JPH03258947A - 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
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- JPH03258947A JPH03258947A JP2054526A JP5452690A JPH03258947A JP H03258947 A JPH03258947 A JP H03258947A JP 2054526 A JP2054526 A JP 2054526A JP 5452690 A JP5452690 A JP 5452690A JP H03258947 A JPH03258947 A JP H03258947A
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Links
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Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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)
この発明はエンジンの空燃比制御装置、特に空燃比のフ
ィードバック制御を行なう装置に関する。
ィードバック制御を行なう装置に関する。
(従来の技術)
触媒コンバータの上流と下流にそれぞれ酸素センサ(0
2センサ)を設けた、いわゆるダブル02センサシステ
ムの装置がある(特開昭62−60941号公報参照)
。
2センサ)を設けた、いわゆるダブル02センサシステ
ムの装置がある(特開昭62−60941号公報参照)
。
これを第11図で説明すると、同図は上流側02センサ
出力VFOに基プいて空燃比フイードバッり補正係数a
を計算するためのルーチンで、所定時間ごとに行なわれ
る。
出力VFOに基プいて空燃比フイードバッり補正係数a
を計算するためのルーチンで、所定時間ごとに行なわれ
る。
Slでは、上流側02センサによる空燃比のフィードバ
ック制御条件(図では「前02F / B Jで略記す
る。第9図において同じ)が成立しているかどうかをみ
て、そうであればS2に進む。たとえば、冷却水温Tw
が所定値以下のとき、始動時、始動直後や暖機のための
燃料増量中、上流側02センサの出力信号が一度も反転
していないとき、燃料カット中等はいずれもフィードバ
ック制御条件の成立しない場合であり、それ以外の場合
に空燃比フィードバック制御条件が成立する。
ック制御条件(図では「前02F / B Jで略記す
る。第9図において同じ)が成立しているかどうかをみ
て、そうであればS2に進む。たとえば、冷却水温Tw
が所定値以下のとき、始動時、始動直後や暖機のための
燃料増量中、上流側02センサの出力信号が一度も反転
していないとき、燃料カット中等はいずれもフィードバ
ック制御条件の成立しない場合であり、それ以外の場合
に空燃比フィードバック制御条件が成立する。
S2ではリッチ、リーン信号を遅延処理する部分で、こ
れは第12図のサブルーチンにて所定時間ごとに行なわ
れる。
れは第12図のサブルーチンにて所定時間ごとに行なわ
れる。
S41では上流側02センサ出力VFOと理論空燃比相
当のスライスレベルSLを比較し、VFO<SLであれ
ば、空燃比がリーン側にあると判断してS42〜S47
でのリーン信号の遅延処理に進み、この逆にVFO≧S
Lであれば、348〜S53でのリッチ信号の遅延処理
に進む。
当のスライスレベルSLを比較し、VFO<SLであれ
ば、空燃比がリーン側にあると判断してS42〜S47
でのリーン信号の遅延処理に進み、この逆にVFO≧S
Lであれば、348〜S53でのリッチ信号の遅延処理
に進む。
S42ではデイレイカウンタの値CDLYが正であるか
どうかみて、そうであれば今回リッチからリーンに反転
したと判断し、S43でカウンタ値CDLYを“0″に
戻し、S44に進む。
どうかみて、そうであれば今回リッチからリーンに反転
したと判断し、S43でカウンタ値CDLYを“0″に
戻し、S44に進む。
S44では、カウンタ値CDLYを1だけデクリメント
する。このカウンタ値CDLYは空燃比の反転直後から
の経過時間を計測するために導入されている。
する。このカウンタ値CDLYは空燃比の反転直後から
の経過時間を計測するために導入されている。
S45ではカウンタ値CDLYと゛所定値(負の値)T
D Lを比較し、カウンタ値CDLYがこの値TDL
を下回ると、S46でカウンタ値CDLYをこの値TD
Lに固定するとともに、S47で空燃比遅延判定7ラグ
Fを、“1(リッチ側)″から“0(リーン側)”に変
更する。つまり、空燃比が実際にリーン側に反転してか
らTDLで定まる時間の後にやっとリーンに反転したと
されるわけである。TDLは上流側02センサ出力によ
れば実際にはリッチ側からり−ン側へと反転していても
、まだリッチ側にあるとの判断を保持しておくための遅
延時開(リーン遅延時間)である。
D Lを比較し、カウンタ値CDLYがこの値TDL
を下回ると、S46でカウンタ値CDLYをこの値TD
Lに固定するとともに、S47で空燃比遅延判定7ラグ
Fを、“1(リッチ側)″から“0(リーン側)”に変
更する。つまり、空燃比が実際にリーン側に反転してか
らTDLで定まる時間の後にやっとリーンに反転したと
されるわけである。TDLは上流側02センサ出力によ
れば実際にはリッチ側からり−ン側へと反転していても
、まだリッチ側にあるとの判断を保持しておくための遅
延時開(リーン遅延時間)である。
同様にして、348〜S53ではリッチ信号が遅延処理
される。なお、S51.S52のTDRがリッチ遅延時
間(正の値)を与える。
される。なお、S51.S52のTDRがリッチ遅延時
間(正の値)を与える。
第11図に戻り、S3〜S5は今回の7ラグFの値と7
ラグFの反転により、4つの場合分けを行う部分、S6
〜S9はその場合わけの結果に応じ、比例積分動作によ
り空燃比フィードバック補正係数aを計算する部分であ
り、まとめると次のようになる。
ラグFの反転により、4つの場合分けを行う部分、S6
〜S9はその場合わけの結果に応じ、比例積分動作によ
り空燃比フィードバック補正係数aを計算する部分であ
り、まとめると次のようになる。
(i)S3→S4→S6ではリーン側からリッチ側に反
転した直後にあると判断し、aから比例分PRを差し引
く(α=Q PR)。これにて、空燃比はステップ的
にリーン側に戻される。
転した直後にあると判断し、aから比例分PRを差し引
く(α=Q PR)。これにて、空燃比はステップ的
にリーン側に戻される。
(ii)S3→S4→S7では今回もリッチ側にあると
判断し、aから積分分IRを差し引く(α=aIR)。
判断し、aから積分分IRを差し引く(α=aIR)。
これにて空燃比は徐々にリーン側に戻される。
(iii)S3→S5→S8では、リッチ側からリーン
側に反転した直後にあると判断し、αに比例分PLを加
える(α=α十PL)。これにて、空燃比はステップ的
にリッチ側に戻される。
側に反転した直後にあると判断し、αに比例分PLを加
える(α=α十PL)。これにて、空燃比はステップ的
にリッチ側に戻される。
(iv)S3→S5→S9では今回もリーン側にあると
判断し、αに積分分■、を加える(α=a+rL)。こ
れにて、空燃比は徐々にリッチ側に戻される。
判断し、αに積分分■、を加える(α=a+rL)。こ
れにて、空燃比は徐々にリッチ側に戻される。
第13図は第12図の遅延処理を補足する波形図である
。上流側02センサ出力VFOによれば、リッチ、リー
ンの信号が最上段で示すものであっても、7ラグFの値
はリッチ遅延時開TDRあるいはり−ン遅延時間(−T
D L )だけ遅れて反転している。
。上流側02センサ出力VFOによれば、リッチ、リー
ンの信号が最上段で示すものであっても、7ラグFの値
はリッチ遅延時開TDRあるいはり−ン遅延時間(−T
D L )だけ遅れて反転している。
第14図は下流側02センサ出力VROに基づいて前述
の遅延時開TDR,TDLを修正するためのルーチンで
、所定時間ごとに実行される。
の遅延時開TDR,TDLを修正するためのルーチンで
、所定時間ごとに実行される。
S61では、下流側02センサによる空燃比のフィード
バック制御条件(図では「後02F/BJで略記する。
バック制御条件(図では「後02F/BJで略記する。
第10図において同じ)が成立しているかどうかを判定
し、フィードバック制御条件が満たされていればS62
に進む。
し、フィードバック制御条件が満たされていればS62
に進む。
S62ではセンサ出力VROと理論空燃比相当のスライ
スレベルSL2を比較し、VRO≧SL2であればリッ
チ側にあると判断してS63.S64に進み、この逆に
VR○<SL2であれぼり−ン側にあるとN[rLでS
65.S66に進む。
スレベルSL2を比較し、VRO≧SL2であればリッ
チ側にあると判断してS63.S64に進み、この逆に
VR○<SL2であれぼり−ン側にあるとN[rLでS
65.S66に進む。
S63ではリッチ遅延時間TDRから一定値ΔTDRを
差し引き、S64ではリーン遅延時間TDLに一定値Δ
TDLを加える。これにより、aを大きくするのが遅く
なり空燃比がリーン側にずれる。
差し引き、S64ではリーン遅延時間TDLに一定値Δ
TDLを加える。これにより、aを大きくするのが遅く
なり空燃比がリーン側にずれる。
同様にして、S65.S66にてTDRが大きく、TD
Lが小さくされると、αを小さくするのが遅くなり空燃
比がリッチ側にずれる。
Lが小さくされると、αを小さくするのが遅くなり空燃
比がリッチ側にずれる。
このように、上流側02センサに基づく空燃比制御に使
われるパラメータ(リッチ、り一ンの遅延時間TDR,
TDL)を下流側02センサ出力に基づいて修正するこ
とで、空燃比制御の精度が高められる。
われるパラメータ(リッチ、り一ンの遅延時間TDR,
TDL)を下流側02センサ出力に基づいて修正するこ
とで、空燃比制御の精度が高められる。
第15図はインジェクタに出力する燃料噴射パルス幅T
i[mslを演算するためのルーチンで、所定のクラン
ク角ごとに実行される。
i[mslを演算するためのルーチンで、所定のクラン
ク角ごとに実行される。
S31では吸入室ス量Qaと回転数Neがらマツプを参
照して、基本噴射パルス幅Tp(=に−Qa/Ne、た
だしKは定数)[ll1s]を求める。
照して、基本噴射パルス幅Tp(=に−Qa/Ne、た
だしKは定数)[ll1s]を求める。
S32では1と各種補正係数(たとえば水温増量Mf:
、係数K rw)との和Coを計算する。
、係数K rw)との和Coを計算する。
S33ではインジェクタに出力するべきm料噴射パルス
幅Tiを、Ti=Tp−co・α+Tsにより決定する
。なお、Ts[mslは無効パルス幅である。
幅Tiを、Ti=Tp−co・α+Tsにより決定する
。なお、Ts[mslは無効パルス幅である。
S34ではTiをセットする。
(発明が解決しようとする課M)
ところで、このような装置では、リッチ、リーンの各遅
延時間TDR,TDLの導入により、リッチ、リーンの
判定信号を安定させることができるものの、遅延時間T
DR,TDLの存在はその一方で必然的に空燃比制御の
制御周期を良くしてしまう。これは、遅延時間にもろ刃
的なところがあるからである。
延時間TDR,TDLの導入により、リッチ、リーンの
判定信号を安定させることができるものの、遅延時間T
DR,TDLの存在はその一方で必然的に空燃比制御の
制御周期を良くしてしまう。これは、遅延時間にもろ刃
的なところがあるからである。
このため、制御周期が長くなると、C○、HCおよびN
Oxの三成分とも微増することが避けられない。
Oxの三成分とも微増することが避けられない。
この発明はこのような従来の課題に着巨してなされたも
ので、触媒コンバータの上流側に設けるセンサを広域空
燃比センサにするとともに、このセンサの特性そのもの
を下流側空燃比センサ出力に基づいて修正することによ
り、空燃比の制御周期の長期化防止をはかる装置を提供
することを目的とする。
ので、触媒コンバータの上流側に設けるセンサを広域空
燃比センサにするとともに、このセンサの特性そのもの
を下流側空燃比センサ出力に基づいて修正することによ
り、空燃比の制御周期の長期化防止をはかる装置を提供
することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
この発明は、IJS1図に示すように、エンジンの負荷
(たとえば吸入空a量Qa)と回転数Neをそれぞれ検
出するセンサ41.42と、これらの検出値に応じて基
本噴射量Tpを計算する手段43と、酸素イオン導電性
の固体電解質をはさんで電極が配役され一方の電極に触
媒コンバータ上流の排気が、また他方の電極に大気が導
かれるセンサ部45と、両電極間が一定の電圧を保持す
るよう−に両電極間に流し込む電流i5を制御する手段
46とを有し、排気中の空燃比に応じた出力をする広域
空ffi比センサ44と、このセンサ出力VFOとあら
かじめ定めた目標値(たとえば理論空燃比相当のスライ
スレベル)との比較により空燃比が反転したかどうかを
判定する手段51と、この判定結果に応じて空燃比が目
標値(理論空燃比)の近傍へとIII御されるように空
燃比フィードバック補正量aを計算する手段52と、こ
の空燃比フィードバック補正量aにて前記基本噴射量T
pを補正して燃料噴射量Tiを決定する手段53と、こ
の噴射量Tiを燃料噴射装置55に出力する手pri5
4と、前記触媒コンバータ下流の排気通路に介装され排
気空燃比に応じた出力をする第2のセンサ(たとえば0
2センサ)56と、このセンサ出力VR○と前記あらか
じめ定めた目標値との比較により空燃比がリッチ、リー
ンのいずれの側にあるかを判定する手段57と、このリ
ッチ、リーンの判定結果に応じて前記流し込み電流のM
正量を計算する手段58と、この電流補正量にて前記流
し込み電流制御手段46からの流し込み電流を修正する
手段5つとを設けた。
(たとえば吸入空a量Qa)と回転数Neをそれぞれ検
出するセンサ41.42と、これらの検出値に応じて基
本噴射量Tpを計算する手段43と、酸素イオン導電性
の固体電解質をはさんで電極が配役され一方の電極に触
媒コンバータ上流の排気が、また他方の電極に大気が導
かれるセンサ部45と、両電極間が一定の電圧を保持す
るよう−に両電極間に流し込む電流i5を制御する手段
46とを有し、排気中の空燃比に応じた出力をする広域
空ffi比センサ44と、このセンサ出力VFOとあら
かじめ定めた目標値(たとえば理論空燃比相当のスライ
スレベル)との比較により空燃比が反転したかどうかを
判定する手段51と、この判定結果に応じて空燃比が目
標値(理論空燃比)の近傍へとIII御されるように空
燃比フィードバック補正量aを計算する手段52と、こ
の空燃比フィードバック補正量aにて前記基本噴射量T
pを補正して燃料噴射量Tiを決定する手段53と、こ
の噴射量Tiを燃料噴射装置55に出力する手pri5
4と、前記触媒コンバータ下流の排気通路に介装され排
気空燃比に応じた出力をする第2のセンサ(たとえば0
2センサ)56と、このセンサ出力VR○と前記あらか
じめ定めた目標値との比較により空燃比がリッチ、リー
ンのいずれの側にあるかを判定する手段57と、このリ
ッチ、リーンの判定結果に応じて前記流し込み電流のM
正量を計算する手段58と、この電流補正量にて前記流
し込み電流制御手段46からの流し込み電流を修正する
手段5つとを設けた。
(作用)
この発明では、下流側空燃比センサ56にてリッチ気味
であることが判定された場合に、上流側広域空燃比セン
サ44への流し込み電流i5が電流補正量の分だけ増や
されると、広域空燃比センサ出力の急変する位置がこの
電流増加分だけり−ン側にずれる。このため、同センサ
44からはリッチ側にある時間を良くした信号が出力さ
れ、その分室燃比フィードバック補正量aが小さくなり
、平均の空燃比がリーン側に引き戻される。
であることが判定された場合に、上流側広域空燃比セン
サ44への流し込み電流i5が電流補正量の分だけ増や
されると、広域空燃比センサ出力の急変する位置がこの
電流増加分だけり−ン側にずれる。このため、同センサ
44からはリッチ側にある時間を良くした信号が出力さ
れ、その分室燃比フィードバック補正量aが小さくなり
、平均の空燃比がリーン側に引き戻される。
この場合、上流側センサ44に基づく空燃比制御にはリ
ッチ、リーン信号の遅延処理を導入しておらず、下流側
センサ56の信号に基づ覧・で、上流側センサ44のセ
ンサ特性そのものが修正されている。
ッチ、リーン信号の遅延処理を導入しておらず、下流側
センサ56の信号に基づ覧・で、上流側センサ44のセ
ンサ特性そのものが修正されている。
(実施例)
第2図は一実施例のシステム図、第3図は第2図のフン
トロールユニット21のブロック図である。
トロールユニット21のブロック図である。
第2図において、吸入空スはエアクリーナから吸’jA
W 3を通ってエンジン1のシリングに吸入され、燃料
はフントロールユニット21からの噴M信号に基づきイ
ン7ェクタ(燃料噴射装置)4よりエンジン1の吸気ポ
ートに向けて噴射される。シリング内で燃焼したが又は
排気v5の下流に位置する触媒コンバータ6に導入され
、ここで燃焼〃ス中の有害成分(Co、HC,N0x)
が三元触媒1こより清浄化されて排出される。
W 3を通ってエンジン1のシリングに吸入され、燃料
はフントロールユニット21からの噴M信号に基づきイ
ン7ェクタ(燃料噴射装置)4よりエンジン1の吸気ポ
ートに向けて噴射される。シリング内で燃焼したが又は
排気v5の下流に位置する触媒コンバータ6に導入され
、ここで燃焼〃ス中の有害成分(Co、HC,N0x)
が三元触媒1こより清浄化されて排出される。
吸入空気量Qaはエア70−メータフにより検出され、
アクセルペダルと連動するスロットル弁8によってその
流量が制御される。エンジンの回転数Neはクランク角
センサ10により検出され、つオータジャケットの冷却
水温TWは水温センサ11により検出される。
アクセルペダルと連動するスロットル弁8によってその
流量が制御される。エンジンの回転数Neはクランク角
センサ10により検出され、つオータジャケットの冷却
水温TWは水温センサ11により検出される。
12Aは触媒フンバータロの上流の排気管に設けられる
公知の広域空燃比センサで、センサ部の両電極間に流し
込む電流の値i5に応じてセンサ出力の急変する位置が
変化することを利用して、・排気中の空燃比を知りうる
ちのである。
公知の広域空燃比センサで、センサ部の両電極間に流し
込む電流の値i5に応じてセンサ出力の急変する位置が
変化することを利用して、・排気中の空燃比を知りうる
ちのである。
広域空燃比センサ12Aのセンサ部31の断面図を第4
図に示す。これは、ジルコニアからなる固体電解質32
を全体として円筒状に形成した後、両側に白金電極33
.34を被覆したもので、外側を排気中にさらし、内側
に大気を導入すると、両電極33.34間に酸素濃度比
に応じた出力電圧が生じ、この電圧特性は第7図の実線
で示すように理論空燃比を境にして急変する。
図に示す。これは、ジルコニアからなる固体電解質32
を全体として円筒状に形成した後、両側に白金電極33
.34を被覆したもので、外側を排気中にさらし、内側
に大気を導入すると、両電極33.34間に酸素濃度比
に応じた出力電圧が生じ、この電圧特性は第7図の実線
で示すように理論空燃比を境にして急変する。
さらに二のセンサでは、第5図で示すように、外側電極
34の外側を、通常の02センサにおける保護層よりも
はるかにち密な材質のセラミックでコーテングすること
により、拡散抵抗層35をll1l威し、この抵抗層3
5で気体の拡散を律速することができるようにしている
。
34の外側を、通常の02センサにおける保護層よりも
はるかにち密な材質のセラミックでコーテングすること
により、拡散抵抗層35をll1l威し、この抵抗層3
5で気体の拡散を律速することができるようにしている
。
いま、第5図で示すように両電極33.34間に一定の
電圧をかけ、固体電解質32に電流を流すと、固体電解
質32には酸素イオン導電性があるので、電流と逆向き
に固体電解質中を酸素イオンが移動する。たとえば、内
側電極33から外側電極34に向けて電流を流すと、外
側電極34の酸素が奪われて内側電極33に運ばれるた
め、第6図の(A)のように拡散抵抗層35に02a度
の勾配が生じて、外側電極34の酸素濃度が排気中の酸
素濃度よりも薄くなる。この結果、外側電極34の空燃
比が実際の排気空燃比よつもり・ソチ側にずれるので、
この場合の出力電圧は、第7図の破線で示したように、
出力の急変する位置がJ!!!論空燃比よりもリーン側
にずれる。
電圧をかけ、固体電解質32に電流を流すと、固体電解
質32には酸素イオン導電性があるので、電流と逆向き
に固体電解質中を酸素イオンが移動する。たとえば、内
側電極33から外側電極34に向けて電流を流すと、外
側電極34の酸素が奪われて内側電極33に運ばれるた
め、第6図の(A)のように拡散抵抗層35に02a度
の勾配が生じて、外側電極34の酸素濃度が排気中の酸
素濃度よりも薄くなる。この結果、外側電極34の空燃
比が実際の排気空燃比よつもり・ソチ側にずれるので、
この場合の出力電圧は、第7図の破線で示したように、
出力の急変する位置がJ!!!論空燃比よりもリーン側
にずれる。
この逆に、外側電極34から内側電極33に向けて電流
を流すと、今度は、第6図の(B)のように外側電極3
4の02濃度が濃くなるので、この場合の出力電圧は、
第7図の一点鎖線で示したように、出力の急変する位置
がリッチ側にずれる。
を流すと、今度は、第6図の(B)のように外側電極3
4の02濃度が濃くなるので、この場合の出力電圧は、
第7図の一点鎖線で示したように、出力の急変する位置
がリッチ側にずれる。
こうした出力の急変する位置のずれ量は、いずれも両電
極間への流し込み電流i5の大きさにほぼ比例する(拡
散抵抗層のち密度にもよるが、1ωAで空燃比が約1ず
れる)ので、電極間に流し込む電流の値i5と空燃比の
あいだには、第8図に示す特性が得られる。つまり、両
電極間が一定の電圧に保たれる上うに、電流を流し込む
と、その場合の流し込み電流値から、第8図の特性を参
照して、排気空燃比を検出することができる。こうした
流し込み電流値の制御は第3図の電流制御手段28にて
行なわれる。
極間への流し込み電流i5の大きさにほぼ比例する(拡
散抵抗層のち密度にもよるが、1ωAで空燃比が約1ず
れる)ので、電極間に流し込む電流の値i5と空燃比の
あいだには、第8図に示す特性が得られる。つまり、両
電極間が一定の電圧に保たれる上うに、電流を流し込む
と、その場合の流し込み電流値から、第8図の特性を参
照して、排気空燃比を検出することができる。こうした
流し込み電流値の制御は第3図の電流制御手段28にて
行なわれる。
第2図に戻り、触媒コンバータ6の下流の排気管に設け
られる02センサ(下流側空燃比センサ)12Bは通常
のものであり、理論空燃比を境にしで急変する特性を有
し、理論空燃比の混合気よりもリッチ側であるかリーン
側であるかのいわゆる2値を出力する。なお、下流側の
センサには、広域空燃比センサやリーンセンサなどを使
用することもできる。
られる02センサ(下流側空燃比センサ)12Bは通常
のものであり、理論空燃比を境にしで急変する特性を有
し、理論空燃比の混合気よりもリッチ側であるかリーン
側であるかのいわゆる2値を出力する。なお、下流側の
センサには、広域空燃比センサやリーンセンサなどを使
用することもできる。
9はスロットル弁8の開度を検出するセンサ、13は/
7クセンサ、14はII運全センサある。
7クセンサ、14はII運全センサある。
上記エア70−メータ7.クランク角センサ10、水温
センサ11.広域空燃比センサ12A、02センサ12
Bなどからの出力はコントロールユニット21に入力さ
れ、コントロール二ニ−/ ) 21 カらは、インジ
ェクタ4に対して燃料噴射信号が出力される。
センサ11.広域空燃比センサ12A、02センサ12
Bなどからの出力はコントロールユニット21に入力さ
れ、コントロール二ニ−/ ) 21 カらは、インジ
ェクタ4に対して燃料噴射信号が出力される。
第3図で示すフントロールユニット21のCPU23で
は、第9図と第10図に示すところにしたがって空燃比
のフィードバック制御を行うとともに、電流制御手段2
8への指示を5之る。工/○ボート22は第1図の出力
手段54の機能を果たす。
は、第9図と第10図に示すところにしたがって空燃比
のフィードバック制御を行うとともに、電流制御手段2
8への指示を5之る。工/○ボート22は第1図の出力
手段54の機能を果たす。
第9図は上流f11102センサ出力VFOに基づく空
燃比制御ルーチンである。回転同期で実行される。
燃比制御ルーチンである。回転同期で実行される。
372〜S74は第1図の反転判定手段51の機能を果
たす部分で、ここでは上流側02センサ出力vFOとメ
モリに格納されている理論空燃比相当のスライスレベル
SLとの比較により、空燃比がこのSLを境にして反転
したがどうがを判定する。
たす部分で、ここでは上流側02センサ出力vFOとメ
モリに格納されている理論空燃比相当のスライスレベル
SLとの比較により、空燃比がこのSLを境にして反転
したがどうがを判定する。
なお、S73.S74の「FRLJは前回のセンサ出力
VFOとスライスレベルSLの比較結果を記憶しである
フラグであり、FRL=Rは前回リッチ側にあったこと
を、FRL=Lは前回ゾーン側にあったことを意味して
いる。S75.S82では空燃比の反転した直後である
ため、このフラグFRLの値を入れ換えている。
VFOとスライスレベルSLの比較結果を記憶しである
フラグであり、FRL=Rは前回リッチ側にあったこと
を、FRL=Lは前回ゾーン側にあったことを意味して
いる。S75.S82では空燃比の反転した直後である
ため、このフラグFRLの値を入れ換えている。
376、S83では次式により、スライスレベルSLに
ヒステリシスを設けている。
ヒステリシスを設けている。
5L=SLL・・・■
5L=SLH・・・■
ただし、■、■のSLLとSLHはたとえば500+a
Vと550mVの値であり、この場合であれば、その差
の50mVがヒステリシスの幅である。
Vと550mVの値であり、この場合であれば、その差
の50mVがヒステリシスの幅である。
S77〜S81.S84〜S88は第1図の空燃比フィ
ードバック補正量計算手段52の機能を果たす部分であ
る。
ードバック補正量計算手段52の機能を果たす部分であ
る。
このうち、S77、S79.S84.S86では、上記
S72〜S74での判定結果に応じて比例分と積分分の
各マツプを参照することにより、比例分P R,P L
と積分分iR+!Lをそれぞれ求める。
S72〜S74での判定結果に応じて比例分と積分分の
各マツプを参照することにより、比例分P R,P L
と積分分iR+!Lをそれぞれ求める。
なお、S80とS87で「iRの負荷補正」、fitの
負荷補正」としであるのは、マツプ値(iRとiL)に
エンジン負荷(たとえば燃料噴射パルスgTi)を乗じ
た値を積分分I R,I 、として求めていることを示
す。
負荷補正」としであるのは、マツプ値(iRとiL)に
エンジン負荷(たとえば燃料噴射パルスgTi)を乗じ
た値を積分分I R,I 、として求めていることを示
す。
I B= iRX T i−■
r L= ILX T +・・・■
この場合のエンジン負荷は、T1に限らずTp十〇FS
T等でも構わない。ただし、Tpは基本噴射パルス幅、
○FSTはオフセット量である。
T等でも構わない。ただし、Tpは基本噴射パルス幅、
○FSTはオフセット量である。
こうした負荷補正が必要となるのは、αの制御周期が良
くなる運転域ではαの振幅が大きくなって、三元触媒の
排気浄化性能が落ちることがあるので、αの振幅をαの
制御周期によらずほぼ一定とするためである。
くなる運転域ではαの振幅が大きくなって、三元触媒の
排気浄化性能が落ちることがあるので、αの振幅をαの
制御周期によらずほぼ一定とするためである。
S78.S81.S85.S88では比例分と積分分を
用いて空燃比フィードバック補正係数aを計算する。
用いて空燃比フィードバック補正係数aを計算する。
こうして求めたaからは第15図にしたがって燃料噴射
パルス幅Tiが決定される。第15図の331にて第1
図の基本噴射量計算手段43の機能が、S32.S33
にて第1図の燃料噴射量決定手段53のWi能が果たさ
れる。
パルス幅Tiが決定される。第15図の331にて第1
図の基本噴射量計算手段43の機能が、S32.S33
にて第1図の燃料噴射量決定手段53のWi能が果たさ
れる。
第10図は下流側02センサ出力VROに基づいて、第
4図で示したセンサ部31への流し込み電流を修正する
ためのルーチンで、所定の時間コとにまたは所定のクラ
ンク角に同期して実行される。
4図で示したセンサ部31への流し込み電流を修正する
ためのルーチンで、所定の時間コとにまたは所定のクラ
ンク角に同期して実行される。
まず、S91で三元フィードバック制御中(図では「三
元F/B中」で略記する)であるかどうかを判定する。
元F/B中」で略記する)であるかどうかを判定する。
たとえば、三元触媒の触媒温度が活性温度に達していれ
ば、この制御中であると判断する2触媒温度が低くて有
効に働いていない状態では、後述するS93での判定結
果があやしいものとなってしまうからである。
ば、この制御中であると判断する2触媒温度が低くて有
効に働いていない状態では、後述するS93での判定結
果があやしいものとなってしまうからである。
S93は第1図のリッチ、リーン判定手段57のW1能
を果たす部分であるにこでは下流@02センサ出力VR
Oとメモリに格納されている理論空燃比相当のスライス
レベルSL2との比較により、VR○≧SL2であれば
空燃比がリッチ気味であルト判断L4s951:進み、
VRO<SL2であればリーン気味であると判断してS
97に進む。
を果たす部分であるにこでは下流@02センサ出力VR
Oとメモリに格納されている理論空燃比相当のスライス
レベルSL2との比較により、VR○≧SL2であれば
空燃比がリッチ気味であルト判断L4s951:進み、
VRO<SL2であればリーン気味であると判断してS
97に進む。
S95とS97は第1図の流し込み電流修正子pi59
の機能を果たす部分である。ここでは次式により供給電
流misをそれぞれ変更する。
の機能を果たす部分である。ここでは次式により供給電
流misをそれぞれ変更する。
is= i5+D isR−■
i5” i5 D 1sL−■
ただし、i5は内側電極33がら外側電極34に向けて
流す場合を正にとっており、i5が負の値になると、こ
の逆に電流が流れることになる。なお、i5の初期値は
0とする。
流す場合を正にとっており、i5が負の値になると、こ
の逆に電流が流れることになる。なお、i5の初期値は
0とする。
0式において電流補正量DisRを加算するのは、次の
理由による。S95に進むのはリッチ側にあるとN11
される場合であるがら、平均の空燃比をリーン側にシフ
トしなければならない。そのためには、上流側センサ出
力VFOによりリッチ側にあると判定される信号が長く
なるように、流し込み電流ISを大きくすれば良いから
である。同様にして、0式で電流補正1iDisLだけ
流し込み電流を小さくするのは、リーン側にあると判定
される信号を長くするためである。
理由による。S95に進むのはリッチ側にあるとN11
される場合であるがら、平均の空燃比をリーン側にシフ
トしなければならない。そのためには、上流側センサ出
力VFOによりリッチ側にあると判定される信号が長く
なるように、流し込み電流ISを大きくすれば良いから
である。同様にして、0式で電流補正1iDisLだけ
流し込み電流を小さくするのは、リーン側にあると判定
される信号を長くするためである。
上記の電流補正量D isR、D isLは一定値(た
とえば10μA)であり、10μAだけ変化させると空
燃比がほぼ1/100だけ変化する。この値は第8図で
示したセンサ特性や触媒性能を考慮して定める。この電
流補正量D isR、D isLを記憶するメモリにて
第1図の電流補正量計算手段58の機能が果たされてい
る。
とえば10μA)であり、10μAだけ変化させると空
燃比がほぼ1/100だけ変化する。この値は第8図で
示したセンサ特性や触媒性能を考慮して定める。この電
流補正量D isR、D isLを記憶するメモリにて
第1図の電流補正量計算手段58の機能が果たされてい
る。
この15の信号は第3図の電流制御子Pi28に送られ
る。なお、第5図の617御回路29はこの電流制御手
段28の一部を構成するものである。
る。なお、第5図の617御回路29はこの電流制御手
段28の一部を構成するものである。
説明を飛ばしたS94,96では、次式によりスライス
レベルSL2にもヒステリシスを設けている。
レベルSL2にもヒステリシスを設けている。
5L2=SLL・・・■
5L2=SLH・・・■
なお、SLLとSLHの値は■、■式と同じにしている
が、相違させることもできる。
が、相違させることもできる。
ここで、この例の作用を説明する。
この例では、下流側センサ12Bにてリッチ気味である
ことが判定された場合に、広域空燃比センサ12Aのセ
ンサ部31への流し込み電流i5が補正1DisRの分
だけ増やされると、第7図において出力の急変する位置
がこの電流増加分だけリーン側にずれる。このため、広
域空燃比センサ12Aがらはリッチ側にある時間を艮<
シた信号を出力するので、その分蜜燃比フィードバック
補正係数αが小さくなり、平均の空燃比がリーン側に引
き戻される。なお、下流側センサ12Bにてリーン気味
であることが判定された場合も同様である。
ことが判定された場合に、広域空燃比センサ12Aのセ
ンサ部31への流し込み電流i5が補正1DisRの分
だけ増やされると、第7図において出力の急変する位置
がこの電流増加分だけリーン側にずれる。このため、広
域空燃比センサ12Aがらはリッチ側にある時間を艮<
シた信号を出力するので、その分蜜燃比フィードバック
補正係数αが小さくなり、平均の空燃比がリーン側に引
き戻される。なお、下流側センサ12Bにてリーン気味
であることが判定された場合も同様である。
この場合、この例では上流側センサ12Aに基づく空燃
比制御に、従来のような遅延処理を導入しておらず、下
流側センサ12Bによるリッチ。
比制御に、従来のような遅延処理を導入しておらず、下
流側センサ12Bによるリッチ。
リーンの判定結果より、上流側センサ12Aのセンサ特
性そのものを修正している。
性そのものを修正している。
このため、上流側センサにょる空燃比制御の副1lIR
期が長びくということをなくすことができ、C○、HC
およびNOxの三成分とも微増させなくとも済むのであ
る。
期が長びくということをなくすことができ、C○、HC
およびNOxの三成分とも微増させなくとも済むのであ
る。
(発明の効果)
この発明では、触媒コンバータの上流側センサに広域空
燃比センサを用いるとともに、下流側センサに基づいて
この広域空燃比センサのセンサ特性そのものを修正する
ことにしたため、上流側センサによる空燃比制御の制御
周期が長びくことを抑えて排気三成分の微増を防止する
ことができる。
燃比センサを用いるとともに、下流側センサに基づいて
この広域空燃比センサのセンサ特性そのものを修正する
ことにしたため、上流側センサによる空燃比制御の制御
周期が長びくことを抑えて排気三成分の微増を防止する
ことができる。
第1図はこの発明のクレーム対応図、第2図は一実施例
の制御システム図、第3図は第2図のコントロールユニ
ットのブロック図、第4図は広域空燃比センサのセンサ
部の断面図、第5図は同センサ部への電流の流し込みを
説明するための機能図、第6図(A)と第6図(B)は
それぞれ方向を相違させて電流を流し込んだ場合の作用
を説明するための02濃度の勾配図、第7図と第8図は
広域空燃比センサの出力特性図、第9図と第10図はそ
れぞれ前記笑施例の制御動作を説明するための流れ図で
ある。 第11図、第12図、第14図、第15図はそれぞれ従
来例の制御動作を説明するための流れ図、第13図は従
来例の作用を説明するための波形図である。 4・・・インジェクタ(燃料噴射装置)、5−・・排気
管、6・・−触媒コンバータ、7・・・エア7t7−メ
ータ(エンジン負荷センサ)、10・−・クランク角セ
ンサ(エンジン回転数センサ)、11・・・水f、 セ
ン’t、12A・・・上流側広域空燃比センサ、12B
・・・下流側02センサ(下流側空燃比センサ)、21
・・・フントロールユニット、28・・・電流前制御手
段(流し込み電流制御手段)、31・・・センサ部、3
2・−・固体電解質、33.34・・・白金電極、35
・・・拡散抵抗層、41・・・エンジン負荷センサ、4
2・・・エンジン回転数センサ、43・・・基本噴射量
計算手段、44・・・上流側広域空燃比センサ、45・
・−センサ部、46・・・流し込み電流制御手段、51
・・・反転判定手段、52・・・空燃比フィードバック
補正量計算手段、53・・・燃料噴射量決定手段、54
・・・出力手段、55・・・燃料噴射装置、56・−・
下流側空燃比センサ、57・・・リッチ、リーン判定手
段、58・・・電流補正量計算手段、59・・・流し込
み電流修正手段。 第 3 図 第4図 第5図 第6 図(B) 第6 図(A) 3 2 4 jコ 第7 図 第8 図 負(外→内) 正(内→外) 第10図 第12 図 第13図 第1こ 第14図
の制御システム図、第3図は第2図のコントロールユニ
ットのブロック図、第4図は広域空燃比センサのセンサ
部の断面図、第5図は同センサ部への電流の流し込みを
説明するための機能図、第6図(A)と第6図(B)は
それぞれ方向を相違させて電流を流し込んだ場合の作用
を説明するための02濃度の勾配図、第7図と第8図は
広域空燃比センサの出力特性図、第9図と第10図はそ
れぞれ前記笑施例の制御動作を説明するための流れ図で
ある。 第11図、第12図、第14図、第15図はそれぞれ従
来例の制御動作を説明するための流れ図、第13図は従
来例の作用を説明するための波形図である。 4・・・インジェクタ(燃料噴射装置)、5−・・排気
管、6・・−触媒コンバータ、7・・・エア7t7−メ
ータ(エンジン負荷センサ)、10・−・クランク角セ
ンサ(エンジン回転数センサ)、11・・・水f、 セ
ン’t、12A・・・上流側広域空燃比センサ、12B
・・・下流側02センサ(下流側空燃比センサ)、21
・・・フントロールユニット、28・・・電流前制御手
段(流し込み電流制御手段)、31・・・センサ部、3
2・−・固体電解質、33.34・・・白金電極、35
・・・拡散抵抗層、41・・・エンジン負荷センサ、4
2・・・エンジン回転数センサ、43・・・基本噴射量
計算手段、44・・・上流側広域空燃比センサ、45・
・−センサ部、46・・・流し込み電流制御手段、51
・・・反転判定手段、52・・・空燃比フィードバック
補正量計算手段、53・・・燃料噴射量決定手段、54
・・・出力手段、55・・・燃料噴射装置、56・−・
下流側空燃比センサ、57・・・リッチ、リーン判定手
段、58・・・電流補正量計算手段、59・・・流し込
み電流修正手段。 第 3 図 第4図 第5図 第6 図(B) 第6 図(A) 3 2 4 jコ 第7 図 第8 図 負(外→内) 正(内→外) 第10図 第12 図 第13図 第1こ 第14図
Claims (1)
- エンジンの負荷と回転数をそれぞれ検出するセンサと、
これらの検出値に応じて基本噴射量を計算する手段と、
酸素イオン導電性の固体電解質をはさんで電極が配設さ
れ一方の電極に触媒コンバータ上流の排気が、また他方
の電極に大気が導かれるセンサ部と、両電極間が一定の
電圧を保持するように両電極間に流し込む電流を制御す
る手段とを有し、排気中の空燃比に応じた出力をする広
域空燃比センサと、このセンサ出力とあらかじめ定めた
目標値との比較により空燃比が反転したかどうかを判定
する手段と、この判定結果に応じて空燃比が目標値の近
傍へと制御されるように空燃比フィードバック補正量を
計算する手段と、この空燃比フィードバック補正量にて
前記基本噴射量を補正して燃料噴射量を決定する手段と
、この噴射量を燃料噴射装置に出力する手段と、前記触
媒コンバータ下流の排気通路に介装され排気空燃比に応
じた出力をする第2のセンサと、このセンサ出力と前記
あらかじめ定めた目標値との比較により空燃比がリッチ
、リーンのいずれの側にあるかを判定する手段と、この
リッチ、リーンの判定結果に応じて前記流し込み電流の
補正量を計算する手段と、この電流補正量にて前記流し
込み電流制御手段からの流し込み電流を修正する手段と
を設けたことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2054526A JPH03258947A (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | エンジンの空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2054526A JPH03258947A (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | エンジンの空燃比制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03258947A true JPH03258947A (ja) | 1991-11-19 |
Family
ID=12973106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2054526A Pending JPH03258947A (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | エンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03258947A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012063345A (ja) * | 2010-08-19 | 2012-03-29 | Denso Corp | ガスセンサ制御装置 |
JP2013163996A (ja) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Denso Corp | 触媒の劣化診断装置 |
US20130213016A1 (en) * | 2012-02-17 | 2013-08-22 | Denso Corporation | Emission control system for internal combustion engine |
JP2015034804A (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 株式会社デンソー | ガスセンサ制御装置、及びガスセンサ制御方法 |
-
1990
- 1990-03-06 JP JP2054526A patent/JPH03258947A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012063345A (ja) * | 2010-08-19 | 2012-03-29 | Denso Corp | ガスセンサ制御装置 |
US8702937B2 (en) | 2010-08-19 | 2014-04-22 | Denso Corporation | Gas sensor control apparatus controlling output characteristic of gas sensor |
JP2013163996A (ja) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Denso Corp | 触媒の劣化診断装置 |
US9052280B2 (en) | 2012-02-10 | 2015-06-09 | Denso Corporation | Deterioration diagnosis device for catalyst |
US20130213016A1 (en) * | 2012-02-17 | 2013-08-22 | Denso Corporation | Emission control system for internal combustion engine |
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JP2015034804A (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 株式会社デンソー | ガスセンサ制御装置、及びガスセンサ制御方法 |
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