比補正係数kcylを変化させ、その結果に基づいて制御してもよい。例えば、ステップＳ７の処理の前に、ある気筒の気筒別空燃比補正係数kcylを故意に多めにリッチ化あるいはリーン化し、その後の偏差LAFSDの変化の反応を見てステップＳ７の処理を行うようにすればよい。これにより各気筒の偏差傾向が今ひとつはっきりしない場合でも、偏差が大きくなって傾向がはっきり認識でき、制御しやすくなる。また、ステップＳ２０にて、制御が固着状態となって初期化した場合、同様に、故意に気筒別空燃比補正係数kcylを変化させる制御を行ってもよい。
【００３８】
更には、まず初めに、各気筒について、故意にリッチ化あるいはリーン化し、そのときの各気筒の偏差LAFSDの変化パターンを記憶して、以後は、まず偏差LAFSDのその変化パターンと照合してから制御を開始するようにしてもよい。即ち、例えば、＃１気筒の気筒別空燃比補正係数kcylを故意に多めにリッチ化し、そのときの各気筒について偏差LAFSDがリッチ側に変化したか、リーン側に変化したかを記憶する。次に、＃１気筒の気筒別空燃比補正係数kcylを故意に多めにリーン化し、同様に、偏差LAFSDの変化パターンを記憶する。これを全気筒について行い、気筒別空燃比補正係数kcylと偏差LAFSDの変化パターンを記憶する。そして、記憶した各気筒の偏差LAFSDの変化パターンと現在の偏差LAFSDの変化パターンとを照合し、一致した場合には、その変化パターンの記憶時に故意に気筒別空燃比補正係数kcylを変化させた気筒別空燃比補正係数kcylを逆方向に補正する。この方法によりまず最初に偏差の変化傾向のあたりをつけることができ、制御が発散状態あるいは固着状態になったために初期化せざるを得なかった場合にも本方法を適用できる。なお、以上の発明を適用する場合の目標空燃比はストイキでもよいし、リッチあるいはリーンでもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明したように本発明の内燃機関の空燃比制御装置によれば、各気筒の排気に対応する期間における気筒別の空燃比を検出し、平均空燃比とこの気筒別空燃比との偏差に基づいて対応する気筒の空燃比制御量を補正するようにしたので、気筒別空燃比検出手段が検出する気筒別の空燃比は他の気筒の排気が混在した状態の空燃比であるが、全ての気筒の排気が影響する平均空燃比との偏差を用いることで、この気筒の排気状態の影響による空燃比の段差を比較的正確に検出することができ、コストを増加させることなく気筒別の空燃比を高精度に検出してその制御量を適正に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例形態に係る内燃機関の空燃比制御装置を表す概略構成図である。
【図２】本実施形態の内燃機関の空燃比制御装置による制御のフローチャートである。
【図３】各気筒の検出期間に対応する空燃比を表すグラフである。
【符号の説明】
１１エンジン
１３吸気管
１５吸気マニホールド
１９インジェクタ
２０排気管
２１排気マニホールド
２２リニアＡ／Ｆセンサ（空燃比検出手段）
２４クランク角センサ
２５電子制御ユニット（ＥＣＵ、平均空燃比算出手段、気筒別タイミング判定手段、気筒別空燃比検出手段、空燃比制御量補正手段）

Claims

排気通路の合流部に設けられた空燃比検出手段を有し、
該空燃比検出手段の検出出力に基づいて空燃比を目標空燃比にフィードバック制御する内燃機関の空燃比制御装置において、
前記空燃比検出手段の検出出力に基づいて平均空燃比を算出する平均空燃比算出手段と、
前記空燃比検出手段の検出出力が各気筒の排気に対応する期間を判定する気筒別タイミング判定手段と、
該気筒別タイミング判定手段が判定した期間における前記空燃比検出手段の検出出力に基づいて気筒別の空燃比を検出する気筒別空燃比検出手段と、
前記平均空燃比算出手段が算出した平均空燃比と前記気筒別空燃比検出手段が検出した気筒別空燃比との偏差が所定値以上の時には対応する気筒の空燃比制御量を補正する空燃比制御量補正手段とを具え、
前記気筒別タイミング判定手段が判定する各気筒の排気に対応する期間は、各気筒について各気筒の排気ガスの影響が最も支配的な所定のクランク角の範囲とし、
前記空燃比制御量補正手段は、同一気筒について同じ方向に連続して所定回数以上の補正を行っても前記偏差が減少しない場合は当該気筒に対する補正を一旦保持して他の全ての気筒における前記偏差が収束してから上記保持を解除する
ことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。