JPS61104137A - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの空燃比制御［１ｉ置に関し、特に
排気ガス中の酸素濃度に応じてその出力が１ノニアに変
化する空燃比センサを用いてエンジンの空燃比を所定値
にフィードバック制御するようにしたものに関する。

（従来の技術） 従来より、エンジンの排気ガス中の酸素濃度によりエン
ジンの空燃比を検出してエンジンに供給する混合気の空
燃比を所定値にフィートノくツク制御することは広く知
られている。

そして、この場合、排気ガス中の酸素濃度を検出して間
接的に空燃比を検出する空燃比センサとしては、理論空
燃比に対応する酸素濃度を現にして出力（起電力）がス
テップ状に変化する。いわゆるλセンサがある。このλ
センサは、その出力特性から空燃比を理論空燃比に制御
する場合には好適であるが、加速時や高負荷運転時等、
高出力が要求されるときに空燃比を理論空燃比よりもリ
ッチに設定する場合、あるいは高速定常走行時において
燃費向上のために空燃比を理論空燃比よりもリーンに設
定する場合には、上述の如く理論空燃比に対する大小の
みを判別するだけであるので、これら理論空燃比からリ
ーン又はリッチ側に外れた空燃比を正確に検出すること
はできず、空燃比を任意の値に制御する場合には不向き
である。

そごで、本出願人は、上記λセンサに代わる空燃比セン
サとして、特開昭５９−１００８５４号公報に示される
ように、排気ガス中の酸素１１度に応じて出力がリニア
に変化して、空燃比をリッチ領域からリーン領域に亘っ
て連続的に検出できる。

いわゆる広域空燃比センサを提案しており、このものに
より空燃比を任意の値に制御することを可能としている
。すなわち、この広域空燃比センサは、ｉ！素クイオン
伝導性固体電解質の両面に多孔質電極を形成し、被測定
ガス（排気ガス）に接触する側の多孔質電極としてＰｔ
等を主成分とする半触媒性能を有するものを使用づると
ともに、該電極と固体電解質と被測定ガスとで構成され
る３相点近傍に、ＨＣを酸化してＣＯを生成する３ｎｏ
２等の金属酸化物を存在させてなるものである。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記の如き広域空燃比センサを用いてエンジ
ンの空燃比を所定の制御利得でエンジンの運転状態に応
じた所定値にフィードバック制御する場合、上記広域空
燃比センサの出力（起電力）特性は、理論空燃比（Ａ／
’Ｆ−１４，７）で起電力勾配（傾斜）が最大で、この
理論空燃比を境にしてリーン側およびリッチ側に行くに
つれて起電力勾配がゆるやかになる特性を有する（第３
図参照）ため、この起電力勾配の大きい理論空燃化け。

近では制御の応答性が良好であるが、理論空燃比　　　
］よりもリーン側又はリッチ側では、起電力勾配がゆる
やかであることから、空燃比の変動が大きく、１１１ｔ
ｌｌの応答性が悪いという問題がある。

また、広域空燃比センサ自身の検出応答性を見るに、理
論空燃比よりもリッチ側とリーン側とでは異なり、リッ
チ側では排気ガス中の未燃焼成分ＨＣ，Ｃｏの割合が多
いため、広域空燃比センサに対してＨＣ，Ｇｏが吸着、
脱着する際その脱着が速かに行われずに時間がかかるこ
とから、リーン側と較べて検出応答性が悪く（第４図参
照）、空燃比制御の精度が低下するという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、広域空燃比センサを用い℃空燃比を所定
の制御利得でエンジン運転状態に応じた目標空燃比にフ
ィードバック制御ＩＩ′１Ｊる場合、この制御利得を目
標空燃比に応じて変更することにより、制御応答性を高
めて、全運転域で空燃比を精度良くフィードバック制御
できるようにすることにある。

（問題点を解決Ｊるための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、第１
図に示づように、エンジンの排気通路中に設けられ、排
気ガス中の酸素ａｒｌｉに応じ°Ｃその出力が変化する
空燃比センサ８と、エンジンの運転状態を検出する運転
状態検出手段１５と、該運転状態検出手段１５の出力を
受け、エンジンの運転状態に応じてエンジンに供給する
混合気の空燃比の目標値を設定する目標空燃比設定手段
１６と、該目標空燃比設定手段１６の出力と上記空燃比
センサ８の出力とを受け、両出力を比較する比較手段１
８と、該比較手段１８の出力を受け、エンジンに供給す
る混合気の空燃比を所定の制御利得で上記目標空燃比に
制御する空燃比制御手段１９とを備えることを基本構成
とする。これに加えて、上記目標空燃比設定手段１６か
らの目標空燃比に応じて上記空燃比制御手段１つの制御
利得を変更する制御相１０変史手段１７を設ける構成と
したものである。ここで、上記制御利得変更手段１７は
、目標空燃比が理論空燃比よりもリッチ側の領域・での
制御定数がリーン側の＠域での制御定数よりも小さく設
定されることが好ましい。

（作用） 上記の構成により、本発明では、排気ガス中の酸素ａ度
に応じてその出力がリニアに変化する。

いわゆる広域空燃比センサを用いて空燃比を所定の制御
利１７でエンジン運転状態に応じた目標空燃比にフィー
ドバック制御する場合、上記フィードバック制御におけ
る制御利（ｑが目標空燃比に応じＣ変更され、起電ツノ
勾配が最大で制御応答性の良いＩ！！！論空燃比付近で
は大に、理論空燃比よりもリーン側又はリッチ側に行（
にしたがって、つまり起電力勾配がゆるやかになり制御
応答性が悪くなるにしたがって小さくなり、好ましくは
空燃比センサ自身の検出応答性の悪いリッチ側での制御
定数がリーン側での制御定数よりも小さくなる。このこ
とにより、エンジン運転状態に応じた各目標空燃比での
制御系ないし検出系の応答性に対してそのときの制御利
得が良好に対応することになり、ハンチングを生じるこ
とな（全運転域で空燃比を目標空燃比に精麿良くフィー
ドバック１ｔｉｌ　Ｉｌｌすることが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に暴づいて説
明する。

第２図は本発明の一実施例に係るエンジンの空燃比制御
システムの概略構成を示し、１はエンジン、２はエンジ
ン１に吸気を供給するための吸気通路、３はエンジン１
からの排気ガスを排出するための排気通路である。上記
吸気通路２には、エンジン１に供給する吸入空気（６）
を制御するスロットル弁４が配設され、該スロットル弁
４下流の吸気通路２にはエンジン１に燃料を噴射供給す
る燃料噴射弁５が配設されている。

また、上記吸気通路２のスロットル弁４上流には、吸入
空気量を検出するエアフローセンサ６および噴気の４度
を検出する吸気温センサ７が設けられている。一方、上
記排気通路３には、排気ガス中の酸素濃度により空燃比
を検出する空燃比センサ８、排気ガス中の炭化水素（Ｈ
Ｃ）ｔｆｆｌ１９を検出するＨＣセンサ９および排気ガ
ス温度により上記空燃比センサ８の温度を検出する排気
温センサー０が設けられており、これらセンサ６〜１０
の各出力は、上記燃料ｌｌ′１Ｉ３１弁５を制御する空
燃比コントローラ１１に入力されている。また、１２は
点火プラグ、１３はイグニッションコイル、１４ばイグ
ナイタであって、該イグナイタ１４からの点火信号はエ
ンジン回転数信号等として上記空燃比コントローラ１１
に入力されている。

上記空燃比センサ８は、既述の如く酸素イオン伝導性の
固体電解質の両面に多孔質電極を形成し、被測定ガス（
排気ガス）に接触する側の多孔′Ｊｆ電］にとしてＰｔ
等の半触媒性能を有するものを使用するとともに、該°
電極と固体電解質と被測定ガス（排気ガス）とで構成さ
れる３相点近傍Ｌ１１−１ｃを酸化してｃｏを生成する
Ｓ　ｆｌ　Ｏ２Ｎ　Ｉ　’　２０　ａ、ＮｉＯ，ＣＯ３
Ｏ４、ＣｎＯ等の金属酸化物を存在させてなるもので、
その起電力特性は第３図に示すように排気ガス中の酸素
ｍ度に応じてその出力としての起電力がリニアに変化し
て、空燃比をリッチｔｒＪ域からリーン領域に亘って連
続的に検出できる基本特性を右するいわゆる広域空燃比
センサである。そして、この空燃比センサ゛８は、その
起電力特性はぼぼリニアであるものの、仔細にみると、
第３図の如く理論空燃比（Ａ／Ｆ＝１４゜７）付近でそ
の起電力勾配（傾斜）が最大で、理論空燃比よりもリッ
チ側又はリーン側に行くに従って起電力勾配がゆるやか
になることから、フィードバック制御での制御利得を一
定とした場合、理論空燃比付近では良好な制御応答性が
得られる反面、それよりもリッチ側又はリーン側では制
御応答性が悪くなる傾向を示ＴＪａしかも、第４図に示
すように、制御利得を一定とした場合でのフィードバッ
ク時の空燃比センサ８の起電力振動周波数、つまり検出
応答性を示す制御周波数をみるに、理論空燃比よりらリ
ッチ側では、排気ガス中のＨＣ，ＣＯの割合が多いこと
から、空燃比センサ８に対してＨＣ，Ｃｏが吸着、脱着
する際にその脱着が速かに行われずに時間がかかるので
、リーン側と較べて検出応答性が悪いという特性を丞す
・。

また、この空燃比センサ８の起電力特性は、空燃比セン
サ８の況庶（排気ガス温度）により変化する温度特性を
右し、該温度が高くなるに従って理論比燃比よりもリー
ン側では起電力が低下し、リッチ側ぐは起電力が１；°
１入りる。また、上記空燃比センサ８の起電力特性は、
排気ガス中のＨｃｍｍにより変化するト（Ｃ潤度特性を
有し、理論空燃比よりもリーン側ぐ８０１度が大になる
につれて起電力が増大する（尚、リッチ側では元来ＨＣ
ｗＩ度が高いのぐほとんど起電力の変化は生じない）。

次に、上記空燃比＝】ントローラ１１の作動を第５図に
示すフロートヤードにより説明するに、リセット後、ス
テップＳ１で目標空燃比に対するリーンゾーンとリッチ
ゾーンとを区別するためのゾーンフラグｌ”ｚｏｎｅ　
（リーン側テＩＩ　ＯＩＩ、リッチ側で“１゛′）を“
Ｏｏ”に、燃料噴射がディレィ中が否かを区別づるため
のリーン側およびリッチ側のディレィフラグ「ρ、　Ｆ
ｒ　　（ディレィ中でないときは１１　Ｑ　１１、ディ
レィ中は１”）を共に“Ｏｐに、またエンジン回転数と
噴射時間との関係を決めるフィードバック係数ｃｆｂを
“１′′にそれぞれ初期設定し、さらにステップ＄２で
エンジン回転数等を計算するための一定周期を定める基
本タイマをリセットして、次のステップＳ３で基本タイ
マが一定時間Ｔｉ経過するのを持ち、一定ｎ、’ｒ間Ｔ
ｉ経過するとステップＳ４で上記基本タイマを再びリセ
ットする。尚、この基本タイマはリセットされた瞬間か
ら時間をアップ７Ｊウントするカウンタである。

次に、ステップＳ５でイグナイタ１４からのイグニッシ
ョンパルス信号によりエンジン回転数Ｎｅを計算し、ま
たステップ＄６で１アフロ−センサ６および吸気温セン
サ７からの信号により吸入空気流ｍＵｅを計算して、エ
ンジン１の運転状態を検出する。

次いで、ステップＳ７で空燃比センサ８からの出力信号
としての起電力Ｖｓ信号、ＨＣセンサ９からのＨＣ＆１
度信号および排気温センサ１０からの排気ガス温度信号
（空燃比センサ温度信号）を入力したのち、ステップＳ
８において上記エンジン運転状態に応じた目標空燃比、
ＨＣ濃度および　　１排気ガス温度を第６図に示すよう
なデータテーブルに入力して、目標空燃比に対応する空
燃比センサ８の目標値としてのスライスレベル中央値Ｖ
ｒｅ［を求めるとともに、該目標１ａとしてのスライス
レベル中火値Ｖ　ｒｃｆに対するリーン側およびリッチ
側の不感帯幅ＶｈｌＶｈｒを求める。ざらに、ステップ
８９において上記目標空燃比に基づいてｉｎ述のフィヘ
ドパック制御における積分定数０文。

Ｃｒ、比例定数Ｃｓ１Ｃｓｒおよびディレィ時間ｔｄｌ
ｌ　、　ｔｄｒを求める。

ここにおいて、上記目標空燃比は例えばエンジン回転数
とエンジン負荷によりエンジン運転状態に応じて設定さ
れ、例えば高負荷運転時には目標空燃比Ａ／Ｆが１！！
！論空燃比（Ａ／Ｆ＝１４．７）よりもリッチに、高速
定常走行詩には理論空燃比よりもリーンに設定される。

また、上記第６図のデータデープルには、各目標空燃比
毎に排気ガス温度とｌ−Ｉ　Ｃ濃度とに応じたスライス
レベル中央値■ｒＣｆ／ｆｉ書き込まれていて、排気ガ
ス温度に対しては］！！Ｉ論空論比燃比／Ｆ＝１４．７
）を境にしてリッヂ側で（よ消磨の上昇に伴ってＶ　ｒ
ｅｆが増大し、リーン側では記麿の上昇に伴ってＶ　ｒ
ｅｆが低下し、理論空燃比では湿度変化に対してＶｒＱ
ｒがほぼ一定である。また、ＨＣ濃度に対しては理論空
燃比（Ａ／Ｆ＝１４．７）よりもリーン側ではＩ」Ｃｉ
ｉ３麿の増大に伴ってＶ　ｒｅｆが増大し、理論空燃比
およびそれよりもリッチ側では＋−＋Ｃａａ変化に対し
てＶｒｅｆがほぼ一定である。さらに、上記スライスレ
ベル中央値Ｖｒｅｆに対する不感帯幅（つまりヒステリ
シス幅）ＶｈｌＶｈｒは、空燃比センサ８の出力（起電
力）に対するノイズの影響をなくすために設定されたも
ので、目標空燃比に対応するスライスレベル中央値Ｖ　
ｒｅｆに応じて変化し、理論空燃比で最大で、理論空燃
比よりもリーン側又はリッチ側になるにしたがって小さ
くなる。

また、目標空燃比に対する制御定数の１つとしての積分
定数Ｃ９，、Ｏｒは、第７図に示すマツプにより求めら
れ、理論空燃比（△／Ｆ＝−１４，７）付近でＣ１Ｃｒ
が最大で、理論空燃比よりもり。

ッチ側又はリーン側に行くに従って小さくなり、かつ理
論空燃比よりもリッヂ側の方がリーン側よりも小さくな
るように設定されている。また、目標空燃比に対する比
例定数Ｃｓｐ、Ｃｓｒは、第８図に示づマツプにより求
められ、上記積分定数Ｃρ、Ｃｒと同様の特性、つまり
理論空燃比付近で最大で、Ｔｇ！論空論比燃比もリッチ
側又はリーン側に行くに従って小ざく、かつ理論空燃比
よりもリッチ側の方がリーン側よりも小さくなるように
設定されている。さらに、目標空燃比に対するディレィ
時間ｔｄｉ　、　ｔｄｒは、第９図に示すマツプにより
求められ、上記積分定数ＣＲ，Ｃｒや比例定数Ｃｓｊ、
Ｃｓｒと同様の特性に設定されている。

しかる後、以下のステップ８１０−８３）において、第
１０図に示寸如き空燃比センサ８の出力特性と燃料噴射
弁５からの平均燃料噴射量との対応関係でもって空燃比
を所定の不感帯および所定の制御利得でもって目標空燃
比にすべくフィードバック制御が実行される。すなわち
、耐ノイズ性のため空燃比センサ８の目標起電力の不感
帯（ヒステリシス）を決めるべく、先ず、ステップ８１
０でゾーンフラグＦ　ｚｏｎｅが○″か“１″かを判定
し、Ｆｚｏｎｅ＝Ｑのリーン側のときには上記ステップ
Ｓ８で求めたスライスレベル中央ｗ１ｖｒｅｆに対づる
リーン側不感帯幅Ｖｈ　９によりステップ５ＩＩＣスラ
イスレベル中央値Ｖ’ｒｅｆをＶｒｅｆ　＋　Ｖｈ　９
とし、ＦＺＯｎｅ＝　１のリッチ側のときには上記ステ
ップＳ８で求めたスライスレベル中央ｈｔｌＶｒｅｆに
対１ｙるリッチ側不感帯幅ＶｈｒによりステップＳ　１
２でスライスレベル中央（ａＶ’　ｒｅｆ　＠Ｖｒｅｆ
　−Ｖｈ、ｒとして、それぞれステップＳ　１３に進む
。そして、ステップＳ　１３で空燃比センサ８からの実
測した起電力ＶＳと上記ステップＳ　１１又はＳＩ２ぐ
定めたスライスレベル中央値ｖ′ｒｅｆとの大小を比較
判別する。

このステップＳ　Ｉｓでの判別がＶｓ≧Ｖ’ｒｃｆのと
きにはステップＳ１４でゾーンフラグＦ　ｚｏｎｅの判
定を行い、Ｆ　ｚｏｎｅ＝　１のリッチ側のときには空
燃比が目標空燃比よりもリッチ側であると判断して、ス
テップＳ　＋ａにおいて、上記ステップＳ　ａで求めた
目標空燃比に応じた積分定数Ｏｒに囚づいて空燃比をリ
ーン化つまり燃料噴射量を減少すべくフィードバック係
数ＣｆｂをＣｆ１）〜Ｃｒとし、ステップＳ＋６で燃料
噴射時間τを式Ｋ　−Ｃｆｂ−Ｕｅ　／Ｎｅより演痒し
でステップ８３に戻る。

その後、ステップＳ　１６での燃料噴射ｍの減少により
第１０図に示ず如く空燃比がり一ン方向に向い、ステッ
プＳ　１３での判別がＶｓ　＜Ｖ’　ｒｅｆとなると、
ステップＳ　１７でゾーンフラグＦ　ｚｏｎｅの判定を
行い、未だＦ　ｚｏｎａ＝　ｉのリッチ側であるので、
次のステップＳ　Ｉｓでリーン側ディレィフラグ１１が
“１”か否かを判別し、Ｆｌｌ−０のＮｏのときにはリ
ッチ側からリーン側へ反転したときと判断してステップ
Ｓ　１９でディレィフラグＦｊを１”としたのち、ステ
ップＳ　ｚｔ＋でディレィタイマをリセットする（尚、
このディレィタイマは上述の基本タイマと同様、リセッ
トされた瞬間から時間をアップカウントするタイマであ
る。）そして、Ｆ９＝１のＹＥＳのディレィ中のときと
共に次のステップ＄２１でディレィタイマが上記ステッ
プＳ９で求めた目標空燃比に応じた所定のディレィ時間
ｔｄ、Ｑを経過したか否かを判別し、経過していないと
さ・にはノイズの影響を防止すべくステップＳ　Ｉｓに
移りフィードバック係数ＣｆｂをＣｆｂ−Ｃｒに維持し
て、ステップＳ１６で燃料噴射ωを減少したままステッ
プＳ３に戻る。一方、ディレィ時間ｊｄｌｌを経過する
と、ステップ８２２でゾーンフラグＦｚ。

ｎｅを”０′′に、かつディレィフラグＦｊを“Ｏ°゛
にしたのち、ステップ８２）において、上記ステップＳ
３で求めた目標空燃比に応じた比例定数Ｃ３９に基づい
て空燃比をリッチ化すべ（フィードバック係数Ｃｆｂを
Ｃｆｂ＋Ｃｓ９．として、ステップＳ１Ｓで燃料噴射量
を増大してステップＳ３に戻る。

次いで、この燃料噴射量の増大によっても未だステップ
Ｓ　＋ａの判別がＶＳ　＜Ｖ’　ｒｅｆであるので、ス
テップＳＩ７でゾーンフラグＦ　ｚｏｎｅ　−Ｑのリー
ン側と判定されて、ステップＳ　２４において、上記ス
テップＳ９で求めた目標空燃比に応じた積分定数０９に
基づいてざらに空燃比をリッチ化ずべ（フィードバック
係数ＣｆｂをＣｆｂ＋　ＣＩとし、ステップＳ　１６で
さらに燃料噴射量を増大してステップＳ３に戻る。

その後、口の燃料＋ａｔＡｍの］ｔ！１大によりステッ
プＳ　Ｉｓでの判別がＶＳ≧ｖ’　ｒｅｆとなるが、ス
テンプＳ　＋４での判定がゾーンフラグＦ　ｚｏｎｅ＝
　Ｏのり一ン側であるので、ステップＳ２５でリッヂ側
ディレィフラグＦｒが′１″か否かを判別し、Ｆｒ　＝
０のＮｏのときにはリーン側からリッチ側へ反転したと
きと判断してステップ５２１１でディレィフラグＦｒを
゛１パにしたのら、ステップＳ２７でディレィタイマを
リセットする。そして、Ｆｒ　−１のＹＥＳのディレィ
中のときと共に次のステップ８２８でディレィタイマが
上記ステップＳ！］で求めた目標空燃比に応じた所定の
ディレィ時間ｔｄｒ４？ｌＪ過したか否かを判別し、経
過していないときにはノイズのｌｆｉ’Ｗを防止すべく
ステップＳ　２４に移りフィードバック係数ＣｆｂをＣ
ｆｂ＋Ｃ！Ｑに維持して、ステップＳ　１６で燃料噴射
ｍを増大したままステップＳ３に戻る。一方、ディレィ
時間ｔｄｒを経過すると、ステップ８２９でゾーンフラ
グＦ　ｚｏｎｅを′１″に、かつディレィフラグＥｒを
“ＯＩＩにしたのち、ステップＳ３０において、上記ス
テップＳ９で求めた目標空燃比に応じた比例定数Ｃｓｒ
ｋ：　％づいて空燃比をリーン化すべくフィードバック
係数ＣｆｂをＣｆｂ−Ｃｓｒとして、ステップＳ　１６
で燃料哨ｔＡ量を減少してステップ＄３に戻る。その後
、ステップＳ　１３の判別がＶＳ≧ｖ’ｒｃｆで、ステ
ップＳ　１４での判定がＦ　ｚｏｎｅ＝　１となり、以
下上記と同じ動作を繰返すことになる。

尚、燃料噴射弁５の噴射タイミングは、第１１図に示す
ようにイグナイタ１４からのイグニッションパルスの立
上りによって上記空燃比コントローラ１１のメイン７０
−中にインタラブドされ、先ず噴射タイマを燃料噴射時
間τにセットした（尚、この噴射タイマはセットされた
時間をダウンカウントし、零となった瞬間に後述の噴射
終了インタラブド信号を発生するカウンタである）のち
、燃料噴射弁５への電魔をＯＮにして燃料噴射を開始す
る。そして、燃料噴射の終了は第１２図に示すように上
記噴射タイマからの噴ｍ終了インタラブド信号によって
インタラブドされ、燃料・噴射弁５への電流をＯＦＦに
してなされる。　　　　　　′ｊよって、上記空燃比コ
ントローラ１１の作動フローにおいて、ステップＳｓ　
、Ｓｓにより、エンジン１の運転状態を検出する運転状
態検出手段１５を構成している。また、ステップＳ８に
より、上記運転状態検出手段１５の出力を受け、エンジ
ン運転状態に応じてエンジン１に供給する混合気の目標
１直を設定する目標空燃比設定手段１６を構成している
。さらに、ステップＳ９により、上記目標空燃比設定手
段１６からの目標空燃比に応じてフィードバックｉｔ、
ＩＪｔｌｌでの積分定数ｃｘ、ｃｒ。

比例定ＩＣｓ　９　、　Ｃ５ｒおよびディレィ時間ｔｄ
！Ｑ。

ｔｄｒを変更して制御利得を変更し、目標空燃比が理論
空燃比付近では制御Ｉ刊冑を大とし、それよりもリーン
側Ｊ５　Ｊ：びリッチ側に行くに従って小さくし、かつ
理論空燃比よりもリッチ側の方がリーン側よりも小さく
なるようにした制御利（り変更手段１７を構成している
。また、ステップＳ　＋ａにより、空燃比センサ８の出
力（起電力ＶＳ）と目標空燃比設定手段１６の出力（目
標空燃比としてのスライスレベル中火１ｅＶ’　ｒｅｆ
　）とを比較する比較手段１８を構成している。さらに
、ステップ３１４〜５−ＩＪにより、上記比較手段１８
の出力を受け、燃料１１射弁５の燃料噴射量を制御づる
ことによりエンジン１に供給する混合気の空燃比を所定
の制御利得で上記目標空燃比に制御する空燃比制御手段
１９を構成している。

したがって、上記実施例においては、エンジン１の排気
ガス中の酸素１１度に応じてその出力（起電力）が変化
する空燃比センサ８により空燃比が検出され、該空燃比
センサ８の出力とエンジン運転状態に応じて設定された
目標空燃比に対応した目標値〈スライスレベル中央１直
）とが比較されて、その偏差に応じて燃料噴射弁５から
の燃料噴射量が制御されることにより、エンジン１に供
給する混合気の空燃比が所定の制御利１ｑで目標空燃比
にフィードバック制御されることになる。

この場合、空燃比セン４Ｊ８は、第３図に示す如くその
起電力特性はリニアに変化するが、理論空燃比（Ａ／Ｆ
＝１４．７＞付近で起電力勾配（傾・斜）が最大で制御
応答性が良好であり、Ｔ！Ｉ！論７２１＋燃比よりもリ
ーン側およびリッチ側になるにつれて起電力勾配がゆる
やかになり制御応答性が悪（なる特性を有するとともに
、第４図に示すように理論空燃比よりもリッヂ側での検
出応答性がリーン側での検出応答性よりも悪くなる特性
を有する。

これに対し、上記フィードバック制御における制御利１
９　（積分定数ＣＱ、Ｃｒ、比例定数ＣＳ！Ｑ。

Ｃ５ｒ、ディレィ時間ｔｄＵ　、　ｔｄｒ　）を、制御
利得変更手段１７により目標空燃比に応じて変更し、目
標空燃比が理論空燃比（Ａ／Ｆ＝１４．°７）付近で最
大で、理論空燃比よりもリーン側およびリッチ側に行く
に従って小さく、かつ理論空燃比よりもリッチ側の方が
リーン側よりも小さくしたことにより、上記エンジン運
転状態に応じた各目標空燃比における空燃比センサ８の
応答性に対してそのときの制御利１！ｌが良好に対応す
ることになり、ハンチング等を生じることなく全運転域
で空燃比を目標空燃比に精皮良くフィードバック制御す
ることができ、よって、空燃比制御を正確にかつ安定し
て行うことができる。

尚、上記実施例では、燃料噴射方式においてその燃料噴
射量のυｌｌｌ１により空燃比制御を行ったが、気化器
方式においてエアブリード量の制御にＪ：り空燃比制御
を行うようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、エンジンの排気
ガス中の酸素儂麿に応じてその出力が変化する空燃比セ
ンサを用いてエンジンの空燃比を所定の制御利１ｑでエ
ンジン運転状態に応じた目標空燃比にフィードバック制
御する場合、その制御利得を目標空燃比に応じて変更し
て、エンジン運転状態に応じた各目１７空燃比での応答
性とそのときの制御利得とを良好に対応させるようにし
たので、全運転域で空燃比をｖＪ度良くフィードバック
制御することができ、空燃比制御を安定して正確に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 図、第３図は空燃比センサの起電力特性を示す特性図、
第４図は空燃比センサの起電力勾配に対する制御周波数
（応答性）特性を示づ゛特性図、第５図は空燃比：１ン
トローラの作！Ｉ’ＪＩを示寸フローチャート図、第６
図はデータテーブルの一例を示づ図、第７図は目標空燃
比に対する積分定数のマツプを示す図、第８図は目標空
燃比に対する比例定数のマツプを示す図、第９図は目標
空燃比に対するディレィ時間のマツ、ブを示す図、第１
０図は空燃比センサの出力特性と平均燃料噴射量との対
応関係を示す説明図、第１１図および第１２図はそれぞ
れ燃料噴射開始時および終了時のインタラブド処理を示
ず図である。 １・・・エンジン、３・・・排気通路、５・・・燃料噴
射弁、８・・・空燃比センサ、１１・・・空燃比コント
ローラ、１５・・・運転状態検出手段、１６・・・目標
空燃比設定手段、１７・・・制御利得変更手段、１８・
・・比較手段、１９・・・空燃比制御手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの排気通路中に設けられ、排気ガス中の
   酸素濃度に応じてその出力がリニアに変化する空燃比セ
   ンサと、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手
   段と、該運転状態検出手段の出力を受け、エンジンの運
   転状態に応じてエンジンに供給する混合気の空燃比の目
   標値を設定する目標空燃比設定手段と、該目標空燃比設
   定手段の出力と上記空燃比センサの出力とを受け、両出
   力を比較する比較手段と、該比較手段の出力を受け、エ
   ンジンに供給する混合気の空燃比を所定の制御利得で上
   記目標空燃比に制御する空燃比制御手段と、上記目標空
   燃比設定手段からの目標空燃比に応じて上記空燃比制御
   手段の制御利得を変更する制御利得変更手段とを設けた
   ことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
2. （２）制御利得変更手段は、目標空燃比が理論空燃比よ
   りもリッチ領域での制御定数がリーン領域での制御定数
   よりも小さく設定されている特許請求の範囲第（１）項
   記載のエンジンの空燃比制御装置。