JPS62203050A - 内燃エンジン用酸素濃度センサの出力補正方法 - Google Patents
内燃エンジン用酸素濃度センサの出力補正方法Info
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- JPS62203050A JPS62203050A JP61046967A JP4696786A JPS62203050A JP S62203050 A JPS62203050 A JP S62203050A JP 61046967 A JP61046967 A JP 61046967A JP 4696786 A JP4696786 A JP 4696786A JP S62203050 A JPS62203050 A JP S62203050A
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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
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
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-
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- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1486—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor with correction for particular operating conditions
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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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】
炎丘立１
本発明は内燃エンジン用酸素濃度センサの出力補正方法
に関する。
に関する。
毘且且韮
一般に、内燃エンジンの排気ガス浄化、燃費改善等を目
的として、排気ガス中の酸素濃度を酸素濃度センサによ
って検出し、酸素濃度センサの出力信号に応じてエンジ
ンへの供給混合気の空燃比を目標空燃比にフィードバッ
ク制御する空燃比制御が行なわれている。
的として、排気ガス中の酸素濃度を酸素濃度センサによ
って検出し、酸素濃度センサの出力信号に応じてエンジ
ンへの供給混合気の空燃比を目標空燃比にフィードバッ
ク制御する空燃比制御が行なわれている。
このような空燃比制御に用いられる酸Ｍ′７Ｍ度センサ
として排気ガス中の酸素濃度に比例した出力を発生する
ものがある。例えば、平板状の酸素イオン伝導性固体電
解質部材の両生面に電極対を設けて固体電解質部材の一
方の電極面が気体滞留室の一部をなしてその気体滞留室
が排気ガス等の被測定気体と導入孔を介して連通ずるよ
うにした限界電流方式の酸素濃度センサが特開昭５２−
７２２８６号公報に開示されている。この酸素濃度セン
サにおいては、酸素イオン伝導性固体電解質部材と電極
対とが酸素ポンプ素子として作用して気体滞留室側電極
が負極になるように電極間に電流を供給すると、負極面
側にて気体滞留室内気体中の酸素ガスがイオン化して固
体電解質部材内を正極面側に移動し正極面から酸素ガス
として放出される。このときの電極間に流れ得る限界電
流値は印加電圧に拘らずほぼ一定となりかつ被測定気体
中の酸素濃度に比例するのでその限界電流値を検出すれ
ば被測定気体中の酸素濃度を測定することができる。と
ころが、かかる酸素濃度検出装置を用いて空燃比を制御
する場合に排気ガス中の酸素濃度からは混合気の空燃比
が理論空燃比よりり−ンの範囲でしか酸素濃度に比例し
た出力が得られないので目標空燃比をリッチ領域に設定
した空燃比制御は不可能であった。空燃比がリーン及び
リッチ領域にて排気ガス中の酸素濃度に比例した出力が
得られる酸素濃度センサとしては２つの平板状の酸素イ
オン伝導性固体電解質部材各々に電極対を設けて２つの
固体電解質部材の一方の電極面台々が気体滞留室の一部
をなしてその気体滞留室が被測定気体と導入孔を介して
連通し一方の固体電解質部材の他方の電極面が大気室に
面するようにしたものが特開昭５９−１９２９５５号に
開示されている。この酸素濃度センサにおいては一方の
酸素イオン伝導性固体電解質部材と電極対とが酸素濃度
比検出電池素子として作用し他方の酸素イオン伝導性固
体電解質材と電極対とが酸素ポンプ素子として作用する
ようになっている。酸素濃度比検出電池素子の電極間の
発生電圧が基準電圧以上のとき酸素ポンプ素子内を酸素
イオンが気体滞留室側電極に向って移動するように電流
を供給し、酸素濃度比検出電池素子の電極間の発生電圧
が基準電圧以下のとき酸素ポンプ素子内を酸素イオンが
気体滞留室側とは反対側の電極に向って移動するように
電流を供給することによりリーン及びリッチ領域の空燃
比において電流値は酸素濃度に比例するのである。
として排気ガス中の酸素濃度に比例した出力を発生する
ものがある。例えば、平板状の酸素イオン伝導性固体電
解質部材の両生面に電極対を設けて固体電解質部材の一
方の電極面が気体滞留室の一部をなしてその気体滞留室
が排気ガス等の被測定気体と導入孔を介して連通ずるよ
うにした限界電流方式の酸素濃度センサが特開昭５２−
７２２８６号公報に開示されている。この酸素濃度セン
サにおいては、酸素イオン伝導性固体電解質部材と電極
対とが酸素ポンプ素子として作用して気体滞留室側電極
が負極になるように電極間に電流を供給すると、負極面
側にて気体滞留室内気体中の酸素ガスがイオン化して固
体電解質部材内を正極面側に移動し正極面から酸素ガス
として放出される。このときの電極間に流れ得る限界電
流値は印加電圧に拘らずほぼ一定となりかつ被測定気体
中の酸素濃度に比例するのでその限界電流値を検出すれ
ば被測定気体中の酸素濃度を測定することができる。と
ころが、かかる酸素濃度検出装置を用いて空燃比を制御
する場合に排気ガス中の酸素濃度からは混合気の空燃比
が理論空燃比よりり−ンの範囲でしか酸素濃度に比例し
た出力が得られないので目標空燃比をリッチ領域に設定
した空燃比制御は不可能であった。空燃比がリーン及び
リッチ領域にて排気ガス中の酸素濃度に比例した出力が
得られる酸素濃度センサとしては２つの平板状の酸素イ
オン伝導性固体電解質部材各々に電極対を設けて２つの
固体電解質部材の一方の電極面台々が気体滞留室の一部
をなしてその気体滞留室が被測定気体と導入孔を介して
連通し一方の固体電解質部材の他方の電極面が大気室に
面するようにしたものが特開昭５９−１９２９５５号に
開示されている。この酸素濃度センサにおいては一方の
酸素イオン伝導性固体電解質部材と電極対とが酸素濃度
比検出電池素子として作用し他方の酸素イオン伝導性固
体電解質材と電極対とが酸素ポンプ素子として作用する
ようになっている。酸素濃度比検出電池素子の電極間の
発生電圧が基準電圧以上のとき酸素ポンプ素子内を酸素
イオンが気体滞留室側電極に向って移動するように電流
を供給し、酸素濃度比検出電池素子の電極間の発生電圧
が基準電圧以下のとき酸素ポンプ素子内を酸素イオンが
気体滞留室側とは反対側の電極に向って移動するように
電流を供給することによりリーン及びリッチ領域の空燃
比において電流値は酸素濃度に比例するのである。
しかしながら、このような酸素濃度比例型の酸素濃度セ
ンサを用いた空燃比制御においては、酸素濃度センサの
活性化が完了したエンジン暖機時に空燃比フィードバッ
ク制御を開始した場合、エンジンへの供給空気が未燃焼
状態で排出されるので酸素濃度センサによる酸素濃度検
出がその未燃焼成分を含ｌυだものとなり、第１図に示
すように暖機完了後に比べて実際に供給された混合気の
空燃比に対応した酸素濃度検出値、すなわちポンプ電流
値より大なる値が酸素濃度センナの出力から得られ、酸
素濃度センサの出力レベルからエンジンに供給される混
合気の空燃比を正確に判別することができないという問
題点があった。
ンサを用いた空燃比制御においては、酸素濃度センサの
活性化が完了したエンジン暖機時に空燃比フィードバッ
ク制御を開始した場合、エンジンへの供給空気が未燃焼
状態で排出されるので酸素濃度センサによる酸素濃度検
出がその未燃焼成分を含ｌυだものとなり、第１図に示
すように暖機完了後に比べて実際に供給された混合気の
空燃比に対応した酸素濃度検出値、すなわちポンプ電流
値より大なる値が酸素濃度センナの出力から得られ、酸
素濃度センサの出力レベルからエンジンに供給される混
合気の空燃比を正確に判別することができないという問
題点があった。
ｌ豆五且Ｉ
そこで、本発明の目的は、エンジン暖機時に酸素濃度セ
ンサの出力レベルから供給混合気の空燃比を正確に判別
することができる酸素濃度センサの出力補正方法を提供
することである。
ンサの出力レベルから供給混合気の空燃比を正確に判別
することができる酸素濃度センサの出力補正方法を提供
することである。
本発明の酸素濃度センサの出力補正方法は、エンジン温
度に応じて酸素濃度センサの出力レベルを補正すること
を特徴としている。
度に応じて酸素濃度センサの出力レベルを補正すること
を特徴としている。
支−産−１
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第２図ないし第４図は本発明の出力補正方法を適用した
酸素濃度センサを備えた内燃エンジンの電子制御燃料噴
射装置を示している。本装置において、酸素濃度センサ
検出部１はエンジン２の排気管３の三元触媒コンバータ
５より上流に配設され、酸素濃度センサ検出部１の入出
力がＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ
Ｕｎｉｔ ） ４に接続されている。
酸素濃度センサを備えた内燃エンジンの電子制御燃料噴
射装置を示している。本装置において、酸素濃度センサ
検出部１はエンジン２の排気管３の三元触媒コンバータ
５より上流に配設され、酸素濃度センサ検出部１の入出
力がＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ
Ｕｎｉｔ ） ４に接続されている。
酸素濃度センサ検出部１の保護ケース１１内には第３図
に示すようにほぼ直方体状の酸素イオン伝導性固体電解
質部材１２が設けられている。酸素イオン伝導性固体電
解質部材１２内には気体滞留室１３が形成されている。
に示すようにほぼ直方体状の酸素イオン伝導性固体電解
質部材１２が設けられている。酸素イオン伝導性固体電
解質部材１２内には気体滞留室１３が形成されている。
気体滞留室１３は固体電解質１２外部から被測定気体の
排気ガスを導入する導入孔１４に連通し、導入孔１４は
排気管３内において排気ガスが気体滞留室１３内に流入
し易いように位置される。また酸素イオン伝導性固体電
解質部材１２には大気を導入する大気基準室１５が気体
滞留室１３と壁を隔てるように形成されている。気体滞
留室１３と大気基準室１５との間の壁部及び大気基準室
１５とは反対側の壁部には電極対１７ａ、１７ｂ、１６
ａ、１６ｂが各々形成されている。固体電解質部材１２
及び電極対１６ａ、１６ｂが酸素ポンプ素子１８として
作用し、固体電解質部材１２及び電極対１７ａ、１７ｂ
が電池素子１９として作用する。また大気基準室１５の
外壁面にはヒータ素子２０が設けられている。
排気ガスを導入する導入孔１４に連通し、導入孔１４は
排気管３内において排気ガスが気体滞留室１３内に流入
し易いように位置される。また酸素イオン伝導性固体電
解質部材１２には大気を導入する大気基準室１５が気体
滞留室１３と壁を隔てるように形成されている。気体滞
留室１３と大気基準室１５との間の壁部及び大気基準室
１５とは反対側の壁部には電極対１７ａ、１７ｂ、１６
ａ、１６ｂが各々形成されている。固体電解質部材１２
及び電極対１６ａ、１６ｂが酸素ポンプ素子１８として
作用し、固体電解質部材１２及び電極対１７ａ、１７ｂ
が電池素子１９として作用する。また大気基準室１５の
外壁面にはヒータ素子２０が設けられている。
酸素イオン伝導性固体電解質部材１２としては、ＺｒＣ
Ｌ（二酸化ジルコニウム）が用いられ、電１４１６ａな
いし１７ｂとしてはＰｔ（白金）が用いられる。
Ｌ（二酸化ジルコニウム）が用いられ、電１４１６ａな
いし１７ｂとしてはＰｔ（白金）が用いられる。
第４図に示すようにＥＣＵ４内には差動増幅回路２１、
基準電圧源２２、電流検出抵抗２３及びスイッチ２７か
らなる酸素濃度センサ制御部が設けられている。酸素ポ
ンプ素子１８の電極１６ｂ及び電池素子１９の電極１７
ｂはアースされている。電池素子１９の電極１７ａに差
動増幅回路２１が接続され、差動増幅回路２１は電池素
子１９の電極１７ａ、１７ｂ間の発生電圧と基準電圧源
２２の出力電圧との差電圧に応じた電圧を出力する。基
準電圧源２２の出力電圧は理論空燃比に相当する電圧（
例えば、０．４Ｖ）である。差動増幅回路２１の出力端
はスイッチ２７、そして電流検出抵抗２３を介して酸素
ポンプ素子１８の電極１６ａに接続されている。電流検
出抵抗２３の両端が酸素濃度センづとしての出力端であ
り、マイクロコンピュータからなる制御回路２４に接続
されている。
基準電圧源２２、電流検出抵抗２３及びスイッチ２７か
らなる酸素濃度センサ制御部が設けられている。酸素ポ
ンプ素子１８の電極１６ｂ及び電池素子１９の電極１７
ｂはアースされている。電池素子１９の電極１７ａに差
動増幅回路２１が接続され、差動増幅回路２１は電池素
子１９の電極１７ａ、１７ｂ間の発生電圧と基準電圧源
２２の出力電圧との差電圧に応じた電圧を出力する。基
準電圧源２２の出力電圧は理論空燃比に相当する電圧（
例えば、０．４Ｖ）である。差動増幅回路２１の出力端
はスイッチ２７、そして電流検出抵抗２３を介して酸素
ポンプ素子１８の電極１６ａに接続されている。電流検
出抵抗２３の両端が酸素濃度センづとしての出力端であ
り、マイクロコンピュータからなる制御回路２４に接続
されている。
制御回路２４には例えば、ポテンショメータからなり、
絞り弁２５の開度に応じたレベルの出力電圧を発生する
絞り弁開度センサ３１と、絞り弁２５下流の吸気管２６
に設けられて吸気管２６内の絶対圧に応じたレベルの出
力電圧を発生する絶対圧センサ３２と、エンジンの冷却
水温に応じたレベルの出力電圧を発生する水温センサ３
３と、エンジン２のクランクシャフト（図示せず）の回
転に同期したパルス信号を発生するクランク角センサ３
４とが接続されている。またエンジン２の吸気バルブ（
図示せず）近傍の吸気管２６に設けられたインジェクタ
３５が接続されている。
絞り弁２５の開度に応じたレベルの出力電圧を発生する
絞り弁開度センサ３１と、絞り弁２５下流の吸気管２６
に設けられて吸気管２６内の絶対圧に応じたレベルの出
力電圧を発生する絶対圧センサ３２と、エンジンの冷却
水温に応じたレベルの出力電圧を発生する水温センサ３
３と、エンジン２のクランクシャフト（図示せず）の回
転に同期したパルス信号を発生するクランク角センサ３
４とが接続されている。またエンジン２の吸気バルブ（
図示せず）近傍の吸気管２６に設けられたインジェクタ
３５が接続されている。
制御回路２４は電流検出抵抗２３の両端電圧のディジタ
ル信号に変換する差動入力のＡ／Ｄ変換器４０と、絞り
弁開度センサ３１、絶対圧センサ３２、水濡センサ３３
の各出力レベルを変換するレベル変換回路４１と、レベ
ル変換回路４１を経た各センサ出力の１つを選択的に出
力するマルチプレクサ４２と、このマルチプレクサ４２
から出力される信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換器４３と、クランク角センサ３４の出力信号を波形
整形してＴＤＣ信号として出力する波形整形回路４４と
、波形整形回路４４からのＴＤＣ信号の発生間隔をクロ
ックパルス発生回路（図示せず）から出力されるクロッ
クパルス数によって計測するカウンタ４５と、インジェ
クタ３５を駆動する駆動回路４６ａと、スイッチ２７を
オン駆動する駆動回路４６ｂと、プログラムに従ってデ
ィジタル演算を行なうＣＰＵ （中央演算回路）４７と
、各種の処理プログラム及びデータが予め書き込まれた
ＲＯＭ４８と、ＲＡＭ４９と備えている。
ル信号に変換する差動入力のＡ／Ｄ変換器４０と、絞り
弁開度センサ３１、絶対圧センサ３２、水濡センサ３３
の各出力レベルを変換するレベル変換回路４１と、レベ
ル変換回路４１を経た各センサ出力の１つを選択的に出
力するマルチプレクサ４２と、このマルチプレクサ４２
から出力される信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換器４３と、クランク角センサ３４の出力信号を波形
整形してＴＤＣ信号として出力する波形整形回路４４と
、波形整形回路４４からのＴＤＣ信号の発生間隔をクロ
ックパルス発生回路（図示せず）から出力されるクロッ
クパルス数によって計測するカウンタ４５と、インジェ
クタ３５を駆動する駆動回路４６ａと、スイッチ２７を
オン駆動する駆動回路４６ｂと、プログラムに従ってデ
ィジタル演算を行なうＣＰＵ （中央演算回路）４７と
、各種の処理プログラム及びデータが予め書き込まれた
ＲＯＭ４８と、ＲＡＭ４９と備えている。
Ａ／Ｄ変換器４０．４３、マルチプレクサ４２、カウン
タ４５、駆動回路４６ａ、４６ｂ、ＣＰＵ４７、ＲＯＭ
４８及びＲＡＭ４９は入出力バス５０によって互いに接
続されている。ＣＰＵ４７には波形整形回路４４からＴ
ＤＣ信号が供給される。
タ４５、駆動回路４６ａ、４６ｂ、ＣＰＵ４７、ＲＯＭ
４８及びＲＡＭ４９は入出力バス５０によって互いに接
続されている。ＣＰＵ４７には波形整形回路４４からＴ
ＤＣ信号が供給される。
また制御回路２４内にはヒータ電流供給回路５１が設け
られ、ＣＰＵ４７からのヒータ電流供給指令に応じてヒ
ータ電流供給回路５１によってヒータ素子２０にヒータ
電流が供給されてヒータ素子２０が発熱するようになっ
ている。
られ、ＣＰＵ４７からのヒータ電流供給指令に応じてヒ
ータ電流供給回路５１によってヒータ素子２０にヒータ
電流が供給されてヒータ素子２０が発熱するようになっ
ている。
かかる構成においては、Ａ／Ｄ変換器４０から酸素ポン
プ素子１８を流れるポンプ電流値ｒｐが、Ａ／Ｄ変換器
４３から絞り弁開度θｔｈ、吸気管内絶対圧ＰＢＡ及び
冷却水温Ｔｗの情報が択一的に、またカウンタ４５から
エンジン回転数Ｎｅを表わす情報がＣＰＵ４７に入出力
バス５０を介して各々供給される。ＣＰＵ４７はＲＯＭ
４８に記憶された演算プログラムに従って上記の各情報
を読み込み、それらの情報を基にしてＴＤＣ信号に同期
して燃料供給ルーチンにおいて所定の算出式からエンジ
ン２への燃料供給量に対応するインジェクタ３５の燃料
噴射時間ＴＯＬＪＴを演算する。そして、その燃料噴射
時間Ｔｏ Ｕ Ｔだけ駆動回路４６ａがインジェクタ３
５を駆動してエンジン２へ燃料を供給せしめるのである
。
プ素子１８を流れるポンプ電流値ｒｐが、Ａ／Ｄ変換器
４３から絞り弁開度θｔｈ、吸気管内絶対圧ＰＢＡ及び
冷却水温Ｔｗの情報が択一的に、またカウンタ４５から
エンジン回転数Ｎｅを表わす情報がＣＰＵ４７に入出力
バス５０を介して各々供給される。ＣＰＵ４７はＲＯＭ
４８に記憶された演算プログラムに従って上記の各情報
を読み込み、それらの情報を基にしてＴＤＣ信号に同期
して燃料供給ルーチンにおいて所定の算出式からエンジ
ン２への燃料供給量に対応するインジェクタ３５の燃料
噴射時間ＴＯＬＪＴを演算する。そして、その燃料噴射
時間Ｔｏ Ｕ Ｔだけ駆動回路４６ａがインジェクタ３
５を駆動してエンジン２へ燃料を供給せしめるのである
。
燃料噴射時間ＴＯＬＩＴは例えば、次式から算出される
。
。
Ｔｏｕｖ＝ＴｉＸＫｏｚ ＸＫＷＯＴＸＫＴＷ・・・・
・・（１） ここで、Ｔｉはエンジン回転数Ｎｅと吸気管内絶対圧Ｐ
ＢＡとから決定される基本噴射時間を表わす基本供給量
、ＫＯ２は酸素′ａ度センサの出力レベルに応じて設定
する空燃比のフィードバック補正係数、ＫＷＯＴは高負
荷時の燃料増場補正係数、ＫＴＷは冷却水温係数である
。これらＴｉ、Ｋ。
・・（１） ここで、Ｔｉはエンジン回転数Ｎｅと吸気管内絶対圧Ｐ
ＢＡとから決定される基本噴射時間を表わす基本供給量
、ＫＯ２は酸素′ａ度センサの出力レベルに応じて設定
する空燃比のフィードバック補正係数、ＫＷＯＴは高負
荷時の燃料増場補正係数、ＫＴＷは冷却水温係数である
。これらＴｉ、Ｋ。
２ 、ＫＷＯＴ、Ｋｒｗは燃料供給ルーチンのサブルー
チンにおいて設定される。
チンにおいて設定される。
一方、駆動回路４６ｂはＣＰＵ４７からオン駆動指令に
応じてスイッチ２７をオン駆動し、またオン駆動停止指
令に応じてスイッチ２７のオン駆動を停止する。スイッ
チ２７がオン駆動されると差動増幅回路２１の出力端か
らスイッチ２７、抵抗２３を介して酸素ポンプ素子１８
の電極１６ａ。
応じてスイッチ２７をオン駆動し、またオン駆動停止指
令に応じてスイッチ２７のオン駆動を停止する。スイッ
チ２７がオン駆動されると差動増幅回路２１の出力端か
らスイッチ２７、抵抗２３を介して酸素ポンプ素子１８
の電極１６ａ。
１６ｂ間にポンプ電流が流れ始める。
酸素ポンプ素子１８へのポンプ電流の供給が開始される
と、そのときエンジン２に供給された混合気の空燃比が
リーン領域であれば、電池素子１９の電極１７ａ、１７
ｂ間に発生する電圧が基準電圧源２２の出力電圧より低
くなるので差動増幅回路２１の出力レベルが正レベルに
なり、この正レベル電圧が抵抗２３及び酸素ポンプ素子
１８の直列回路に供給される。酸素ポンプ素子１８には
電極１６ａから電極１６ｂに向ってポンプ電流が流れる
ので気体滞留室１３内の酸素が電極１６ｂにてイオン化
して酸素ポンプ素子１８内を移動して電極１６ａから酸
素ガスとして放出され、気体滞留室１３内の酸素が汲み
出される。
と、そのときエンジン２に供給された混合気の空燃比が
リーン領域であれば、電池素子１９の電極１７ａ、１７
ｂ間に発生する電圧が基準電圧源２２の出力電圧より低
くなるので差動増幅回路２１の出力レベルが正レベルに
なり、この正レベル電圧が抵抗２３及び酸素ポンプ素子
１８の直列回路に供給される。酸素ポンプ素子１８には
電極１６ａから電極１６ｂに向ってポンプ電流が流れる
ので気体滞留室１３内の酸素が電極１６ｂにてイオン化
して酸素ポンプ素子１８内を移動して電極１６ａから酸
素ガスとして放出され、気体滞留室１３内の酸素が汲み
出される。
気体滞留室１３内の酸素の汲み出しにより気体滞留室１
３内の排気ガスと大気基準室１５内の大気の間に酸素濃
度差が生ずる。この酸素濃度差に応じた電圧Ｖｓが電池
素子１９の電極１７ａ、１７ｂ間に発生し、この電圧Ｖ
ｓは差動増幅回路２１の反転入力端に供給される。差動
増幅回路２１の出力電圧は電圧Ｖｓと基準電圧源２２の
出力電圧との差電圧に比例した電圧となるのでポンプ電
流値は排気ガス中の酸素濃度に比例し、ポンプ電流値は
抵抗２３の両端電圧として出力される。
３内の排気ガスと大気基準室１５内の大気の間に酸素濃
度差が生ずる。この酸素濃度差に応じた電圧Ｖｓが電池
素子１９の電極１７ａ、１７ｂ間に発生し、この電圧Ｖ
ｓは差動増幅回路２１の反転入力端に供給される。差動
増幅回路２１の出力電圧は電圧Ｖｓと基準電圧源２２の
出力電圧との差電圧に比例した電圧となるのでポンプ電
流値は排気ガス中の酸素濃度に比例し、ポンプ電流値は
抵抗２３の両端電圧として出力される。
リッチ領域の空燃比のときには電圧ＶｓＩｆｉ基準電圧
源２２の出力電圧を越える。よって、差動増幅回路２１
の出力レベルが正レベルから負レベルに反転する。この
負レベルにより酸素ポンプ素子１８の電極１６ａ、１６
ｂ間に流れるポンプ電流が減少し、電流方向が反転する
。すなわち、ポンプ電流は電極１６ｂから電極１６ａ方
向に流れるので外部の酸素が電極１６ａにてイオン化し
て酸素ポンプ素子１８内を移動して電極１６ｂから酸素
ガスとして気体滞留室１３内に放出され、酸素が気体滞
留室１３内に汲み込まれる。従って、気体滞留室１３内
の酸素濃度が常に一定になるようにポンプ電流を供給す
ることにより酸素を汲み込んだり、汲み出したりするの
でポンプ電流値Ｉｐ及び差動増幅回路２１の出力電圧は
リーン及びリッチ領域にて排気ガス中の酸素濃度に各々
比例するのである。このポンプ電流値１ｐに応じて上記
したフィードバック補正係数ＫＯ２が設定される。
源２２の出力電圧を越える。よって、差動増幅回路２１
の出力レベルが正レベルから負レベルに反転する。この
負レベルにより酸素ポンプ素子１８の電極１６ａ、１６
ｂ間に流れるポンプ電流が減少し、電流方向が反転する
。すなわち、ポンプ電流は電極１６ｂから電極１６ａ方
向に流れるので外部の酸素が電極１６ａにてイオン化し
て酸素ポンプ素子１８内を移動して電極１６ｂから酸素
ガスとして気体滞留室１３内に放出され、酸素が気体滞
留室１３内に汲み込まれる。従って、気体滞留室１３内
の酸素濃度が常に一定になるようにポンプ電流を供給す
ることにより酸素を汲み込んだり、汲み出したりするの
でポンプ電流値Ｉｐ及び差動増幅回路２１の出力電圧は
リーン及びリッチ領域にて排気ガス中の酸素濃度に各々
比例するのである。このポンプ電流値１ｐに応じて上記
したフィードバック補正係数ＫＯ２が設定される。
次に、本発明の酸素濃度センサの出力補正方法の手順を
第５図に出力補正サブルーチンとして示したＣＰＵ４７
の動作フロー図に従って説明する。
第５図に出力補正サブルーチンとして示したＣＰＵ４７
の動作フロー図に従って説明する。
かかる手順において、ＣＰＵ４７はヒータ電流がヒータ
素子２０に供給されているか否かを判別する（ステップ
６１）。この判別はヒータ電流供給回路５１に対してヒ
ータ電流供給指令を発生するとＣＰＵ４７内のフラグＩ
−＋−＋が１１１ ＩＩに等しくされヒータ電流供給停
止指令を発生するとフラグＦ）−１がＩＩ ＯＩＩに等
しくされるのでフラグＦＨの内容から決定される。ヒー
タ電流が供給されているときには酸素濃度センサの活性
化が完了したか否かを判別する（ステップ６２）。この
判別はヒータ電流供給指令の発生から、すなわちヒータ
電流の供給開始から所定時間の経過を検出することによ
り酸素濃度センサの活性化が完了したと決定される。酸
素濃度センサの活性化が完了した場合にはポンプ電流を
酸素ポンプ素子１８に供給するために駆動回路４６ｂに
対してオン駆動指令を発生しくステップ６３）、そして
冷却水温Ｔ Ｗを読み込む（ステップ６４）。読み込ん
だ冷却水ｍＴｗが所定温度ＴＷＯ（例えば、０℃）以下
か否かを判別する（ステップ６５）。ＴＷ≦Ｔ Ｗ ＋
ならば、補正値ΔＩｐを第１所定値△Ｉｐ＋に等しくし
くステップ６６） 、ＴＷ＞ＴＷ＋ならば、冷却水ｍＴ
ｗが所定温度ＴＷ２ （ただしＴ Ｗ ２ ＞ Ｔ
Ｗ ＋、例えば、４０℃）以下か否かを判別する（ステ
ップ６７）。ｌ”ｗ≦Ｔ Ｗ ２ならば、補正値ΔＩｐ
を第２所定値ΔＩＰ２に等しクシ（ステップ６８）、Ｔ
Ｗ ＞ ７ Ｗ ２ならば、補正値ΔＩｐをＯに等し
くしくステップ６９）そしてフラグＦＯ２をＯに等しく
する（ステップ７０）。
素子２０に供給されているか否かを判別する（ステップ
６１）。この判別はヒータ電流供給回路５１に対してヒ
ータ電流供給指令を発生するとＣＰＵ４７内のフラグＩ
−＋−＋が１１１ ＩＩに等しくされヒータ電流供給停
止指令を発生するとフラグＦ）−１がＩＩ ＯＩＩに等
しくされるのでフラグＦＨの内容から決定される。ヒー
タ電流が供給されているときには酸素濃度センサの活性
化が完了したか否かを判別する（ステップ６２）。この
判別はヒータ電流供給指令の発生から、すなわちヒータ
電流の供給開始から所定時間の経過を検出することによ
り酸素濃度センサの活性化が完了したと決定される。酸
素濃度センサの活性化が完了した場合にはポンプ電流を
酸素ポンプ素子１８に供給するために駆動回路４６ｂに
対してオン駆動指令を発生しくステップ６３）、そして
冷却水温Ｔ Ｗを読み込む（ステップ６４）。読み込ん
だ冷却水ｍＴｗが所定温度ＴＷＯ（例えば、０℃）以下
か否かを判別する（ステップ６５）。ＴＷ≦Ｔ Ｗ ＋
ならば、補正値ΔＩｐを第１所定値△Ｉｐ＋に等しくし
くステップ６６） 、ＴＷ＞ＴＷ＋ならば、冷却水ｍＴ
ｗが所定温度ＴＷ２ （ただしＴ Ｗ ２ ＞ Ｔ
Ｗ ＋、例えば、４０℃）以下か否かを判別する（ステ
ップ６７）。ｌ”ｗ≦Ｔ Ｗ ２ならば、補正値ΔＩｐ
を第２所定値ΔＩＰ２に等しクシ（ステップ６８）、Ｔ
Ｗ ＞ ７ Ｗ ２ならば、補正値ΔＩｐをＯに等し
くしくステップ６９）そしてフラグＦＯ２をＯに等しく
する（ステップ７０）。
ステップ６１においてヒータ電流が供給されていない場
合、又はステップ６２において酸素濃度センサ検出部１
の活性化が完了していない場合にはポンプ電流の酸素ポ
ンプ素子１８への供給を停止するために駆動回路４６ｂ
に対してオン駆動停止指令を発生しくステップ７１）、
空燃比フィードバック制御すべき運転状態でないのでフ
ラグＦｏ２に１をセットする（ステップ７２）。
合、又はステップ６２において酸素濃度センサ検出部１
の活性化が完了していない場合にはポンプ電流の酸素ポ
ンプ素子１８への供給を停止するために駆動回路４６ｂ
に対してオン駆動停止指令を発生しくステップ７１）、
空燃比フィードバック制御すべき運転状態でないのでフ
ラグＦｏ２に１をセットする（ステップ７２）。
なお、このサブルーチンは燃料供給ルーチンの実行によ
ってエンジン始動と同時にＴＤＣ信号に同期して実行さ
れ、補正値△ＩｐがＯに等しくなったら実行されないよ
うにすることが好ましい。
ってエンジン始動と同時にＴＤＣ信号に同期して実行さ
れ、補正値△ＩｐがＯに等しくなったら実行されないよ
うにすることが好ましい。
一方、フィードバック補正係数ＫＯ２を設定するＫＯ２
サブルーチンにおいては、第６図に示すように先ず、フ
ラグＦＯ２が１に等しいか否かを判別する（ステップ８
０）。ＦＯ２＝１ならば、空燃比フィードバック制御を
停止すべき運転状態であるので補正係数ＫＯ２を１に等
しくする（ステップ８１）。ＦＯ２＝Ｏならば、他の空
燃比フィードバック（Ｆ／８ ’）制御すべき運転条件
を充足しているか否かを判別する（ステップ８２）。
サブルーチンにおいては、第６図に示すように先ず、フ
ラグＦＯ２が１に等しいか否かを判別する（ステップ８
０）。ＦＯ２＝１ならば、空燃比フィードバック制御を
停止すべき運転状態であるので補正係数ＫＯ２を１に等
しくする（ステップ８１）。ＦＯ２＝Ｏならば、他の空
燃比フィードバック（Ｆ／８ ’）制御すべき運転条件
を充足しているか否かを判別する（ステップ８２）。
この判別は絞り弁開度ｅｔｈ、エンジン冷却水温ＴＷ１
エンジン回転数Ｎｅ、吸気管内絶対圧ＰＥＡから決定さ
れる。例えば、加速時、減速時には空燃比フィードバッ
ク制御を停止すべき運転状態とされ、このときには補正
係数ＫＯ２を１に等しくする（ステップ８１）。空燃比
フィードバック制御すべき運転条件を充足する場合には
ポンプ電流値■ρを読み込み（ステップ８３）、読み込
んだポンプ電流値１ｐに補正値ΔＩｐを減算しその算出
値をポンプ電流値Ｉｐとする（ステップ８４）。
エンジン回転数Ｎｅ、吸気管内絶対圧ＰＥＡから決定さ
れる。例えば、加速時、減速時には空燃比フィードバッ
ク制御を停止すべき運転状態とされ、このときには補正
係数ＫＯ２を１に等しくする（ステップ８１）。空燃比
フィードバック制御すべき運転条件を充足する場合には
ポンプ電流値■ρを読み込み（ステップ８３）、読み込
んだポンプ電流値１ｐに補正値ΔＩｐを減算しその算出
値をポンプ電流値Ｉｐとする（ステップ８４）。
こうして補正されて得られたポンプ電流値Ｉｐに応じて
フィードバック補正係数ＫＯ２を算出しくステップ８５
）、この補正係数ＫＯ２を用いて式（１）によって燃料
噴射時間ＴＯＬＪＴが算出されるのである。
フィードバック補正係数ＫＯ２を算出しくステップ８５
）、この補正係数ＫＯ２を用いて式（１）によって燃料
噴射時間ＴＯＬＪＴが算出されるのである。
かかる本発明の酸素濃度センサの出力補正方法において
は、エンジンの暖機時にエンジン冷部水温Ｔｗが低いほ
ど補正値ΔＩｐが大きく設定され、ポンプ電流値１ｐか
ら補正値ΔＩｐを減算することによりポンプ電流値１ｐ
が補正される。すなわちポンプ電流値Ｉｐはエンジン冷
却水温Ｔｗが低いほどリッチ側に補正されるのである。
は、エンジンの暖機時にエンジン冷部水温Ｔｗが低いほ
ど補正値ΔＩｐが大きく設定され、ポンプ電流値１ｐか
ら補正値ΔＩｐを減算することによりポンプ電流値１ｐ
が補正される。すなわちポンプ電流値Ｉｐはエンジン冷
却水温Ｔｗが低いほどリッチ側に補正されるのである。
なお、上記した本発明の実施例においては、第７図に示
すように冷却水温Ｔｗに対応するポンプ電流（＋ｌ！
ｉ ｐの補正値ΔＩｐが段階的に設定されるが、冷却水
温Ｔｗに対応するポンプ電流値Ｉρの補正値ΔＴρを連
続的に設定しても良いのである。
すように冷却水温Ｔｗに対応するポンプ電流（＋ｌ！
ｉ ｐの補正値ΔＩｐが段階的に設定されるが、冷却水
温Ｔｗに対応するポンプ電流値Ｉρの補正値ΔＴρを連
続的に設定しても良いのである。
また、上記した本発明の実施例においては、ポンプ電流
値Ｉｐに応じて燃料供給ωを調整することにより供給混
合気の空燃比を目標空燃比に制御しているが、これに限
らず、ポンプ電流値Ｉｐに応じて吸気２次空気量を調整
することにより供給混合気の空燃比を目標空燃比に制御
しても良いのである。
値Ｉｐに応じて燃料供給ωを調整することにより供給混
合気の空燃比を目標空燃比に制御しているが、これに限
らず、ポンプ電流値Ｉｐに応じて吸気２次空気量を調整
することにより供給混合気の空燃比を目標空燃比に制御
しても良いのである。
ｍと迩里
以上の如く、本発明の酸素濃度センサの出力補正方法に
おいては、エンジン温度に応じて酸素濃度センサの出力
レベルを補正するのでエンジン暖機時に酸素濃度センサ
による酸素濃度検出が排気未燃焼酸素成分を含んだもの
となっても実際にエンジンに供給された混合気の空燃比
を正確に判別することかできるのである。よって、エン
ジン暖機時に供給混合気の空燃比を目標空燃比に正確に
制御することができるので排気浄化性能の向上を図るこ
とができる。またオーバリッヂを回避することができる
のでプラグのくすぶり等による運転性の悪化を防止する
ことができるのである。
おいては、エンジン温度に応じて酸素濃度センサの出力
レベルを補正するのでエンジン暖機時に酸素濃度センサ
による酸素濃度検出が排気未燃焼酸素成分を含んだもの
となっても実際にエンジンに供給された混合気の空燃比
を正確に判別することかできるのである。よって、エン
ジン暖機時に供給混合気の空燃比を目標空燃比に正確に
制御することができるので排気浄化性能の向上を図るこ
とができる。またオーバリッヂを回避することができる
のでプラグのくすぶり等による運転性の悪化を防止する
ことができるのである。
第１図は暖別後及び暖機中の酸素濃度センサの出力特性
を示す図、第２図は本発明の出力補正方法を適用した酸
素Ｓ度センサを協えた電子制御燃料噴射装置を示す図、
第３図は酸素濃度センサ検出部内を示す図、第４図はＥ
ＣＵ内の回路を示す回路図、第５図及び第６図はＣＰＵ
の動作を示す動作フロー図、第７図は冷却水温Ｔｗ−補
正値ΔＩｐ特性を示す図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・酸素濃度セン勺検出部 ３・・・・・・排気管 ４・・・・・・ＥＣＵ １２・・・・・・酸素イオン伝導性固体電解質部材１３
・・・・・・気体滞留室 １４・・・・・・導入孔 １５・・・・・・大気基準室 １８・・・・・・酸素ポンプ素子 １９・・・・・・電池素子 ２４・・・・・・制御回路 ２６・・・・・・吸気管 ３５・・・・・・インジェクタ
を示す図、第２図は本発明の出力補正方法を適用した酸
素Ｓ度センサを協えた電子制御燃料噴射装置を示す図、
第３図は酸素濃度センサ検出部内を示す図、第４図はＥ
ＣＵ内の回路を示す回路図、第５図及び第６図はＣＰＵ
の動作を示す動作フロー図、第７図は冷却水温Ｔｗ−補
正値ΔＩｐ特性を示す図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・酸素濃度セン勺検出部 ３・・・・・・排気管 ４・・・・・・ＥＣＵ １２・・・・・・酸素イオン伝導性固体電解質部材１３
・・・・・・気体滞留室 １４・・・・・・導入孔 １５・・・・・・大気基準室 １８・・・・・・酸素ポンプ素子 １９・・・・・・電池素子 ２４・・・・・・制御回路 ２６・・・・・・吸気管 ３５・・・・・・インジェクタ
Claims (2)
- （１） 内燃エンジンの排気系に設けられ排気ガス中の
酸素濃度に比例した出力を発生する酸素濃度センサの出
力補正方法であって、エンジンの温度を検出し、その検
出温度に応じて酸素濃度センサの出力レベルを補正する
ことを特徴とする出力補正方法。 - （２） エンジンが低温であるほど酸素濃度センサの出
力レベルをリッチ側に補正することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の出力補正方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61046967A JPH07117516B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 内燃エンジン用酸素濃度センサの出力補正方法 |
| US07/021,035 US4763628A (en) | 1986-03-03 | 1987-03-02 | Method of compensating output from oxygen concentration sensor of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61046967A JPH07117516B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 内燃エンジン用酸素濃度センサの出力補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62203050A true JPS62203050A (ja) | 1987-09-07 |
| JPH07117516B2 JPH07117516B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=12762035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61046967A Expired - Fee Related JPH07117516B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 内燃エンジン用酸素濃度センサの出力補正方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4763628A (ja) |
| JP (1) | JPH07117516B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010014562A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Denso Corp | 空燃比検出装置 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3005818B2 (ja) * | 1990-12-25 | 2000-02-07 | 本田技研工業株式会社 | エンジンの始動燃料供給量制御装置 |
| US5250169A (en) * | 1991-06-07 | 1993-10-05 | Ford Motor Company | Apparatus for sensing hydrocarbons and carbon monoxide |
| JP3680178B2 (ja) * | 1992-07-17 | 2005-08-10 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US5625156A (en) * | 1996-04-29 | 1997-04-29 | General Motors Corporation | Apparatus for sensing exhaust gas |
| JP3520163B2 (ja) * | 1996-09-30 | 2004-04-19 | 日本特殊陶業株式会社 | 酸素センサの制御方法及び装置 |
| JP3397604B2 (ja) * | 1996-12-04 | 2003-04-21 | 株式会社日立ユニシアオートモティブ | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| CN100526872C (zh) * | 2005-11-01 | 2009-08-12 | 比亚迪股份有限公司 | 汽车用氧传感器性能测试装置 |
| CN101281153B (zh) * | 2008-05-21 | 2011-11-09 | 宁波大学 | 空燃比氧传感器性能测试系统 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2805805C2 (de) * | 1978-02-11 | 1989-07-20 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren und Einrichtung zum Betrieb einer Kraftstoffversorgungsanlage mit Lambda-Regelung |
| US4566419A (en) * | 1983-08-20 | 1986-01-28 | Nippondenso Co., Ltd. | Apparatus and method for controlling air-to-fuel ratio for an internal combustion engine |
| JPS60178941A (ja) * | 1984-02-27 | 1985-09-12 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御装置 |
-
1986
- 1986-03-03 JP JP61046967A patent/JPH07117516B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-03-02 US US07/021,035 patent/US4763628A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010014562A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Denso Corp | 空燃比検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07117516B2 (ja) | 1995-12-18 |
| US4763628A (en) | 1988-08-16 |
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