JPS594541B2 - 空燃比制御装置 - Google Patents
空燃比制御装置Info
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- JPS594541B2 JPS594541B2 JP53151011A JP15101178A JPS594541B2 JP S594541 B2 JPS594541 B2 JP S594541B2 JP 53151011 A JP53151011 A JP 53151011A JP 15101178 A JP15101178 A JP 15101178A JP S594541 B2 JPS594541 B2 JP S594541B2
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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
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
- F02D41/1455—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor resistivity varying with oxygen concentration
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- 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り
、特に閉ループ制御開始時のリッチ・リーンの判別機能
に関するものである。
、特に閉ループ制御開始時のリッチ・リーンの判別機能
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.C02C02゜HC,NO
X等)の濃度を排気管2に設けた排気センサ3で検出し
、該排気センサ3の出力と基準値Vs (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によって上記備
前に応じた制御信号(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車
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
然制御される)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.C02C02゜HC,NO
X等)の濃度を排気管2に設けた排気センサ3で検出し
、該排気センサ3の出力と基準値Vs (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によって上記備
前に応じた制御信号(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車
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
然制御される)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は、通
常、温度によって特性が変化する。
常、温度によって特性が変化する。
例えば一般に良く用いられているジルコニア酸素濃度計
の場合、その電気的等価回路は、第2図に示すごとく、
酸素濃度に応じて起電力eの変化する電池と、センサの
温度に応じて抵抗値ρの変化する内部抵抗との直列回路
で表わされる。
の場合、その電気的等価回路は、第2図に示すごとく、
酸素濃度に応じて起電力eの変化する電池と、センサの
温度に応じて抵抗値ρの変化する内部抵抗との直列回路
で表わされる。
そして内部抵抗ρの値は第3図に示すような温度特性を
有するため、低温時には内部抵抗ρが大きくなって起電
力eを有効に取り出すことが困難になる。
有するため、低温時には内部抵抗ρが大きくなって起電
力eを有効に取り出すことが困難になる。
そのため排気センサの低温時は空燃比制御装置を開ルー
プ制御(通常、一定の状態に保持する)させ、排気セン
サが十分動作出来る温度になってから閉ループ制御(フ
ィードバック制御)させる必要がある。
プ制御(通常、一定の状態に保持する)させ、排気セン
サが十分動作出来る温度になってから閉ループ制御(フ
ィードバック制御)させる必要がある。
排気センサの温度を測定する方法としては、排気センサ
に外部から電流を流し、温度変化に応じて生ずる内部抵
抗の変化に伴う電圧変化によって測定する方法がある。
に外部から電流を流し、温度変化に応じて生ずる内部抵
抗の変化に伴う電圧変化によって測定する方法がある。
すなわち、排気センサに外部から一定の電流lを流すと
、排気センサの出力電圧V。
、排気センサの出力電圧V。
は、V□=e+ρI ・・・・・・ (1)となる
。
。
上記(1)式において、温度の上昇につれてρが低下す
るとV。
るとV。
も低下するので、voが所定値以下になったとき閉ルー
プ制御を開始させればよい。
プ制御を開始させればよい。
ところが閉ループ制御の開始時においては、もう一つの
問題点がある。
問題点がある。
すなわち、偏差検出回路4の基準値Vsは、一定の値に
固定しておくよりも、排気センサの出力状態に応じて変
化させた方が、低温時や劣化等による排気センサ出力の
変動を効果的に補正出来る点で有利であることが知られ
ている。
固定しておくよりも、排気センサの出力状態に応じて変
化させた方が、低温時や劣化等による排気センサ出力の
変動を効果的に補正出来る点で有利であることが知られ
ている。
基準値Vsを排気センサの出力状態に応じて変化させる
方法としては、例えば、排気センサ出力の極大値(混合
気過濃時の値)と極小値(混合気希薄時の値)との平均
値を基準値Vs とする方法がある。
方法としては、例えば、排気センサ出力の極大値(混合
気過濃時の値)と極小値(混合気希薄時の値)との平均
値を基準値Vs とする方法がある。
しかし、前記のごとき閉ループ制御の開始前においては
、排気センサ出力は極大値か極小値かのいずれか一方に
なっているので、閉ループ制御の開始時点において極大
値と極小値との平均値を求めることは不可能であり、そ
のため閉ループ制御の開始時点においては、排気センサ
出力が極大値であればその値を一定値だけ低下させた値
を基準値v8とし、極小値であればその値を一定値だけ
上昇させた値を基準値Vsとして用いる(その後はセン
サ出力の極大値と極小値との平均値)方式が考えられる
。
、排気センサ出力は極大値か極小値かのいずれか一方に
なっているので、閉ループ制御の開始時点において極大
値と極小値との平均値を求めることは不可能であり、そ
のため閉ループ制御の開始時点においては、排気センサ
出力が極大値であればその値を一定値だけ低下させた値
を基準値v8とし、極小値であればその値を一定値だけ
上昇させた値を基準値Vsとして用いる(その後はセン
サ出力の極大値と極小値との平均値)方式が考えられる
。
この方式によれば、基準値Vsが必ず極大値と極小値と
の間に入るから、それ以後は自動的に正常なフィードバ
ック制御が行なわれることになる。
の間に入るから、それ以後は自動的に正常なフィードバ
ック制御が行なわれることになる。
しかし上記の方式の問題点は、閉ループ制御開始時点に
おける排気センサ出力が極大値であるか極小値であるか
、換言すれば、そのときの混合気が過濃(リッチ)であ
るか希薄(リーン)であるかを正確に判別しなければな
らない点にある。
おける排気センサ出力が極大値であるか極小値であるか
、換言すれば、そのときの混合気が過濃(リッチ)であ
るか希薄(リーン)であるかを正確に判別しなければな
らない点にある。
もし混合気が過濃であるのに誤って基準値を上昇させれ
ば、混合気が過濃側に偏ったままになり、逆の場合は希
薄側に偏ったままになって正常なフィードバック制御を
開始することが出来なくなってしまう。
ば、混合気が過濃側に偏ったままになり、逆の場合は希
薄側に偏ったままになって正常なフィードバック制御を
開始することが出来なくなってしまう。
上記の問題を解決するため下記のとさき方法が考えられ
る。
る。
第4図は排気センサに外部から電流を流し込む方式にお
ける温度及び内部抵抗と排気センサの出力電圧との関係
図である。
ける温度及び内部抵抗と排気センサの出力電圧との関係
図である。
第4図において、曲線Xは混合気過濃時で外部電流を流
し込んでいる場合の出力電圧、曲線X′は同じく外部電
流を停止した場合の出力電圧、曲線Yは混合気希薄時で
外部電流を流し込んでいる場合の出力電圧、曲線Y′は
同じく外部電流を停止した場合の出力電圧を示す。
し込んでいる場合の出力電圧、曲線X′は同じく外部電
流を停止した場合の出力電圧、曲線Yは混合気希薄時で
外部電流を流し込んでいる場合の出力電圧、曲線Y′は
同じく外部電流を停止した場合の出力電圧を示す。
今、閉ループ制御開始時期を、外部電流を流し込んだと
きの出力電圧■。
きの出力電圧■。
が、vo≦Vp t (例えば1.2V)になったとき
、すなわち第4図の曲線X又はYが設定値VPt以下に
なったときにする。
、すなわち第4図の曲線X又はYが設定値VPt以下に
なったときにする。
この場合、曲線X又はYが設定値vP1を切った時点で
外部電流を切って流し込みを停止すれば、出力電圧V。
外部電流を切って流し込みを停止すれば、出力電圧V。
はVPtからVx又はVyまで低下する。そしてVxと
Vyの値が大きく異なっているので、曲線X′とY′と
の間に第2の設定値VP2を設けて、外部電流を切った
時の出力電圧V。
Vyの値が大きく異なっているので、曲線X′とY′と
の間に第2の設定値VP2を設けて、外部電流を切った
時の出力電圧V。
とVF6 とを比較すれば、そのときの混合気が過濃で
あるか希薄であるかを正確に判断することが出来る。
あるか希薄であるかを正確に判断することが出来る。
そしてその判断結果に基づいて、過濃であればVI)1
より一定値だけ低い値を基準値Vsとし、希薄であれば
VPtより一定値だけ高い値を基準値Vsとして用い、
再び流し込みを行なえば、基準値Vsは必ず曲線XとY
の中間に入るので、それ以後は自動的に正常なフィード
バック制御が行なわれる。
より一定値だけ低い値を基準値Vsとし、希薄であれば
VPtより一定値だけ高い値を基準値Vsとして用い、
再び流し込みを行なえば、基準値Vsは必ず曲線XとY
の中間に入るので、それ以後は自動的に正常なフィード
バック制御が行なわれる。
しかしこの方法においては、閉ループ制御開始が可能と
判断してから流し込み電流を切り、過濃、希薄の判断を
行ない、それに基づいて基準値Vsを定め、再び流し込
みを行なってから閉ループ制御に入るという複雑な手順
を踏むことになる。
判断してから流し込み電流を切り、過濃、希薄の判断を
行ない、それに基づいて基準値Vsを定め、再び流し込
みを行なってから閉ループ制御に入るという複雑な手順
を踏むことになる。
その上、流し込み電流をオン又はオフにした場合、出力
電圧V。
電圧V。
が曲線X、Yから曲線x/ 、 y/へ、あルイはその
逆に変化するまでに多少の時間(エンジンが数十回転す
る程度の時間)がかかるので、その間は判別を遅らせる
必要があり、そのため閉ループ制御の開始時期がそれだ
け遅れることになり、その間は排気浄化性能が低下して
しまう。
逆に変化するまでに多少の時間(エンジンが数十回転す
る程度の時間)がかかるので、その間は判別を遅らせる
必要があり、そのため閉ループ制御の開始時期がそれだ
け遅れることになり、その間は排気浄化性能が低下して
しまう。
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、閉ル
ープ制御の開始時に、排気センサへの流し込み電流を一
定値だけ小さくし、予め定めた設定値の初期値が自動的
に排気センサ出力の極大値より小さく極小値より大きく
なる様に構成することにより、閉ループ制御開始時にお
ける判断時間を短縮して排気浄化性能を向上させた空燃
比制御装置を提供することを目的とする。
ープ制御の開始時に、排気センサへの流し込み電流を一
定値だけ小さくし、予め定めた設定値の初期値が自動的
に排気センサ出力の極大値より小さく極小値より大きく
なる様に構成することにより、閉ループ制御開始時にお
ける判断時間を短縮して排気浄化性能を向上させた空燃
比制御装置を提供することを目的とする。
まず本発明の原理について、第5図を用いて説明する。
第5図において、曲線X、Yは外部電流を流し込んでい
る場合の出力電圧、曲線X’ 、 Y”は外部電流を正
常値からΔiだけ減少させた場合の出力電圧を示す。
る場合の出力電圧、曲線X’ 、 Y”は外部電流を正
常値からΔiだけ減少させた場合の出力電圧を示す。
閉ループ制御の開始を外部電流を流し込んだ時のセンサ
出力電圧V。
出力電圧V。
がvo≦vP1(例えば1.2V>になった時として、
X又はYがVPtを切った時点で外部電流を一定値Δi
だけ小さくすると、出力電圧は、vp 1から■(又は
v″Yに低下する。
X又はYがVPtを切った時点で外部電流を一定値Δi
だけ小さくすると、出力電圧は、vp 1から■(又は
v″Yに低下する。
Δiの値からv″X、V/Yの値はあらかじめ推定でき
るノテV″X>VF6〉v″YとなるVPaを基準値’
Vsの初期値さすれば、自動的に正しい閉ループ制御が
行なわれる。
るノテV″X>VF6〉v″YとなるVPaを基準値’
Vsの初期値さすれば、自動的に正しい閉ループ制御が
行なわれる。
この方式によれば、従来の様に流し込み電流を完全に0
N−OFFする場合と違いΔiだけ電流を小さくするた
けなので遅れ時間を非常に短くすることが出来る。
N−OFFする場合と違いΔiだけ電流を小さくするた
けなので遅れ時間を非常に短くすることが出来る。
また基準値Vsの初期値は常に一定値で良いので、構成
も非常に簡単になる。
も非常に簡単になる。
(上記基準値の初期値は予じめ実験等により求める。
)次に実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。
第6図は本発明の一実施例図である。
第6図において、低温時等の開ループ制御時においては
、スイッチング回路10は接点a側に切換えられており
、そのため制御回路5から出力される制御信号は一定値
に保たれており、閉ループ制御が行なわれている。
、スイッチング回路10は接点a側に切換えられており
、そのため制御回路5から出力される制御信号は一定値
に保たれており、閉ループ制御が行なわれている。
次に判別回路8(排気センサ3への電流の流し込み回路
を含む)は、通常時は排気センサ3へ所定の電流を流し
込み、その状態における排気センサ3の出力S1の電圧
V。
を含む)は、通常時は排気センサ3へ所定の電流を流し
込み、その状態における排気センサ3の出力S1の電圧
V。
を設定値VPIと比較している。
そして■。≦Vp 1になると、流し込み電流釜Δiだ
け小さくすると共に、閉ループ制御開始の信号S2を基
準値設定回路9及びスイッチング回路10に送る。
け小さくすると共に、閉ループ制御開始の信号S2を基
準値設定回路9及びスイッチング回路10に送る。
基準値設定回路9は、前記閉ループ制御開始信号S2を
受けて基準値VsをVPsに初期設定して偏差検出回路
4に送る。
受けて基準値VsをVPsに初期設定して偏差検出回路
4に送る。
このときVF6は前述した様にあらかじめ排気センサ出
力の極大値v″Xと極小値■”Yの中間にある様選んで
あるため、自動的に正しい過濃、希薄の判断が行なわれ
る。
力の極大値v″Xと極小値■”Yの中間にある様選んで
あるため、自動的に正しい過濃、希薄の判断が行なわれ
る。
さらにスイッチング回路10は前記の信号S2により、
接点す側に切換えられるので、閉ループ制御が開始され
る。
接点す側に切換えられるので、閉ループ制御が開始され
る。
閉ループ制御が開始されると、基準値設定回路9は偏差
信号S3の極大値及び極小値を検出し、それらに応じた
値(例えば極大値と極小値との平均値)をVsとして偏
差検出回路4へ送り、通常の閉ループ制御が行なわれる
。
信号S3の極大値及び極小値を検出し、それらに応じた
値(例えば極大値と極小値との平均値)をVsとして偏
差検出回路4へ送り、通常の閉ループ制御が行なわれる
。
次に第1図は本発明の他の実施例図であり、第8図は第
7図の回路の特性図である。
7図の回路の特性図である。
第1図において、12はバッファ回路であるが、この回
路をPNP型入力の演算増幅器で構成した場合には、数
十〜数百nA程度の微小な漏れ電流i′があり、これが
排気センサ3に流れ込む。
路をPNP型入力の演算増幅器で構成した場合には、数
十〜数百nA程度の微小な漏れ電流i′があり、これが
排気センサ3に流れ込む。
一方、流し込み回路11はダイオードと抵抗の直列回路
を介して、それぞれi及びΔiの電流を排気センサ3に
流し込む。
を介して、それぞれi及びΔiの電流を排気センサ3に
流し込む。
したがって排気センサ3への流し込み電流はi+Δi
+ i’となる。
+ i’となる。
第8図において、X及びYは流し込み電流がi+Δi+
i’(正常時)の場合、■及びYは流し込み電流がi+
i’(Δiだけ減少させた場合)の場合、X″′、Y′
′は流し込み電流がi/(流し込み回路11からの流し
込み電流を全部停止した場合)の場合の出力電圧■。
i’(正常時)の場合、■及びYは流し込み電流がi+
i’(Δiだけ減少させた場合)の場合、X″′、Y′
′は流し込み電流がi/(流し込み回路11からの流し
込み電流を全部停止した場合)の場合の出力電圧■。
の特性を示す。すなわち第7図の回路においては、バッ
ファ回路12からの漏れ電流i′があるため、流し込み
回路11からの流し込み電流を停止しても、排気センサ
3への流し込み電流は完全にゼロにはならず、そのため
第8図の停止時の曲線’X’、Y′′′は、第4図の停
止時の曲線x/ 、 y/とは異なっている。
ファ回路12からの漏れ電流i′があるため、流し込み
回路11からの流し込み電流を停止しても、排気センサ
3への流し込み電流は完全にゼロにはならず、そのため
第8図の停止時の曲線’X’、Y′′′は、第4図の停
止時の曲線x/ 、 y/とは異なっている。
第7図において、開ループ制御時には、スイッチング回
路10は接点a側に切換えられており、このとき流し込
み回路11はi+Δiの電流を流し込んでいる。
路10は接点a側に切換えられており、このとき流し込
み回路11はi+Δiの電流を流し込んでいる。
そのため排気センサ3にはi+Δi+i′の電流が流し
込まれ、排気センサ3の出力電圧V。
込まれ、排気センサ3の出力電圧V。
は、第8図のX、Y上にある。比較器13は、バッファ
回路12の出力(排気センサの出力電圧V。
回路12の出力(排気センサの出力電圧V。
に等しい)と設定電圧vP1とを比較し、vo≦vP1
になると信号S4を出力する。
になると信号S4を出力する。
流し込み回路11は信号S4が与えられると、Δiを遮
断し、流し込み電流をiにする。
断し、流し込み電流をiにする。
また遅延回路14は、信号S4を所定の遅延時間τ1だ
け遅らせた信号S2を送出し、基準値設定回路9は信号
S2が与えられると基準値の初期値としてvs −VP
sを出力する。
け遅らせた信号S2を送出し、基準値設定回路9は信号
S2が与えられると基準値の初期値としてvs −VP
sを出力する。
それと同時にスイッチング回路10は接点す側に切換わ
り、閉ループ制御が開始される。
り、閉ループ制御が開始される。
なお上記の遅延時間τ1は、流し込み電流をΔiだけ減
少させてから排気センサの出力電圧が安定するまで待つ
ために設けたものであるが、従来のように流し込み電流
を完全に切る場合に比して安定に要する時間は非常に短
くなる。
少させてから排気センサの出力電圧が安定するまで待つ
ために設けたものであるが、従来のように流し込み電流
を完全に切る場合に比して安定に要する時間は非常に短
くなる。
次に、閉ループ制御が開始されると、基準値設定回路9
は排気センサ出力に対応した値(例えば極大値と極小値
との平均値)を基準値Vsとして出力する。
は排気センサ出力に対応した値(例えば極大値と極小値
との平均値)を基準値Vsとして出力する。
排気センサの温度が上昇すると、排気センサの出力電圧
■。
■。
は曲線X“、Y“上を次第に下降(第8図において図面
の左方に移動)シ、それに従って基準値Vs の値も下
降する。
の左方に移動)シ、それに従って基準値Vs の値も下
降する。
比較器15は、Vsと設定値VP4(正常動作温度にお
ける極大値と極小値との平均値、例えば0.4■とを比
較し、Vs≦VP4になると、排気センサが十分高温に
なったと判定して信号S5を出力する。
ける極大値と極小値との平均値、例えば0.4■とを比
較し、Vs≦VP4になると、排気センサが十分高温に
なったと判定して信号S5を出力する。
流し込み回路11は信号S、が与えられると流し込み電
流を全て停止する。
流を全て停止する。
したがって排気センサに流し込まれる電流は漏れ電流i
′のみとなり、排気センサの出力電圧V。
′のみとなり、排気センサの出力電圧V。
は曲線)e’、Y″′上にある。
また、このとき基準値Vsはvp 4に固定される。
なお、この場合には第8図から判るように、X“曲線と
1曲線及びY“曲線とY曲線とは極めて近づいているの
で、流し込み電流iを切っても排気センサ出力電圧は殆
んど変動しない。
1曲線及びY“曲線とY曲線とは極めて近づいているの
で、流し込み電流iを切っても排気センサ出力電圧は殆
んど変動しない。
上記のように高温時において流し込み電流を停止させる
ことにより、消費電力を節約することが出来る。
ことにより、消費電力を節約することが出来る。
次に、閉ループ制御中において、アイドリングの長時間
継続等の理由によって排気センサの温度が低下した場合
には、再び開ループ制御にする必要がある。
継続等の理由によって排気センサの温度が低下した場合
には、再び開ループ制御にする必要がある。
閉ループ制御から開ループ制御へ切換える場合の判別の
方式には種々の方式があり、例えば排気センサ出力電圧
の振幅(極大値と極小値との差)によって判別(振幅が
所定値以下になったとき開ループ制御に切換る)する方
式がある。
方式には種々の方式があり、例えば排気センサ出力電圧
の振幅(極大値と極小値との差)によって判別(振幅が
所定値以下になったとき開ループ制御に切換る)する方
式がある。
しかし第7図の回路においては、流し込み電流の停止時
においても、漏れ電流i′が流れ込んでいるので、これ
を利用して低温時の判定を行なうことが出来る。
においても、漏れ電流i′が流れ込んでいるので、これ
を利用して低温時の判定を行なうことが出来る。
すなわち判定回路16(例えは保持回路と比較器とで構
成)は偏差検出回路4から出力される偏差信号を監視し
、偏差信号が基準値Vs (このときvs ”VP
4に固定)以上の値を所定時間以上継続したとき、すな
わち排気センサ出力電圧■。
成)は偏差検出回路4から出力される偏差信号を監視し
、偏差信号が基準値Vs (このときvs ”VP
4に固定)以上の値を所定時間以上継続したとき、すな
わち排気センサ出力電圧■。
が混合気希薄時でもVP4以上になったとき(第8図の
tlより右側)信号S6を出力する。
tlより右側)信号S6を出力する。
この信号S6により、スイッチング回路10が接点a側
に切換えられて開ループ制御になると共に、流し込み回
路11がI+Δiの流し込みを再開する。
に切換えられて開ループ制御になると共に、流し込み回
路11がI+Δiの流し込みを再開する。
なお第1図の回路においては、バッファ回路12の漏れ
電流i′を利用しているが、漏れ電流がない場合は、流
し込み回路11の流し込み電流のイ直を、[il、ri
+ΔiJ、ri+Δi+i’Jの3段階に変化させるよ
うに構成すればよい。
電流i′を利用しているが、漏れ電流がない場合は、流
し込み回路11の流し込み電流のイ直を、[il、ri
+ΔiJ、ri+Δi+i’Jの3段階に変化させるよ
うに構成すればよい。
次に、第9図は流し込み回路11の一実施例図であり、
制御回路5、基準値設定回路9等をマイクロコンピュー
タ17で構成した場合を示す。
制御回路5、基準値設定回路9等をマイクロコンピュー
タ17で構成した場合を示す。
マイクロコンピュータ17において、流し込み回路11
へ与える信号(第1図の84.S7.S6)の出力回路
はスリーステートバッファ18で構成されている。
へ与える信号(第1図の84.S7.S6)の出力回路
はスリーステートバッファ18で構成されている。
スリーステートバッファ18は、出力力い1 ”、“I
′及びゝハイインピーダンス′の三つの状態をとりうる
バッファ回路であり、通常のマイクロコンピュータの出
力回路はこの形式になっている。
′及びゝハイインピーダンス′の三つの状態をとりうる
バッファ回路であり、通常のマイクロコンピュータの出
力回路はこの形式になっている。
第9図において、まずスリーステートバッファ18から
11“(S5に相当)が出力されている場合には、トラ
ンジスタQ1.Q2が共にオンになるので、流し込み回
路11の出力端子の電圧■1は、はとんどOvになり、
流し込み電流はOになる。
11“(S5に相当)が出力されている場合には、トラ
ンジスタQ1.Q2が共にオンになるので、流し込み回
路11の出力端子の電圧■1は、はとんどOvになり、
流し込み電流はOになる。
次にスリーステートバッファ18の出力が10′(84
に相当)の場合には、トランジスタQl、Q24 は共にオフになり、vl:voo×□となるR3+ R
4 ので、大きな電流(前記のi+ΔI)が流し込まれる。
に相当)の場合には、トランジスタQl、Q24 は共にオフになり、vl:voo×□となるR3+ R
4 ので、大きな電流(前記のi+ΔI)が流し込まれる。
次にスリーステートバッファの出力が1ハイインピーダ
ンス′(S6に相当)の場合は、トランジスタQ1がオ
ンになり、トランジスタQ1のベース端子電圧■2は、
ベース・エミッタ間電圧(VER、EO,6V)に等し
くなる。
ンス′(S6に相当)の場合は、トランジスタQ1がオ
ンになり、トランジスタQ1のベース端子電圧■2は、
ベース・エミッタ間電圧(VER、EO,6V)に等し
くなる。
そしてダイオードD1 とD2との電圧降下分が相殺
するためv2とv3とは同電位になる。
するためv2とv3とは同電位になる。
トランジスタQ2のベース電位V4は、v3を抵抗R1
とR2とで分割した電圧になるためトランジスタQ2は
オフになる。
とR2とで分割した電圧になるためトランジスタQ2は
オフになる。
そのため、となり、こ
のときの流し込み電流が前記のiに相当する。
次に、第10図は基準値設定回路9の一実施例図であり
、第11図は第10図の回路の信号波形図である。
、第11図は第10図の回路の信号波形図である。
第10図において、演算増幅器20、コンデンサC1及
びツェナダイオードD3は下限値付の積分器を構成して
おり、信号S2によりスイッチ21が開となるまでは積
分動作は行なわず、出力はOvとなっている。
びツェナダイオードD3は下限値付の積分器を構成して
おり、信号S2によりスイッチ21が開となるまでは積
分動作は行なわず、出力はOvとなっている。
従ってこの状態では、基準値Vsは電源電圧V。
0と積分器出力Ovを抵抗鳥とR7とで分圧した値にな
っている。
っている。
このさきの値が前記のvp aに等しくなる様に抵抗R
6゜R7を選んでおく。
6゜R7を選んでおく。
次に閉ループ制御が開始されると、信号S2によりスイ
ッチ21が開となり積分動作が可能となる。
ッチ21が開となり積分動作が可能となる。
この状態で偏差検出回路4の信号S3が空燃比希薄の状
態(低レベル)を示すと、タイマ19が起動され、あら
かじめ設定された時間τだけ高レベルになる信号S7を
出力して積分回路に送る。
態(低レベル)を示すと、タイマ19が起動され、あら
かじめ設定された時間τだけ高レベルになる信号S7を
出力して積分回路に送る。
積分回路はタイマ19からの信号S7を積分し、信号S
8を出力する。
8を出力する。
積分動作はツェナダイオードD3のツェナ電圧Vzに達
するまで行なわれ、積分出力S8がツェナ電圧Vzに達
すると、それ以上積分動作は行なわれず、その時の値が
基準値Vsの下限値(すなわちVF6)となる。
するまで行なわれ、積分出力S8がツェナ電圧Vzに達
すると、それ以上積分動作は行なわれず、その時の値が
基準値Vsの下限値(すなわちVF6)となる。
なお基準値VsがX“以上又はY“以下になるおそれの
ある場合には、偏差信号S3の値にかかわらず基準値V
sを低下させるか、又は一定値に保持することにより、
基準値Vsを必ず混合気過濃時の排気センサ出力電圧V
と混合気希薄時の排気センサ出力電圧Y“の中間にする
様な回路を付加したものも本出願人は既に出願している
。
ある場合には、偏差信号S3の値にかかわらず基準値V
sを低下させるか、又は一定値に保持することにより、
基準値Vsを必ず混合気過濃時の排気センサ出力電圧V
と混合気希薄時の排気センサ出力電圧Y“の中間にする
様な回路を付加したものも本出願人は既に出願している
。
また、前述した様に基準値Vsを排気センサ出力の上下
ピーク値を検出してその中間に設定する様構成してもよ
い。
ピーク値を検出してその中間に設定する様構成してもよ
い。
以上説明したごとく本発明によれば、閉ループ制御開始
時における混合気の過濃・希薄の判断を早く、かつ正確
に行なうことが出来る。
時における混合気の過濃・希薄の判断を早く、かつ正確
に行なうことが出来る。
そのため閉ループ制御を可及的速やかに開始することが
出来、排気浄化性能を向上させることが出来る。
出来、排気浄化性能を向上させることが出来る。
また閉ループ制御から開ループ制御への切換え時の判断
も正確、かつ容易に行なうことが出来る。
も正確、かつ容易に行なうことが出来る。
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図は排気センサの等価回路図、第3図は内部抵抗の温
度特性図、第4図及び第5図は出力電圧の温度特性図、
第6図及び第7図はそれぞれ本発明の実施例図、第8図
は第7図の装置における出力電圧特性図、第9図は流し
込み回路の一実施例図、第10図は基準値設定回路9の
一実施例図、第11図は第10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・・・
・・・判別回路、9・・・・・・基準値設定回路、10
・・・・・・スイッチング回路、11・・・・・・流し
込み回路、12・・・・・・バッファ回路、13・・・
・・・比較器、14・・・・・・遅延回路、15・・・
・・・比較器、16・・・・・・判定回路、17・・・
・・・マイクロコンピュータ、18・・・・・・スリー
ステートバッファ、19・・・・・・タイマ、20・・
・・・・演算増幅器、21・・・・・・スイッチ。
2図は排気センサの等価回路図、第3図は内部抵抗の温
度特性図、第4図及び第5図は出力電圧の温度特性図、
第6図及び第7図はそれぞれ本発明の実施例図、第8図
は第7図の装置における出力電圧特性図、第9図は流し
込み回路の一実施例図、第10図は基準値設定回路9の
一実施例図、第11図は第10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・・・
・・・判別回路、9・・・・・・基準値設定回路、10
・・・・・・スイッチング回路、11・・・・・・流し
込み回路、12・・・・・・バッファ回路、13・・・
・・・比較器、14・・・・・・遅延回路、15・・・
・・・比較器、16・・・・・・判定回路、17・・・
・・・マイクロコンピュータ、18・・・・・・スリー
ステートバッファ、19・・・・・・タイマ、20・・
・・・・演算増幅器、21・・・・・・スイッチ。
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
と、該排気センサ出力と基準値との偏差信号を出力する
手段とを備え、上記偏差信号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
ク制御し、かつ上記基準値の値を排気センサ出力の状態
に応じて変化させる空燃比制御装置において、上記排気
センサに外部から第1所定値の電流を流し込んでいると
きの排気センサ出力電圧が一定値以下になると流し込む
電流の値を上記第1所定値より小さな第2所定値に切換
え、かつその時点以後にフィードバック制御を開始させ
る手段と、混合気過濃状態時又は混合気希薄状態時に上
記第1所定値から第2所定値に切換わった時点で上記第
2所定値の電流が流し込まれているときに予想される排
気センサ出力電圧の混合気過濃時の値V″/Xと混合気
希薄時の値■”Yとの中間の値を予め設定し、その値を
上記基準値の初期値として与える手段とを備えた空燃比
制御装置。 2 エンジンの排気ガス成分濃度を検出する排気センサ
と、該排気センサ出力と基準値との偏差信号を出力する
手段とを備え、上記偏差信号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
ク制御し、かつ上記基準値の値を排気センサ出力の状態
に応じて変化させる空燃比制御装置において、上記排気
センサに外部から第1所定値の電流を流し込んでいると
きの排気センサ出力電圧が一定値以下になると流し込む
電流の値を上記第1所定値より小さな第2所定値に切換
え、かつその時点以後にフィードバック制御を開始させ
る手段と、混合気過濃状態時又は混合気希薄状態時に上
記第1所定値から第2所定値に切換わった時点で上記第
2所定値の電流が流し込まれているときに予想される排
気センサ出力電圧の混合気過濃時の値■“Xと混合気希
薄時の値v′′Yとの中間の値を予め設定し、その値を
上記基準値の初期値として与える手段と、上記基準値の
値が高温時における排気センサ出力電圧の混合気過濃時
の値と混合気希薄時の値との中点近傍に定めた設定値以
下になると電流の流し込みを停止させる手段とを備えた
空燃比制御装置。 3 エンジンの排気ガス成分濃度を検出する排気センサ
と、該排気センサ出力と基準値との偏差信号を出力する
手段とを備え、上記偏差信号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
ク制御し、かつ上記基準値の値を排気センサ出力の状態
に応じて変化させる空燃比制御装置において、上記排気
センサに外部から第1所定値の電流を流し込んでいると
きの排気センサ出力電圧が一定値以下になると流し込む
電流の値を上記第1所定値より小さな第2所定値に切換
え、かつその時点以後にフィードバク制御を開始させる
手段と、混合気過濃状態時又は混合気希薄状態時に上記
第1所定値から第2所定値に切換わった時点で上記第2
所定値の電流が流し込まれているときに予想される排気
センサ出力電圧の混合気過濃時の値V〜と混合気希薄時
の値■“Yとの中間の値を予め設定し、その値を上記基
準値の初期値として与える手段と、上記基準値の値が高
温時における排気センサ出力電圧の混合気過濃時の値と
混合気希薄時の値との中点近傍に定めた第1設定値以下
になるき流し込む電流の値を上記第2所定値より極めて
小さい第3所定値に切換えると共に基準値の値を上記第
1設定値に固定する手段と、フィードバック制御中に排
気センサ出力電圧の混合気希薄時の値が上記第1設定値
以上になるとフィードバック制御を停止させると共に流
し込む電流の値を上記第1所定値に復帰させる手段とを
備えた空燃比制御装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP53151011A JPS594541B2 (ja) | 1978-12-08 | 1978-12-08 | 空燃比制御装置 |
US06/101,551 US4294216A (en) | 1978-12-08 | 1979-12-07 | Air fuel ratio controlling device |
GB7942265A GB2037021B (en) | 1978-12-08 | 1979-12-07 | Air fuel ratio controlling device |
DE2949380A DE2949380C2 (de) | 1978-12-08 | 1979-12-07 | Brennstoff/Luft-Verhältnis-Regeleinrichtung |
FR7930117A FR2443584A1 (fr) | 1978-12-08 | 1979-12-07 | Dispositif de controle d'un rapport air/carburant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP53151011A JPS594541B2 (ja) | 1978-12-08 | 1978-12-08 | 空燃比制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5578139A JPS5578139A (en) | 1980-06-12 |
JPS594541B2 true JPS594541B2 (ja) | 1984-01-30 |
Family
ID=15509334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP53151011A Expired JPS594541B2 (ja) | 1978-12-08 | 1978-12-08 | 空燃比制御装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4294216A (ja) |
JP (1) | JPS594541B2 (ja) |
DE (1) | DE2949380C2 (ja) |
FR (1) | FR2443584A1 (ja) |
GB (1) | GB2037021B (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS594541B2 (ja) * | 1978-12-08 | 1984-01-30 | 日産自動車株式会社 | 空燃比制御装置 |
EP0016547B1 (en) * | 1979-03-14 | 1985-07-03 | LUCAS INDUSTRIES public limited company | Fuel control system for an internal combustion engine |
JPS55161932A (en) * | 1979-06-04 | 1980-12-16 | Toyota Motor Corp | Air-fuel ratio controller |
JPS56138437A (en) * | 1980-03-28 | 1981-10-29 | Nippon Denso Co Ltd | Air-fuel ratio controller |
JPS5728839A (en) * | 1980-07-28 | 1982-02-16 | Honda Motor Co Ltd | Atmospheric pressure compensator for air fuel ratio controller of internal combustion engine |
JPS5934439A (ja) * | 1982-08-19 | 1984-02-24 | Honda Motor Co Ltd | 空燃比フイ−ドバツク制御方法 |
GB2165065B (en) * | 1984-09-22 | 1988-02-10 | Diesel Kiki Co | Idling control of ic engines |
DE3923031A1 (de) * | 1989-07-13 | 1991-01-17 | Bosch Gmbh Robert | Steuersystem fuer eine brennkraftmaschine |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL156787B (nl) * | 1969-03-22 | 1978-05-16 | Philips Nv | Inrichting voor de automatische regeling van de lucht-brandstofverhouding van het aan een verbrandingsmotor toegevoerde mengsel. |
DE2223585A1 (de) * | 1972-05-15 | 1974-01-10 | Friedrichsfeld Gmbh | Anordnung zum steuern der abgaszusammensetzung von verbrennungsmotoren |
JPS4972524A (ja) * | 1972-11-17 | 1974-07-12 | ||
JPS50229A (ja) * | 1973-05-09 | 1975-01-06 | ||
JPS5243030A (en) * | 1975-09-30 | 1977-04-04 | Nippon Denso Co Ltd | Air to fuel rate feedback type fuel injection apparatus |
DE2612915C2 (de) * | 1976-03-26 | 1986-05-28 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren und Vorrichtung einer unter der Führung einer λ-Sonde arbeitenden Regelung |
DE2649272C2 (de) * | 1976-05-22 | 1986-04-03 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Regelverfahren und Gemischverhältnisregeleinrichtung zur Bestimmung der Verhältnisanteile eines einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luftgemisches |
DE2623018A1 (de) * | 1976-05-22 | 1977-12-08 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der dauer von kraftstoffeinspritzimpulsen |
JPS52154930A (en) * | 1976-05-22 | 1977-12-23 | Bosch Gmbh Robert | Device for controlling fuellair ratio of mixture for internal combustion engine |
DE2623113C2 (de) * | 1976-05-22 | 1985-09-19 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur Bestimmung der Dauer von Kraftstoffeinspritzimpulsen |
JPS589261B2 (ja) * | 1976-09-24 | 1983-02-19 | 日産自動車株式会社 | 空燃比制御装置 |
JPS5820379B2 (ja) * | 1976-12-28 | 1983-04-22 | 日産自動車株式会社 | 空燃比制御装置 |
JPS5486025A (en) * | 1977-12-21 | 1979-07-09 | Nissan Motor Co Ltd | Air fuel ratio controller |
JPS6033988B2 (ja) * | 1978-04-03 | 1985-08-06 | 日産自動車株式会社 | 空燃比制御装置 |
JPS54162021A (en) * | 1978-06-13 | 1979-12-22 | Nissan Motor Co Ltd | Air fuel ratio controller |
JPS594541B2 (ja) * | 1978-12-08 | 1984-01-30 | 日産自動車株式会社 | 空燃比制御装置 |
-
1978
- 1978-12-08 JP JP53151011A patent/JPS594541B2/ja not_active Expired
-
1979
- 1979-12-07 DE DE2949380A patent/DE2949380C2/de not_active Expired
- 1979-12-07 US US06/101,551 patent/US4294216A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-12-07 FR FR7930117A patent/FR2443584A1/fr active Granted
- 1979-12-07 GB GB7942265A patent/GB2037021B/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2443584B1 (ja) | 1985-03-29 |
FR2443584A1 (fr) | 1980-07-04 |
DE2949380C2 (de) | 1982-07-22 |
DE2949380A1 (de) | 1980-07-10 |
US4294216A (en) | 1981-10-13 |
GB2037021A (en) | 1980-07-02 |
GB2037021B (en) | 1983-01-06 |
JPS5578139A (en) | 1980-06-12 |
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