JPS60216044A - 空燃比制御装置 - Google Patents
空燃比制御装置Info
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- JPS60216044A JPS60216044A JP7456684A JP7456684A JPS60216044A JP S60216044 A JPS60216044 A JP S60216044A JP 7456684 A JP7456684 A JP 7456684A JP 7456684 A JP7456684 A JP 7456684A JP S60216044 A JPS60216044 A JP S60216044A
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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)
- F02D41/1482—Integrator, i.e. variable slope
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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)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、エンジンの空燃比制御装置、詳しくは、酸素
センサを用いた空燃比のフィードバック制御装置に関す
る。
センサを用いた空燃比のフィードバック制御装置に関す
る。
（従来技術）
近時、エンジンの吸入混合気の空燃比を精度よく目標値
に制御するために、排気系に酸素センサを設けて、空燃
比と相関関係を持つ排気中の酸素濃度に応じて燃料供給
量をフィードバック制御している。
に制御するために、排気系に酸素センサを設けて、空燃
比と相関関係を持つ排気中の酸素濃度に応じて燃料供給
量をフィードバック制御している。
このような酸素センサとしては、例えば、本出願人が先
に特許出願した「空燃比検出方法」 （特開昭５６−８
９０５１号）に記載されたものがあり第１図のように示
される。第１図において、１は酸素センサであり、酸素
センサ１は酸素濃度に応じて起電力を発生する一種の酸
素濃淡電池の原理を応用したものである。２はアルミナ
基板であり、アルミナ基板２上には内側電極（基準電極
）３が設けられている。内側電極３は酸素イオン伝導性
の固体電解質４で包持されており、この固体電解質４を
挾さんで内側電極３と対向する位置に外側電極（酸素測
定電極）５が積層されている。そして、これらアルミナ
基板２、内側電極３、固体電解質４および外側電極５は
酸素分子の拡散を制限する多孔質保護層６によって被覆
されており、アルミナ基板２内には固体電解質４の活性
を保つように適温に加熱するヒータ７が内蔵されている
。内側電極３には流し込み電流Ｉｓが供給されており、
この流し込み電流Ｉｓは酸素イオンを移動させることに
より内側電極３に基準酸素分圧Ｐａを発生させる。一方
、酸素電極における酸素分圧ｐｂは被測定ガスの有する
酸素分圧でありこれらの酸素分圧Ｐａ、Ｐｂに基づいて
両電極間に、 Ｅ＝ （ＲＴ／４Ｆ） ・Ｉ ｎ （Ｐａ／Ｐｂ）−−
−−一−■ 但し、Ｒ：気体定数、Ｔ：絶対温度、Ｆ：ファラディ定
数なるネルンストの式によって表わされる起電力Ｅが発
生する。そして、この起電力Ｅは、所定の空燃比を境と
して希薄側から過濃側に切り換わったとき、プラス側へ
大きく急変化し、その切り換り空燃比は前記流し込み電
流Ｉｓの値により変化する。また、酸素センサ１は内部
抵抗Ｒｓを有しており、この内部抵抗Ｒｓは酸素センサ
ｌの活性状態に応じて変化する。
に特許出願した「空燃比検出方法」 （特開昭５６−８
９０５１号）に記載されたものがあり第１図のように示
される。第１図において、１は酸素センサであり、酸素
センサ１は酸素濃度に応じて起電力を発生する一種の酸
素濃淡電池の原理を応用したものである。２はアルミナ
基板であり、アルミナ基板２上には内側電極（基準電極
）３が設けられている。内側電極３は酸素イオン伝導性
の固体電解質４で包持されており、この固体電解質４を
挾さんで内側電極３と対向する位置に外側電極（酸素測
定電極）５が積層されている。そして、これらアルミナ
基板２、内側電極３、固体電解質４および外側電極５は
酸素分子の拡散を制限する多孔質保護層６によって被覆
されており、アルミナ基板２内には固体電解質４の活性
を保つように適温に加熱するヒータ７が内蔵されている
。内側電極３には流し込み電流Ｉｓが供給されており、
この流し込み電流Ｉｓは酸素イオンを移動させることに
より内側電極３に基準酸素分圧Ｐａを発生させる。一方
、酸素電極における酸素分圧ｐｂは被測定ガスの有する
酸素分圧でありこれらの酸素分圧Ｐａ、Ｐｂに基づいて
両電極間に、 Ｅ＝ （ＲＴ／４Ｆ） ・Ｉ ｎ （Ｐａ／Ｐｂ）−−
−−一−■ 但し、Ｒ：気体定数、Ｔ：絶対温度、Ｆ：ファラディ定
数なるネルンストの式によって表わされる起電力Ｅが発
生する。そして、この起電力Ｅは、所定の空燃比を境と
して希薄側から過濃側に切り換わったとき、プラス側へ
大きく急変化し、その切り換り空燃比は前記流し込み電
流Ｉｓの値により変化する。また、酸素センサ１は内部
抵抗Ｒｓを有しており、この内部抵抗Ｒｓは酸素センサ
ｌの活性状態に応じて変化する。
そして、このような酸素センサｌを用いて、構成した空
燃比制御装置としては前述した公報に開示されている。
燃比制御装置としては前述した公報に開示されている。
この装置は目標空燃比において酸素センサ１の出力Ｖｓ
が急変化するように流し込み電流Ｉｓの大きさを変えて
おり、この出力Ｖｓの急変化に基づいて空燃比を目標空
燃比に制御している。
が急変化するように流し込み電流Ｉｓの大きさを変えて
おり、この出力Ｖｓの急変化に基づいて空燃比を目標空
燃比に制御している。
しかしながら、このような従来の空燃比制御装置にあっ
ては、酸素センサ出力を比較基準値よりリンチであるか
リーンであるかを判別して空燃比を制御する構成となっ
ており、目標からずれの大きさを判別することができな
い。したがって、ずれの程度に応じた補正割合で空燃比
を制御することができず応答性に欠けていた。
ては、酸素センサ出力を比較基準値よりリンチであるか
リーンであるかを判別して空燃比を制御する構成となっ
ており、目標からずれの大きさを判別することができな
い。したがって、ずれの程度に応じた補正割合で空燃比
を制御することができず応答性に欠けていた。
そこで、本発明の出願人は先に［空燃比制御装置」 （
特願昭５８−１９０１２９号参照）を出願しており、第
２図のように示される。第２図において、ｌは酸素セン
サであり、酸素センサ１は空燃比検出回路１１に接続さ
れている。
特願昭５８−１９０１２９号参照）を出願しており、第
２図のように示される。第２図において、ｌは酸素セン
サであり、酸素センサ１は空燃比検出回路１１に接続さ
れている。
空燃比検出回路１１は第３図に詳細を示すように電流供
給回路１２および電流値検出回路１３により構成されて
いる。電流供給回路１２は起電力Ｅと内部抵抗Ｒｓによ
り示される酸素センサｌに抵抗Ｒｘを介して流し込み電
流Ｉｇを供給しており、この流し込み電流込み１ｓの値
は抵抗Ｒｘの両端間の電圧降下として電流値検出回路１
３により検出される。電流値検出回路１３はオペアンプ
ＯＰｉ ＯＦ２および抵抗Ｒ１Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４より構
成されており、流し込み電流Ｉｓの値を抵抗Ｒｘの両端
間の電圧降下として測定し電圧信号ｖｉを出力している
。電流供給回路１２はオペアンプＯＰ３、ＯＦ２および
抵抗Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９より構成されており
、酸素センサ出力Ｖｓが目標電圧ｖａとなるように流し
込み電流Ｉｓの値を設定している。この目標電圧Ｖａは
基準電圧ｖＯに電流値検出回路１３の出力Ｖｉを定数（
ｋ倍）した電圧を加算した値、すなわちＶ ａ ＝ Ｖ
ｏ −＋−ｋ Ｖ ｉに設定されており、これは酸素
センサ出力ＶｓＯ切り換わり空燃比における急変電圧の
略中間値である。
給回路１２および電流値検出回路１３により構成されて
いる。電流供給回路１２は起電力Ｅと内部抵抗Ｒｓによ
り示される酸素センサｌに抵抗Ｒｘを介して流し込み電
流Ｉｇを供給しており、この流し込み電流込み１ｓの値
は抵抗Ｒｘの両端間の電圧降下として電流値検出回路１
３により検出される。電流値検出回路１３はオペアンプ
ＯＰｉ ＯＦ２および抵抗Ｒ１Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４より構
成されており、流し込み電流Ｉｓの値を抵抗Ｒｘの両端
間の電圧降下として測定し電圧信号ｖｉを出力している
。電流供給回路１２はオペアンプＯＰ３、ＯＦ２および
抵抗Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９より構成されており
、酸素センサ出力Ｖｓが目標電圧ｖａとなるように流し
込み電流Ｉｓの値を設定している。この目標電圧Ｖａは
基準電圧ｖＯに電流値検出回路１３の出力Ｖｉを定数（
ｋ倍）した電圧を加算した値、すなわちＶ ａ ＝ Ｖ
ｏ −＋−ｋ Ｖ ｉに設定されており、これは酸素
センサ出力ＶｓＯ切り換わり空燃比における急変電圧の
略中間値である。
また、定数にはＶａ＝Ｖｏ＋ｋ・Ｖｉ＝Ｖｏ＋ｌ５−Ｒ
ｓとなるように設定される。こ・こで基準電圧ｖＯにｌ
５−Ｒｓを加えて目標電圧Ｖａとしているのは、酸素セ
ンサ１の内部抵抗Ｒｓによる電圧降下を補償するためで
ある。そして、電流供給回路１２は酸素センサ出力Ｖｓ
が目標電圧Ｖａとなるように、流し込み電流Ｉｓの値を
オペアンプＯＰ３により制御している。この場合、電流
値検出回路１３の出力Ｖｉは流し込み電流Ｉｓの値に対
応しており、流し込み電流ｉｓの値は第４図に示すよう
に酸素センサ１の切り換わり空燃比に対応している。（
以下、これらの関係をＶｉ−Ａ／Ｆ特性という。）そし
て、この切り換わり空燃比は流し込み電流Ｉｓの増加に
伴って理論空燃比よりリーン側に移行する。
ｓとなるように設定される。こ・こで基準電圧ｖＯにｌ
５−Ｒｓを加えて目標電圧Ｖａとしているのは、酸素セ
ンサ１の内部抵抗Ｒｓによる電圧降下を補償するためで
ある。そして、電流供給回路１２は酸素センサ出力Ｖｓ
が目標電圧Ｖａとなるように、流し込み電流Ｉｓの値を
オペアンプＯＰ３により制御している。この場合、電流
値検出回路１３の出力Ｖｉは流し込み電流Ｉｓの値に対
応しており、流し込み電流ｉｓの値は第４図に示すよう
に酸素センサ１の切り換わり空燃比に対応している。（
以下、これらの関係をＶｉ−Ａ／Ｆ特性という。）そし
て、この切り換わり空燃比は流し込み電流Ｉｓの増加に
伴って理論空燃比よりリーン側に移行する。
したがって酸素センサ出力Ｖｓを目標電圧Ｖａとして設
定し、酸素センサ出力Ｖｓがこの目標電圧Ｖａとなるよ
うに、流し込み電流１ｓを供給するとこの流し込み電流
Ｉｓは現在の空燃比に応じた値となる。そして、電流値
検出回路１３はこの流し込み電流Ｉｓの値を検出し、現
空燃比を表わず電圧信号Ｖｉを出力する。再び第２図に
おいて、電圧信号Ｖｉは差値演算手段１４に入力されて
おり、差値演算手段１４にはさらに目標値設定手段１５
からの基準電圧Ｖｆが入力されている。目標値設定手段
１５は運転状態に応じて目標空燃比を設定し、この目標
空燃比に対応する基準電圧Ｖｆを出力する。目標空燃比
は理論空燃比のみならずリッチからリーンまでの広範囲
な空燃比に設定される。差値演算手段１４は差動アンプ
により構成されており、電圧信号Ｖｉから基準電圧Ｖｆ
を減算して差値ΔＶ（ΔＶ＝Ｖ ｉ −Ｖ ｆ）を補正
係数設定回路１６に出力している。この差値Δ■は現空
燃比の目標空燃比からのずれの大きさを表している。補
正係数設定回路１６は積分回路により構成されており、
差値Δ■を所定の積分定数Ｃ（Ｃニ一定値）で積分して
空燃比を目標空燃比に補正する補正係数αを演算してい
る。補正係数αは燃料量演算回路１７に入力されており
、燃料量演算回路１７はまず、機関の運転状態に基づい
て燃料供給量’ｒｐを演算し、この燃料供給量Ｔｐに補
正係数αを乗じて最終燃料供給量ＴＯを算出して燃料供
給手段１８に出力している。燃料供給手段１８は例えば
、機関の吸気管に取り付けられたインｉエククであり、
燃料量演算回路１７からの信号に基づいて作動して最終
燃料供給量ＴＯの燃料を機関に供給している。
定し、酸素センサ出力Ｖｓがこの目標電圧Ｖａとなるよ
うに、流し込み電流１ｓを供給するとこの流し込み電流
Ｉｓは現在の空燃比に応じた値となる。そして、電流値
検出回路１３はこの流し込み電流Ｉｓの値を検出し、現
空燃比を表わず電圧信号Ｖｉを出力する。再び第２図に
おいて、電圧信号Ｖｉは差値演算手段１４に入力されて
おり、差値演算手段１４にはさらに目標値設定手段１５
からの基準電圧Ｖｆが入力されている。目標値設定手段
１５は運転状態に応じて目標空燃比を設定し、この目標
空燃比に対応する基準電圧Ｖｆを出力する。目標空燃比
は理論空燃比のみならずリッチからリーンまでの広範囲
な空燃比に設定される。差値演算手段１４は差動アンプ
により構成されており、電圧信号Ｖｉから基準電圧Ｖｆ
を減算して差値ΔＶ（ΔＶ＝Ｖ ｉ −Ｖ ｆ）を補正
係数設定回路１６に出力している。この差値Δ■は現空
燃比の目標空燃比からのずれの大きさを表している。補
正係数設定回路１６は積分回路により構成されており、
差値Δ■を所定の積分定数Ｃ（Ｃニ一定値）で積分して
空燃比を目標空燃比に補正する補正係数αを演算してい
る。補正係数αは燃料量演算回路１７に入力されており
、燃料量演算回路１７はまず、機関の運転状態に基づい
て燃料供給量’ｒｐを演算し、この燃料供給量Ｔｐに補
正係数αを乗じて最終燃料供給量ＴＯを算出して燃料供
給手段１８に出力している。燃料供給手段１８は例えば
、機関の吸気管に取り付けられたインｉエククであり、
燃料量演算回路１７からの信号に基づいて作動して最終
燃料供給量ＴＯの燃料を機関に供給している。
したがって、目標空燃比からのずれの大きさに基づいて
補正係数αが設定され、このずれの大きさに応じた速度
で空燃比が目標空燃比に制御される。
補正係数αが設定され、このずれの大きさに応じた速度
で空燃比が目標空燃比に制御される。
ところで、このような先願の空燃比制御装置にあっては
、目標空燃比の値に関係なく積分定数Ｃの大きさが所定
値に固定されているため、目標空燃比の値により空燃比
制御の応答性あるいは機関の安定性が悪化して運転性が
損なわれるというおそれがある。
、目標空燃比の値に関係なく積分定数Ｃの大きさが所定
値に固定されているため、目標空燃比の値により空燃比
制御の応答性あるいは機関の安定性が悪化して運転性が
損なわれるというおそれがある。
すなわち、積分定数Ｃの値を大きくすると、応答性は速
くなるが、リーン域での安定性が悪くなる。一方、積分
定数Ｃの値を小さくすると、リーン域での安定性は良く
なるが、パワーを必要とするりソチ域での応答性が悪く
なる。したがって、目標空燃比が広範囲な空燃比に設定
される場合、積分定数Ｃの値が固定されていれば上記応
答性あるいは安定性の何れかが悪化して運転性が損なわ
れる。
くなるが、リーン域での安定性が悪くなる。一方、積分
定数Ｃの値を小さくすると、リーン域での安定性は良く
なるが、パワーを必要とするりソチ域での応答性が悪く
なる。したがって、目標空燃比が広範囲な空燃比に設定
される場合、積分定数Ｃの値が固定されていれば上記応
答性あるいは安定性の何れかが悪化して運転性が損なわ
れる。
（発明の目的）
そこで本発明は、目標空燃比の値に応じて積分定数を変
化させることにより、空燃比制御の応答性および機関の
安定性を適切なものとして、機関の運転性を向上させる
ことを目的としている。
化させることにより、空燃比制御の応答性および機関の
安定性を適切なものとして、機関の運転性を向上させる
ことを目的としている。
（発明の構成）
本発明による空燃比制御装置は、その全体構成図を第５
図に示すように、排気中の酸素濃度を検出し空燃比を連
続的に算出する空燃比検出手段（９）と、運転状態に応
じて目標空燃比を設定する目標値設定手段１５と、空燃
比検出手段３０からの出力に基づいて現空燃比の目標空
燃比からのずれの大きさを演算する差値演算手段１４と
、差値演算手段１４の出力を所定の積分定数、で積分し
て空燃比を目標空燃比に補正する補正係数をめ、この補
正係数に基づいて空燃比をフィードバンク制御する空燃
比制御手段３１と、目標空燃比の値に応じて前記積分定
数を設定する積分定数設定手段２１．４１と、を備えて
おり、空燃比制御の応答性および機関の安定性を常に適
切に調整するものである。
図に示すように、排気中の酸素濃度を検出し空燃比を連
続的に算出する空燃比検出手段（９）と、運転状態に応
じて目標空燃比を設定する目標値設定手段１５と、空燃
比検出手段３０からの出力に基づいて現空燃比の目標空
燃比からのずれの大きさを演算する差値演算手段１４と
、差値演算手段１４の出力を所定の積分定数、で積分し
て空燃比を目標空燃比に補正する補正係数をめ、この補
正係数に基づいて空燃比をフィードバンク制御する空燃
比制御手段３１と、目標空燃比の値に応じて前記積分定
数を設定する積分定数設定手段２１．４１と、を備えて
おり、空燃比制御の応答性および機関の安定性を常に適
切に調整するものである。
（実施例）
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第６〜８図は本発明の一実施例を示す図であり、本実施
例の説明にあたり第２図に示した先願例と同一構成部分
には同一符号を付し、その説明を省略する。
例の説明にあたり第２図に示した先願例と同一構成部分
には同一符号を付し、その説明を省略する。
まず、構成を説明すると、第６図において、２１は積分
定数設定手段であり、積分定数設定手段２１は比較器２
２、詔、マルチプレクサ２４および基準電源２５〜２９
により構成されている。比較器２２、詔の各プラス端子
には目標値設定手段１５からの基準電圧Ｖｆが入力され
、各マイナス端子には基準電圧Ｖ、、Ｖ、がそれぞれ入
力されている。基準電圧Ｖ、 、Ｖ２は所定の目標空燃
比にそれぞれ対応しており（後述する第７図参照） 、
Ｖ、＞Ｖ２なる関係で基準電源５．２６により設定され
る。したがって、比較器２２はＶｆ≧Ｖ、のとき（ＩＩ
）となりＶｆ＜Ｖ、（７）とき〔Ｌ〕となる信号ＳＬ
を出力し、比較回路はｖｒ＞■２のとき（１，１）とな
りＶｆ≦Ｖ２（７）とき〔Ｌ〕となる信号Ｓ２を出力す
る。これらの信号Ｓ１、Ｓ２はマルチプレクサＵに入力
されており、マルチプレクサあにはさらに所定の積分定
数Ｃ□〜Ｃ３が入力されている。これらの積分定数Ｃ１
〜Ｃ３はｃ、＞Ｃ２＞ｃ、なる関係で基準電源２７〜２
９により設定される。マルチプレクサスは積分定数Ｃ８
〜Ｃ１のうちいずれか１つを信号Ｓｌ、Ｓ２のレベルに
応じて次の表で示すように選択し、補正係数設定回路１
６に出力する。
定数設定手段であり、積分定数設定手段２１は比較器２
２、詔、マルチプレクサ２４および基準電源２５〜２９
により構成されている。比較器２２、詔の各プラス端子
には目標値設定手段１５からの基準電圧Ｖｆが入力され
、各マイナス端子には基準電圧Ｖ、、Ｖ、がそれぞれ入
力されている。基準電圧Ｖ、 、Ｖ２は所定の目標空燃
比にそれぞれ対応しており（後述する第７図参照） 、
Ｖ、＞Ｖ２なる関係で基準電源５．２６により設定され
る。したがって、比較器２２はＶｆ≧Ｖ、のとき（ＩＩ
）となりＶｆ＜Ｖ、（７）とき〔Ｌ〕となる信号ＳＬ
を出力し、比較回路はｖｒ＞■２のとき（１，１）とな
りＶｆ≦Ｖ２（７）とき〔Ｌ〕となる信号Ｓ２を出力す
る。これらの信号Ｓ１、Ｓ２はマルチプレクサＵに入力
されており、マルチプレクサあにはさらに所定の積分定
数Ｃ□〜Ｃ３が入力されている。これらの積分定数Ｃ１
〜Ｃ３はｃ、＞Ｃ２＞ｃ、なる関係で基準電源２７〜２
９により設定される。マルチプレクサスは積分定数Ｃ８
〜Ｃ１のうちいずれか１つを信号Ｓｌ、Ｓ２のレベルに
応じて次の表で示すように選択し、補正係数設定回路１
６に出力する。
上記の表で示す相互の関係は第７図のよりに示される。
したがって、マルチプレクサＵは目標空燃比の値が大き
い程、積分定数Ｃの値を小さくする。補正係数設定回路
１６は差値ΔＶを積分定数設定手段２１から択一的に入
力される積分定数Ｃ（Ｃ−Ｃ，〜Ｃ３）で積分して補正
係数αを演算する。
い程、積分定数Ｃの値を小さくする。補正係数設定回路
１６は差値ΔＶを積分定数設定手段２１から択一的に入
力される積分定数Ｃ（Ｃ−Ｃ，〜Ｃ３）で積分して補正
係数αを演算する。
上記酸素センサ１および空燃比検出回路１１は空燃比検
出回路園を構成しており、補正係数設定回路１６および
燃料量演算回路１７は空燃比制御手段３１を構成してい
る。
出回路園を構成しており、補正係数設定回路１６および
燃料量演算回路１７は空燃比制御手段３１を構成してい
る。
次に作用を説明する。
一般に、機関の安定度は空燃比によって変化しており、
理論空燃比よりやや濃い空燃比の近傍を頂点としてその
前後で低下する。詳しくは、Ａ／Ｆ＝１２．５において
最も安定する。これは、この空燃比付近では最も点火し
やすく、燃焼速度も大きいためである。したがって、近
時試みられているリーン空燃比への制御では安定度の低
下を考慮する必要がある。一方、フィードバンク制御の
応答性は積分定数Ｃの値により一義的に決まる。そして
、リンチ域では出力要求を重視するため応答性の速いこ
とが望まれ、リーン域では安定度の低下を考慮して応答
性は多少遅くてもハンチングがなく制御幅の小さいこと
が望まれる。先願では積分定数Ｃの値が固定されており
、上記内域での要求を満たすことは困難である。
理論空燃比よりやや濃い空燃比の近傍を頂点としてその
前後で低下する。詳しくは、Ａ／Ｆ＝１２．５において
最も安定する。これは、この空燃比付近では最も点火し
やすく、燃焼速度も大きいためである。したがって、近
時試みられているリーン空燃比への制御では安定度の低
下を考慮する必要がある。一方、フィードバンク制御の
応答性は積分定数Ｃの値により一義的に決まる。そして
、リンチ域では出力要求を重視するため応答性の速いこ
とが望まれ、リーン域では安定度の低下を考慮して応答
性は多少遅くてもハンチングがなく制御幅の小さいこと
が望まれる。先願では積分定数Ｃの値が固定されており
、上記内域での要求を満たすことは困難である。
そこで本実施例では、第７図に示すように目標空燃比の
値に応じて積分定数Ｃの値を３段階に切り換えることで
、上述した要求を満たしている。
値に応じて積分定数Ｃの値を３段階に切り換えることで
、上述した要求を満たしている。
第８図は空燃比制御のタイミングチャートを示している
。いま、同図に示すようにタイミングｔ、で目標空燃比
がリーン域からリンチ域に変化すると、第７図に示すよ
うに積分定数設定手段２１が積分定数ＣをＣ８からＣ３
な葛大きい値に選択し、この積分定数０３に基づいて補
正係数設定回路１６が補正係数αを演算する。したがっ
て、空燃比制御の応答性が高まり制御幅も大きくなる。
。いま、同図に示すようにタイミングｔ、で目標空燃比
がリーン域からリンチ域に変化すると、第７図に示すよ
うに積分定数設定手段２１が積分定数ＣをＣ８からＣ３
な葛大きい値に選択し、この積分定数０３に基づいて補
正係数設定回路１６が補正係数αを演算する。したがっ
て、空燃比制御の応答性が高まり制御幅も大きくなる。
このため、第８図に示すように制御目標である目標空燃
比に素速く制御される。
比に素速く制御される。
このとき、制御幅は多少大きくなるが、リンチ域では機
関の安定度が高く支障はない。そして、これにより機関
のパワー要求を応答性よ（満たすことができる。
関の安定度が高く支障はない。そして、これにより機関
のパワー要求を応答性よ（満たすことができる。
次いで、タイミングｔ２で目標空燃比がリンチ域からリ
ーン域に変化すると、積分定数ＣがＣ１からＣＩなる小
さい値となる。したがって、空燃比制御の応答性が遅く
なり制御幅は小さくなる。このため、第８図に示すよう
に空燃比が目標空燃比に緩やかに制御される。そして、
目標空燃比に達した後も小さい制御幅でフィードバック
制御が繰り返えされる。その結果、リーン域における機
関の安定性を高めることができる。
ーン域に変化すると、積分定数ＣがＣ１からＣＩなる小
さい値となる。したがって、空燃比制御の応答性が遅く
なり制御幅は小さくなる。このため、第８図に示すよう
に空燃比が目標空燃比に緩やかに制御される。そして、
目標空燃比に達した後も小さい制御幅でフィードバック
制御が繰り返えされる。その結果、リーン域における機
関の安定性を高めることができる。
このように、目標空燃比の値に応じて積分定数Ｃの値を
変化させているため、機関のパワー要求と安定性要求と
を共に適切に満足さ−ヒることができ、機関の運転性を
向上させることができる。
変化させているため、機関のパワー要求と安定性要求と
を共に適切に満足さ−ヒることができ、機関の運転性を
向上させることができる。
第９．１０図は本発明の第２実施例を示す図であり、本
実施例では積分定数Ｃの値を連続的に変化させている。
実施例では積分定数Ｃの値を連続的に変化させている。
第９図において、４Ｉは積分定数設定手段であり、積分
定数設定手段４１はオペアンプＯＰ５、基準電源４２お
よび抵抗Ｒ９、ＲＩＯにより構成されている。基準電源
４２は基準電圧■３を設定している。そして、積分定数
設定手段４１は反転増幅回路を構成し、第１０図に示す
ように目標値設定手段１５からの出力Ｖｆに対して大き
さが逆方向に連続的に変化する積分定数Ｃを出力する。
定数設定手段４１はオペアンプＯＰ５、基準電源４２お
よび抵抗Ｒ９、ＲＩＯにより構成されている。基準電源
４２は基準電圧■３を設定している。そして、積分定数
設定手段４１は反転増幅回路を構成し、第１０図に示す
ように目標値設定手段１５からの出力Ｖｆに対して大き
さが逆方向に連続的に変化する積分定数Ｃを出力する。
したがって、第１実施例に比してより細かく積分定数Ｃ
の値を変化さ−Ｌることができ、機関の運転性をより一
層向上させることができる。
の値を変化さ−Ｌることができ、機関の運転性をより一
層向上させることができる。
なお、上記各実施例において、補正係数設定回路１６と
燃料量演算回路１７との間に比例制御回路あるいは微分
制御回路を設け、補正係数αの値をＰ（比例）制御ある
いはＤ（微分）制御により変化させるようにしてもよく
、その場合にはより精密に空燃比制御を行うことができ
る。
燃料量演算回路１７との間に比例制御回路あるいは微分
制御回路を設け、補正係数αの値をＰ（比例）制御ある
いはＤ（微分）制御により変化させるようにしてもよく
、その場合にはより精密に空燃比制御を行うことができ
る。
また、本発明は第１図に示した酸素センサを用いる場合
に限ることはない。要は現空燃比を広範囲に亘り連続的
に検出できるものであれば、すべてに通用が可能である
。
に限ることはない。要は現空燃比を広範囲に亘り連続的
に検出できるものであれば、すべてに通用が可能である
。
（すＪ果）
本発明によれば、目標空燃比の値に応じて空燃比制御の
応答性および制御幅を適切なものとすることができ、機
関のパワー要求と安定性を共に適切に満足させることが
できる。その結果、機関の運転性を向上させることがで
きる。
応答性および制御幅を適切なものとすることができ、機
関のパワー要求と安定性を共に適切に満足させることが
できる。その結果、機関の運転性を向上させることがで
きる。
また、上記第２実施例にあっては積分定数の値を連続的
に変化させることができるため、機関の運転性をより一
層向上させることができる。
に変化させることができるため、機関の運転性をより一
層向上させることができる。
第１図は酸素センサの断面図、第２図〜４図は先願の空
燃比制御装置を示す図であり、第２図はその回路構成図
、第３図はその空燃比検出回路の詳細な回路図、第４図
はそのＶｉ−Ａ／Ｆ特性を示す図、第５図は本発明の全
体構成図、第６図〜第８図は本発明の第１実施例を示す
図であり、第６図はその回路構成図、第７図はその目標
空燃比と積分定数との関係を示す図、第８図はその作用
を説明するためのタイミングチャート、第９図〜第１０
図は本発明の第２実施例を示す図であり、第９図はその
回路構成図、第１０図はその目標空燃比と積分定数との
関係を示す図である。 １４−−−−−一差値演算手段、 １５−・−・目標値設定手段、 ２１．４１−・−・積分定数設定手段、刃−・−・−空
燃比検出手段、 ３１−−−−−空燃比制御手段。 代理人弁理士 有我軍一部 第７図 目Ａ遍町喧乙Ｘ！え憎ン 第８図
燃比制御装置を示す図であり、第２図はその回路構成図
、第３図はその空燃比検出回路の詳細な回路図、第４図
はそのＶｉ−Ａ／Ｆ特性を示す図、第５図は本発明の全
体構成図、第６図〜第８図は本発明の第１実施例を示す
図であり、第６図はその回路構成図、第７図はその目標
空燃比と積分定数との関係を示す図、第８図はその作用
を説明するためのタイミングチャート、第９図〜第１０
図は本発明の第２実施例を示す図であり、第９図はその
回路構成図、第１０図はその目標空燃比と積分定数との
関係を示す図である。 １４−−−−−一差値演算手段、 １５−・−・目標値設定手段、 ２１．４１−・−・積分定数設定手段、刃−・−・−空
燃比検出手段、 ３１−−−−−空燃比制御手段。 代理人弁理士 有我軍一部 第７図 目Ａ遍町喧乙Ｘ！え憎ン 第８図
Claims (1)
- 排気中の酸素濃度を検出し空燃比を連続的に算出する空
燃比検出手段と、運転状態に応じて目標空燃比を設定す
る目標値設定手段と、空燃比検出手段からの出力に基づ
いて現空燃比の目標空燃比からのずれの大きさを演算す
る差値演算手段と、差値演算手段の出力を所定の積分定
数で積分して空燃比を目標空燃比に補正する補正係数を
め、この補正係数に基づいて空燃比をフィードバック制
御する空燃比制御手段と、目標空燃比の値に応じて前記
積分定数を設定する積分定数設定手段と、を備えたこと
を特徴とする空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59074566A JP2505399B2 (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59074566A JP2505399B2 (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60216044A true JPS60216044A (ja) | 1985-10-29 |
| JP2505399B2 JP2505399B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=13550891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59074566A Expired - Fee Related JP2505399B2 (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2505399B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62121843A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-06-03 | Hitachi Ltd | 空燃比制御装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5277933A (en) * | 1975-12-25 | 1977-06-30 | Nissan Motor Co Ltd | Air-fuel ratio controller |
| JPS5433916A (en) * | 1977-08-22 | 1979-03-13 | Nissan Motor Co Ltd | Air-fuel ratio control device |
| JPS569635A (en) * | 1980-05-29 | 1981-01-31 | Nippon Denso Co Ltd | Feedback control of air-fuel ratio |
| JPS5859330A (ja) * | 1981-10-03 | 1983-04-08 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御方法 |
-
1984
- 1984-04-12 JP JP59074566A patent/JP2505399B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5277933A (en) * | 1975-12-25 | 1977-06-30 | Nissan Motor Co Ltd | Air-fuel ratio controller |
| JPS5433916A (en) * | 1977-08-22 | 1979-03-13 | Nissan Motor Co Ltd | Air-fuel ratio control device |
| JPS569635A (en) * | 1980-05-29 | 1981-01-31 | Nippon Denso Co Ltd | Feedback control of air-fuel ratio |
| JPS5859330A (ja) * | 1981-10-03 | 1983-04-08 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62121843A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-06-03 | Hitachi Ltd | 空燃比制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2505399B2 (ja) | 1996-06-05 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |