JPH07224704A - 空燃比制御装置 - Google Patents
空燃比制御装置Info
- Publication number
- JPH07224704A JPH07224704A JP6018592A JP1859294A JPH07224704A JP H07224704 A JPH07224704 A JP H07224704A JP 6018592 A JP6018592 A JP 6018592A JP 1859294 A JP1859294 A JP 1859294A JP H07224704 A JPH07224704 A JP H07224704A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- fuel ratio
- catalyst
- feedback correction
- oxygen sensor
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は酸素センサが触媒の入口側と出口側
に取り付けられている２酸素センサシステムを用いた、
自動車等における空燃比制御の正確化を目的とする。 【構成】 二つの酸素センサ２、３が触媒１の入口側と
出口側に取り付けられて理想空燃比からのずれをフィー
ドバック補正して燃料噴射量を制御するための空燃比制
御装置に、二つの酸素センサの入力から触媒劣化の度合
いを判定する触媒劣化判定部６を設ける。触媒劣化判定
部６から得られる触媒１の劣化度合いに応じて前記フィ
ードバック補正を修正して燃料噴射量が制御される。
に取り付けられている２酸素センサシステムを用いた、
自動車等における空燃比制御の正確化を目的とする。 【構成】 二つの酸素センサ２、３が触媒１の入口側と
出口側に取り付けられて理想空燃比からのずれをフィー
ドバック補正して燃料噴射量を制御するための空燃比制
御装置に、二つの酸素センサの入力から触媒劣化の度合
いを判定する触媒劣化判定部６を設ける。触媒劣化判定
部６から得られる触媒１の劣化度合いに応じて前記フィ
ードバック補正を修正して燃料噴射量が制御される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は酸素センサが触媒の入口
側と出口側に取り付けられている２酸素センサシステム
を用いた、自動車等における空燃比制御装置に関する。
側と出口側に取り付けられている２酸素センサシステム
を用いた、自動車等における空燃比制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来このような分野の技術として２酸素
センサシステムは触媒の入口側に取り付けられたフロン
ト酸素センサによりフィードバック補正を行なって空燃
比（Ａ／Ｆ）を制御する空燃比制御装置がある。この触
媒は三元触媒であり、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）
及び炭化水素（ＨＣ）の酸化と、窒素酸化物（ＮＯX）
の還元を同時に行い、排ガス中の有害ガス三成分を無害
な二酸化炭素（ＣＯ2）、水蒸気（Ｈ2Ｏ）及び窒素（Ｎ
2）に清浄化するものである。この浄化特性はエンジン
の設定空燃比により大きく変わる。すなわち、空燃比が
リーンのときは燃焼後も酸素量が多くなり、酸化作用が
活発に、還元作用が不活発になる。空燃比がリッチのと
きは、この逆に酸化作用が不活発に還元作用が活発にな
る。この酸化と還元のバランスがとれたとき（理論空燃
比付近のとき）、三元触媒は最も有効に働く。
センサシステムは触媒の入口側に取り付けられたフロン
ト酸素センサによりフィードバック補正を行なって空燃
比（Ａ／Ｆ）を制御する空燃比制御装置がある。この触
媒は三元触媒であり、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）
及び炭化水素（ＨＣ）の酸化と、窒素酸化物（ＮＯX）
の還元を同時に行い、排ガス中の有害ガス三成分を無害
な二酸化炭素（ＣＯ2）、水蒸気（Ｈ2Ｏ）及び窒素（Ｎ
2）に清浄化するものである。この浄化特性はエンジン
の設定空燃比により大きく変わる。すなわち、空燃比が
リーンのときは燃焼後も酸素量が多くなり、酸化作用が
活発に、還元作用が不活発になる。空燃比がリッチのと
きは、この逆に酸化作用が不活発に還元作用が活発にな
る。この酸化と還元のバランスがとれたとき（理論空燃
比付近のとき）、三元触媒は最も有効に働く。
【０００３】前記フロント酸素センサはジルコニア型酸
素センサであってもよく、このジルコニア型酸素センサ
はＺｒＯ2 を試験管状に焼成し、その内側と外側に白金
電極を設け、内側には大気を導入し酸素濃度を一定と
し、外気を排気ガスに触れさせておくものである。両電
極間に酸素濃度の差が生じると、酸素濃度の高い側から
低い側へ酸素イオンが流れて起電力が発生する。この起
電力は酸素分圧が高い排気ガス中（理論空燃比よりリー
ン混合気の燃焼）では小さい電圧を出力し、酸素分圧が
低い排気ガス中（リッチ混合気の燃焼）では大きい電圧
を出力する。
素センサであってもよく、このジルコニア型酸素センサ
はＺｒＯ2 を試験管状に焼成し、その内側と外側に白金
電極を設け、内側には大気を導入し酸素濃度を一定と
し、外気を排気ガスに触れさせておくものである。両電
極間に酸素濃度の差が生じると、酸素濃度の高い側から
低い側へ酸素イオンが流れて起電力が発生する。この起
電力は酸素分圧が高い排気ガス中（理論空燃比よりリー
ン混合気の燃焼）では小さい電圧を出力し、酸素分圧が
低い排気ガス中（リッチ混合気の燃焼）では大きい電圧
を出力する。
【０００４】この空燃比制御装置は、さらに触媒の出口
側に取り付けられたリア酸素センサにより、フロント酸
素センサの劣化等による誤った補正を防ぎ、空燃比の制
御中心を理論空燃比であるストイキにして、フロント酸
素センサ劣化の修正を行ない、より正確な空燃比制御を
実現している。
側に取り付けられたリア酸素センサにより、フロント酸
素センサの劣化等による誤った補正を防ぎ、空燃比の制
御中心を理論空燃比であるストイキにして、フロント酸
素センサ劣化の修正を行ない、より正確な空燃比制御を
実現している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記空燃比
制御装置では、リア酸素センサが触媒の出口側に取り付
けてあることから、一般にその出力波形の周期はフロン
ト酸素センサに比べ非常に長く、ほぼ静的な出力にな
る。しかし、触媒が劣化するに従いリア酸素センサの出
力波形の周期が短くなり動的な出力に変わってくると、
フロント酸素センサの出力に対して正確な補正ができ
ず、空燃比が理論空燃比よりも燃料分の多い状態のリッ
チにずれるという問題が判明した。
制御装置では、リア酸素センサが触媒の出口側に取り付
けてあることから、一般にその出力波形の周期はフロン
ト酸素センサに比べ非常に長く、ほぼ静的な出力にな
る。しかし、触媒が劣化するに従いリア酸素センサの出
力波形の周期が短くなり動的な出力に変わってくると、
フロント酸素センサの出力に対して正確な補正ができ
ず、空燃比が理論空燃比よりも燃料分の多い状態のリッ
チにずれるという問題が判明した。
【０００６】したがって、本発明は、上記問題に鑑み、
触媒が劣化しても正確な空燃比制御を行うことができる
空燃比制御装置を提供することを目的とする。
触媒が劣化しても正確な空燃比制御を行うことができる
空燃比制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、次の構成を有する空燃比制御装置を提
供する。すなわち、二つの酸素センサが触媒の入口側と
出口側に取り付けられて理想空燃比からのずれをフィー
ドバック補正して燃料噴射量を制御するための空燃比制
御装置に、前記二つの酸素センサの入力から触媒劣化の
度合いを判定する触媒劣化判定部が設けられる。そし
て、該触媒劣化判定部から得られる触媒の劣化度合いに
応じて前記フィードバック補正を修正して空燃比を制御
するようにしてある。
解決するために、次の構成を有する空燃比制御装置を提
供する。すなわち、二つの酸素センサが触媒の入口側と
出口側に取り付けられて理想空燃比からのずれをフィー
ドバック補正して燃料噴射量を制御するための空燃比制
御装置に、前記二つの酸素センサの入力から触媒劣化の
度合いを判定する触媒劣化判定部が設けられる。そし
て、該触媒劣化判定部から得られる触媒の劣化度合いに
応じて前記フィードバック補正を修正して空燃比を制御
するようにしてある。
【０００８】
【作用】本発明の空燃比制御装置によれば、触媒劣化判
定部から得られる触媒の劣化度合いに応じて前記フィー
ドバック補正を修正することにより、触媒劣化に伴う空
燃比のリッチずれを防ぐことができ、正確な空燃比制御
が実現できる。具体的には、前記フィードバック補正の
修正は前記酸素センサの起電力の基準値を変えることに
より、フィードバック補正の係数を決定するときに用い
られるディレイの値、スキップの値、ランプの値を変え
ることにより行われる。
定部から得られる触媒の劣化度合いに応じて前記フィー
ドバック補正を修正することにより、触媒劣化に伴う空
燃比のリッチずれを防ぐことができ、正確な空燃比制御
が実現できる。具体的には、前記フィードバック補正の
修正は前記酸素センサの起電力の基準値を変えることに
より、フィードバック補正の係数を決定するときに用い
られるディレイの値、スキップの値、ランプの値を変え
ることにより行われる。
【０００９】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１は本発明の実施例に係る空燃比制御装置
を説明する図である。本図に示すように、エンジンの排
気管に取り付けられる触媒１の入口側にフロント酸素セ
ンサ２が配置され、さらにその出口側にリア酸素センサ
３が配置されている。エンジンのインジェクタ４を制御
する燃料噴射量制御装置５はフロント酸素センサ２及び
リア酸素センサ３からの信号を入力する。さらに、フロ
ント酸素センサ２及びリア酸素センサ３からの信号を入
力した触媒劣化判定部６は触媒劣化を判定し燃料噴射量
制御装置５により触媒劣化の度合いに応じて燃料噴射量
を制御できるようにする。
説明する。図１は本発明の実施例に係る空燃比制御装置
を説明する図である。本図に示すように、エンジンの排
気管に取り付けられる触媒１の入口側にフロント酸素セ
ンサ２が配置され、さらにその出口側にリア酸素センサ
３が配置されている。エンジンのインジェクタ４を制御
する燃料噴射量制御装置５はフロント酸素センサ２及び
リア酸素センサ３からの信号を入力する。さらに、フロ
ント酸素センサ２及びリア酸素センサ３からの信号を入
力した触媒劣化判定部６は触媒劣化を判定し燃料噴射量
制御装置５により触媒劣化の度合いに応じて燃料噴射量
を制御できるようにする。
【００１０】図２は図１の燃料噴射制御装置５の構成を
説明する図である。本図に示すように、燃料噴射量制御
装置５は燃料噴射制御信号形成手段５１を具備する。燃
料噴射制御信号形成手段５１は、以下の式により噴射パ
ルスＴ0 を形成している。 Ｔ0 ＝ＴP ・α・（１＋ＫTW＋ＫAS＋ＫAI＋ＫMR）・Ｋ
FC＋ＴS ここで、ＴP ：基本噴射パルス α ：空燃比フィードバック補正係数 ＫTW：水温補正係数 ＫAS：始動・始動後増量補正係数 ＫAI：アイドリング後増量補正係数 ＫMR：空燃比補正係数 ＫFC：カット係数 ＴS ：電圧補正係数 エンジン１回転毎にこの計算を行って、噴射パルスを求
め直して、計算結果をインジェクタ４に送っている。
説明する図である。本図に示すように、燃料噴射量制御
装置５は燃料噴射制御信号形成手段５１を具備する。燃
料噴射制御信号形成手段５１は、以下の式により噴射パ
ルスＴ0 を形成している。 Ｔ0 ＝ＴP ・α・（１＋ＫTW＋ＫAS＋ＫAI＋ＫMR）・Ｋ
FC＋ＴS ここで、ＴP ：基本噴射パルス α ：空燃比フィードバック補正係数 ＫTW：水温補正係数 ＫAS：始動・始動後増量補正係数 ＫAI：アイドリング後増量補正係数 ＫMR：空燃比補正係数 ＫFC：カット係数 ＴS ：電圧補正係数 エンジン１回転毎にこの計算を行って、噴射パルスを求
め直して、計算結果をインジェクタ４に送っている。
【００１１】さらに、燃料噴射量制御装置５は比較器５
２を具備し、該比較器５２は一方の非反転入力端子にフ
ロント酸素センサ２が接続され、他方の反転入力端子に
可変基準電圧Ｖ0 を発生する可変基準電圧電源５３が接
続される。可変基準電圧電源５３の基準電圧Ｖ0 は触媒
劣化判定部６により後述するように制御される。また、
燃料噴射量制御装置５は、比較器５２の出力に接続さ
れ、空燃比フィードバック補正係数αを形成し燃料噴射
制御信号形成手段５１に出力する空燃比フィードバック
補正係数手段５４を具備する。空燃比フィードバック補
正係数手段５４は、フロント酸素センサ２からの出力電
圧と基準電圧Ｖ0 との比較結果により、混合気が空燃比
よりリーンかリッチかを判断し、リーンのときは一定の
割合で増量補正を行う空燃比フィードバック補正係数α
を形成し、リッチのときは減量補正を行う空燃比フィー
ドバック補正係数αを形成する。ここで、この空燃比フ
ィードバック補正係数αはさらにリア酸素センサ３によ
りフロント酸素センサ２の劣化による補正が行われる。
この空燃比フィードバック補正係数αは、触媒劣化判定
部６により後述するように制御される。
２を具備し、該比較器５２は一方の非反転入力端子にフ
ロント酸素センサ２が接続され、他方の反転入力端子に
可変基準電圧Ｖ0 を発生する可変基準電圧電源５３が接
続される。可変基準電圧電源５３の基準電圧Ｖ0 は触媒
劣化判定部６により後述するように制御される。また、
燃料噴射量制御装置５は、比較器５２の出力に接続さ
れ、空燃比フィードバック補正係数αを形成し燃料噴射
制御信号形成手段５１に出力する空燃比フィードバック
補正係数手段５４を具備する。空燃比フィードバック補
正係数手段５４は、フロント酸素センサ２からの出力電
圧と基準電圧Ｖ0 との比較結果により、混合気が空燃比
よりリーンかリッチかを判断し、リーンのときは一定の
割合で増量補正を行う空燃比フィードバック補正係数α
を形成し、リッチのときは減量補正を行う空燃比フィー
ドバック補正係数αを形成する。ここで、この空燃比フ
ィードバック補正係数αはさらにリア酸素センサ３によ
りフロント酸素センサ２の劣化による補正が行われる。
この空燃比フィードバック補正係数αは、触媒劣化判定
部６により後述するように制御される。
【００１２】触媒劣化判定部６による可変基準電圧電源
５３、空燃比フィードバック補正係数手段５４の制御の
説明に先立ち、本発明の問題点である触媒１の劣化に伴
う空燃比のリッチずれを説明する。図３は触媒１の劣化
に伴い空燃比がどれだけずれるかを確認した実験を説明
する図である。本図に示すように、エンジン１０から出
た排気管１１に触媒１が取り付けられており、さらに触
媒１の入口側にフロント酸素センサ２、その出口側にリ
ア酸素センサ３が配置されている２酸素センサシステム
は、両酸素センサ２、３の出力がＥＣＵ１３(Electroni
c Control Unit) に入力され、噴射量制御にフィードバ
ックするのもである。触媒１の入口側にさらに空燃比を
検出するため空燃比センサ１４を取り付け、その電流値
は高速空燃比計１５により空燃比として出力させる。こ
のような構成で、エンジン回転数２０００ｒｐｍ、吸気
圧−３００ｍｍＨｇで定常運転し、触媒１を新品、耐久
品、触媒担持無し品と変えたときの高速空燃比計１５に
より出力される空燃比の時間平均値が求められ、この結
果を以下に説明する。ここで、触媒１の耐久品は新品よ
りも劣化が進み、触媒担持無し品は耐久品よりも劣化が
進んでいるとする。
５３、空燃比フィードバック補正係数手段５４の制御の
説明に先立ち、本発明の問題点である触媒１の劣化に伴
う空燃比のリッチずれを説明する。図３は触媒１の劣化
に伴い空燃比がどれだけずれるかを確認した実験を説明
する図である。本図に示すように、エンジン１０から出
た排気管１１に触媒１が取り付けられており、さらに触
媒１の入口側にフロント酸素センサ２、その出口側にリ
ア酸素センサ３が配置されている２酸素センサシステム
は、両酸素センサ２、３の出力がＥＣＵ１３(Electroni
c Control Unit) に入力され、噴射量制御にフィードバ
ックするのもである。触媒１の入口側にさらに空燃比を
検出するため空燃比センサ１４を取り付け、その電流値
は高速空燃比計１５により空燃比として出力させる。こ
のような構成で、エンジン回転数２０００ｒｐｍ、吸気
圧−３００ｍｍＨｇで定常運転し、触媒１を新品、耐久
品、触媒担持無し品と変えたときの高速空燃比計１５に
より出力される空燃比の時間平均値が求められ、この結
果を以下に説明する。ここで、触媒１の耐久品は新品よ
りも劣化が進み、触媒担持無し品は耐久品よりも劣化が
進んでいるとする。
【００１３】図４は触媒１の劣化に伴う空燃比の評価を
示す図である。本図に示すように、空燃比センサ１４が
新品にもかかわらず、空燃比は触媒１の劣化に伴い、リ
ッチの方向にずれている。また、図５は触媒１を変えた
場合のフロント酸素センサ２及びリア酸素センサ３の出
力波形Ａ９、Ａ１０を示した図であるが、両酸素センサ
２、３の出力波形Ａ９、Ａ１０も触媒１の劣化に伴い空
燃比のリッチ判定時間が長くなっている。
示す図である。本図に示すように、空燃比センサ１４が
新品にもかかわらず、空燃比は触媒１の劣化に伴い、リ
ッチの方向にずれている。また、図５は触媒１を変えた
場合のフロント酸素センサ２及びリア酸素センサ３の出
力波形Ａ９、Ａ１０を示した図であるが、両酸素センサ
２、３の出力波形Ａ９、Ａ１０も触媒１の劣化に伴い空
燃比のリッチ判定時間が長くなっている。
【００１４】したがって、空燃比のリッチずれを回避す
るために、触媒劣化判定部６により、基準電圧電源５３
が制御される。この制御では、触媒劣化判定部６により
触媒の劣化度合いを検出し、それに応じてフロント酸素
センサ２に対する可変基準電圧電源５３の基準電圧Ｖ0
（ねらい電圧）が下げられる。このように、基準電圧Ｖ
0 を下げることにより、触媒１の劣化の影響分だけ空燃
比はリーンにずれ、結果として触媒１の劣化によるリッ
チずれをキャンセルすることができる。かくしてエミッ
ションの悪化を防ぐことができる。具体例として、基準
電圧Ｖ0 を０．１Ｖ下げると空燃比は約０．１だけリー
ンにずれる。
るために、触媒劣化判定部６により、基準電圧電源５３
が制御される。この制御では、触媒劣化判定部６により
触媒の劣化度合いを検出し、それに応じてフロント酸素
センサ２に対する可変基準電圧電源５３の基準電圧Ｖ0
（ねらい電圧）が下げられる。このように、基準電圧Ｖ
0 を下げることにより、触媒１の劣化の影響分だけ空燃
比はリーンにずれ、結果として触媒１の劣化によるリッ
チずれをキャンセルすることができる。かくしてエミッ
ションの悪化を防ぐことができる。具体例として、基準
電圧Ｖ0 を０．１Ｖ下げると空燃比は約０．１だけリー
ンにずれる。
【００１５】また、触媒１の劣化度合いを検出し、それ
に応じてリア酸素センサ３の基準電圧（ねらい電圧）を
下げることにより、空燃比をリーン側にずらすことがで
きる。図６は触媒劣化判定部６による空燃比フィードバ
ック補正係数手段５４の修正内容を説明する図である。
本図に示すように、フロント酸素センサ２の出力波形Ａ
１１に対して、空燃比フィードバック補正係数手段５４
により空燃比フィードバック補正係数αが形成される。
に応じてリア酸素センサ３の基準電圧（ねらい電圧）を
下げることにより、空燃比をリーン側にずらすことがで
きる。図６は触媒劣化判定部６による空燃比フィードバ
ック補正係数手段５４の修正内容を説明する図である。
本図に示すように、フロント酸素センサ２の出力波形Ａ
１１に対して、空燃比フィードバック補正係数手段５４
により空燃比フィードバック補正係数αが形成される。
【００１６】一般的には酸素センサの空燃比判定ではリ
ッチからリーンへの応答が、リーンからリッチへの応答
より遅いため、空燃比フィードバック補正係数Ａ１２を
決める際に、リッチからリーンへの応答時のディレイ時
間Ａ１３をリーンからリッチへの応答時のディレイ時間
Ａ１４より短くすることで空燃比をリーンずれに修正し
ている。この方法と同様にして、触媒１の劣化に伴う空
燃比のリッチずれもディレイ時間Ａ１３、Ａ１４を調整
することで修正できる。
ッチからリーンへの応答が、リーンからリッチへの応答
より遅いため、空燃比フィードバック補正係数Ａ１２を
決める際に、リッチからリーンへの応答時のディレイ時
間Ａ１３をリーンからリッチへの応答時のディレイ時間
Ａ１４より短くすることで空燃比をリーンずれに修正し
ている。この方法と同様にして、触媒１の劣化に伴う空
燃比のリッチずれもディレイ時間Ａ１３、Ａ１４を調整
することで修正できる。
【００１７】図６に示した空燃比フィードバック補正係
数Ａ１２のスキップＡ１５の値を変えることでも空燃比
を修正できる。スキップＡ１５の値を大きくすると空燃
比の変動が激しくなるため酸素センサの周波数が大きく
なる。その結果、ディレイ時間Ａ１３、Ａ１４は一般に
固定されているため単位時間あたりのディレイの影響が
大きくなる。つまり、ディレイがそもそも空燃比のリー
ンずれを修正するためのものであるため、空燃比はリー
ンにずれる。
数Ａ１２のスキップＡ１５の値を変えることでも空燃比
を修正できる。スキップＡ１５の値を大きくすると空燃
比の変動が激しくなるため酸素センサの周波数が大きく
なる。その結果、ディレイ時間Ａ１３、Ａ１４は一般に
固定されているため単位時間あたりのディレイの影響が
大きくなる。つまり、ディレイがそもそも空燃比のリー
ンずれを修正するためのものであるため、空燃比はリー
ンにずれる。
【００１８】さらに、図６に示した空燃比フィードバッ
ク補正係数Ａ１２のランプＡ１６の値を変えることでも
空燃比を修正できる。上記例と同様で、ランプＡ１６の
値を大きくすると空燃比の変動が激しくなるため、酸素
センサの周波数が大きくなる。したがって、空燃比はリ
ーンにずれる。次に触媒劣化判定部６について説明す
る。
ク補正係数Ａ１２のランプＡ１６の値を変えることでも
空燃比を修正できる。上記例と同様で、ランプＡ１６の
値を大きくすると空燃比の変動が激しくなるため、酸素
センサの周波数が大きくなる。したがって、空燃比はリ
ーンにずれる。次に触媒劣化判定部６について説明す
る。
【００１９】図７は触媒劣化判定部６における触媒１の
浄化率と酸素ストレージ容量との相関関係を説明する図
である。本図に示す浄化率と酸素ストレージ容量との関
係の導出は特開平３−２５３７１４号公報に記載されて
いる。この記載によれば、触媒１が劣化すると酸素スト
レージ容量が低下する。すなわち、この酸素ストレージ
容量ＶO2はフロント酸素センサ２及びリア酸素センサ３
の応答遅れ時間差ＴSより以下のようにして求めること
ができる。ここに、応答遅れ時間差ＴSは、触媒１に酸
素が全くストレージされていない状態（リッチ）におい
て酸素を流した場合（リーン）におけるフロント酸素セ
ンサ２、リア酸素センサ３の応答遅れ時間差として定義
される。
浄化率と酸素ストレージ容量との相関関係を説明する図
である。本図に示す浄化率と酸素ストレージ容量との関
係の導出は特開平３−２５３７１４号公報に記載されて
いる。この記載によれば、触媒１が劣化すると酸素スト
レージ容量が低下する。すなわち、この酸素ストレージ
容量ＶO2はフロント酸素センサ２及びリア酸素センサ３
の応答遅れ時間差ＴSより以下のようにして求めること
ができる。ここに、応答遅れ時間差ＴSは、触媒１に酸
素が全くストレージされていない状態（リッチ）におい
て酸素を流した場合（リーン）におけるフロント酸素セ
ンサ２、リア酸素センサ３の応答遅れ時間差として定義
される。
【００２０】エンジンへ供給される混合気がリッチから
リーンへ変化してから、フロント酸素センサ２の出力信
号がリッチ（１Ｖ）からリーン（０Ｖ）ヘ変化するまで
の応答遅れ時間ＴF は次式で表される。 ＴF＝ｔ1＋Ｄ1…（１） ここで、ｔ1は排ガスがエンジンからフロント酸素セン
サ２に到達するまでの排ガスの遅れ時間、Ｄ1はフロン
ト酸素センサ２の応答時間である。
リーンへ変化してから、フロント酸素センサ２の出力信
号がリッチ（１Ｖ）からリーン（０Ｖ）ヘ変化するまで
の応答遅れ時間ＴF は次式で表される。 ＴF＝ｔ1＋Ｄ1…（１） ここで、ｔ1は排ガスがエンジンからフロント酸素セン
サ２に到達するまでの排ガスの遅れ時間、Ｄ1はフロン
ト酸素センサ２の応答時間である。
【００２１】一方、リア酸素センサ３の応答遅れ時間Ｔ
R は次式で表される。 ＴR＝ｔ1＋ｔ2＋ＶO2／ＱO2＋ｔ3＋Ｄ2…（２） ここで、ｔ2は排ガスがフロント酸素センサ２から触媒
１に到達するまでの排ガスの遅れ時間、ＱO2は排ガス中
の酸素流量、ＶO2／ＱO2は酸素ストレージ容量ＶO2がオ
ーバーフローするまでの時間、ｔ3はリア酸素センサ３
に到達するまでの排ガスの遅れ時間、Ｄ2はリア酸素セ
ンサ３の応答時間である。上記式（１）、（２）より応
答遅れ時間差ＴSは次式で表される。
R は次式で表される。 ＴR＝ｔ1＋ｔ2＋ＶO2／ＱO2＋ｔ3＋Ｄ2…（２） ここで、ｔ2は排ガスがフロント酸素センサ２から触媒
１に到達するまでの排ガスの遅れ時間、ＱO2は排ガス中
の酸素流量、ＶO2／ＱO2は酸素ストレージ容量ＶO2がオ
ーバーフローするまでの時間、ｔ3はリア酸素センサ３
に到達するまでの排ガスの遅れ時間、Ｄ2はリア酸素セ
ンサ３の応答時間である。上記式（１）、（２）より応
答遅れ時間差ＴSは次式で表される。
【００２２】ＴS＝ＴR−ＴF＝ＶO2／ＱO2＋（Ｄ2−Ｄ
1）＋（ｔ2＋ｔ3）…（３） ここで、応答時間差（Ｄ2−Ｄ1）は酸素センサ自身のば
らつき、特性変化等を考慮して、異なる運転状態におけ
るフロント酸素センサ２、リア酸素センサ３の応答遅れ
時間差ＴS、ＴS’の偏差ΔＴSは次式で表される。
1）＋（ｔ2＋ｔ3）…（３） ここで、応答時間差（Ｄ2−Ｄ1）は酸素センサ自身のば
らつき、特性変化等を考慮して、異なる運転状態におけ
るフロント酸素センサ２、リア酸素センサ３の応答遅れ
時間差ＴS、ＴS’の偏差ΔＴSは次式で表される。
【００２３】ΔＴS＝ＴS−ＴS’＝ＶO2×（１／ＱO2−
１／ＱO2’）＋ΔＤGas …（４） ここで、ΔＤGas ＝（ｔ2＋ｔ3）−（ｔ2’＋ｔ3’）で
ある。また、排ガス中の酸素流量ＱO2は次式で表され
る。 ＱO2＝ＫO2×Ｑa ここで、Ｋo2（＝一定）は酸素濃度、Ｑaは吸気量であ
る。したがって、式（４）より酸素ストレージ容量は次
式により求められる。
１／ＱO2’）＋ΔＤGas …（４） ここで、ΔＤGas ＝（ｔ2＋ｔ3）−（ｔ2’＋ｔ3’）で
ある。また、排ガス中の酸素流量ＱO2は次式で表され
る。 ＱO2＝ＫO2×Ｑa ここで、Ｋo2（＝一定）は酸素濃度、Ｑaは吸気量であ
る。したがって、式（４）より酸素ストレージ容量は次
式により求められる。
【００２４】ＶO2＝ＫO2（ΔＴS −ΔＤGas）／（１／
Ｑa−１／Ｑa’）…（５） 式（５）の右辺は検出可能であるため酸素ストレージ容
量ＶO2を求めることができる。以上の燃料噴射制御信号
形成手段５１、空燃比フィードバック補正係数手段５
４、触媒劣化判定部６はＥＣＵに形成される。
Ｑa−１／Ｑa’）…（５） 式（５）の右辺は検出可能であるため酸素ストレージ容
量ＶO2を求めることができる。以上の燃料噴射制御信号
形成手段５１、空燃比フィードバック補正係数手段５
４、触媒劣化判定部６はＥＣＵに形成される。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、触
媒劣化判定部から得られる触媒の劣化度合いに応じてフ
ィードバック補正を修正して燃料噴射量を制御するの
で、触媒の劣化に伴う空燃比のリッチずれを修正するこ
とができ、より正確な空燃比制御が実現できる。
媒劣化判定部から得られる触媒の劣化度合いに応じてフ
ィードバック補正を修正して燃料噴射量を制御するの
で、触媒の劣化に伴う空燃比のリッチずれを修正するこ
とができ、より正確な空燃比制御が実現できる。
【図１】本発明の実施例に係る空燃比制御装置を説明す
る図である。
る図である。
【図２】図１の燃料噴射制御装置５の構成を説明する図
である。
である。
【図３】触媒１の劣化に伴い空燃比がどれだけずれるか
を確認した実験を説明する図である。
を確認した実験を説明する図である。
【図４】触媒１の劣化に伴う空燃比の評価を示す図であ
る。
る。
【図５】触媒１を変えた場合のフロント酸素センサ２及
びリア酸素センサ３の出力波形を示す図である。
びリア酸素センサ３の出力波形を示す図である。
【図６】触媒劣化判定部６による空燃比フィードバック
補正係数手段５４の修正内容を説明する図である。
補正係数手段５４の修正内容を説明する図である。
【図７】触媒劣化判定部６における触媒１の浄化率と酸
素ストレージ容量との相関関係を説明する図である。
素ストレージ容量との相関関係を説明する図である。
１…触媒 ２…フロント酸素センサ ３…リア酸素センサ ５…燃料噴射量制御部 ６…触媒劣化判定部
Claims (5)
- 【請求項１】 二つの酸素センサが触媒の入口側と出口
側に取り付けられて理想空燃比からのずれをフィードバ
ック補正して燃料噴射量を制御するための空燃比制御装
置において、 前記二つの酸素センサの入力から触媒劣化の度合いを判
定する触媒劣化判定部を備え、 該触媒劣化判定部から得られる触媒の劣化度合いに応じ
て前記フィードバック補正を修正して空燃比を制御する
ことを特徴とする空燃比制御装置。 - 【請求項２】 前記フィードバック補正の修正は、前記
酸素センサの起電力の基準値を変えることにより行われ
ることを特徴とする、請求項１に記載の空燃比制御装
置。 - 【請求項３】 前記フィードバック補正の修正は、フィ
ードバック補正の係数を決定するときに用いられるディ
レイの値を変えることにより行われることを特徴とす
る、請求項１に記載の空燃比制御装置。 - 【請求項４】 前記フィードバック補正の修正は、フィ
ードバック補正の係数を決定するときに用いられるスキ
ップの値を変えることにより行われることを特徴とす
る、請求項１に記載の空燃比制御装置。 - 【請求項５】 前記フィードバック補正の修正は、フィ
ードバック補正の係数を決定するときに用いられるラン
プの値を変えることにより行われることを特徴とする、
請求項１に記載の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6018592A JPH07224704A (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6018592A JPH07224704A (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07224704A true JPH07224704A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=11975916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6018592A Withdrawn JPH07224704A (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07224704A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100482546B1 (ko) * | 2001-11-13 | 2005-04-14 | 현대자동차주식회사 | 차량의 배기가스 제어방법 |
| JP2007212334A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Yamatake Corp | 熱量計測システム |
| KR100774718B1 (ko) * | 2006-08-23 | 2007-11-08 | 현대자동차주식회사 | 차량용 촉매컨버터의 산소제어방법 |
| CN108463625A (zh) * | 2015-11-16 | 2018-08-28 | 通用电气公司 | 针对催化剂老化而适应空气-燃料(a/f)控制的方法 |
-
1994
- 1994-02-15 JP JP6018592A patent/JPH07224704A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100482546B1 (ko) * | 2001-11-13 | 2005-04-14 | 현대자동차주식회사 | 차량의 배기가스 제어방법 |
| JP2007212334A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Yamatake Corp | 熱量計測システム |
| KR100774718B1 (ko) * | 2006-08-23 | 2007-11-08 | 현대자동차주식회사 | 차량용 촉매컨버터의 산소제어방법 |
| CN108463625A (zh) * | 2015-11-16 | 2018-08-28 | 通用电气公司 | 针对催化剂老化而适应空气-燃料(a/f)控制的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7069719B2 (en) | Air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine | |
| JP2001227384A (ja) | エンジンの排気浄化装置 | |
| JPH05163989A (ja) | 触媒劣化判別装置 | |
| JP4325368B2 (ja) | 空燃比測定装置 | |
| JP2518247B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPH07229439A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP3052642B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPH07224704A (ja) | 空燃比制御装置 | |
| JPH0610738A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2623926B2 (ja) | 内燃機関の触媒コンバータ装置 | |
| JPH08158915A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP3046852B2 (ja) | エンジンの排気浄化装置 | |
| JPH0465224B2 (ja) | ||
| JP2000282925A (ja) | 三元触媒の酸素ストレージ量制御装置 | |
| JP4072412B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP4064092B2 (ja) | エンジンの空燃比制御装置 | |
| JP3627417B2 (ja) | 内燃機関の燃料性状検出装置 | |
| JP2518254B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP3513880B2 (ja) | エンジンの空燃比制御装置 | |
| JPH06323185A (ja) | 空燃比制御装置 | |
| JP2641828B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPH10103139A (ja) | エンジンの空燃比制御装置 | |
| JPH0718361B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2692307B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2692309B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010508 |