JPH0680296B2 - 内燃機関の混合気組成制御装置 - Google Patents
内燃機関の混合気組成制御装置Info
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- JPH0680296B2 JPH0680296B2 JP58140660A JP14066083A JPH0680296B2 JP H0680296 B2 JPH0680296 B2 JP H0680296B2 JP 58140660 A JP58140660 A JP 58140660A JP 14066083 A JP14066083 A JP 14066083A JP H0680296 B2 JPH0680296 B2 JP H0680296B2
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- internal combustion
- combustion engine
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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
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1473—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
- F02D41/1475—Regulating the air fuel ratio at a value other than stoichiometry
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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
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1477—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation circuit or part of it,(e.g. comparator, PI regulator, output)
- F02D41/1479—Using a comparator with variable reference
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は内燃機関の混合気組成制御装置、特にラムダ値
（λ）値（空気比）が１の領域では変動特性を、また周
辺領域では連続特性を有する酸素センサ（ラムダセン
サ）を備えた内燃機関の混合気組成制御装置に関する。
（λ）値（空気比）が１の領域では変動特性を、また周
辺領域では連続特性を有する酸素センサ（ラムダセン
サ）を備えた内燃機関の混合気組成制御装置に関する。
従来技術 このようなセンサは例えば米国特許第3514377号に記載
されており、その信号特性はラムダ値が１の領域で急激
な変動を有し、それ以外の周辺領域では平坦に延びる連
続した特性部を持っている。
されており、その信号特性はラムダ値が１の領域で急激
な変動を有し、それ以外の周辺領域では平坦に延びる連
続した特性部を持っている。
また内燃機関の混合気の組成を制御する制御装置がドイ
ツ公開広報第2116097号に開示されている。同装置には
酸素センサが設けられており、その後にローパスフィル
タと比較スイッチが接続されている。
ツ公開広報第2116097号に開示されている。同装置には
酸素センサが設けられており、その後にローパスフィル
タと比較スイッチが接続されている。
この比較スイッチを用いて混合気が希薄な混合気から濃
厚な混合気へあるいはその逆に変化した場合のセンサの
切換点が決められており、オンオフ制御器を介してラム
ダ値が１の平均的な混合気が得られるように制御されて
いる。また他の周辺領域におけるラムダ値を制御するた
めに他のセンサが用いられており、従ってラムダ値が１
に対する制御と、また１と等しくないラムダ値、例えば
1.2〜1.4のラムダ値に対する制御が行なわれている。
厚な混合気へあるいはその逆に変化した場合のセンサの
切換点が決められており、オンオフ制御器を介してラム
ダ値が１の平均的な混合気が得られるように制御されて
いる。また他の周辺領域におけるラムダ値を制御するた
めに他のセンサが用いられており、従ってラムダ値が１
に対する制御と、また１と等しくないラムダ値、例えば
1.2〜1.4のラムダ値に対する制御が行なわれている。
このように広範囲なラムダ値の値を確実に制御するため
には、従来では種々のセンサが必要であり、従って従来
では製造コストが大きくなるとともに大量生産には不適
であるという欠点があった。
には、従来では種々のセンサが必要であり、従って従来
では製造コストが大きくなるとともに大量生産には不適
であるという欠点があった。
目的 従って、本発明はこのような従来の欠点を解決するもの
で、安価な構成で種々の運転領域で最適な混合気の組成
を制御できる内燃機関の混合気組成制御装置を提供する
ことを目的とする。
で、安価な構成で種々の運転領域で最適な混合気の組成
を制御できる内燃機関の混合気組成制御装置を提供する
ことを目的とする。
本発明は、このような目的を達成するために、ラムダ値
が１に等しい領域では変動信号特性を、またラムダ値が
１に等しい領域以外の周辺領域では連続信号特性を有す
る加熱される単一の酸素センサと、内燃機関のアイドリ
ング以外の部分負荷領域と部分負荷領域以上の領域を識
別する手段と、前記部分負荷領域以上の領域では酸素セ
ンサの変動信号特性を用いてラムダ値を１に等しくする
制御を行ない、また内燃機関のアイドリング以外の部分
負荷領域では酸素センサの前記周辺領域の連続信号特性
を用いて希薄制御を行なう制御手段とを設け、前記希薄
制御の領域において酸素センサの信号を増幅する手段を
酸素センサの後段に接続する構成を採用した。
が１に等しい領域では変動信号特性を、またラムダ値が
１に等しい領域以外の周辺領域では連続信号特性を有す
る加熱される単一の酸素センサと、内燃機関のアイドリ
ング以外の部分負荷領域と部分負荷領域以上の領域を識
別する手段と、前記部分負荷領域以上の領域では酸素セ
ンサの変動信号特性を用いてラムダ値を１に等しくする
制御を行ない、また内燃機関のアイドリング以外の部分
負荷領域では酸素センサの前記周辺領域の連続信号特性
を用いて希薄制御を行なう制御手段とを設け、前記希薄
制御の領域において酸素センサの信号を増幅する手段を
酸素センサの後段に接続する構成を採用した。
効果 このような構成では、ラムダ値が１に等しい領域では変
動信号特性を、またラムダ値が１に等しい領域以外の周
辺領域では連続信号特性を有する加熱される単一の酸素
センサが用いられ、部分負荷領域以上の領域では酸素セ
ンサの変動信号特性を用いてラムダ値を１に等しくする
制御が、またアイドリング以外の部分負荷領域では酸素
センサの連続信号特性を用いて希薄制御が行なわれるの
で、単一の加熱される酸素センサを用いた安価な構成
で、アイドリング以外の部分負荷領域では希薄制御され
ることにより燃料消費を減少させ、また部分負荷領域以
上ではラムダ値が１の値に制御されることにより、排気
ガス中の有害物質を減少させることが可能になる。
動信号特性を、またラムダ値が１に等しい領域以外の周
辺領域では連続信号特性を有する加熱される単一の酸素
センサが用いられ、部分負荷領域以上の領域では酸素セ
ンサの変動信号特性を用いてラムダ値を１に等しくする
制御が、またアイドリング以外の部分負荷領域では酸素
センサの連続信号特性を用いて希薄制御が行なわれるの
で、単一の加熱される酸素センサを用いた安価な構成
で、アイドリング以外の部分負荷領域では希薄制御され
ることにより燃料消費を減少させ、また部分負荷領域以
上ではラムダ値が１の値に制御されることにより、排気
ガス中の有害物質を減少させることが可能になる。
又、本発明では、希薄制御の領域では酸素センサの信号
が増幅されるので、ラムダ値を１に等しくする制御と希
薄制御を行なう場合、制御に用いられる酸素センサの出
力値が、両制御で極端に相違することがなくなり、また
酸素センサを加熱することにより希薄領域でのセンサの
出力特性の温度安定性を増大させることができるので、
より正確な希薄制御が可能になるという効果が得られ
る。
が増幅されるので、ラムダ値を１に等しくする制御と希
薄制御を行なう場合、制御に用いられる酸素センサの出
力値が、両制御で極端に相違することがなくなり、また
酸素センサを加熱することにより希薄領域でのセンサの
出力特性の温度安定性を増大させることができるので、
より正確な希薄制御が可能になるという効果が得られ
る。
実施例 以下に図面に示す実施例に従い本発明を詳細に説明す
る。
る。
第１図には二酸化ジルコニウムからなる酸素センサの出
力信号がラムダ値（空気比）の値に対して図示されてい
る。このような酸素センサは、例えば、SAE（Society o
f Automotive Engineers）750223、1975年２月24−28の
文献の第３図に図示したような酸素センサであり、本実
施例の第１図に図示した特性は、同文献の第４図に図示
した特性に対応している。本実施例の第１図からラムダ
値が1.0以下では比較的大きな電圧値を有し、続いてラ
ムダ＝１となると電圧に不連続的な変動が発生し、ラム
ダ値が1.0以上になるといわゆる混合気が希薄な領域に
入り電圧値が小さくなる。ラムダ値を１に制御する制御
器（オンオフ制御器）に対するしきい値は電圧変動のほ
ぼ中央で約500mVの値におかれる。希薄領域での制御、
すなわちラムダ値が例えば1.2に対する場合には制御し
きい値は40mVに設定される。
力信号がラムダ値（空気比）の値に対して図示されてい
る。このような酸素センサは、例えば、SAE（Society o
f Automotive Engineers）750223、1975年２月24−28の
文献の第３図に図示したような酸素センサであり、本実
施例の第１図に図示した特性は、同文献の第４図に図示
した特性に対応している。本実施例の第１図からラムダ
値が1.0以下では比較的大きな電圧値を有し、続いてラ
ムダ＝１となると電圧に不連続的な変動が発生し、ラム
ダ値が1.0以上になるといわゆる混合気が希薄な領域に
入り電圧値が小さくなる。ラムダ値を１に制御する制御
器（オンオフ制御器）に対するしきい値は電圧変動のほ
ぼ中央で約500mVの値におかれる。希薄領域での制御、
すなわちラムダ値が例えば1.2に対する場合には制御し
きい値は40mVに設定される。
特にラムダ値が大きな値、すなわち希薄領域ではセンサ
の電圧値は温度に従ってかなり変化するので、従って制
御技術的にみてできるだけ一定な温度に加熱されるセン
サが必要となる。
の電圧値は温度に従ってかなり変化するので、従って制
御技術的にみてできるだけ一定な温度に加熱されるセン
サが必要となる。
本発明の特徴の１つとして、単一の酸素センサがラムダ
値を１にする制御とともに希薄領域での制御（例えばラ
ムダ値1.2）に用いられていることである。これによっ
て部分負荷領域において希薄制御することにより燃料消
費が減少されるとともに、アイドリング並びに部分負荷
領域以上の領域においてラムダ値を１の値に制御するこ
とにより排気ガス中の有害物質を減少させることができ
る。
値を１にする制御とともに希薄領域での制御（例えばラ
ムダ値1.2）に用いられていることである。これによっ
て部分負荷領域において希薄制御することにより燃料消
費が減少されるとともに、アイドリング並びに部分負荷
領域以上の領域においてラムダ値を１の値に制御するこ
とにより排気ガス中の有害物質を減少させることができ
る。
このように本発明では制御の概念が２つに分けられてい
るので、それに応じて制御の種類を変化させるようにし
なければならない。
るので、それに応じて制御の種類を変化させるようにし
なければならない。
第１実施例 第２図には本発明の第１の実施例が図示されており、こ
の実施例の場合には両制御間の切り換えを行なう回路が
図示されている。
の実施例の場合には両制御間の切り換えを行なう回路が
図示されている。
同図において符号10で示すものは排気管であり、11は排
気ガスセンサ、すなわち酸素センサを示す。その出力信
号は直接切り換えスイッチ13に入力されるとともに増幅
器12を介しても切り換えスイッチ13に入力される。この
切り換えスイッチ13の出力はオンオフ制御器14の第１の
入力端子に接続されている。この制御器14は内燃機関の
混合気形成装置に対して制御信号を発生する。混合気形
成装置は燃料噴射装置であったり、また制御可能なキャ
ブレター装置などである。回転数センサ15は点火パルス
信号を処理して回転数を検出し、また符号16で示した負
荷センサが設けられている。これらの信号は信号発生器
17,18に入力され、またこれらの信号発生器17,18の後に
さらに比較スイッチ19,20が接続されている。両比較ス
イッチ19,20のそれぞれ他の入力端子には基準値発生回
路21,22が接続されている。比較スイッチ19,20の出力は
アンドゲート23と接続される。このアンドゲートの後に
はオアゲート24が接続され、またオアゲートの他の入力
端子にはアイドリングスイッチ25を介して正の信号が印
加される。オアゲート24の出力信号によってリレー26が
制御され、それによって切り換えスイッチ13が作動され
る。さらにオアゲート24の出力は抵抗27とコンデンサ28
からなるローパスフィルタを介してオンオフ制御器14の
目標値入力端子（基準入力）に接続されている。さらに
この目標値入力端子は電源電圧端子間に接続された抵抗
29,30からなる分圧器の分圧点に接続されている。さら
に抵抗32とコンデンサ33とからなるローパスフィルタが
信号発生器17と比較スイッチ19の接続点に接続されてい
る。
気ガスセンサ、すなわち酸素センサを示す。その出力信
号は直接切り換えスイッチ13に入力されるとともに増幅
器12を介しても切り換えスイッチ13に入力される。この
切り換えスイッチ13の出力はオンオフ制御器14の第１の
入力端子に接続されている。この制御器14は内燃機関の
混合気形成装置に対して制御信号を発生する。混合気形
成装置は燃料噴射装置であったり、また制御可能なキャ
ブレター装置などである。回転数センサ15は点火パルス
信号を処理して回転数を検出し、また符号16で示した負
荷センサが設けられている。これらの信号は信号発生器
17,18に入力され、またこれらの信号発生器17,18の後に
さらに比較スイッチ19,20が接続されている。両比較ス
イッチ19,20のそれぞれ他の入力端子には基準値発生回
路21,22が接続されている。比較スイッチ19,20の出力は
アンドゲート23と接続される。このアンドゲートの後に
はオアゲート24が接続され、またオアゲートの他の入力
端子にはアイドリングスイッチ25を介して正の信号が印
加される。オアゲート24の出力信号によってリレー26が
制御され、それによって切り換えスイッチ13が作動され
る。さらにオアゲート24の出力は抵抗27とコンデンサ28
からなるローパスフィルタを介してオンオフ制御器14の
目標値入力端子（基準入力）に接続されている。さらに
この目標値入力端子は電源電圧端子間に接続された抵抗
29,30からなる分圧器の分圧点に接続されている。さら
に抵抗32とコンデンサ33とからなるローパスフィルタが
信号発生器17と比較スイッチ19の接続点に接続されてい
る。
次に第２図の回路の動作を第３図の信号波形図を参照し
て説明する。
て説明する。
第３図（ａ）には回転数（ｎ）に関係した信号発生回路
17の出力信号が図示されている。同図からアイドリング
時には出力信号が零であり、アイドリング回転数より上
では線形に上昇する出力信号が得られることが分る。ま
た第３図（ｂ）には同様に負荷（ｐ）に関係した信号発
生器18から得られる出力信号が図示されている。比較ス
イッチ19,20によってそれぞれ基準値に従って第３図
（ｃ）、（ｄ）に図示したような信号が得られる。第３
図（ｅ）はアンドゲート23の出力信号であり、また第３
図（ｆ）はオアゲート24の出力信号である。同図からア
イドリング時及び上方の負荷領域ではリレー26が動作さ
れ、一方下方及び中間部分負荷領域では作動されないこ
とが分る。また抵抗27とコンデンサ28からなるローパス
フィルタによってオアゲート24の信号端部はそれぞれ指
数（ｅ）関数に従って滑らかにされるので、最終的にオ
ンオフ制御器14の目標値入力端子には第３図（ｇ）に示
した信号が現われる。また第３図（ｈ）にはオンオフ制
御器14の出力信号が図示されている。
17の出力信号が図示されている。同図からアイドリング
時には出力信号が零であり、アイドリング回転数より上
では線形に上昇する出力信号が得られることが分る。ま
た第３図（ｂ）には同様に負荷（ｐ）に関係した信号発
生器18から得られる出力信号が図示されている。比較ス
イッチ19,20によってそれぞれ基準値に従って第３図
（ｃ）、（ｄ）に図示したような信号が得られる。第３
図（ｅ）はアンドゲート23の出力信号であり、また第３
図（ｆ）はオアゲート24の出力信号である。同図からア
イドリング時及び上方の負荷領域ではリレー26が動作さ
れ、一方下方及び中間部分負荷領域では作動されないこ
とが分る。また抵抗27とコンデンサ28からなるローパス
フィルタによってオアゲート24の信号端部はそれぞれ指
数（ｅ）関数に従って滑らかにされるので、最終的にオ
ンオフ制御器14の目標値入力端子には第３図（ｇ）に示
した信号が現われる。また第３図（ｈ）にはオンオフ制
御器14の出力信号が図示されている。
アクセルペダルが非動作位置にあるアイドリング動作時
では、アイドリングスイッチ25が閉じられ、オアゲート
24の一方の入力にはプラスの電圧が印加され、それによ
ってその出力にハイレベルの信号が現われる。それによ
ってオンオフ制御器14の目標値入力端子には抵抗29,30
の抵抗値によって決められる目標値が発生する。例えば
この値はセンサに応じて500mVの値に選ばれる。同時に
リレー26が励磁され、それによってセンサからの出力が
直接オンオフ制御器14の信号入力端子に印加され、それ
によってラムダ値を１にする制御が行なわれる。
では、アイドリングスイッチ25が閉じられ、オアゲート
24の一方の入力にはプラスの電圧が印加され、それによ
ってその出力にハイレベルの信号が現われる。それによ
ってオンオフ制御器14の目標値入力端子には抵抗29,30
の抵抗値によって決められる目標値が発生する。例えば
この値はセンサに応じて500mVの値に選ばれる。同時に
リレー26が励磁され、それによってセンサからの出力が
直接オンオフ制御器14の信号入力端子に印加され、それ
によってラムダ値を１にする制御が行なわれる。
アクセルペダルを押すと、アイドリングスイッチ25が開
放し、エンジンの回転数が増加する。一方オアゲート24
の出力信号はローレベルとなり、リレー26並びに切り換
えスイッチ13は図示した状態の非動作位置に保持され、
その結果信号的にみて抵抗30と抵抗27が並列に接続さ
れ、オンオフ制御器14の目標値は約200mVに減少され
る。この値は希薄領域での制御時点でのセンサからの出
力信号（40mV）と増幅器12の増幅度（本実施例では５）
をかけた値に定められる。続いてオンオフ制御器14は例
えばラムダの値が1.2の希薄領域で制御を行ない燃料消
費が最適にされる。ラムダの値を１とする制御から希薄
制御に至る変化あるいはその逆の変化は滑らかに行なわ
なければならない。というのはラムダの値が突然変化す
るとエンジンの回転数が顕著に変化し、その結果走行特
性が悪くなるからである。この希薄領域に制御し燃料消
費を最適化する制御は、次のような状態、すなわち排気
ガス値が大きくなってラムダの値を１の値にする制御と
ともに３元触媒装置を用いて排気ガスをかなり減少させ
なければならないような駆動状態になるまで行なわれ
る。
放し、エンジンの回転数が増加する。一方オアゲート24
の出力信号はローレベルとなり、リレー26並びに切り換
えスイッチ13は図示した状態の非動作位置に保持され、
その結果信号的にみて抵抗30と抵抗27が並列に接続さ
れ、オンオフ制御器14の目標値は約200mVに減少され
る。この値は希薄領域での制御時点でのセンサからの出
力信号（40mV）と増幅器12の増幅度（本実施例では５）
をかけた値に定められる。続いてオンオフ制御器14は例
えばラムダの値が1.2の希薄領域で制御を行ない燃料消
費が最適にされる。ラムダの値を１とする制御から希薄
制御に至る変化あるいはその逆の変化は滑らかに行なわ
なければならない。というのはラムダの値が突然変化す
るとエンジンの回転数が顕著に変化し、その結果走行特
性が悪くなるからである。この希薄領域に制御し燃料消
費を最適化する制御は、次のような状態、すなわち排気
ガス値が大きくなってラムダの値を１の値にする制御と
ともに３元触媒装置を用いて排気ガスをかなり減少させ
なければならないような駆動状態になるまで行なわれ
る。
上述したような排気ガス値が大きくなるような運転状態
となって両比較スイッチ19,20が切り換わると、アンド
ゲート23の両入力端子には正の信号が現われ、それによ
ってオアゲート24の出力には正の信号が発生する。それ
により、リレー26が励磁され、オンオフ制御器14の目標
値は抵抗27とコンデンサ28からなるローパスフィルタを
介して指数関数に従って再び約500mVの値に上昇する
（第３図（ｇ）を参照）。
となって両比較スイッチ19,20が切り換わると、アンド
ゲート23の両入力端子には正の信号が現われ、それによ
ってオアゲート24の出力には正の信号が発生する。それ
により、リレー26が励磁され、オンオフ制御器14の目標
値は抵抗27とコンデンサ28からなるローパスフィルタを
介して指数関数に従って再び約500mVの値に上昇する
（第３図（ｇ）を参照）。
酸素センサは加熱されることになるが、このセンサは特
にPTC（温度係数が正の）ヒータを用いた時に特に温度
に対して安定性が得られる。排気ガスでは300℃〜800℃
の間で温度変動が現われる（部分負荷領域では300℃〜5
00℃の間）ので排気ガスの温度が高い時センサの出力は
数mVだけ上昇し、この状態が第４図に図示されている。
同図では混合気が希薄な領域で排気ガス温度が大きい場
合と小さい場合におけるセンサの出力信号が図示されて
いる。この信号差は約3mVとなる。
にPTC（温度係数が正の）ヒータを用いた時に特に温度
に対して安定性が得られる。排気ガスでは300℃〜800℃
の間で温度変動が現われる（部分負荷領域では300℃〜5
00℃の間）ので排気ガスの温度が高い時センサの出力は
数mVだけ上昇し、この状態が第４図に図示されている。
同図では混合気が希薄な領域で排気ガス温度が大きい場
合と小さい場合におけるセンサの出力信号が図示されて
いる。この信号差は約3mVとなる。
高温の排気ガスは回転数が増大すると遅れて発生するの
で、オンオフ制御器14の目標値入力端子に現われる目標
値は抵抗32とコンデンサ33からなるローパスフイルタを
介して遅延して現われ、それによってラムダセンサに及
ぼす温度の影響を補償させることができる。信号発生器
17,18の出力信号が比較スイッチ19,20の基準値よりも小
さくなった時、アンドゲート23の出力信号は再び切り換
わるので、部分負荷領域における希薄制御が行なわれ
る。
で、オンオフ制御器14の目標値入力端子に現われる目標
値は抵抗32とコンデンサ33からなるローパスフイルタを
介して遅延して現われ、それによってラムダセンサに及
ぼす温度の影響を補償させることができる。信号発生器
17,18の出力信号が比較スイッチ19,20の基準値よりも小
さくなった時、アンドゲート23の出力信号は再び切り換
わるので、部分負荷領域における希薄制御が行なわれ
る。
オンオフ制御器14の出力信号は良く知られているように
燃料噴射装置あるいはキャブレター制御装置の操作部に
導かれる。操作部に入力される電圧が第５図に図示され
ている。この図からラムダ値と制御電圧間には線形な関
係があることが分り、その場合ラムダ値が増加すると制
御電圧は小さくなる。
燃料噴射装置あるいはキャブレター制御装置の操作部に
導かれる。操作部に入力される電圧が第５図に図示され
ている。この図からラムダ値と制御電圧間には線形な関
係があることが分り、その場合ラムダ値が増加すると制
御電圧は小さくなる。
第２実施例 本発明による内燃機関の混合気組成制御装置の第２の実
施例が第６図に図示されている。第２図の実施例との根
本的な違いは、第２図の実施例では単一のオンオフ制御
器14が用いられているが、第６図実施例の場合にはラム
ダの値を１に制御するオンオフ制御器と希薄制御に用い
られる連続制御器が設けられていることである。これら
の両制御器はそれぞれ符号40,41で図示されている。酸
素センサ11からの値はオンオフ制御器40に直接入力され
るとともに、増幅器12aを介して連続制御器41と接続さ
れる。抵抗29,30は異なる制御に対して目標値を設定す
るのに用いられている。連続制御器41の目標値入力端子
の前段には増幅器12bが接続されている。両制御器40,41
の後にはリレー26によって動作される切り換えスイッチ
42が設けられている。このスイッチ42はまた半導体スイ
ッチによって構成するようにしても良い。切り換えスイ
ッチ42の出力は全体の制御装置の出力を形成している。
オンオフ制御器41に関連して切り換えユニット45が設け
られており、この切り換えユニット45には酸素センサ監
視ユニット46と時間信号発生器47からの信号が入力され
る。時間信号発生器47は、リレー26からの信号並びにア
イドリングスイッチ25からの出力信号によって制御され
る。第２図のオアゲート24は第６図では３入力のオアゲ
ート49で構成されており、このオアゲート49にはダイオ
ード48bを介して酸素センサ監視ユニット46からの信号
が入力される。またこのオアゲート49の出力信号は時間
信号発生器50並びに切り換えユニット51を介して連続制
御器41を制御する。
施例が第６図に図示されている。第２図の実施例との根
本的な違いは、第２図の実施例では単一のオンオフ制御
器14が用いられているが、第６図実施例の場合にはラム
ダの値を１に制御するオンオフ制御器と希薄制御に用い
られる連続制御器が設けられていることである。これら
の両制御器はそれぞれ符号40,41で図示されている。酸
素センサ11からの値はオンオフ制御器40に直接入力され
るとともに、増幅器12aを介して連続制御器41と接続さ
れる。抵抗29,30は異なる制御に対して目標値を設定す
るのに用いられている。連続制御器41の目標値入力端子
の前段には増幅器12bが接続されている。両制御器40,41
の後にはリレー26によって動作される切り換えスイッチ
42が設けられている。このスイッチ42はまた半導体スイ
ッチによって構成するようにしても良い。切り換えスイ
ッチ42の出力は全体の制御装置の出力を形成している。
オンオフ制御器41に関連して切り換えユニット45が設け
られており、この切り換えユニット45には酸素センサ監
視ユニット46と時間信号発生器47からの信号が入力され
る。時間信号発生器47は、リレー26からの信号並びにア
イドリングスイッチ25からの出力信号によって制御され
る。第２図のオアゲート24は第６図では３入力のオアゲ
ート49で構成されており、このオアゲート49にはダイオ
ード48bを介して酸素センサ監視ユニット46からの信号
が入力される。またこのオアゲート49の出力信号は時間
信号発生器50並びに切り換えユニット51を介して連続制
御器41を制御する。
第６図の回路の動作を第７図に示した信号波形図を参照
して説明する。第７図においてそれぞれ第６図に記入さ
れた符号の個所に現われる信号が図示されている。希薄
制御の場合センサ出力は比較的その傾斜が小さいので、
この場合、連続動作の連続制御器を用いるのは好まし
く、それによって制御精度を大きくすることができる。
さらにこの連続制御器41を用いて目標値と異なるラムダ
値になった場合、オンオフ制御器を用いるよりも素早く
偏差を補償することができる。というのは制御偏差が大
きくなるとＩ（積分）成分により制御器の傾斜が大きく
なり、それによって意図しないラムダ値は強めの逆制御
を受けるからである。しかし、この連続制御器はラムダ
の値を１にする制御に対しては用いることができない。
というのはラムダ値が１の場合ラムダセンサの出力変動
は不連続的で大きなものであるので、それによって制御
器は常に希薄（リーン）あるいは濃厚（リッチ）の限界
値に行くからである。
して説明する。第７図においてそれぞれ第６図に記入さ
れた符号の個所に現われる信号が図示されている。希薄
制御の場合センサ出力は比較的その傾斜が小さいので、
この場合、連続動作の連続制御器を用いるのは好まし
く、それによって制御精度を大きくすることができる。
さらにこの連続制御器41を用いて目標値と異なるラムダ
値になった場合、オンオフ制御器を用いるよりも素早く
偏差を補償することができる。というのは制御偏差が大
きくなるとＩ（積分）成分により制御器の傾斜が大きく
なり、それによって意図しないラムダ値は強めの逆制御
を受けるからである。しかし、この連続制御器はラムダ
の値を１にする制御に対しては用いることができない。
というのはラムダ値が１の場合ラムダセンサの出力変動
は不連続的で大きなものであるので、それによって制御
器は常に希薄（リーン）あるいは濃厚（リッチ）の限界
値に行くからである。
アイドリング駆動あるいはアクセルペダルを操作した場
合エンジンの静止により酸素センサの駆動温度が不充分
な際ラムダ＝１の制御に入らなければならない。これを
実現するためにオアゲート49にプラスの電位を入力さ
せ、リレー26を励磁してオンオフ制御器40が動作するよ
うに切り換えなければならない。これはａ）アイドリン
グ運転の場合アイドリングスイッチ25を閉じることによ
り（センサが暖まっている場合あるいは冷たくなってい
る場合）あるいはｂ）酸素センサの動作温度が不充分で
ありアイドリングスイッチ25が開放している場合（アク
セルペダルが動作されている）にはオアゲート49にプラ
スの電位を発生する酸素センサ監視ユニット46を介して
それぞれオアゲート49に出力を発生することによって行
なわれる。
合エンジンの静止により酸素センサの駆動温度が不充分
な際ラムダ＝１の制御に入らなければならない。これを
実現するためにオアゲート49にプラスの電位を入力さ
せ、リレー26を励磁してオンオフ制御器40が動作するよ
うに切り換えなければならない。これはａ）アイドリン
グ運転の場合アイドリングスイッチ25を閉じることによ
り（センサが暖まっている場合あるいは冷たくなってい
る場合）あるいはｂ）酸素センサの動作温度が不充分で
ありアイドリングスイッチ25が開放している場合（アク
セルペダルが動作されている）にはオアゲート49にプラ
スの電位を発生する酸素センサ監視ユニット46を介して
それぞれオアゲート49に出力を発生することによって行
なわれる。
いずれの場合にも最初ラムダ値を11に制御する時には時
間信号発生器47を不動作にしておかなければならない。
というのはオアゲート49から出力がハイレベルにある
時、時間信号発生器47からパルスが出る場合オンオフ制
御器40は後述するようにラムダ＝1.15の値にセットされ
るからである。
間信号発生器47を不動作にしておかなければならない。
というのはオアゲート49から出力がハイレベルにある
時、時間信号発生器47からパルスが出る場合オンオフ制
御器40は後述するようにラムダ＝1.15の値にセットされ
るからである。
時間信号発生器47はダイオード48bを介して動作できな
いようにさせるとともにアイドリングスイッチ25によっ
てダイオード48aを介しプラスの電圧を印加することに
よっても動作させないようにすることができる。ダイオ
ード48a,48bは酸素センサ監視ユニット46及びアイドリ
ングスイッチ25からの信号をそれぞれ受け入れることが
できる。
いようにさせるとともにアイドリングスイッチ25によっ
てダイオード48aを介しプラスの電圧を印加することに
よっても動作させないようにすることができる。ダイオ
ード48a,48bは酸素センサ監視ユニット46及びアイドリ
ングスイッチ25からの信号をそれぞれ受け入れることが
できる。
第８図にはオンオフ制御器40を中心にした回路の詳細図
が図示されている。オンオフ制御器40はコンパレータ60
を有し、その後段には積分器として構成された演算増幅
器61が接続されている。このため抵抗62並びに演算増幅
器61の出力からマイナス入力に接続されるコンデンサ63
が用いられる。演算増幅器61のプラス入力端子は抵抗64
を介してプラス線65に接続されるとともに、さらに抵抗
66,67の直列回路を経てマイナス線68と接続される。コ
ンデンサ63と抵抗67にそれぞれ並列にトランジスタ70,7
1が接続されており、これらのトランジスタのベースは
抵抗とダイオードの直列回路を経てそれぞれ時間信号発
生器47の出力と接続されている。またトランジスタ70は
抵抗77とダイオード78の直列回路を介して酸素センサ監
視ユニット46の出力によって制御される。また演算増幅
器61の出力はオンオフ制御器40の出力ともなり、この出
力は抵抗79を介してプラス線65と接続されている。
が図示されている。オンオフ制御器40はコンパレータ60
を有し、その後段には積分器として構成された演算増幅
器61が接続されている。このため抵抗62並びに演算増幅
器61の出力からマイナス入力に接続されるコンデンサ63
が用いられる。演算増幅器61のプラス入力端子は抵抗64
を介してプラス線65に接続されるとともに、さらに抵抗
66,67の直列回路を経てマイナス線68と接続される。コ
ンデンサ63と抵抗67にそれぞれ並列にトランジスタ70,7
1が接続されており、これらのトランジスタのベースは
抵抗とダイオードの直列回路を経てそれぞれ時間信号発
生器47の出力と接続されている。またトランジスタ70は
抵抗77とダイオード78の直列回路を介して酸素センサ監
視ユニット46の出力によって制御される。また演算増幅
器61の出力はオンオフ制御器40の出力ともなり、この出
力は抵抗79を介してプラス線65と接続されている。
酸素センサがまだ駆動状態になっていない場合にはセン
サ監視ユニット46が正の出力信号を発生し、それによっ
て第８図のトランジスタ70は導通するようになる。一方
時間信号発生器47は動作しないので、トランジスタ71は
遮断されたままとなっている。従って演算増幅器61の出
力は抵抗64,66,67によって定められる電圧が発生する。
この出力電圧は、操作部材を介して混合気がラムダ＝１
の値になるように設定される。一方ほぼ30秒経過して酸
素センサが駆動温度に達し、実用に耐える制御信号が得
られるようになると、センサ監視ユニット46からの正の
信号がなくなり、トランジスタ70は遮断され、それによ
ってオンオフ制御器40はその制御機能を行なうようにな
る。アイドリングスイッチ25が閉じていることによりオ
アゲート49の出力には正の電圧が発生するので、オンオ
フ制御器40の目標値は約500mVに対応する値となってお
り、それによってラムダの値は１に制御される。これに
関しては第７図（ｊ）を参照のこと。
サ監視ユニット46が正の出力信号を発生し、それによっ
て第８図のトランジスタ70は導通するようになる。一方
時間信号発生器47は動作しないので、トランジスタ71は
遮断されたままとなっている。従って演算増幅器61の出
力は抵抗64,66,67によって定められる電圧が発生する。
この出力電圧は、操作部材を介して混合気がラムダ＝１
の値になるように設定される。一方ほぼ30秒経過して酸
素センサが駆動温度に達し、実用に耐える制御信号が得
られるようになると、センサ監視ユニット46からの正の
信号がなくなり、トランジスタ70は遮断され、それによ
ってオンオフ制御器40はその制御機能を行なうようにな
る。アイドリングスイッチ25が閉じていることによりオ
アゲート49の出力には正の電圧が発生するので、オンオ
フ制御器40の目標値は約500mVに対応する値となってお
り、それによってラムダの値は１に制御される。これに
関しては第７図（ｊ）を参照のこと。
アクセルペダルが作動されるとアイドリングスイッチが
開放し、オアゲート49の出力信号はなくなり、リレー26
は励磁されなくなり、切り換えスイッチ42は再び図示し
た位置に戻される。制御器40,41の目標値は抵抗27とコ
ンデンサ28からなるローパスフィルタにより指数関数的
に従って減少し約40mVとなる。これに対しては第７図
（ｉ）を参照。ラムダの値が１の制御の間、連続制御器
41の出力は第７図（ｋ）に示したように希薄領域の限界
値にあるので、連続制御器41は時間信号発生器50と切り
換えユニット51を介して短時間の間オープンループ制御
にしなければならない（第７図（ｋ）を参照）。ラムダ
の値が１の制御から希薄制御に至る変化をなめらかにし
円滑な走行特性が得られるようにするために、連続制御
器41は直ちにラムダ＝1.2の制御量にセットされるので
はなく、ラムダ＝1.0の近く、すなわちラムダの値が約
1.05の値にセットされる。
開放し、オアゲート49の出力信号はなくなり、リレー26
は励磁されなくなり、切り換えスイッチ42は再び図示し
た位置に戻される。制御器40,41の目標値は抵抗27とコ
ンデンサ28からなるローパスフィルタにより指数関数的
に従って減少し約40mVとなる。これに対しては第７図
（ｉ）を参照。ラムダの値が１の制御の間、連続制御器
41の出力は第７図（ｋ）に示したように希薄領域の限界
値にあるので、連続制御器41は時間信号発生器50と切り
換えユニット51を介して短時間の間オープンループ制御
にしなければならない（第７図（ｋ）を参照）。ラムダ
の値が１の制御から希薄制御に至る変化をなめらかにし
円滑な走行特性が得られるようにするために、連続制御
器41は直ちにラムダ＝1.2の制御量にセットされるので
はなく、ラムダ＝1.0の近く、すなわちラムダの値が約
1.05の値にセットされる。
これをさらに第９図を参照して説明する。第９図におい
て連続制御器41はPI制御器として構成された演算増幅器
80を有し、この演算増幅器80の前段には抵抗81が接続さ
れ、またこの演算増幅器と並列に抵抗82とコンデンサ83
からなる直列回路が接続されている。抵抗82とコンデン
サ83のRC素子はトランジスタ84のエミッタコレクタ回路
と並列に接続されており、このトランジスタ84のベース
は抵抗85とダイオード86を介して時間信号発生器50の出
力と接続されている。
て連続制御器41はPI制御器として構成された演算増幅器
80を有し、この演算増幅器80の前段には抵抗81が接続さ
れ、またこの演算増幅器と並列に抵抗82とコンデンサ83
からなる直列回路が接続されている。抵抗82とコンデン
サ83のRC素子はトランジスタ84のエミッタコレクタ回路
と並列に接続されており、このトランジスタ84のベース
は抵抗85とダイオード86を介して時間信号発生器50の出
力と接続されている。
演算増幅器80のプラス入力端子は抵抗88を介してマイナ
ス線68と接続されると共にトランジスタ91と抵抗90を介
してプラス線65と接続されている。またトランジスタ91
は同様にダイオード92、抵抗93を介して時間信号発生器
50によって制御される。演算増幅器80の出力は抵抗96を
介してプラス線65と接続される。また時間信号発生器50
とアース線の間にはリレー94が接続され、その常閉接点
95は増幅器12bと制御器41との間に接続されている。
ス線68と接続されると共にトランジスタ91と抵抗90を介
してプラス線65と接続されている。またトランジスタ91
は同様にダイオード92、抵抗93を介して時間信号発生器
50によって制御される。演算増幅器80の出力は抵抗96を
介してプラス線65と接続される。また時間信号発生器50
とアース線の間にはリレー94が接続され、その常閉接点
95は増幅器12bと制御器41との間に接続されている。
第７図（ｋ）に図示されたアイドリング動作後に続く短
い制御時間の間、時間信号発生器50は正のパルスを発生
し、それによってトランジスタ84,91が導通しリレー94
（あるいは半導体スイッチ）が励磁され、それによって
接点95が開放する。それにより制御器41が不動作とな
り、さらに演算増幅器80のプラス入力端子にはトランジ
スタ91が導通することにより所定の電位が形成される。
この電圧の値は、例えば5Vに選ばれ、制御器41の出力に
接続された操作部材を介してラムダの値が1.05にセット
されるように選ばれる。時間信号発生器50によって決め
られる所定の時間が経過した後トランジスタ84,91が再
び遮断され、リレー94が消磁されると共に接点95が閉じ
るので、連続制御器41は抵抗87,88からなる分圧器並び
に増幅器12bを介して形成される低い動作点で動作する
ようになる。続いて連続制御器41は目標値がなめらかに
小さくなり、20倍の増幅器12bを介して約400mVの動作点
に導びかれる（第７図（ｋ）を参照）。これは増幅器12
aの増幅度が10であり、また希薄領域における酸素セン
サの電圧が40mVになるからである。すなわち目標値はそ
れによって抵抗87により正確な目標値、すなわち400mV
を得るようにすることができる。
い制御時間の間、時間信号発生器50は正のパルスを発生
し、それによってトランジスタ84,91が導通しリレー94
（あるいは半導体スイッチ）が励磁され、それによって
接点95が開放する。それにより制御器41が不動作とな
り、さらに演算増幅器80のプラス入力端子にはトランジ
スタ91が導通することにより所定の電位が形成される。
この電圧の値は、例えば5Vに選ばれ、制御器41の出力に
接続された操作部材を介してラムダの値が1.05にセット
されるように選ばれる。時間信号発生器50によって決め
られる所定の時間が経過した後トランジスタ84,91が再
び遮断され、リレー94が消磁されると共に接点95が閉じ
るので、連続制御器41は抵抗87,88からなる分圧器並び
に増幅器12bを介して形成される低い動作点で動作する
ようになる。続いて連続制御器41は目標値がなめらかに
小さくなり、20倍の増幅器12bを介して約400mVの動作点
に導びかれる（第７図（ｋ）を参照）。これは増幅器12
aの増幅度が10であり、また希薄領域における酸素セン
サの電圧が40mVになるからである。すなわち目標値はそ
れによって抵抗87により正確な目標値、すなわち400mV
を得るようにすることができる。
内燃機関は排気ガス値が少ない部分負荷領域では希薄制
御がなされ、燃料消費が最適に制御される。この状態は
両比較スイッチ19,20（第７図（ｃ），（ｄ）を参照）
がその出力が変化しラムダが１の制御によって排気ガス
中の有害成分を減少させなければならないような状態に
なるまで継続される。このような場合にはアンドゲート
23,オアゲート49の出力に正の電位が発生し、 リレー26によって再び切り換えスイッチ42がオンオフ制
御器40の方に切り換わる。この場合オンオフ制御器40の
制御器出力は希薄制御の間リッチの限界値にあるので
（第７図（ｊ）を参照）、オンオフ制御器40の出力は時
間信号発生器47、切り換えユニット45（第６図）を介し
て暫くの間オープンループ制御にセットしなければなら
ない。希薄制御からラムダの値が１の制御へなめらかに
移行できるようにするためになめらかに移行させ、走行
特性を円滑にするために、オンオフ制御器40の出力は直
ちにラムダの値が１にセットされるのではなく、ラムダ
＝1.2の近く、例えばラムダ＝1.15の値にセットされ
る。このために第８図ではオアゲート49の出力によって
トリガーされる時間信号発生器47を介して切り換えユニ
ット45に正のパルスを発生させ、トランジスタ70,71を
駆動するようにしている。トランジスタ70が駆動される
とコンデンサ63が短絡され、それによってオンオフ制御
器は不能となる。またトランジスタ71が動作すると抵抗
67がバイパスされ、それによって制御器出力は抵抗64,6
6の分圧器によって決められる電圧が発生する。この電
圧は続く操作部材によりラムダ値、すなわち空気数が1.
15の値になるように選ばれる。
御がなされ、燃料消費が最適に制御される。この状態は
両比較スイッチ19,20（第７図（ｃ），（ｄ）を参照）
がその出力が変化しラムダが１の制御によって排気ガス
中の有害成分を減少させなければならないような状態に
なるまで継続される。このような場合にはアンドゲート
23,オアゲート49の出力に正の電位が発生し、 リレー26によって再び切り換えスイッチ42がオンオフ制
御器40の方に切り換わる。この場合オンオフ制御器40の
制御器出力は希薄制御の間リッチの限界値にあるので
（第７図（ｊ）を参照）、オンオフ制御器40の出力は時
間信号発生器47、切り換えユニット45（第６図）を介し
て暫くの間オープンループ制御にセットしなければなら
ない。希薄制御からラムダの値が１の制御へなめらかに
移行できるようにするためになめらかに移行させ、走行
特性を円滑にするために、オンオフ制御器40の出力は直
ちにラムダの値が１にセットされるのではなく、ラムダ
＝1.2の近く、例えばラムダ＝1.15の値にセットされ
る。このために第８図ではオアゲート49の出力によって
トリガーされる時間信号発生器47を介して切り換えユニ
ット45に正のパルスを発生させ、トランジスタ70,71を
駆動するようにしている。トランジスタ70が駆動される
とコンデンサ63が短絡され、それによってオンオフ制御
器は不能となる。またトランジスタ71が動作すると抵抗
67がバイパスされ、それによって制御器出力は抵抗64,6
6の分圧器によって決められる電圧が発生する。この電
圧は続く操作部材によりラムダ値、すなわち空気数が1.
15の値になるように選ばれる。
第７図（ｊ）で示したように時間信号発生器47で決めら
れる時間が経過した場合、両トランジスタ70,71が遮断
されるので、オンオフ制御器は抵抗64,66,67によって決
められる電圧的にみて高い動作点で制御される。オンオ
フ制御器40は続いて抵抗27とコンデンサ28の値に従って
指数関数に基づき目標値がなめらかに大きくなり500mV
の制御動作点で動作するようになるので、第７図
（ｉ），（ｊ）に示したようにラムダの値が１の制御が
行なわれるようになる。内燃機関によって排出される大
きな排気ガス値は三元触媒装置により顕著に減少させる
ことができる。
れる時間が経過した場合、両トランジスタ70,71が遮断
されるので、オンオフ制御器は抵抗64,66,67によって決
められる電圧的にみて高い動作点で制御される。オンオ
フ制御器40は続いて抵抗27とコンデンサ28の値に従って
指数関数に基づき目標値がなめらかに大きくなり500mV
の制御動作点で動作するようになるので、第７図
（ｉ），（ｊ）に示したようにラムダの値が１の制御が
行なわれるようになる。内燃機関によって排出される大
きな排気ガス値は三元触媒装置により顕著に減少させる
ことができる。
上方の回転数並びに負荷領域より再び小さな領域になっ
た時には逆の信号特性となり、その結果比較スイッチ1
9,20が再び反転する。
た時には逆の信号特性となり、その結果比較スイッチ1
9,20が再び反転する。
上述した実施例は内燃機関の混合気組成を制御する制御
装置に関して述べたものであり、その場合例えば酸素セ
イサ11の後のローパスフィルタのような電子部品は省略
することができる。
装置に関して述べたものであり、その場合例えば酸素セ
イサ11の後のローパスフィルタのような電子部品は省略
することができる。
本発明で重要なことは、単一のセンサを用いるだけで、
部分負荷領域より下方、あるいは部分負荷領域より上方
の駆動領域においてラムダ１の制御を行なうとともに触
媒装置により有害な排気ガスを顕著に減少させるととも
にあまり問題とならない部分負荷領域では希薄制御を行
ない燃料消費を最適に行なうようにすることができるこ
とである。その場合本発明によれば２つの制御の種類に
移行する場合その移行をなめらかにし大きな回転数の変
動が起こることを防止するようにしている。
部分負荷領域より下方、あるいは部分負荷領域より上方
の駆動領域においてラムダ１の制御を行なうとともに触
媒装置により有害な排気ガスを顕著に減少させるととも
にあまり問題とならない部分負荷領域では希薄制御を行
ない燃料消費を最適に行なうようにすることができるこ
とである。その場合本発明によれば２つの制御の種類に
移行する場合その移行をなめらかにし大きな回転数の変
動が起こることを防止するようにしている。
ラムダセンサ（酸素センサ）を加熱することにより希薄
領域でのセンサの安定性を増大させることができるの
で、内燃機関の回転数に関して温度補償を行なう場合必
要であっても簡単なRC素子を用いて行なうだけで済むこ
とになる（第４図）。一方ラムダが１の値の制御に対し
ては温度補償は必要でない。というのはこの場合センサ
は極めて精度良く動作するからである。
領域でのセンサの安定性を増大させることができるの
で、内燃機関の回転数に関して温度補償を行なう場合必
要であっても簡単なRC素子を用いて行なうだけで済むこ
とになる（第４図）。一方ラムダが１の値の制御に対し
ては温度補償は必要でない。というのはこの場合センサ
は極めて精度良く動作するからである。
上述した実施例ではアナログ技術を用いて説明された
が、本発明はデジタルであるかアナログであるかの信号
処理に関係するものではなく、同様にデジタル手段を用
いたり、あるいはコンピュータを用いて実現することも
可能である。
が、本発明はデジタルであるかアナログであるかの信号
処理に関係するものではなく、同様にデジタル手段を用
いたり、あるいはコンピュータを用いて実現することも
可能である。
さらに回転数、圧力、空気量、点火などの特性を介して
行なう希薄領域での制御は空気圧、温度、湿度などの大
気の変動あるいは燃料の質の変動などによって異なえて
行なわれることに注意しておく。
行なう希薄領域での制御は空気圧、温度、湿度などの大
気の変動あるいは燃料の質の変動などによって異なえて
行なわれることに注意しておく。
ラムダが１の制御並びに希薄制御を行なうのに用いられ
るラムダセンサによって排気ガス中の正確な酸素濃度を
知ることができるので、この値を利用して最適な燃焼を
行なうようにする制御に用いることができる。
るラムダセンサによって排気ガス中の正確な酸素濃度を
知ることができるので、この値を利用して最適な燃焼を
行なうようにする制御に用いることができる。
また下方部分負荷領域における希薄制御においてラムダ
の値を例えば1.2のような固定の値に定めて制御を行な
うのではなく、回転数や圧力（負荷）を介してマイクロ
プロセッサを用いてラムダ特性信号発生器から得られる
目標値を用いるようにすることもできる。
の値を例えば1.2のような固定の値に定めて制御を行な
うのではなく、回転数や圧力（負荷）を介してマイクロ
プロセッサを用いてラムダ特性信号発生器から得られる
目標値を用いるようにすることもできる。
さらにラムダの値が１の制御から希薄制御に移す場合点
火あるいは全体の点火特性（点火角度）を調整し希薄領
域において自動車を静かに運転させるようにさせること
もできる。
火あるいは全体の点火特性（点火角度）を調整し希薄領
域において自動車を静かに運転させるようにさせること
もできる。
第１図は本発明装置に用いられる酸素センサのラムダ値
の値に対する出力特性を示した線図、第２図は本発明装
置の第１の実施例の構成を示すブロック図、第３図
（ａ）〜（ｈ）は第２図装置の動作を説明する信号波形
図、第４図は酸素センサの出力信号が温度に関係するこ
とを示す特性図、第５図はラムダ値の値に従って得られ
る操作部材の駆動信号を示した線図、第６図は本発明の
第２の実施例の構成を示すブロック図、第７図（ａ）〜
（ｋ）は第６図装置の動作を説明する信号波形図、第８
図、第９図はそれぞれ第６図の回路の一部をさらに詳細
に説明した電気回路図である。 10……排気管、11……酸素センサ、 14……オンオフ制御器、15……回転数センサ、 16……負荷センサ、17,18……信号発生器、 19,20……比較スイッチ、 21,22……目標値信号発生器、 25……アイドリングスイッチ、 26……リレー、40……オンオフ制御器、 41……連続制御器、 45,51……切り換えユニット、 47,50……時間信号発生器。
の値に対する出力特性を示した線図、第２図は本発明装
置の第１の実施例の構成を示すブロック図、第３図
（ａ）〜（ｈ）は第２図装置の動作を説明する信号波形
図、第４図は酸素センサの出力信号が温度に関係するこ
とを示す特性図、第５図はラムダ値の値に従って得られ
る操作部材の駆動信号を示した線図、第６図は本発明の
第２の実施例の構成を示すブロック図、第７図（ａ）〜
（ｋ）は第６図装置の動作を説明する信号波形図、第８
図、第９図はそれぞれ第６図の回路の一部をさらに詳細
に説明した電気回路図である。 10……排気管、11……酸素センサ、 14……オンオフ制御器、15……回転数センサ、 16……負荷センサ、17,18……信号発生器、 19,20……比較スイッチ、 21,22……目標値信号発生器、 25……アイドリングスイッチ、 26……リレー、40……オンオフ制御器、 41……連続制御器、 45,51……切り換えユニット、 47,50……時間信号発生器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−166039（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−108125（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−79228（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−59332（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−62349（ＪＰ，Ａ) 米国特許3514377（ＵＳ，Ａ)
Claims (8)
- 【請求項１】ラムダ値が１に等しい領域では変動信号特
性を、またラムダ値が１に等しい領域以外の周辺領域で
は連続信号特性を有する加熱される単一の酸素センサ
と、 内燃機関のアイドリング以外の部分負荷領域と部分負荷
領域以上の領域を識別する手段と、 前記部分負荷領域以上の領域では酸素センサの変動信号
特性を用いてラムダ値を１に等しくする制御を行ない、
また内燃機関のアイドリング以外の部分負荷領域では酸
素センサの前記周辺領域の連続信号特性を用いて希薄制
御を行なう制御手段とを設け、 前記希薄制御の領域において酸素センサの信号を増幅す
る手段を酸素センサの後段に接続することを特徴とする
内燃機関の混合気組成制御装置。 - 【請求項２】内燃機関がアイドリング状態にあるときは
ラムダ値を１に等しくする制御を行なうことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の混合気組成
制御装置。 - 【請求項３】希薄制御とラムダ値を１に等しくする制御
間の移行時ラムダ値の目標値を所定の関数に従って滑ら
かに変化させることを特徴とする特許請求の範囲第１項
又は第２項に記載の内燃機関の混合気組成制御装置。 - 【請求項４】前記関数が指数関数であることを特徴とす
る特許請求の範囲第３項に記載の内燃機関の混合気組成
制御装置。 - 【請求項５】前記制御手段がオンオフ制御器であり、希
薄制御を行なうときは目標値を変化させることを特徴と
する特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１
項に記載の内燃機関の混合気組成制御装置。 - 【請求項６】希薄制御を行なうときは連続制御器を、ま
たラムダ値を１に等しくする制御を行なうときはオンオ
フ制御器を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１
項から第４項までのいずれか１項に記載の内燃機関の混
合気組成制御装置。 - 【請求項７】希薄制御とラムダ値を１に等しくする制御
間の切り換え時所定時間オープンループ制御に切り換え
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第６項ま
でのいずれか１項に記載の内燃機関の混合気組成制御装
置。 - 【請求項８】負荷及び回転数に従ってラムダ値の目標値
を変化させることを特徴とする特許請求の範囲第１項か
ら第７項までのいずれか１項に記載の内燃機関の混合気
組成制御装置。
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