JP2683418B2 - Air-fuel ratio control device - Google Patents
Air-fuel ratio control deviceInfo
- Publication number
- JP2683418B2 JP2683418B2 JP15523089A JP15523089A JP2683418B2 JP 2683418 B2 JP2683418 B2 JP 2683418B2 JP 15523089 A JP15523089 A JP 15523089A JP 15523089 A JP15523089 A JP 15523089A JP 2683418 B2 JP2683418 B2 JP 2683418B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- fuel ratio
- oxygen sensor
- lean
- output signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、内燃機関の空燃比をフィードバック制御す
る空燃比制御装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an air-fuel ratio control device for feedback controlling the air-fuel ratio of an internal combustion engine.
[従来の技術] 従来より、内燃機関の排ガス中のエミッションを低下
させるために、内燃機関の排気系に取り付けた酸素セン
サの出力信号に基づいて、内燃機関に供給する燃料混合
気の空燃比が制御されている。即ち第9図に示すよう
に、空燃比を排ガスの浄化率の高い理論空燃比点に制御
するために、酸素センサの出力信号に基づいて空燃比フ
ィードバック制御が行われている。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to reduce emissions in exhaust gas of an internal combustion engine, an air-fuel ratio of a fuel mixture supplied to the internal combustion engine has been changed based on an output signal of an oxygen sensor attached to an exhaust system of the internal combustion engine. Is controlled. That is, as shown in FIG. 9, in order to control the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio point where the exhaust gas purification rate is high, air-fuel ratio feedback control is performed based on the output signal of the oxygen sensor.
そして、この様な制御に使用される酸素センサ等の検
出系が正常に機能しないときには、排ガスのエミッショ
ンが悪化することがあるので、従来より検出系に異常が
生じたときに、通常のフィードバック制御を補正する各
種の技術が提案されている(特開昭58−222939号公報,
特開昭59−3137号公報参照)。When the detection system such as the oxygen sensor used for such control does not function normally, the emission of exhaust gas may worsen.Therefore, when an abnormality occurs in the detection system, normal feedback control is performed. Various techniques for correcting the noise have been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. S58-222939,
(See JP-A-59-3137).
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、前記検出系の酸素センサが種々の物質
によって被毒された場合には、第10図に示すように、セ
ンサ出力がリーン或はリッチにシフトして特性が変化し
てしまうことがあり、その結果、酸素センサの出力信号
に基づいた空燃比フィードバック制御が良好に行われな
くなり、エミッションが悪化してしまうという問題があ
った。[Problems to be Solved by the Invention] However, when the oxygen sensor of the detection system is poisoned by various substances, the sensor output shifts to lean or rich as shown in FIG. May change, and as a result, the air-fuel ratio feedback control based on the output signal of the oxygen sensor may not be performed well, and the emission may deteriorate.
例えばシリコン等によって被毒された酸素センサを用
いて空燃比フィードバック制御を行うと、排ガス中のNO
Xが増加し、また鉛等によって被毒された酸素センサを
用いて空燃比フィードバック制御を行うと、排ガス中の
COが増加してしまうという問題があった。For example, when air-fuel ratio feedback control is performed using an oxygen sensor poisoned by silicon or the like, NO
If air-fuel ratio feedback control is performed using an oxygen sensor that has increased X and is poisoned by lead, etc.,
There was a problem that CO would increase.
本発明は、前記問題点を解消するためになされたもの
で、酸素センサ等に異常が生じた場合でも、好適に空燃
比の制御が可能な空燃比制御装置を提供することを目的
とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an air-fuel ratio control device capable of suitably controlling the air-fuel ratio even when an abnormality occurs in an oxygen sensor or the like.
[課題を解決するための手段] 前記問題点を解決するためになされた本発明の空燃比
制御装置は、第1図に例示するように、 内燃機関M1の排気系に備えられた酸素センサM2の出力
信号に基づいて、前記内燃機関M1に供給する燃料混合気
の空燃比をフィードバック制御する空燃比制御装置にお
いて、 前記酸素センサM2の出力信号の変動に基づいて酸素セ
ンサM2の異常を検出する異常検出手段M3と、 前記内燃機関M2に供給する燃料混合気の空燃比をオー
プンループ制御によってリーン及びリッチの状態に設定
する空燃比設定手段M4と、 該空燃比設定手段M4によって空燃比がリーン及びリッ
チに設定された場合に、前記酸素センサM2のリーン及び
リッチの出力信号から該出力信号の中央値を求める中央
値算出手段M5と、 前記異常検出手段M3によって酸素センサM2の異常が検
出された場合には、前記中央値算出手段M5によって求め
た中央値を前記フィードバック制御時に空燃比のリーン
とリッチとを区分する閾値として設定する閾値設定手段
M6と、 を備えたことを要旨とする。[Means for Solving the Problem] An air-fuel ratio control device of the present invention made to solve the above-mentioned problems is, as illustrated in FIG. 1, an oxygen sensor M2 provided in an exhaust system of an internal combustion engine M1. In the air-fuel ratio control device for feedback-controlling the air-fuel ratio of the fuel mixture supplied to the internal combustion engine M1, based on the output signal of the, the abnormality of the oxygen sensor M2 is detected based on the variation of the output signal of the oxygen sensor M2. An abnormality detection means M3, an air-fuel ratio setting means M4 for setting the air-fuel ratio of the fuel mixture supplied to the internal combustion engine M2 to a lean and rich state by open loop control, and an air-fuel ratio lean by the air-fuel ratio setting means M4. And when set to rich, a median value calculating means M5 for obtaining the median value of the lean and rich output signals of the oxygen sensor M2, and oxygen by the abnormality detecting means M3. If the abnormality of the capacitors M2 is detected, the threshold value setting means for setting a central value obtained by the median value calculating means M5 as a threshold for distinguishing the lean air-fuel ratio and rich when the feedback control
The point is to have M6 and.
ここで、前記異常検出手段M3としては、各種の検出手
段を採用できる。例えば、 内燃機関M1に供給する燃料混合気の空燃比をオープ
ンループ制御によってリーン或はリッチの状態に設定
し、空燃比がリーンに設定された時に酸素センサM2の出
力信号が所定の閾値以上の場合、或は空燃比がリッチに
設定された時に酸素センサM2の出力信号が所定の閾値以
上の場合には、酸素センサM2に異常があると判定する手
段。Here, various detecting means can be adopted as the abnormality detecting means M3. For example, the air-fuel ratio of the fuel mixture supplied to the internal combustion engine M1 is set to a lean or rich state by open loop control, and when the air-fuel ratio is set to lean, the output signal of the oxygen sensor M2 is equal to or greater than a predetermined threshold value. In this case, or when the output signal of the oxygen sensor M2 is equal to or higher than a predetermined threshold value when the air-fuel ratio is set to rich, means for determining that the oxygen sensor M2 is abnormal.
また、空燃比をオープンループ制御によってリーン
及びリッチの状態に周期的に設定し、空燃比がリーン及
びリッチに設定されたときの酸素センサM2の出力信号の
極小値及び極大値を検出し、この極小値或は極大値の少
なくとも一方が所定の出力値の範囲内である場合には、
酸素センサM2に異常があると判定する手段。Further, the air-fuel ratio is periodically set to a lean and rich state by open loop control, and the minimum value and the maximum value of the output signal of the oxygen sensor M2 when the air-fuel ratio is set to the lean and rich are detected. If at least one of the minimum value or the maximum value is within the predetermined output value range,
A means for determining that the oxygen sensor M2 is abnormal.
尚、極大値及び極小値は、各々複数回の平均値から求
めたものでもよい。The maximum value and the minimum value may be obtained from the average value of a plurality of times.
更に、酸素センサM2の出力信号に基づいて空燃比の
フィードバック制御を行い、この空燃比のフィードバッ
ク制御が行われている時に、酸素センサM2の出力信号が
所定の出力値の範囲内にある場合には、酸素センサM2に
異常があると判定する手段等である。Further, the feedback control of the air-fuel ratio is performed based on the output signal of the oxygen sensor M2, and when the feedback control of the air-fuel ratio is being performed, when the output signal of the oxygen sensor M2 is within the predetermined output value range. Is means for determining that the oxygen sensor M2 is abnormal.
尚、前記オープンループ制御とは、酸素センサM2の出
力信号に基づいて燃料混合気の空燃比をフィードバック
制御するものではなく、単に空燃比をリーン又はリッチ
の状態に切り換えて設定する制御を示している。Incidentally, the open loop control does not perform feedback control of the air-fuel ratio of the fuel mixture based on the output signal of the oxygen sensor M2, but simply indicates control that switches the air-fuel ratio to a lean or rich state and sets it. There is.
[作用] 本発明の空燃比制御装置は、内燃機関M1の排気系に備
えられた酸素センサM2の出力信号に基づいて、内燃機関
M1に供給する燃料混合気の空燃比をフィードバック制御
する空燃比制御装置であり、異常検出手段M3によって酸
素センサM2の異常が検出された場合には、空燃比設定手
段M4によって、内燃機関M2に供給する燃料混合気の空燃
比をオープンループ制御してリーン及びリッチの状態に
設定し、中央値算出手段M5によって、酸素センサM2のリ
ーン及びリッチの出力信号から出力信号の中央値を求め
る。そして、閾値設定手段M6によって、前記中央値をフ
ィードバック制御時に空燃比のリーンとリッチとを区分
する閾値として設定する。[Operation] The air-fuel ratio control device of the present invention is based on the output signal of the oxygen sensor M2 provided in the exhaust system of the internal combustion engine M1.
An air-fuel ratio control device that feedback-controls the air-fuel ratio of the fuel mixture supplied to M1, and when an abnormality of the oxygen sensor M2 is detected by the abnormality detection means M3, the air-fuel ratio setting means M4 causes the internal combustion engine M2 to The air-fuel ratio of the supplied fuel-air mixture is set to lean and rich states by open loop control, and the median value calculating means M5 obtains the median value of the output signals from the lean and rich output signals of the oxygen sensor M2. Then, the threshold value setting means M6 sets the median value as a threshold value for distinguishing between lean and rich air-fuel ratios during feedback control.
[実施例] 以下本発明の実施例を図面にしたがって説明する。Example An example of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第2図は第1実施例の空燃比制御装置のシステム構成
図である。FIG. 2 is a system configuration diagram of the air-fuel ratio control device of the first embodiment.
同図に示すように、空燃比制御装置1は、エンジン2
の状態を検出して異常診断の処理や空燃比等の各種の制
御を行う電子制御装置(以下単にECUと呼ぶ)3を備え
ている。As shown in the figure, the air-fuel ratio control device 1 includes an engine 2
An electronic control unit (hereinafter simply referred to as an ECU) 3 that detects the state of (1) and performs various kinds of control such as abnormality diagnosis processing and air-fuel ratio is provided.
エンジン2は、シリンダ4,ピストン5及びシリンダヘ
ッド6から構成される燃焼室7を備え、燃焼室7には点
火プラグ8が配置されている。The engine 2 includes a combustion chamber 7 including a cylinder 4, a piston 5, and a cylinder head 6, and an ignition plug 8 is disposed in the combustion chamber 7.
エンジン2の吸気系は、吸気バルブ9,吸気ポート10,
吸気管11,吸入空気の脈動を吸収するサージタンク12,吸
入空気量を調節するスロットルバルブ14及びエアクリー
ナ15から構成されている。The intake system of the engine 2 has an intake valve 9, an intake port 10,
It comprises an intake pipe 11, a surge tank 12 for absorbing pulsation of intake air, a throttle valve 14 for adjusting the intake air amount, and an air cleaner 15.
エンジン2の排気系は、排気バルブ16,排気ポート17,
排気マニホールド18,三元触媒を充填した触媒コンバー
タ19及び排気管20から構成されている。The exhaust system of the engine 2 includes an exhaust valve 16, an exhaust port 17,
It comprises an exhaust manifold 18, a catalytic converter 19 filled with a three-way catalyst, and an exhaust pipe 20.
エンジン2の点火系は、点火に必要な高電圧を出力す
るイグナイタ21及び図示しないクランク軸に連動してイ
グナイタ21で発生した高電圧を点火プラグ8に分配供給
するディストリビュータ22から構成されている。The ignition system of the engine 2 includes an igniter 21 that outputs a high voltage required for ignition and a distributor 22 that distributes and supplies the high voltage generated by the igniter 21 to the ignition plug 8 in conjunction with a crankshaft (not shown).
エンジン2の燃料系統は、フューエルタンク(図示せ
ず)からの燃料を吸気ポート10近傍に噴射する電磁式の
燃料噴射弁25から構成されている。The fuel system of the engine 2 includes an electromagnetic fuel injection valve 25 that injects fuel from a fuel tank (not shown) to the vicinity of the intake port 10.
また、エンジン2の運転状態を検出するセンサとし
て、吸入空気の圧力を検出する吸気圧センサ31,吸入空
気の温度を検出する吸気温センサ32,スロットルバルブ1
4の開度を検出するスロットルポジションセンサ33,冷却
水温度を検出する水温センサ35,触媒コンバータ19に流
入する前の排ガス中の酸素濃度を検出する上流側酸素セ
ンサ(以下単に酸素センサと称す)36,触媒コンバータ1
9から流出した排ガス中の酸素濃度を検出する下流側酸
素センサ(以下サブ酸素センサと称すがこのセンサは必
要に応じて取り付ける)37、ディストリビュータ22のカ
ムシャフトの1回転毎に基準信号を出力する気筒判別セ
ンサ38,ディストリビュータ22のカムシャフトの1/24回
転毎に回転角信号を出力する回転数センサ39等を備えて
いる。Further, as sensors for detecting the operating state of the engine 2, an intake pressure sensor 31 for detecting the pressure of the intake air, an intake temperature sensor 32 for detecting the temperature of the intake air, a throttle valve 1
4, a throttle position sensor 33 for detecting the opening degree, a water temperature sensor 35 for detecting the coolant temperature, and an upstream oxygen sensor (hereinafter simply referred to as an oxygen sensor) for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas before flowing into the catalytic converter 19. 36, catalytic converter 1
A downstream oxygen sensor (hereinafter referred to as a sub oxygen sensor, which is attached as necessary) 37 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas flowing out from 9, 37, and outputs a reference signal for each revolution of the camshaft of the distributor 22. A cylinder discrimination sensor 38, a rotation speed sensor 39 that outputs a rotation angle signal every 1/24 rotation of the camshaft of the distributor 22, and the like are provided.
前記各センサの検出信号はECU3に入力され、その信号
に基づいてエンジン2の回転数や空燃比等の制御が行わ
れる。ECU3は、周知のCPU3a,ROM3b,RAM3c,バックアップ
RAM3d,タイマ3eを中心に論理演算回路として構成され、
コモンバス3fを介して入出力ポート3gに接続されて外部
との入出力を行う。CPU3aは、吸気圧センサ31,吸気温セ
ンサ32,スロットルポジションセンサ33,水温センサ35,
酸素センサ36,サブ酸素センサ37の検出信号を、A/D変換
器3h及び入出力ポート3gを介して入力する。また気筒判
別センサ38,回転数センサ39の検出信号を波形整形回路3
i及び入出力ポート3gを介して入力する。一方、CPU3a
は、入出力ポート3g及び駆動回路3mを介して、前記イグ
ナイタ21及び燃料噴射弁25,酸素センサ36の異常を知ら
せるチェックランプ40等を駆動制御する。The detection signal of each sensor is input to the ECU 3, and the control of the engine speed, the air-fuel ratio, and the like is performed based on the signal. ECU3 is a well-known CPU3a, ROM3b, RAM3c, backup
It is configured as a logical operation circuit around the RAM 3d and the timer 3e,
It is connected to the input / output port 3g via the common bus 3f and performs input / output with the outside. The CPU 3a includes an intake pressure sensor 31, an intake temperature sensor 32, a throttle position sensor 33, a water temperature sensor 35,
The detection signals from the oxygen sensor 36 and the sub oxygen sensor 37 are input via the A / D converter 3h and the input / output port 3g. Also, the detection signals of the cylinder discrimination sensor 38 and the rotation speed sensor 39 are converted into a waveform shaping circuit 3.
Input via i and input / output port 3g. On the other hand, CPU3a
Controls the drive of the igniter 21, the fuel injection valve 25, the check lamp 40 for notifying the abnormality of the oxygen sensor 36, and the like via the input / output port 3g and the drive circuit 3m.
尚、前記ECU3のバックアップRAM3dは、イグニッショ
ンスイッチ(図示せず)を介することのない経路より電
力が供給され、後述するフィードバック制御の閾値等
が、イグニッションスイッチの状態にかかわらず保持さ
れる様に構成されている。The backup RAM 3d of the ECU 3 is configured so that electric power is supplied from a path that does not pass through an ignition switch (not shown), and a feedback control threshold value, which will be described later, is retained regardless of the state of the ignition switch. Has been done.
次に、前記ECU3の実行する空燃比の制御の処理につい
て、順次説明する。Next, the air-fuel ratio control process executed by the ECU 3 will be sequentially described.
[1]第1の実施例の処理] まず、第3図のフローチャートに基づいて、空燃比を
リーンの一定の状態に保ち、更にリッチの一定の状態に
保ち、その時の酸素センサ36の出力信号を測定して中央
値を求める処理について説明する。本発明はエンジン2
の暖機が実施された状態で行われる。[1] Processing of the first embodiment] First, based on the flow chart of FIG. 3, the air-fuel ratio is kept constant at a lean constant state and further kept at a constant rich state, and the output signal of the oxygen sensor 36 at that time is kept. A process for measuring the median and obtaining the median will be described. The present invention is an engine 2
It is performed with the warm-up performed.
初めに、空燃比のフィードバック制御を停止する処理
を行う(ステップ100)。次に、このフィードバック制
御が停止された状態で、即ちオープンループ制御によっ
て、燃料噴射弁25を駆動制御して空燃比をリーン(例え
ば空気過剰率λ=1.02)の状態に設定する処理を行う
(ステップ110)。そしてこの状態を所定時間維持し
て、このリーン時の酸素センサ36の出力信号DLを検出す
る(ステップ120)。First, processing for stopping the feedback control of the air-fuel ratio is performed (step 100). Next, with the feedback control stopped, that is, by open loop control, the fuel injection valve 25 is drive-controlled to perform a process of setting the air-fuel ratio to a lean (for example, excess air ratio λ = 1.02) state ( Step 110). Then, this state is maintained for a predetermined time, and the output signal D L of the oxygen sensor 36 at the lean time is detected (step 120).
更に、オープンループ制御によって、燃料噴射弁25を
駆動制御して空燃比にリッチ(例えばλ=0.98)の状態
に設定する処理を行う(ステップ130)。そしてこの状
態を所定時間維持して、このリッチ時の酸素センサ36の
出力信号DRを検出する(ステップ140)。Further, a process for driving and controlling the fuel injection valve 25 by the open loop control to set the air-fuel ratio to a rich (for example, λ = 0.98) state (step 130). And this state was maintained for a predetermined time, it detects the output signal D R of the oxygen sensor 36 during the rich (step 140).
次に、酸素センサ36のリーンの出力信号DLが所定の閾
値VL(例えば400mV)以上の場合には、酸素センサ36が
異常であると判定し(ステップ150)、チェックランプ4
0を点灯する(ステップ160)。また、酸素センサ36のリ
ッチの出力信号DLが所定の閾値VR(例えば700mV)以下
の場合には、酸素センサ36が異常である判定し(ステッ
プ170)、同様にチェックランプ40を点灯する(ステッ
プ160)。Next, if the lean output signal D L of the oxygen sensor 36 is greater than or equal to a predetermined threshold V L (for example, 400 mV), it is determined that the oxygen sensor 36 is abnormal (step 150), and the check lamp 4
Lights 0 (step 160). Further, when the rich output signal D L of the oxygen sensor 36 is less than or equal to a predetermined threshold value V R (for example, 700 mV), it is determined that the oxygen sensor 36 is abnormal (step 170), and the check lamp 40 is similarly turned on. (Step 160).
そして、前記ステップ150或は170にて、酸素センサ36
が異常であると判定された場合には、リーンの場合の出
力信号DL及びリッチの場合の出力信号DRの中央値VTHを
求め(ステップ180)、その中央値VTHをフィードバック
制御時にリーンとリッチとを区分する閾値(スライスレ
ベル)として設定し(ステップ190)、一旦本処理を終
了する。Then, in step 150 or 170, the oxygen sensor 36
Is determined to be abnormal, the median value V TH of the lean output signal D L and the rich output signal D R is calculated (step 180), and the median value V TH is used during feedback control. It is set as a threshold value (slice level) for distinguishing between lean and rich (step 190), and this processing is once terminated.
即ち、第4図(a)に示すように、例えばλ=1.02の
時の出力信号DLの電圧が500mV,λ=0.98の時の出力信号
DRの電圧が900mVの場合には、その中央値VTHは700mVと
なる。従って、この中央値VTHをフィードバック制御時
の閾値として採用すると、酸素センサ36の出力信号が、
高電圧側或は低電圧側にずれて振動していたとしても、
その振動のほぼ中央が閾値となるので、空燃比のリーン
やリッチを確実に区分して、第4図(b)に示すよう
な、0Vと5Vの2値信号に変換することができる。That is, as shown in FIG. 4 (a), for example, the output signal D L when λ = 1.02 has a voltage of 500 mV, and the output signal D L when λ = 0.98.
When the voltage of D R is 900 mV, the median value V TH is 700 mV. Therefore, if this median value V TH is adopted as the threshold value during feedback control, the output signal of the oxygen sensor 36 becomes
Even if it is vibrating by shifting to the high voltage side or the low voltage side,
Since the center of the vibration becomes the threshold value, lean or rich of the air-fuel ratio can be reliably classified and converted into a binary signal of 0V and 5V as shown in FIG. 4 (b).
つまり、酸素センサ36の出力信号に応じて最適な閾値
を設定できるので、酸素センサ36が被毒等によってその
出力が変動したとしても、空燃比のリーン及びリッチの
状態を確実に検出して、好適に空燃比を制御することが
できる。That is, since the optimum threshold value can be set according to the output signal of the oxygen sensor 36, even if the output of the oxygen sensor 36 varies due to poisoning or the like, the lean and rich states of the air-fuel ratio can be reliably detected. The air-fuel ratio can be controlled appropriately.
尚、前記第1実施例では、酸素センサ36の異常を検出
するために、オープンループ制御によって、空燃比をリ
ーン或はリッチの状態に変更してその状態を一定に保つ
制御を行ったが、それ以外にも後述するように各種の異
常検出の手段を採用できる。例えば、オープンループ制
御によって、空燃比をリーン及びリッチの状態に所定の
周期で切り換えて、その時の極小値や極大値が所定の範
囲内にない場合に、酸素センサ36を異常と判定してもよ
い。或は、空燃比のフィードバック制御を行い、その時
の出力信号が所定の範囲内で振動する場合に異常と判定
してもよい。尚、下記の他の実施例のハードの構成は前
記実施例と同様であり、更に以下の説明においては異常
判定の処理の説明は簡潔に記述する。In the first embodiment, in order to detect the abnormality of the oxygen sensor 36, the air-fuel ratio is changed to the lean or rich state by the open loop control, and the control for keeping the state constant is performed. Other than that, various means for detecting abnormality can be adopted as described later. For example, by open loop control, the air-fuel ratio is switched to a lean and rich state at a predetermined cycle, and if the minimum value or maximum value at that time is not within the predetermined range, the oxygen sensor 36 may be determined to be abnormal. Good. Alternatively, feedback control of the air-fuel ratio may be performed, and if the output signal at that time oscillates within a predetermined range, it may be determined as abnormal. The hardware configuration of the other embodiments described below is the same as that of the above embodiment, and further, in the following description, the description of the abnormality determination processing will be briefly described.
[2]第2実施例の処理 次に、第5図のフローチャートに基づいて、酸素セン
サ36の出力信号の極小値及び極大値を用いて、空燃比を
制御する処理について説明する。[2] Process of Second Embodiment Next, a process of controlling the air-fuel ratio using the minimum value and the maximum value of the output signal of the oxygen sensor 36 will be described based on the flowchart of FIG.
まず、前記処理と同様に空燃比のフィードバック制御
を停止する処理を行う(ステップ200)。次にオープン
ループ制御によって、燃料噴射弁25を駆動制御して空燃
比をリッチ及びリーンの状態に周期的に切り換える処理
を行う(ステップ210)。そして、この時の酸素センサ3
6の出力信号を検出して(ステップ220)、その出力信号
の極小値及び極大値を求める処理を行う(ステップ23
0)。次に、酸素センサ36の出力信号の極小値或は極大
値のどちらか一方でも所定の出力値の範囲内である場合
には、酸素センサ36が異常であると判定して(ステップ
240)、チェックランプ40を点灯する処理を行う(ステ
ップ250)。First, similarly to the above process, a process of stopping the feedback control of the air-fuel ratio is performed (step 200). Next, by open loop control, drive control of the fuel injection valve 25 is performed to periodically switch the air-fuel ratio between rich and lean states (step 210). And the oxygen sensor 3 at this time
The output signal of 6 is detected (step 220), and the processing of obtaining the minimum value and the maximum value of the output signal is performed (step 23).
0). Next, if either the minimum value or the maximum value of the output signal of the oxygen sensor 36 is within the predetermined output value range, it is determined that the oxygen sensor 36 is abnormal (step
240) and the process of turning on the check lamp 40 (step 250).
そして、酸素センサ36が異常である場合には、前記極
小値VMIN及び極大値VMAXの中央値VTHを求め(ステップ2
60)、この中央値VTHを実際のフィードバック制御にお
ける空燃比のリーンとリッチとを区分する閾値として設
定し(ステップ270)、一旦本処理を終了する。When the oxygen sensor 36 is abnormal, the median value V TH of the minimum value V MIN and the maximum value V MAX is calculated (step 2
60), this median value V TH is set as a threshold value for distinguishing between lean and rich of the air-fuel ratio in the actual feedback control (step 270), and this processing is once terminated.
即ち、第6図(a)に示すように、例えば酸素センサ
36の出力信号が、予め設定した閾値V0より大きな電圧で
振動する場合には、酸素センサ36が異常であると判断し
て、出力信号の極小値VMINと極大値VMAXの中央値VTHを
求め、この中央値VTHを閾値として採用する。それによ
って、酸素センサ36の出力信号が異常であっても、実際
の空燃比フィードバック制御時には、確実に空燃比のリ
ーン或はリッチの状態を区別して、第6図(b)に示す
ように、0Vと5Vの2値信号に変換することができる。That is, as shown in FIG. 6 (a), for example, an oxygen sensor
If the output signal of 36 oscillates at a voltage higher than a preset threshold value V 0 , it is judged that the oxygen sensor 36 is abnormal, and the minimum value V MIN of the output signal and the median value V MAX of the maximum values V MAX. TH is obtained and this median value V TH is used as a threshold. As a result, even when the output signal of the oxygen sensor 36 is abnormal, during the actual air-fuel ratio feedback control, the lean or rich state of the air-fuel ratio can be reliably distinguished, and as shown in FIG. 6 (b), It can be converted into a binary signal of 0V and 5V.
この様に、本実施例では、酸素センサ36の出力信号に
応じて閾値を変更できるので、酸素センサ36の被毒等に
よって、その出力が高電圧側或は低電圧側に変動したと
しても、空燃比を好適に制御することができる。Thus, in this embodiment, since the threshold value can be changed according to the output signal of the oxygen sensor 36, even if the output fluctuates to the high voltage side or the low voltage side due to poisoning of the oxygen sensor 36, etc. The air-fuel ratio can be controlled appropriately.
[3]第3実施例の処理 次に、第7図のフローチャートに基づいて、酸素セン
サ36の出力信号の中央値VTHを用いた他の処理について
説明する。[3] Process of Third Embodiment Next, another process using the median value V TH of the output signal of the oxygen sensor 36 will be described with reference to the flowchart of FIG. 7.
まず、前記第1実施例或は第2実施例と同様にして、
酸素センサ36の異常を検出した場合には(ステップ30
0)、酸素センサ36の出力信号から中央値VTHを求める処
理を行う(ステップ310)。そして、この中央値VTHに基
づいて、実際のフィードバック制御時に酸素センサ36か
ら出力される信号の電圧を比例配分して、振幅の大きな
正常な信号に変更する処理を行い(ステップ320)、一
旦本処理を終了する。First, in the same manner as the first or second embodiment,
If an abnormality in the oxygen sensor 36 is detected (step 30
0), processing for obtaining the median value V TH from the output signal of the oxygen sensor 36 is performed (step 310). Then, based on this median value V TH , the voltage of the signal output from the oxygen sensor 36 is proportionally distributed during the actual feedback control, and a process of changing to a normal signal with a large amplitude is performed (step 320). This process ends.
即ち、第8図及び下記第1表に示すように、酸素セン
サ36の出力信号の電圧を変換する。That is, as shown in FIG. 8 and Table 1 below, the voltage of the output signal of the oxygen sensor 36 is converted.
例えば、予め設定された閾値V0より出力信号の電圧が
高い場合には、空燃比のリーン(λ=1.02)における50
0mVの信号を0Vに、またリッチ(λ=0.98)における900
mVの信号を1Vにという具合いに変換する。つまり、酸素
センサ36の異常な出力信号の振幅の中心を、予め設定さ
れた閾値V0の500mVに補正するとともに、出力信号を大
きな振幅の信号となるように比例配分して変換する処理
を行う。尚、本実施例では、酸素センサ36の出力信号の
測定値をXとし、変換値をYとすると、下記の変換式に
基づいて変換する。 For example, when the voltage of the output signal is higher than the preset threshold value V 0, 50 at the lean air-fuel ratio (λ = 1.02) is set.
0mV signal to 0V and 900 at rich (λ = 0.98)
Convert the mV signal to 1V. That is, the center of the amplitude of the abnormal output signal of the oxygen sensor 36 is corrected to a preset threshold V 0 of 500 mV, and the output signal is proportionally converted so as to have a large amplitude. . In this embodiment, when the measured value of the output signal of the oxygen sensor 36 is X and the converted value is Y, conversion is performed based on the following conversion formula.
Y=2.5X−1250 従って、この様な処理によって信号が補正されるの
で、酸素センサ36の出力信号が高電圧側や低電圧側に偏
っていたり或は振幅の小さなものであっても、予め設定
された閾値V0を用いて空燃比の状態を確実に検出でき、
それによって、好適に空燃比のフィードバック制御を行
うことができる。Y = 2.5X-1250 Therefore, since the signal is corrected by such processing, even if the output signal of the oxygen sensor 36 is biased toward the high voltage side or the low voltage side or has a small amplitude, It is possible to reliably detect the air-fuel ratio state using the set threshold value V 0 ,
Thereby, the feedback control of the air-fuel ratio can be suitably performed.
尚、本発明は前記実施例に限定させることなく、本発
明の範囲内で種々なる態様で実施できることは勿論であ
る。Of course, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be carried out in various modes within the scope of the present invention.
[発明の効果] 以上説明したように、本発明の空燃比制御装置は、オ
ープンループ制御によって空燃比をリーンやリッチの状
態に設定し、その時の酸素センサの出力信号から出力信
号の中央値を求めるものであり、酸素センサの異常が検
出された場合には、この中央値をフィードバック制御時
の空燃比のリーンとリッチとを区分する閾値として設定
するので、酸素センサが被毒等によって劣化して、異常
な信号が出力された場合でも、空燃比のフィードバック
制御を好適に行うことができる。[Advantages of the Invention] As described above, the air-fuel ratio control device of the present invention sets the air-fuel ratio to the lean or rich state by the open loop control, and changes the median value of the output signals from the output signal of the oxygen sensor at that time. When an abnormality of the oxygen sensor is detected, this median value is set as a threshold value that distinguishes lean and rich of the air-fuel ratio during feedback control, so the oxygen sensor is deteriorated due to poisoning, etc. Thus, even if an abnormal signal is output, the feedback control of the air-fuel ratio can be suitably performed.
第1図は本発明の基本的構成の例示図、第2図本発明の
第1実施例のシステム構成図、第3図は第1実施例の処
理を示すフローチャート、第4図は第1実施例の出力信
号を説明するグラフ、第5図は第2実施例の処理を示す
フローチャート、第6図は第2実施例の出力信号を説明
するグラフ、第7図は第3実施例の処理を示すフローチ
ャート、第8図は第3実施例の出力信号を説明するグラ
フ、第9図は空燃比とエミッションとの関係を示すグラ
フ、第10図は空燃比とセンサ出力との関係を示すグラフ
である。 M1……内燃機関 M2……酸素センサ M3……異常検出手段 M4……空燃比設定手段 M5……中央値設定手段 M6……閾値設定手段 2……内燃機関 3……電子制御装置(ECU) 25……燃料噴射弁 36……酸素センサ 40……チェックランプFIG. 1 is an exemplary diagram of a basic configuration of the present invention, FIG. 2 is a system configuration diagram of a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a flowchart showing a process of the first embodiment, and FIG. 4 is a first embodiment. 5 is a graph showing the output signal of the example, FIG. 5 is a flowchart showing the processing of the second embodiment, FIG. 6 is a graph showing the output signal of the second embodiment, and FIG. 7 is the processing of the third embodiment. FIG. 8 is a flowchart showing the output signal of the third embodiment, FIG. 9 is a graph showing the relationship between the air-fuel ratio and emission, and FIG. 10 is a graph showing the relationship between the air-fuel ratio and the sensor output. is there. M1 ...... Internal combustion engine M2 ...... Oxygen sensor M3 ...... Abnormality detection means M4 ...... Air-fuel ratio setting means M5 ...... Median value setting means M6 ...... Threshold value setting means 2 ...... Internal combustion engine 3 ...... Electronic control unit (ECU) 25 …… Fuel injection valve 36 …… Oxygen sensor 40 …… Check lamp
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−75737(JP,A) 特開 昭59−3137(JP,A) 特開 昭58−222939(JP,A) 実開 昭61−5343(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-60-75737 (JP, A) JP-A-59-3137 (JP, A) JP-A-58-222939 (JP, A) Actual development Sho-61- 5343 (JP, U)
Claims (1)
の出力信号に基づいて、前記内燃機関に供給する燃料混
合気の空燃比をフィードバック制御する空燃比制御装置
において、 前記酸素センサの出力信号の変動に基づいて酸素センサ
の異常を検出する異常検出手段と、 前記内燃機関に供給する燃料混合気の空燃比をオープン
ループ制御によってリーン及びリッチの状態に設定する
空燃比設定手段と、 該空燃比設定手段によって空燃比がリーン及びリッチに
設定された場合に、前記酸素センサのリーン及びリッチ
の出力信号から該出力信号の中央値を求める中央値算出
手段と、 前記異常検出手段によって酸素センサの異常が検出され
た場合には、前記中央値算出手段によって求めた中央値
を前記フィードバック制御時に空燃比のリーンとリッチ
とを区分する閾値として設定する閾値設定手段と、 を備えたことを特徴とする空燃比制御装置。1. An air-fuel ratio control device for feedback-controlling an air-fuel ratio of a fuel mixture supplied to the internal combustion engine based on an output signal of an oxygen sensor provided in an exhaust system of the internal combustion engine. An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the oxygen sensor based on the fluctuation of the signal; an air-fuel ratio setting means for setting the air-fuel ratio of the fuel mixture supplied to the internal combustion engine to a lean and rich state by open loop control; When the air-fuel ratio is set to lean and rich by the air-fuel ratio setting means, a median value calculating means for obtaining the median value of the lean and rich output signals of the oxygen sensor, and the oxygen sensor by the abnormality detecting means When the abnormality is detected, the median value obtained by the median value calculating means is set to the lean and lean air-fuel ratio during the feedback control. An air-fuel ratio control device, comprising:
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15523089A JP2683418B2 (en) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | Air-fuel ratio control device |
KR1019900008799A KR970010317B1 (en) | 1989-06-16 | 1990-06-15 | Apparatus for detecting abnormality of oxygen sensor and controlling air/fuel ratio |
EP93102610A EP0549566B1 (en) | 1989-06-16 | 1990-06-18 | Apparatus for detecting abnormality of oxygen sensor and controlling air/fuel ratio |
EP90111417A EP0402953B1 (en) | 1989-06-16 | 1990-06-18 | Apparatus for detecting abnormality of oxygen sensor and controlling air/fuel ratio |
DE90111417T DE69003459T2 (en) | 1989-06-16 | 1990-06-18 | System for determining errors in an oxygen measuring cell and for controlling the air / fuel ratio. |
US07/539,119 US5020499A (en) | 1989-06-16 | 1990-06-18 | Apparatus for detecting abnormality of oxygen sensor and controlling air/fuel ratio |
DE69028216T DE69028216T2 (en) | 1989-06-16 | 1990-06-18 | Device for determining errors in an oxygen measuring cell and for controlling the air / fuel ratio |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15523089A JP2683418B2 (en) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | Air-fuel ratio control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0323331A JPH0323331A (en) | 1991-01-31 |
JP2683418B2 true JP2683418B2 (en) | 1997-11-26 |
Family
ID=15601375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15523089A Expired - Fee Related JP2683418B2 (en) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | Air-fuel ratio control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2683418B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04109445U (en) * | 1991-03-08 | 1992-09-22 | 本田技研工業株式会社 | Failure diagnosis device for air-fuel ratio sensor of internal combustion engine |
-
1989
- 1989-06-16 JP JP15523089A patent/JP2683418B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0323331A (en) | 1991-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR970010317B1 (en) | Apparatus for detecting abnormality of oxygen sensor and controlling air/fuel ratio | |
US5533332A (en) | Method and apparatus for self diagnosis of an internal combustion engine | |
US6431160B1 (en) | Air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine and a control method of the air-fuel ratio control apparatus | |
JP2893308B2 (en) | Air-fuel ratio control device for internal combustion engine | |
EP0770767B1 (en) | Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine | |
US6470674B1 (en) | Deterioration detecting apparatus and method for engine exhaust gas purifying device | |
JPS60237142A (en) | Controller for internal-combustion engine | |
JP2876544B2 (en) | Catalyst temperature sensor deterioration detection device | |
US10337437B2 (en) | Abnormality diagnosis device and abnormality diagnosis method for internal combustion engine | |
US5127225A (en) | Air-fuel ratio feedback control system having a single air-fuel ratio sensor downstream of a three-way catalyst converter | |
US5069035A (en) | Misfire detecting system in double air-fuel ratio sensor system | |
US5033440A (en) | Apparatus for controlling air/fuel ratio of internal combustion engine | |
JP2683418B2 (en) | Air-fuel ratio control device | |
US6176080B1 (en) | Oxygen concentration sensor abnormality-detecting system for internal combustion engines | |
JP3264234B2 (en) | Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine | |
JP2837690B2 (en) | Oxygen sensor abnormality detection device | |
JPH0933478A (en) | Apparatus for diagnosing response of oxygen sensor in internal combustion engine | |
JP3318702B2 (en) | Catalyst deterioration diagnosis device for internal combustion engine | |
JP2706389B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
WO2024018567A1 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JPH06331498A (en) | Abnormality detector in load control device | |
JP3808151B2 (en) | Lean air-fuel ratio correction method | |
JP4186517B2 (en) | Device for detecting clogging of an air cleaner for an internal combustion engine | |
JP3972925B2 (en) | Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine | |
JP2646666B2 (en) | Exhaust system abnormality detection device for internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |