JPH0529776B2 - - Google Patents
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- JPH0529776B2 JPH0529776B2 JP57024345A JP2434582A JPH0529776B2 JP H0529776 B2 JPH0529776 B2 JP H0529776B2 JP 57024345 A JP57024345 A JP 57024345A JP 2434582 A JP2434582 A JP 2434582A JP H0529776 B2 JPH0529776 B2 JP H0529776B2
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Classifications
-
- 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
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1493—Details
- F02D41/1496—Measurement of the conductivity of a sensor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- 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、排気系の酸素センサの出力を帰還信
号として用いて吸気系への燃料あるいは空気の供
給量を制御する内燃機関の空燃比制御装置に関す
る。
号として用いて吸気系への燃料あるいは空気の供
給量を制御する内燃機関の空燃比制御装置に関す
る。
内燃機関の空燃比制御装置において空燃比の検
出のため使用する酸素センサは固体電解質本体の
内面、外面に電極を形成して構成される。最も、
通常にはこのタイプの酸素センサは酸素濃淡電池
として機能し、理論空燃比と境として、出力電圧
がON−OFF的に変化する。ところが、酸素濃淡
電池式の酸素センサでは理論空燃比以外の空燃比
を計測することができない。
出のため使用する酸素センサは固体電解質本体の
内面、外面に電極を形成して構成される。最も、
通常にはこのタイプの酸素センサは酸素濃淡電池
として機能し、理論空燃比と境として、出力電圧
がON−OFF的に変化する。ところが、酸素濃淡
電池式の酸素センサでは理論空燃比以外の空燃比
を計測することができない。
そこで、理論空燃比以外の空燃比の計測を可能
とするため、特開昭56−2548号公報では定電圧電
源を電極間に印加し、理論空燃比以外の空燃比の
計測を可能とするものを開示している。この従来
の技術では電極の印加方向を切り換えることで理
論空燃比より希薄側だけでなく、理論空燃比より
過濃側の空燃比をも検出可能としている。
とするため、特開昭56−2548号公報では定電圧電
源を電極間に印加し、理論空燃比以外の空燃比の
計測を可能とするものを開示している。この従来
の技術では電極の印加方向を切り換えることで理
論空燃比より希薄側だけでなく、理論空燃比より
過濃側の空燃比をも検出可能としている。
また、特開昭54−158992号公報も同様な方式の
酸素センサを開示しているが、電極を定電圧源に
対して選択的に接続可能とし、定電圧源から切り
離したときは酸素濃淡電池として理論空燃比を検
出することができ、定電圧源に接続したときは希
薄空燃比を検出することができる。
酸素センサを開示しているが、電極を定電圧源に
対して選択的に接続可能とし、定電圧源から切り
離したときは酸素濃淡電池として理論空燃比を検
出することができ、定電圧源に接続したときは希
薄空燃比を検出することができる。
従来の酸素センサは希薄空燃比計測は一方の電
極を直接排気ガスに接触させ、他方の電極は基準
ガスとしての大気に接触させ、両者の酸素分圧の
差に応じた電流を取り出すものである。
極を直接排気ガスに接触させ、他方の電極は基準
ガスとしての大気に接触させ、両者の酸素分圧の
差に応じた電流を取り出すものである。
ところが、かかる方式による希薄空燃比の検出
は特に理論空燃比に近い領域で直線性が悪くなり
その検出精度が低く、定常運転領域と加速運転領
域との境界の間で空燃比を正確に目標値にできな
いおそれがあつた。
は特に理論空燃比に近い領域で直線性が悪くなり
その検出精度が低く、定常運転領域と加速運転領
域との境界の間で空燃比を正確に目標値にできな
いおそれがあつた。
本発明はかかる従来技術の欠点を解消し、定常
運転と加速運転との間で空燃比を正確に目標値に
制御することができるようにすることを目的とす
る。また、本発明は本願と同一の出願人に係る特
願昭56−157534号、特開昭58−59332号をこの点
で改良したものである。
運転と加速運転との間で空燃比を正確に目標値に
制御することができるようにすることを目的とす
る。また、本発明は本願と同一の出願人に係る特
願昭56−157534号、特開昭58−59332号をこの点
で改良したものである。
この発明の内燃機関の空燃比制御装置は、
目標空燃比を車両運転状態に応じて理論空燃比
及び理論空燃比から変化する空燃比に設定する目
標空燃比設定手段、 内燃機関の排気系に配置される酸素イオン伝導
性の固体電解質本体と、該本体の内周、外周に形
成される電極と、排気ガス側の本体側周側に形成
され、排気ガス中の酸素の拡散を制御する拡散透
過手段とを具備する酸素センサ、 前記酸素センサの電極間に接続可能な所定電圧
源、 目標空燃比が理論空燃比状態では前記所定電圧
源をセンサ電極から切離し、理論空燃比を境界に
ON−OFF的に変化する出力信号をセンサ電極よ
り取出さしめ、目標空燃比が理論空燃比以外の空
燃比状態では所定電圧源をセンサ電極に接続し、
空燃比に応じて連続的に変化する出力信号を取り
出さしめる開閉手段、 目標空燃比を酸素センサが検出する空燃比と比
較する比較手段、 比較手段による比較結果によつて空燃比を調整
する空燃比調整手段、並びに、 前記運転状態として車両の加速期間を検出する
加速期間検出手段、 を具備し、加速期間検出手段により検出される加
速期間において前記目標空燃比設定手段は目標空
燃比を理論空燃比に設定することを特徴とする。
及び理論空燃比から変化する空燃比に設定する目
標空燃比設定手段、 内燃機関の排気系に配置される酸素イオン伝導
性の固体電解質本体と、該本体の内周、外周に形
成される電極と、排気ガス側の本体側周側に形成
され、排気ガス中の酸素の拡散を制御する拡散透
過手段とを具備する酸素センサ、 前記酸素センサの電極間に接続可能な所定電圧
源、 目標空燃比が理論空燃比状態では前記所定電圧
源をセンサ電極から切離し、理論空燃比を境界に
ON−OFF的に変化する出力信号をセンサ電極よ
り取出さしめ、目標空燃比が理論空燃比以外の空
燃比状態では所定電圧源をセンサ電極に接続し、
空燃比に応じて連続的に変化する出力信号を取り
出さしめる開閉手段、 目標空燃比を酸素センサが検出する空燃比と比
較する比較手段、 比較手段による比較結果によつて空燃比を調整
する空燃比調整手段、並びに、 前記運転状態として車両の加速期間を検出する
加速期間検出手段、 を具備し、加速期間検出手段により検出される加
速期間において前記目標空燃比設定手段は目標空
燃比を理論空燃比に設定することを特徴とする。
目標空燃比設定手段は車両の運転状態に応じて
空燃比の目標値の設定を行う。
空燃比の目標値の設定を行う。
空燃比調整手段は、目標空燃比が理論空燃比で
あるときには開閉手段をして酸素センサの電極を
所定電圧源から切離し、空燃比を理論空燃比に制
御する。また、目標空燃比が理論空燃比以外の空
燃比のときは開閉手段をして酸素センサの電極を
所定電圧源に接続し、空燃比を理論空燃比以外の
目標空燃比に制御する。
あるときには開閉手段をして酸素センサの電極を
所定電圧源から切離し、空燃比を理論空燃比に制
御する。また、目標空燃比が理論空燃比以外の空
燃比のときは開閉手段をして酸素センサの電極を
所定電圧源に接続し、空燃比を理論空燃比以外の
目標空燃比に制御する。
目標空燃比設定手段は、上述のように、車両の
運転状態に応じて空燃比の目標値の設定を行う
が、とりわけ、加速期間検出手段が加速運転と検
出したときは、目標値設定手段は目標空燃比を理
論空燃比に設定する。
運転状態に応じて空燃比の目標値の設定を行う
が、とりわけ、加速期間検出手段が加速運転と検
出したときは、目標値設定手段は目標空燃比を理
論空燃比に設定する。
〔実施例〕
以下図面を参照にして本発明の実施例を説明す
る。
る。
図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第１図において、O2センサ（酸素センサ）１
は、その検出素子２が酸素イオン伝導性の安定化
ジルコニア固体電解質で構成されており、Ｕ字状
に形成されている検出素子２の両面には、陰極３
と陽極４との電極が形成されている。そして、陰
極３の上面５は、排気ガス中の酸素濃度の拡散を
制御する機能を有する多孔質（ポーラス）セラミ
ツク層により被覆されている。また、Ｕ字状に形
成された陽極４に沿つて大気を吸入するための大
気吸入管６が設けられている。また、さらに、Ｕ
字型に形成されている大気吸入管６の間隙７には
セラミツクヒータ８が設けられている。セラミツ
クヒータ８は後述の温度調整器に接続され、検出
素子２の先端部９を所定の温度、例えば650〜700
℃以上に加熱し、検出素子２の酸素ポンプ作用を
機能させるために設けられている。また、O2セ
ンサ１は、大気１１が基準極となるように、陽極
４が大気吸入管６に吸入される大気と接触するよ
うにし、陽極４が排気ガス１２と接触しないよう
に充分気密性のある構造とされている。O2セン
サ１の陰極３と陽極４はそれぞれリード線１３，
１４を介して印加電圧切換装置１５に接続されて
いる。
は、その検出素子２が酸素イオン伝導性の安定化
ジルコニア固体電解質で構成されており、Ｕ字状
に形成されている検出素子２の両面には、陰極３
と陽極４との電極が形成されている。そして、陰
極３の上面５は、排気ガス中の酸素濃度の拡散を
制御する機能を有する多孔質（ポーラス）セラミ
ツク層により被覆されている。また、Ｕ字状に形
成された陽極４に沿つて大気を吸入するための大
気吸入管６が設けられている。また、さらに、Ｕ
字型に形成されている大気吸入管６の間隙７には
セラミツクヒータ８が設けられている。セラミツ
クヒータ８は後述の温度調整器に接続され、検出
素子２の先端部９を所定の温度、例えば650〜700
℃以上に加熱し、検出素子２の酸素ポンプ作用を
機能させるために設けられている。また、O2セ
ンサ１は、大気１１が基準極となるように、陽極
４が大気吸入管６に吸入される大気と接触するよ
うにし、陽極４が排気ガス１２と接触しないよう
に充分気密性のある構造とされている。O2セン
サ１の陰極３と陽極４はそれぞれリード線１３，
１４を介して印加電圧切換装置１５に接続されて
いる。
印加電圧切換装置１５は、電源Ｖ、抵抗Ｒ、３
極スイツチ１６で構成されており、後述する制御
部のON指令により、図示の如く３極スイツチ１
６の接点Ａ−Ｂ，Ｄ−Ｅ，Ｆ−Ｇが接続される
と、陰極と陽極４間には抵抗Ｒを介して電源Ｖの
電源が印加される。陰極３と陽極４間に印加され
る電圧は、検出素子２がセラミツクヒータ８によ
り650℃〜700℃以上に加熱された状態で、大気側
の陽極４と排気ガス側の陰極３に限界電流が生じ
るような電圧であり、例えば0.5〜1.0V程度の電
圧である。このようなO2センサ１の陰極３と陽
極４間に所定の電圧が印加されると、検出素子２
の酸素ポンプ作用により排気ガス中の酸素濃度に
対応した電流が抵抗Ｒを介して流れる。この電流
は出力端子１７，１８から検出することができ
る。
極スイツチ１６で構成されており、後述する制御
部のON指令により、図示の如く３極スイツチ１
６の接点Ａ−Ｂ，Ｄ−Ｅ，Ｆ−Ｇが接続される
と、陰極と陽極４間には抵抗Ｒを介して電源Ｖの
電源が印加される。陰極３と陽極４間に印加され
る電圧は、検出素子２がセラミツクヒータ８によ
り650℃〜700℃以上に加熱された状態で、大気側
の陽極４と排気ガス側の陰極３に限界電流が生じ
るような電圧であり、例えば0.5〜1.0V程度の電
圧である。このようなO2センサ１の陰極３と陽
極４間に所定の電圧が印加されると、検出素子２
の酸素ポンプ作用により排気ガス中の酸素濃度に
対応した電流が抵抗Ｒを介して流れる。この電流
は出力端子１７，１８から検出することができ
る。
この電流は、第２図のａに示される如く、空燃
比が理論空燃比よりもリーン側となつたとき、す
なわち燃料リーンでの空燃比域では酸素濃度に対
応した値で変化する。
比が理論空燃比よりもリーン側となつたとき、す
なわち燃料リーンでの空燃比域では酸素濃度に対
応した値で変化する。
そのため、この電流を燃料リーン空燃比域にお
ける目標空燃比として用いることにより、燃料リ
ーンでの空燃比を制御することが可能となる。
ける目標空燃比として用いることにより、燃料リ
ーンでの空燃比を制御することが可能となる。
一方、制御部からのOFF指令により３極スイ
ツチ１６の接点が切換わり、接点Ａ−Ｃ，Ｄ−
Ｃ，Ｆ−Ｈが接続されると、陰極３と陽極４には
電源が供給されなくなる。この場合、出力端子１
７，１８からは、第２図のｂに示される如く、従
来のO2センサと同様理論空燃比近傍で出力電圧
レベルが反転するON−OFF特性を有する信号が
出力される。
ツチ１６の接点が切換わり、接点Ａ−Ｃ，Ｄ−
Ｃ，Ｆ−Ｈが接続されると、陰極３と陽極４には
電源が供給されなくなる。この場合、出力端子１
７，１８からは、第２図のｂに示される如く、従
来のO2センサと同様理論空燃比近傍で出力電圧
レベルが反転するON−OFF特性を有する信号が
出力される。
したがつて、印加電圧切換装置１５の３極スイ
ツチ１６を、図示の状態から切換えることにより
理論空燃比における帰還制御が可能となる。
ツチ１６を、図示の状態から切換えることにより
理論空燃比における帰還制御が可能となる。
第３図には、第１図に示されているO2センサ
および印加電圧切換装置１５を含む内燃機関の空
燃比制御装置の全体構成図が示されている。
および印加電圧切換装置１５を含む内燃機関の空
燃比制御装置の全体構成図が示されている。
本実施例における空燃比制御装置は、車両の機
能に関する各種の情報を検出するセンサ群２０、
制御部２２、および燃料供給装置２４で構成され
ており、センサ群２０からの検出信号に応じて、
インジエクタ等を含む燃料噴射式の燃料供給装置
２４を制御部２２によつて帰還制御することがで
きる。
能に関する各種の情報を検出するセンサ群２０、
制御部２２、および燃料供給装置２４で構成され
ており、センサ群２０からの検出信号に応じて、
インジエクタ等を含む燃料噴射式の燃料供給装置
２４を制御部２２によつて帰還制御することがで
きる。
センサ群２０には、前述したO2センサ１が含
まれるとともに、吸気管負圧を検出する吸気管セ
ンサ２６、エンジン冷却水温を検出する冷却水温
センサ２８、エンジン回転速度を検出する回転速
度センサ３０、スロツトルバルブの開閉状態を検
出するスロツトルセンサ３２等が含まれる。セン
サ群２０の各センサの検出信号は制御部２２に供
給される。
まれるとともに、吸気管負圧を検出する吸気管セ
ンサ２６、エンジン冷却水温を検出する冷却水温
センサ２８、エンジン回転速度を検出する回転速
度センサ３０、スロツトルバルブの開閉状態を検
出するスロツトルセンサ３２等が含まれる。セン
サ群２０の各センサの検出信号は制御部２２に供
給される。
印加電圧切換装置１５を含む制御部２２は、温
度調整器４０、増幅器４２、アナログマルチプレ
クサ４４、アナログデジタル変換器（以下Ａ／Ｄ
変換器と称する）４６、CPU４８、ROM５０、
RAM５２、Ｉ／Ｆ５４，５６等によつて構成さ
れている。
度調整器４０、増幅器４２、アナログマルチプレ
クサ４４、アナログデジタル変換器（以下Ａ／Ｄ
変換器と称する）４６、CPU４８、ROM５０、
RAM５２、Ｉ／Ｆ５４，５６等によつて構成さ
れている。
増幅器４２はO2センサ１の出力信号を所定値
に増幅する増幅器であり、O2センサ１の出力信
号は増幅器４２を介してアナログマルチプレクサ
４４に供給される。アナログマルチプレクサ４４
には吸気管センサ２６、冷却水温センサ２８の検
出信号等の各種アナログ信号が供給される。これ
らのアナログ信号は、コントロールバス５８を介
してCPU４８から与えられる制御信号により時
分割的にＡ／Ｄ変換器４６に送り込まれ順次デジ
タル信号に伝還されるとデジタル量のデータとし
てアドレスデータバス６０を介してCPU４８へ
供給される。CPU４８はこのデータに基づいて
各種の演算を行なう。
に増幅する増幅器であり、O2センサ１の出力信
号は増幅器４２を介してアナログマルチプレクサ
４４に供給される。アナログマルチプレクサ４４
には吸気管センサ２６、冷却水温センサ２８の検
出信号等の各種アナログ信号が供給される。これ
らのアナログ信号は、コントロールバス５８を介
してCPU４８から与えられる制御信号により時
分割的にＡ／Ｄ変換器４６に送り込まれ順次デジ
タル信号に伝還されるとデジタル量のデータとし
てアドレスデータバス６０を介してCPU４８へ
供給される。CPU４８はこのデータに基づいて
各種の演算を行なう。
また、回転速度センサ３０、スロツトルセンサ
３２の検出信号Ｉ／Ｆ５４を介して、回転速度デ
ータ、スロツトル弁の開閉状態を示すデータとし
てCPU４８へ供給される。
３２の検出信号Ｉ／Ｆ５４を介して、回転速度デ
ータ、スロツトル弁の開閉状態を示すデータとし
てCPU４８へ供給される。
CPU４８はセンサ群２０の各種センサからの
データを取り込み、所定のプログラムに基づいた
演算を行ない、演算結果をＩ／Ｆ５６に供給す
る。Ｉ／Ｆ５６からは、演算結果に基づいた制御
信号が印加電圧切換装置１５、温度調整器４０、
増幅器４２、燃料供給装置２４へ供給される。
データを取り込み、所定のプログラムに基づいた
演算を行ない、演算結果をＩ／Ｆ５６に供給す
る。Ｉ／Ｆ５６からは、演算結果に基づいた制御
信号が印加電圧切換装置１５、温度調整器４０、
増幅器４２、燃料供給装置２４へ供給される。
ROM５０およびRAM５２からなるメモリ部
には、第２図のａ，ｂに示される如く、O2セン
サ１の検出信号に基づいて機関を理論空燃比また
は燃料リーン空燃比域における目標空燃比制御す
るためのデータ、および装置の制御プログラム等
が予め格納されている。
には、第２図のａ，ｂに示される如く、O2セン
サ１の検出信号に基づいて機関を理論空燃比また
は燃料リーン空燃比域における目標空燃比制御す
るためのデータ、および装置の制御プログラム等
が予め格納されている。
また、さらに、吸気管センサ２６、冷却水温セ
ンサ２８、回転速度センサ３０、スロツトルセン
サ３２の検出信号により機関を理論空燃比または
燃料希薄空燃比域における目標空燃比で制御する
ためのデータが予め格納されている。
ンサ２８、回転速度センサ３０、スロツトルセン
サ３２の検出信号により機関を理論空燃比または
燃料希薄空燃比域における目標空燃比で制御する
ためのデータが予め格納されている。
第４図は本発明の制御ブロツク図である。ステ
ツプ61で車両の運転状態が検出され、この運転状
態に基づいてステツプ62で目標空燃比が設定され
る。ステツプ63では目標空燃比に対応するO2セ
ンサ出力を求め、これを基準値とする。ROM５
０には対応するO2センサ出力がテーブルとして
記憶されており、目標空燃比に対応するO2セン
サ出力はこのテーブルから直接、あるいは周知の
補間法により求められる。前述の印加電圧切換装
置１５はステツプ62で設定された目標空燃比に関
係してO2センサ１への定電圧の印加を制御する。
加速期間においては目標空燃比は理論空燃比に設
定される。目標空燃比がほぼ理論空燃比である場
合にはO2センサ１への定電圧の印加が中止され、
すなわち第１図において接点Ａ−Ｃ，Ｄ−Ｃ，Ｆ
−Ｈのような接続状態となり、O2センサ１は電
圧出力として作動する。また、目標空燃比が理論
空燃比より大きい空燃比、すなわち希薄側領域に
ある場合にはO2センサ１へ定電圧、例えば0.75V
が印加され、すなわち第１図において接点がＡ−
Ｂ，Ｄ−Ｅ，Ｅ−Ｇのような接続状態となり、
O2センサ１は電流出力として作動する。ステツ
プ64では、O2センサ１の出力と基準値とが比較
され、この比較に基づいてステツプ65で燃料供給
量を決定する。機料供給装置２４はステツプ65に
おける決定された燃料供給量に基づいて制御され
る。帰還空燃比が目標空燃比に対して燃料希薄側
へずれている場合、燃料供給量は増大され、帰還
空燃比が目標空燃比に対して燃料過濃側へずれて
いる場合、燃料供給量は減少される。
ツプ61で車両の運転状態が検出され、この運転状
態に基づいてステツプ62で目標空燃比が設定され
る。ステツプ63では目標空燃比に対応するO2セ
ンサ出力を求め、これを基準値とする。ROM５
０には対応するO2センサ出力がテーブルとして
記憶されており、目標空燃比に対応するO2セン
サ出力はこのテーブルから直接、あるいは周知の
補間法により求められる。前述の印加電圧切換装
置１５はステツプ62で設定された目標空燃比に関
係してO2センサ１への定電圧の印加を制御する。
加速期間においては目標空燃比は理論空燃比に設
定される。目標空燃比がほぼ理論空燃比である場
合にはO2センサ１への定電圧の印加が中止され、
すなわち第１図において接点Ａ−Ｃ，Ｄ−Ｃ，Ｆ
−Ｈのような接続状態となり、O2センサ１は電
圧出力として作動する。また、目標空燃比が理論
空燃比より大きい空燃比、すなわち希薄側領域に
ある場合にはO2センサ１へ定電圧、例えば0.75V
が印加され、すなわち第１図において接点がＡ−
Ｂ，Ｄ−Ｅ，Ｅ−Ｇのような接続状態となり、
O2センサ１は電流出力として作動する。ステツ
プ64では、O2センサ１の出力と基準値とが比較
され、この比較に基づいてステツプ65で燃料供給
量を決定する。機料供給装置２４はステツプ65に
おける決定された燃料供給量に基づいて制御され
る。帰還空燃比が目標空燃比に対して燃料希薄側
へずれている場合、燃料供給量は増大され、帰還
空燃比が目標空燃比に対して燃料過濃側へずれて
いる場合、燃料供給量は減少される。
なお吸気系への燃料供給量の代わりに吸気系へ
の空気供給量を制御する内燃機関では、例えば気
化器において空燃比の小さい、すなわち過濃の混
合気を生成し、吸気管への新気の供給量を制御し
て空燃比を制御する内燃機関では、帰還空燃比が
目標空燃比に対して希薄側へずれている場合には
吸気管への新気の供給量は減少され、帰還空燃比
が目標空燃比に対して過濃側へずれている場合に
は吸気管への新気の供給量は増大される。
の空気供給量を制御する内燃機関では、例えば気
化器において空燃比の小さい、すなわち過濃の混
合気を生成し、吸気管への新気の供給量を制御し
て空燃比を制御する内燃機関では、帰還空燃比が
目標空燃比に対して希薄側へずれている場合には
吸気管への新気の供給量は減少され、帰還空燃比
が目標空燃比に対して過濃側へずれている場合に
は吸気管への新気の供給量は増大される。
第５図は本発明を実施するプログラムのフロー
チヤートである。ステツプ70では車両の運転状態
を検出する。ステツプ71では、車両の運転状態に
応じて目標空燃比を予め定めたテーブルから目標
空燃比を設定する。加速期間はスロツトルセンサ
３２開度変化等の周知の手段により検出され、目
標空燃比は理論空燃比に設定される。ステツプ72
では目標空燃比が理論空燃比か否かを判別し、判
別結果が正であればステツプ73へ、否であればス
テツプ75へ進む。ステツプ73ではO2センサ１へ
の定電圧の印加を中止する。ステツプ74では比較
電圧をVrに設定する。ステツプ74における比較
電圧Vrは、混合気の空燃比が理論空燃比である
場合のO2センサ１の出力電圧とする。また、ス
テツプ75ではO2センサ１に定電圧、例えば0.5〜
1.0Vの範囲内の所定電圧、典型として0.75Vを印
加する。ステツプ76では目標空燃比（この目標空
燃比は理論空燃比より大きい。）と電圧との関係
を定める表から目標空燃比に対応する電圧を比較
電圧Viとして設定する。比較電圧Viは、空燃比
がちようど目標空燃比にある場合のO2センサ１
の出力電流を電圧へ変換した電圧値である。こう
してO2センサ１を電圧出力として作動させた場
合にはO2センサ１の出力電圧と基準電圧Vrとを
比較して吸気系への燃料あるいは空気の供給量を
増減し、O2センサ１を電流出力として作動させ
ている場合にはO2センサ１の出力電流を電圧へ
変換した値と基準電圧Viとを比較して吸気系へ
の燃料あるいは空気の供給量を増減する。
チヤートである。ステツプ70では車両の運転状態
を検出する。ステツプ71では、車両の運転状態に
応じて目標空燃比を予め定めたテーブルから目標
空燃比を設定する。加速期間はスロツトルセンサ
３２開度変化等の周知の手段により検出され、目
標空燃比は理論空燃比に設定される。ステツプ72
では目標空燃比が理論空燃比か否かを判別し、判
別結果が正であればステツプ73へ、否であればス
テツプ75へ進む。ステツプ73ではO2センサ１へ
の定電圧の印加を中止する。ステツプ74では比較
電圧をVrに設定する。ステツプ74における比較
電圧Vrは、混合気の空燃比が理論空燃比である
場合のO2センサ１の出力電圧とする。また、ス
テツプ75ではO2センサ１に定電圧、例えば0.5〜
1.0Vの範囲内の所定電圧、典型として0.75Vを印
加する。ステツプ76では目標空燃比（この目標空
燃比は理論空燃比より大きい。）と電圧との関係
を定める表から目標空燃比に対応する電圧を比較
電圧Viとして設定する。比較電圧Viは、空燃比
がちようど目標空燃比にある場合のO2センサ１
の出力電流を電圧へ変換した電圧値である。こう
してO2センサ１を電圧出力として作動させた場
合にはO2センサ１の出力電圧と基準電圧Vrとを
比較して吸気系への燃料あるいは空気の供給量を
増減し、O2センサ１を電流出力として作動させ
ている場合にはO2センサ１の出力電流を電圧へ
変換した値と基準電圧Viとを比較して吸気系へ
の燃料あるいは空気の供給量を増減する。
第６図は車両がアイドリング状態から定常走行
状態へ移るまでの実際の空燃比等の変化を示して
いる。加速期間では、大きな機関出力を必要とす
るので、目標空燃比は理論空燃比14.6に設定され
る。したがつてO2センサ１は電圧出力として作
動される。定常走行期間では、さほど大きな機関
出力を必要としないので、目標空燃比は比較的大
きい値としての19に設定され、すなわちO2セン
サ１は電流出力として作動され、燃費の減少およ
び排気中の有害成分量の抑制が図られる。アイド
リング期間は大きな機関出力は不必要であるが、
少ない吸入空気流量にもかかわらず安定な機関運
転を確保する必要があるので、目標空燃比は中間
の値15ないし16に設定される。なお空燃比15ない
し16は、窒素酸化物の発生量が最大となる空燃比
17を外して設定されたものである。
状態へ移るまでの実際の空燃比等の変化を示して
いる。加速期間では、大きな機関出力を必要とす
るので、目標空燃比は理論空燃比14.6に設定され
る。したがつてO2センサ１は電圧出力として作
動される。定常走行期間では、さほど大きな機関
出力を必要としないので、目標空燃比は比較的大
きい値としての19に設定され、すなわちO2セン
サ１は電流出力として作動され、燃費の減少およ
び排気中の有害成分量の抑制が図られる。アイド
リング期間は大きな機関出力は不必要であるが、
少ない吸入空気流量にもかかわらず安定な機関運
転を確保する必要があるので、目標空燃比は中間
の値15ないし16に設定される。なお空燃比15ない
し16は、窒素酸化物の発生量が最大となる空燃比
17を外して設定されたものである。
本発明によれば、酸素センサの固体電解質の排
気ガス側面に拡散手段を設け、かつ電極を定電圧
電源を選択的に接続可能とし、さらに通常運転時
には電極と定電圧電源とを接続して、希薄空燃比
を計測し、希薄運転を行い、また加速運転時には
電極を定電圧電源から切り離して理論空燃比を行
うことにより、定常運転か加速運転かに係わらず
空燃比を正確に目標値に制御することができ、エ
ミツシヨンを抑制しつつ運転性の向上を図ること
ができる効果がある。
気ガス側面に拡散手段を設け、かつ電極を定電圧
電源を選択的に接続可能とし、さらに通常運転時
には電極と定電圧電源とを接続して、希薄空燃比
を計測し、希薄運転を行い、また加速運転時には
電極を定電圧電源から切り離して理論空燃比を行
うことにより、定常運転か加速運転かに係わらず
空燃比を正確に目標値に制御することができ、エ
ミツシヨンを抑制しつつ運転性の向上を図ること
ができる効果がある。
第１図は酸素センサおよび印加電圧の切換装置
の構成および接続を示す図、第２図ａおよびｂは
酸素センサをそれぞれ電流出力および電圧出力と
して作動させた場合の出力特性図、第３図は燃料
噴射量を計算する電子制御部のブロツク図、第４
図は本発明の制御ブロツク図、第５図は本発明を
実施するプログラムのフローチヤート、第６図は
車両がアイドリング状態から定常走行状態へ変化
する場合における実際の空燃比等の変化を示す図
である。 １……O2センサ、１５……印加電圧切換装置、
２０……センサ群、２２……制御部、２４……燃
料供給装置。
の構成および接続を示す図、第２図ａおよびｂは
酸素センサをそれぞれ電流出力および電圧出力と
して作動させた場合の出力特性図、第３図は燃料
噴射量を計算する電子制御部のブロツク図、第４
図は本発明の制御ブロツク図、第５図は本発明を
実施するプログラムのフローチヤート、第６図は
車両がアイドリング状態から定常走行状態へ変化
する場合における実際の空燃比等の変化を示す図
である。 １……O2センサ、１５……印加電圧切換装置、
２０……センサ群、２２……制御部、２４……燃
料供給装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関の空燃比制御装置において、 目標空燃比を車両運転状態に応じて理論空燃比
及び理論空燃比から変化する空燃比に設定する目
標空燃比設定手段、 内燃機関の排気系に配置される酸素イオン伝導
性の固体電解質本体と、該本体の内周、外周に形
成される電極と、排気ガス側の本体側に形成さ
れ、排気ガス中の酸素の拡散を制御する拡散透過
手段とを具備する酸素センサ、 前記酸素センサの電極間に接続可能な所定電圧
源、 目標空燃比が理論空燃比状態では前記所定電圧
源をセンサ電極から切離し、理論空燃比を境界に
ON−OFF的に変化する出力信号をセンサ電極よ
り取出さしめ、目標空燃比が理論空燃比以外の空
燃比状態では所定電圧源をセンサ電極に接続し、
空燃比に応じて連続的に変化する出力信号を取り
出さしめる開閉手段、 目標空燃比を酸素センサが検出する空燃比と比
較する比較手段、 比較手段による比較結果によつて空燃比を調整
する空燃比調整手段、並びに、 前記運転状態として車両の加速期間を検出する
加速期間検出手段、 を具備し、加速期間検出手段により検出される加
速期間において前記目標空燃比設定手段は目標空
燃比を理論空燃比に設定することを特徴とする内
燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57024345A JPS58143108A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57024345A JPS58143108A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58143108A JPS58143108A (ja) | 1983-08-25 |
| JPH0529776B2 true JPH0529776B2 (ja) | 1993-05-06 |
Family
ID=12135595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57024345A Granted JPS58143108A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58143108A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06100571B2 (ja) * | 1982-11-04 | 1994-12-12 | 株式会社日立製作所 | 酸素濃度制御器 |
| JPS60230537A (ja) * | 1984-05-01 | 1985-11-16 | Nissan Motor Co Ltd | 空燃比制御装置 |
| JPH0646021B2 (ja) * | 1984-05-07 | 1994-06-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| JPH0680304B2 (ja) * | 1984-05-07 | 1994-10-12 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の点火時期制御方法 |
| JPS60233326A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-20 | Toyota Motor Corp | スワ−ル制御弁付内燃機関の制御装置 |
| JPH0652057B2 (ja) * | 1984-05-07 | 1994-07-06 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関制御装置 |
| JPS6469748A (en) * | 1987-09-09 | 1989-03-15 | Hitachi Ltd | Air-fuel ratio controller |
| US5443594A (en) * | 1992-05-27 | 1995-08-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio control apparatus of vehicle equipped with automatic transmission |
| JP2008281584A (ja) * | 2008-08-25 | 2008-11-20 | Denso Corp | 酸素センサ素子 |
| JP2008286810A (ja) * | 2008-08-25 | 2008-11-27 | Denso Corp | 酸素センサ素子 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53122013A (en) * | 1977-03-30 | 1978-10-25 | Toyota Motor Corp | Air fuel ratio controller for internal combustion engine |
| JPS54158992A (en) * | 1978-05-31 | 1979-12-15 | Westinghouse Electric Corp | Device for supervising oxygen and inflammable constituent |
| JPS562548A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | Controller for air fuel ratio of internal combustion engine |
-
1982
- 1982-02-19 JP JP57024345A patent/JPS58143108A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53122013A (en) * | 1977-03-30 | 1978-10-25 | Toyota Motor Corp | Air fuel ratio controller for internal combustion engine |
| JPS54158992A (en) * | 1978-05-31 | 1979-12-15 | Westinghouse Electric Corp | Device for supervising oxygen and inflammable constituent |
| JPS562548A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | Controller for air fuel ratio of internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58143108A (ja) | 1983-08-25 |
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