JP2811666B2 - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents
エンジンの空燃比制御装置Info
- Publication number
- JP2811666B2 JP2811666B2 JP61013737A JP1373786A JP2811666B2 JP 2811666 B2 JP2811666 B2 JP 2811666B2 JP 61013737 A JP61013737 A JP 61013737A JP 1373786 A JP1373786 A JP 1373786A JP 2811666 B2 JP2811666 B2 JP 2811666B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- fuel ratio
- sensor
- engine
- value
- 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〕
本発明はエンジンの空燃比制御装置に関し、特に、エ
ンジン始動後に最初に走り出してから所定時間内は空燃
比補正値にリッチ側の制限を設け、この間は空燃比（A/
F）がオーバリッチにならないようにしたエンジンの、
空燃比センサの異常判別を行うことができる空燃比制御
装置に関する。 〔従来の技術〕 一般に、エンジンの排気通路に設けられた空燃比セン
サ、特に排気ガス中の酸素濃度を測定するO2センサに
は、その素子が低温雰囲気内にある場合は非活性状態に
あり、空燃比如何に係わらずリーン信号を発生してしま
うものがある。このようなO2センサを使用したエンジン
では、冷間始動後のしばらくの間、O2センサの出力がリ
ーンを維持するので空燃比がリッチ側に制御され、空燃
比がオーバリッチとなって排気ガスが悪化する。 これを防止するため、近年、エンジンの始動後に最初
に走り出してからしばらくの間は空燃比補正値にリッチ
側の制限（ガード）を設け、空燃比がオーバリッチにな
らないようにすることが行われている。 また、同様の理由によりO2センサが非活性になりやす
い（例えばアイドル状態が続く）場合にも、空燃比補正
値にガードを設けている。 さらに、O2センサ出力の入力回路が、O2センサの非活
性時にリッチ信号を受ける構成のものでは、前述の運転
下では空燃比補正値にリーン側の制限を設けている。
（特公昭57−32772号公報参照） この制御の手順は例えば第４図及び第５図のフローチ
ャートに示される。なお、この例の手順の基になるエン
ジンではO2センサが排気マニホルド下流側の排気通路に
設けられているものとする。 第４図は車両がそのエンジン始動後、初めて走り出し
てからの時間TIMEの演算ルーチンであり、例えば0.5秒
毎に実行される。まずステップ401においてスタータがO
Nしたか否かが判定され、スタータが回ってクランキン
グ状態にあるON状態（YES）では、ステップ406に進んで
時間カウント値CTIMEに０が入る。一方、エンジンが始
動してスタータがOFFした時（NO）はステップ402に進
み、車速があるか否かが判定される。車速≠０の場合
（NO）はステップ403に進んで時間カウント値CTIMEに１
が加えられる。ステップ404,405は時間カウント値CTIME
のオーバフローガードであり、時間カウント値CTIMEが2
55（時間TIMEにして約128秒）を越えないようにするも
のである。また、前記ステップ402で車速＝０（YES）と
判定された場合は、これらのステップ403〜405は省略さ
れ、時間カウント値CTIMEは増大されない。 このようにして演算される時間カウント値CTIMEを基
に、第５図に示す空燃比補正値のリッチ側のガード値RF
Bの演算が行われるが、このルーチンも例えば0.5秒毎に
実行される。まず、ステップ501では車両のエンジン始
動後、初めて走り出してからの時間TIMEの値が100秒を
越えたか否かがCTIMEより判定される。そして、走行時
間が100秒未満の場合（NO）はステップ506に進み、ガー
ド値RFB＝３％となる。また走行時間が100秒以上ある場
合（YES）はステップ502に進み、ここでアイドルスイッ
チがONか否かが判定される。YESの場合（アイドル中）
はステップ505に進み、NOの場合（アイドル時以外）は
ステップ503に進んでエンジン回転数Neの1500rpmとの大
小が判定される。Ne＜1500rpmの場合（NO）は前記アイ
ドル中の場合と同様にステップ505に進むが、Ne≧1500r
pmの場合（YES）はステップ504に進む。ステップ504で
はRFBの値に所定値ΔRFBが加えられ、ステップ505では
逆に所定値ΔRFBが減らされる。そしてこの後ステップ5
07に進み、ステップ507〜510においてRFBの値が３％と2
0％との間に制御される。（参照特開昭38−30425号公
報） 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、以上のような手順で空燃比がオーバリッチ
にならないように制御されるエンジンでは、第６図に示
すようにエンジン始動後に所定時間アイドル放置される
ことがあり、このような場合、O2センサが活性化しない
までも冷却水温THWが高温（例えば70℃以上）になるこ
とがある。この状態から車両エンジン始動後初めての走
行を開始すると、走行開始から100秒間はRFBが３％に抑
えられるので、空燃比補正値FAFも低く抑えられて大き
くならない。この結果、空燃比はリーン状態に維持さ
れ、O2センサからの出力信号もリーン側にはりついて走
行開始後100秒間は反転しないことになる。 ところで現在、O2センサ等の各種センサ類の異常を検
出するためにエンジンに取り付けられた自己診断装置の
多くは、O2センサ出力が所定条件下で、即ち、本来なら
ばリッチとリーン間で反転信号を出すべき条件下、例え
ば『フィードバック条件を満足し、かつTHW≧70℃、吸
入空気量Ｑ≧20m3/hの状態』において、O2センサが所定
時間、例えば80秒以上リッチ、リーン反転しない時O2セ
ンサが異常であると判定している。 このため、前述のように機能するエンジンは、O2セン
サの異常判別条件である『O2センサが80秒以上リッチ、
リーン反転しない』に該当するために、自己診断装置に
よってO2センサの異常と判定されてしまうという問題点
がある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の目的は前記従来のように空燃比補正を行うエ
ンジンにおける空燃比センサの異常の誤判別という問題
点を解消し、車両がどのような状態で運転されても、正
常状態にある空燃比センサを異常と判定することのない
優れた空燃比制御装置を提供することにある。 前記目的を達成する本発明のエンジンの空燃比制御装
置は、エンジンの排気通路に設けられた空燃比センサ
と、この空燃比センサ出力に応じて燃料噴射量を補正す
る空燃比補正係数を演算する空燃比補正係数演算手段
と、エンジンの運転状態がアイドル状態にあるか否かを
判定するアイドル状態判定手段と、エンジンの運転状態
が、アイドル状態であると判定された特に、空燃比補正
係数の制限値を徐々に減少させると共に、アイドル状態
でないと判定された場合に、制限値を除々に増加させる
制限値設定手段と、この制限値内に前記空燃比補正係数
を制限する制限手段と、制限された空燃比補正係数を用
いてエンジンの空燃比を調整する空燃比調整手段と、空
燃比センサが所定時間以上リッチ、リーン反転をしない
時に、空燃比センサを異常と判別する空燃比センサ異常
判定手段と、制限値が所定値未満の時に空燃比センサの
異常判定を禁止する禁止手段とを備えていることを特徴
としている。 〔作 用〕 本発明のエンジンの空燃比制御装置によれば、エンジ
ンを始動して車両が走行している時に、エンジンが定常
状態で使用されて空燃比フィードバック条件が満足さ
れ、エンジンの冷却水温が所定値以下になり、エンジン
の吸入空気量が所定値以上になり空燃比補正値のリッチ
側の制限値が所定値以上になった状態で、空燃比センサ
の反転信号が所定時間以上ない時に、空燃比センサの異
常信号が出力される。 〔実施例〕 以下図面を用いて本発明の実施例を説明する。 第１図は本発明に係る空燃比制御装置の一実施例を示
す全体概略図である。第１図において、エンジン１の吸
気通路２にはエアフローメータ３が設けられている。エ
アフローメータ３は吸入空気量を直接計測するものであ
って、ポテンショメータを内蔵して吸入空気量に比例し
たアナログ電圧の出力信号を発生する。この出力信号は
制御回路10のマルチプレクサ内蔵A/D変換器101に供給さ
れている。ディストリビュータ４には、その軸がたとえ
ばクランク角（CA）に換算して720゜毎に基準位置検出
用パルス信号を発生するクランク角センサ５およびクラ
ンク角に換算して30゜毎に基準位置検出用パルス信号を
発生するクランク角センサ６が設けられている。これら
クランク角センサ5,6のパルス信号は制御回路10の入出
力インタフェイス102に供給され、このうち、クランク
角センサ６の出力CPU103の割込み端子に供給される。 さらに、吸気通路２にはスロットル弁18,および各気
筒毎に燃料供給系から加圧燃料を吸気ポートへ供給する
ための燃料噴射弁７が設けられている。 また、エンジン１のシリンダブロックのウォータジャ
ケット８には、冷却水の温度を検出するための水温セン
サ９が設けられている。水温センサ９は冷却水の温度TH
Wに応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この出
力もA/D変換器101に供給されている。 排気マニホルド11より下流の排気系には，排気ガス中
の３つの有害成分HC,CO,Ncxを同時に浄化する三元触媒
を収容する触媒コンバータ12が設けられている。 排気マニホルド11の下流値であって、触媒コンバータ
12の上流柄の排気パイプ14には、空燃比センサの一種で
あるO2センサ13が設けられている。O2センサ13は排気ガ
ス中の酸素成分濃度に応じて電気信号を発生する。すな
わち、O2センサ13は空燃比が理論空燃比に対してリーン
側かリッチ側かに応じて、異なる出力電圧を制御回路10
の信号処理回路111を介してA/D変換器101に発生する。 また、前記入出力インタフェイス102にはキースイッ
チ15からのスタータのON/OFF信号が供給されるようにな
っている。16はトランスミッション17からのスピードメ
ータケーブルに設けられた車速センサであって、車速に
比例した数のパルス信号を発生し、この車速センサ16の
パルス信号は制御回路10の車速形成回路112に供給され
る。車速形成回路112はカウンタにより形成され、一定
のゲート時間毎に２進数の車速データとして入出力イン
タフェイス102に供給される。 さらに制御回路10の入出力インタフェイス102には駆
動回路113を介してアラーム114が接続されており、O2セ
ンサ13に異常がある時に入出力インタフェイス102から
異常信号が出力されると、このアラーム114がO2センサ1
3の異常を運転者に知らせるようになっている。 制御回路10は、たとえばマイクロコンピュータとして
構成され、A/D変換器101、入出力インタフェイス102、C
PU103、信号処理回路111の外に、ROM104、RAM105、バッ
クアップRAM106、クロック発生回路107等が設けられて
いる。 また、制御回路10において、ダウンカウンタ108、フ
リップフロップ109、および駆動回路110燃料噴射弁７を
制御するためのものである。すなわち、後述のルーチン
において、燃料噴射量TAUが演算されると、燃料噴射量T
AUがダウンカウンタ108にプリセットされると共にフリ
ップフロップ109もセットされる。この結果、駆動回路1
10が燃料噴射弁７の付勢を開始する。他方、ダウンカウ
ンタ108がクラック信号（図示せず）を計数して最後に
そのキャリアウト端子が“1"レベルとなったときに、フ
リップフロップ109がリセットされて駆動回路110は燃料
噴射弁７の付勢を停止する。つまり、上述の燃料噴射量
TAUだけ燃料噴射弁７は付勢され、従って、燃料噴射量T
AUに応じた量の燃料が機関本体１の燃焼室に送り込まれ
ることになる。 なお、CPU103の割込み発生は、A/D変換器101のA/D変
換終了後、入出力インタフェイス102がクランク角セン
サ６のパルス信号を受信した時、クロック発生回路107
からの割込信号を受信した時、等である。 エアフローメータ３の吸入空気量データＱおよび冷却
水温データTHWは所定時間毎に実行されるA/D変換ルーチ
ンによって取込まれてRAM105の所定領域に格納される。
つまり、RAM105におけるデータＱおよびTHWは所定時間
毎に更新されている。また、回転速度データNeはクラン
ク角センサ６の30゜CA毎の割込みによって演算されてRA
M105の所定領域に格納される。 以下第１図（ｂ）の制御回路10の動作について説明す
る。 第７図は燃料噴射量演算ルーチンであって、所定クラ
ンク角、例えば360゜CA毎に実行される。ステップ701で
は基本噴射量TPを演算する。即ち、吸入空気量Ｑ及び回
転速度NeのデータをRAM105から読み出して、 TP←kQ/Ne（但しｋは定数） により演算する。ステップ702では燃料噴射量TAUを、 TAU←TP・FAF・α＋β によって演算する。ここでFAFは第８図のリーチンんに
よって演算される空燃比補正係数、α，βはその他の補
正係数あるいは補正量であって、例えば暖機増量補正、
吸気温補正、過渡時補正、電源電圧補正等に相当する。
次いで、ステップ703にて噴射量TAUをダウンカウンタ10
8にセットすると共にフリップフロップ109をセットして
燃料噴射を開始させる。そして、ステップ704にてこの
ルーチンは終了する。なお、前述のように噴射量TAUに
相当する時間が経過すると、ダウンカウンタ108のキャ
リアウトによってフリップフロップ109がリセットされ
て燃料噴射は終了する。 続いて第８図のルーチンを参照して空燃比F/B制御、
即ち空燃比補正係数FAF演算を説明する。第８図のルー
チンは所定時間毎に実行される。 ステップ801では空燃比のF/B条件が成立しているか否
かを判別する。機関始動中、始動後の燃料増量動作中、
暖機増量動作中、パワー増量中等はいずれもF/B条件不
成立であり、その他の場合がF/B条件成立である。そし
て空燃比のF/B条件が不成立の時（ON）はステップ810に
進んでFAF＝1.0とし、F/B条件が成立している時（YES）
はステップ802に進み、空燃比F/B補正制御を行う。 ステップ802では、O2センサ９の出力値βを取り込ん
で空燃比がリッチかリーンかを判別する。リーンの時
（YES）にはステップ803にて最初のリーンか否かを判
別、つまり、リッチからリーンへの変化点か否かを判別
する。この結果、最初のリーンであれば（YES）ステッ
プ805にてFAF←FAF＋Ａとして所定量（スキップ量）Ａ
を加算し、他方、最初のリーンでなければ（NO）ステッ
プ806にてFAF←FAF＋ａとして所定量ａを加算する。な
お、スキップ量Ａはａより十分大きく設定される。すな
わち、Ａ＞＞ａである。 ステップ802においてNOとなるリッチであれば、ステ
ップ804に進む。ステップ804にて最初のリッチか否かを
判別、つまりリーンからリッチへの変化点か否かを判別
する。この結果、最初のリッチであれば（YES）ステッ
プ807にてFAF←FAF−Ｂとして所定量（スキップ量）Ｂ
を減算し、他方、最初のリッチでなければ（NO）ステッ
プ808に進んでFAF←FAF−ｂとして所定量ｂを減算す
る。ここでもスキップ量Ｂはｂより十分大きく設定され
る。すなわちＢ＞＞ｂである。 つまり、ステップ805,808に示す制御は積分制御と称
されるものであり、またステップ805,807に示す制御は
スキップ制御と称されるものである。 そして、ステップ805,806にて演算されたFAFは、ステ
ップ809で前述の空燃比補正係数のリッチ側の制限値RFB
にてガードされ、所定値を越えないように制御される。 ステップ805〜ステップ809にて演算された空燃比補正
係数FAFおよび前述のようにステップ810で固定値となっ
た空燃比補正係数FAF（＝1.0）はステップ811にてRAM10
5に格納されて第８図のルーチンは終了する。 第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ制御回路10
がO2センサの異常を判定するための条件判定ルーチンで
ある。 第２図（ａ）のルーチンはフィードバック（F/B）条
件、水温条件、吸入空気量（負荷）条件を判定するもの
であり、例えば130ms毎に実行される。ステップ201では
F/B条件（空燃比の閉ループ条件）が成立しているか否
かを判定する。エンジン始動中、始動後増量中、暖機増
量中、出力増大中、燃料カット中はいずれも閉ループ条
件が不成立であり、その他の場合が閉ループ条件成立で
ある。このステップ201でYESの場合はステップ202に進
むが、ステップ201でNOの場合はステップ204に進む。ス
テップ202では次にエンジンの冷却水温が所定値、例え
ば70℃を越えているか否かを判定され、70℃を越えてい
る（YES）の場合はステップ203に進むが70℃以下の場合
はステップ204に進む。ステップ203では吸入空気量Ｑが
所定値、例えば20m3/hが判定され、YESの場合はリター
ンするが、NOの場合はステップ204に進む。ステップ204
ではO2センサの異常診断タイマCJOXの値を０にする。ス
テップ203でYESの場合はO2センサの異常判定条件が揃っ
ている場合であるが、ステップ204てに進んだ場合O2セ
ンサの異常判定条件が揃っていない場合である。 第２図（ｂ）のルーチンは空燃比補正値のリッチ側の
制限値RFBの条件を判定するものであり、例えば1s毎に
実行される。ステップ205では前記空燃比補正値のリッ
チ側の制限値RFBが所定値、例えば20％であるか否かが
判定される。このようにリッチ側の制限値RFBの判定基
準を20％とするのは、既に第５図において説明したよう
に、RFBの値が３〜20％の範囲に制御され、20％ぽ越え
ることがないからである。そして、RFBの値が20％とな
り、これが維持されるのは車両が所定速度以上の一定速
度等で走行している時である、ステップ205でYESとなっ
た時はそのままリターンするが、ステップ205でNOとな
った時は、O2センサの異常判定条件が揃っていない状態
であるので、ステップ206に進んで前記CJOXを０にした
後にリターンする。（尚、RFBが所定値以上か否かで判
別しても良い。） 第２図（ｃ）のルーチンはO2センサの出力が反転した
か否かを判定するものであり、例えば4ms毎に実行され
る。ステップ207においてYESとなった場合は反転がある
場合で、O2センサに異常がないのでステップ208に進ん
で前述のCJOXの値を０にしてリターンするが、ステップ
207でNOの場合はO2センサに異常がある可能性があるの
でCJOXの値は０にせずにリターンする。 第３図はO2センサの出力信号が80s間反転しない時にO
2センサの異常信号を出力する異常判定ルーチンであ
り、例えば528ms毎に実行される。ステップ301ではO2セ
ンサの異常診断タイマCJOXの値に１が加算され、ステッ
プ302ではこのCJOXの値が152より大きいか否かが判定さ
れる。CJOXの値が152より大きい場合（YES）はO2センサ
の出力が80s以上反転していない（152×528ms≒80ms）
ことになるので、ステップ303にてO2センサ異常信号を
出力する。ところが、CJOXの値が152に達していない場
合（NO）は、O2センサの出力信号が前に反転してから80
s経過していない時か、O2センサに異常がなく、前述の
ステップ204,206,208の何れかでCJOXの値が０にされた
時であるので、O2センサ異常信号は出力されない。 このように前述の実施例のエンジンの空燃比制御装置
では、空燃比のフィードバック条件が満足され、エンジ
ンの冷却水温が＞70℃であり、吸入空気量＞20m3/hであ
り、空燃比補正係数のリッチ側の制限値RFB＝20％であ
る時、即ちO2センサの異常判定条件が整った時に、O2セ
ンサの出力信号が80s以上反転しないと、O2センサが異
常であると判定され、O2センサ異常信号が出力される。
そして、O2センサの異常判定条件が整っていない時に
は、O2センサが異常であると誤診断されることがない。 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、エンジンが移動
して車両が走行している時に、エンジンが定常状態で使
用されて空燃比フィードバック条件が満足され、エンジ
ンの冷却水温が所定値以上になり、エンジンの吸入空気
量が所定値以上になり、空燃比補正値のリッチ側の制限
値が所定値以上になった状態で、空燃比センサの反転信
号が所定時間以上ない時に，空燃比センサの異常信号が
出力されるので、正常な空燃比センサが異常であると誤
診断される恐れがなくなるという効果がある。
ンジン始動後に最初に走り出してから所定時間内は空燃
比補正値にリッチ側の制限を設け、この間は空燃比（A/
F）がオーバリッチにならないようにしたエンジンの、
空燃比センサの異常判別を行うことができる空燃比制御
装置に関する。 〔従来の技術〕 一般に、エンジンの排気通路に設けられた空燃比セン
サ、特に排気ガス中の酸素濃度を測定するO2センサに
は、その素子が低温雰囲気内にある場合は非活性状態に
あり、空燃比如何に係わらずリーン信号を発生してしま
うものがある。このようなO2センサを使用したエンジン
では、冷間始動後のしばらくの間、O2センサの出力がリ
ーンを維持するので空燃比がリッチ側に制御され、空燃
比がオーバリッチとなって排気ガスが悪化する。 これを防止するため、近年、エンジンの始動後に最初
に走り出してからしばらくの間は空燃比補正値にリッチ
側の制限（ガード）を設け、空燃比がオーバリッチにな
らないようにすることが行われている。 また、同様の理由によりO2センサが非活性になりやす
い（例えばアイドル状態が続く）場合にも、空燃比補正
値にガードを設けている。 さらに、O2センサ出力の入力回路が、O2センサの非活
性時にリッチ信号を受ける構成のものでは、前述の運転
下では空燃比補正値にリーン側の制限を設けている。
（特公昭57−32772号公報参照） この制御の手順は例えば第４図及び第５図のフローチ
ャートに示される。なお、この例の手順の基になるエン
ジンではO2センサが排気マニホルド下流側の排気通路に
設けられているものとする。 第４図は車両がそのエンジン始動後、初めて走り出し
てからの時間TIMEの演算ルーチンであり、例えば0.5秒
毎に実行される。まずステップ401においてスタータがO
Nしたか否かが判定され、スタータが回ってクランキン
グ状態にあるON状態（YES）では、ステップ406に進んで
時間カウント値CTIMEに０が入る。一方、エンジンが始
動してスタータがOFFした時（NO）はステップ402に進
み、車速があるか否かが判定される。車速≠０の場合
（NO）はステップ403に進んで時間カウント値CTIMEに１
が加えられる。ステップ404,405は時間カウント値CTIME
のオーバフローガードであり、時間カウント値CTIMEが2
55（時間TIMEにして約128秒）を越えないようにするも
のである。また、前記ステップ402で車速＝０（YES）と
判定された場合は、これらのステップ403〜405は省略さ
れ、時間カウント値CTIMEは増大されない。 このようにして演算される時間カウント値CTIMEを基
に、第５図に示す空燃比補正値のリッチ側のガード値RF
Bの演算が行われるが、このルーチンも例えば0.5秒毎に
実行される。まず、ステップ501では車両のエンジン始
動後、初めて走り出してからの時間TIMEの値が100秒を
越えたか否かがCTIMEより判定される。そして、走行時
間が100秒未満の場合（NO）はステップ506に進み、ガー
ド値RFB＝３％となる。また走行時間が100秒以上ある場
合（YES）はステップ502に進み、ここでアイドルスイッ
チがONか否かが判定される。YESの場合（アイドル中）
はステップ505に進み、NOの場合（アイドル時以外）は
ステップ503に進んでエンジン回転数Neの1500rpmとの大
小が判定される。Ne＜1500rpmの場合（NO）は前記アイ
ドル中の場合と同様にステップ505に進むが、Ne≧1500r
pmの場合（YES）はステップ504に進む。ステップ504で
はRFBの値に所定値ΔRFBが加えられ、ステップ505では
逆に所定値ΔRFBが減らされる。そしてこの後ステップ5
07に進み、ステップ507〜510においてRFBの値が３％と2
0％との間に制御される。（参照特開昭38−30425号公
報） 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、以上のような手順で空燃比がオーバリッチ
にならないように制御されるエンジンでは、第６図に示
すようにエンジン始動後に所定時間アイドル放置される
ことがあり、このような場合、O2センサが活性化しない
までも冷却水温THWが高温（例えば70℃以上）になるこ
とがある。この状態から車両エンジン始動後初めての走
行を開始すると、走行開始から100秒間はRFBが３％に抑
えられるので、空燃比補正値FAFも低く抑えられて大き
くならない。この結果、空燃比はリーン状態に維持さ
れ、O2センサからの出力信号もリーン側にはりついて走
行開始後100秒間は反転しないことになる。 ところで現在、O2センサ等の各種センサ類の異常を検
出するためにエンジンに取り付けられた自己診断装置の
多くは、O2センサ出力が所定条件下で、即ち、本来なら
ばリッチとリーン間で反転信号を出すべき条件下、例え
ば『フィードバック条件を満足し、かつTHW≧70℃、吸
入空気量Ｑ≧20m3/hの状態』において、O2センサが所定
時間、例えば80秒以上リッチ、リーン反転しない時O2セ
ンサが異常であると判定している。 このため、前述のように機能するエンジンは、O2セン
サの異常判別条件である『O2センサが80秒以上リッチ、
リーン反転しない』に該当するために、自己診断装置に
よってO2センサの異常と判定されてしまうという問題点
がある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の目的は前記従来のように空燃比補正を行うエ
ンジンにおける空燃比センサの異常の誤判別という問題
点を解消し、車両がどのような状態で運転されても、正
常状態にある空燃比センサを異常と判定することのない
優れた空燃比制御装置を提供することにある。 前記目的を達成する本発明のエンジンの空燃比制御装
置は、エンジンの排気通路に設けられた空燃比センサ
と、この空燃比センサ出力に応じて燃料噴射量を補正す
る空燃比補正係数を演算する空燃比補正係数演算手段
と、エンジンの運転状態がアイドル状態にあるか否かを
判定するアイドル状態判定手段と、エンジンの運転状態
が、アイドル状態であると判定された特に、空燃比補正
係数の制限値を徐々に減少させると共に、アイドル状態
でないと判定された場合に、制限値を除々に増加させる
制限値設定手段と、この制限値内に前記空燃比補正係数
を制限する制限手段と、制限された空燃比補正係数を用
いてエンジンの空燃比を調整する空燃比調整手段と、空
燃比センサが所定時間以上リッチ、リーン反転をしない
時に、空燃比センサを異常と判別する空燃比センサ異常
判定手段と、制限値が所定値未満の時に空燃比センサの
異常判定を禁止する禁止手段とを備えていることを特徴
としている。 〔作 用〕 本発明のエンジンの空燃比制御装置によれば、エンジ
ンを始動して車両が走行している時に、エンジンが定常
状態で使用されて空燃比フィードバック条件が満足さ
れ、エンジンの冷却水温が所定値以下になり、エンジン
の吸入空気量が所定値以上になり空燃比補正値のリッチ
側の制限値が所定値以上になった状態で、空燃比センサ
の反転信号が所定時間以上ない時に、空燃比センサの異
常信号が出力される。 〔実施例〕 以下図面を用いて本発明の実施例を説明する。 第１図は本発明に係る空燃比制御装置の一実施例を示
す全体概略図である。第１図において、エンジン１の吸
気通路２にはエアフローメータ３が設けられている。エ
アフローメータ３は吸入空気量を直接計測するものであ
って、ポテンショメータを内蔵して吸入空気量に比例し
たアナログ電圧の出力信号を発生する。この出力信号は
制御回路10のマルチプレクサ内蔵A/D変換器101に供給さ
れている。ディストリビュータ４には、その軸がたとえ
ばクランク角（CA）に換算して720゜毎に基準位置検出
用パルス信号を発生するクランク角センサ５およびクラ
ンク角に換算して30゜毎に基準位置検出用パルス信号を
発生するクランク角センサ６が設けられている。これら
クランク角センサ5,6のパルス信号は制御回路10の入出
力インタフェイス102に供給され、このうち、クランク
角センサ６の出力CPU103の割込み端子に供給される。 さらに、吸気通路２にはスロットル弁18,および各気
筒毎に燃料供給系から加圧燃料を吸気ポートへ供給する
ための燃料噴射弁７が設けられている。 また、エンジン１のシリンダブロックのウォータジャ
ケット８には、冷却水の温度を検出するための水温セン
サ９が設けられている。水温センサ９は冷却水の温度TH
Wに応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。この出
力もA/D変換器101に供給されている。 排気マニホルド11より下流の排気系には，排気ガス中
の３つの有害成分HC,CO,Ncxを同時に浄化する三元触媒
を収容する触媒コンバータ12が設けられている。 排気マニホルド11の下流値であって、触媒コンバータ
12の上流柄の排気パイプ14には、空燃比センサの一種で
あるO2センサ13が設けられている。O2センサ13は排気ガ
ス中の酸素成分濃度に応じて電気信号を発生する。すな
わち、O2センサ13は空燃比が理論空燃比に対してリーン
側かリッチ側かに応じて、異なる出力電圧を制御回路10
の信号処理回路111を介してA/D変換器101に発生する。 また、前記入出力インタフェイス102にはキースイッ
チ15からのスタータのON/OFF信号が供給されるようにな
っている。16はトランスミッション17からのスピードメ
ータケーブルに設けられた車速センサであって、車速に
比例した数のパルス信号を発生し、この車速センサ16の
パルス信号は制御回路10の車速形成回路112に供給され
る。車速形成回路112はカウンタにより形成され、一定
のゲート時間毎に２進数の車速データとして入出力イン
タフェイス102に供給される。 さらに制御回路10の入出力インタフェイス102には駆
動回路113を介してアラーム114が接続されており、O2セ
ンサ13に異常がある時に入出力インタフェイス102から
異常信号が出力されると、このアラーム114がO2センサ1
3の異常を運転者に知らせるようになっている。 制御回路10は、たとえばマイクロコンピュータとして
構成され、A/D変換器101、入出力インタフェイス102、C
PU103、信号処理回路111の外に、ROM104、RAM105、バッ
クアップRAM106、クロック発生回路107等が設けられて
いる。 また、制御回路10において、ダウンカウンタ108、フ
リップフロップ109、および駆動回路110燃料噴射弁７を
制御するためのものである。すなわち、後述のルーチン
において、燃料噴射量TAUが演算されると、燃料噴射量T
AUがダウンカウンタ108にプリセットされると共にフリ
ップフロップ109もセットされる。この結果、駆動回路1
10が燃料噴射弁７の付勢を開始する。他方、ダウンカウ
ンタ108がクラック信号（図示せず）を計数して最後に
そのキャリアウト端子が“1"レベルとなったときに、フ
リップフロップ109がリセットされて駆動回路110は燃料
噴射弁７の付勢を停止する。つまり、上述の燃料噴射量
TAUだけ燃料噴射弁７は付勢され、従って、燃料噴射量T
AUに応じた量の燃料が機関本体１の燃焼室に送り込まれ
ることになる。 なお、CPU103の割込み発生は、A/D変換器101のA/D変
換終了後、入出力インタフェイス102がクランク角セン
サ６のパルス信号を受信した時、クロック発生回路107
からの割込信号を受信した時、等である。 エアフローメータ３の吸入空気量データＱおよび冷却
水温データTHWは所定時間毎に実行されるA/D変換ルーチ
ンによって取込まれてRAM105の所定領域に格納される。
つまり、RAM105におけるデータＱおよびTHWは所定時間
毎に更新されている。また、回転速度データNeはクラン
ク角センサ６の30゜CA毎の割込みによって演算されてRA
M105の所定領域に格納される。 以下第１図（ｂ）の制御回路10の動作について説明す
る。 第７図は燃料噴射量演算ルーチンであって、所定クラ
ンク角、例えば360゜CA毎に実行される。ステップ701で
は基本噴射量TPを演算する。即ち、吸入空気量Ｑ及び回
転速度NeのデータをRAM105から読み出して、 TP←kQ/Ne（但しｋは定数） により演算する。ステップ702では燃料噴射量TAUを、 TAU←TP・FAF・α＋β によって演算する。ここでFAFは第８図のリーチンんに
よって演算される空燃比補正係数、α，βはその他の補
正係数あるいは補正量であって、例えば暖機増量補正、
吸気温補正、過渡時補正、電源電圧補正等に相当する。
次いで、ステップ703にて噴射量TAUをダウンカウンタ10
8にセットすると共にフリップフロップ109をセットして
燃料噴射を開始させる。そして、ステップ704にてこの
ルーチンは終了する。なお、前述のように噴射量TAUに
相当する時間が経過すると、ダウンカウンタ108のキャ
リアウトによってフリップフロップ109がリセットされ
て燃料噴射は終了する。 続いて第８図のルーチンを参照して空燃比F/B制御、
即ち空燃比補正係数FAF演算を説明する。第８図のルー
チンは所定時間毎に実行される。 ステップ801では空燃比のF/B条件が成立しているか否
かを判別する。機関始動中、始動後の燃料増量動作中、
暖機増量動作中、パワー増量中等はいずれもF/B条件不
成立であり、その他の場合がF/B条件成立である。そし
て空燃比のF/B条件が不成立の時（ON）はステップ810に
進んでFAF＝1.0とし、F/B条件が成立している時（YES）
はステップ802に進み、空燃比F/B補正制御を行う。 ステップ802では、O2センサ９の出力値βを取り込ん
で空燃比がリッチかリーンかを判別する。リーンの時
（YES）にはステップ803にて最初のリーンか否かを判
別、つまり、リッチからリーンへの変化点か否かを判別
する。この結果、最初のリーンであれば（YES）ステッ
プ805にてFAF←FAF＋Ａとして所定量（スキップ量）Ａ
を加算し、他方、最初のリーンでなければ（NO）ステッ
プ806にてFAF←FAF＋ａとして所定量ａを加算する。な
お、スキップ量Ａはａより十分大きく設定される。すな
わち、Ａ＞＞ａである。 ステップ802においてNOとなるリッチであれば、ステ
ップ804に進む。ステップ804にて最初のリッチか否かを
判別、つまりリーンからリッチへの変化点か否かを判別
する。この結果、最初のリッチであれば（YES）ステッ
プ807にてFAF←FAF−Ｂとして所定量（スキップ量）Ｂ
を減算し、他方、最初のリッチでなければ（NO）ステッ
プ808に進んでFAF←FAF−ｂとして所定量ｂを減算す
る。ここでもスキップ量Ｂはｂより十分大きく設定され
る。すなわちＢ＞＞ｂである。 つまり、ステップ805,808に示す制御は積分制御と称
されるものであり、またステップ805,807に示す制御は
スキップ制御と称されるものである。 そして、ステップ805,806にて演算されたFAFは、ステ
ップ809で前述の空燃比補正係数のリッチ側の制限値RFB
にてガードされ、所定値を越えないように制御される。 ステップ805〜ステップ809にて演算された空燃比補正
係数FAFおよび前述のようにステップ810で固定値となっ
た空燃比補正係数FAF（＝1.0）はステップ811にてRAM10
5に格納されて第８図のルーチンは終了する。 第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ制御回路10
がO2センサの異常を判定するための条件判定ルーチンで
ある。 第２図（ａ）のルーチンはフィードバック（F/B）条
件、水温条件、吸入空気量（負荷）条件を判定するもの
であり、例えば130ms毎に実行される。ステップ201では
F/B条件（空燃比の閉ループ条件）が成立しているか否
かを判定する。エンジン始動中、始動後増量中、暖機増
量中、出力増大中、燃料カット中はいずれも閉ループ条
件が不成立であり、その他の場合が閉ループ条件成立で
ある。このステップ201でYESの場合はステップ202に進
むが、ステップ201でNOの場合はステップ204に進む。ス
テップ202では次にエンジンの冷却水温が所定値、例え
ば70℃を越えているか否かを判定され、70℃を越えてい
る（YES）の場合はステップ203に進むが70℃以下の場合
はステップ204に進む。ステップ203では吸入空気量Ｑが
所定値、例えば20m3/hが判定され、YESの場合はリター
ンするが、NOの場合はステップ204に進む。ステップ204
ではO2センサの異常診断タイマCJOXの値を０にする。ス
テップ203でYESの場合はO2センサの異常判定条件が揃っ
ている場合であるが、ステップ204てに進んだ場合O2セ
ンサの異常判定条件が揃っていない場合である。 第２図（ｂ）のルーチンは空燃比補正値のリッチ側の
制限値RFBの条件を判定するものであり、例えば1s毎に
実行される。ステップ205では前記空燃比補正値のリッ
チ側の制限値RFBが所定値、例えば20％であるか否かが
判定される。このようにリッチ側の制限値RFBの判定基
準を20％とするのは、既に第５図において説明したよう
に、RFBの値が３〜20％の範囲に制御され、20％ぽ越え
ることがないからである。そして、RFBの値が20％とな
り、これが維持されるのは車両が所定速度以上の一定速
度等で走行している時である、ステップ205でYESとなっ
た時はそのままリターンするが、ステップ205でNOとな
った時は、O2センサの異常判定条件が揃っていない状態
であるので、ステップ206に進んで前記CJOXを０にした
後にリターンする。（尚、RFBが所定値以上か否かで判
別しても良い。） 第２図（ｃ）のルーチンはO2センサの出力が反転した
か否かを判定するものであり、例えば4ms毎に実行され
る。ステップ207においてYESとなった場合は反転がある
場合で、O2センサに異常がないのでステップ208に進ん
で前述のCJOXの値を０にしてリターンするが、ステップ
207でNOの場合はO2センサに異常がある可能性があるの
でCJOXの値は０にせずにリターンする。 第３図はO2センサの出力信号が80s間反転しない時にO
2センサの異常信号を出力する異常判定ルーチンであ
り、例えば528ms毎に実行される。ステップ301ではO2セ
ンサの異常診断タイマCJOXの値に１が加算され、ステッ
プ302ではこのCJOXの値が152より大きいか否かが判定さ
れる。CJOXの値が152より大きい場合（YES）はO2センサ
の出力が80s以上反転していない（152×528ms≒80ms）
ことになるので、ステップ303にてO2センサ異常信号を
出力する。ところが、CJOXの値が152に達していない場
合（NO）は、O2センサの出力信号が前に反転してから80
s経過していない時か、O2センサに異常がなく、前述の
ステップ204,206,208の何れかでCJOXの値が０にされた
時であるので、O2センサ異常信号は出力されない。 このように前述の実施例のエンジンの空燃比制御装置
では、空燃比のフィードバック条件が満足され、エンジ
ンの冷却水温が＞70℃であり、吸入空気量＞20m3/hであ
り、空燃比補正係数のリッチ側の制限値RFB＝20％であ
る時、即ちO2センサの異常判定条件が整った時に、O2セ
ンサの出力信号が80s以上反転しないと、O2センサが異
常であると判定され、O2センサ異常信号が出力される。
そして、O2センサの異常判定条件が整っていない時に
は、O2センサが異常であると誤診断されることがない。 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、エンジンが移動
して車両が走行している時に、エンジンが定常状態で使
用されて空燃比フィードバック条件が満足され、エンジ
ンの冷却水温が所定値以上になり、エンジンの吸入空気
量が所定値以上になり、空燃比補正値のリッチ側の制限
値が所定値以上になった状態で、空燃比センサの反転信
号が所定時間以上ない時に，空燃比センサの異常信号が
出力されるので、正常な空燃比センサが異常であると誤
診断される恐れがなくなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のエンジンの空燃比制御装置の一実施例
を示す全体概略図、第２図（ａ）〜（ｃ）及び第３図は
第１図（ｂ）の制御回路の動作を示すフローチャート、
第４図及び第５図は従来の空燃比センサの異常検出手順
を示すフローチャート、第６図は従来装置の動作を示す
波形図、第７図は燃料噴射量演算ルーチン、第８図は空
燃比F/B制御ルーチンをそれぞれ示すフローチャートで
ある。 １……エンジン、２……吸気通路、 ３……エアフローメータ、 ４……ディストリビュータ、 5,6……クランク角センサ、 ７……燃料噴射弁、９……水温センサ、 10……制御回路、13……O2センサ、 114……アラーム。
を示す全体概略図、第２図（ａ）〜（ｃ）及び第３図は
第１図（ｂ）の制御回路の動作を示すフローチャート、
第４図及び第５図は従来の空燃比センサの異常検出手順
を示すフローチャート、第６図は従来装置の動作を示す
波形図、第７図は燃料噴射量演算ルーチン、第８図は空
燃比F/B制御ルーチンをそれぞれ示すフローチャートで
ある。 １……エンジン、２……吸気通路、 ３……エアフローメータ、 ４……ディストリビュータ、 5,6……クランク角センサ、 ７……燃料噴射弁、９……水温センサ、 10……制御回路、13……O2センサ、 114……アラーム。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭57−72054（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−3443（ＪＰ，Ａ)
特開 昭52−81436（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−3137（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−265339（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
F02D 41/00 - 41/40
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．エンジンの排気通路に設けられた空燃比センサと、 この空燃比センサ出力に応じて燃料噴射量を補正する空
燃比補正係数を演算する空燃比補正係数演算手段と、 エンジンの運転状態がアイドル状態にあるか否かを判定
するアイドル状態判定手段と、 エンジンの運転状態が、アイドル状態であると判定され
た時に、前記空燃比補正係数の制限値を徐々に減少させ
ると共に、アイドル状態でないと判定された場合に、前
記制限値を除々に増加させる制限値設定手段と、 前記制限値内に前記空燃比補正係数を制限する制限手段
と、 制限された空燃比補正係数を用いてエンジンの空燃比を
調整する空燃比調整手段と、 前記空燃比センサが所定時間以上リッチ、リーン反転を
しない時に、前記空燃比センサを異常と判別する空燃比
センサ異常判定手段と、 前記制限値が所定値未満の時に前記空燃比センサの異常
判定を禁止する禁止手段と、 を備えたエンジンの空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61013737A JP2811666B2 (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | エンジンの空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61013737A JP2811666B2 (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | エンジンの空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62174547A JPS62174547A (ja) | 1987-07-31 |
| JP2811666B2 true JP2811666B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=11841570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61013737A Expired - Fee Related JP2811666B2 (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | エンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2811666B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4757556B2 (ja) * | 2005-07-25 | 2011-08-24 | 能美防災株式会社 | 消火用ノズル |
| EP3626313B1 (en) | 2017-05-19 | 2025-12-31 | Koatsu Co., Ltd. | SPRAY HEAD FOR LIQUEFIED FIRE EXTINGUISHING AGENT |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5772054A (en) * | 1980-09-08 | 1982-05-06 | Honda Motor Co Ltd | Compensator for o2 sensor trouble in air-auel ratio controller for internal combustion engine |
| JPS603443A (ja) * | 1983-06-21 | 1985-01-09 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
-
1986
- 1986-01-27 JP JP61013737A patent/JP2811666B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62174547A (ja) | 1987-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4434768A (en) | Air-fuel ratio control for internal combustion engine | |
| JPH0726580B2 (ja) | 内燃機関の触媒劣化判定装置 | |
| JPH06194331A (ja) | 内燃機関の空燃比センサ異常検出装置 | |
| JP3887903B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPH11311142A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP3376651B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP2962127B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JPS62111143A (ja) | 空燃比制御装置 | |
| JP2811666B2 (ja) | エンジンの空燃比制御装置 | |
| JPS63147941A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP3304663B2 (ja) | 排気浄化触媒の劣化診断装置 | |
| JPS63111256A (ja) | 内燃機関の自己診断制御装置 | |
| JP3225787B2 (ja) | 内燃機関のｏ２ センサ制御装置 | |
| JP2940378B2 (ja) | 内燃機関の燃料供給制御装置 | |
| JPH0642387A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2003120382A (ja) | 内燃機関の触媒早期暖機制御システムの異常診断装置 | |
| JPH09310635A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2962089B2 (ja) | 内燃機関の触媒劣化診断装置 | |
| JPH045818B2 (ja) | ||
| JPS6254976B2 (ja) | ||
| JP3196602B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP2780451B2 (ja) | 触媒の劣化検出装置 | |
| JPS6123633Y2 (ja) | ||
| JP2857917B2 (ja) | 触媒の劣化検出装置 | |
| JP2807554B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |