JPS63159637A - 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

Publication number
JPS63159637A
JPS63159637A JP30629486A JP30629486A JPS63159637A JP S63159637 A JPS63159637 A JP S63159637A JP 30629486 A JP30629486 A JP 30629486A JP 30629486 A JP30629486 A JP 30629486A JP S63159637 A JPS63159637 A JP S63159637A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
volume
intake
oxygen
air
fuel injection
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
Application number
JP30629486A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayoshi Nakatomi
中富 隆喜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP30629486A priority Critical patent/JPS63159637A/ja
Publication of JPS63159637A publication Critical patent/JPS63159637A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の空燃比制御装置に関する。
〔従来の技術〕
スロットル弁下流の吸気通路内の圧力を検出する圧力セ
ンサと、機関回転数を検出する回転数センサを具備し、
これら圧力センサおよび回転数センサにより検出された
圧力および回転数から機関シリンダ内に吸入された吸入
ガスの体積を計算してこの体積から燃料噴射量を定める
ようにした内燃機関が公知である(特開昭59−183
040号公報参照)。
また、酸素濃度に比例したレベルの出力信号を発生する
酸素センサを吸入空気通路内に配置し、この酸素センサ
により再循環排気ガスを含んだ吸入ガス中の酸素濃度を
検出して吸入ガス中の酸素濃度が予め定められた濃度と
なるように排気ガス再循環量を制御し、それによって排
気ガス再循環率を予め定められた排気ガス再循環率に制
御するようにした内燃機関が公知である(特開昭60−
138263号公報参照)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら上述のように吸入ガスの体積から燃料噴射
量を定めるようにした場合において吸入ガスが再循環排
気ガスやブローバイガス等の不活性ガスを含んでいる場
合には供給せしめられていると考えられる不活性ガス量
を吸気管負圧や機関回転数から計算し、機関シリンダ内
に供給された吸入ガス量から不活性ガス量を減算するこ
とにより機関シリンダ内に吸入された吸入空気の体積を
求め、この吸入空気の体積に基いて燃料噴射量を定めな
ければならない。ところが不活性ガス量は例えば再循環
排気ガス制御系等の経時変化によって変化し、長期間使
用しているうちに吸気管負圧や機関回転数から計算され
た不活性ガス量と実際の不活性ガス量との差が太き(な
っている。従って吸入空気の体積の計算値と実際の吸入
空気の体積との間に大きな差を生じ、その結果空燃比が
予め定められた空燃比から大巾にずれてしまうという問
題を生ずる。
また、特開昭60−138263号公報に記載された方
法を用いれば再循環排気ガス量を正確に検出することが
できるが他の不活性ガス量については検出することはで
きない。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するために本発明によればスロットル
弁下流の吸気通路内の圧力を検出する圧力センサと、機
関回転数を検出する回転数センサを具備し、これら圧力
センサおよび回転数センサにより検出された圧力および
回転数から機関シリンダ内に吸入された吸入ガスの体積
を計算してこの体積から燃料噴射量を定めるようにした
内燃機関において、酸素濃度に比例したレベルの出力信
号を発生する酸素センサをスロットル弁下流の吸気通路
内に配置し、上述の吸入ガスの体積と酸素センサの出力
信号から機関シリンダ内に吸入された吸入空気の体積を
計算してこの吸入空気の体積から燃料噴射量を定めるよ
うにしている。
〔実施例〕
第1図を参照すると、1は機関本体、2はピストン、3
は燃焼室、4は点火栓、5は吸気通路、6はスロットル
弁、7は燃料噴射弁、8は排気通路、9はスロットル弁
6下流の吸気通路5と排気通路8とを連結する排気ガス
再循環(以下、EGRと称す)通路、10はEGRガス
量を制御するEGR制御弁を夫々示す。スロットル弁6
下流の吸気通路5内には吸気通路5内の絶対圧力を検出
する圧力センサ11および吸気通路5内の吸入ガス中の
酸素濃度を検出する酸素センサ12が配置され、これら
圧力センサ11および酸素センサ12は電子制御ユニッ
ト20に接続される。電子制御ユニット20はディジタ
ルコンピュータからなり、双方向性バス21によって相
互に接続されたROM (リードオンリメモリ)22.
RAM(ランダムアクセスメモリ)23.CPU(マイ
クロプロセッサ)24.入力ポート25および出力ボー
ト26を具備する。圧力センサ11および酸素センサ1
2は夫々対応するAD変換器27 、28を介して入力
ポート25に接続され、更に入力ポート25には回転数
センサ29が接続される。また出力ボート26は一方で
は駆動回路30を介して燃料噴射弁7に接続され、他方
では駆動回路31およびイグナイタ32を介して点火栓
4に接続される。 圧力センサ11は吸気通路5内の絶
対圧力に比例した出力電圧を発生する。一方、回転数セ
ンサ29は例えば機関クランクシャフトが30度回転す
る毎に出力パルスを発生する。従って回転数センサ29
の出力パルスから機関回転数を計算することができる。
また、酸素センサ12は吸気通路5内の吸入ガス中の酸
素濃度に比例したレベルの出力信号、例えば吸入ガス中
の酸素濃度に比例した電流を生じさせ、この電流値はA
D変換器2Bにおいて対応する2進数に変換された後に
入力ポート25に入力される。このように酸素濃度に比
例した電流を生じさせる酸素センサ12は種々の形式の
ものが既に周知であるが次に第2図および第3図を参照
して代表的な酸素センサ12の構造および作動原理につ
いて簡単に説明する。
第2図を参照すると酸素センサ12は酸化ジルコニアか
らなるカップ状の固体電解質13と、固体電解1t13
の外周壁面上にコーティングされた多孔質Jii14と
、この固体電解質13を包囲しかつ多数の吸入ガス流通
関孔15aを有するカバー15とを具備する。なお、固
体電解質13の内周壁面および外周壁面上には白金薄膜
からなる陽極16および陰極17がコーティングされて
おり、多孔質1i14はこの陰極17上にコーティング
されている。これら陽極16および陰極17間には電圧
が印加される。なお、固体電解質13内の内部空間には
固体電解質13を加熱するためのヒータ18が配置され
る。
酸素の存在下で固体電解質13の陽極16および陰極1
7間に電圧を印加するとマイナスとなっている陰極17
と接触した酸素分子は陰極17から電子を受は取り、酸
素イオンとなる。この酸素イオンは陽極16に引張られ
て陽極16に達し、電子を放出して酸素分子になる。こ
の酸素イオンの移動によって陽極16と陰極17間には
電流が流れる。陰極17に酸素分子が存在すればこの酸
素分子はただちにイオン化されるので陽極16と陰極1
7間を電流が流れ、陰極17に酸素分子が存在しなくな
れば電流が流れなくなる。また、陰極17に存在する酸
素分子の量が多ければ多いほど陰極17において発生す
る酸素イオンの量が多くなるために電流値は増大する。
即ち、電流値は陰極17に存在する酸素分子の濃度に比
例することになる。ところで第2図に示されるように固
体電解’J!i13の周りには多孔質層14が存在して
いるので吸入ガス中の酸素分子はこの多孔質[14内を
拡散して陰極17に達する。吸入ガス中の酸素濃度が高
くなれば拡散して陰極17に達する酸素分子量も多くな
り、従って陽極16と陰極17間を流れる電流値も増大
する。この場合、陰極17に達する酸素分子の量は拡散
速度によって仲違され、従って吸入ガス中の酸素濃度が
一定であれば陽極16と陰極17間に印加する電圧にか
かわりなく電流値が一定となる。このような現象は第3
図に示されるように成る一定電圧V以上を印加したとき
に生ずる。従って陽極16と陰極17間に成る一定以上
の電圧Vを印加しておけば陽極16と陰極17間を流れ
る電流値は吸入ガス中の酸素濃度に比例することになる
。従って酸素センサ12の電流値から吸入ガス中の酸素
の体積割合を知ることができる。第4図は吸入ガス中の
酸素の体積割合TPO□と酸素センサ12の電流値Iと
の関係を示している。
第1図に示されるように吸気通路5内にはEGR通路9
を介してEGRガスが供給され、従ってEGRガスを含
んだ吸入ガス中の酸素濃度が酸素センサ12によつて検
出される。
次に第5図を参照しつつ燃料噴射量を計算するためのル
ーチンについて説明する。第5図を参照するとまず始め
にステップ40において回転数センサ29の出力信号か
ら機関回転数NBが計算される。次いでステップ41で
は吸気通路5内の絶対圧力PMを表わす圧力センサ11
の出力信号を入力し、次いでステップ42では吸入ガス
中の酸素濃度の体積割合TPO□を表わす酸素センサ1
2の出力信号を入力する。次いでステップ43では機関
シリンダ内に吸入された吸入ガスの基準体積FKPBS
Eが絶対圧力PMから計算される。第6図はこの基準体
積FKPBSIEと絶対圧力PMとの関係を示しており
、この関係は予めROM 22内に記憶されている。従
ってステップ43ではこの関係に基いて絶対圧力PMか
ら一次元補完を用いて基準体積FKPIISHが計算さ
れる。機関シリンダ内に供給される吸入ガスの体積は基
本的には第6図に示すように絶対圧力PMに比例する。
しかしながら吸気脈動その他の影響により実際に機関シ
リンダ内に吸入される吸入ガスの体積は回転数NEに応
じて基準体積FKPBSEからずれて(る。ステップ4
4およびステップ45では基準体積FKPBSEから実
際に機関シリンダ内に供給される吸入ガスの体積を計算
する際に使用する補正係数FKPNE 、 FKNII
!の計算が行なわれる。第7図は補正係数FKPNEと
機関回転数NEとの関係を示しており、第8図は補正係
数FKNBと機関回転数NEとの関係を示している。
これらの関係は予めRO?+ 22内に記憶されている
ステップ44およびステップ45ではROM 22内に
記憶されたこれらの関係に基いて機関回転数NEから1
次元補完により補正係数FKPNEおよび補正係数FK
NEが夫々求められる。なお、これらの補正係数FKP
NEおよびFKNEは実験から求めた値である。
次いでステップ46では次式に基いて燃料噴射量TPが
計算される。
TP=TPO,・ (FKPBSE+ FKPNE)・
FKNE上式かられかるように補正係数FKPNEは基
本体積FKPBSHに対する加算補正であり、補正係数
FKNBは(FKPBSE 十FKPNE)に対する乗
算補正である。これら加算補正および乗算補正をするこ
とによって機関シリンダ内に実際に吸入された吸入ガス
の体積(FKPBSE + FKPNE)・FXNEが
計算される。この実際の体積に酸素の体積割合TPO2
を乗算すれば機関シリンダ内に実際に吸入された酸素の
体積となり、従って目標空燃比が定まっていればTPは
この目標空燃比とするのに必要な燃料噴射量を表わすこ
とになる。
(発明の効果〕 本発明によれば機関シリンダ内に吸入された吸入ガス中
の吸入空気量に基いて燃料噴射量が定められ、吸入ガス
中にEGRガス等の不活性ガスがどれほど含まれていよ
うとこの不活性ガスの量は燃料噴射量に影響を与えない
。従って不活性ガス量にかかわらずに常時空燃比を目標
空燃比に正t+1に一致させることができる。また、吸
入空気中の水分の量が多くなれば、即ち吸入空気の湿度
が高くなれば機関シリンダ内に吸入される吸入ガス中の
吸入空気量が減少する。しかしながら本発明では機関シ
リンダ内に吸入された吸入空気量に基いて燃料噴射量が
定められるので湿度の影響を受けることなく空燃比を目
標空燃比に正確に一致さセることができる。即ち、本発
明では不活性ガスや吸入空気中の水分のような不活性成
分が吸入ガス中にどれほど含まれていようともこれとは
無関係に吸入ガス中の吸入空気量に基いて燃料噴射量が
定められるので空燃比を予め定められた目標空燃比に正
確に一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は内燃機関の全体図、第2図は代表的な酸素セン
サの側面断面図、第3図は酸素センサの出力特性を示す
線図、第4図は酸素センサの出力電流値と酸素濃度との
関係を示す線図、第5図は燃料噴射量を計算するための
フローチャート、第6図は基準体積を示す線図、第7図
は加算補正係数を示す線図、第8図は乗算補正係数を示
す線図である。 4・・・点火栓、    5・・・吸気通路、6・・・
スロットル弁、 7・・・燃料噴射弁、8・・・排気通
路、   9・・・EGR通路、11・・・圧力センサ
、  12・・・酸素センサ。 第1・図 4  点人吟    8  排気通、路(V) 第2図       第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. スロットル弁下流の吸気通路内の圧力を検出する圧力セ
    ンサと、機関回転数を検出する回転数センサを具備し、
    これら圧力センサおよび回転数センサにより検出された
    圧力および回転数から機関シリンダ内に吸入された吸入
    ガスの体積を計算してこの体積から燃料噴射量を定める
    ようにした内燃機関において、酸素濃度に比例したレベ
    ルの出力信号を発生する酸素センサをスロットル弁下流
    の吸気通路内に配置し、上記吸入ガスの体積と酸素セン
    サの出力信号から機関シリンダ内に吸入された吸入空気
    の体積を計算してこの吸入空気の体積から燃料噴射量を
    定めるようにした内燃機関の空燃比制御装置。
JP30629486A 1986-12-24 1986-12-24 内燃機関の空燃比制御装置 Pending JPS63159637A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30629486A JPS63159637A (ja) 1986-12-24 1986-12-24 内燃機関の空燃比制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30629486A JPS63159637A (ja) 1986-12-24 1986-12-24 内燃機関の空燃比制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63159637A true JPS63159637A (ja) 1988-07-02

Family

ID=17955365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30629486A Pending JPS63159637A (ja) 1986-12-24 1986-12-24 内燃機関の空燃比制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63159637A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1698829A2 (en) * 2005-03-02 2006-09-06 General Electric Company Corrected parameter control method for gas turbine dry low nox combustor and apparatus therefor
JP2015078637A (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1698829A2 (en) * 2005-03-02 2006-09-06 General Electric Company Corrected parameter control method for gas turbine dry low nox combustor and apparatus therefor
US7269952B2 (en) * 2005-03-02 2007-09-18 General Electric Company Method and apparatus for gas turbine dry low NOx combustor corrected parameter control
EP1698829A3 (en) * 2005-03-02 2015-04-01 General Electric Company Corrected parameter control method for gas turbine dry low nox combustor and apparatus therefor
JP2015078637A (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6699383B2 (en) Method for determining a NOx concentration
JP3065127B2 (ja) 酸素濃度検出装置
JPH0524454B2 (ja)
EP0476811B1 (en) Method and apparatus for controlling an internal combustion engine
EP0153731B1 (en) Air-fuel ratio sensor
JPH0217705B2 (ja)
US4905654A (en) Device for controlling an internal combustion engine
US4566419A (en) Apparatus and method for controlling air-to-fuel ratio for an internal combustion engine
US4760822A (en) Method for controlling the air/fuel ratio of an internal combustion engine with a fuel cut operation
US20010022176A1 (en) Air-fuel ratio feedback control apparatus of internal combustion engine and method thereof
US5977525A (en) Control device for a heater for an air fuel ratio sensor in an intake passage
JPH0343459B2 (ja)
US4787966A (en) Oxygen concentration sensor for an internal combustion engine
JPS63159664A (ja) 内燃機関の点火時期制御装置
JPH0612525Y2 (ja) 空燃比検出装置
US20020002970A1 (en) Method and device for feedback controlling air-fuel ratio of internal combustion engine
JPS63159637A (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JPS622149A (ja) 空燃比検出装置
US6453896B2 (en) Air-fuel ratio feedback control apparatus and method of internal combustion engine
US5327876A (en) Air-fuel ratio control system for engines
JPH0325625B2 (ja)
JP4374796B2 (ja) NOx濃度検出装置
JPS61129454A (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JP2002364427A (ja) エンジンの空燃比制御装置
JPH0454056B2 (ja)