JPS5820378B2 - 空燃比制御装置 - Google Patents
空燃比制御装置Info
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- JPS5820378B2 JPS5820378B2 JP51156582A JP15658276A JPS5820378B2 JP S5820378 B2 JPS5820378 B2 JP S5820378B2 JP 51156582 A JP51156582 A JP 51156582A JP 15658276 A JP15658276 A JP 15658276A JP S5820378 B2 JPS5820378 B2 JP S5820378B2
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- air
- fuel ratio
- feedback control
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の空燃比制御装置に関するものである
。
。
最近、自動車の有害排気ガスを減少させるための一方法
として、エンジンの排気ガス成分に関する情報によって
空燃比を制御するフィードバック方式の空燃比制御装置
が提案されている。
として、エンジンの排気ガス成分に関する情報によって
空燃比を制御するフィードバック方式の空燃比制御装置
が提案されている。
この方式は、例えば第1図に示すごとく、エンジン1の
排気ガス成分(例えば02、CO,C02、HC,NO
x等)の濃度を排気管2に設げた排気センサ3で検出し
、該排気センサ3の出力と基準値v8(例えば設定空燃
比に対応した値)との偏差を偏差検出回路4(差動増幅
器、比較器等)で検出し、制御回路5によって上記偏差
に応じた制御信号(例えば偏差に比例する比例分信号、
又は偏差を積分した積分分信号、もしくはこれら両信号
を加算した信号等)を作り、その制御信号に基づいて燃
料調量装置6(気化器、燃料噴射装置等)の燃料供給量
や空気供給量を付加的に制御(燃料調量装置は運転者が
スロットル弁を操作する事等の他の要素によっても当該
制御される)することにより、エンジン1に供給する混
合気の空燃比を設定空燃比に維持するように構成されて
いる。
排気ガス成分(例えば02、CO,C02、HC,NO
x等)の濃度を排気管2に設げた排気センサ3で検出し
、該排気センサ3の出力と基準値v8(例えば設定空燃
比に対応した値)との偏差を偏差検出回路4(差動増幅
器、比較器等)で検出し、制御回路5によって上記偏差
に応じた制御信号(例えば偏差に比例する比例分信号、
又は偏差を積分した積分分信号、もしくはこれら両信号
を加算した信号等)を作り、その制御信号に基づいて燃
料調量装置6(気化器、燃料噴射装置等)の燃料供給量
や空気供給量を付加的に制御(燃料調量装置は運転者が
スロットル弁を操作する事等の他の要素によっても当該
制御される)することにより、エンジン1に供給する混
合気の空燃比を設定空燃比に維持するように構成されて
いる。
そしてこの設定空燃比を、例えば排気浄化装置7(触媒
装置、リアクタ装置等)の最適動作点に設定すれば、各
種の運転状態において排気ガス中の有害成分を効率よく
減少させることが出来る。
装置、リアクタ装置等)の最適動作点に設定すれば、各
種の運転状態において排気ガス中の有害成分を効率よく
減少させることが出来る。
例えば、排気浄化装置としてCO及びHCの酸化とNO
xの還元とを同時に行なう三元触媒装置を用いる場合に
は、設定空燃比を理論空燃比近傍の値に設定する。
xの還元とを同時に行なう三元触媒装置を用いる場合に
は、設定空燃比を理論空燃比近傍の値に設定する。
上記のごとき空燃比制御装置に用いる排気センサ3は、
一般に温度の影響を受けやすい。
一般に温度の影響を受けやすい。
例えば、排気センサとして通常用いられるジルコニア酸
素計の出力特性は、第2図に示すごときものであるが、
低温時には内部インピーダンスが極めて大きくなるので
外部に取り出せる電圧は非常に低くなり、そのため低温
時には正常なフィードバック制御をすることが困難にな
る。
素計の出力特性は、第2図に示すごときものであるが、
低温時には内部インピーダンスが極めて大きくなるので
外部に取り出せる電圧は非常に低くなり、そのため低温
時には正常なフィードバック制御をすることが困難にな
る。
上記の問題を解決するため、偏差検出回路4又は排気セ
ンサ3の出力状態から正常なフィードバック制御が可能
か否かを判別する制御停止・開始判別回路8を設け、正
常な制御が不能なときには制御停止・開始判別回路8か
ら制御停止信号を制御回路5へ送ってフィードバック制
御を停止させ制御可能になったら制御開始信号を制御回
路5へ送ってフィードバック制御を開始させるように構
成している。
ンサ3の出力状態から正常なフィードバック制御が可能
か否かを判別する制御停止・開始判別回路8を設け、正
常な制御が不能なときには制御停止・開始判別回路8か
ら制御停止信号を制御回路5へ送ってフィードバック制
御を停止させ制御可能になったら制御開始信号を制御回
路5へ送ってフィードバック制御を開始させるように構
成している。
本発明は上記の制御停止・開始判別回路の新規な構成に
関するものであり、排気センサ出力の変動幅(極太値と
極小値の差)が所定値以上になるとフィードバック制御
を開始させ、特定の運転状態時(運転変数が所定値に達
した場合)にフィードバック制御を停止させろように構
成することにより、フィードバック制御が可能か否かの
判断を正確に行なうことの出来る空燃比制御装置を提供
することを目的とする。
関するものであり、排気センサ出力の変動幅(極太値と
極小値の差)が所定値以上になるとフィードバック制御
を開始させ、特定の運転状態時(運転変数が所定値に達
した場合)にフィードバック制御を停止させろように構
成することにより、フィードバック制御が可能か否かの
判断を正確に行なうことの出来る空燃比制御装置を提供
することを目的とする。
以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
まず本発明の原理について説明する。
排気センサ出力の極太値eMAX及び極小値eMIN(
第2図のVMAX)VMINはそれぞれ高温時の極太値
、極小値を示す)は、温度の変化に応じて第3図A又は
Bのように変化する。
第2図のVMAX)VMINはそれぞれ高温時の極太値
、極小値を示す)は、温度の変化に応じて第3図A又は
Bのように変化する。
なお第3図AとBの相違は排気センサの種類による特性
の相違である。
の相違である。
第3図から判るように、温度の低下につれて極大値eM
AXと極小値eMIN との差が小さくなるが、この差
があまり小さくなり又極太値eMAXの値が小さくなる
と、その値が極太値なのか極小値なのか、すなわちその
時の空燃比が設定空燃比より希薄なのか過濃なのか判別
することが困難となり、正常なフィードバック制御をす
ることが期待出来なくなる。
AXと極小値eMIN との差が小さくなるが、この差
があまり小さくなり又極太値eMAXの値が小さくなる
と、その値が極太値なのか極小値なのか、すなわちその
時の空燃比が設定空燃比より希薄なのか過濃なのか判別
することが困難となり、正常なフィードバック制御をす
ることが期待出来なくなる。
換言すれば、極大値と極小値とを明確に区別できれば正
常なフィードバック制御を行なうことが出来るわけであ
る。
常なフィードバック制御を行なうことが出来るわけであ
る。
本発明は上記の原理を応用したものであり、極大値と極
小値との差、すなわち排気センサ出力の変動幅が所定値
以上になると正常なフィードバック制御が可能になった
ものと判断してフィードバック制御を開始させるように
構成している。
小値との差、すなわち排気センサ出力の変動幅が所定値
以上になると正常なフィードバック制御が可能になった
ものと判断してフィードバック制御を開始させるように
構成している。
次に、第4図は本発明の一実施例図であり、第1図の制
御停止・開始判別回路80部分を示す。
御停止・開始判別回路80部分を示す。
第4図において、入力端子9には排気センサの出力信号
ep (又は排気センサ出力を必要に応じて適宜増幅し
た信号)が与えられる。
ep (又は排気センサ出力を必要に応じて適宜増幅し
た信号)が与えられる。
この信号eFはダイオードD1及びD2を介して極小値
保持用のコンデンサC1及び極大値保持用のコンデンサ
C2を充放電させる。
保持用のコンデンサC1及び極大値保持用のコンデンサ
C2を充放電させる。
なお■は回路電源のプラス側端子(例えば電源電圧VC
C)、○は同じくマイナス側端子(例えば接地)である
。
C)、○は同じくマイナス側端子(例えば接地)である
。
これによってコンデンサC1にはeFの極小値eMIN
が、コンデンサC2には極大値eMAXがそれぞれ保持
される。
が、コンデンサC2には極大値eMAXがそれぞれ保持
される。
なおコンデンサC1及びC2に保持された極小値及び極
大値に対応した電荷は、抵抗R8を通して放電されるの
で、入力信号の変動に応じて常に新しい極小値及び極大
値が保持される。
大値に対応した電荷は、抵抗R8を通して放電されるの
で、入力信号の変動に応じて常に新しい極小値及び極大
値が保持される。
次に上記の極大値eMAXと極小値eMINとは差動増
幅器11に与えられ、差動増幅器11は極大値eMAX
と極小値eMIN との差に対応した信号eGを出力す
る。
幅器11に与えられ、差動増幅器11は極大値eMAX
と極小値eMIN との差に対応した信号eGを出力す
る。
そして比較器12は上記の信号eGと所定の比較基準値
vAとの大小を判別し、VA < e Gのとき低レベ
ルになる信号vMを出力する。
vAとの大小を判別し、VA < e Gのとき低レベ
ルになる信号vMを出力する。
すなわち信号vMは排気センサ出力eFの極大値と極小
値との差e。
値との差e。
が所定値以上になると低レベルになる。
したがってこの信号vMを制御開始信号として用い、出
力端子10から図示しない制御回路5へ送って、信号v
Mが低レベルになったらフィードバック制御を開始させ
るように構成する。
力端子10から図示しない制御回路5へ送って、信号v
Mが低レベルになったらフィードバック制御を開始させ
るように構成する。
なおフィーバツク制御を停止させるというのは、クロー
ズド・ループ制御をオープン・ループ制御に切換えるこ
とである。
ズド・ループ制御をオープン・ループ制御に切換えるこ
とである。
このフィードバック制御の停止・開始を制御するには、
例えば、制御回路5内の積分回路の積分用コンデンサと
並列にスイッチング回路を設け、該スイッチング回路を
オンにして積分用コンデンサを短絡すればフィードバッ
ク制御が停止し、該スイッチング回路をオフにすればフ
ィードバック制御が開始する。
例えば、制御回路5内の積分回路の積分用コンデンサと
並列にスイッチング回路を設け、該スイッチング回路を
オンにして積分用コンデンサを短絡すればフィードバッ
ク制御が停止し、該スイッチング回路をオフにすればフ
ィードバック制御が開始する。
したがって、前記の信号vMが低レベルになったら上記
スイッチング回路がオフになるように構成すればよい。
スイッチング回路がオフになるように構成すればよい。
なお第4図の回路においては、ダイオードD1゜D2の
電圧降下のため、コンデンサC1,C2の電位は厳密に
は極小値、極大値と一致しない。
電圧降下のため、コンデンサC1,C2の電位は厳密に
は極小値、極大値と一致しない。
しかし、ダイオードD0.D2の影響は互いに逆方向に
作用するので、同一特性を有するダイオードを用いれば
電圧降下による影響を相殺することが出来る。
作用するので、同一特性を有するダイオードを用いれば
電圧降下による影響を相殺することが出来る。
上記の影響を相殺し、最小値および極大値の信号の出力
インピーダンスを下げるには第5図のような回路を用い
ればよい。
インピーダンスを下げるには第5図のような回路を用い
ればよい。
以下この回路の動作を説明する。
なお第5図において第4図と同符号は同一物を示す。
前述のようにコンデンサC1の電位は極小値であるが、
厳密にはダイオードD1 の順方向電圧降下VDだけ高
い値になっている。
厳密にはダイオードD1 の順方向電圧降下VDだけ高
い値になっている。
しかしnpn )ランジスタQ1 のエミッタフォロワ
回路を通して得られる極小値はQlのベース・エミッタ
間の電圧降下VBEだげ低くなる。
回路を通して得られる極小値はQlのベース・エミッタ
間の電圧降下VBEだげ低くなる。
vDとVBEは一般に近い値であるのでeMINは実際
の極小値にかなり近いものとなる。
の極小値にかなり近いものとなる。
同様にしてダイオードD2による電圧降下がpnp )
ランジスタQ2 によって補償されて極大値eMAXが
得られる。
ランジスタQ2 によって補償されて極大値eMAXが
得られる。
なお、第4図の放電抵抗R6の代りに放電抵抗R1,R
2を図のように接続してもよい。
2を図のように接続してもよい。
次に第6図は、ダイオード店、 D2の影響をさらに正
確に補償できる回路である。
確に補償できる回路である。
以下、第6図の回路の動作を説明する。
なお第6図において第5図と同一符号は同一物を示す。
前述のようにコンデンサC1の電位は極小値よりvDだ
け高くなっている。
け高くなっている。
演算増幅器13のマイナス入力端子にはダイオードD3
を通してフィードバックがかかり、マイナス入力端子
はコンデンサC0の電位に等しい。
を通してフィードバックがかかり、マイナス入力端子
はコンデンサC0の電位に等しい。
一方、演算増幅器13の出力は、マイナス入力端子より
ダイオードD3の順方向電圧降下vbだけ低くなってい
る。
ダイオードD3の順方向電圧降下vbだけ低くなってい
る。
DlとD3に特性の等しいダイオードを用いて、凡をR
1に等しくしておけばダイオードD1 を流れンる電流
とダイオードD3に流れる電流は等しいのでv′Dはv
Dに等しくなり、eMINは極小値に正確に等しくなる
。
1に等しくしておけばダイオードD1 を流れンる電流
とダイオードD3に流れる電流は等しいのでv′Dはv
Dに等しくなり、eMINは極小値に正確に等しくなる
。
同様にしてeMAXは極太値に正確に等しくなる。
このように第6図の回路は極小値と極大値を非常に正確
に検出できるので、極大値、極小値の差によって排気セ
ンサによるフィードバック制御を停止したり、開始した
りする場合に大変有利である。
に検出できるので、極大値、極小値の差によって排気セ
ンサによるフィードバック制御を停止したり、開始した
りする場合に大変有利である。
なおこの回路の出力インピーダンスも非常に小さい。
次に、第7図は本発明の他の実施例図であり、別な方法
によって排気センサ出力の変動幅を検出する回路を示す
。
によって排気センサ出力の変動幅を検出する回路を示す
。
第7図において、コンデンサC3と抵抗R7はバイパス
・フィルタを構成し、排気センサ出力信号eFの交流会
すなわち変動幅に応じた信号eHを出力する。
・フィルタを構成し、排気センサ出力信号eFの交流会
すなわち変動幅に応じた信号eHを出力する。
そしてこの信号eHはダイオードD5で整流され、コン
デンサC4と抵抗R8との平滑回路で平滑されて直流の
信号eJとなる。
デンサC4と抵抗R8との平滑回路で平滑されて直流の
信号eJとなる。
この信号eJは排気センサ信号eFの変動幅に対応した
値をもつから、以下第4図の回路と同様の操作によって
制御開始信号VMを得ることが出来る。
値をもつから、以下第4図の回路と同様の操作によって
制御開始信号VMを得ることが出来る。
なお、第1図の回路においては、回路は簡単になり商品
化が有利になるがノイズや直流分のリップルのため回路
が誤動作するおそれがある。
化が有利になるがノイズや直流分のリップルのため回路
が誤動作するおそれがある。
上記の誤動作を防ぐには、制御開始信号vMが一定時シ
間以上低レベルを継続した場合にフィードバック制御を
開始させるように構成すればよい。
間以上低レベルを継続した場合にフィードバック制御を
開始させるように構成すればよい。
すなわち第8図に示すごと(、比較器12から出力され
る信号VMをコンデンサC5と抵抗R9で構成される平
均化回路に与えると、コンデンサ :C5の端子電圧e
Kは信号vMが低レベルを継続すると次第に低下する。
る信号VMをコンデンサC5と抵抗R9で構成される平
均化回路に与えると、コンデンサ :C5の端子電圧e
Kは信号vMが低レベルを継続すると次第に低下する。
この信号eKと所定の比較電圧vBとを比較器15で比
較し、V B > e Kのとき一低レベルとなる信号
V’Mを制御開始信号として用いれば、VMが所定時間
継続したとき始め、てフィードバック制御を開始するこ
とになり、ノイズやリッフル等による誤動作を防止する
ことが出来る。
較し、V B > e Kのとき一低レベルとなる信号
V’Mを制御開始信号として用いれば、VMが所定時間
継続したとき始め、てフィードバック制御を開始するこ
とになり、ノイズやリッフル等による誤動作を防止する
ことが出来る。
上記第8図の回路は信号vMの平均値によって制御開始
を判断するので、ノイズ等による誤動作防止には有効で
ある。
を判断するので、ノイズ等による誤動作防止には有効で
ある。
しかし、排気センサ出力信。号eFの変動幅が大きくな
ったり小さくなったりして変動している場合に信号VM
が一定時間以上継続したか否かを判断するのにあまり適
さない。
ったり小さくなったりして変動している場合に信号VM
が一定時間以上継続したか否かを判断するのにあまり適
さない。
上記のような場合に好適の回路を第9図に示す。
第9図において、抵抗R1oの値は抵抗R□1より+。
分小さな値とする。
比較器12の容量が大きく出力電流を十分大きくするこ
とが出来る場合にはR1o=0でもよい。
とが出来る場合にはR1o=0でもよい。
そのため比較器12の出力VMが短時間でも高レベル(
排気センサ出力の変動幅が基準より小さい)になるとコ
ンデンサC6は直ちに充電され、その端子電圧eLは高
レベルになる。
排気センサ出力の変動幅が基準より小さい)になるとコ
ンデンサC6は直ちに充電され、その端子電圧eLは高
レベルになる。
排気センサ出力eFの変動幅が大きくなって信号vMが
低レベルになると、ダイオードD6が逆バイアスのため
、コンデンサC6の電荷は大きな抵抗R11を通ってゆ
っくり放電し、eLは次第に低下する。
低レベルになると、ダイオードD6が逆バイアスのため
、コンデンサC6の電荷は大きな抵抗R11を通ってゆ
っくり放電し、eLは次第に低下する。
そして比較器15はV 忙〉e Lになると低レベルの
制御開始信号V′Mを出力する。
制御開始信号V′Mを出力する。
そしてコンデンサC6の放電中に一瞬でも信号vMが高
レベルになるとeI、は直ちに高レベルに復帰するから
、信号VMが完全に所定時間のあいだ低レベルを継続し
たときにのみ低レベルの制御開始信号V′Mが出力され
ることになる。
レベルになるとeI、は直ちに高レベルに復帰するから
、信号VMが完全に所定時間のあいだ低レベルを継続し
たときにのみ低レベルの制御開始信号V′Mが出力され
ることになる。
なお第8図及び第9図において第7図と同符号は同一物
を示す。
を示す。
また第8図又は第9図のvMから71Mを作る回路を、
第4図〜第6図の回路に付加すれば上記と同様の効果を
挙げることが出来る。
第4図〜第6図の回路に付加すれば上記と同様の効果を
挙げることが出来る。
次に、第10図及び第11図は本発明の他の実施例図で
あり、排気センサ出力の変動幅と、車両の特定の運転変
数との論理判断によって制御開始信号を出力する場合を
示す。
あり、排気センサ出力の変動幅と、車両の特定の運転変
数との論理判断によって制御開始信号を出力する場合を
示す。
第10図及び第11図において第9図と同符号は同一物
を示す。
を示す。
まず第10図において、温度検出スイッチSw1はエン
ジン温度を検出するスイッチであり、エンジン温度が所
定値以上のときオンになる。
ジン温度を検出するスイッチであり、エンジン温度が所
定値以上のときオンになる。
この温度検出スイッチSW1がオンになると、コンデン
サC6の電荷は直ちに放電され、eLが低レベルになる
ので比較器15の出力VIyIは低レベルになり、フィ
ードバック制御が開始される。
サC6の電荷は直ちに放電され、eLが低レベルになる
ので比較器15の出力VIyIは低レベルになり、フィ
ードバック制御が開始される。
すなわち第10図の回路は、排気センサの変動幅が所定
値以上になる条件とエンジン温度が所定値以上になる条
件との論理和(オア)が開始条件となる。
値以上になる条件とエンジン温度が所定値以上になる条
件との論理和(オア)が開始条件となる。
次に第11図において、アイドリンク検出スイッチSW
2はアイドリンク時にオン、通常運転時にオフになる。
2はアイドリンク時にオン、通常運転時にオフになる。
したがってアイドリンク時においては、SW2がオンに
なるためコンデンサC6は常時充電され、eLは常に高
レベルに保たれ信号V′Mは常に高レベルになっている
。
なるためコンデンサC6は常時充電され、eLは常に高
レベルに保たれ信号V′Mは常に高レベルになっている
。
そのためアイドリンク時には排気センサ出力の変動幅が
所定値以上になってもフィードバック制御は開始されな
い。
所定値以上になってもフィードバック制御は開始されな
い。
すなわち第11図の回路は排気センサ出力の変動幅が所
定値以上になる条件と通常運転時(アイドリンク時でな
い状態)という条件との論理積(アンド)が開始条件と
なる。
定値以上になる条件と通常運転時(アイドリンク時でな
い状態)という条件との論理積(アンド)が開始条件と
なる。
上記のように排気センサ出力の変動幅と他の条件との論
理判断によってフィードバック制御開始の判別を行なう
ことにより、エンジンの動作状態により一層適応した精
密な制御を行なうことが出来る。
理判断によってフィードバック制御開始の判別を行なう
ことにより、エンジンの動作状態により一層適応した精
密な制御を行なうことが出来る。
例えば前記第10図の回路の場合は、エンジン温度が所
定値以上になれば排気センサ出力の変動幅にかかわりな
くフィードバック制御を開始するから、エンジン温度が
上昇して十分フィードバック制御が出来る状態であるに
もかかわらず、空燃比が一定なために排気センサ出力の
変動幅が大きくなれず、そのためにフィードバック制御
が開始出来ないという不都合が生ずるおそれがなくなる
。
定値以上になれば排気センサ出力の変動幅にかかわりな
くフィードバック制御を開始するから、エンジン温度が
上昇して十分フィードバック制御が出来る状態であるに
もかかわらず、空燃比が一定なために排気センサ出力の
変動幅が大きくなれず、そのためにフィードバック制御
が開始出来ないという不都合が生ずるおそれがなくなる
。
以上第4図から第11図まで、排気センサ出力の変動幅
が所定値以上になるとフィードバック制御を開始させる
実施例について説明したが、次にフィードバック制御を
停止させる方について説明する。
が所定値以上になるとフィードバック制御を開始させる
実施例について説明したが、次にフィードバック制御を
停止させる方について説明する。
第4図から第11図までの回路においては、制御開示信
号vM又はViが低レベルになると、すなわち排気セン
サ出力の変動幅が所定値以上になるとフィードバック制
御を開始させている。
号vM又はViが低レベルになると、すなわち排気セン
サ出力の変動幅が所定値以上になるとフィードバック制
御を開始させている。
したがって第4図〜第11図の回路をそのまま用い、排
気センサ出力の変動幅が所定値以下になって制御開始信
号VM又はViが高レベルになったらフィードバック制
御を停止させる方式がまず考えられる。
気センサ出力の変動幅が所定値以下になって制御開始信
号VM又はViが高レベルになったらフィードバック制
御を停止させる方式がまず考えられる。
しかし特定の運転状態、例えば加速状態や減速状態が長
時間継続しているときには、空燃比が過濃側又は希薄側
に片寄るので排気センサ出力の変動幅は小さくなってし
まうが、このような場合には変動幅にかかわらずフィー
ドバック制御を停止させない方がよい。
時間継続しているときには、空燃比が過濃側又は希薄側
に片寄るので排気センサ出力の変動幅は小さくなってし
まうが、このような場合には変動幅にかかわらずフィー
ドバック制御を停止させない方がよい。
そのためには前記第10図又は第11図に示すごとく変
動幅と他の条件との論理判断によって開始・停止を判別
する方式を用いてもよいが、フィードバック制御の開始
条件は変動幅によって判別し、停止条件は全く別の条件
によって判別する方式を用いてもよい。
動幅と他の条件との論理判断によって開始・停止を判別
する方式を用いてもよいが、フィードバック制御の開始
条件は変動幅によって判別し、停止条件は全く別の条件
によって判別する方式を用いてもよい。
第12図は上記のごとく停止条件を他の条件によって判
別する方式の一実施例図である。
別する方式の一実施例図である。
第12図において、入力端子16には、第4図〜第9図
の信号vM又はViが与えられる。
の信号vM又はViが与えられる。
したがって排気センサ出力の変動幅が所定値以上になっ
てvM又はv臂が低レベルになると、コンデンサC7と
抵抗R□2との微分回路から微分パルスPMが出力され
、フリップフロップ19がリセットされるので、フリッ
プ70ツブ19のQ出カスなわち鴨は低レベルになる。
てvM又はv臂が低レベルになると、コンデンサC7と
抵抗R□2との微分回路から微分パルスPMが出力され
、フリップフロップ19がリセットされるので、フリッ
プ70ツブ19のQ出カスなわち鴨は低レベルになる。
なおフリップフロップ19は負パルスが与えられたとき
セット又はリセットされるものとする。
セット又はリセットされるものとする。
一方、エンジンの冷却水温を測定す仝サーミスタ17は
、エンジン温度が低下すると抵抗値が大きくなり、その
ため比較器18のマイナス入力端子の電圧は上昇する。
、エンジン温度が低下すると抵抗値が大きくなり、その
ため比較器18のマイナス入力端子の電圧は上昇する。
そしてその値がプラス入力端子の電圧以上になると、比
較器18の出力は低レベルに反転し、コンデンサC8と
抵抗R16との微分回路から微分パルスpNが出力され
、フリップフロップ19がセットされるので、フリップ
フロップ19の出力゛ψMは高レベルになる。
較器18の出力は低レベルに反転し、コンデンサC8と
抵抗R16との微分回路から微分パルスpNが出力され
、フリップフロップ19がセットされるので、フリップ
フロップ19の出力゛ψMは高レベルになる。
すなわち信号V−は排気センサ出力の変動幅が所定値以
上になると低レベルになり、エンジン温度が所定値以下
になると高レベルになる。
上になると低レベルになり、エンジン温度が所定値以下
になると高レベルになる。
なおエンジン始動時には必ず一度フリップフロップ19
をセットするように構成してもよい。
をセットするように構成してもよい。
したがってこの信号V(を制御停止・開始判別信号とし
て用いれば、変動幅が所定値以上になるとフィードバッ
ク制御を開始させ、エンジン温度が所定値以下になると
フィードバック制御を停止させることが出来る。
て用いれば、変動幅が所定値以上になるとフィードバッ
ク制御を開始させ、エンジン温度が所定値以下になると
フィードバック制御を停止させることが出来る。
この回路の場合には変動幅が小さくなってもフィードバ
ック制御は停止しないから、前記のごとくセンサが高温
時に他の原因によって変動幅が小さくなった場合に誤っ
て停止するおそれがなくなる。
ック制御は停止しないから、前記のごとくセンサが高温
時に他の原因によって変動幅が小さくなった場合に誤っ
て停止するおそれがなくなる。
なおエンジン温度を測定するには、上記のサーミスタの
他に、バイメタルや感温磁性体(サーマル・フェライト
)等を用いた温度スイッチを用いてもよい。
他に、バイメタルや感温磁性体(サーマル・フェライト
)等を用いた温度スイッチを用いてもよい。
また、エンジン温度以外にも、エンジン回転速度が一定
値以下になった場合(例えばアイドリンク時)、排気温
度が所定値以下になった場合、エンジン始動時等に停止
信号を出力させるようにしてもよい。
値以下になった場合(例えばアイドリンク時)、排気温
度が所定値以下になった場合、エンジン始動時等に停止
信号を出力させるようにしてもよい。
またアイドリンク検出スイッチの信号とエンジン回転速
度信号とのように二種以上の信号の論理判断によつ忙停
止信号を出力させるように構成してもよい。
度信号とのように二種以上の信号の論理判断によつ忙停
止信号を出力させるように構成してもよい。
次に、エンジンに供給する混合気の空燃比はエンジンに
吸入される空気量や吸入空気圧等によっても制御されて
いるので、通常の運転時においては空燃比制御装置の制
御信号な一定の値に保持していても、加速や減速のとき
に空燃比が過濃になったり、希薄になったりして、排気
センサが高温になっていれば排気センサ信号は変動して
制御を開始できる。
吸入される空気量や吸入空気圧等によっても制御されて
いるので、通常の運転時においては空燃比制御装置の制
御信号な一定の値に保持していても、加速や減速のとき
に空燃比が過濃になったり、希薄になったりして、排気
センサが高温になっていれば排気センサ信号は変動して
制御を開始できる。
しかし、加速や減速が無い、即ち外乱が少ない状態では
、空燃比は一定のままであるため、排気センサの信号は
温度変化による分しか変動せず、変動の早さは非常に遅
い。
、空燃比は一定のままであるため、排気センサの信号は
温度変化による分しか変動せず、変動の早さは非常に遅
い。
このため、例えば、エンジンを始動したあと、ゆっくり
、一定状態で走行しているような時には、実際には排気
センサが高温になって、フィードバック制御が開始でき
るにもかかわらず、開始しない可能性もある。
、一定状態で走行しているような時には、実際には排気
センサが高温になって、フィードバック制御が開始でき
るにもかかわらず、開始しない可能性もある。
このような場合には、空燃比をちょっと変動させてみて
、排気センサ出力が変動するかどうかを試してみるよう
な方法が有効である。
、排気センサ出力が変動するかどうかを試してみるよう
な方法が有効である。
即ち、フィードバック制御が停止している時に、空燃比
を少し変動させるようなディザ信号を制御信号に加算す
ればよい。
を少し変動させるようなディザ信号を制御信号に加算す
ればよい。
第13図は上記の方法を実現する回路の一実施例図であ
り、第1図の制御回路5の一部を示す。
り、第1図の制御回路5の一部を示す。
また第14図は第13図の回路の信号波形図である。
第13図において、vIは積分分信号、Vpは比例分信
号であり、このvIとvP とを抵抗R1□とRtsと
で抵抗加算したものが制御信号vwとなるものとする。
号であり、このvIとvP とを抵抗R1□とRtsと
で抵抗加算したものが制御信号vwとなるものとする。
一方、方形波発生器20は方形波信号vR(第4図VR
)を出力し、この方形波信号VRをコンデンサC9で微
分すると、第4図のvQに示すごとき微分信号vQが得
られる。
)を出力し、この方形波信号VRをコンデンサC9で微
分すると、第4図のvQに示すごとき微分信号vQが得
られる。
この微分信号VQをディザ信号とし、スイッチング回路
21を介して抵抗R19で制御信号VWに加算する。
21を介して抵抗R19で制御信号VWに加算する。
スイッチング回路21は入力端子22に与えられる信号
、例えば前記の信号vM、V′M又は八に応じて開閉し
、フィードバック制御の停止中はオンになる回路である
。
、例えば前記の信号vM、V′M又は八に応じて開閉し
、フィードバック制御の停止中はオンになる回路である
。
そのためフィードバック制御の停止中は、制御信号vw
に微分信号VQが加算されるので制御信号vwは周期的
に変動する。
に微分信号VQが加算されるので制御信号vwは周期的
に変動する。
そのため空燃比も同期的に変動するから、排気センサが
高温になっていれば排気センサの出力も変動するので、
確実にフィードバック制御を開始させることが出来る。
高温になっていれば排気センサの出力も変動するので、
確実にフィードバック制御を開始させることが出来る。
なお、アイドリンク状態時には、一般的にエンジン回転
が低く、あまり安定度が良くない。
が低く、あまり安定度が良くない。
また、排気センサも低温のままであることが多い。
このような時に、ディザ回路を動作させて空燃比を変動
させろと、エンジン回転が変化して具合が悪い場合があ
る。
させろと、エンジン回転が変化して具合が悪い場合があ
る。
また、冷却水温がまだ低い場合とか、急な加速力が欲し
い時とか、エンジンブレーキの最中とか、エンジン自体
の温度が低い時などには、ディザ信号による(非常に小
さいものがあるが)エンジン回転の変動は実用上好まし
くない場合がある。
い時とか、エンジンブレーキの最中とか、エンジン自体
の温度が低い時などには、ディザ信号による(非常に小
さいものがあるが)エンジン回転の変動は実用上好まし
くない場合がある。
このような時にはディザ回路を動作させない、即ちスイ
ッチング回路21を開いている方が良い。
ッチング回路21を開いている方が良い。
これを行なうためには、スロットル開度、吸気圧、エン
ジン回転、車速、冷却水温、吸気温、潤滑油温、排気温
度(排気センサ温度)、トランスミッション位置、クラ
ッチペダル位置、ブレーキペダル位置、アクセルペダル
位置などの信号を検出して、運転状態を判別し、その判
別信号と、制御停止信号との論理判断で(例えばフィー
ドバック制御停止中であっても、アイドル運転の場合に
は)ディザ回路を動作させないようにすればよい。
ジン回転、車速、冷却水温、吸気温、潤滑油温、排気温
度(排気センサ温度)、トランスミッション位置、クラ
ッチペダル位置、ブレーキペダル位置、アクセルペダル
位置などの信号を検出して、運転状態を判別し、その判
別信号と、制御停止信号との論理判断で(例えばフィー
ドバック制御停止中であっても、アイドル運転の場合に
は)ディザ回路を動作させないようにすればよい。
以上説明したごとく本発明によれば、排気センサ出力の
変動幅及びそれと他の条件との組合せによってフィード
バック制御の停止・開始を制御することにより、従来よ
り一層精密な空燃比制御を行なうことが可能となり、排
気浄化性能、運転性等を向上させることが出来る。
変動幅及びそれと他の条件との組合せによってフィード
バック制御の停止・開始を制御することにより、従来よ
り一層精密な空燃比制御を行なうことが可能となり、排
気浄化性能、運転性等を向上させることが出来る。
第1図は本発明を適用する空燃比制御装置の一例図、第
2図は排気センサの出力特性側図、第3図は排気センサ
の温度特性図、第4図〜第13図はそれぞれ本発明の実
施例図、第14図は第13図の回路の信号波形図である
。 符号の説明、1・・・・・・エンジン、2・・・・・・
排気管、3・・・・・・排気センサ、4・・・・・・偏
差検出回路、5・・・・・・制御回路、6・・・・・・
燃料調量装置、7−・・・・排気浄化装置、8・・・・
・・制御停止・開始判別回路、9・・・・・・入力端子
、10・・・・・・出力端子、11・・・・・・差動増
幅器、12・・・・・・比較器、13,14・・・・・
・演算増幅器、15・・・・・・比較器、16−・・・
・・入力端子、17・・・・・・サーミスタ、18・・
・・・・比較器、19・・・・・・フリップフロップ、
20・・・・・・方形波発振器、21・・・・・・スイ
ッチング回路、22・・−・・・入力端子。
2図は排気センサの出力特性側図、第3図は排気センサ
の温度特性図、第4図〜第13図はそれぞれ本発明の実
施例図、第14図は第13図の回路の信号波形図である
。 符号の説明、1・・・・・・エンジン、2・・・・・・
排気管、3・・・・・・排気センサ、4・・・・・・偏
差検出回路、5・・・・・・制御回路、6・・・・・・
燃料調量装置、7−・・・・排気浄化装置、8・・・・
・・制御停止・開始判別回路、9・・・・・・入力端子
、10・・・・・・出力端子、11・・・・・・差動増
幅器、12・・・・・・比較器、13,14・・・・・
・演算増幅器、15・・・・・・比較器、16−・・・
・・入力端子、17・・・・・・サーミスタ、18・・
・・・・比較器、19・・・・・・フリップフロップ、
20・・・・・・方形波発振器、21・・・・・・スイ
ッチング回路、22・・−・・・入力端子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 エンジンの排気ガス成分濃度を検出する排気センサ
の出力と基準値との偏差に対応した側脚信。 号に基づいてエンジンに供給する混合気の空燃比をフィ
ードバック制御する空燃比制御装置において、上記排気
センサ出力の極大値と極小値との差を検出する第1の手
段と、上記極大値と極小値iの差が所定値以上になると
フィードバック制御を。 開始させる第2の手段と、エンジンの特定の運転変数が
所定値になるとフィードバック制御を停止させ不第3の
手段とを備えた空燃比制御装置。 2 上記第3の手段における特定の運転変数として、エ
ンジン温度、排気温度、車速及びエンジン始動時のうち
少なくとも一つを用いたことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の空燃比制御装置。 3 上記第1の手段として、上記排気セスサ出力の交流
会を整流して得られる直流分を検出する回路を用いたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の空燃比制御
装置。 4 上記フィードバック制御を開始させる第2の手段を
、上記極大値と極小値との差が所定値以上の値を所定時
間以上継続した場合にフィードバック制御を開始させる
ように構成した特許請求の範囲第1項乃至第3項のいず
れかに記載の空燃比制御装置。 5 上記第2の手段において、上記極大値と極小値との
差が所定値以上の値を継続している時間を判定する手段
として、上記極大値と極小値との差が所定値以上か以下
かを判別する比較器の出力を平均化する充放電回路と、
該充放電回路の出力が所定値以上か以下かを判別する比
較器とを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第4項
記載の空燃比制御装置。 6 上記充放電回路の充電時定数と放電時定数とを異な
った値にしたことを特徴とする特許請求の範囲第5項記
載の空燃比制御装置。 7 エンジンの排気ガス成分濃度を検出する排気センサ
の出力と基準値との偏差に対応した制御信号に基づいて
エンジンに供給する混合気の空燃比′をフィードバック
制御する空燃比制御装置において、上記排気センサ出力
の極大値と極小値との差を検出する第1の手段と、上記
極大値と極小値との差が所定値以上になるとフィードバ
ック制御を開始させる第2の手段と、エンジンの特定の
運転変数が所定値に達するとフィードバック制御を停止
させる第3の手段と、フィードバック制御停止中であり
、かつ特定の運転状態宅ないことを判別して信号を出力
する第4の手段と、該第4の手段の信号が与えられてい
るあいだ上記制御信号にデシイザ信号を加算する第5の
手段とを備えた空燃比制御装置。 8 エンジンの排気ガス成分濃度を検出する排気センサ
の出力と基準値との偏差に対応した制御信号に基づいて
エンジシに供給する混合気の空燃比・を制御する空燃比
制御装置において、上記排気センサ出力の極大値と極小
値との差が所定値以上になると第1の信号を出力する第
6の手段と、エンジンの特定の運転変数を検出し該運転
変数が所定の値に達すると第2の信号を出力する第7の
手段と、上記第1の信号と第2の信号との論理演算によ
ってフィードバック制御を開始させる第8の手段と、エ
ンジンの特定の運転変数が所定値になるとフィードバッ
ク制御を停止させる第3の手段とを備えた空燃比制御装
置。 9 上記第8の手段を、上記第1の信号と第2の信号と
の両方が入力された場合にフィードバック制御を開始さ
せるように構成した特許請求の範囲第8項記載の空燃比
制御装置。 10 上記第8の手段を、上記第1の信号と第2の信
号のうちの少なくとも一方の信号が入力された場合にフ
ィードバック制御を開始させるように構成した特許請求
の範囲第8項記載の空燃比制御装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP51156582A JPS5820378B2 (ja) | 1976-12-27 | 1976-12-27 | 空燃比制御装置 |
GB51753/77A GB1567284A (en) | 1976-12-27 | 1977-12-13 | Closed loop control system equipped with circuitry for temporarirly disabling the system in accordance with given engine parameters |
US05/863,676 US4155335A (en) | 1976-12-27 | 1977-12-23 | Closed loop control system equipped with circuitry for temporarily disabling the system in accordance with given engine parameters |
DE2758316A DE2758316C2 (de) | 1976-12-27 | 1977-12-27 | Einrichtung zur Überwachung der Betriebsbereitschaft eines Abgassensors für die Regelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP51156582A JPS5820378B2 (ja) | 1976-12-27 | 1976-12-27 | 空燃比制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5381826A JPS5381826A (en) | 1978-07-19 |
JPS5820378B2 true JPS5820378B2 (ja) | 1983-04-22 |
Family
ID=15630902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP51156582A Expired JPS5820378B2 (ja) | 1976-12-27 | 1976-12-27 | 空燃比制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5820378B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6251987U (ja) * | 1985-09-13 | 1987-03-31 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6123633Y2 (ja) * | 1979-07-19 | 1986-07-15 | ||
JPS5713246A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-23 | Toyota Motor Corp | Method of controlling air fuel ratio of internal combustion engine |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5012417A (ja) * | 1973-06-05 | 1975-02-08 | ||
JPS51129530A (en) * | 1975-04-18 | 1976-11-11 | Bosch Gmbh Robert | Method and apparatus for determination of duration of fuel injection pulse |
-
1976
- 1976-12-27 JP JP51156582A patent/JPS5820378B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5012417A (ja) * | 1973-06-05 | 1975-02-08 | ||
JPS51129530A (en) * | 1975-04-18 | 1976-11-11 | Bosch Gmbh Robert | Method and apparatus for determination of duration of fuel injection pulse |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6251987U (ja) * | 1985-09-13 | 1987-03-31 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5381826A (en) | 1978-07-19 |
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