JPH01227832A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
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- JPH01227832A JPH01227832A JP63055247A JP5524788A JPH01227832A JP H01227832 A JPH01227832 A JP H01227832A JP 63055247 A JP63055247 A JP 63055247A JP 5524788 A JP5524788 A JP 5524788A JP H01227832 A JPH01227832 A JP H01227832A
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 6
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
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- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
- F02D41/1456—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
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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。
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〕
この発明は内燃機関の空燃比制御装置に関するものであ
る。
る。
内燃機関、特に三元触媒を用いた徘ガス浄化対策が施さ
れた車両用エンジンにおいては、排気ガスの空燃比を厳
密に理論空燃比に保持する必要があり、現在では理論空
燃比で急激に出力が変化する空燃比センサを用いて空燃
比が理論空燃比の近傍になるようフィードバック制御す
る空燃比制御装置が実用化されている。
れた車両用エンジンにおいては、排気ガスの空燃比を厳
密に理論空燃比に保持する必要があり、現在では理論空
燃比で急激に出力が変化する空燃比センサを用いて空燃
比が理論空燃比の近傍になるようフィードバック制御す
る空燃比制御装置が実用化されている。
しかし、上記した空燃比制御装置では、空燃比センサが
理論空燃比しか測定できないため制御の幅が狭いという
欠点があった。そこで、理論空燃比だけでな（、排気ガ
スの特定成分に応じて空燃比をリーン側からリッチ側ま
で連続的に測定できる空燃比センサを用いて空燃比制御
を行うことが試みられている。この空燃比センサは、イ
オン伝導性固体電解質で構成された酸素濃度検出素子と
該素子を活性化させるヒータを備えている。
理論空燃比しか測定できないため制御の幅が狭いという
欠点があった。そこで、理論空燃比だけでな（、排気ガ
スの特定成分に応じて空燃比をリーン側からリッチ側ま
で連続的に測定できる空燃比センサを用いて空燃比制御
を行うことが試みられている。この空燃比センサは、イ
オン伝導性固体電解質で構成された酸素濃度検出素子と
該素子を活性化させるヒータを備えている。
〔発明が解決しようとする！１１１１）上記した空燃比
制御装置においては、空燃比センの酸素濃度検出素子を
ヒータにより加熱して所定温度に維持しないと空燃比セ
ンサが正常に作動しない、第６図は酸素濃度検出素子の
温度と空燃比センサの出力誤差との関係を示し、酸素濃
度検出素子の温度が所定値より大きくても小さくても空
燃比センサの出力に誤差を生じた。
制御装置においては、空燃比センの酸素濃度検出素子を
ヒータにより加熱して所定温度に維持しないと空燃比セ
ンサが正常に作動しない、第６図は酸素濃度検出素子の
温度と空燃比センサの出力誤差との関係を示し、酸素濃
度検出素子の温度が所定値より大きくても小さくても空
燃比センサの出力に誤差を生じた。
しかるに、ヒータの印加電圧はバッテリなどの電源電圧
であるために、電源電圧の変動がヒータ発熱量の変動と
なり、酸素濃度検出素子の温度が所定温度にならず、空
燃比センサの出力に誤差を生じ、精度の良い空燃比フィ
ードバック制御を行うことができないという課題を生じ
た。
であるために、電源電圧の変動がヒータ発熱量の変動と
なり、酸素濃度検出素子の温度が所定温度にならず、空
燃比センサの出力に誤差を生じ、精度の良い空燃比フィ
ードバック制御を行うことができないという課題を生じ
た。
この発明は上記のような課題を解決するために成された
ものであり、空燃比センサの出力誤差をなくし、精度の
良い空燃比フィードバック制御を行うことができる内燃
機関の空燃比制御装置を得ることを目的とする。
ものであり、空燃比センサの出力誤差をなくし、精度の
良い空燃比フィードバック制御を行うことができる内燃
機関の空燃比制御装置を得ることを目的とする。
この発明に係る内燃機関の空燃比制御装置は、空燃比セ
ンサのヒータの印加電圧を所定値に保つ定電圧回路を設
けたものである。
ンサのヒータの印加電圧を所定値に保つ定電圧回路を設
けたものである。
この発明による定電圧回路は、ヒータの印加電圧を所定
値に保つ、このため、ヒータの発熱量は一定となり、酸
素濃度検出素子の温度は基準値に保たれ、空燃比センサ
の出力に誤差が生じない。
値に保つ、このため、ヒータの発熱量は一定となり、酸
素濃度検出素子の温度は基準値に保たれ、空燃比センサ
の出力に誤差が生じない。
第１図において、１はエンジン、２はエンジン１の冷却
水温を検出する水温センサ、３はエンジン回転数を検出
するクランク角センサ、４はインジェクタ（燃料供給装
置）、５はスロットル弁、６は吸気系の絶対圧を測定す
る圧力センサである。
水温を検出する水温センサ、３はエンジン回転数を検出
するクランク角センサ、４はインジェクタ（燃料供給装
置）、５はスロットル弁、６は吸気系の絶対圧を測定す
る圧力センサである。
８は排気管７に配置され、排気ガス中の特定成分により
空燃比を検出する空燃比センサで、酸素濃度検出素子と
該素子を所定値に加熱するヒータを備えている。９は吸
入空気温度を測定する吸気温センサ、１０は各センサ２
．３，６，８．９の出力を入力され、インジェクタ４を
制御する制御回路で、マイクロコンピュータにより構成
されている。１１は電＃（バッテリ）である。
空燃比を検出する空燃比センサで、酸素濃度検出素子と
該素子を所定値に加熱するヒータを備えている。９は吸
入空気温度を測定する吸気温センサ、１０は各センサ２
．３，６，８．９の出力を入力され、インジェクタ４を
制御する制御回路で、マイクロコンピュータにより構成
されている。１１は電＃（バッテリ）である。
第１図に示す構成はいわゆるＤ−Ｊ方式の装置であり、
少くとも圧力センサ６の出力値とクランク角センサ３か
ら得られる回転数情報に基づき基本噴射パルス時間を演
算し、水温センサ２と吸気温センサ９の出力による補正
、過渡補正並びに空燃比センサ８によるフィードバック
補正などを行い、燃料噴射時間パルス時間が決定される
。
少くとも圧力センサ６の出力値とクランク角センサ３か
ら得られる回転数情報に基づき基本噴射パルス時間を演
算し、水温センサ２と吸気温センサ９の出力による補正
、過渡補正並びに空燃比センサ８によるフィードバック
補正などを行い、燃料噴射時間パルス時間が決定される
。
第２図は制御回路ｌＯの詳細を示すブロック図であり、
１６は演算ならびに制御を行うＣＰＵ。
１６は演算ならびに制御を行うＣＰＵ。
１７はプログラムが内蔵されているＲＯＭ、１８はデー
タを一時的に記憶するＲＡ、Ｍ、１９は常時通電され、
データを記憶するＲＡＭ、１２はＡ／Ｄ変換器、１３は
空燃比に比例した出力が得られるよう空燃比センサ８の
出力を制御する空燃比センサ制御回路、１４は空燃比セ
ンサ８に内蔵されている酸素濃度センサ加熱用ヒータに
一定電圧を供給する定電圧回路、１５は１１０器（入出
力器）、２０は各構成部を接続するパスラインである。
タを一時的に記憶するＲＡ、Ｍ、１９は常時通電され、
データを記憶するＲＡＭ、１２はＡ／Ｄ変換器、１３は
空燃比に比例した出力が得られるよう空燃比センサ８の
出力を制御する空燃比センサ制御回路、１４は空燃比セ
ンサ８に内蔵されている酸素濃度センサ加熱用ヒータに
一定電圧を供給する定電圧回路、１５は１１０器（入出
力器）、２０は各構成部を接続するパスラインである。
水温センサ２、圧力センサ６、吸気温センサ９及び空燃
比センサ制御回路１３を介した空燃比センサ８の出力は
Ａ／Ｄ変換器１２に入力され、クランク角センサ３の出
力はＩ１０器１５へ送られる。
比センサ制御回路１３を介した空燃比センサ８の出力は
Ａ／Ｄ変換器１２に入力され、クランク角センサ３の出
力はＩ１０器１５へ送られる。
インジェクタ４はＩ１０器１５を介してＣＰＵ１６から
入力を受ける。又、定電圧回路１４はバッテリ電源１１
からの出力を受け、空燃比センサ８のヒータ等に出力す
る。
入力を受ける。又、定電圧回路１４はバッテリ電源１１
からの出力を受け、空燃比センサ８のヒータ等に出力す
る。
第３図は定電圧回路１４の詳細な構成を示し、バッテリ
電源１１の出力電圧Ｖ、は例えば１４Ｖであり、これを
例えばＩＯＶのヒータ電圧ｖＭに降下させてヒータに供
給する。オペアンプＯＰ。
電源１１の出力電圧Ｖ、は例えば１４Ｖであり、これを
例えばＩＯＶのヒータ電圧ｖＭに降下させてヒータに供
給する。オペアンプＯＰ。
の（へ）入力はツェナーダイオードＤ、のツェナー電圧
■２となり、一定である。又、ヒータ電圧■鮪は抵抗Ｒ
，，Ｒ，により分圧され、 Ｒ，−ｖ。
■２となり、一定である。又、ヒータ電圧■鮪は抵抗Ｒ
，，Ｒ，により分圧され、 Ｒ，−ｖ。
Ｒ３＋Ｒ。
となってオペアンプＯＰ、の（ト）入力に入力される。
（ト）入力がＨ入力より大きいときはオペアンプＯＰ。
の出力はハイレベルとなり、トランジスタＴＲ。
のベース電流１．は減少し、トランジスタＴＲ。
がオフ方向に移行してヒータ電圧ｖＭは低下する。
又、（ホ）入力がＨ入力より小さいときはオペアンプ○
Ｐ１の出力はローレベルとなり、ベース電流１゜が増大
してヒータ電圧■。は上昇する。従って、” ””Ｒ３
＋Ｒ４” となるようフィードバック制御され、Ｒｓ、
Ｒ４の値を適当に選定することによりＶ、を所定の値に
することができる。ここで、電源電圧ｖｓが変動した場
合を考えると、■１が上昇するとＩｎが増加してヒータ
電圧ｖＨも増大するが、オペアンプＯＰ ＋ の出力が
ハイレベルとなり、■、を減少させて■凡を低減する。
Ｐ１の出力はローレベルとなり、ベース電流１゜が増大
してヒータ電圧■。は上昇する。従って、” ””Ｒ３
＋Ｒ４” となるようフィードバック制御され、Ｒｓ、
Ｒ４の値を適当に選定することによりＶ、を所定の値に
することができる。ここで、電源電圧ｖｓが変動した場
合を考えると、■１が上昇するとＩｎが増加してヒータ
電圧ｖＨも増大するが、オペアンプＯＰ ＋ の出力が
ハイレベルとなり、■、を減少させて■凡を低減する。
又、ｖ！１が低下した場合にはＩ３が減少してｖ、Ｉも
低下するが、オペアンプＯＰ、の出力がローレベルとな
ってＩ、が増大してｖＨを増大させる。
低下するが、オペアンプＯＰ、の出力がローレベルとな
ってＩ、が増大してｖＨを増大させる。
第４図はＲＯＭ１７に格納されたプログラムに従って実
行される処理のフローチャートを示し、ステップ１００
ではクランク角センサ３の出力から機関回転数を読み込
み、ステップ１０１では圧力センサ６の出力から吸気管
圧力を読み込み、ステップ１０２では水温センサ２の出
力から冷却水温を読み込み、ステップ１０３では吸気温
センサ９の出力から吸気温を読み込む、ステップ１０４
では、機関回転数と吸気管圧力とから基本燃料噴射パル
ス幅を算出し、これを水温と吸気温により補正する。ス
テップ１０５では空燃比センサ８の出力を読み込み、ス
テップ１０６では目標空燃比と実空燃比の偏差に基づい
て燃料噴射パルス幅を補正し、ステップ１０７ではこの
パルス幅でインジェクタ４を駆動する。
行される処理のフローチャートを示し、ステップ１００
ではクランク角センサ３の出力から機関回転数を読み込
み、ステップ１０１では圧力センサ６の出力から吸気管
圧力を読み込み、ステップ１０２では水温センサ２の出
力から冷却水温を読み込み、ステップ１０３では吸気温
センサ９の出力から吸気温を読み込む、ステップ１０４
では、機関回転数と吸気管圧力とから基本燃料噴射パル
ス幅を算出し、これを水温と吸気温により補正する。ス
テップ１０５では空燃比センサ８の出力を読み込み、ス
テップ１０６では目標空燃比と実空燃比の偏差に基づい
て燃料噴射パルス幅を補正し、ステップ１０７ではこの
パルス幅でインジェクタ４を駆動する。
〔発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、ヒータの印加電圧を一
定に保つようにしたのでヒータの電源電圧が変動しても
ヒータの発熱量が一定となり、空燃比センサの酸素濃度
検出素子の温度も一定となる。このため、空燃比センサ
の出力は第５図に示すように空燃比に対応したものとな
って誤差が生じず、高精度な空燃比のフィードバック制
御を行うことができる。
定に保つようにしたのでヒータの電源電圧が変動しても
ヒータの発熱量が一定となり、空燃比センサの酸素濃度
検出素子の温度も一定となる。このため、空燃比センサ
の出力は第５図に示すように空燃比に対応したものとな
って誤差が生じず、高精度な空燃比のフィードバック制
御を行うことができる。
第１図はこの発明装置の構成図、第２図はこの発明によ
る制御回路の構成図、第３図はこの発明による定電圧回
路の回路図、第４図はこの発明装置の動作を示すフロー
チャート、第５図は空燃比センサの出力特性図、第６図
は空燃比センサにおける酸素濃度検出素子温度と出力誤
差との関係図である。 １・・・エンジン、２・・・水温センサ、３・・・クラ
ンク角センサ、４・・・インジェクタ、６・・・圧力セ
ンサ、８・・・空燃比センサ、９・・・吸気温センサ、
１０・・・制御回路、１１・・・電源、１４・・・定電
圧回路。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
る制御回路の構成図、第３図はこの発明による定電圧回
路の回路図、第４図はこの発明装置の動作を示すフロー
チャート、第５図は空燃比センサの出力特性図、第６図
は空燃比センサにおける酸素濃度検出素子温度と出力誤
差との関係図である。 １・・・エンジン、２・・・水温センサ、３・・・クラ
ンク角センサ、４・・・インジェクタ、６・・・圧力セ
ンサ、８・・・空燃比センサ、９・・・吸気温センサ、
１０・・・制御回路、１１・・・電源、１４・・・定電
圧回路。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 酸素濃度検出素子と該素子を所定温度に加熱するヒータ
を有する空燃比センサにより排気ガス中の特定成分に応
じて空燃比を検出し、所定の空燃比となるよう燃料供給
装置を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、上記ヒータの印加電圧を一定に保つ定電圧
回路を設けたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63055247A JPH01227832A (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US07/320,652 US4947819A (en) | 1988-03-08 | 1989-03-08 | Air-fuel ratio controller of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63055247A JPH01227832A (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01227832A true JPH01227832A (ja) | 1989-09-12 |
Family
ID=12993269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63055247A Pending JPH01227832A (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4947819A (ja) |
| JP (1) | JPH01227832A (ja) |
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| KR100228982B1 (ko) * | 1995-12-23 | 1999-12-01 | 정몽규 | 산소센서 안정화 온도 제어장치 및 그 방법 |
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| JPH04148856A (ja) * | 1990-10-12 | 1992-05-21 | Toyota Motor Corp | 酸素濃度検出センサのヒータ制御装置 |
| JP3385893B2 (ja) * | 1997-02-21 | 2003-03-10 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関用空燃比センサのヒータ制御装置 |
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| AU2843084A (en) * | 1983-09-27 | 1985-04-04 | Becton Dickinson & Company | Two component syringe with bipass zone |
| JPS60235048A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-21 | Toyota Motor Corp | 酸素センサの抵抗発熱式電気ヒ−タの通電制御方法 |
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| JP2548131B2 (ja) * | 1986-03-04 | 1996-10-30 | 本田技研工業株式会社 | 酸素濃度センサの制御方法 |
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-
1988
- 1988-03-08 JP JP63055247A patent/JPH01227832A/ja active Pending
-
1989
- 1989-03-08 US US07/320,652 patent/US4947819A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4947819A (en) | 1990-08-14 |
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