JPS62267544A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
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- JPS62267544A JPS62267544A JP11077686A JP11077686A JPS62267544A JP S62267544 A JPS62267544 A JP S62267544A JP 11077686 A JP11077686 A JP 11077686A JP 11077686 A JP11077686 A JP 11077686A JP S62267544 A JPS62267544 A JP S62267544A
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- 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、空燃比センサを用いたフィードパラ制御によ
る内燃機関の空燃比制御装置に係り、特に自動車用ガソ
リンエンジンに好適な空燃比＋１ｉｌｌ ａｌｌ装置に
関する。
る内燃機関の空燃比制御装置に係り、特に自動車用ガソ
リンエンジンに好適な空燃比＋１ｉｌｌ ａｌｌ装置に
関する。
空燃比センサを用いたフィードバラ方式による空燃比制
御装置では、経時変化や素子間でのバラツキによる空燃
比センサの特性変化に対応しておかなければならない。
御装置では、経時変化や素子間でのバラツキによる空燃
比センサの特性変化に対応しておかなければならない。
′
従来の装置は、例えば特開昭５８−５７０５０号公報に
記載の工うに、リーンセンサの出力信号と酸素濃度の関
係を予め記憶しておき、これと大気における出力信号と
の比較により補正係数ｔ−算出し、較正する方式となっ
ていた。しかし排気中に酸素の存在しない濃厚混合気か
ら希薄混合気まで連続的に検出可能なリーンセンサの出
力特性の関係については明らかにされておらず、濃厚混
合気域での較正については何も配慮されていなかった。
記載の工うに、リーンセンサの出力信号と酸素濃度の関
係を予め記憶しておき、これと大気における出力信号と
の比較により補正係数ｔ−算出し、較正する方式となっ
ていた。しかし排気中に酸素の存在しない濃厚混合気か
ら希薄混合気まで連続的に検出可能なリーンセンサの出
力特性の関係については明らかにされておらず、濃厚混
合気域での較正については何も配慮されていなかった。
上記従来技術は混合気が希薄混合気のときに空燃比検出
器としての機能を果すリーンセンサであるため、酸素が
存在しない濃厚混合気での較正について配）江されてお
らず、ａ４混合気から希薄混合気まで検出可能な空燃比
センサを用いた場合に１ハ較正が充分に得られないとい
う問題点があった。
器としての機能を果すリーンセンサであるため、酸素が
存在しない濃厚混合気での較正について配）江されてお
らず、ａ４混合気から希薄混合気まで検出可能な空燃比
センサを用いた場合に１ハ較正が充分に得られないとい
う問題点があった。
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点に対処し、
ａＪｌ混合気から希薄混合気まで空燃比を検出可能な空
燃比センサの出力特性を多項式関数近似することにより
出力特性の関係を明らかにし、センナの交換によるセン
ナの差やセンサの経時変化全自己較正し、空燃比を設定
し丸窓燃比に正確に；Ｉｉ＋制御できるようにした空燃
比制御装置ｆｆｉを提供することにある。
ａＪｌ混合気から希薄混合気まで空燃比を検出可能な空
燃比センサの出力特性を多項式関数近似することにより
出力特性の関係を明らかにし、センナの交換によるセン
ナの差やセンサの経時変化全自己較正し、空燃比を設定
し丸窓燃比に正確に；Ｉｉ＋制御できるようにした空燃
比制御装置ｆｆｉを提供することにある。
上記目的は、濃厚空燃比（リッチ）から希薄空燃比（リ
ーン）までの広い範囲にわたって連続的に検出可能な空
燃比センサの出力信号を、理論空燃比以外の所定の既知
の空燃比状態のときに取込み、この出力電圧の初期値か
らの変化に基づいて較正を行なうことにより解決される
。
ーン）までの広い範囲にわたって連続的に検出可能な空
燃比センサの出力信号を、理論空燃比以外の所定の既知
の空燃比状態のときに取込み、この出力電圧の初期値か
らの変化に基づいて較正を行なうことにより解決される
。
このような空燃比センサは、理論空燃比での出力信号を
一定値とする多項式関数特性で近似できる。
一定値とする多項式関数特性で近似できる。
従って、理論空燃比以外の既知の空燃比での出力信号の
変化が判れば、これから全体の特性変化を知ることがで
き、較正を行なうことができる。
変化が判れば、これから全体の特性変化を知ることがで
き、較正を行なうことができる。
以下、本発明による内燃機関の空燃比制御装置について
、図示の実施例により詳細に説明する。
、図示の実施例により詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例で、ガソリンエンジンＥの吸
気マニフォールド２には燃料噴射弁３が設けられており
、これによシ燃焼室１内には吸気弁４を介して混合気が
供給される。
気マニフォールド２には燃料噴射弁３が設けられており
、これによシ燃焼室１内には吸気弁４を介して混合気が
供給される。
一方、この燃焼室１内で発生した燃焼ガスは排気弁５全
介して排気マユフォールド６内に排出される。
介して排気マユフォールド６内に排出される。
Ｗｆｉマニフォールド６には酸素ポンプ電流検出形など
、濃厚空燃比から希薄空燃比まで連続的に検出可能な空
燃比センサ７が設けられており、空燃比を表わす出力信
号Ｖを発生し、これを空気過剰率λに対してリニアな信
号に変換する電子モジ 、。
、濃厚空燃比から希薄空燃比まで連続的に検出可能な空
燃比センサ７が設けられており、空燃比を表わす出力信
号Ｖを発生し、これを空気過剰率λに対してリニアな信
号に変換する電子モジ 、。
ニール１２全介して電子制御ユニット８に供給する。
社子刊御ユニット８は空燃比センナ７からの信号と共に
、回転数センサ９、スロットルセンサ１０、それに吸入
空気流量センナ１１などの信号を取込み、これらの信号
に基づいて燃料噴射弁３ｆ １ｊｌｊ制御し、空燃比を
所定値ンこ収斂するように働くフィードバック制（２）
を行なう、 空燃比センサ７と電子モジュール１２は空気過剰率λに
対して第２図のような出力特性を示す。
、回転数センサ９、スロットルセンサ１０、それに吸入
空気流量センナ１１などの信号を取込み、これらの信号
に基づいて燃料噴射弁３ｆ １ｊｌｊ制御し、空燃比を
所定値ンこ収斂するように働くフィードバック制（２）
を行なう、 空燃比センサ７と電子モジュール１２は空気過剰率λに
対して第２図のような出力特性を示す。
そこで、これを多項式・関数近似し、その関数式λ＝
ｆ （Ｖ）がデータテーブルとして電子制御ユニット８
の記憶部に記憶されており、エンジンＥの運転状態に応
じて該電子制御二二ツ）８によって空気過剰率λが、例
えば０．８〜１．５の間になるように燃料噴射弁３から
燃料が噴射される。空気過剰率λが１．０のとき、空燃
比センサ７と電子モＸ） ニール１２の出力電圧Ｖ、ば
、空燃比センサ７の酸素ポンプ電流が流れないため、重
子モジュール１２によってだけ定まり、空燃比センサ７
には無関係にＶ、一定に保たれる。関数式λ＝ ｆ ｍ
で表わされる出力特性で既知空燃比あるいは大気を測定
した場合、出力電圧けｖｌを示す。しかし既知空燃比あ
るいけ、大気における出力電圧がＶθ十ｘ′ｔ−示した
とすれば、このときには空燃比センサ７に経時変化が生
じたことになるので、その変化率ΔＶ” （Ｖ＋＋
ｖ、）、／ （Ｖａ＋ｔ Ｎ’ｓ ） ｆ電子制御ユ
ニット８の中央演算部で算出する。このとき、経時変化
を起こした空燃比センサの出力電圧Ｖから理論空燃比点
における出力電圧Ｖ、を差引き、変化率ΔＶを乗算し、
理論空燃比における出力電圧■、を加算した値は濃厚混
合気から希薄混合気までもとの関数式λ、：＝ｆ、（Ｖ
）と正確に一致することが、多くのサンプルを基に実測
した結果得られている。
ｆ （Ｖ）がデータテーブルとして電子制御ユニット８
の記憶部に記憶されており、エンジンＥの運転状態に応
じて該電子制御二二ツ）８によって空気過剰率λが、例
えば０．８〜１．５の間になるように燃料噴射弁３から
燃料が噴射される。空気過剰率λが１．０のとき、空燃
比センサ７と電子モＸ） ニール１２の出力電圧Ｖ、ば
、空燃比センサ７の酸素ポンプ電流が流れないため、重
子モジュール１２によってだけ定まり、空燃比センサ７
には無関係にＶ、一定に保たれる。関数式λ＝ ｆ ｍ
で表わされる出力特性で既知空燃比あるいは大気を測定
した場合、出力電圧けｖｌを示す。しかし既知空燃比あ
るいけ、大気における出力電圧がＶθ十ｘ′ｔ−示した
とすれば、このときには空燃比センサ７に経時変化が生
じたことになるので、その変化率ΔＶ” （Ｖ＋＋
ｖ、）、／ （Ｖａ＋ｔ Ｎ’ｓ ） ｆ電子制御ユ
ニット８の中央演算部で算出する。このとき、経時変化
を起こした空燃比センサの出力電圧Ｖから理論空燃比点
における出力電圧Ｖ、を差引き、変化率ΔＶを乗算し、
理論空燃比における出力電圧■、を加算した値は濃厚混
合気から希薄混合気までもとの関数式λ、：＝ｆ、（Ｖ
）と正確に一致することが、多くのサンプルを基に実測
した結果得られている。
そこで、電子制御ユニット８は、排気マユフォールド６
内の雰囲気が、予め定められた既知の空燃比に対応した
気体であるところの空気（大気）で満されたときＫ、空
燃比センサ７から出力電圧を検出し、それｆ Ｖ ｓ
＋ ｔとして取込む。なお、このとき、排気マユフォー
ルド６内が大気で満されたことの判定は、エンジンＥが
ツユニルカット制御されたとき、或いはエンジンＥが停
止した直後の所定時間経過後であるときなどにより行な
うようにすればよい。
内の雰囲気が、予め定められた既知の空燃比に対応した
気体であるところの空気（大気）で満されたときＫ、空
燃比センサ７から出力電圧を検出し、それｆ Ｖ ｓ
＋ ｔとして取込む。なお、このとき、排気マユフォー
ルド６内が大気で満されたことの判定は、エンジンＥが
ツユニルカット制御されたとき、或いはエンジンＥが停
止した直後の所定時間経過後であるときなどにより行な
うようにすればよい。
そして電子制御ユニット８は、こうして読み込んだ電圧
Ｖ１＋１を、それ以前に記憶しておいた電圧値Ｖ、と比
較し、Ｖｍ＋ｘ４Ｖｔとなったら、変化率ΔＶ”（Ｖｓ
Ｖ−）／（ｖａ＋ｔ ｖ＊）：ＶＮ／ＶＮ＋１ を計算する。
Ｖ１＋１を、それ以前に記憶しておいた電圧値Ｖ、と比
較し、Ｖｍ＋ｘ４Ｖｔとなったら、変化率ΔＶ”（Ｖｓ
Ｖ−）／（ｖａ＋ｔ ｖ＊）：ＶＮ／ＶＮ＋１ を計算する。
一方、空燃比センサ７の出力特性は、例えば、λ＝０．
８〜１．５の間で、 λ＝ａＶ’＋ｂＶｓ＋ｃＶ”＋ｄＶ＋ｅとして近似（こ
のときの近似度差は±１チ）されておシ、これに基づく
データテーブルが電子制御ユニット８内の記憶部に格納
しである。なお、このときの近似式としては、上記した
４次式に限らず、それ以外の次数の多項式、あるいは指
数関数や対数関数としてもよい。
８〜１．５の間で、 λ＝ａＶ’＋ｂＶｓ＋ｃＶ”＋ｄＶ＋ｅとして近似（こ
のときの近似度差は±１チ）されておシ、これに基づく
データテーブルが電子制御ユニット８内の記憶部に格納
しである。なお、このときの近似式としては、上記した
４次式に限らず、それ以外の次数の多項式、あるいは指
数関数や対数関数としてもよい。
既に説明したように、空燃比センサ７の理論空燃比点（
λ＝１．０＞における出力■、は、該センサに酸素ポン
プ電流が流れない点であり、センサモジュールにより一
義的に定まる値である。従って、出力の変化分はセンサ
出力からＶ、を差引いた部分であるから較正値は（Ｖ−
Ｖ、）・Δ■とカリ、この値によりデータテーブルの読
み出すことにより正確な空燃比が読み出され、適正な空
燃比になっているか否かが解シ、それにともない、燃料
噴射弁３の燃料噴射量の補正を行ない正しい空燃比に制
御することができる。
λ＝１．０＞における出力■、は、該センサに酸素ポン
プ電流が流れない点であり、センサモジュールにより一
義的に定まる値である。従って、出力の変化分はセンサ
出力からＶ、を差引いた部分であるから較正値は（Ｖ−
Ｖ、）・Δ■とカリ、この値によりデータテーブルの読
み出すことにより正確な空燃比が読み出され、適正な空
燃比になっているか否かが解シ、それにともない、燃料
噴射弁３の燃料噴射量の補正を行ない正しい空燃比に制
御することができる。
つまり、第２図から明らかなように、空燃比センサ７の
特性は、λ＝１．０における電圧Ｖ、が一定で、その関
数の状態も一定に保たれるから、所定の空気過剰率、例
えば大気での変化率ΔＶが分ると、リッチ側での変化率
（ｖ（／ｖｉ ）及びリーン側での変化率（Ｖｔ、’／
Ｖ ｔ、 ）も、ΔＶ＝ＶＮ＋ｔ／Ｖ＊＝Ｖｉ’／’Ｖ
ａ＝ＶＬ′／ＶＬの関係から全て正確に求められること
Ｋなり、従って、上記実施例によれば充分に空燃比セン
サ７の較正を行なうことができるのである。
特性は、λ＝１．０における電圧Ｖ、が一定で、その関
数の状態も一定に保たれるから、所定の空気過剰率、例
えば大気での変化率ΔＶが分ると、リッチ側での変化率
（ｖ（／ｖｉ ）及びリーン側での変化率（Ｖｔ、’／
Ｖ ｔ、 ）も、ΔＶ＝ＶＮ＋ｔ／Ｖ＊＝Ｖｉ’／’Ｖ
ａ＝ＶＬ′／ＶＬの関係から全て正確に求められること
Ｋなり、従って、上記実施例によれば充分に空燃比セン
サ７の較正を行なうことができるのである。
従って、上記実施例によれば、空燃比センサに経時変化
などによる特性変化を生じたり、或いは標準限界電流レ
ベルから外れた空燃比センサを使用した場合であっても
、濃厚混合比から希薄混合比までの広い範囲にわたり、
出力特性を容易に、かつ短時間で全域同時に較正するこ
とができ、全域にわたり高ａ度の空燃比制御を行なうこ
とができる。
などによる特性変化を生じたり、或いは標準限界電流レ
ベルから外れた空燃比センサを使用した場合であっても
、濃厚混合比から希薄混合比までの広い範囲にわたり、
出力特性を容易に、かつ短時間で全域同時に較正するこ
とができ、全域にわたり高ａ度の空燃比制御を行なうこ
とができる。
以上説明したように、本発明によれば、経時変化などに
よる空燃比センサの特性変化に対しても、濃厚混合気か
ら希薄混合気まで簡単に、かつ高精度で較正を行なうこ
とができ、常に高精度を保った制御が可能な内燃機関の
空燃比制御装置を容易に提供することができる。
よる空燃比センサの特性変化に対しても、濃厚混合気か
ら希薄混合気まで簡単に、かつ高精度で較正を行なうこ
とができ、常に高精度を保った制御が可能な内燃機関の
空燃比制御装置を容易に提供することができる。
第１図は本発明による内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示すシステム構成図、第２図は空燃比センサの特
性の一例を示す曲線図である。 Ｅ・・・ガソリンエンジン、１・・・燃焼室、２・・・
吸気マニフオールド、３・・・燃料噴射弁、４・・・吸
気弁、５／Ｘ・
施例を示すシステム構成図、第２図は空燃比センサの特
性の一例を示す曲線図である。 Ｅ・・・ガソリンエンジン、１・・・燃焼室、２・・・
吸気マニフオールド、３・・・燃料噴射弁、４・・・吸
気弁、５／Ｘ・
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、排気ガス成分から空燃比を連続的に検出するセンサ
を用い、このセンサの検出信号に応じて燃料供給量を制
御する方式の内燃機関の空燃比制御装置において、上記
センサによる検出対象雰囲気が理論空燃比以外の所定の
既知空燃比状態での排気ガス成分と同じ状態になつた時
点ごとに該センサからの検出信号をその都度取込んでゆ
く制御手段を設け、この検出信号の初期値からの変化に
応じて上記センサの較正を逐次行なつてゆくように構成
したことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記センサが、酸
素ポンプ電流検出型の希薄空燃比から過濃空燃比まで連
続的に検出可能な空燃比センサであることを特徴とする
内燃機関の空燃比制御装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、上記制御手段によ
る上記センサからの検出信号の取込時点が、エンジン運
転中でのフユエルカツト制御時およびエンジン運転停止
後の所定時間経過時の少なくとも一方となるように構成
したことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11077686A JPS62267544A (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11077686A JPS62267544A (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62267544A true JPS62267544A (ja) | 1987-11-20 |
Family
ID=14544310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11077686A Pending JPS62267544A (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62267544A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4317942A1 (de) * | 1992-06-01 | 1993-12-02 | Hitachi Ltd | Anordnung und Verfahren zur Erfassung des Verbrennungsluftverhältnisses für Verbrennungskraftmaschinen |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5857050A (ja) * | 1981-09-29 | 1983-04-05 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPS58161859A (ja) * | 1982-03-19 | 1983-09-26 | Hitachi Ltd | 酸素濃度検出器 |
| JPS59201949A (ja) * | 1983-04-30 | 1984-11-15 | Mitsubishi Motors Corp | エンジンの空燃比制御装置 |
| JPS60184940A (ja) * | 1984-03-02 | 1985-09-20 | Nissan Motor Co Ltd | 空燃比制御装置 |
-
1986
- 1986-05-16 JP JP11077686A patent/JPS62267544A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5857050A (ja) * | 1981-09-29 | 1983-04-05 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPS58161859A (ja) * | 1982-03-19 | 1983-09-26 | Hitachi Ltd | 酸素濃度検出器 |
| JPS59201949A (ja) * | 1983-04-30 | 1984-11-15 | Mitsubishi Motors Corp | エンジンの空燃比制御装置 |
| JPS60184940A (ja) * | 1984-03-02 | 1985-09-20 | Nissan Motor Co Ltd | 空燃比制御装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4317942A1 (de) * | 1992-06-01 | 1993-12-02 | Hitachi Ltd | Anordnung und Verfahren zur Erfassung des Verbrennungsluftverhältnisses für Verbrennungskraftmaschinen |
| US5323635A (en) * | 1992-06-01 | 1994-06-28 | Hitachi, Ltd. | Air fuel ratio detecting arrangement and method therefor for an internal combustion engine |
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