JPS61106941A - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents
エンジンの空燃比制御装置Info
- Publication number
- JPS61106941A JPS61106941A JP59229095A JP22909584A JPS61106941A JP S61106941 A JPS61106941 A JP S61106941A JP 59229095 A JP59229095 A JP 59229095A JP 22909584 A JP22909584 A JP 22909584A JP S61106941 A JPS61106941 A JP S61106941A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- fuel ratio
- sensor
- ratio sensor
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Measuring Oxygen Concentration In Cells (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】
(産業上の利用分野)
本発明は、エンジンの空燃比制御装置に関し、特に排気
ガス中の酸素濃度に応じてその出力がリニアに変化する
空燃比センサを用いてエンジンの空燃比を所定4t[に
フィードバックl1il制御するようにしたものに関す
る。
ガス中の酸素濃度に応じてその出力がリニアに変化する
空燃比センサを用いてエンジンの空燃比を所定4t[に
フィードバックl1il制御するようにしたものに関す
る。
(従来の技術)
従来より、エンジンの排気ガス中の酸素濃度によりエン
ジンの空燃比を検出してエンジンに供給する混合気の空
燃比を所定値にフィードバック制御することは広く知ら
れている。
ジンの空燃比を検出してエンジンに供給する混合気の空
燃比を所定値にフィードバック制御することは広く知ら
れている。
そして、この場合、排気ガス中の酸素濃度を検出して間
接的に空燃比を検出する空燃比センサと。しては、理論
空燃比に対応する酸素濃度を境にして出力(起電力)が
ステップ状に変化する。いわゆるλセンサがある。この
λセンサは、その出力特性から空燃比を理論空燃比に制
御する場合には好適であるが、加速時や高負荷運転時等
、高出力が要求されるときに空燃比を理論空燃比よりも
リッチに設定する場合、あるいは高速定常走行時におい
て燃費向上のために空燃比を理論空燃比よりもリーンに
設定する場合には、上述の如く理論空燃比に対する大小
のみを判別するだけであるので、これら理論空燃比から
リーン又はリッチ側に外れた空燃比を正確に検出するこ
とはできず、空燃比を任意の値に制御する場合には不向
きである。
接的に空燃比を検出する空燃比センサと。しては、理論
空燃比に対応する酸素濃度を境にして出力(起電力)が
ステップ状に変化する。いわゆるλセンサがある。この
λセンサは、その出力特性から空燃比を理論空燃比に制
御する場合には好適であるが、加速時や高負荷運転時等
、高出力が要求されるときに空燃比を理論空燃比よりも
リッチに設定する場合、あるいは高速定常走行時におい
て燃費向上のために空燃比を理論空燃比よりもリーンに
設定する場合には、上述の如く理論空燃比に対する大小
のみを判別するだけであるので、これら理論空燃比から
リーン又はリッチ側に外れた空燃比を正確に検出するこ
とはできず、空燃比を任意の値に制御する場合には不向
きである。
そこで、本出願人は、上記λセンサに代わる空燃比セン
サとして、特開昭59−100854号公報に示される
ように、排気ガス中の酸素濃度に応じて出力がリニアに
変化して、空燃比をリッチ領域からリーン領域に亘って
連続的に検出できる。
サとして、特開昭59−100854号公報に示される
ように、排気ガス中の酸素濃度に応じて出力がリニアに
変化して、空燃比をリッチ領域からリーン領域に亘って
連続的に検出できる。
いわゆる広域空燃比センサを提案しており、このi、1
.< ものにより空燃比を任意の値に制御する
ことを可能としている。すなわち、この広域空燃比セン
サは、酸素イオン伝導性の固体電解質の両面に多孔=
3 = 質電極を形成し、被測定ガス(排気ガス)に接触する側
の多孔質電極としてPt等を主成分とする半触媒性能を
有するものを使用するとともに、該電極と固体電解質と
被測定ガスとで構成される3相点近傍に、HCを酸化し
てCOを生成する5no2等の金属酸化物を存在させて
なるものである。
.< ものにより空燃比を任意の値に制御する
ことを可能としている。すなわち、この広域空燃比セン
サは、酸素イオン伝導性の固体電解質の両面に多孔=
3 = 質電極を形成し、被測定ガス(排気ガス)に接触する側
の多孔質電極としてPt等を主成分とする半触媒性能を
有するものを使用するとともに、該電極と固体電解質と
被測定ガスとで構成される3相点近傍に、HCを酸化し
てCOを生成する5no2等の金属酸化物を存在させて
なるものである。
(発明が解決しようとする問題点)
しかるに、上記の如ぎ広域空燃比センサは、その使用に
伴い、排気ガス中のカーボンとの反応によってPI等の
多孔質電極の多孔質化が進行し、この進行にしたがって
該電極の触媒活性度が徐々に高くなる。このことから、
空燃比センサの起電力特性は使用時間の経過に伴い変化
して、第4図に示すように正常時には図中実線で示す如
くリニアに変化するものの、劣化時には図中破線および
二点鎖線で示す如く理論空燃比(A/F=14゜7)近
傍では起電力勾配(傾斜)が急になる一方、理論空燃比
から離れるにしたがって起電力勾配が緩やかになり、上
記λセンサの起電力特性に似た特性に戻る、つまり劣化
するという現象が生じる。
伴い、排気ガス中のカーボンとの反応によってPI等の
多孔質電極の多孔質化が進行し、この進行にしたがって
該電極の触媒活性度が徐々に高くなる。このことから、
空燃比センサの起電力特性は使用時間の経過に伴い変化
して、第4図に示すように正常時には図中実線で示す如
くリニアに変化するものの、劣化時には図中破線および
二点鎖線で示す如く理論空燃比(A/F=14゜7)近
傍では起電力勾配(傾斜)が急になる一方、理論空燃比
から離れるにしたがって起電力勾配が緩やかになり、上
記λセンサの起電力特性に似た特性に戻る、つまり劣化
するという現象が生じる。
(尚、このことは、上記λセンサについても同様のこと
が言えるが、該λセンサは理論空燃比との大小を判別す
るだけであるので、起電力特性が多少変化しても問題は
ない。)このため、上記広域空燃比センサを用いてエン
ジンの空燃比を所定の制御利得で所定値にフィードバッ
ク制御する場合、広域空燃比センサの劣化時にも正常時
と同一の制御利得を用いるときには、起電力勾配の大き
くなる理論空燃比近傍では良好な制御応答性は確保され
るが、理論空燃比よりも離れたリーン側又はリッチ側で
は起電力勾配が緩やかになることから、空燃比の変動が
大きく、制御応答性が悪くなるという問題がある。
が言えるが、該λセンサは理論空燃比との大小を判別す
るだけであるので、起電力特性が多少変化しても問題は
ない。)このため、上記広域空燃比センサを用いてエン
ジンの空燃比を所定の制御利得で所定値にフィードバッ
ク制御する場合、広域空燃比センサの劣化時にも正常時
と同一の制御利得を用いるときには、起電力勾配の大き
くなる理論空燃比近傍では良好な制御応答性は確保され
るが、理論空燃比よりも離れたリーン側又はリッチ側で
は起電力勾配が緩やかになることから、空燃比の変動が
大きく、制御応答性が悪くなるという問題がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、広域空燃比センサを用いて空燃比を所定
の制御利得で目標空燃比にフィードバック制御する場合
、この制御利得を広域空燃比センサの劣化に応じて変更
することにより、空燃比センサの劣化時にも制御応答性
を高めて、空燃比を精度良くフィードバック制御できる
ように= 5 − することにある。
するところは、広域空燃比センサを用いて空燃比を所定
の制御利得で目標空燃比にフィードバック制御する場合
、この制御利得を広域空燃比センサの劣化に応じて変更
することにより、空燃比センサの劣化時にも制御応答性
を高めて、空燃比を精度良くフィードバック制御できる
ように= 5 − することにある。
(問題点を解決するための手段)
上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、第1
図に示すように、エンジンの排気通路中に設けられ、排
気ガス中の酸素′vAmに応じてその出力が変化する空
燃比センサ9と、予め設定された混合気の空燃比に対応
した上記空燃比センサ9の目標値を設定する目標値設定
手段16と、」二記空燃比センサ9の出力と目標値設定
手段16により設定された目標値とを比較する比較手段
17と、該比較手段17の出力を受け、エンジンに供給
する混合気の空燃比を所定の制御利得で上記目標値に制
御する空燃比制御手段18とを備えることを基本構成と
する。これに加えて、上記空燃比センサ9の劣化を検出
する劣化検出手段19と、該劣化検出手段19の出力を
受け、上記空燃比制御手段18の制御利得を変更する利
4q変更手段20を設ける構成としたものである。ここ
で、上記利得変更手段2oは、空燃比センサが劣化した
ときの制御定数を空燃比センサの正常時の制御定数より
−6= も理論空燃比近傍では大きり、理論空燃比から離れたと
ころでは小さくすることが望ましい。
図に示すように、エンジンの排気通路中に設けられ、排
気ガス中の酸素′vAmに応じてその出力が変化する空
燃比センサ9と、予め設定された混合気の空燃比に対応
した上記空燃比センサ9の目標値を設定する目標値設定
手段16と、」二記空燃比センサ9の出力と目標値設定
手段16により設定された目標値とを比較する比較手段
17と、該比較手段17の出力を受け、エンジンに供給
する混合気の空燃比を所定の制御利得で上記目標値に制
御する空燃比制御手段18とを備えることを基本構成と
する。これに加えて、上記空燃比センサ9の劣化を検出
する劣化検出手段19と、該劣化検出手段19の出力を
受け、上記空燃比制御手段18の制御利得を変更する利
4q変更手段20を設ける構成としたものである。ここ
で、上記利得変更手段2oは、空燃比センサが劣化した
ときの制御定数を空燃比センサの正常時の制御定数より
−6= も理論空燃比近傍では大きり、理論空燃比から離れたと
ころでは小さくすることが望ましい。
(作用)
上記の構成により、本発明では、排気ガス中の酸素m度
に応じてその出力がリニアに変化する。
に応じてその出力がリニアに変化する。
いわゆる広域空燃比センサを用いて空燃比を所定の制御
利得で設定値にフィードバック制御する場合、空燃比セ
ンサの劣化時には、上記フィードバック制御における制
御利得が変更され、起電力勾配が大きく制御応答性の良
くなる理論空燃比近傍では大きく、理論空燃比から離れ
てリーン側又はリッチ側に行くに従って、つまり起電力
勾配が緩やかになり制御応答性が悪(なるに従って小さ
くなる。このことにより、空燃比センサの劣化時におけ
る各目標空燃比での制御応答性に対してそのときの制御
利得が良好に対応することになり、ハンチングを生じる
ことなく空燃比を目標空燃比に精度良くフィードバック
制御することが可能となる。
利得で設定値にフィードバック制御する場合、空燃比セ
ンサの劣化時には、上記フィードバック制御における制
御利得が変更され、起電力勾配が大きく制御応答性の良
くなる理論空燃比近傍では大きく、理論空燃比から離れ
てリーン側又はリッチ側に行くに従って、つまり起電力
勾配が緩やかになり制御応答性が悪(なるに従って小さ
くなる。このことにより、空燃比センサの劣化時におけ
る各目標空燃比での制御応答性に対してそのときの制御
利得が良好に対応することになり、ハンチングを生じる
ことなく空燃比を目標空燃比に精度良くフィードバック
制御することが可能となる。
(実施例)
以下、本発明の実施例を第2図以下の図面に基づいて説
明する。
明する。
第2図は本発明の一実施例に係るエンジンの空燃比制御
システムの概略構成を示し、1はエンジン、2はエンジ
ン1に吸気を供給するための吸気通路、3はエンジン1
からの排気ガスを排出するための排気通路である。上記
吸気通路2には、エンジン1に供給する吸入空気温を制
御するスロットル弁4が配設され、該スロツ]−ル弁4
下流の吸気通路2にはエンジン1に燃料を噴射供給する
燃料噴射弁5が配設されている。
システムの概略構成を示し、1はエンジン、2はエンジ
ン1に吸気を供給するための吸気通路、3はエンジン1
からの排気ガスを排出するための排気通路である。上記
吸気通路2には、エンジン1に供給する吸入空気温を制
御するスロットル弁4が配設され、該スロツ]−ル弁4
下流の吸気通路2にはエンジン1に燃料を噴射供給する
燃料噴射弁5が配設されている。
また、上記吸気通路2のスロットル弁4上流には、吸入
空気mを検出するエア70−レンサ6および吸気の温度
を検出する吸気温センサ7が設けられており、スロット
ル弁4には、該スロットル弁の開度を検出するスロット
ルポジションセンサ8が設(プられている。一方、上記
排気通路3には、排気ガス中の酸素潤度により空燃比を
検出する空燃比センサ9、排気ガス中の炭化水素(1−
I C) 8λ度を検出するHCセンサ10および排気
ガス温度により上記空燃比センサ9の温度を検出する排
気温センサ11が設けられており、これらセンサ6〜1
1の各出力は、上記燃料噴射弁5を制御する空燃比コン
トローラ12に入力されている。また、13は点火プラ
グ、14はイグニッションコイル、15はイグナイタで
あって、該イグナイタ15からの点火信号はエンジン回
転数信号等として上記空燃比コントローラ12に入力さ
れている。
空気mを検出するエア70−レンサ6および吸気の温度
を検出する吸気温センサ7が設けられており、スロット
ル弁4には、該スロットル弁の開度を検出するスロット
ルポジションセンサ8が設(プられている。一方、上記
排気通路3には、排気ガス中の酸素潤度により空燃比を
検出する空燃比センサ9、排気ガス中の炭化水素(1−
I C) 8λ度を検出するHCセンサ10および排気
ガス温度により上記空燃比センサ9の温度を検出する排
気温センサ11が設けられており、これらセンサ6〜1
1の各出力は、上記燃料噴射弁5を制御する空燃比コン
トローラ12に入力されている。また、13は点火プラ
グ、14はイグニッションコイル、15はイグナイタで
あって、該イグナイタ15からの点火信号はエンジン回
転数信号等として上記空燃比コントローラ12に入力さ
れている。
上記空燃比センサ9は、既述の如く酸素イオン伝導性の
固体電解質の両面に多孔質電極を形成し、被測定ガス(
排気ガス〉に接触する側の多孔質電極としてPt等の半
触媒性能を有するものを使用するとともに、該電極と固
体電解質と被測定ガス(排気ガス)とで構成される3相
点近傍に、HCを酸化してCOを生成する5nOz 、
In2O3、NiO,CO3O4、CnO等の金属酸化
物を存在させてなるもので、その起電力特性は第3図に
示すように排気ガス中の酸素瀧麿に応じてその出力とし
て起電力がリニアに変化して、空燃比をリッチ領域から
リーン領域に亘って連続的に検出で−〇 − きる基本特性を有するいわゆる広域空燃比センサである
。そして、この空燃比センサ9の起電力特性は第4図に
示すように、空燃比センナ9の劣化にJ:り変化する劣
化特性を有し、劣化が進行するに従って(矢印の方向)
理論空燃比近傍では起電力勾配が急になり、理論空燃比
から離れてリーン側又はリッチ側に行くに従って起電力
勾配が緩やかになって、理論空燃比を境にステップ状に
変化する。いわゆるλセンサの起電力特性に似た特性と
なる。また、上記空燃比センサ9の起電力特性は、空燃
比センナ9の温度(排気ガス濡面)により変化する温度
特性を有し、該温度が低くなるに従って理論空燃比より
もリーン側では起電力が増大し、リッチ側では起電力が
低下する。さらに、上記空燃比センサ9の起電力特性は
排気ガス中のHC19mにより変化するHC濃度特性を
有し、理論空燃比よりもリーン側でl−I C1m 1
mが大になるにつれて起電ノコが増大する(尚、リッチ
側では元来トIC濃度が高いのでほとんど起電力の変化
は生じない)。
固体電解質の両面に多孔質電極を形成し、被測定ガス(
排気ガス〉に接触する側の多孔質電極としてPt等の半
触媒性能を有するものを使用するとともに、該電極と固
体電解質と被測定ガス(排気ガス)とで構成される3相
点近傍に、HCを酸化してCOを生成する5nOz 、
In2O3、NiO,CO3O4、CnO等の金属酸化
物を存在させてなるもので、その起電力特性は第3図に
示すように排気ガス中の酸素瀧麿に応じてその出力とし
て起電力がリニアに変化して、空燃比をリッチ領域から
リーン領域に亘って連続的に検出で−〇 − きる基本特性を有するいわゆる広域空燃比センサである
。そして、この空燃比センサ9の起電力特性は第4図に
示すように、空燃比センナ9の劣化にJ:り変化する劣
化特性を有し、劣化が進行するに従って(矢印の方向)
理論空燃比近傍では起電力勾配が急になり、理論空燃比
から離れてリーン側又はリッチ側に行くに従って起電力
勾配が緩やかになって、理論空燃比を境にステップ状に
変化する。いわゆるλセンサの起電力特性に似た特性と
なる。また、上記空燃比センサ9の起電力特性は、空燃
比センナ9の温度(排気ガス濡面)により変化する温度
特性を有し、該温度が低くなるに従って理論空燃比より
もリーン側では起電力が増大し、リッチ側では起電力が
低下する。さらに、上記空燃比センサ9の起電力特性は
排気ガス中のHC19mにより変化するHC濃度特性を
有し、理論空燃比よりもリーン側でl−I C1m 1
mが大になるにつれて起電ノコが増大する(尚、リッチ
側では元来トIC濃度が高いのでほとんど起電力の変化
は生じない)。
次に、上記空燃比コントローラ12の作動を第5図(A
>および(B)に示すフローチャートにより説明するに
、リセット後、ステップs1で目標空燃比に対するリー
ンゾーンとリッヂゾーンとを区別するためのゾーンフラ
グFzone (リーン側でII Q 11、リッチ側
で” 1 ” )をパ○°′に、燃料噴射がディレィ中
か否かを区別するためのリーン側およびリッチ側のディ
レィフラグt1.Fr(ディレィ中でないときは11
Q 11、ディレィ中は111 IT )を共に゛O″
に、またエンジン回転数と噴射時間との関係を決めるフ
ィードバック係数Cfbを111 ITにそれぞれ初期
設定し、さらにステップS2で第6図に示すように各目
標空燃比毎にHC濃度と排気ガス濃度とに応じて定まる
空燃比センサ9の目標値としてのスライスレベル中央値
(テーブルデータ)をRAMにロードする。しかる後、
ステップS3で第7図に示すように後述のフィードバッ
ク制御における制御利得としての積)□゛1 分
子=数CJ 、 Cr 、比例定数Csj、csrおヨ
ヒディレイ時間tdQ 、 tdrのテーブルデータを
目標空燃比と空燃比センサ9の出力としての起電力とに
応じT、RAMにロードする。次いで、ステップ84で
エンジン回転数等を計算するための一定周期を定める基
本タイマをリセットして、次のステップS5で基本タイ
マが一定時間Ti経過するのを持ち、一定時間Ti経過
するとステップs6で上記基本タイマを再びリセットす
る。尚、この基本タイマはりセラ1へされた瞬間から時
間をアップカウントで“るカウンタである。
>および(B)に示すフローチャートにより説明するに
、リセット後、ステップs1で目標空燃比に対するリー
ンゾーンとリッヂゾーンとを区別するためのゾーンフラ
グFzone (リーン側でII Q 11、リッチ側
で” 1 ” )をパ○°′に、燃料噴射がディレィ中
か否かを区別するためのリーン側およびリッチ側のディ
レィフラグt1.Fr(ディレィ中でないときは11
Q 11、ディレィ中は111 IT )を共に゛O″
に、またエンジン回転数と噴射時間との関係を決めるフ
ィードバック係数Cfbを111 ITにそれぞれ初期
設定し、さらにステップS2で第6図に示すように各目
標空燃比毎にHC濃度と排気ガス濃度とに応じて定まる
空燃比センサ9の目標値としてのスライスレベル中央値
(テーブルデータ)をRAMにロードする。しかる後、
ステップS3で第7図に示すように後述のフィードバッ
ク制御における制御利得としての積)□゛1 分
子=数CJ 、 Cr 、比例定数Csj、csrおヨ
ヒディレイ時間tdQ 、 tdrのテーブルデータを
目標空燃比と空燃比センサ9の出力としての起電力とに
応じT、RAMにロードする。次いで、ステップ84で
エンジン回転数等を計算するための一定周期を定める基
本タイマをリセットして、次のステップS5で基本タイ
マが一定時間Ti経過するのを持ち、一定時間Ti経過
するとステップs6で上記基本タイマを再びリセットす
る。尚、この基本タイマはりセラ1へされた瞬間から時
間をアップカウントで“るカウンタである。
次に、ステップS7でイグナイタ15からのイグニッシ
ョンパルス信号によりエンジン回転数Neを計算し、ま
たステップs8でエアフローセンサ6および吸気温セン
サ7からの信号により吸入空気流fiLIeを計算する
。
ョンパルス信号によりエンジン回転数Neを計算し、ま
たステップs8でエアフローセンサ6および吸気温セン
サ7からの信号により吸入空気流fiLIeを計算する
。
次いで、ステップS9で目標空燃比、トICセンサ10
からのf−1cIm信号および排気温センサ11からの
排気ガス温融信号(空燃比センサ温度信号)を入力した
後、辰テップS +aで空燃比センサ9カ1,3o8カ
イ、□6、。36カワ8゜□ヵ 1・する。さ
らに、ステップS uにおいて目標空燃比、HCm麿お
よび排気ガス濡洩を上記ステップS2でロードした第6
図のデータテーブル(1)に入力して、目標空燃比に対
応する空燃比センサ9の目標値としてのスライスレベル
中央値y refを求めるとともに、該目標値としての
スライスレベル中央値Vrefに対するリーン側および
リッチ側の不感帯幅Vhll、Vhrを求める。
からのf−1cIm信号および排気温センサ11からの
排気ガス温融信号(空燃比センサ温度信号)を入力した
後、辰テップS +aで空燃比センサ9カ1,3o8カ
イ、□6、。36カワ8゜□ヵ 1・する。さ
らに、ステップS uにおいて目標空燃比、HCm麿お
よび排気ガス濡洩を上記ステップS2でロードした第6
図のデータテーブル(1)に入力して、目標空燃比に対
応する空燃比センサ9の目標値としてのスライスレベル
中央値y refを求めるとともに、該目標値としての
スライスレベル中央値Vrefに対するリーン側および
リッチ側の不感帯幅Vhll、Vhrを求める。
ここにおいて、上記目標空燃比は例えばエンジン回転数
とエンジン負荷によりエンジン運転状態に応じて設定さ
れ、例えば高負荷運転時には目標空燃比A/Fが理論空
燃比(△/F=14..7)よりもリッチに、高速定常
走行時には理論空燃比よりもリーンに設定される。また
、上記第6図のデータテーブル(1)に書き込まれたス
ライスレベル中央値V refは、排気ガス温度に対し
ては第8図に示すように理論空燃比(A/F=14.7
>を境にしてリッチ側(例えばA/F=12)では渇i
の上昇に伴ってV refが増大し、リーン側(例えば
A/F=18)では温度の上昇に伴ってVrefが低下
し、理論空燃比(A/F=14.7)では濡洩変化に対
してV refがほぼ一定である(尚、第8図ではl−
I Ca mを一定としている)。
とエンジン負荷によりエンジン運転状態に応じて設定さ
れ、例えば高負荷運転時には目標空燃比A/Fが理論空
燃比(△/F=14..7)よりもリッチに、高速定常
走行時には理論空燃比よりもリーンに設定される。また
、上記第6図のデータテーブル(1)に書き込まれたス
ライスレベル中央値V refは、排気ガス温度に対し
ては第8図に示すように理論空燃比(A/F=14.7
>を境にしてリッチ側(例えばA/F=12)では渇i
の上昇に伴ってV refが増大し、リーン側(例えば
A/F=18)では温度の上昇に伴ってVrefが低下
し、理論空燃比(A/F=14.7)では濡洩変化に対
してV refがほぼ一定である(尚、第8図ではl−
I Ca mを一定としている)。
また、トIC′fa麿に対しては第9図に示すように理
論空燃比よりもリーン側(A/F= 18 )ではHC
C重度増大に伴ってvrefが増大し、理論空燃比およ
びそれよりもリッチ側(A/F=12)ではHC)9度
変化に対してV refがほぼ一定である(尚、第9図
では排気ガス温度を一定としている)。さらに、上記ス
ライスレベル中央値V refに対する不感帯幅〈つま
りヒステリシス幅)VhlVhrは、空燃比センサ9の
出力(起電力)に対するノイズの影響をなくすために設
定されたもので、スライスレベル中央値V refつま
り目標空燃比に応じて変化し、理論空燃比付近で最大で
、理論空燃比よりもリーン側又はリッチ側になるにした
がって小さくなる。
論空燃比よりもリーン側(A/F= 18 )ではHC
C重度増大に伴ってvrefが増大し、理論空燃比およ
びそれよりもリッチ側(A/F=12)ではHC)9度
変化に対してV refがほぼ一定である(尚、第9図
では排気ガス温度を一定としている)。さらに、上記ス
ライスレベル中央値V refに対する不感帯幅〈つま
りヒステリシス幅)VhlVhrは、空燃比センサ9の
出力(起電力)に対するノイズの影響をなくすために設
定されたもので、スライスレベル中央値V refつま
り目標空燃比に応じて変化し、理論空燃比付近で最大で
、理論空燃比よりもリーン側又はリッチ側になるにした
がって小さくなる。
次に、ステップS 12でスロットルポジションセンサ
8からのスロットル弁開度T信号を入力し、次のステッ
プS 13でこの実測したスロットル弁間ITをアクセ
ルペダルを踏込まないとぎに相当するスロットル弁開成
TOと大小比較する。そして、このステップ813での
判別がT>Toのときには、通常の処理を行うべく以下
のステップS 14以降に進む一方、T≦Toのときに
は空燃比センサ9の劣化状態を見るべく後述のステップ
833〜S 41の処理を行う。
8からのスロットル弁開度T信号を入力し、次のステッ
プS 13でこの実測したスロットル弁間ITをアクセ
ルペダルを踏込まないとぎに相当するスロットル弁開成
TOと大小比較する。そして、このステップ813での
判別がT>Toのときには、通常の処理を行うべく以下
のステップS 14以降に進む一方、T≦Toのときに
は空燃比センサ9の劣化状態を見るべく後述のステップ
833〜S 41の処理を行う。
先ず、通常の処理について述べるに、ステップS 14
において目標空燃比および空燃比センサ9の出力として
の起電力を上記ステップS3でロードしたデータテーブ
ル(2)に入力して積分定数Or、、cp、比例定数C
sr、Cs交およびディレィ時間tdr 、 t(Hを
求め、る。
において目標空燃比および空燃比センサ9の出力として
の起電力を上記ステップS3でロードしたデータテーブ
ル(2)に入力して積分定数Or、、cp、比例定数C
sr、Cs交およびディレィ時間tdr 、 t(Hを
求め、る。
ここにおいて、上記データテーブル(2)に書き込まれ
た目標空燃比に対する制御定数の1つとしての積分定数
Cr、CDは、第10図に示すように理論空燃比(A/
F=14.7)付近テOr 。
た目標空燃比に対する制御定数の1つとしての積分定数
Cr、CDは、第10図に示すように理論空燃比(A/
F=14.7)付近テOr 。
C9,が最大で、理論空燃比よりもリッチ側又はリーン
側に行(に従って小さくなり、かつ理論空燃比よりもリ
ッチ側の方がリーン側よりも小さくなるように設定され
ている。また、制御定数の1つとしての比例定数Csr
、 Cs Qは、第11図に示すように上記積分定数O
r、C9,と同様の特性、つまり理論空燃比付近で最大
で、理論空燃比よりもリッチ側又はリーン側に行くに従
って小さく、かつ理論空燃比よりもリッチ側の方がリー
ン側よりも小さくなるように設定されている。さらに、
ディレィ時間tdr 、 tdρは、第12図に示すよ
うに上記積分定数Cr、C9や比例定数Csr、 C8
交と同様の特性に設定されている。
側に行(に従って小さくなり、かつ理論空燃比よりもリ
ッチ側の方がリーン側よりも小さくなるように設定され
ている。また、制御定数の1つとしての比例定数Csr
、 Cs Qは、第11図に示すように上記積分定数O
r、C9,と同様の特性、つまり理論空燃比付近で最大
で、理論空燃比よりもリッチ側又はリーン側に行くに従
って小さく、かつ理論空燃比よりもリッチ側の方がリー
ン側よりも小さくなるように設定されている。さらに、
ディレィ時間tdr 、 tdρは、第12図に示すよ
うに上記積分定数Cr、C9や比例定数Csr、 C8
交と同様の特性に設定されている。
しかる後、以下のステップS+s〜Sssにおいて、第
13図に示す如き空燃比センサ9の出力特性と燃料噴射
弁5からの平均燃料噴射量との対応関係でもって空燃比
を所定の不感帯および所定の制御利得でもって目標空燃
比にすべくフィードバック制御が実行される。すなわち
、先ず、耐ノイズ性のため空燃比センサ9の目標起電力
の不感帯(ヒステリシス)を決めるべく、ステップS
+sでゾーンフラグF zoneが110 I+か′1
°゛かを判定し、FZOne= Qのリーン側のとぎに
は上記ステップSK1で求めたスライスレベル中央値V
refに対するリ−ン側不感帯幅Vh 9によりステ
ップ816でスライスレベル中央値V’ ref @V
ref + ■h 9とし、F zone= 1のリッ
チ側のときには上記ステップS11で求めたスライスレ
ベル中央値V refに対するリッチ側不感帯幅Vhr
によりステップ817でスライスレベル中央値V’re
fをVref −Vhrとして、それぞれステップS
+aに進む。そして、ステップS +sで空燃比センサ
9からの実測した起電力Vsと上記ステップSe6又は
S 17で定めたスライスレベル中央値V’ refと
の大小を比較判別する。
13図に示す如き空燃比センサ9の出力特性と燃料噴射
弁5からの平均燃料噴射量との対応関係でもって空燃比
を所定の不感帯および所定の制御利得でもって目標空燃
比にすべくフィードバック制御が実行される。すなわち
、先ず、耐ノイズ性のため空燃比センサ9の目標起電力
の不感帯(ヒステリシス)を決めるべく、ステップS
+sでゾーンフラグF zoneが110 I+か′1
°゛かを判定し、FZOne= Qのリーン側のとぎに
は上記ステップSK1で求めたスライスレベル中央値V
refに対するリ−ン側不感帯幅Vh 9によりステ
ップ816でスライスレベル中央値V’ ref @V
ref + ■h 9とし、F zone= 1のリッ
チ側のときには上記ステップS11で求めたスライスレ
ベル中央値V refに対するリッチ側不感帯幅Vhr
によりステップ817でスライスレベル中央値V’re
fをVref −Vhrとして、それぞれステップS
+aに進む。そして、ステップS +sで空燃比センサ
9からの実測した起電力Vsと上記ステップSe6又は
S 17で定めたスライスレベル中央値V’ refと
の大小を比較判別する。
このステップS+aでの判別がVS≧V’refのとき
にはステップS +sでゾーンフラグF zonaの判
定を行い、FZOne= ’lのリッチ側のときには空
燃比が目標値よりもリッチ側であると判断してステップ
S 20において、上記ステップS11で求めた目標空
燃比および空燃比センサ起電力に応じた積分定数Crに
基づいて空燃比をリーン化つまり燃料噴射量を減少すべ
くフィードバック係数CfbをCfb−Qrとし、ステ
ップ82+で燃料噴射時間τを式K −Cfb−Ue
/Neより演算しテステップS5に戻る。
にはステップS +sでゾーンフラグF zonaの判
定を行い、FZOne= ’lのリッチ側のときには空
燃比が目標値よりもリッチ側であると判断してステップ
S 20において、上記ステップS11で求めた目標空
燃比および空燃比センサ起電力に応じた積分定数Crに
基づいて空燃比をリーン化つまり燃料噴射量を減少すべ
くフィードバック係数CfbをCfb−Qrとし、ステ
ップ82+で燃料噴射時間τを式K −Cfb−Ue
/Neより演算しテステップS5に戻る。
その後、ステップ82+での燃料噴射量の減少により第
13図に示す如く空燃比がリーン方向に向い、ステップ
S +aでの判別がVs<V’refとなると、ステッ
プS22でゾーンフラグF zoneの判定を行い、未
だl” ZOne= 1のリッチ側であるので、次のス
テップ823でリーン側ディレィフラグF9が1″か否
かを判別し、F交=OのNoのときにはリッチ側からリ
ーン側へ反転したときと判断してステップS 24でデ
ィレィフラグF9をパ1°′としたのち、ステップS2
5でディレィタイマをリセットする(尚、このディレィ
タイマは一ヒ述の基本タイマと同様、リセットされた瞬
間から時間をアップカウントするタイマである。)そし
て、F交−1のYESのディレィ中のときと共に次のス
テップS器でディレィタイマが上記ステップS11で求
めた目標空燃比および空燃比センサ起電力に応じた所定
のディレィ時間t(Hを経過したか否かを判別し、経過
していないときにはノイズの影響を防止すべくステップ
S 20に移りフィードバック= 18 − 係数Cf1lをCfb−Crに維持して、ステップS2
1で燃料噴射量を減少したままステップS5に戻る。
13図に示す如く空燃比がリーン方向に向い、ステップ
S +aでの判別がVs<V’refとなると、ステッ
プS22でゾーンフラグF zoneの判定を行い、未
だl” ZOne= 1のリッチ側であるので、次のス
テップ823でリーン側ディレィフラグF9が1″か否
かを判別し、F交=OのNoのときにはリッチ側からリ
ーン側へ反転したときと判断してステップS 24でデ
ィレィフラグF9をパ1°′としたのち、ステップS2
5でディレィタイマをリセットする(尚、このディレィ
タイマは一ヒ述の基本タイマと同様、リセットされた瞬
間から時間をアップカウントするタイマである。)そし
て、F交−1のYESのディレィ中のときと共に次のス
テップS器でディレィタイマが上記ステップS11で求
めた目標空燃比および空燃比センサ起電力に応じた所定
のディレィ時間t(Hを経過したか否かを判別し、経過
していないときにはノイズの影響を防止すべくステップ
S 20に移りフィードバック= 18 − 係数Cf1lをCfb−Crに維持して、ステップS2
1で燃料噴射量を減少したままステップS5に戻る。
一方、ディレィ時間td9を経過すると、ステップ82
7でゾーンフラグF zoneを’o”に、かツテイレ
イフラグF交を“O”にしたのち、ステップS囚におい
て、上記ステップSI+で求めた目標空燃比および空燃
比センサ起電力に応じた比例定数O59に基づいて空燃
比をリッチ化すべ(フィードバック係数CfbをQfb
+C3Cとして、ステップS2+で燃料噴射量を増大し
てステップS5に戻る。
7でゾーンフラグF zoneを’o”に、かツテイレ
イフラグF交を“O”にしたのち、ステップS囚におい
て、上記ステップSI+で求めた目標空燃比および空燃
比センサ起電力に応じた比例定数O59に基づいて空燃
比をリッチ化すべ(フィードバック係数CfbをQfb
+C3Cとして、ステップS2+で燃料噴射量を増大し
てステップS5に戻る。
次いで、この燃料噴射量の増大によっても未だステップ
Szsの判別がVs <V’ refであるので、ステ
ップ822でゾーンフラグFzone= Oのリーン側
と判定されて、ステップ82Gにおいて、上記ステップ
S nで求めた目標空燃比および空燃比センサ起電力に
応じた積分定数09に基づいてざらに空燃比をリッチ化
すべくフィードバック係数CfbをCfb+ 052と
し、ステップ82+でさらに燃料噴;、・ざ 、□
1m*、−r:ユヶツア、5.6゜その後、この燃料噴
射量の増大によりステップ8+sでの判別がVs≧V′
refとなるが、ステップS +9での判定がゾーンフ
ラグF zone= 0のり一ン側であるので、ステッ
プS30でリッチ側ディレィフラグFrが1111+か
否かを判別し、Fr =0のNOのときにはリーン側か
らリッヂ側へ反転したときと判断してステップS 31
でディレィフラグFrを′1″にしたのち、ステップS
32でディレィタイマをリセットする。そして、Fr
=1のYESのディレィ中のときと共に次のステップS
33でディレィタイマが上記ステップSnで求めた目標
空燃比および空燃比センサ起電力に応じた所定のディレ
ィ時間tdrを経過したか否かを判別し、経過していな
いとぎにはノイズの影響を防止すべくステップ829に
移りフィードバック係数CfbをCfb+ C9に維持
して、ステップS2+で燃料噴射量を増大したままステ
ップS5に戻る。一方、ディレィ時間tdrを経過する
と、ステップS 34でゾーンフラグF zoneをパ
1°°に、かつディレィフラグFrを“O11にしたの
ち、ステップ835において、上記ステップSoで求め
た目標空燃比および空燃比センサ起電力に応じた比例定
数Csrに基づいて空燃比をリーン化すべくフィードバ
ック係数CfbをCfb−Csrとして、ステップS2
1で燃1!!1. l1lDA量を減少して・ステップ
S5に戻る。その後、ステップSeaの判別がVs≧y
’refで、ステップS +9での判定がl: zon
e= 1となり、以下上記と同じ動作を繰返すことにな
る。
Szsの判別がVs <V’ refであるので、ステ
ップ822でゾーンフラグFzone= Oのリーン側
と判定されて、ステップ82Gにおいて、上記ステップ
S nで求めた目標空燃比および空燃比センサ起電力に
応じた積分定数09に基づいてざらに空燃比をリッチ化
すべくフィードバック係数CfbをCfb+ 052と
し、ステップ82+でさらに燃料噴;、・ざ 、□
1m*、−r:ユヶツア、5.6゜その後、この燃料噴
射量の増大によりステップ8+sでの判別がVs≧V′
refとなるが、ステップS +9での判定がゾーンフ
ラグF zone= 0のり一ン側であるので、ステッ
プS30でリッチ側ディレィフラグFrが1111+か
否かを判別し、Fr =0のNOのときにはリーン側か
らリッヂ側へ反転したときと判断してステップS 31
でディレィフラグFrを′1″にしたのち、ステップS
32でディレィタイマをリセットする。そして、Fr
=1のYESのディレィ中のときと共に次のステップS
33でディレィタイマが上記ステップSnで求めた目標
空燃比および空燃比センサ起電力に応じた所定のディレ
ィ時間tdrを経過したか否かを判別し、経過していな
いとぎにはノイズの影響を防止すべくステップ829に
移りフィードバック係数CfbをCfb+ C9に維持
して、ステップS2+で燃料噴射量を増大したままステ
ップS5に戻る。一方、ディレィ時間tdrを経過する
と、ステップS 34でゾーンフラグF zoneをパ
1°°に、かつディレィフラグFrを“O11にしたの
ち、ステップ835において、上記ステップSoで求め
た目標空燃比および空燃比センサ起電力に応じた比例定
数Csrに基づいて空燃比をリーン化すべくフィードバ
ック係数CfbをCfb−Csrとして、ステップS2
1で燃1!!1. l1lDA量を減少して・ステップ
S5に戻る。その後、ステップSeaの判別がVs≧y
’refで、ステップS +9での判定がl: zon
e= 1となり、以下上記と同じ動作を繰返すことにな
る。
次に、上記ステップ13で空燃比センサ9の劣化状態を
見るべくエンジン1がアイドリンク状態にある場合につ
いて説明するに、該ステップS 13でT≦Toのとき
には、ステップ836でこのアイドリング状態に合せて
目標空燃比を所定のリーンな値αにセットし、次いでス
テップS 37で該目標空燃比α、8081度および排
気ガス温度をデータテーブル(1)に入力して、目標空
燃比αに対応するスライスレベル中央値V refを求
める。その後、ステップ83Bにおいて、上記ステップ
S +oで実測した空燃比センサ9からの起電力Vsが
上記ステップS37で定めたスライスレベル中央値V
refに対して劣化判断基準値Vd内にあるか否かを判
別する。そして、vS>vref−Vdのときニハ、空
燃比センサ9の劣化時でないと判断して直ちにステップ
S2+に進み、該ステップS2+において理論空燃比に
対応するフィードバック係数Cfbでもって燃料噴射量
をオープン制御してステップS5に戻る。
見るべくエンジン1がアイドリンク状態にある場合につ
いて説明するに、該ステップS 13でT≦Toのとき
には、ステップ836でこのアイドリング状態に合せて
目標空燃比を所定のリーンな値αにセットし、次いでス
テップS 37で該目標空燃比α、8081度および排
気ガス温度をデータテーブル(1)に入力して、目標空
燃比αに対応するスライスレベル中央値V refを求
める。その後、ステップ83Bにおいて、上記ステップ
S +oで実測した空燃比センサ9からの起電力Vsが
上記ステップS37で定めたスライスレベル中央値V
refに対して劣化判断基準値Vd内にあるか否かを判
別する。そして、vS>vref−Vdのときニハ、空
燃比センサ9の劣化時でないと判断して直ちにステップ
S2+に進み、該ステップS2+において理論空燃比に
対応するフィードバック係数Cfbでもって燃料噴射量
をオープン制御してステップS5に戻る。
これに対し、上記ステップ83Bでの判別がVs≦Vr
ef−Vdのどきには、空燃比センサ9が劣化している
と判断してステップ839で第6図のデータテーブル〈
1)を劣化用のデータテーブル(1)′に置換する。こ
の劣化用データテーブル(1)′には、劣化した空燃比
センサ9の起電力特性に対応して上記データテーブル(
1)と同様に各目標空燃比毎に排気ガス渇mと)101
1面とに応じたスライスレベル中央値Vrefが書き込
まれていて、排気ガス温度に対しては第8図に示すよう
に、理論空燃比を境にしてリッチ側(例えばA/F=1
2>では温度の上昇に伴ってvrefが増大し、リーン
側(例えばA/F=18)では温度の上昇に伴ってV
refが低下し、理論空燃比では温度変化に対してV
refがほぼ一定である。また、HC濃度に対しては第
9図に示すように、理論空燃比よりもリーン側(A/F
=18>rはt−1c&1度の増大に伴ってVrefが
増大し、理論空燃比およびそれよりもリッチ側(A/F
=12>ではHcm度変化に対してV refがほぼ一
定である。
ef−Vdのどきには、空燃比センサ9が劣化している
と判断してステップ839で第6図のデータテーブル〈
1)を劣化用のデータテーブル(1)′に置換する。こ
の劣化用データテーブル(1)′には、劣化した空燃比
センサ9の起電力特性に対応して上記データテーブル(
1)と同様に各目標空燃比毎に排気ガス渇mと)101
1面とに応じたスライスレベル中央値Vrefが書き込
まれていて、排気ガス温度に対しては第8図に示すよう
に、理論空燃比を境にしてリッチ側(例えばA/F=1
2>では温度の上昇に伴ってvrefが増大し、リーン
側(例えばA/F=18)では温度の上昇に伴ってV
refが低下し、理論空燃比では温度変化に対してV
refがほぼ一定である。また、HC濃度に対しては第
9図に示すように、理論空燃比よりもリーン側(A/F
=18>rはt−1c&1度の増大に伴ってVrefが
増大し、理論空燃比およびそれよりもリッチ側(A/F
=12>ではHcm度変化に対してV refがほぼ一
定である。
そして、次のステップS4I]において、さらに第7図
のデータテーブル(2)を劣化用のデータテーブル(2
)′に置換する。この劣化用データテーブル(2)′に
は上記データテーブル(2)と同様に目標空燃比と空燃
比センサ起電力とに応じた積分定数Cr′、c9′、比
例定数csr’ 、 (:。
のデータテーブル(2)を劣化用のデータテーブル(2
)′に置換する。この劣化用データテーブル(2)′に
は上記データテーブル(2)と同様に目標空燃比と空燃
比センサ起電力とに応じた積分定数Cr′、c9′、比
例定数csr’ 、 (:。
Sρ′およびディレィ時間tdr ’ 、 td11’
が書き込まれていて、積分定数cr /’+ cρ′
は第14図に示すように空燃比センサ9の正常時の積分
定数Qr 、、Cj (第10図参照)よりも理論空燃
比近傍では大きく設定されているとともに、理論空燃比
から離れてリーン側又はリッチ側に行くに従って上記正
常時の積分定数cr、cpよりも小さく設定されている
。また、比例定数Csr’ 、 cs−23= p′は第15図に示すように、上記積分定数Or。
が書き込まれていて、積分定数cr /’+ cρ′
は第14図に示すように空燃比センサ9の正常時の積分
定数Qr 、、Cj (第10図参照)よりも理論空燃
比近傍では大きく設定されているとともに、理論空燃比
から離れてリーン側又はリッチ側に行くに従って上記正
常時の積分定数cr、cpよりも小さく設定されている
。また、比例定数Csr’ 、 cs−23= p′は第15図に示すように、上記積分定数Or。
C9と同様の特性、っまり空燃比センサ9の正常時の比
例定数Csr、 C39(第11図参照)よりも理論空
燃比近傍では大きく設定されているとともに、理論空燃
比から離れてリーン側又はリッチ側に行(に従って上記
正常時の比例定数csr、(:。
例定数Csr、 C39(第11図参照)よりも理論空
燃比近傍では大きく設定されているとともに、理論空燃
比から離れてリーン側又はリッチ側に行(に従って上記
正常時の比例定数csr、(:。
SIlよりも小さく設定されている。さらに、ディレィ
時間tdr ’ 、 tdU ’ は第16図に示すよ
うに、上記積分定数Cr′、09′や比例定数csr’
。
時間tdr ’ 、 tdU ’ は第16図に示すよ
うに、上記積分定数Cr′、09′や比例定数csr’
。
C3i と同様の特性に設定されている。
しかる後、ステップS 41において上記ステップ5−
43で設定したリーン側の目標空燃比αに対応するフィ
ードバック係数Cfbを計算したのちステップS21に
進んで空燃比をこの目標値αにすべく燃料噴射量を噴射
してステップs5に戻る。
43で設定したリーン側の目標空燃比αに対応するフィ
ードバック係数Cfbを計算したのちステップS21に
進んで空燃比をこの目標値αにすべく燃料噴射量を噴射
してステップs5に戻る。
尚、燃料噴射弁5の噴射タイミングは、第17図に示す
ようにイグナイタ15がらのイグニッションパルスの立
上りによって上記空燃比コントローラ12のメインフロ
ー中にインクラブドされ、先ず噴射タイマを燃料噴射時
間τにセットした(尚、この噴射タイマはセットされた
時間をダウンカウントし、零となった瞬間に後述の噴射
終了インタラブド信号を発生するカウンタである)のち
、燃料噴射弁5への電流をONにして燃料噴射を開始す
る。そして、燃料噴射の終了は第18図に示すように上
記噴射タイマからの噴射終了インタラブド信号によって
インタラブドされ、燃料噴射弁5への電流をOFFにし
てなされる。
ようにイグナイタ15がらのイグニッションパルスの立
上りによって上記空燃比コントローラ12のメインフロ
ー中にインクラブドされ、先ず噴射タイマを燃料噴射時
間τにセットした(尚、この噴射タイマはセットされた
時間をダウンカウントし、零となった瞬間に後述の噴射
終了インタラブド信号を発生するカウンタである)のち
、燃料噴射弁5への電流をONにして燃料噴射を開始す
る。そして、燃料噴射の終了は第18図に示すように上
記噴射タイマからの噴射終了インタラブド信号によって
インタラブドされ、燃料噴射弁5への電流をOFFにし
てなされる。
よって、上記空燃比コントローラ12の作動フローにお
いて、ステップSnにより、予め設定された混合気の空
燃比に対応した空燃比センサ9の目標値(スライスレベ
ル中央1fIVref>を設定するようにした目標値設
定手段16を構成しているとともに、ステップS +B
により、空燃比センサ9の出力(起電力VS)と上記目
標値設定手段16により設定された目標値(スライスレ
ベル中央値V’ ref )とを比較するようにした比
較手段17を構成している。さらに、ステップS I1
1〜835により、上記比較手段17の出力を受け、燃
料噴射弁5の燃料噴射量を制御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所定の制御利得で上記目
標値に制御するようにした空燃比制御手段18を構成し
ている。また、ステップ83Bにより、空燃比センサ9
の劣化を検出するようにした劣化検出手段19を構成し
ているとともに、ステップS@により、上記劣化検出手
段19の出力を受け、上記空燃比制御手段18のフィー
ドバック制御での制御利得としての積分定数G’ 、C
Ilz比例定数Qsr、 Qs Qおよびディレィ時間
tdr 、 tdllを変更して制御利得を変更し、理
論空燃比近傍では空燃比センサ9の正常時よりも大きく
し、理論空燃比から離れたところでは小さくするように
した利得変更手段20を構成している。
いて、ステップSnにより、予め設定された混合気の空
燃比に対応した空燃比センサ9の目標値(スライスレベ
ル中央1fIVref>を設定するようにした目標値設
定手段16を構成しているとともに、ステップS +B
により、空燃比センサ9の出力(起電力VS)と上記目
標値設定手段16により設定された目標値(スライスレ
ベル中央値V’ ref )とを比較するようにした比
較手段17を構成している。さらに、ステップS I1
1〜835により、上記比較手段17の出力を受け、燃
料噴射弁5の燃料噴射量を制御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所定の制御利得で上記目
標値に制御するようにした空燃比制御手段18を構成し
ている。また、ステップ83Bにより、空燃比センサ9
の劣化を検出するようにした劣化検出手段19を構成し
ているとともに、ステップS@により、上記劣化検出手
段19の出力を受け、上記空燃比制御手段18のフィー
ドバック制御での制御利得としての積分定数G’ 、C
Ilz比例定数Qsr、 Qs Qおよびディレィ時間
tdr 、 tdllを変更して制御利得を変更し、理
論空燃比近傍では空燃比センサ9の正常時よりも大きく
し、理論空燃比から離れたところでは小さくするように
した利得変更手段20を構成している。
したがって、上記実施例においては、エンジン1の排気
ガス中の酸素11度に応じてその出力(起電力)が変化
する空燃比センサ9により空燃比が検出され、該空燃比
センサ9の出力と予め設定された空燃比に対応した空燃
比センサ9の目標値(スライスレベル中央値)とが比較
されて、その偏差に応じて燃料噴射弁5からの燃料噴射
量が制御されることにより、エンジン1に供給する混合
気の空燃比が所定の制御利得で上記目標値にフィードバ
ック制御されることになる。
ガス中の酸素11度に応じてその出力(起電力)が変化
する空燃比センサ9により空燃比が検出され、該空燃比
センサ9の出力と予め設定された空燃比に対応した空燃
比センサ9の目標値(スライスレベル中央値)とが比較
されて、その偏差に応じて燃料噴射弁5からの燃料噴射
量が制御されることにより、エンジン1に供給する混合
気の空燃比が所定の制御利得で上記目標値にフィードバ
ック制御されることになる。
この場合、空燃比センサ9の劣化時には、空燃比センサ
9の起電力特性が第4図に示す如く変化して、理論空燃
比近傍では起電力勾配(傾斜)が急になって制御応答性
が良好になり、理論空燃比から離れてリーン側又はリッ
チ側に行くに従って起電力勾配が緩やかになり制御応答
性が悪くなる特性に移行する。これに対し、上記フィー
ドバック制御における制御利得(積分定数Cr、C9゜
比例定数Csr、 Cs 9 、ディレィ時間tdr
、 tdQ )を利得変更手段20により変更し、目標
空燃比が理論空燃比近傍では空燃比センサ9の正常時よ
りも大きくし、理論空燃比から離れてリーン側又はリッ
チ側に行くに従って小さくしたことにより、各目標空燃
比における空燃比センサ9の制御応答)、:イ ′
″*L7%(7)、!″e (7) M tll $!
l 91 fJ’ m ’iT E ’IT m t
にとになり、ハンチング等を生じることなく空燃比を目
標空燃比に精度良くフィードバック制御することができ
、よって空燃比センサ9の劣化時にも空燃比制御を正確
に且つ安定して行うことができる。
9の起電力特性が第4図に示す如く変化して、理論空燃
比近傍では起電力勾配(傾斜)が急になって制御応答性
が良好になり、理論空燃比から離れてリーン側又はリッ
チ側に行くに従って起電力勾配が緩やかになり制御応答
性が悪くなる特性に移行する。これに対し、上記フィー
ドバック制御における制御利得(積分定数Cr、C9゜
比例定数Csr、 Cs 9 、ディレィ時間tdr
、 tdQ )を利得変更手段20により変更し、目標
空燃比が理論空燃比近傍では空燃比センサ9の正常時よ
りも大きくし、理論空燃比から離れてリーン側又はリッ
チ側に行くに従って小さくしたことにより、各目標空燃
比における空燃比センサ9の制御応答)、:イ ′
″*L7%(7)、!″e (7) M tll $!
l 91 fJ’ m ’iT E ’IT m t
にとになり、ハンチング等を生じることなく空燃比を目
標空燃比に精度良くフィードバック制御することができ
、よって空燃比センサ9の劣化時にも空燃比制御を正確
に且つ安定して行うことができる。
尚、上記実施例では、燃料噴射方式においてその燃料噴
射量の制御により空燃比制御を行ったが、気化器方式に
おいてエアブリード量の制御により空燃比制御を行うよ
うにしてもよい。
射量の制御により空燃比制御を行ったが、気化器方式に
おいてエアブリード量の制御により空燃比制御を行うよ
うにしてもよい。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明によれば、エンジンの排気
ガス中の酸素m皮に応じてその出力が変化する空燃比セ
ンサを用いてエンジンの空燃比を所定の制御利得で設定
空燃比にフィードバック制御する場合、空燃比センサの
劣化時には、上記フィードバック制御の制御利得を変更
して、各目標空燃比での制御応答性とそのときの制御利
得とを良好に対応させるようにしたので、空燃比センサ
の劣化時にも空燃比を精度良くフィードバック制御する
ことができ、空燃比制御を安定して正確に行うことがで
きる。
ガス中の酸素m皮に応じてその出力が変化する空燃比セ
ンサを用いてエンジンの空燃比を所定の制御利得で設定
空燃比にフィードバック制御する場合、空燃比センサの
劣化時には、上記フィードバック制御の制御利得を変更
して、各目標空燃比での制御応答性とそのときの制御利
得とを良好に対応させるようにしたので、空燃比センサ
の劣化時にも空燃比を精度良くフィードバック制御する
ことができ、空燃比制御を安定して正確に行うことがで
きる。
第1図は本発明の構成を示すブロック図である。
第2図〜第18図は本発明の実施例を例示し、第2図は
エンジンの空燃比制御システムの概略構成図、第3図お
よび第4図はそれぞれ空燃比センサの起電力特性として
の基本特性および劣化特性を示す特性図、第5図(A>
および(B)は空燃比コントローラの作動を示すフロー
チャート図、第6図および第7図はそれぞれデータテー
ブル(1)および(2)の−例を示す図、第8図は温度
に対するスライスレベル中央値のマツプを示す図、第9
図はHCIII度に対するスライスレベル中央値のマツ
プを示す図、第10図ないし第12図はそれぞれ空燃比
センサの正常時における目標空燃比に対する積分定数、
比例定数およびディレィ時間のマツプを示す図、第13
図は空燃比センサの出力特性と平均燃料噴射量との対応
関係を示す説明図、第14図ないし第16図はそれぞれ
空燃比センサの劣化時における第10図ないし第12図
相当図、第17図および第18図はそれぞれ燃料噴射開
始時および終了時のインタラブド処理を示す図であ−2
9−” る。 1・・・エンジン、3・・・排気通路、5・・・燃料噴
射弁、9・・・空燃比センサ、12・・・空燃比コント
ローラ、16・・・目標値設定手段、17・・・比較手
段、18・・・空燃比制御手段、19・・・劣化検出手
段、20・・・利得変更手段。 特許出願人 マツダ株式会社 代 理 人 弁理士 前 1) 弘
第3図 第4図 第8図 5N度(x+oCfc) 第9図 HC儂度 1壇¥こ占 只い43・8トゞム)tや
p−B bX八へ寅翻E−E
エンジンの空燃比制御システムの概略構成図、第3図お
よび第4図はそれぞれ空燃比センサの起電力特性として
の基本特性および劣化特性を示す特性図、第5図(A>
および(B)は空燃比コントローラの作動を示すフロー
チャート図、第6図および第7図はそれぞれデータテー
ブル(1)および(2)の−例を示す図、第8図は温度
に対するスライスレベル中央値のマツプを示す図、第9
図はHCIII度に対するスライスレベル中央値のマツ
プを示す図、第10図ないし第12図はそれぞれ空燃比
センサの正常時における目標空燃比に対する積分定数、
比例定数およびディレィ時間のマツプを示す図、第13
図は空燃比センサの出力特性と平均燃料噴射量との対応
関係を示す説明図、第14図ないし第16図はそれぞれ
空燃比センサの劣化時における第10図ないし第12図
相当図、第17図および第18図はそれぞれ燃料噴射開
始時および終了時のインタラブド処理を示す図であ−2
9−” る。 1・・・エンジン、3・・・排気通路、5・・・燃料噴
射弁、9・・・空燃比センサ、12・・・空燃比コント
ローラ、16・・・目標値設定手段、17・・・比較手
段、18・・・空燃比制御手段、19・・・劣化検出手
段、20・・・利得変更手段。 特許出願人 マツダ株式会社 代 理 人 弁理士 前 1) 弘
第3図 第4図 第8図 5N度(x+oCfc) 第9図 HC儂度 1壇¥こ占 只い43・8トゞム)tや
p−B bX八へ寅翻E−E
Claims (2)
- (1)エンジンの排気通路中に設けられ、排気ガス中の
酸素濃度に応じてその出力がリニアに変化する空燃比セ
ンサと、予め設定された混合気の空燃比に対応した上記
空燃比センサの目標値を設定する目標値設定手段と、上
記空燃比センサの出力と目標値設定手段により設定され
た目標値とを比較する比較手段と、該比較手段の出力を
受け、エンジンに供給する混合気の空燃比を所定の制御
利得で上記目標値に制御する空燃比制御手段と、上記空
燃比センサの劣化を検出する劣化検出手段と、該劣化検
出手段の出力を受け、上記空燃比制御手段の制御利得を
変更する利得変更手段とを設けたことを特徴とするエン
ジンの空燃比制御装置。 - (2)利得変更手段は、空燃比センサが劣化したときの
制御定数を空燃比センサの正常時の制御定数よりも理論
空燃比近傍では大きく、理論空燃比から離れたところで
は小さくするものである特許請求の範囲第(1)項記載
のエンジンの空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59229095A JPS61106941A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | エンジンの空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59229095A JPS61106941A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | エンジンの空燃比制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61106941A true JPS61106941A (ja) | 1986-05-24 |
Family
ID=16886673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59229095A Pending JPS61106941A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | エンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61106941A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6350640A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-03 | Hitachi Ltd | 空燃比制御装置 |
JPH04231636A (ja) * | 1990-12-27 | 1992-08-20 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
JPH04272441A (ja) * | 1990-12-27 | 1992-09-29 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
JP2018179856A (ja) * | 2017-04-18 | 2018-11-15 | 株式会社デンソー | ガスセンサ |
-
1984
- 1984-10-30 JP JP59229095A patent/JPS61106941A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6350640A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-03 | Hitachi Ltd | 空燃比制御装置 |
JPH04231636A (ja) * | 1990-12-27 | 1992-08-20 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
JPH04272441A (ja) * | 1990-12-27 | 1992-09-29 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
JP2018179856A (ja) * | 2017-04-18 | 2018-11-15 | 株式会社デンソー | ガスセンサ |
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