JPS608328B2 - 空燃比帰還制御装置 - Google Patents
空燃比帰還制御装置Info
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- JPS608328B2 JPS608328B2 JP54067710A JP6771079A JPS608328B2 JP S608328 B2 JPS608328 B2 JP S608328B2 JP 54067710 A JP54067710 A JP 54067710A JP 6771079 A JP6771079 A JP 6771079A JP S608328 B2 JPS608328 B2 JP S608328B2
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- circuit
- control
- air
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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)
- F02D41/1479—Using a comparator with variable reference
-
- 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
- F02D41/1473—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
- F02D41/1474—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method by detecting the commutation time of the sensor
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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
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
- F02D41/263—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the program execution being modifiable by physical parameters
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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り
、特に閉ループ制御の停止及び開始時の制御に関するも
のである。
、特に閉ループ制御の停止及び開始時の制御に関するも
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、ェンジンーの
排気ガス成分（例えば０２、Ｃ○、Ｃ０２、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の出力と比較基準値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
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
当然制御される）することにより、ヱンジン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、Ｃ○、Ｃ０２、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の出力と比較基準値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
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
当然制御される）することにより、ヱンジン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、ＩＪァクタ装置等）の最適動作則こ設定すれば、
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、ＩＪァクタ装置等）の最適動作則こ設定すれば、
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。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。
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。
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、
酸素濃度に応じて超電力ｅの変化する電池と、センサの
温度に応じて抵抗値ｐ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ｐ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ｐ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熱比制御装置を開ル
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開ループ制御（
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。
の場合、その電気的等価回路は、第２図に示すごとく、
酸素濃度に応じて超電力ｅの変化する電池と、センサの
温度に応じて抵抗値ｐ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ｐ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ｐ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熱比制御装置を開ル
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開ループ制御（
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。
すなわち、排気センサに外部から一定の電流ｉを流すと
、排気センサの出力電圧Ｖｏは「Ｖｏ＝ｅ十ｃｉ”Ｗ”
｛１｝ となる。
、排気センサの出力電圧Ｖｏは「Ｖｏ＝ｅ十ｃｉ”Ｗ”
｛１｝ となる。
上記｛１｝式において、温度の上昇につれてｏが低下す
るとＶｏ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。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。
るとＶｏ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。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。
第４図において〜曲線Ｘは混合気週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。
ところが閉ループ制御の開始時においては、もつ一つの
問題点がある。
問題点がある。
すなわち、偏差検出回路４の比較基準値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釆る点で有利であることが知
られている。
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釆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
空燃比のフィードバック方法としては、例えば、第５図
に示すようなものが考えられる。第５図において、第１
図と同一の符号で示したものは同じものを示す。軽‘ま
始動検出回路であり、例えば機関のクランキングを検出
して信号を出力する。
空燃比のフィードバック方法としては、例えば、第５図
に示すようなものが考えられる。第５図において、第１
図と同一の符号で示したものは同じものを示す。軽‘ま
始動検出回路であり、例えば機関のクランキングを検出
して信号を出力する。
９は負荷検出回路でありト例えば電子制御方式の燃料噴
射装置の場合は基本燃料噴射時間（吸入空気量及び回転
数等により決定する。
射装置の場合は基本燃料噴射時間（吸入空気量及び回転
数等により決定する。
以下ＴＰ時間と記す。）を検出する。亀Ｑ‘ま回転検出
回路である。ｉｌは前記比較基準値Ｖｓを排気センサの
出力状態等の機関の運転状態に応じて変化させる比較基
準値発生回路（詳細後述）である。１２は比較基準値発
生回路亀１の出力Ｖｓと該出力の上限値ＶｓＵ（例えば
１．２Ｖ）とを比較し、Ｖｓ≧ＶｓＵとなったとき信号
を出力する上限値比較回路である。
回路である。ｉｌは前記比較基準値Ｖｓを排気センサの
出力状態等の機関の運転状態に応じて変化させる比較基
準値発生回路（詳細後述）である。１２は比較基準値発
生回路亀１の出力Ｖｓと該出力の上限値ＶｓＵ（例えば
１．２Ｖ）とを比較し、Ｖｓ≧ＶｓＵとなったとき信号
を出力する上限値比較回路である。
１３は偏差検出回路４の出力から回路上、混合気が予め
定めた空燃比（例えば理論空燃比）より大（以下リッチ
と記す）か又は小（以下リーンと記す）かを判別、すな
わちＶｓ＜Ｖｏのときリッチ、Ｖｓ＞Ｖｏのときリーン
と判別して出力するりッチ・リーン判別回路である。な
お該回路１３は特別に設けなくても偏差検出回路４の出
力値をそのまま用いてもよい。１４は少なくとも上限値
比較回路１２が出力したときか又は後述の制御開始判別
回路１７が出力したとき信号を出力する停止信号発生回
路。
定めた空燃比（例えば理論空燃比）より大（以下リッチ
と記す）か又は小（以下リーンと記す）かを判別、すな
わちＶｓ＜Ｖｏのときリッチ、Ｖｓ＞Ｖｏのときリーン
と判別して出力するりッチ・リーン判別回路である。な
お該回路１３は特別に設けなくても偏差検出回路４の出
力値をそのまま用いてもよい。１４は少なくとも上限値
比較回路１２が出力したときか又は後述の制御開始判別
回路１７が出力したとき信号を出力する停止信号発生回
路。
亀５は排気センサ３に流し込む電流値を排気センサの状
態等を含む機関の運転状態に応じて変化させる流し込み
電流制御回路（詳細後述）である。竃８Ｇま流し込み電
流制御回路１５からの流し込み電流値が所定の値以上に
なったとき（例えば大中小３種類の電流が流れる場合、
大の電流が流れたとき）信号を出力する電流判別回路で
ある。１７は電流判別回１６の出力信号を入力した後リ
ッチ・リーン判別回路１３からの信号がリーンすなわち
Ｖｓ＞Ｖｏとなったとき信号を出力する制御開始判別回
路である。
態等を含む機関の運転状態に応じて変化させる流し込み
電流制御回路（詳細後述）である。竃８Ｇま流し込み電
流制御回路１５からの流し込み電流値が所定の値以上に
なったとき（例えば大中小３種類の電流が流れる場合、
大の電流が流れたとき）信号を出力する電流判別回路で
ある。１７は電流判別回１６の出力信号を入力した後リ
ッチ・リーン判別回路１３からの信号がリーンすなわち
Ｖｓ＞Ｖｏとなったとき信号を出力する制御開始判別回
路である。
ｉ８は制御開始判別回路１７の出力信号を入力した後、
リッチ・リーン判別回路１３の信号が所定の時間（例え
ば６〜７秒）リッチすなわちＶｓ＜Ｖｏになると信号を
出力するりッチモニタ回路である。１９は制御回路５等
に信号を出力し、該制御回路５等の機能を停止させるこ
と等により排気ガス成分に関する情報にもとづく空燃比
のフィードバック制御系を制御停止状態（以下オープン
ループ制御と記す）に切換えるか、又は通常のフィード
バック状態（以下クロ−ズドループ制御と託す）に切換
える制御切襖回路であり、制御開始判別回路１７の出力
信号を入力するとクローズドループ制御とし、リッチモ
ニタ回路１８の出力信号を入力するとオ−プンループ制
御とするものである。
リッチ・リーン判別回路１３の信号が所定の時間（例え
ば６〜７秒）リッチすなわちＶｓ＜Ｖｏになると信号を
出力するりッチモニタ回路である。１９は制御回路５等
に信号を出力し、該制御回路５等の機能を停止させるこ
と等により排気ガス成分に関する情報にもとづく空燃比
のフィードバック制御系を制御停止状態（以下オープン
ループ制御と記す）に切換えるか、又は通常のフィード
バック状態（以下クロ−ズドループ制御と託す）に切換
える制御切襖回路であり、制御開始判別回路１７の出力
信号を入力するとクローズドループ制御とし、リッチモ
ニタ回路１８の出力信号を入力するとオ−プンループ制
御とするものである。
該制御切襖回路亀９はその他の制御停止判別回路２０の
信号を入力することによっても制御停止とする。例えば
冷却水温が所定温度以下の信号、又は燃料の供給を停止
している信号によって制御を停止する。さらに、特定の
負荷状態と回転数とに対応した混合比の補正信号によっ
ても制御を停止する（以下、運転条件による制御停止と
よぶ）。２１はＶｓと下限値ＶｓＬ（例えば０．６Ｖ）
とを比較し、Ｖｓ≦ＶｓＬとなったとき信号を出力する
下限値比較回路である。
信号を入力することによっても制御停止とする。例えば
冷却水温が所定温度以下の信号、又は燃料の供給を停止
している信号によって制御を停止する。さらに、特定の
負荷状態と回転数とに対応した混合比の補正信号によっ
ても制御を停止する（以下、運転条件による制御停止と
よぶ）。２１はＶｓと下限値ＶｓＬ（例えば０．６Ｖ）
とを比較し、Ｖｓ≦ＶｓＬとなったとき信号を出力する
下限値比較回路である。
次に比較基準値発生回路１１及び流し込み電流制御回路
１５をさらに詳細に説明するとともに全体の回路動作を
説明する。比較基準値発生回路１１は回転検出回路１０
の回転信号を入力しｔ始動検出回路８の信号が無くなっ
た後（スタートスイッチがオフとなった後）所定の回転
（例えば３０〜６０回転）のあいだＶｓの値を予め定め
た最下限値（例えば４２０〜４３０のＶ）に保持し、そ
の後該Ｖｓを１回転ごとに所定値（例えば３０〜４０の
Ｖ）づつ上昇させ、停止信号発生回路１４の出力信号を
入力するまで｛ＶｓＺＩ．２Ｖ又はリーン（Ｖｓ＞Ｖ。
１５をさらに詳細に説明するとともに全体の回路動作を
説明する。比較基準値発生回路１１は回転検出回路１０
の回転信号を入力しｔ始動検出回路８の信号が無くなっ
た後（スタートスイッチがオフとなった後）所定の回転
（例えば３０〜６０回転）のあいだＶｓの値を予め定め
た最下限値（例えば４２０〜４３０のＶ）に保持し、そ
の後該Ｖｓを１回転ごとに所定値（例えば３０〜４０の
Ｖ）づつ上昇させ、停止信号発生回路１４の出力信号を
入力するまで｛ＶｓＺＩ．２Ｖ又はリーン（Ｖｓ＞Ｖ。
）となるまで｝上昇させ「該信号を入力した後は上昇を
停止するように構成されており、さらに負荷検出回路９
、リッチ・リーン判別回路１３、制御開始判別回路１７
の出力信号を入力し、制御開始判別回路１７の信号を入
力した時、今まで出力している比較基準値に所定の係数
（例えば０．６〜０．８）を乗じた値をＶｓとして出力
（後述の流し込み電流を減じることによる補正のため）
し「その後リーン時（Ｖｓ＞Ｖｏ時）に負荷検出回路９
のＴＰ時間を積算した値が所定の値（例えば１５〜２０
凧ｓ）に達するごとにＶｓの値を所定値（例えば１０机
Ｖ）づつ下げ、さらにリッチ（Ｖｓ〈Ｖ。）からリーソ
（Ｖｓ＞Ｖ。）になった時は、該Ｖｓを例えば５０のＶ
上げ、リーン（Ｖｓ＞Ｖ。）からリッチ（Ｖｓ＜Ｖ。）
になった時は５０のＶ下げる（ヒステリシスをつける）
構成となっている。又さらにＶｓが前記最下限値（例え
ば４２０〜４３０ｍＶ）になると「リッチ時（Ｖｓ＜Ｖ
ｏ時）は該最下限値とし「又リーン時（Ｖｓ＞Ｖｏ時）
は該最下限値に５０肌Ｖを加えた値とする構成となって
いる。又さらに「リッチモニタ回路１８が出力するとオ
ープンループ制御となるが、同時に機関が所定回転（例
えば１０〜２０回転）経過後始動時と同様にＶｓを１回
転に所定値（例えば３０〜５０のＶ）づつ上昇させ、Ｖ
ｓＺＶｏまたはＶｓＺＶｓＵとなった後は、再び前記し
たクローズドループ制御の場合と同様に動作する。排気
センサの故障（例えば断線又はショートした場合）等の
復帰不可能な故障以外のときに、機関の特定の運転状態
時にリッチモニタ回路１８等が作動してオープンループ
制御となったままとなると、排気浄化性能が低下するが
、上記のように構成することにより、クローズドループ
制御に復帰できるかどうか確かめ、復帰できた場合は通
常のクローズドループ制御を行なうことが出来るので、
排気浄化性能を向上させることができる。又、流し込み
電流回路１５は、始動検出回路８、制御開始判別回路１
７、リッチモニタ回路１８、下限値比較回路２１の信号
を入力し、始動検出回路８又はリッチモニタ回路１８（
又は破線で示すように制御切換回路１９でもよい）の出
力信号を入力すると、大中小の３種類の流し込み電流の
うち大の電流ＩＨを出力し、又制御開始判別回路１７の
出力信号を入力すると中の電流ＩＭを出力し、下限値比
較回路２１の出力信号を入力すると小の電流ＩＬを出力
するよう構成されている。すなわち排気センサ３に対し
機関始動時又はオープンループ制御時は電流ＩＨを流し
込み（さらに電源が入力した時すなわちィグニションス
ィッチがオンとなった時も電流ＩＨを流し込むようにし
てもよい。）、オープンループ制御時において、最初に
比較基準値Ｖｓが排気センサ出力Ｖｏより大きくなった
時、すなわちクローズドループ制御開始時には電流ＩＭ
を流し込み、また比較基準値Ｖｓが予め定めた下限値Ｖ
ｓＬより４・さくなったとき電流ＩＬを流し込むよう構
成されている。次に第６図第７図はそれぞれ機関の冷間
始動と磯機後の再始動の場合の排気センサ出力Ｖｏと比
較基準値Ｖｓとの関係の一例を示した図である。
停止するように構成されており、さらに負荷検出回路９
、リッチ・リーン判別回路１３、制御開始判別回路１７
の出力信号を入力し、制御開始判別回路１７の信号を入
力した時、今まで出力している比較基準値に所定の係数
（例えば０．６〜０．８）を乗じた値をＶｓとして出力
（後述の流し込み電流を減じることによる補正のため）
し「その後リーン時（Ｖｓ＞Ｖｏ時）に負荷検出回路９
のＴＰ時間を積算した値が所定の値（例えば１５〜２０
凧ｓ）に達するごとにＶｓの値を所定値（例えば１０机
Ｖ）づつ下げ、さらにリッチ（Ｖｓ〈Ｖ。）からリーソ
（Ｖｓ＞Ｖ。）になった時は、該Ｖｓを例えば５０のＶ
上げ、リーン（Ｖｓ＞Ｖ。）からリッチ（Ｖｓ＜Ｖ。）
になった時は５０のＶ下げる（ヒステリシスをつける）
構成となっている。又さらにＶｓが前記最下限値（例え
ば４２０〜４３０ｍＶ）になると「リッチ時（Ｖｓ＜Ｖ
ｏ時）は該最下限値とし「又リーン時（Ｖｓ＞Ｖｏ時）
は該最下限値に５０肌Ｖを加えた値とする構成となって
いる。又さらに「リッチモニタ回路１８が出力するとオ
ープンループ制御となるが、同時に機関が所定回転（例
えば１０〜２０回転）経過後始動時と同様にＶｓを１回
転に所定値（例えば３０〜５０のＶ）づつ上昇させ、Ｖ
ｓＺＶｏまたはＶｓＺＶｓＵとなった後は、再び前記し
たクローズドループ制御の場合と同様に動作する。排気
センサの故障（例えば断線又はショートした場合）等の
復帰不可能な故障以外のときに、機関の特定の運転状態
時にリッチモニタ回路１８等が作動してオープンループ
制御となったままとなると、排気浄化性能が低下するが
、上記のように構成することにより、クローズドループ
制御に復帰できるかどうか確かめ、復帰できた場合は通
常のクローズドループ制御を行なうことが出来るので、
排気浄化性能を向上させることができる。又、流し込み
電流回路１５は、始動検出回路８、制御開始判別回路１
７、リッチモニタ回路１８、下限値比較回路２１の信号
を入力し、始動検出回路８又はリッチモニタ回路１８（
又は破線で示すように制御切換回路１９でもよい）の出
力信号を入力すると、大中小の３種類の流し込み電流の
うち大の電流ＩＨを出力し、又制御開始判別回路１７の
出力信号を入力すると中の電流ＩＭを出力し、下限値比
較回路２１の出力信号を入力すると小の電流ＩＬを出力
するよう構成されている。すなわち排気センサ３に対し
機関始動時又はオープンループ制御時は電流ＩＨを流し
込み（さらに電源が入力した時すなわちィグニションス
ィッチがオンとなった時も電流ＩＨを流し込むようにし
てもよい。）、オープンループ制御時において、最初に
比較基準値Ｖｓが排気センサ出力Ｖｏより大きくなった
時、すなわちクローズドループ制御開始時には電流ＩＭ
を流し込み、また比較基準値Ｖｓが予め定めた下限値Ｖ
ｓＬより４・さくなったとき電流ＩＬを流し込むよう構
成されている。次に第６図第７図はそれぞれ機関の冷間
始動と磯機後の再始動の場合の排気センサ出力Ｖｏと比
較基準値Ｖｓとの関係の一例を示した図である。
第６図において、ＶｓＬＬはＶｓの最下限値である。又
ａはイグニションスイツチをオンとしている期間、ｂは
スタートスイッチをオンとしている期間、ｃは機関回転
が所定回転（３０〜６０回転）するまでの期間を示し、
ｄ，ｅ，ｆ‘まそれぞれ排気センサに流し込む電流が１
Ｈ， １Ｍ， 重しとなる期間を示す。なお第７図にお
ける期間ａ，ｂにおいてＶｏが下がっているのはト排気
センサの温度がある程度高く内部インピーダンスが低く
なっているため等の理由による。
ａはイグニションスイツチをオンとしている期間、ｂは
スタートスイッチをオンとしている期間、ｃは機関回転
が所定回転（３０〜６０回転）するまでの期間を示し、
ｄ，ｅ，ｆ‘まそれぞれ排気センサに流し込む電流が１
Ｈ， １Ｍ， 重しとなる期間を示す。なお第７図にお
ける期間ａ，ｂにおいてＶｏが下がっているのはト排気
センサの温度がある程度高く内部インピーダンスが低く
なっているため等の理由による。
次にリッチモニタ回路１８と「その他の制御停止判別回
路２０の関係につも、て説明する。
路２０の関係につも、て説明する。
その他の制御停止条件として、冷却水温〜負荷状態８回
転数の組み合せによる運転条件、燃料供給遮断、排気セ
ンサの短絡故障がある。各条件によって制御停止時の流
し込み電流制御回路１５と比較基準値発生回路１１の動
作は異なる。例えば冷却水温の低下に伴なう制御停止の
ときは流し込み電流をＩＨとし、比較基準値を所定値づ
つ上昇させ、排気センサの状態を調べる。又も運転条件
による制御停止のときは、流し込み電流は変化させず、
比較基準値はゆっくりと低下させる。しかし、いずれの
条件のときもＩＪツチモニタ回路母鰭の計測値をクリア
し「リッチ。リーン判別回路軍３の出力にかかわらずリ
ッチモニ夕回路亀８は働かないようにしている。これは
、クローズドループ制御を停止しているときの混合比は
理論混合比から大きくずれているのが普通であり、この
ときリッチモニ夕回路を働かせると「排気センサは正常
にもかかわらず、リッチモニタ回路亀費の働きによって
制御を停止してしまう不具合を防ぐ目的のものである。
従来の制御においては、第８図のフローチャートに示す
ごとく、運転条件による制御停止に入ると、リッチモニ
タ回路１８の計測値はクリアされリッチモニタ回路によ
る制御停止は生じないようになっていた。
転数の組み合せによる運転条件、燃料供給遮断、排気セ
ンサの短絡故障がある。各条件によって制御停止時の流
し込み電流制御回路１５と比較基準値発生回路１１の動
作は異なる。例えば冷却水温の低下に伴なう制御停止の
ときは流し込み電流をＩＨとし、比較基準値を所定値づ
つ上昇させ、排気センサの状態を調べる。又も運転条件
による制御停止のときは、流し込み電流は変化させず、
比較基準値はゆっくりと低下させる。しかし、いずれの
条件のときもＩＪツチモニタ回路母鰭の計測値をクリア
し「リッチ。リーン判別回路軍３の出力にかかわらずリ
ッチモニ夕回路亀８は働かないようにしている。これは
、クローズドループ制御を停止しているときの混合比は
理論混合比から大きくずれているのが普通であり、この
ときリッチモニ夕回路を働かせると「排気センサは正常
にもかかわらず、リッチモニタ回路亀費の働きによって
制御を停止してしまう不具合を防ぐ目的のものである。
従来の制御においては、第８図のフローチャートに示す
ごとく、運転条件による制御停止に入ると、リッチモニ
タ回路１８の計測値はクリアされリッチモニタ回路によ
る制御停止は生じないようになっていた。
そのため下記のごとき不具合が生ずる。すなわち「長時
間アィドリングのまま放置した場合には、排気センサの
温度低下にともなって内部インピーダンスが上昇する。
間アィドリングのまま放置した場合には、排気センサの
温度低下にともなって内部インピーダンスが上昇する。
そのためＶｏが上昇し、混合気のりッチ。リーンにかか
わらずＶｏ＞Ｖｓとなる。リッチモニタ回路竃８はＶｏ
＞Ｖｓとなった時から計測を初め、所定時間（例えば６
〜７秒）経過するとクローズドループ制御を停止させて
オープンループ制御に入る。
わらずＶｏ＞Ｖｓとなる。リッチモニタ回路竃８はＶｏ
＞Ｖｓとなった時から計測を初め、所定時間（例えば６
〜７秒）経過するとクローズドループ制御を停止させて
オープンループ制御に入る。
一方、低回転（通常のアイドル回転、例えば６００回転
以下）になったときには「 エンスト防止のため混合気
を濃くするように燃料増量補正を行なう機能が備えられ
ている。
以下）になったときには「 エンスト防止のため混合気
を濃くするように燃料増量補正を行なう機能が備えられ
ている。
またこの場合には混合気を濃くするためクローズドルー
プ制御は停止してオープンループ制御にする。上記のよ
うにＶｏ＞Ｖｓになってから所定時間（６〜７秒）のあ
いだはクローズドループ制御なので「Ｖｏ＞Ｖｓに対応
してリーンの方に制御してしまうため混合気はうすくな
り、したがって回転数は低下する。そして前記の燃料増
量補正を行なう回転数までに上記の所定時間以内に低下
すると、燃料増量補正が行なわれると共にクローズドル
ープ制御が停止され、第８図に示すごとく、リッチモニ
タ回路富８の計測値はクリアされる。
プ制御は停止してオープンループ制御にする。上記のよ
うにＶｏ＞Ｖｓになってから所定時間（６〜７秒）のあ
いだはクローズドループ制御なので「Ｖｏ＞Ｖｓに対応
してリーンの方に制御してしまうため混合気はうすくな
り、したがって回転数は低下する。そして前記の燃料増
量補正を行なう回転数までに上記の所定時間以内に低下
すると、燃料増量補正が行なわれると共にクローズドル
ープ制御が停止され、第８図に示すごとく、リッチモニ
タ回路富８の計測値はクリアされる。
燃料増量補正によって混合気が濃くなると回転数は上昇
し、その値が所定値を越えると燃料増量補正は停止し「
再びクローズドループ制御に戻る。
し、その値が所定値を越えると燃料増量補正は停止し「
再びクローズドループ制御に戻る。
リッチモニタ回路１８は、クローズドループ制御に戻っ
たときから計測を開始するが、この場合はＶｏ＞Ｖｓと
なっているため再びリーンの方に制御してしまい、上記
の状態を周期的に繰返すので機関回転が不安定になって
しまう。
たときから計測を開始するが、この場合はＶｏ＞Ｖｓと
なっているため再びリーンの方に制御してしまい、上記
の状態を周期的に繰返すので機関回転が不安定になって
しまう。
また上言己の状態においては「リッチモニタ回路亀登の
計測値が、常に所定値に達する前にクリアされてしまう
ので、リッチモニ外こよる制御停止が出来なくなり、運
転状態による排気センサ出力の異常と、排気センサの本
当の故障（断線等）との判別が出来なくなるのでへりツ
チモニ夕回路の本来の機能が減殺されてしまう。
計測値が、常に所定値に達する前にクリアされてしまう
ので、リッチモニ外こよる制御停止が出来なくなり、運
転状態による排気センサ出力の異常と、排気センサの本
当の故障（断線等）との判別が出来なくなるのでへりツ
チモニ夕回路の本来の機能が減殺されてしまう。
本発明は機関回転数が所定値以下のときには「運転条件
によるクローズドル−プ制御停止に入ってもリッチモニ
タ回路の計測値をクリアさせないように構成することに
よりし上記の不具合を解消した空燃比制御装置を提供す
ることを目的とする。
によるクローズドル−プ制御停止に入ってもリッチモニ
タ回路の計測値をクリアさせないように構成することに
よりし上記の不具合を解消した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を詳細に説明する。
第９図及び第１８図は本発明の制御のフローチャートで
ある。第９図に示すごとく「運転条件によるクローズド
ループ制御の停止に入った場合は、機関回転数が所定値
（６００回転）以下か否かを判別し、以下の場合には、
リッチモニタ回路の計測値をクリアせず、オーブンルー
プ制御への切換えのみを行なつ。
ある。第９図に示すごとく「運転条件によるクローズド
ループ制御の停止に入った場合は、機関回転数が所定値
（６００回転）以下か否かを判別し、以下の場合には、
リッチモニタ回路の計測値をクリアせず、オーブンルー
プ制御への切換えのみを行なつ。
そのようにすれば第１８図に示すリッチモニタ判別が正
常に働き、Ｖｏ＞Ｖｓの状態が所定時間（６〜７秒）以
上継続すると、リッチモニタ回路によるクローズドルー
プ制御停止が行なわれるので、前記のごとく「クローズ
ドループ制御とオープンループ制御とを交互に繰返すお
それがなくなりもかつ排気センサの故障も判別すること
が可能になる。
常に働き、Ｖｏ＞Ｖｓの状態が所定時間（６〜７秒）以
上継続すると、リッチモニタ回路によるクローズドルー
プ制御停止が行なわれるので、前記のごとく「クローズ
ドループ制御とオープンループ制御とを交互に繰返すお
それがなくなりもかつ排気センサの故障も判別すること
が可能になる。
なお運転条件によるクローズドループ制御停止のとき、
機関回転数が所定値以下でリッチモニタ回路のクリアを
行なわない場合は〜リッチモニタ回路のその時の計測値
をそのまま操持させてもよいし、又は計測をそのまま継
続させてもよい。
機関回転数が所定値以下でリッチモニタ回路のクリアを
行なわない場合は〜リッチモニタ回路のその時の計測値
をそのまま操持させてもよいし、又は計測をそのまま継
続させてもよい。
保持させた場合は、次にクローズドループ制御に入ると
、その値に加算して計測を初めるので、すぐに所定値（
６〜７秒）に達し、また計測をつづけさせた場合は更に
早く所定値に達するので「いずれの場合でもリッチモニ
夕回路によるクロ−ズドループ制御停止に入るので、ク
ローズドループ制御とオープンループ制御とを交互に繰
返すおそれがない。又上記実施例は各回路４，５，８〜
２１にそれぞれ分けて示したが、例えば流し込み電流制
御回路１５と電流判別回路１６、制御開始判別回路１７
、下限値比較回路２富等を１つの回路としてまとめても
よい。
、その値に加算して計測を初めるので、すぐに所定値（
６〜７秒）に達し、また計測をつづけさせた場合は更に
早く所定値に達するので「いずれの場合でもリッチモニ
夕回路によるクロ−ズドループ制御停止に入るので、ク
ローズドループ制御とオープンループ制御とを交互に繰
返すおそれがない。又上記実施例は各回路４，５，８〜
２１にそれぞれ分けて示したが、例えば流し込み電流制
御回路１５と電流判別回路１６、制御開始判別回路１７
、下限値比較回路２富等を１つの回路としてまとめても
よい。
又、マイクロコンピュータを用いて上記各回路の演算を
行なえば、さらに構成が簡単となり「 さらに正確な制
御を行なうことができる。以上説明したごとく本発明に
よれば、排気センサの温度低下時における機関回転の不
安定を解消しまた排気センサの故障も正確に判別するこ
とが出来る。
行なえば、さらに構成が簡単となり「 さらに正確な制
御を行なうことができる。以上説明したごとく本発明に
よれば、排気センサの温度低下時における機関回転の不
安定を解消しまた排気センサの故障も正確に判別するこ
とが出来る。
第１図は空燃比制御装置の全体の構成を示すブロック図
、第２図は排気セソサの等価回路図、第３図は内部抵抗
の温度特性図、第４図は排気センサ出力電圧の温度特性
図、第５図は本発明を適用する空燃比制御装置の一例の
ブロック図、第６図及び第？図は第５図の回路の信号波
形図、第８図は従来制御のフローチャート〜第９図及び
第畳８図は本発明の制御のフローチャートである。 符号の説明、奪・…−・エンジン、２……排気管、３・
・…歌Ｅ気センサ「 ４・・・・・・偏差検出回路、５
・・・…制御回路も６……燃料調量装置、７・…−・排
気浄化装置、８……始動検出回路、９……負荷検出回路
、１０……回転検出回路、蔓 １……比較基準値発生回
路、１２・…・’上限値比較回路、１３……リッチ。リ
ーン判別回路「 １４……停止信号発生回路「 ａ５…
…流し込み電流制御回路、首６・・・…電流判別回路、
１７……制御開始判別回路、１８…・川リッチモニタ回
路、１９……制御切換回路、２０・・…稀Ｕ御停止判別
回路、２１・…Ｍ下限値比較回路。第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図
、第２図は排気セソサの等価回路図、第３図は内部抵抗
の温度特性図、第４図は排気センサ出力電圧の温度特性
図、第５図は本発明を適用する空燃比制御装置の一例の
ブロック図、第６図及び第？図は第５図の回路の信号波
形図、第８図は従来制御のフローチャート〜第９図及び
第畳８図は本発明の制御のフローチャートである。 符号の説明、奪・…−・エンジン、２……排気管、３・
・…歌Ｅ気センサ「 ４・・・・・・偏差検出回路、５
・・・…制御回路も６……燃料調量装置、７・…−・排
気浄化装置、８……始動検出回路、９……負荷検出回路
、１０……回転検出回路、蔓 １……比較基準値発生回
路、１２・…・’上限値比較回路、１３……リッチ。リ
ーン判別回路「 １４……停止信号発生回路「 ａ５…
…流し込み電流制御回路、首６・・・…電流判別回路、
１７……制御開始判別回路、１８…・川リッチモニタ回
路、１９……制御切換回路、２０・・…稀Ｕ御停止判別
回路、２１・…Ｍ下限値比較回路。第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 機関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比較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
いて機関に供給する混合気の空燃比をフイードバツク制
御し、かつ上記比較基準値の値を機関の運転パラメータ
に応じて変化させる空燃比制御装置において、排気セン
サ出力と比較基準値との大小関係が不変の状態を継続し
ている時間を計測し、その計測値が所定時間に達すると
信号を出力し、かつ上記の大小関係が逆転したときにそ
れまでの計測値をクリアする第１の手段と、該第１の手
段の信号が与えられるとフイードバツク制御を停止させ
る第２の手段と、上記第１の手段の信号以外の運転条件
によってフイードバツク制御を停止させる第３の手段と
、該第３の手段によってフイードバツク制御が停止させ
られた場合には機関回転数が所定値以上の場合にのみ上
記第１の手段の計測値をクリアさせ、所定値未満の場合
には計測値のクリアを阻止する第４の手段とを備えた空
燃比制御装置。 ２ 上記第１の手段は、上記第３の手段によってクリア
を阻止された場合には、それまでの計測値を保持するも
のである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の手段は、上記第３の手段によってクリア
を阻止された場合には、そのまま時間の計測を継続する
ものである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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54067710A JPS608328B2 (ja) | 1979-05-31 | 1979-05-31 | 空燃比帰還制御装置 |
| US06/153,914 US4359029A (en) | 1979-05-31 | 1980-05-28 | Air/fuel ratio control system for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54067710A JPS608328B2 (ja) | 1979-05-31 | 1979-05-31 | 空燃比帰還制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55160139A JPS55160139A (en) | 1980-12-12 |
| JPS608328B2 true JPS608328B2 (ja) | 1985-03-02 |
Family
ID=13352780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54067710A Expired JPS608328B2 (ja) | 1979-05-31 | 1979-05-31 | 空燃比帰還制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4359029A (ja) |
| JP (1) | JPS608328B2 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5713245A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-23 | Toyota Motor Corp | Method of controlling air fuel ratio of internal combustion engine |
| JPS5713246A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-23 | Toyota Motor Corp | Method of controlling air fuel ratio of internal combustion engine |
| US4491921A (en) * | 1980-12-23 | 1985-01-01 | Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for controlling the air fuel ratio in an internal combustion engine |
| JPS5877150A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-10 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの空燃比制御装置 |
| JPS58124041A (ja) * | 1982-01-19 | 1983-07-23 | Nippon Denso Co Ltd | 車両用空燃比制御装置 |
| JPS58174141A (ja) * | 1982-04-06 | 1983-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | 空燃比制御装置 |
| JPS58222939A (ja) * | 1982-05-28 | 1983-12-24 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの酸素濃度検出系故障時の空燃比制御方法 |
| JPS59548A (ja) * | 1982-06-23 | 1984-01-05 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの燃料供給装置の制御方法 |
| JPS6027747A (ja) * | 1983-07-25 | 1985-02-12 | Kogata Gas Reibou Gijutsu Kenkyu Kumiai | ガス機関の空燃比制御方法 |
| JPS60237134A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-26 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPS62126236A (ja) * | 1985-11-22 | 1987-06-08 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジン用燃料供給装置の空燃比制御方法 |
| JPS62162748A (ja) * | 1986-01-13 | 1987-07-18 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
| JPH0833131B2 (ja) * | 1987-06-26 | 1996-03-29 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| GB8815930D0 (en) * | 1988-07-05 | 1988-08-10 | Collins Motor Corp Ltd | Fuel metering apparatus |
| IT1261114B (it) * | 1993-11-12 | 1996-05-09 | Weber Srl | Sistema elettronico di calcolo del titolo miscela. |
| DE10147390A1 (de) * | 2001-09-26 | 2003-04-30 | Bosch Gmbh Robert | Breitband-Lambda-Sonde mit verbessertem Startverhalten |
| US9328684B2 (en) * | 2013-09-19 | 2016-05-03 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for an intake oxygen sensor |
| US10190478B1 (en) * | 2017-07-25 | 2019-01-29 | GM Global Technology Operations LLC | Controlling a cooling system for an internal combustion engine using feedback linearization |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE411784B (sv) * | 1975-04-18 | 1980-02-04 | Bosch Gmbh Robert | Sett och anordning for bestemning av varaktighet av brensletillforselpulser |
| JPS5632585Y2 (ja) * | 1975-10-27 | 1981-08-03 | ||
| JPS54109523A (en) * | 1978-02-17 | 1979-08-28 | Nippon Denso Co Ltd | Air fuel ratio controller |
-
1979
- 1979-05-31 JP JP54067710A patent/JPS608328B2/ja not_active Expired
-
1980
- 1980-05-28 US US06/153,914 patent/US4359029A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4359029A (en) | 1982-11-16 |
| JPS55160139A (en) | 1980-12-12 |
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