JPS62203946A - 内燃エンジンの空燃比制御方法 - Google Patents
内燃エンジンの空燃比制御方法Info
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- JPS62203946A JPS62203946A JP61047546A JP4754686A JPS62203946A JP S62203946 A JPS62203946 A JP S62203946A JP 61047546 A JP61047546 A JP 61047546A JP 4754686 A JP4754686 A JP 4754686A JP S62203946 A JPS62203946 A JP S62203946A
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Classifications
-
- 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
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-
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-
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- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
- F02D41/1456—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
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】
瓦丘斑１
本発明は内燃エンジンの空燃比制御方法に関する。
晋」Ｕえ匝
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に供給
する混合気の空燃比を目標空燃比にフィードバック制御
する空燃比制御が知られている。
、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に供給
する混合気の空燃比を目標空燃比にフィードバック制御
する空燃比制御が知られている。
また排気系に三元触媒コンバータを備えた内燃エンジン
においては、供給混合気の空燃比が第１図に示すように
理論空燃比（１４，７）付近のとき三元触媒が最も有効
に作用することから供給混合気の空燃比を理論空燃比に
制御することが通常である（例えば、特開昭５９−２０
１９４６号公報、特開昭６０−１９９３１号公報）。
においては、供給混合気の空燃比が第１図に示すように
理論空燃比（１４，７）付近のとき三元触媒が最も有効
に作用することから供給混合気の空燃比を理論空燃比に
制御することが通常である（例えば、特開昭５９−２０
１９４６号公報、特開昭６０−１９９３１号公報）。
従来の空燃比制御においては、Ｍ素濃度センサとして排
気ガス中の酸素濃度に比例しないタイプのものが用いら
れていた。この酸素濃度センサは第２図に示すように理
論空燃比を境にしてリンチ及びリーン領域で各々安定し
た異なる出力レベルとなるようになっている。
気ガス中の酸素濃度に比例しないタイプのものが用いら
れていた。この酸素濃度センサは第２図に示すように理
論空燃比を境にしてリンチ及びリーン領域で各々安定し
た異なる出力レベルとなるようになっている。
かかる酸素濃度に比例しないタイプの酸素濃度センサを
用いた空燃比制御においては、酸素濃度センサの出力レ
ベルから供給された混合気の空燃比が理論空燃比よりリ
ッチ及びリーンのいずれであるかを検出することはでき
る。しかしながら、供給混合気の空燃比の制御中心が理
論空燃比であることを酸素濃度センサの出力レベルから
検出することが難しく三元触媒が実際に有効に作用し良
好な排気浄化が行なわれているか疑問であった。
用いた空燃比制御においては、酸素濃度センサの出力レ
ベルから供給された混合気の空燃比が理論空燃比よりリ
ッチ及びリーンのいずれであるかを検出することはでき
る。しかしながら、供給混合気の空燃比の制御中心が理
論空燃比であることを酸素濃度センサの出力レベルから
検出することが難しく三元触媒が実際に有効に作用し良
好な排気浄化が行なわれているか疑問であった。
また三元触媒の浄化率は理論空燃比を中心にして空燃比
を変動させるパータベーションを行なうと更に良好であ
ることが知られており、第３図に示すようにバータベー
ションの周波数が高いほど良好である。従来の空燃比制
御においては、フィードバック制御を行なうことにより
バータベーションを生じさせていたので混合気及び排気
ガスの移動時間、酸素濃度センサの応答遅れ及び制御系
の動作遅れによってパータベーション周波数が決まるの
であった。すなわち吸気側で供給混合気の空燃比を調整
し排気ガス中の酸素濃度を酸素濃度センサによって検出
してその検出結果に応じて再び供給混合気の空燃比を調
整するまでのフィードバック制御周期が早くなるほどパ
ークベーション周波数が高くなり三元触媒の浄化率が良
好になる。
を変動させるパータベーションを行なうと更に良好であ
ることが知られており、第３図に示すようにバータベー
ションの周波数が高いほど良好である。従来の空燃比制
御においては、フィードバック制御を行なうことにより
バータベーションを生じさせていたので混合気及び排気
ガスの移動時間、酸素濃度センサの応答遅れ及び制御系
の動作遅れによってパータベーション周波数が決まるの
であった。すなわち吸気側で供給混合気の空燃比を調整
し排気ガス中の酸素濃度を酸素濃度センサによって検出
してその検出結果に応じて再び供給混合気の空燃比を調
整するまでのフィードバック制御周期が早くなるほどパ
ークベーション周波数が高くなり三元触媒の浄化率が良
好になる。
しかしながら、フィードバック制御周期は第４図に示す
ようにエンジン回転数にほぼ反比例し、また第５図に示
すように酸素濃度センサの配設位置が排気通路の下流に
なるほど長くなるので酸素濃度センサによって理論空燃
比を正確に検出したとしてもバータベーション周波数を
十分に高くすることができず三元触媒による排気浄化が
良好に行なわれていないという問題点があった。
ようにエンジン回転数にほぼ反比例し、また第５図に示
すように酸素濃度センサの配設位置が排気通路の下流に
なるほど長くなるので酸素濃度センサによって理論空燃
比を正確に検出したとしてもバータベーション周波数を
十分に高くすることができず三元触媒による排気浄化が
良好に行なわれていないという問題点があった。
ｌ旦二里１
そこで、本発明の目的は、三元触媒による排気浄化の向
上を図ることができる空燃比制御方法を提供することで
ある。
上を図ることができる空燃比制御方法を提供することで
ある。
本発明の空燃比制御方法は、エンジンに供給された混合
気の空燃比が酸素濃度比例出力型の酸素濃度センサの出
力信号から理論空燃比を含む所定幅内の値であることを
検出したときには供給混合気の空燃比を理論空燃比を中
心に小振動させるように制御することを特徴としている
。
気の空燃比が酸素濃度比例出力型の酸素濃度センサの出
力信号から理論空燃比を含む所定幅内の値であることを
検出したときには供給混合気の空燃比を理論空燃比を中
心に小振動させるように制御することを特徴としている
。
友−凰一１
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第６図ないし第８図は本発明の空燃比制御方法を適用し
た内燃エンジンの電子制御燃料噴射装置を示している。
た内燃エンジンの電子制御燃料噴射装置を示している。
本装置においては、酸素濃度比例出力型の酸素ｍ度セン
サが用いられており、その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Ｅ Ｃｊ
Ｊ （ＥｌｅＣｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉ
ｔ ＞ ４に接続されている。
サが用いられており、その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Ｅ Ｃｊ
Ｊ （ＥｌｅＣｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉ
ｔ ＞ 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７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至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とは反対側の壁部ニハ電極対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至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とは反対側の壁部ニハ電極対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、ＺｒＯ
２（二酸化ジルコニウム）が用いられ、電極１６ａない
し１７．１）としてはＰｔ（白金）が用いられる。
２（二酸化ジルコニウム）が用いられ、電極１６ａない
し１７．１）としてはＰｔ（白金）が用いられる。
第８図に示すようにＥＣＬＩ４は差動増幅回路２１、基
準電圧源２２、電流検出抵抗２３及び制御回路２４から
なる。酸素ポンプ素子１８の電極１６ｂ及び電池素子１
９の電極１７ｂ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２
３の両端が酸素濃度センサ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。
準電圧源２２、電流検出抵抗２３及び制御回路２４から
なる。酸素ポンプ素子１８の電極１６ｂ及び電池素子１
９の電極１７ｂ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２
３の両端が酸素濃度センサ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、エンジンの冷部
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、エンジンの冷部
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、水温センサ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４６と、ブＯ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４０１４３、マルチプレクサ４２、カウンタ４５、駆
動回路４６、ＣＰＵ４７、ＲＯＭ４８及びＲＡＭ４９は
入出力バス５０によって互いに接続されている。ＣＰｔ
Ｊ４７には波形整形回路４４からＴＤＣ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、ヒータ素子２０にＣＰＬＪ４７の指令に応じ
てヒータ電流供給回路５１から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。
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、水温センサ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４６と、ブＯ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４０１４３、マルチプレクサ４２、カウンタ４５、駆
動回路４６、ＣＰＵ４７、ＲＯＭ４８及びＲＡＭ４９は
入出力バス５０によって互いに接続されている。ＣＰｔ
Ｊ４７には波形整形回路４４からＴＤＣ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、ヒータ素子２０にＣＰＬＪ４７の指令に応じ
てヒータ電流供給回路５１から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１ｐが、Ａ／Ｄ変換器
４３から絞り弁開度ｅ ｔｈ、吸気管内絶対圧Ｐａ Ａ
、冷却水ｍ Ｔ ｗ及び排気中の酸素濃度０２の情報
が択一的に、またカウンタ４５からエンジン回転ＷＩＮ
ｅ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ＲＯＭ４８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ＴＯＬＪ
Ｔを演算する。そして、その燃料噴射時間Ｔｏｕｖだけ
駆動回路４６がインジェクタ３５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１ｐが、Ａ／Ｄ変換器
４３から絞り弁開度ｅ ｔｈ、吸気管内絶対圧Ｐａ Ａ
、冷却水ｍ Ｔ ｗ及び排気中の酸素濃度０２の情報
が択一的に、またカウンタ４５からエンジン回転ＷＩＮ
ｅ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ＲＯＭ４８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ＴＯＬＪ
Ｔを演算する。そして、その燃料噴射時間Ｔｏｕｖだけ
駆動回路４６がインジェクタ３５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Ｔｏ Ｕ Ｔは例えば、次式から算出され
る。
る。
ＴｏｕＴ−ＴｉＸＫｏｚ ＸＫＷＯＴＸＫＴＷ・・・・
・・（１） ここで、Ｔｉはエンジン回転数Ｎ８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は酸素濃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
時の燃料増通補正係数、ＫＴＷは冷却水温係数である。
・・（１） ここで、Ｔｉはエンジン回転数Ｎ８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は酸素濃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
時の燃料増通補正係数、ＫＴＷは冷却水温係数である。
これら”Ｔ ｊ Ｎ Ｋ 。
２ 、Ｋｗｏｒｑ ＫＴＷは燃料供給ルーチンのザブル
ーチンにおいて設定される。
ーチンにおいて設定される。
一方、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
、１７ｂ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１
８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。
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
、１７ｂ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１
８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Ｖｓが基準電圧源２
２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、１６ｂ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ｆｆ１ｆｆｉ１６ａ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？１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
するので第９図に示すようにポンプ電流１ｉａｌｐ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、すなわち空燃比に各々比例す
るのである。
２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、１６ｂ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ｆｆ１ｆｆｉ１６ａ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？１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
するので第９図に示すようにポンプ電流１ｉａｌｐ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、すなわち空燃比に各々比例す
るのである。
このポンプ電流値ＩＰ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。
補正係数ＫＯ２が設定される。
次に、本発明の空燃比制御方法の手順を第１０図にＫＯ
２算出サブルーヂンとして示したＣＰＵ４７の動作フロ
ー図に従って説明する。
２算出サブルーヂンとして示した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、ＣＰｔＪ４７は先ず、空燃比フィ
ードバック（Ｆ／Ｂ）制御すべき運転状態にあるか否か
を判別する（ステップ７１）。この判別は絞り弁開度ｅ
ｔｈ、エンジン冷却水温ＴＷ。
ードバック（Ｆ／Ｂ）制御すべき運転状態にあるか否か
を判別する（ステップ７１）。この判別は絞り弁開度ｅ
ｔｈ、エンジン冷却水温ＴＷ。
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７２）。空燃比
フィードバック制御すべき運転状態にある場合にはポン
プ電流値１ｐを読み込み（ステップ７３）、読み込んだ
ポンプ電流値Ｉｐに対応する空燃比ＬＯ２に変換する（
ステップ７４）。そして目標空燃比１ｒｅｒが理論空燃
比（１４，７）であるか否かを判別する（ステップ７５
）。目標空燃比しｒｅｆは目標空燃比設定サブルーチン
において設定される。目標空燃比Ｌｒｅｆが理論空燃比
の場合、空燃比ＬＯ２が１４゜７±０．５の範囲の値で
あるか否かを判別する（ステップ７６）＋１ ＬＯ２＜
１４．２、又はＬ０２＞１５．２場合、空燃比ＬＯ２に
応じてフィードバック補正係数Ｋｏｚを算出する（ステ
ップ７７）。すなわら偏差ＩＬＯ２−１４，７１に対応
する補正係数ＫＯ２を算出するのである。一方、１４．
２≦ＬＯ２≦１５．２場合、フラグＦＯ２が１に等しい
か否かを判別する（ステップ７８）。
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７２）。空燃比
フィードバック制御すべき運転状態にある場合にはポン
プ電流値１ｐを読み込み（ステップ７３）、読み込んだ
ポンプ電流値Ｉｐに対応する空燃比ＬＯ２に変換する（
ステップ７４）。そして目標空燃比１ｒｅｒが理論空燃
比（１４，７）であるか否かを判別する（ステップ７５
）。目標空燃比しｒｅｆは目標空燃比設定サブルーチン
において設定される。目標空燃比Ｌｒｅｆが理論空燃比
の場合、空燃比ＬＯ２が１４゜７±０．５の範囲の値で
あるか否かを判別する（ステップ７６）＋１ ＬＯ２＜
１４．２、又はＬ０２＞１５．２場合、空燃比ＬＯ２に
応じてフィードバック補正係数Ｋｏｚを算出する（ステ
ップ７７）。すなわら偏差ＩＬＯ２−１４，７１に対応
する補正係数ＫＯ２を算出するのである。一方、１４．
２≦ＬＯ２≦１５．２場合、フラグＦＯ２が１に等しい
か否かを判別する（ステップ７８）。
Ｆｏｚ＝１ならば、補正係数ＫＯ２を所定値Ｋ。
２１に等しクシ（ステップ７９）、フラグＦＯ２をＯに
等しくする（ステップ８０）。ＦＯ２＝Ｏならば、補正
係数ＫＯ２を所定値ＫＯ２２に等しくしくステップ８１
）、フラグＦＯ２を１に等しくする（ステップ８２）。
等しくする（ステップ８０）。ＦＯ２＝Ｏならば、補正
係数ＫＯ２を所定値ＫＯ２２に等しくしくステップ８１
）、フラグＦＯ２を１に等しくする（ステップ８２）。
ステップ７５において、目標空燃比Ｌ ｒｅｆが理論空
燃比以外の値であるとぎには偏差ＩＬＯ２−１−ｒｅｆ
ｌに応じてフィードバック補正係ｖｌＫ Ｏ２を算出す
る（ステップ８３）。
燃比以外の値であるとぎには偏差ＩＬＯ２−１−ｒｅｆ
ｌに応じてフィードバック補正係ｖｌＫ Ｏ２を算出す
る（ステップ８３）。
かかる本発明の空燃比制御方法においては、Ｋ○２粋出
サブルーチンがＴＤＣ信号の発生周期に同期して実行さ
れるので酸素濃度センサのポンプ電流値１ｐから検出さ
れた空燃比ＬＯ２が１４゜７±０．５の範囲の値で継続
するどきＴＤＣ信号の発生毎にフラグＦＯ２の内容が反
転し、所定値ＫＯ２＋とＫＯ２２とが交互に補正係数Ｋ
Ｏ２として設定される。所定値ＫＯ２＋は空燃比を１４
．７に制御するときの補正係数ＫＯ２に対して所定値Δ
ＫＯ２を加評した値であり、所定値ＫＯ２２は空燃比を
１４．７に制御するときの補正係数ＫＯ２に対して所定
値ΔＫＯ２を減算した値である。よって、この補正係数
ＫＯ２を用いて式（１）によって燃料噴射時間ＴＯＵＴ
が算出され、燃料噴射時間ＴＯＵＴだけインジェクタ３
５によって燃料がエンジン２に噴射されるのでエンジン
２に供給される混合気の空燃比はＴＤＣ信号に応じて１
４゜７を中心にリッチ及びリーンに小振動し、パータベ
ーションが起きるのである。
サブルーチンがＴＤＣ信号の発生周期に同期して実行さ
れるので酸素濃度センサのポンプ電流値１ｐから検出さ
れた空燃比ＬＯ２が１４゜７±０．５の範囲の値で継続
するどきＴＤＣ信号の発生毎にフラグＦＯ２の内容が反
転し、所定値ＫＯ２＋とＫＯ２２とが交互に補正係数Ｋ
Ｏ２として設定される。所定値ＫＯ２＋は空燃比を１４
．７に制御するときの補正係数ＫＯ２に対して所定値Δ
ＫＯ２を加評した値であり、所定値ＫＯ２２は空燃比を
１４．７に制御するときの補正係数ＫＯ２に対して所定
値ΔＫＯ２を減算した値である。よって、この補正係数
ＫＯ２を用いて式（１）によって燃料噴射時間ＴＯＵＴ
が算出され、燃料噴射時間ＴＯＵＴだけインジェクタ３
５によって燃料がエンジン２に噴射されるのでエンジン
２に供給される混合気の空燃比はＴＤＣ信号に応じて１
４゜７を中心にリッチ及びリーンに小振動し、パータベ
ーションが起きるのである。
なお、上記した本発明の実施例においては、バータベー
ション周波数はＴＤＣ信号の発生周波数に比例するが、
これに限らず、例えば、クロックパルスの発生周波数に
比例させても良い。
ション周波数はＴＤＣ信号の発生周波数に比例するが、
これに限らず、例えば、クロックパルスの発生周波数に
比例させても良い。
また、上記した本発明の実施例においては、ポンプ電流
値１ｐに応じて燃ね供給量を調整することにより供給混
合気の空燃比を制御しているが、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制御する吸気２次空気供給方式
の空燃比制御装置に本発明の空燃比制御方法を適用する
ことも可能である。
値１ｐに応じて燃ね供給量を調整することにより供給混
合気の空燃比を制御しているが、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制御する吸気２次空気供給方式
の空燃比制御装置に本発明の空燃比制御方法を適用する
ことも可能である。
ｌ且汲万皿
以上の如く、本発明の内燃エンジンの空燃比制御方法に
おいては、目標空燃比が理論空燃比の場合にエンジンに
供給された混合気の空燃比が理論空燃比を含む所定幅内
の値であることを酸素濃度比例出力型の酸素濃度センサ
を用いることによって正確に検出することができ、空燃
比が理論空燃比を含む所定幅内の値であるときには供給
混合気の空燃比を理論空燃比を中心に強制的に小振動さ
せるように制御するので酸素濃度センサの配設位置によ
りフィードバック制御周期が長くなってもパータベーシ
ョン周波数を高くすることができ、三元触媒による排気
浄化率の向上を図ることができるのである。
おいては、目標空燃比が理論空燃比の場合にエンジンに
供給された混合気の空燃比が理論空燃比を含む所定幅内
の値であることを酸素濃度比例出力型の酸素濃度センサ
を用いることによって正確に検出することができ、空燃
比が理論空燃比を含む所定幅内の値であるときには供給
混合気の空燃比を理論空燃比を中心に強制的に小振動さ
せるように制御するので酸素濃度センサの配設位置によ
りフィードバック制御周期が長くなってもパータベーシ
ョン周波数を高くすることができ、三元触媒による排気
浄化率の向上を図ることができるのである。
第１図は三元触媒による排気浄化率を示す図、第２図は
排気ガス中の酸素濃度に比例しないタイプの酸素濃度セ
ンサの出力特性を示す図、第３図はバータベーション周
波数と排気浄化率との関係を示す図、第４図はエンジン
回転数とフィードバック制御周期との関係を示す図、第
５図は排気濃度センサの配設位置とフィードバック制御
周期との関係を示す図、第６図は本発明の空燃比制御方
法を適用した電子制御燃料噴射装置を示す図、第７図は
酸素′ａ度センサ検出部内を示す図、第８図はＥＣＵ内
の回路を示す回路図、第９図は酸素濃度比例出力型の酸
素濃度センサの出力特性を示す図、第１０図はＣＰＵの
動作を示す動作フロー図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・酸素濃度センサ検出部 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
排気ガス中の酸素濃度に比例しないタイプの酸素濃度セ
ンサの出力特性を示す図、第３図はバータベーション周
波数と排気浄化率との関係を示す図、第４図はエンジン
回転数とフィードバック制御周期との関係を示す図、第
５図は排気濃度センサの配設位置とフィードバック制御
周期との関係を示す図、第６図は本発明の空燃比制御方
法を適用した電子制御燃料噴射装置を示す図、第７図は
酸素′ａ度センサ検出部内を示す図、第８図はＥＣＵ内
の回路を示す回路図、第９図は酸素濃度比例出力型の酸
素濃度センサの出力特性を示す図、第１０図はＣＰＵの
動作を示す動作フロー図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・酸素濃度センサ検出部 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 (1)
- 三元触媒を排気通路に備えた内燃エンジンの該三元触媒
の配設位置より前記排気通路上流に設けられた酸素濃度
比例出力型の酸素濃度センサの出力信号に応じて供給混
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
燃比制御方法であつて、目標空燃比が理論空燃比の場合
にエンジンに供給された混合気の空燃比が前記酸素濃度
センサの出力信号から理論空燃比を含む所定幅内の値で
あることを検出したときには供給混合気の空燃比を理論
空燃比を中心に小振動させるように制御することを特徴
とする空燃比制御方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61047546A JPH0737776B2 (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
| US07/021,334 US4922429A (en) | 1986-03-04 | 1987-03-03 | Method for controlling an air/fuel ratio of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61047546A JPH0737776B2 (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62203946A true JPS62203946A (ja) | 1987-09-08 |
| JPH0737776B2 JPH0737776B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=12778148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61047546A Expired - Lifetime JPH0737776B2 (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4922429A (ja) |
| JP (1) | JPH0737776B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5867983A (en) * | 1995-11-02 | 1999-02-09 | Hitachi, Ltd. | Control system for internal combustion engine with enhancement of purification performance of catalytic converter |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1306316B1 (it) * | 1998-07-16 | 2001-06-04 | Magneti Marelli Spa | Metodo di controllo di una sonda lineare di ossigeno. |
| DE3827978A1 (de) * | 1987-11-10 | 1989-05-18 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung fuer stetige lambdaregelung |
| US5224044A (en) * | 1988-02-05 | 1993-06-29 | Nissan Motor Company, Limited | System for controlling driving condition of automotive device associated with vehicle slip control system |
| JPH06103283B2 (ja) * | 1988-06-20 | 1994-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | 酸素センサの制御装置 |
| JPH0758054B2 (ja) * | 1989-06-19 | 1995-06-21 | 株式会社ユニシアジェックス | 内燃機関の燃料供給制御装置における学習補正装置及び自己診断装置 |
| JPH0711256B2 (ja) * | 1989-09-06 | 1995-02-08 | 本田技研工業株式会社 | 内燃エンジンの制御装置 |
| US5250169A (en) * | 1991-06-07 | 1993-10-05 | Ford Motor Company | Apparatus for sensing hydrocarbons and carbon monoxide |
| US5682868A (en) * | 1995-09-05 | 1997-11-04 | Ford Global Technologies, Inc. | Engine controller with adaptive transient air/fuel control using a switching type oxygen sensor |
| JP2001182596A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-06 | Mikuni Corp | 内燃機関の吸気圧力検出装置 |
| JP2002364423A (ja) * | 2001-06-04 | 2002-12-18 | Unisia Jecs Corp | エンジンの空燃比制御装置 |
| US6662795B2 (en) * | 2001-08-20 | 2003-12-16 | Caterpillar Inc | Method and apparatus configured to maintain a desired engine emissions level |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5654936A (en) * | 1979-10-10 | 1981-05-15 | Nippon Denso Co Ltd | Control method for air-fuel ratio |
| JPS5770934A (en) * | 1980-10-20 | 1982-05-01 | Nippon Denso Co Ltd | Air fuel ratio control method |
| JPS57165644A (en) * | 1981-04-07 | 1982-10-12 | Nippon Denso Co Ltd | Control method of air-fuel ratio |
| JPS60178941A (ja) * | 1984-02-27 | 1985-09-12 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPH0646013B2 (ja) * | 1984-05-23 | 1994-06-15 | 本田技研工業株式会社 | 内燃エンジン用燃料供給装置の空燃比制御方法 |
-
1986
- 1986-03-04 JP JP61047546A patent/JPH0737776B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-03-03 US US07/021,334 patent/US4922429A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5867983A (en) * | 1995-11-02 | 1999-02-09 | Hitachi, Ltd. | Control system for internal combustion engine with enhancement of purification performance of catalytic converter |
| DE19645064C2 (de) * | 1995-11-02 | 2001-09-13 | Hitachi Ltd | Steuersystem für eine Brennkraftmaschine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4922429A (en) | 1990-05-01 |
| JPH0737776B2 (ja) | 1995-04-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |