JPS60187723A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 且術光夏 この発明は、内燃機関の気筒内に供給する吸入空気と燃
料との混合気の空燃比を制御する空燃比制御装置に関す
る。

ｔ■ 近時、特に自動車用内燃機関における排気対策、運転性
及び燃費の向上等の要求により、気筒に供給する混合気
の空燃比を精度よく［１標値に制御する空燃比制御が行
なわれており、そのための従来の空燃比制御装置として
は、例えば１９７９年に日産自動車株式会社で発行され
た技術解説書ｒＥＣＣ’Ｓ　Ｌ系エンジン」に記載され
ているようなものがある。

このような従来の空燃比制御装置においては、例えば電
子制御燃料噴射装置（ＥＧＩ）を用いる内燃機関の場合
、吸入空気量と機関回転数とにより燃料の基本噴射量を
決定し、それをその時の機関状態に応じて種々の増量補
正を行なうと共に、酸素センサ等を用いて機関排気通路
内の酸素濃度を検出することによって実際の空燃比を検
出し、その検出結果に応じた空燃比フィードバック補正
係数による補正を行なって燃料噴射量を制御することに
より空燃比を目標値に制御するようにしている。

ところで、このような空燃比制御装置において一般的に
使用されている酸素センサとして、従来から理論空燃比
（λ＝１）を検出するオン・オフ型のものがあるが、近
時例えば特開昭５８−１５３１５５号公報に記載されて
いるように、理論空燃比（λ＝１）からリーン域の範囲
の空燃比を連続的に検出できるリーンセンサが開発され
ている。

そこで、このような酸素センサを使用して空燃比を検出
し、この検出値と予め定めた目標値との偏差を算出し、
この偏差を予め定めた一定の制御係数（制御時定数）、
例えは積分係数で積分処理した値に基づいて空燃比補正
係数を決定して、この空燃比補正係数に基づいて空燃比
の補正制御を行なうことが考えられる。

しかしながら、このように酸素センサの応答性にかかわ
らず、制御係数を一定値に固定して空燃比のクローズド
制御（フィードバック制御）を行なうようにすると、酸
素センサの応答性とフィー１〜バツク制御系の制御係数
のマツチングがとれていないときには良好なフィードバ
ック制御ができない恐れがある。

つまり、例えば応答の遅い酸素センサに対して制御係数
が♀いときには、制御空燃比がオーバシュートし、応答
が早い酸素センサに対して制御係数が遅いときには、空
燃比制御の制御性が悪くなるという不都合が生じる。

そこで、このような不都合を解消して良好なフィードバ
ック制御を行なうためには、個々の空燃比制御装置毎に
、組立時や酸素センサの不良等による交換時に酸素セン
サの応答性と制御系の制御係数とのマツチングをとれば
よいのであるが、これでは工数がかかりすぎると共に、
酸素センサの経時的劣化による応答性の変化に対応でき
ない。

目　的 この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、６Ｉ
ｉ素センサの応答性に応じた適切なりローズド制御時の
制御係数を自動的に決定して良好な空燃比のフィードバ
ック制御ができるようにすることを目的とする。

楓−廣 そのため、この発明による内燃機関の空燃比制御装置は
、第１図に示すように、機関の排気通路内の酸素濃度に
より所定の範囲の空燃比を連続的に検出する空燃比検出
手段Ａの検出値が急変化するときの変化速度、すなわち
酸素センサの応答性に基づいて制御係数決定手段Ｂがク
ローズド制御時の制御係数を決定する一方、偏差検出手
段Ｃによって空燃比検出手段Ａの検出値と予め定めた目
標値との偏差を検出し、空燃比補正係数決定手段りが、
この偏差検出手段Ｃが検出した偏差を制御係数決定手段
Ｂで決定した制御係数で処理して空燃比補正係数を決定
し、この空燃比補正係数に基づいて空燃比補正□手段Ｅ
が空燃比を補正制御するようにしたものである。

去」１漠 以下、この発明の実施例を添付図面を参照して説明する
。

先ず、この発明の実施例の全体構成の説明に先立って第
１図の空燃比検出手段Ａを構成する酸素　。

センサ並びに空燃比検出回路について説明する。

第２図及び第３図は、酸素センサの一例を示す縦断面図
及び分解斜視図である。

この酸素センサ１は、アルミナからなる基板２上に、溝
６ａを形成した大気導入板３を積層し、この大気導入板
６上に平板状の酸素イオン伝導性の第１の固体電解質４
を積層して、これ等の大気導入板３の溝３ａ及び第１の
固体電解質４によって、大気が導入される大気導入部５
を形成している。

そして、その第１の固体電解質４上に、厚さＬ（Ｌ＝０
．１ｍｍ程度）のスペーサ板６を積層し、このスペーサ
板６上に平板状の第２の固体電解質７を積層して、これ
等の第１の固体電解質４．スペーサ板Ｓ及び第２の固体
電解質７によって、排気カスか導入されるカスの拡散を
制限する手段を兼ねた隙間であるカス導入部８を形成し
ている。

また、第］の固体電解質４の両面に、大気導入部５の大
気に晒さ汎るセンサアノード１０及びガス導入部８の排
気カスに晒さ、ｆするセンサカッ−１〜１１を対向して
設け、こｔｂ等のセンサアノード１０とセンサカッ−１
〜１１の間の酸素分圧比、すなわち大気導入部５とカス
導入部８との間の酸素分圧比に応した電圧を出力する酸
素分圧比検出部（以下「センサセルＳＣＪと称す）を４
．４成している。

また、第２の固体型ｆすＴ、質７の両面に、カス導入部
８の排気カスに晒されるポンプカソード１２及び排気カ
スにそのまま晒されるポンプアノード１３を対向して設
け、これ等のポンプカソード１２とポンプアノ−１・１
３との間に供給される電流量に応じてガス導入部８の酸
素分圧を制御する酸素分圧制御部（以下「ポンプセルＰ
ＣＪと称す）を構成している。

なお、基板２の大気導入板３側表面には、第１の固体電
解質４及び第２の固体電解質７の活性を保つために、こ
れ等を加熱するヒータ１４（第６図参照）を印刷形成し
である。

また、センサカッ−１〜１０．センサアノ−１く１１に
は夫々リード線１５．１６を、ボ′ンブカソ−ｌ＜１２
　、ポンプアノ−１−１３には夫々リート線１７．１８
を、ヒータ１４にはリード線１日。

２０を接続しである。

さらに、第１．第２の固体電解質４，７としては、例え
ばＺｒＯ２，Ｈｒ０２．Ｔｈ０２．Ｂｉ２Ｏ３等の酸化
物にＣ２０、Ｍ　ｇ　Ｏ；　Ｙ２　ｏ２．ｌ　ＹＢ２０
３等を固溶させた焼結体を用い、各電極１０〜１３は白
金又は金を主成分とする。

第４図は、この酸素センサを使用した空燃比検出回路の
一例を示すブロック回路図である。

この空燃比検出回路２１において、差動アンプ２２は、
酸素センサ１のセンサセルＳＣのセンサカソード１１に
対するセンサアノード１０の電位Ｖｓ、すなわちカス導
入部８と大気導入部５との間の酸素分圧比に応じた電位
Ｖｓと、正電源２３からの目４Ｍ電圧Ｖａとの差（Ｖａ
−Ｖｓ）を検出して、その差電圧Δ■を出力する。

ポンプ？［ｉ流供給回路２４は、差動アンプ２２からの
差電圧へ■を入力してポンプ電流■ｐを酸素センサ１の
ポンプセルＰＣに供給し、差動アンプ２２からの差電圧
へＶがΔＶ　＝　０　（Ｖ　ｓ　＝　Ｖ　ａ　）になる
ように制御する。

そして、このポンプ電流供給回路２４からポンプアノー
ド１３とポンプカソード１２との間に供給されるポンプ
電流Ｉｐを抵抗２５で電圧に変換し、この抵抗２５の両
端間電圧を差動アンプ２６で検出して、空燃比検出出力
Ｖ）として出力する。

次に、このように構成したこれ等の酸素センサ１及び空
燃比検出回路２１からなる空燃比検出手段Ａの作用につ
いて説明する。

ます、空燃比検出回路２１のポンプ電流供給回路２４は
、前述したようにセンサセルＳＣのセンサカソード１１
とセンサアノード１０との間の電位Ｖｓが目標電圧Ｖａ
になるように、ポンプセルＰＣのポンプアノード１６に
ポンプ電流ＩＰを供給している。

ここで、大気導入部５の酸素分圧をＰｃ、カス導入部８
の酸素分圧をｐｙとすると、センサセルＳＣのセンサア
ノード１０とセンサカソード１１との間の電位Ｖｓは、
ネルンストの式により、Ｖｓ＝　ＣＲＴ／４Ｆ）　・、
（２ｎ　（Ｐｃ／Ｐｙ）となる。ただし、Ｒ；気体定数
、Ｔ；絶対温度。

Ｆ；ファラデイ定数である。

ここで、例えば目標電圧Ｖａを５ｏｏ＝ｖに設定したと
すると、電位Ｖ　ｓ　＝　５００　ｍ　Ｖになるように
ガス導入部８の酸素分圧が制御されるので、絶対温度を
１００ＯＫとすると、酸素分圧比Ｐ　ｙ　／　Ｐ　ｃは
、上式から Ｐ　ｙ　／　Ｐ　ｃ　＝　１０　” となり、Ｐｃ＝０．２０６ａｊｍであるので、ｐｙ＝０
．２０６　Ｘ　１’Ｏ−”ａｔｍとなる。

このとき、排気ガス中の酸素分圧をＰｘとすると、カス
の拡散を制限する手段を兼ねた隙間であるガス導入部８
に入ってくる０２の景Ｑは、・拡散係数をＤとすると、 Ｑ＝Ｄ　（Ｐｘ−Ｐｙ） であり、Ｐｙ＊Ｏであ７１出で。

Ｑ：Ｄ−Ｐｘ となる。

このｏ２の量と同等の量の０２を、ポンプ電流ＩＰによ
って第２の固体電解質７を移動させて、カス導入部８の
酸素濃度を一定をこ維持するので、Ｉｐ父Ｑ Ｉｐ＝に１　・Ｐｘ となる。ただし、Ｋ１は定数である。

したがって、ポンプ電流ｉｐは、第５図に示すように、
排気ガス中の酸素濃度ひいては理論空燃比からリーン域
の空燃比に対して連続的に変化する。

第６図は、この発明を電子制御燃料噴射装置（ＥＧＩ）
によって燃料を供給する内燃機関に適用した実施例の全
体構成を示すブロック図である。

、先ず、ＥＧＩによる燃料供給系は、基本噴射量算出部
４１と、各種増量補正部４２と、フューエルカット補正
部４３と、第１図の空燃比補正手段Ｅである空燃比フィ
ードバック補正部４４と、バッテリ電圧補正部４５と、
パワートランジスタ４６と、機関に取付けたインジェク
タ４７とからなる。

その基本噴射量算出部４１は、吸入空気流量Ｑとエンジ
ン回転数Ｎにより１回転ごとの燃料の基本噴射量’ｒｐ
を計算する。

各種増量補正部４２は、エンジン冷却水ｉｆ！ＴＷＩス
ロットルスイッチのオン・オフ信号等により、基本噴射
量Ｔｐに各種増量補正（水温増量補正。

始動及び始動後増量補正、アイドル後増量補正。

混合比増量補正等）を行ない補正噴射量Ｔ１とする。

フューエルカット補正部４６は、後述するフューエルカ
ット判定部６０からのフューエルカット信号ＦＣが入力
されたときに、フューエルカットのために補正噴射量Ｔ
、にフューエルカット係数乗じて補正噴射量Ｔ２をゼロ
にする。

空燃比補正部４４は、後述する空燃比補正係数決定部５
３からの空燃比補正係数αを補正噴射量Ｔ２に乗じて補
正噴射量Ｔ３として出力する。

バッテリ電圧補正部４５は、バッテリ電圧ｙｕに応じて
補止用Ｊｌ＝Ｊ量１゛３を補正して燃料噴射量に応じた
パルス幅のパルス信号Ｔｉを出力する。

それによって、パワー１−ランジスタ４６がインジェク
タ４７を駆動してパルス信号Ｔｉのパルス幅に応じた時
間だけ燃料を噴射させる。

このインジェクタ４７によって噴射された燃料（例えば
カッリン）が吸入空気と混合され、その混合気がエンジ
ンの気筒内に供給されて燃焼する。

次に、空燃比のフィードバック制御系にかかわる部分に
ついて説明する。

まず、前述したように第１図の空燃比検出手段Ａを構成
するエンジン排気管内に取付けた酸素センサ（空燃比セ
ンサ）１及び空燃比検出回路２１によって、理論空燃比
からリーン域の範囲に亘る空燃比が連続的に検出され、
その空燃比検出回路２１は各時点の空燃比（Ａ／Ｆ）を
示す電圧信号Ｖｉを出力する。

目標値決定部５１は、制御目標空燃比を空燃比検出回路
２１からの電圧信号Ｖｉに相当する値として目標値ＴＬ
を決定する。

差動アンプ５２は、この目標値決定部５１からの目標値
ＴＬと空燃比検出回路２１から入力する実際の空燃比の
検出値である電圧信号■１との偏差ΔＶｉ（ΔＶ　ｉ　
＝Ｖ　ｉ　−Ｔ　Ｌ）を検出して出力する。

これ等の目標値決定部５１及び差動アンプ５２によって
第１図の偏差検出手段Ｃを構成している。

空燃比補正係数決定部５３は、第１図の空燃比補正係数
決定手段りであり、差動アンプ５２で検出された偏差Δ
Ｖｉを、後述する積分係数決定部６３で決定された積分
係数Ｃで積分処理して空燃比補正係数αを決定し、この
空燃比補正係数αを空燃比フィードバック補正部４４へ
出力する。

それによって、前述のように空燃比フィードバック補正
部４４がこの空燃比補正係数αを予め決定されていた燃
料供給量に相当する補正噴射量Ｔ２に乗じて燃料供給量
を補正する。

一方、空燃比検出回路２１からの電圧信号Ｖｉは、第１
．第２のコンパレータ５５，５６にも入力される。

その第１のコンパレータ５５は、空燃比検出回路２１か
らの電圧信号Ｖｉを、正電ｔＡ５７がらの第１の基準値
■１と比較して、■１≦ｖ１のときにハイレベル゛Ｈ″
になる第１の比較信号Ｓ１を出力する。

また第２のコンパレータ５６は、空燃比検出回路２１か
らの電圧信号Ｖｉと正電源５８からの第２の基準値Ｖ　
２　（Ｖ　２　＜　Ｖ　１）とを比較して、ｖ１≧ｖ２
のときにハイレベル゛Ｈ″になる第２の比較信号Ｓ２を
出力する。

なお、こｈ等の第１．第２のコンパレータ５５゜５６の
第１．第２の基準値Ｖ、、ｖ２は、固定値としないで、
フューエルカッ１へ直前の空燃比検出回路２１からの電
圧信号Ｖｉの値に基ついて設定することもできる。

フューエルカット判定部６０は、スロットルスイッチの
オン・オフ、エンジン回転数Ｎ、車速υ等により、フュ
ーエルカットか否かを判定して、フューエルカットの条
件が満足されたときにハイレベル゛Ｈ″になるフューエ
ルカッ１−指令信号ＦＣを出力する。

アンド回路６１は、第１のコンパレータ５５からの第１
の比較信号ＳＩ’＋第２のコンパレータ５６からの第２
の比較信号Ｓ２及びフューエルカット判定回路６０から
のフューエルカット指令信号ＦＣを入力して、各信号Ｓ
ｌ＋３２及びＦＣかいずれも”　Ｈ”のときにのみ＝　
Ｈ″になる判定信号Ｓ３を出力する。

応答時間計測部６２は、アンド回路６１からの判定信号
Ｓ３を入力して、この判定信号Ｓ３が”　Ｈ”の時間を
計測して、この計測結果を応答時間計測信号Ｔｏとして
出力する。

なお、この応答時間側測部６２は、１回の時間の開側結
果を出力するように卑ても、あるいは数回のｔ１測結果
の平均値を出力するようにしてもよし）。

積分係数決定部６３は、応答時間計測部６２からの応答
時間計測信号Ｔｏを入力して、この応答時間Ｔ。に対応
した制御係数（制御時定数）である積分係数Ｃを決定し
て、空燃比補正係数決定部５３に出力する。

また、第３のコンパレータ６４は、応答時間計測部６２
からの応答時間計測信号Ｔ。を正電源６５からの第３の
基準値ｖ３と比軸して、Ｔｏ≧ｖ３のときにパ１−ドに
なるクランプ指令信号Ｓ４を空燃比補正係数決定部５３
に出力する。

なお、この空燃比補正係数決定部５６は、フューエルカ
ット判定部６０からのフューエルカット指令信号ＦＣが
入力された（１７　Ｃ：　”　Ｈ”の）とき、及び第３
のコンパレータ６４からクランプ信号Ｓ４が入力された
（Ｓ、＋　＝　”＋−１′の〕ときには、空燃比補正係
数決定αを予め定めた所定値に固定する。

また、この実施例においては、第１．第２のコンパレー
タ５５．５Ｅｉ、正電源５７．５８．フューエルカッ１
〜判定回路６０．アン１〜回路６１．応答時間計測部６
２及び積分係数決定部６３によって第１図に示す制御係
数決定手段Ｂを構成している。

さらに、基本噴射量算出部４１．各種増量補正部４２．
フューエルカット補正部４３．空燃比フィーＩくバック
補正部４４．バッテリ電圧補正部４５、空燃比補正係数
決定部５３．フューエルカット判定部６０．応答時間計
測部６２及び積分係数決定部６６は、ＣＰＵ　（中央処
理装置）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉｌｏ　（入出力装置）等
からなるマイクロコンピュータによって構成できる。

この場合には、積分係数決定部６３は、応答時間計測部
Ｓ２で開側する各応答時間Ｔ。と積分係数Ｃとのテーブ
ルを有し、応答時間Ｔｏに応じてチーフルルツクアップ
によって積分係数Ｃを決定する。

次に、このように構成したこの実施例の作用について第
７図及び第８図をも参照して説明する。

ます、第７図の時点ｔｏ以前のクローズド制御時におい
ては、実際の空燃比と制御目標空燃比との偏差を、酸素
センサ１及び空燃比検出回路２１で検出した実際の空燃
比に相当する電圧信号Ｖｉと制御目標空燃比に相当する
目標値決定部５１からの目標値ＴＬとの偏差ΔＶｉとし
て差動アンプ５２て検出して、この偏差ΔＶｉを空燃比
補正係数決定部５３が積分係数決定部６３で決定された
積分係数Ｃで積分処理して、空燃比補正係数決定αを決
定し、この空燃比補正係数決定αに応じて空燃比フィー
ドバック補正部４４か燃料供給量を補正することによ゛
つて、空燃比を制御目標空燃比にフィー１−へック制御
している。

したがって、このクローズド制御１１４′には、酸素セ
ンサ１に供給するポンプ電流Ｉｐ、すなわち空燃比検出
回路２１から出力さｈる電圧信号Ｖｉは、第７図（イン
に示すように、目標値ＴＬ付近で略一定になっている。

このとき、フューエルカット判定部６０からはフューエ
ルカッ１〜指令信号ＦＣが出力されていない（ＦＣ＝”
Ｌ”）ので、アンド回路６１から出力される判定信号Ｓ
３は、第１．第２のコンパレータ５５，５６からの第１
．第２の比較信号５ｉｒ８２に関係なく第７図（ロ）に
示すようにＬ″になっている。

したがって、積分係数決定部６６が空燃比補正係数決定
部５３に出力する積分係数Ｃを変更することはない。

この状態から第７図の時点ｔｏでフューエルカット状件
になると、フューエルカット判定部６０はフューエルカ
ット指令信号ＦＣを出力する（ＦＣ＝”Ｈ”）ので、フ
ューエルカット補正部４６によってＴ２＝０に制御され
燃料の供給が停止される。

したがって１機関に吸入される混合気ひいては排気ガス
が大気状態になるので、酸素センサ１に供給するポンプ
電流Ｉｐの値、すなわち空燃比検出回路２１から出力さ
れる電圧信号Ｖｉの値は、第７図（イ）に示すようにフ
ューエルカット時点ｔｏから急変化、すなわち急激に大
きくなり、大気に対応する値で飽和する。

このとき、空燃比検出回路２１からの電圧信号Ｖｉは第
１．第２のコンパレータ５５．５６にも入力されている
。

したがって、第２のコンパレータ５６から出力される第
２の比較信号Ｓ２は、空燃比検出回路２１からの電圧信
号Ｖｉが第２の基準値ｖ２に対して、Ｖ　ｉ　＜　Ｖ　
２の間、すなわち第７図の時点１１以前ではＬ″になっ
ており、Ｖｉ≧ｖ２になった時、すなわち同図の時点ｔ
１で”　Ｌ　”から”　Ｈ”になる。

一方、第１のコンパレータ５５から出力される第１の比
較信号Ｓ１は、空燃比検出回路２１からの電圧信号Ｖｉ
が第１の基準値■１に刻して、Ｖｊ≦■１の間、すなわ
ち第７図の時点ｔ２以前では゛［−（”になっており、
　Ｖ　ｉ　）Ｖｌになった時、すなわち同図の時点［２
で’　Ｉ−１”から′Ｌ″になる。

すなわち、これ等の第１．第２のコンパレータ５５．５
６によって空燃比検出回路２１の電圧信号Ｖｉ（検出値
）が急変化する時の変化速度を開側するためのタイミン
グを決定している。

このとき、フューエルカッ１〜判定部６０から出力され
ているフューエルカッ１−指令信号ＦＣは”　Ｈ”にな
っているので、アンド回路６１から出力される判定信号
Ｓ３は、第７図（ロ）に示すように、第２のコンパレー
タ５６からの第２の比較信号Ｓ２がＨ″になった時点ｔ
１から第１のコンパレータ５５からの第１の比較信号Ｓ
１がＬ″になった時点ｔ２までの間だけ、つまり、■２
≦Ｖｉ≦■１の間たけハイレベル゛Ｈ″になる。

このアンド回路６１からの判定信号Ｓ、がＨ″になって
いる時間Ｔｏは、酸素センサ１の応答性に対応するもの
である。

そこで、応答時間Ｈ１測部６２は、このアンド回路６２
の判定信号Ｓ３がＨ”になっている時間Ｔｏを計測して
、応答時間割側信号Ｔｏとして出力する。

つまり、空燃比検出回路２１の電圧信号Ｖｉが急変化す
る時の変化速度を、電圧信号Ｖｉが第２の基準値７２以
上になった時から第１の基準値■１を越えるまでの時間
として計測している。

それによって、積分係数決定部６ろは、例えば第８図に
示すように応答時間Ｔｏと積分係数Ｃとの関係を示すテ
ーブルから応答時間割測部６６で計測された応答時間Ｔ
。に対応する積分係数Ｃをルックアップして、その積分
係数Ｃを空燃比補正係数決定部５乙に出力する。

したがって、空燃比補正係数決定部５ろは、以後その積
分係数Ｃで差動アンプ５２からの偏差ΔＶｉを積分処理
して空燃比補正係数αを決定する。

なお、応答時間Ｔｏと積分係数Ｃとの関係は、第８図に
示しているように応答時間Ｔｏが長くなる程積分係数Ｃ
を小さくする。

そ乳によって、酸素センサ１の応答が早いときにｔｊＵ
ｔ分係数Ｃを大きくして制御の追従性を良くし、応答が
遅いときには積分係数Ｃを小さくしてオーバシュー１−
、アンタシュート、ハンチング等の発生を防ぐことかで
きる。

つまり、積分係数決定部６６は、常に酸素センサ１の応
答性に対応した最も適切な積分係数Ｃを決定する。

そして、この装置にあっては、応答時間計測信号Ｔ。が
第３の基準値７３以上（Ｔｏ≧Ｖ　３．　）になったと
き、第３のコンパレータ６４からクランプ信号Ｓ４が出
力され、それによって空燃比補正係数決定部５３は空燃
比補正係数αを予め定めた固定値にする。

これによって、応答時間Ｔｏか特に大きくなったときに
は、酸素センサ１による空燃比の検出精度が悪化して良
好なフィードバック制御を行なえないと判断できるので
、フィードバック制御を中止してオーブン制御に移行す
る。

このように、この空燃比制御装置にあっては、酸素セン
サの応答性を計測して、この開側結果に基づいてクロー
ズド制御時の制御係数を決定し欝いる。

それによって、組立時や酸素センサの交換時等に酸素セ
ンサの応答性と制御系の制御係数のマツチングがとれて
いなくとも、あるいは酸素センサの経時的劣化等によっ
て応答性か変化したときでも、自動的に酸素センサの応
答性に応じた適切な制御係数か決定されるので、常に良
好な空燃比のフィードバック制御ができると共に、酸素
センサと制御系とをマツチングをとって組込む必要がな
くなり生産工数等が減少する。

また、上記実施例のように酸素センサの応答性が極端に
悪いときにはフィードバック制御を中止してオーブン１
ｌｊＪ　９１に移行することによって、運転性に悪影響
が及ぶことがなくなる。

なお、上記実施例では、フューエルカッ１一時に空燃比
の検出値の変化速度、すなわち酸素センサの応答時間を
計測するようにしたが、これに限るものではなく、フュ
ーエルカッＩ−から通常の運転に戻る時の応答時間をｉ
！ｔ　ｉｌｌ’Ｊするようにしてもよく、あるいはその
両者の応答時間を器側するようにしてもよい。

つまり、空燃比の検出値が急変化する時としては、通常
クローズド制御からオーブン制御に移行し、た時及びオ
ーブン制御からクローズド制御に移行した時かある。

また、上記実施例においては、制御係数として積分係数
の例について述べてか、一般にフィードバック制御にお
いては、比例分（２分）、積分分（１分）、微分分（Ｄ
分）の制御があり、空燃比フィートバンク制御で使用し
ている制御係数ならば積分係数に限らず、比例係数、微
分係数も同様に決定できる。

さらに、酸素センサ及び空燃比検出回路としては」二記
実施例のものに限るものではなく、理論空燃比からリー
ン域の空燃比を検出できるものであればよく、またリッ
チ域からリーン域までの広範囲の空燃比を検出できるも
のであってもよい。

なお、リッチ域からリーン域までを検出できるものとし
ては、例えば第２図のセンサに供給するポンプ電流を両
方向に供給できるようにしたものが考えられる。勿論こ
れに限るものではない。

肱−聚 以上説明したように、この発明によれば、空燃比の検出
値が急変化する時の変化速度、すなわち酸素センサの応
答性を計測して、この結果に基づいてクローズド制御時
の制御係数を決定するようにしたので、酸素センサの応
答性に応じた適切なりローズド制御時の制御係数を自動
的に決定でき、常に良好な空燃比のフィードバック制御
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による空燃比制御装置の基本構成を
示す機能ブロック図。 第２図及び第３図は、この発明に使用する酸素センサの
一例を示す縦断面図及び分解斜視図、第４図は、この酸
素センサを使用した空燃比検出回路の一例を示す回路図
、 第５図は、その空燃比検出回路からの検出出力と空燃比
との関係を示す線図。 第６図は、この発明をＥＧＩ仕様の内燃機関に適用した
実施例を示すブロック図、 第７図は、第６図の作用説明に供するフューエルカット
時の空燃比検出出力の変化等を示す線図、 第８図は、同じく酸素センサの応答時間と積分係数との
関係を示す線図である。 １・・・酸素センサ　２１・・・空燃比検出回路４４・
・・空燃比フィードバック補正部５１・・・目標値決定
部　５２・・・差動アンプ５３・・・空燃比補正係数決
定部 ５５・・・第１のコンパレータ ５６・・・第２のコンパレータ ６０・・・フューエルカッ１−判定部 ６２・・・応答時間計測部 ６６・・・積分係数決定部 第１図 第３図 ３ 第４図 第５図 ０□濃度 空燃比 第７図 クローズド制御−−＋−７ユ一エルカツト第８図 Ｔｏ−犬

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内燃機関の気筒内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、機関排気通路内の酸素濃
   度により所定範囲の空燃比を連続的に検出する空燃比検
   出手段と、該空燃比検出手段の検出値が急変化するとぎ
   の変化速度に基づいてクローズド制御時の制御係数を決
   定する制御係数決定手段と、前記空燃比検出手段による
   検出値と予め定めた目標値との偏差を検出する偏差検出
   手段と、該偏差検出手段で検出した偏差を前記制御係数
   決定手段で決定した制御係数で処理して空燃比補正係数
   を決定する空燃比補正係数決定手段と、該空燃比補正係
   数決定手段で決定した空燃比補正係数に法づいて空燃比
   を補正する空燃比補正手段とを設けたことを特徴とする
   内燃機関の空燃比制御装置。 ２　制御係数決定手段か、ブユーエルカット時の空燃比
   検出手段の検出値の変化速度に基づいて制御係数を決定
   する手段である特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の
   空燃比制御装置。