JPS61178531A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置Info
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- JPS61178531A JPS61178531A JP906886A JP906886A JPS61178531A JP S61178531 A JPS61178531 A JP S61178531A JP 906886 A JP906886 A JP 906886A JP 906886 A JP906886 A JP 906886A JP S61178531 A JPS61178531 A JP S61178531A
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- combustion engine
- exhaust gas
- control device
- engine according
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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
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
- F02D41/2474—Characteristics of sensors
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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
- F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
- F02D41/1441—Plural sensors
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (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Ｊ
本発明は内燃機関の制御装置、さらに詳細には電子制御
装置と、内燃機関の吸気管に配置された触媒と、触媒の
上流及び下流において排ガス中に配置され、排ガス成分
を検知する第１と第２の排ガス測定センサを備え、前記
両排ガス測定センサの出力信号が電子制御装置によって
処理され、両センサの出力信号の夕なくとも１つが内燃
機関の混合気特性を制御（閉ループ）する制御回路の実
際値として用いられる内燃機関の制御装置に関する。
装置と、内燃機関の吸気管に配置された触媒と、触媒の
上流及び下流において排ガス中に配置され、排ガス成分
を検知する第１と第２の排ガス測定センサを備え、前記
両排ガス測定センサの出力信号が電子制御装置によって
処理され、両センサの出力信号の夕なくとも１つが内燃
機関の混合気特性を制御（閉ループ）する制御回路の実
際値として用いられる内燃機関の制御装置に関する。
［従来の技術］
従来から電子制御装置と、内燃機関の排気管に配置され
た触媒、並びにその触媒の上流、下流に配置された２つ
の酸素センサを備えた内燃機関の制御装置が知られてい
る。このような装置において、酸素センサからの出力信
号は電子制御装置に入力され、パルスを発生するように
構成されている。その場合、このパルスは触媒の下流に
配置された酸素センサの出力信号によって補正されてい
る。
た触媒、並びにその触媒の上流、下流に配置された２つ
の酸素センサを備えた内燃機関の制御装置が知られてい
る。このような装置において、酸素センサからの出力信
号は電子制御装置に入力され、パルスを発生するように
構成されている。その場合、このパルスは触媒の下流に
配置された酸素センサの出力信号によって補正されてい
る。
［発明が解決しようとする問題点］
このような従来の装置では、排気ガス中に含まれる有害
成分を減少することができるという利点が得られるが、
触媒の有効性について監視することはできないという欠
点を持っている。内燃機関からの有害な排ガスを減少さ
せるのに触媒を用いた場合、触媒の変換率はその老化と
共に減少し、また有害成分を変換するために触媒に対し
約２００〜３００＠Ｃの最低温度が必要になるという問
題がある。
成分を減少することができるという利点が得られるが、
触媒の有効性について監視することはできないという欠
点を持っている。内燃機関からの有害な排ガスを減少さ
せるのに触媒を用いた場合、触媒の変換率はその老化と
共に減少し、また有害成分を変換するために触媒に対し
約２００〜３００＠Ｃの最低温度が必要になるという問
題がある。
今日、排ガスを減少する基本的な考え方は、三元触媒を
用いることであり、その最適な動作に対しては空気燃料
混合気が化学理論的な値（空気比、即ち入の値が１．０
）であることが前提となっている。従って内燃機関の混
合気を開ループ制御、あるいは閉ループ制御する場合、
内燃機関のほぼ全ての運転状態において空気沈入が１．
０になるように制御が行われている。これに対し。
用いることであり、その最適な動作に対しては空気燃料
混合気が化学理論的な値（空気比、即ち入の値が１．０
）であることが前提となっている。従って内燃機関の混
合気を開ループ制御、あるいは閉ループ制御する場合、
内燃機関のほぼ全ての運転状態において空気沈入が１．
０になるように制御が行われている。これに対し。
排気系に触媒を用いない内燃機関の排ガス制御に対して
は混合気を稀薄化領域になるように設定し、制御を行っ
ている。内燃機関が稀薄化領域で運転される場合には、
触媒を用いず入の値が１となるように内燃機関を運転し
た場合よりも有害ガス成分の排出が少なくなることが知
られている。
は混合気を稀薄化領域になるように設定し、制御を行っ
ている。内燃機関が稀薄化領域で運転される場合には、
触媒を用いず入の値が１となるように内燃機関を運転し
た場合よりも有害ガス成分の排出が少なくなることが知
られている。
従って、本発明はこのような点に鑑み成されたもので、
排気管に配置された触媒が機能しないことを検知でき、
そのような場合でも内燃機関の有害排気ガスを減少し、
最適な運転が可能１な内燃機関の制御装置を提供するこ
とを目的とする。
排気管に配置された触媒が機能しないことを検知でき、
そのような場合でも内燃機関の有害排気ガスを減少し、
最適な運転が可能１な内燃機関の制御装置を提供するこ
とを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
本発明はこのような問題点を解決するために、内燃機関
の操作量を制御するため、少なくとも部分的にデータが
異なる少なくとも第１と第２のデータ群を設け、排ガス
測定センサの出力信号に従って操作量の制御を第１のデ
ータ群から第２のデータ群に切替えて行うことができる
構成を採用した。
の操作量を制御するため、少なくとも部分的にデータが
異なる少なくとも第１と第２のデータ群を設け、排ガス
測定センサの出力信号に従って操作量の制御を第１のデ
ータ群から第２のデータ群に切替えて行うことができる
構成を採用した。
［作 用］
このような構成で操作量は、例えば空燃比、点火時期、
排気再循環率、あるいは空気沈入に影響を与える他の操
作量であり、このような操作量を制御するために少なく
とも部分的にデータが異なる少なくとも第１と第２のデ
ータ群が設けられる。これらのデータ群はそれぞれ参照
テーブルの形でメモリ等に格納されている。触媒の上流
及び下流に配置されたそれぞれ排ガス測定センサの出力
信号に従って操作量の制御が第１のデータ群から第２の
データ群に切替えて行われ、それにより、例えば触媒の
機能に従って内燃機関の空気比が１の領域と稀薄化領域
に切替えて運転させることが可能になる。
排気再循環率、あるいは空気沈入に影響を与える他の操
作量であり、このような操作量を制御するために少なく
とも部分的にデータが異なる少なくとも第１と第２のデ
ータ群が設けられる。これらのデータ群はそれぞれ参照
テーブルの形でメモリ等に格納されている。触媒の上流
及び下流に配置されたそれぞれ排ガス測定センサの出力
信号に従って操作量の制御が第１のデータ群から第２の
データ群に切替えて行われ、それにより、例えば触媒の
機能に従って内燃機関の空気比が１の領域と稀薄化領域
に切替えて運転させることが可能になる。
［実施例］
以下、図面に示す実施例に従い本発明の詳細な説明する
。
。
第１Ａ図、第１６図には２つの排ガス測定センサの出力
信号Ｕ入が時間ｔに対して図示されており、また第２図
には排ガス測定センサの配置が概略図示されている。第
２図で符号１０で示すものは内燃機関であり、内燃機関
１０から排出される排気ガスは排気管１１を介して外部
に排出される。排気管１１には触媒１２、特に三元触媒
が配置される。触媒の上流で排気ガス流に第１の排ガス
測定センサ１３が配置され、その出力信号が■λＶで図
示されている。また触媒１２の下流には同様に第２の排
ガス測定センサ１４が配置され、その出力信号が■λｎ
で図示されている。この排ガス測定センサ１３，１４に
代え、あるいはそれに隣接して温度センサ１５，１６が
配置され、その出力信号がそれぞれＴｙ、Ｔｎで図示さ
れている。
信号Ｕ入が時間ｔに対して図示されており、また第２図
には排ガス測定センサの配置が概略図示されている。第
２図で符号１０で示すものは内燃機関であり、内燃機関
１０から排出される排気ガスは排気管１１を介して外部
に排出される。排気管１１には触媒１２、特に三元触媒
が配置される。触媒の上流で排気ガス流に第１の排ガス
測定センサ１３が配置され、その出力信号が■λＶで図
示されている。また触媒１２の下流には同様に第２の排
ガス測定センサ１４が配置され、その出力信号が■λｎ
で図示されている。この排ガス測定センサ１３，１４に
代え、あるいはそれに隣接して温度センサ１５，１６が
配置され、その出力信号がそれぞれＴｙ、Ｔｎで図示さ
れている。
このような構成で排ガス成分を検知する測定センサ１３
からの信号は、内燃機関に供給される混合気の空気燃料
混合比を閉ループ制御するための実際値信号として用い
られる。それぞれ運転状態に従って制御回路に制御振動
が発生し、それが測定センサ１３の出力電圧■λＶに反
映される。第１Ａ図、第１６図から明らかなように、排
ガス測定センサ１３からの電圧Ｕ入Ｖは内燃機関の動作
パラメータ、例えば回転数に関係した周期（約０３２５
秒）で約０．Ｉ Ｖ、！：０．ｅ Ｖ間を振動する。排
ガス測定センサ■λｎは触媒が機能している場合には、
第１Ａ図に図示したような信号特性となる、上述した制
御振動は触媒１２が機能することによって顕著に減少す
るので、信号Ｕ入Ｖと比較すると信号■λｎはほぼ直流
信号となっている。このように有効な触媒１２はバッフ
ァないし緩衝素子として機能する。
からの信号は、内燃機関に供給される混合気の空気燃料
混合比を閉ループ制御するための実際値信号として用い
られる。それぞれ運転状態に従って制御回路に制御振動
が発生し、それが測定センサ１３の出力電圧■λＶに反
映される。第１Ａ図、第１６図から明らかなように、排
ガス測定センサ１３からの電圧Ｕ入Ｖは内燃機関の動作
パラメータ、例えば回転数に関係した周期（約０３２５
秒）で約０．Ｉ Ｖ、！：０．ｅ Ｖ間を振動する。排
ガス測定センサ■λｎは触媒が機能している場合には、
第１Ａ図に図示したような信号特性となる、上述した制
御振動は触媒１２が機能することによって顕著に減少す
るので、信号Ｕ入Ｖと比較すると信号■λｎはほぼ直流
信号となっている。このように有効な触媒１２はバッフ
ァないし緩衝素子として機能する。
これに対し、触媒１２に欠陥があり、機能しない場合の
排ガス測定センサ１４からの信号■λｎが図示されてい
る。信号■λｎば再測定センサ１３．１４間の遅延時間
はあるが、Ｕ入Ｖと同一の特性となっている。本発明で
は排ガス測定センサ１４の信号特性を検知し、触媒１２
の動作状態を検出するようにしている。なお、温度セン
サ１５．１６の機能は後で詳細に説明する。
排ガス測定センサ１４からの信号■λｎが図示されてい
る。信号■λｎば再測定センサ１３．１４間の遅延時間
はあるが、Ｕ入Ｖと同一の特性となっている。本発明で
は排ガス測定センサ１４の信号特性を検知し、触媒１２
の動作状態を検出するようにしている。なお、温度セン
サ１５．１６の機能は後で詳細に説明する。
第３図には、本発明に係る制御装置の構成が概略図示さ
れている。電子制御装置はマイクロコンピュータ３０で
実現され、このマイクロコンピュータ３０において、Ｃ
ＰＵ３１ 、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３．タイマ３４．第
１の入出カニニット３５．第２の入出カニニット３６が
それぞれアドレスデータバス３７を介して互いに接続さ
れている。マイクロコンピュータ３０におけるプログラ
ムの制御に発振器３８が用いられ、この発振器３８から
の信号はＣＰＵ３１に直接入力されると共に、分周器３
９を介してタイマ３４に入力される。第１の入出カニニ
ット３５には信号処理回路４０，４１．４２を介して排
ガス成分を検知する排ガス測定センサ１３，１４からの
信号、回転数センサ４３からの信号並びに基準マーク発
生器４４からの信号が入力される。また他の入力信号と
して電源電圧４６．冷去水温度４８．負荷信号５０があ
り、これらの信号はそれぞれ関連する信号処理回路４７
，４９．５１を介してマルチプレックサ５２とアナログ
デジタル変換器５３の直列回路に入力される。また本発
明の実施例では排ガス温度を検知する温度センサ１５，
１６の少なくとも１つの信号が排ガス測定センサ１３，
１４の信号の代わりに、あるいはこれらの信号と共に信
号処理回路５４を経てマイクロコンピュータ３０に入力
され信号処理される。アナログデジタル変換器５３の出
力信号はデータバス３７と接続される。マルチプレック
サ５２、並びにアナログデジタル変換器５３は、例えば
ナショナルセミコンダクタの素子０８０８によって実現
される。マルチプレックサ５２の制御はデータ線５５を
介し第１の入出カニニット３５により行われる。第２の
入出カニニット３６は出力段５６．５７を介し、点火装
置５８並びに燃料供給装置５９を駆動する。
れている。電子制御装置はマイクロコンピュータ３０で
実現され、このマイクロコンピュータ３０において、Ｃ
ＰＵ３１ 、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３．タイマ３４．第
１の入出カニニット３５．第２の入出カニニット３６が
それぞれアドレスデータバス３７を介して互いに接続さ
れている。マイクロコンピュータ３０におけるプログラ
ムの制御に発振器３８が用いられ、この発振器３８から
の信号はＣＰＵ３１に直接入力されると共に、分周器３
９を介してタイマ３４に入力される。第１の入出カニニ
ット３５には信号処理回路４０，４１．４２を介して排
ガス成分を検知する排ガス測定センサ１３，１４からの
信号、回転数センサ４３からの信号並びに基準マーク発
生器４４からの信号が入力される。また他の入力信号と
して電源電圧４６．冷去水温度４８．負荷信号５０があ
り、これらの信号はそれぞれ関連する信号処理回路４７
，４９．５１を介してマルチプレックサ５２とアナログ
デジタル変換器５３の直列回路に入力される。また本発
明の実施例では排ガス温度を検知する温度センサ１５，
１６の少なくとも１つの信号が排ガス測定センサ１３，
１４の信号の代わりに、あるいはこれらの信号と共に信
号処理回路５４を経てマイクロコンピュータ３０に入力
され信号処理される。アナログデジタル変換器５３の出
力信号はデータバス３７と接続される。マルチプレック
サ５２、並びにアナログデジタル変換器５３は、例えば
ナショナルセミコンダクタの素子０８０８によって実現
される。マルチプレックサ５２の制御はデータ線５５を
介し第１の入出カニニット３５により行われる。第２の
入出カニニット３６は出力段５６．５７を介し、点火装
置５８並びに燃料供給装置５９を駆動する。
この入出カニニット３６の他の出力信号は、例えば排気
再循環率６０の制御並びに、例えばアイドリング制御の
ような他の操作量６１の制御に用いられる。
再循環率６０の制御並びに、例えばアイドリング制御の
ような他の操作量６１の制御に用いられる。
冷寒時始動の場合、内燃機関１０は混合気を濃厚化して
駆動される。エンジンが動作できる状態に暖まっている
場合には、空気と燃料の混合気の制御は空気沈入＝１と
なるように閉ループ制御が行われる。この制御の場合、
通常排ガス測定センサ（好ましくは酸素センサとして構
成される）１３の信号が用いられる。触媒の機能を監視
するため排ガス測定センサ１３からの出力信号Ｕ入Ｖと
排ガス測定センサ１４からの信号■λｎが互いに比較さ
れる。その場合、各測定センサの出力信号の交流成分の
実効値を比較するのが好ましい。
駆動される。エンジンが動作できる状態に暖まっている
場合には、空気と燃料の混合気の制御は空気沈入＝１と
なるように閉ループ制御が行われる。この制御の場合、
通常排ガス測定センサ（好ましくは酸素センサとして構
成される）１３の信号が用いられる。触媒の機能を監視
するため排ガス測定センサ１３からの出力信号Ｕ入Ｖと
排ガス測定センサ１４からの信号■λｎが互いに比較さ
れる。その場合、各測定センサの出力信号の交流成分の
実効値を比較するのが好ましい。
本実施例では信号Ｕ入Ｖの交流成分の実効値を■λν、
また信号■λＶの交流成分の実効値を■λｎとして、 Ｄｖｎ＝（■λｖ−■λｎ）／■λｎ の式に従い、減衰率Ｄｖｎを形成する。この場合、実効
値Ｕ入Ｖ、■λｎはよく知られているように、 ＴＭ 釘λｖ 、ｎ＝’ｌＴＭ ｆ ■λｎ、ｙ ｄｔであ
る、減衰率Ｄｖｎを求めるには、信号Ｕ入Ｖ、■λｎの
信号を第３図のデジタルコンピュータを用いてサンプリ
ングし、上述した式に従って信号処理するか、あるいは
アナログ的に動作する処理回路を用いて求めるようにす
る。
また信号■λＶの交流成分の実効値を■λｎとして、 Ｄｖｎ＝（■λｖ−■λｎ）／■λｎ の式に従い、減衰率Ｄｖｎを形成する。この場合、実効
値Ｕ入Ｖ、■λｎはよく知られているように、 ＴＭ 釘λｖ 、ｎ＝’ｌＴＭ ｆ ■λｎ、ｙ ｄｔであ
る、減衰率Ｄｖｎを求めるには、信号Ｕ入Ｖ、■λｎの
信号を第３図のデジタルコンピュータを用いてサンプリ
ングし、上述した式に従って信号処理するか、あるいは
アナログ的に動作する処理回路を用いて求めるようにす
る。
上述した測定期間ＴＭは、内燃機関の回転数に従って定
められ、好ましくはλ制御における数個の振動が、カバ
ーされるように定められる。λ制御が動作しない駆動運
転状態、即ち加速時や、減速運転時等では、排ガス測定
センサからの出力信号処理は遮断される。
められ、好ましくはλ制御における数個の振動が、カバ
ーされるように定められる。λ制御が動作しない駆動運
転状態、即ち加速時や、減速運転時等では、排ガス測定
センサからの出力信号処理は遮断される。
変換率Ｄｖｎの値から触媒が有害物質を変換できるか否
かを知ることができる。触媒が機能しない原因として、 （ａ）排ガス温度が低すぎる場合、 （ｂ）触媒に欠陥がある場合、 （Ｃ）入制御回路（空燃比フィードバック制御回路）に
欠陥がある場合、 （ｄ）排ガス測定センサに欠陥がある場合、の各場合が
考えられる。制御にあたり次のような方法を用いる。
かを知ることができる。触媒が機能しない原因として、 （ａ）排ガス温度が低すぎる場合、 （ｂ）触媒に欠陥がある場合、 （Ｃ）入制御回路（空燃比フィードバック制御回路）に
欠陥がある場合、 （ｄ）排ガス測定センサに欠陥がある場合、の各場合が
考えられる。制御にあたり次のような方法を用いる。
空気比＝１の制御動作中減衰率Ｄｖｎが所定の限界値り
にを下まわった場合、空気沈入＝１のデータ群から稀薄
化運転用のデータ群に切替える。各データ群は、それぞ
れマイクロコンピュータ３０のメモリ内に参照テーブル
の形式で格納されている。排ガス測定センサにどのよう
なものを用いるかによって稀薄化運転において混合気の
特性を閉ループ制御するか、あるいは開ループ制御にす
るかを決める。排ガス測定センサが、例えば限界電流セ
ンサ、あるいはドイツ特許公開公報第３３１９５０号に
記載されたような処理回路を備えた空気比入＝ｌセンサ
である場合には、稀薄化駆動においても閉ループ制御を
行うことができる。
にを下まわった場合、空気沈入＝１のデータ群から稀薄
化運転用のデータ群に切替える。各データ群は、それぞ
れマイクロコンピュータ３０のメモリ内に参照テーブル
の形式で格納されている。排ガス測定センサにどのよう
なものを用いるかによって稀薄化運転において混合気の
特性を閉ループ制御するか、あるいは開ループ制御にす
るかを決める。排ガス測定センサが、例えば限界電流セ
ンサ、あるいはドイツ特許公開公報第３３１９５０号に
記載されたような処理回路を備えた空気比入＝ｌセンサ
である場合には、稀薄化駆動においても閉ループ制御を
行うことができる。
同様に、稀薄化制御に対し、他の排ガス成分（ＮＯｘ
、ＣＨ、Ｃｏ）の測定ないしは他の測定原理に基づく測
定センサを用いることもできる。
、ＣＨ、Ｃｏ）の測定ないしは他の測定原理に基づく測
定センサを用いることもできる。
このような手段が講じられない場合には、稀薄化運転に
対するデータ群に切替えた後、混合気の特性の制御を純
粋な開ループ制御で行うようにする。
対するデータ群に切替えた後、混合気の特性の制御を純
粋な開ループ制御で行うようにする。
少なくとも２つのデータ群を発生させる好ましい方法は
１例えば稀薄化運転に設定された１つのデータ群（デー
タ発生器）に基づき、それを加算的、あるいは乗算的に
作用することにより、他のデータ群に対するデータ値を
形成することである。更に本発明では、各データ群に限
定されるのではなく、１つのデータ群、あるいは複数の
データ群の各領域にも適用できるものである０重要なこ
とは少なくとも部分的にデータ値が異なり、本発明によ
り種々の運転状態に用いることができる少なくとも２つ
のデータ群を用いたり、あるいは発生させたりすること
である。
１例えば稀薄化運転に設定された１つのデータ群（デー
タ発生器）に基づき、それを加算的、あるいは乗算的に
作用することにより、他のデータ群に対するデータ値を
形成することである。更に本発明では、各データ群に限
定されるのではなく、１つのデータ群、あるいは複数の
データ群の各領域にも適用できるものである０重要なこ
とは少なくとも部分的にデータ値が異なり、本発明によ
り種々の運転状態に用いることができる少なくとも２つ
のデータ群を用いたり、あるいは発生させたりすること
である。
１つのデータ群から他のデータ群に切替えた場合、ない
し閉ループ制御から開ループ制御に切替民だ場合の排ガ
ス温度Ｔの実際値を格納するのが好ましい。触媒１２の
前後における排ガス温度Ｔａｂｇは、そのために設けら
れた温度センサ１５゜１６により、あるいはドイツ特許
公開公報第２８１２９１５号（米国特許第４１８７１８
３号）に記載されているように、排ガス測定センサ１３
，１４の出力信号をそれに対応して処理することにより
検出することができる。後の時点で排ガス温度Ｔａｂｇ
がこの格納された温度値Ｔｕより大きくなった場合には
、データ群を入＝１の駆動用のデータ群に戻したり、あ
るいは開ループ制御から閉ループ制御に戻すようにする
。このような場合は、特に上述した（ａ）の場合、即ち
排ガス温度ないしセンサ温度が低すぎる場合にあてはま
る。閉ループと開ループ間の切替えと入＝１と稀薄化運
転間の切替えが継続して発生するのを避けるために、切
替えに対し温度に関係したヒステリシスを用いるように
するのが好ましい。
し閉ループ制御から開ループ制御に切替民だ場合の排ガ
ス温度Ｔの実際値を格納するのが好ましい。触媒１２の
前後における排ガス温度Ｔａｂｇは、そのために設けら
れた温度センサ１５゜１６により、あるいはドイツ特許
公開公報第２８１２９１５号（米国特許第４１８７１８
３号）に記載されているように、排ガス測定センサ１３
，１４の出力信号をそれに対応して処理することにより
検出することができる。後の時点で排ガス温度Ｔａｂｇ
がこの格納された温度値Ｔｕより大きくなった場合には
、データ群を入＝１の駆動用のデータ群に戻したり、あ
るいは開ループ制御から閉ループ制御に戻すようにする
。このような場合は、特に上述した（ａ）の場合、即ち
排ガス温度ないしセンサ温度が低すぎる場合にあてはま
る。閉ループと開ループ間の切替えと入＝１と稀薄化運
転間の切替えが継続して発生するのを避けるために、切
替えに対し温度に関係したヒステリシスを用いるように
するのが好ましい。
上述した他の事例（ｂ）〜（ｄ）を検出するのに次のよ
うな方法を実施する。
うな方法を実施する。
格納した温度値Ｔｕが所定の限界値Ｔにより大きくなっ
た場合、即ち排ガス温度が高くても減衰率Ｄｖがわずか
な場合には、（ｂ）の場合であると判断される。その場
合には、例えば表示を行い、触媒に欠陥があることを指
示する。
た場合、即ち排ガス温度が高くても減衰率Ｄｖがわずか
な場合には、（ｂ）の場合であると判断される。その場
合には、例えば表示を行い、触媒に欠陥があることを指
示する。
■λＶが限界値■λｖ×よりも小さい場合、即ち測定セ
ンサ１３からの出力信号の振幅がわずかな場合には（Ｃ
）、即ちλ制御に欠陥があるか（ｄ）、即ち入センサに
欠陥がある場合であり、それに対応した表示を行う。
ンサ１３からの出力信号の振幅がわずかな場合には（Ｃ
）、即ちλ制御に欠陥があるか（ｄ）、即ち入センサに
欠陥がある場合であり、それに対応した表示を行う。
測定センサ■λｎの平均値■λｎが２つのしきい値■λ
Ｏｔ■λＵによって形成される間隔外にあり、同時にλ
＝１の制御が行われている場合には、（ｄ）、即ち入セ
ンサに欠陥があると判断され、それに対応した表示が行
われる。
Ｏｔ■λＵによって形成される間隔外にあり、同時にλ
＝１の制御が行われている場合には、（ｄ）、即ち入セ
ンサに欠陥があると判断され、それに対応した表示が行
われる。
第４図には上述した制御の流れがフローチャートとして
図示されている。各流れ及び判断は、既に詳細に説明し
たので、ここではそれを反復するのを省略する。
図示されている。各流れ及び判断は、既に詳細に説明し
たので、ここではそれを反復するのを省略する。
上述した装置の好ましい変形例を述べると、次のように
なる。
なる。
排ガス温度の測定を酸素センサとして構成される測定セ
ンサの内部抵抗を介して行うようにする。
ンサの内部抵抗を介して行うようにする。
あるいは排ガス温度の測定を温度係数が正あるいは負の
温度測定素子を用いて行う。
温度測定素子を用いて行う。
減衰率Ｄｖｎの代わりに、触媒通過前後における温度を
測定し、その温度差Δｔｙｎを求め、この差を処理する
ようにする。この変形例の考え方は触媒が機能している
場合には、触媒通過後の温度Ｔｎは触媒通過前の排気ガ
スの温度ＴＶよりも大きいことが前提になっている。こ
れに対して触媒が機能しない場合には、排ガス温度Ｔｎ
は触媒通過前の温度ＴＶよりも低くなっている。従って
触媒通過前後における排ガス温度の温度の差も触媒が機
能しているかどうかの判断基準となる。
測定し、その温度差Δｔｙｎを求め、この差を処理する
ようにする。この変形例の考え方は触媒が機能している
場合には、触媒通過後の温度Ｔｎは触媒通過前の排気ガ
スの温度ＴＶよりも大きいことが前提になっている。こ
れに対して触媒が機能しない場合には、排ガス温度Ｔｎ
は触媒通過前の温度ＴＶよりも低くなっている。従って
触媒通過前後における排ガス温度の温度の差も触媒が機
能しているかどうかの判断基準となる。
以上説明したように、本発明の基本的な考え方は、排ガ
ス温度が高くて触媒が有害物質を変換できる状態にある
時には、内燃機関を入＝１の制御で行い、また触媒が有
害物質を変換できないような低い排ガス温度時には入が
１よりも大きい開ループ制御にして内燃機関を駆動する
ように開ループ制御、あるいは閉ループ制御を行うこと
である。このような考え方は、もちろん空気と燃料の混
合比を操作量の例にして説明したように操作量の制御を
２つ、あるいはそれ以上のデータ群に基づいて行うのに
限定されるものではなく、更に点火時期や排気再循環率
、あるいは空気比に影響を与える他の操作量に対するデ
ータ群の切替えにも適用できるものである。このように
駆動状態をある駆動状態に切替えるのは、減衰率Ｄｙ
ｎ （ないしΔｔｙｎ）の他に、排ガス温度をその基準
として用いることができる。その場合、切替え時点は好
ましくは触媒を監視することにより触媒のそれぞれの老
化状態に合せて行うことができる。これは触媒の変換率
は触媒の老化が進むと共に通常減少し、切替え時点が時
間的にドリフトするからである０本発明の制御に必要な
内燃機関の種々の信号によって、更に種々のユニットや
素子が故障を起こした場合の監視を行うことも可能であ
る。
ス温度が高くて触媒が有害物質を変換できる状態にある
時には、内燃機関を入＝１の制御で行い、また触媒が有
害物質を変換できないような低い排ガス温度時には入が
１よりも大きい開ループ制御にして内燃機関を駆動する
ように開ループ制御、あるいは閉ループ制御を行うこと
である。このような考え方は、もちろん空気と燃料の混
合比を操作量の例にして説明したように操作量の制御を
２つ、あるいはそれ以上のデータ群に基づいて行うのに
限定されるものではなく、更に点火時期や排気再循環率
、あるいは空気比に影響を与える他の操作量に対するデ
ータ群の切替えにも適用できるものである。このように
駆動状態をある駆動状態に切替えるのは、減衰率Ｄｙ
ｎ （ないしΔｔｙｎ）の他に、排ガス温度をその基準
として用いることができる。その場合、切替え時点は好
ましくは触媒を監視することにより触媒のそれぞれの老
化状態に合せて行うことができる。これは触媒の変換率
は触媒の老化が進むと共に通常減少し、切替え時点が時
間的にドリフトするからである０本発明の制御に必要な
内燃機関の種々の信号によって、更に種々のユニットや
素子が故障を起こした場合の監視を行うことも可能であ
る。
また本発明の装置は、例えば無鉛燃料が得られない国で
は稀薄化運転を行い、一方、無鉛燃料が得られる国では
問題無く後で装備したり交換したりすることができる可
能性が得られる。また本発明装置は加熱可能で、鉛を検
知できない排ガス測定センサ、特にλセンサを用いた場
合にも利用できる。
は稀薄化運転を行い、一方、無鉛燃料が得られる国では
問題無く後で装備したり交換したりすることができる可
能性が得られる。また本発明装置は加熱可能で、鉛を検
知できない排ガス測定センサ、特にλセンサを用いた場
合にも利用できる。
［効 果］
以上説明したように、本発明によれば、触媒の機能に従
って内燃機関の操作量を制御するためのデータ群を、第
１のデータ群から第２のデータ群に切替えることができ
る。それにより、触媒が機能しているか、していないか
に従って内燃機関を種々の運転状態にすることができる
。特にデータ群を空気沈入＝１の運転状態から稀薄化運
転状態に切替え、また用いたデータ群に従って開ループ
制御から閉ループ制御を行う場合に好ましい結果が得ら
れる。
って内燃機関の操作量を制御するためのデータ群を、第
１のデータ群から第２のデータ群に切替えることができ
る。それにより、触媒が機能しているか、していないか
に従って内燃機関を種々の運転状態にすることができる
。特にデータ群を空気沈入＝１の運転状態から稀薄化運
転状態に切替え、また用いたデータ群に従って開ループ
制御から閉ループ制御を行う場合に好ましい結果が得ら
れる。
触媒の通過前後に配置された２つの排ガス測定センサか
らの出力信号を比較することにより、触媒の機能を判定
することができ、装置の機能、安全性に鑑み、好ましい
結果が得られる。また本発明の好ましい実施例では、デ
ータ群の切替え基準として排ガス温度ないし排ガスセン
サの温度に関する信号が用いられる。それにより、内燃
機関の運転状態を高速に、しかも確実に他の状態に戻す
ことが可能になる。
らの出力信号を比較することにより、触媒の機能を判定
することができ、装置の機能、安全性に鑑み、好ましい
結果が得られる。また本発明の好ましい実施例では、デ
ータ群の切替え基準として排ガス温度ないし排ガスセン
サの温度に関する信号が用いられる。それにより、内燃
機関の運転状態を高速に、しかも確実に他の状態に戻す
ことが可能になる。
また、少なくとも２つのデータ群は、例えば空気燃料の
混合比のような操作量の制御だけでなく、例えば他の操
作量の制御、即ち点火時点や排気再循環率等の操作量の
制御にも利用できるものである。
混合比のような操作量の制御だけでなく、例えば他の操
作量の制御、即ち点火時点や排気再循環率等の操作量の
制御にも利用できるものである。
第１Ａ図、第１６図は触媒が機能している場合と、機能
していない場合における触媒通過前後における排ガス測
定センサからの出力信号の特性を示した波形図、第２ｒ
１！Ｉは内燃機関の排気管に設けられた排ガス測定セン
サの配置を示した配置図、第３図は本発明による装置の
概略構成を示したブロック図、第４図は制御の流れを示
したフローチャート図である。 ｌＯ・・・内燃機関 １１・・・排気管１２・・・
触媒 １３．１４川排ガス測定センサ １５．１６・・・温度センサ ３０川マイクロコンピユータ ３４・・・タイマ ３８・・・発振器３９・・・
分周器 ４０〜４２．４７．４９・・・信号処理回路５０・・・
負荷センサ ５工・・・信号処理回路５２・・・マル
チプレックサ ５４・・・信号処理回路 ζ− ；＝コ
していない場合における触媒通過前後における排ガス測
定センサからの出力信号の特性を示した波形図、第２ｒ
１！Ｉは内燃機関の排気管に設けられた排ガス測定セン
サの配置を示した配置図、第３図は本発明による装置の
概略構成を示したブロック図、第４図は制御の流れを示
したフローチャート図である。 ｌＯ・・・内燃機関 １１・・・排気管１２・・・
触媒 １３．１４川排ガス測定センサ １５．１６・・・温度センサ ３０川マイクロコンピユータ ３４・・・タイマ ３８・・・発振器３９・・・
分周器 ４０〜４２．４７．４９・・・信号処理回路５０・・・
負荷センサ ５工・・・信号処理回路５２・・・マル
チプレックサ ５４・・・信号処理回路 ζ− ；＝コ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）電子制御装置と、内燃機関の吸気管に配置された触
媒と、触媒の上流及び下流において排ガス中に配置され
、排ガス成分を検知する第１と第２の排ガス測定センサ
とを備え、前記両排ガス測定センサの出力信号が前記電
子制御装置によって処理され、両センサの出力信号の少
なくとも１つが内燃機関の混合気特性を制御する制御回
路の実際値として用いられる内燃機関の制御装置におい
て、内燃機関の操作量を制御するためにデータが異なる
、少なくとも第１と第２のデータ群を設け、両排ガス測
定センサ出力信号に従って操作量の制御を第１のデータ
群から第２のデータ群に切替えて行うことができること
を特徴とする内燃機関の制御装置。 ２）内燃機関が空気比が１の領域と稀薄化領域で駆動で
きるように前記第１と第２のデータ群のデータ値を定め
るようにした特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の
制御装置。 ３）内燃機関を用いたデータ群の種類に応じて、閉ルー
プ制御、あるいは開ループ制御により駆動するようにし
た特許請求の範囲第１項または第２項に記載の内燃機関
の制御装置。 ４）前記第１と第２のデータ群の切替えを第１と第２の
排ガスセンサの出力信号の交流成分を比較して行うよう
にした特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか１項
に記載の内燃機関の制御装置。 ５）前記第１と第２の排ガス測定センサの出力信号の比
較を触媒の老化状態に従って行うようにした特許請求の
範囲第４項に記載の内燃機関の制御装置。 ６）前記第１と第２の排ガス測定センサの出力信号を■
λを出力電圧Ｕλの交流成分の実効値、減衰率をＤ＿ｖ
ｎとして Ｄ＿ｖｎ＝（■λ＿ｖ−■λｎ）／■λｎ の式に従って処理するようにした特許請求の範囲第４項
または第５項に記載の内燃機関の制御装置。 ７）減衰率を所定のしきい値と比較し、その比較結果に
従い、前記第１と第２のデータ群の切替えを行うように
した特許請求の範囲第６項に記載の内燃機関の制御装置
。 ８）所定の時間にわたって平均化した第１と第２の排ガ
ス測定センサの出力信号を互いに比較するようにした特
許請求の範囲第４項から第７項までのいずれか１項に記
載の内燃機関の制御装置。 ９）前記平均化する期間を内燃機関の動作パラメータに
従って定めるようにした特許請求の範囲第８項に記載の
内燃機関の制御装置。 １０）データ群の切替えを行う他の基準として排ガス温
度に関する信号を用いるようにした特許請求の範囲第１
項から第９項までのいずれか１項に記載の内燃機関の制
御装置。 １１）前記第１と第２のデータ群の切替え時における温
度を格納するようにした特許請求の範囲第１０項に記載
の内燃機関の制御装置。 １２）格納した温度の値よりも大きな温度となった場合
、データ群の切替えを元に戻すようにした特許請求の範
囲第１１項に記載の内燃機関の制御装置。 １３）前記温度を温度係数が正または負の温度測定素子
、あるいは排ガス測定センサの内部抵抗を介して測定す
るようにした特許請求の範囲第１０項から第１２項まで
のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。 １４）前記操作量は空燃比、点火時期、排気再循環率、
あるいは空気比に影響を与える他の操作量である特許請
求の範囲第１項から第１３項までのいずれか１項に記載
の内燃機関の制御装置。 １５）操作量あたり少なくとも２つのデータ群を設ける
ようにした特許請求の範囲第１４項に記載の内燃機関の
制御装置。 １６）排ガス測定センサとして酸素センサを用いるよう
にした特許請求の範囲第１項から第１５項までのいずれ
か１項に記載の内燃機関の制御装置。 １７）電子制御装置と、内燃機関の吸気管に配置された
触媒と、触媒の上流及び下流において排ガス中に配置さ
れ、出力信号が前記電子制御装置によって処理される第
１と第２の排ガス測定センサと、内燃機関の混合気特性
を制御する制御回路とを備えた内燃機関の制御装置にお
いて、内燃機関の操作量を制御するためにデータが異な
る少なくとも第１と第２のデータ群を設け、前記第１と
第２の排ガス測定センサによって内燃機関の排ガス温度
を検知し、両排ガス測定センサの出力信号に従って操作
量の制御を第１のデータ群から第２のデータ群に切替え
て行うことができるようにしたことを特徴とする内燃機
関の制御装置。 １８）前記排ガス測定センサを温度係数が正または負の
温度測定素子を用いて構成するようにした特許請求の範
囲第１７項に記載の内燃機関の制御装置。 １９）前記排ガス測定センサを酸素測定センサとして構
成し、両酸素測定センサの出力信号のうち少なくとも１
つを内燃機関の混合気特性を閉ループ制御する制御回路
の実際値として用いるようにした特許請求の範囲第１７
項に記載の内燃機関の制御装置。 ２０）前記２つのデータ群を参照テーブルの形としてメ
モリに格納するようにした特許請求の範囲第１７項に記
載の内燃機関の制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19853503381 DE3503381A1 (de) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | Einrichtung zur steuerung oder regelung von brennkraftmaschinen |
| DE3503381.9 | 1985-02-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61178531A true JPS61178531A (ja) | 1986-08-11 |
Family
ID=6261381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP906886A Pending JPS61178531A (ja) | 1985-02-01 | 1986-01-21 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61178531A (ja) |
| DE (1) | DE3503381A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2819896B2 (ja) * | 1991-11-18 | 1998-11-05 | 株式会社日立製作所 | 排気ガス浄化用触媒装置診断機能を備えた内燃機関の制御装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5155818A (ja) * | 1974-09-17 | 1976-05-17 | Bosch Gmbh Robert | |
| JPS52102934A (en) * | 1976-02-25 | 1977-08-29 | Nippon Denso Co Ltd | Air-fuel ratio control system |
| JPS5537562A (en) * | 1978-09-08 | 1980-03-15 | Nippon Denso Co Ltd | Air-fuel ratio control system |
| JPS5848755A (ja) * | 1981-09-18 | 1983-03-22 | Toyota Motor Corp | エンジンの空燃比制御方法 |
| JPS5848756A (ja) * | 1981-09-18 | 1983-03-22 | Toyota Motor Corp | エンジンの空燃比制御方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2182387A5 (ja) * | 1972-04-28 | 1973-12-07 | Sibe | |
| DE2328459A1 (de) * | 1973-01-31 | 1975-01-02 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zur ueberwachung von katalytischen reaktoren in abgasentgiftungsanlagen von brennkraftmaschinen |
| US4130095A (en) * | 1977-07-12 | 1978-12-19 | General Motors Corporation | Fuel control system with calibration learning capability for motor vehicle internal combustion engine |
| DE2750470A1 (de) * | 1977-11-11 | 1979-05-17 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zur regelung von beim betrieb eines kraftfahrzeugs auftretenden einflussgroessen |
-
1985
- 1985-02-01 DE DE19853503381 patent/DE3503381A1/de not_active Ceased
-
1986
- 1986-01-21 JP JP906886A patent/JPS61178531A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5155818A (ja) * | 1974-09-17 | 1976-05-17 | Bosch Gmbh Robert | |
| JPS52102934A (en) * | 1976-02-25 | 1977-08-29 | Nippon Denso Co Ltd | Air-fuel ratio control system |
| JPS5537562A (en) * | 1978-09-08 | 1980-03-15 | Nippon Denso Co Ltd | Air-fuel ratio control system |
| JPS5848755A (ja) * | 1981-09-18 | 1983-03-22 | Toyota Motor Corp | エンジンの空燃比制御方法 |
| JPS5848756A (ja) * | 1981-09-18 | 1983-03-22 | Toyota Motor Corp | エンジンの空燃比制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3503381A1 (de) | 1986-08-07 |
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