JP2733963B2 - 内燃機関の空燃比制御方法 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御方法Info
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- JP2733963B2 JP2733963B2 JP63152347A JP15234788A JP2733963B2 JP 2733963 B2 JP2733963 B2 JP 2733963B2 JP 63152347 A JP63152347 A JP 63152347A JP 15234788 A JP15234788 A JP 15234788A JP 2733963 B2 JP2733963 B2 JP 2733963B2
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- fuel ratio
- sensor
- fuel
- internal combustion
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- 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、車両の内燃機関に送られる混合気の空燃比
を制御する方法に関する。
を制御する方法に関する。
〈従来の技術〉 内燃機関に送られる混合気中の空気と燃料の比、即ち
空燃比を車両の運転状態に応じて変化させ、排気ガス中
の有害成分を低く抑えたり機関の熱効率を高める制御が
行なわれている。この制御は、排気ガス中の酸素濃度を
検出する酸素センサ（O2センサ）と、混合気の空燃比を
制御する空燃比制御装置を用い、O2センサの出力に基づ
いて混合気の空燃比が理論空燃比近傍となるよう、空燃
比制御装置をフィードバック制御する方法となってい
る。
空燃比を車両の運転状態に応じて変化させ、排気ガス中
の有害成分を低く抑えたり機関の熱効率を高める制御が
行なわれている。この制御は、排気ガス中の酸素濃度を
検出する酸素センサ（O2センサ）と、混合気の空燃比を
制御する空燃比制御装置を用い、O2センサの出力に基づ
いて混合気の空燃比が理論空燃比近傍となるよう、空燃
比制御装置をフィードバック制御する方法となってい
る。
上述した方法では、酸素濃度を検出した際のO2センサ
の起電力に基づいて、理論空燃比よりも燃料が濃い場合
（リッチ状態）の空燃比か、理論空燃比よりも燃料が薄
い場合（リーン状態）の空燃比かを判定し、空燃比制御
装置にフィードバックする。
の起電力に基づいて、理論空燃比よりも燃料が濃い場合
（リッチ状態）の空燃比か、理論空燃比よりも燃料が薄
い場合（リーン状態）の空燃比かを判定し、空燃比制御
装置にフィードバックする。
〈発明が解決しようとする課題〉 排気ガス中に二酸化イオウ（SO2）が含まれている場
合、O2センサの特性が変わってしまう。また、リッチ状
態が長く続いた場合（リッチ滞在時間が長くなる）、O2
センサの特性が変わってしまう。即ちSO2を含む合成ガ
ス（Ｗ合成ガスと記す）とSO2を含まない合成ガス（単
に合成がスと記す）を用い、リッチ状態からリーン状態
へのO2センサの応答時間（Trl:msec）とリッチ滞在時間
（sec）との関係を第３図に示す。
合、O2センサの特性が変わってしまう。また、リッチ状
態が長く続いた場合（リッチ滞在時間が長くなる）、O2
センサの特性が変わってしまう。即ちSO2を含む合成ガ
ス（Ｗ合成ガスと記す）とSO2を含まない合成ガス（単
に合成がスと記す）を用い、リッチ状態からリーン状態
へのO2センサの応答時間（Trl:msec）とリッチ滞在時間
（sec）との関係を第３図に示す。
Ｗ合成ガス、合成ガスを用いた場合、共にリッチ滞在
時間が0.5secから1secの間でO2センサの応答時間が急激
に長くなることが判る。従って、リッチ滞在時間が長く
なると、実際の排気ガスは、空燃比がリッチ状態からリ
ーン状態になったにも係らず、O2センサの応答性が悪い
ため、空燃比制御装置へのフィードバックはリッチ状態
と判定して行なわれてしまう。この結果、空燃比はリー
ン状態に制御されることになる。
時間が0.5secから1secの間でO2センサの応答時間が急激
に長くなることが判る。従って、リッチ滞在時間が長く
なると、実際の排気ガスは、空燃比がリッチ状態からリ
ーン状態になったにも係らず、O2センサの応答性が悪い
ため、空燃比制御装置へのフィードバックはリッチ状態
と判定して行なわれてしまう。この結果、空燃比はリー
ン状態に制御されることになる。
第４図にはTrl（msec）とNOxの量（g/mile）の関係を
示してあるが、Trlが長くなる程（空燃比がリーン状態
に制御される）NOxの量が増加していることが判る。こ
のため、空燃比がよりリーン状態に制御されるとNOxの
排出量が増加する不具合が生じてしまう。
示してあるが、Trlが長くなる程（空燃比がリーン状態
に制御される）NOxの量が増加していることが判る。こ
のため、空燃比がよりリーン状態に制御されるとNOxの
排出量が増加する不具合が生じてしまう。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、酸素セン
サによって理論空燃比よりも燃料が濃い状態の空燃比と
判定する時間が長くなっても（リッチ滞在時間が長くな
っても）、NOx量が増加しないように空燃比の制御が行
なえる内燃機関の空燃比制御方法を提供することを目的
とする。
サによって理論空燃比よりも燃料が濃い状態の空燃比と
判定する時間が長くなっても（リッチ滞在時間が長くな
っても）、NOx量が増加しないように空燃比の制御が行
なえる内燃機関の空燃比制御方法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〉 上記目的を達成するための本発明の内燃機関の空燃比
制御方法は、内燃機関の排気ガスを酸素センサにより検
出し、該酸素センサの起電力に基づいて内燃機関に供給
される混合気の理論空燃比の判定を行なう内燃機関の空
燃比制御方法において、酸素センサによって理論空燃比
よりも燃料が濃い状態の時間が、燃料の成分に応じて設
定された所定時間よりも長くなった場合に、理論空燃比
の判定を行なう酸素センサの起電力値を高くすることを
特徴とする。
制御方法は、内燃機関の排気ガスを酸素センサにより検
出し、該酸素センサの起電力に基づいて内燃機関に供給
される混合気の理論空燃比の判定を行なう内燃機関の空
燃比制御方法において、酸素センサによって理論空燃比
よりも燃料が濃い状態の時間が、燃料の成分に応じて設
定された所定時間よりも長くなった場合に、理論空燃比
の判定を行なう酸素センサの起電力値を高くすることを
特徴とする。
〈作用〉 理論空燃比の判定を行なう酸素センサの起電圧値を高
くすることにより、理論空燃比よりも燃料が濃い状態
（リッチ状態側）の起電圧値の時に理論空燃比の判定が
行なわれ、酸素センサによるリッチ状態からリーン状態
への変化の検出時間が短かくなる。
くすることにより、理論空燃比よりも燃料が濃い状態
（リッチ状態側）の起電圧値の時に理論空燃比の判定が
行なわれ、酸素センサによるリッチ状態からリーン状態
への変化の検出時間が短かくなる。
〈実施例〉 第１図には本発明の第一実施例に係る内燃機関の空燃
比制御方法を実施する燃料噴射量制御ブロック図を示し
てある。
比制御方法を実施する燃料噴射量制御ブロック図を示し
てある。
エンジンの吸気管内に燃料を噴射するインジェクタ１
は、制御系２で噴射時間及び時刻が決定され、車両状態
に応じた最適なガソリン量が制御される。制御系２には
エアフローセンサ３、クランク角センサ４、O2センサ
５、水温センサ６、吸気温センサ７、大気圧センサ８、
バッテリ電圧９からの信号が入力される。
は、制御系２で噴射時間及び時刻が決定され、車両状態
に応じた最適なガソリン量が制御される。制御系２には
エアフローセンサ３、クランク角センサ４、O2センサ
５、水温センサ６、吸気温センサ７、大気圧センサ８、
バッテリ電圧９からの信号が入力される。
エアフローセンサ３ではエンジンが吸入する空気量が
計測され、クランク角センサ４ではインジェクタ１によ
る噴射時期を選ぶためにクランク角度位置が検出され
る。エアフローセンサ３とクランク角センサ４の信号は
制御系２に入力され、インジェクタ１の基本駆動時間が
決定される。また、制御系２では、エアフローセンサ３
とクランク角センサ４の信号に基づいて、エンジンの燃
料１サイクル毎の吸入空気量に対し最適な空燃比が得ら
れるように空燃比補正が行なわれる。空燃比補正を行な
う場合はオープンループ制御で行なう。更に制御系２で
は、エアフローセンサ３とクランク角センサ４の信号に
基づいて加減速度における空燃比の補正が行なわれる。
水温センサ６ではエンジンの冷却水冷温度が検出され、
制御系２では水温センサ６の信号に基づいて冷却水温に
よる空燃比の補正と加減速時における空燃比の補正が行
なわれる。吸気温センサ７ではエンジン吸入空気の温度
が検出され、制御系２では吸気温センサ７の信号に基づ
いて吸気温による空燃比の補正を行なう。大気圧センサ
８では大気圧が検出され、制御系２では大気圧による吸
入空気密度変化に応じて空燃比の補正を行なう。バッテ
リ電圧９の信号に基づき制御系２では、インジェクタ１
に駆動電圧が印加されてから開弁するまでの時間及びイ
ンジェクタ１の駆動電圧が切られてから閉弁するまでの
時間を踏まえて燃料噴射のデッドタイムを補正する。O2
センサ５は排気ガスを検出して電圧を出力し、制御系２
ではO2センサ５の起電力に基づいて理論空燃比を判定し
てフィードバック補正を行なう。
計測され、クランク角センサ４ではインジェクタ１によ
る噴射時期を選ぶためにクランク角度位置が検出され
る。エアフローセンサ３とクランク角センサ４の信号は
制御系２に入力され、インジェクタ１の基本駆動時間が
決定される。また、制御系２では、エアフローセンサ３
とクランク角センサ４の信号に基づいて、エンジンの燃
料１サイクル毎の吸入空気量に対し最適な空燃比が得ら
れるように空燃比補正が行なわれる。空燃比補正を行な
う場合はオープンループ制御で行なう。更に制御系２で
は、エアフローセンサ３とクランク角センサ４の信号に
基づいて加減速度における空燃比の補正が行なわれる。
水温センサ６ではエンジンの冷却水冷温度が検出され、
制御系２では水温センサ６の信号に基づいて冷却水温に
よる空燃比の補正と加減速時における空燃比の補正が行
なわれる。吸気温センサ７ではエンジン吸入空気の温度
が検出され、制御系２では吸気温センサ７の信号に基づ
いて吸気温による空燃比の補正を行なう。大気圧センサ
８では大気圧が検出され、制御系２では大気圧による吸
入空気密度変化に応じて空燃比の補正を行なう。バッテ
リ電圧９の信号に基づき制御系２では、インジェクタ１
に駆動電圧が印加されてから開弁するまでの時間及びイ
ンジェクタ１の駆動電圧が切られてから閉弁するまでの
時間を踏まえて燃料噴射のデッドタイムを補正する。O2
センサ５は排気ガスを検出して電圧を出力し、制御系２
ではO2センサ５の起電力に基づいて理論空燃比を判定し
てフィードバック補正を行なう。
排気ガス中にSO2が含まれたりリッチ滞在時間が長く
なると、前述したように、リッチ状態からリーン状態へ
変化する時のO2センサ５の応答時間が長くなることが判
っている。このため、空燃比がリーン状態になったにも
係らずフィードバック制御はリッチ状態と判定して空燃
比がリーン状態に制御される。
なると、前述したように、リッチ状態からリーン状態へ
変化する時のO2センサ５の応答時間が長くなることが判
っている。このため、空燃比がリーン状態になったにも
係らずフィードバック制御はリッチ状態と判定して空燃
比がリーン状態に制御される。
そこでリッチ滞在時間が燃料の成分に応じて設定され
た所定時間よりも長くなった場合、使用される燃料のイ
オウ（Ｓ）の含有量に応じ、O2センサ５による理論空燃
比を判定する電圧値を高くする判定電圧補正を行なう。
第２図にO2センサ５の起電力EMFとO2過剰率λ（理論空
燃比／実際の空燃比）との関係を示す。λ＝１の場合、
理論空燃比と実際の空燃比が等しく、λ＜１の場合リッ
チ状態で、λ＞１の場合リーン状態となっている。図に
示すように、通常EMFが450mVの時にλは１となり、450m
Vで理論空燃比と判定している。EMFが高くなるとλが小
さくなり空燃比がリップ状態になる。
た所定時間よりも長くなった場合、使用される燃料のイ
オウ（Ｓ）の含有量に応じ、O2センサ５による理論空燃
比を判定する電圧値を高くする判定電圧補正を行なう。
第２図にO2センサ５の起電力EMFとO2過剰率λ（理論空
燃比／実際の空燃比）との関係を示す。λ＝１の場合、
理論空燃比と実際の空燃比が等しく、λ＜１の場合リッ
チ状態で、λ＞１の場合リーン状態となっている。図に
示すように、通常EMFが450mVの時にλは１となり、450m
Vで理論空燃比と判定している。EMFが高くなるとλが小
さくなり空燃比がリップ状態になる。
従って、リッチ滞在時間が長くなった場合、判定電圧
を450mVよりも高く（例えば550mV）設定することによ
り、リッチ状態からリーン状態への過渡時にO2センサ５
によってリッチ状態からリーン状態を検出する時間が短
くなり（リッチ状態側で理論空燃比と判定するため）、
O2センサ５に応答遅れが生じなくなる。このため、空燃
比がリーン状態になる時間が短縮される。
を450mVよりも高く（例えば550mV）設定することによ
り、リッチ状態からリーン状態への過渡時にO2センサ５
によってリッチ状態からリーン状態を検出する時間が短
くなり（リッチ状態側で理論空燃比と判定するため）、
O2センサ５に応答遅れが生じなくなる。このため、空燃
比がリーン状態になる時間が短縮される。
例えば、Ｓの含有量が低い燃料を使用する場合、リッ
チ滞在時間が1.5sec（所定時間）を越えると理論空燃比
を判定する判定電圧を450mVから550mVに変更する。また
Ｓの含有量が高い燃料を使用する場合、リッチ滞在時間
が0.7secを越えると判定電圧を450mVから550mVに変更す
る。これによって、リッチ滞在時間が長くなった場合に
リッチ状態側で理論空燃比を判定するようになり、リッ
チ状態からリーン状態に変わる時、O2センサ５によって
リッチ状態からリーン状態を検出する時間が短くなる。
このため、リッチ滞在時間が長くなってもO2センサ５の
応答遅れが生じなくなり、空燃比がリーン状態になる時
間が短縮される。
チ滞在時間が1.5sec（所定時間）を越えると理論空燃比
を判定する判定電圧を450mVから550mVに変更する。また
Ｓの含有量が高い燃料を使用する場合、リッチ滞在時間
が0.7secを越えると判定電圧を450mVから550mVに変更す
る。これによって、リッチ滞在時間が長くなった場合に
リッチ状態側で理論空燃比を判定するようになり、リッ
チ状態からリーン状態に変わる時、O2センサ５によって
リッチ状態からリーン状態を検出する時間が短くなる。
このため、リッチ滞在時間が長くなってもO2センサ５の
応答遅れが生じなくなり、空燃比がリーン状態になる時
間が短縮される。
上述した制御は、空燃比がエンリッチゾーン（連続高
速運転時）からフィードバックゾーンに移った時や実際
は空燃比がリッチ状態にあるにも係らずリーン状態と判
定されてリッチ滞在時間が長くなった場合に適用して好
適である。
速運転時）からフィードバックゾーンに移った時や実際
は空燃比がリッチ状態にあるにも係らずリーン状態と判
定されてリッチ滞在時間が長くなった場合に適用して好
適である。
〈発明の効果〉 本発明の内燃機関の空燃比制御方法によると、酸素セ
ンサによって理論空燃比よりも燃料が濃い状態の時間
が、燃料の成分に応じて設定された所定時間よりも長く
なった場合に、理論空燃比の判定を行なう酸素センサの
起電力値を高くするようにしたので、リッチ状態側で理
論空燃比と判定することになり、リッチ滞在時間か長く
なった場合、リッチ状態からリーン状態を検出す時間が
短かくなる。この結果、酸素センサに応答遅れが生じな
くなって空燃比がリーン状態になる時間が短縮され、リ
ッチ滞在時間が長くなってもNOx量が増加しないように
空燃比の制御が行なえる。
ンサによって理論空燃比よりも燃料が濃い状態の時間
が、燃料の成分に応じて設定された所定時間よりも長く
なった場合に、理論空燃比の判定を行なう酸素センサの
起電力値を高くするようにしたので、リッチ状態側で理
論空燃比と判定することになり、リッチ滞在時間か長く
なった場合、リッチ状態からリーン状態を検出す時間が
短かくなる。この結果、酸素センサに応答遅れが生じな
くなって空燃比がリーン状態になる時間が短縮され、リ
ッチ滞在時間が長くなってもNOx量が増加しないように
空燃比の制御が行なえる。
第１図は本発明の一実施例に係る内燃機関の空燃比制御
方法を実施する燃料噴射量制御ブロック図、第２図はO2
センサの起電力とO2過剰率の関係を表すグラフ、第３図
はO2センサの応答性とリッチ滞在時間の関係を表わすグ
ラフ、第４図はO2センサの応答時間とNOxの量の関係を
表わすグラフである。 図面中、 １はインジェクタ、２は制御系、５はO2センサである。
方法を実施する燃料噴射量制御ブロック図、第２図はO2
センサの起電力とO2過剰率の関係を表すグラフ、第３図
はO2センサの応答性とリッチ滞在時間の関係を表わすグ
ラフ、第４図はO2センサの応答時間とNOxの量の関係を
表わすグラフである。 図面中、 １はインジェクタ、２は制御系、５はO2センサである。
Claims (1)
- 【請求項１】内燃機関の排気ガスを酸素センサにより検
出し、該酸素センサの起電力に基づいて内燃機関に供給
される混合気の理論空燃比の判定を行う内燃機関の空燃
比制御方法において、酸素センサによって理論空燃比よ
りも燃料が濃い状態の時間が、燃料の成分に応じて設定
された所定時間よりも長くなった場合に、理論空燃比の
判定を行う酸素センサの起電力値を高くすることを特徴
とする内燃機関の空燃比制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63152347A JP2733963B2 (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 内燃機関の空燃比制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63152347A JP2733963B2 (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 内燃機関の空燃比制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH025731A JPH025731A (ja) | 1990-01-10 |
| JP2733963B2 true JP2733963B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=15538555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63152347A Expired - Lifetime JP2733963B2 (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 内燃機関の空燃比制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2733963B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3805098B2 (ja) * | 1998-03-26 | 2006-08-02 | 株式会社日立製作所 | エンジンの排気ガス浄化制御装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01227836A (ja) * | 1988-03-04 | 1989-09-12 | Aisan Ind Co Ltd | 車両用空燃比制御装置 |
-
1988
- 1988-06-22 JP JP63152347A patent/JP2733963B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH025731A (ja) | 1990-01-10 |
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