JPS6321017B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6321017B2 JPS6321017B2 JP55029331A JP2933180A JPS6321017B2 JP S6321017 B2 JPS6321017 B2 JP S6321017B2 JP 55029331 A JP55029331 A JP 55029331A JP 2933180 A JP2933180 A JP 2933180A JP S6321017 B2 JPS6321017 B2 JP S6321017B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- output
- fuel ratio
- air
- sensor
- 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.)
- Expired
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 64
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
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
- F02D41/24—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
- F02D41/2454—Learning of the air-fuel ratio control
- F02D41/2458—Learning of the air-fuel ratio control with an additional dither signal
-
- 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
- F02D41/1473—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
- F02D41/1474—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method by detecting the commutation time of the sensor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
本発明は、エンジンの排気系に排気ガスを浄化
するため三元触媒を具備するものにおいて、吸入
混合気の空燃比を三元触媒が最も有効に働く理論
空燃比付近に常に保つように制御する空燃比制御
装置に関するものである。
するため三元触媒を具備するものにおいて、吸入
混合気の空燃比を三元触媒が最も有効に働く理論
空燃比付近に常に保つように制御する空燃比制御
装置に関するものである。
従来この種の空燃比制御装置は、排気系にO2
センサを設けてこれにより排気ガス中の酸素濃度
を検出して空燃比を知り、このO2センサからの
信号により空燃比が理論空燃比に対して濃いか薄
いかを判定して電磁弁を開閉し、気化器に所定の
空気量を補給してフイードバツク制御するもの
で、非線形リレー制御系であり、フイードバツク
制御のための情報をO2センサからのサンプリン
グ周波数と閉ループ系のみにたよつている。 そしてO2センサの出力で空燃比が理論空燃比
と比べてどのように差があるかを知るには、電磁
弁を一定の周期で振動するデイザ信号で周期的に
開閉させて空燃比を変動させ、O2センサの特性
である理論空燃比付近でのO2センサの出力を強
制的に振動させて、このO2センサの振動によつ
て判定している。しかし、空燃比を僅かな振幅の
デイザ信号で変動させ、空燃比が理論空燃比を中
心に変動しているかどうかをO2センサの出力で
判定しようとする場合、従来の比例・積分（PI）
制御で用いられているように、O2センサの出力
のピークとピークの中心をもつて理論空燃比点と
判定することはできない。例えば第１図に示すよ
うに、空燃比が強制的に変動しているため、O2
センサの出力波形の中心が必ずしも理論空燃比の
中心と合致しないことが生じてくるからである。
これは、従来のPI制御では例えばO2センサの出
力がリツチである場合、空燃比はリーン側に向け
て制御される。そしてO2センサの出力が理論空
燃比を横切つた時点で気化器側はすでに大幅に空
燃比がリーン側に位置しており、O2センサの出
力は必ずO2センサの起電力の最低点まで下る
（あるいはO2センサの起電力の最高点まで上る）
結果となり、従つてO2センサの出力のピークと
ピークの中心点付近に理論空燃比があると判定し
てもさしつかえがなかつた。 なお先行技術として特公昭53−16853号公報が
ある。
センサを設けてこれにより排気ガス中の酸素濃度
を検出して空燃比を知り、このO2センサからの
信号により空燃比が理論空燃比に対して濃いか薄
いかを判定して電磁弁を開閉し、気化器に所定の
空気量を補給してフイードバツク制御するもの
で、非線形リレー制御系であり、フイードバツク
制御のための情報をO2センサからのサンプリン
グ周波数と閉ループ系のみにたよつている。 そしてO2センサの出力で空燃比が理論空燃比
と比べてどのように差があるかを知るには、電磁
弁を一定の周期で振動するデイザ信号で周期的に
開閉させて空燃比を変動させ、O2センサの特性
である理論空燃比付近でのO2センサの出力を強
制的に振動させて、このO2センサの振動によつ
て判定している。しかし、空燃比を僅かな振幅の
デイザ信号で変動させ、空燃比が理論空燃比を中
心に変動しているかどうかをO2センサの出力で
判定しようとする場合、従来の比例・積分（PI）
制御で用いられているように、O2センサの出力
のピークとピークの中心をもつて理論空燃比点と
判定することはできない。例えば第１図に示すよ
うに、空燃比が強制的に変動しているため、O2
センサの出力波形の中心が必ずしも理論空燃比の
中心と合致しないことが生じてくるからである。
これは、従来のPI制御では例えばO2センサの出
力がリツチである場合、空燃比はリーン側に向け
て制御される。そしてO2センサの出力が理論空
燃比を横切つた時点で気化器側はすでに大幅に空
燃比がリーン側に位置しており、O2センサの出
力は必ずO2センサの起電力の最低点まで下る
（あるいはO2センサの起電力の最高点まで上る）
結果となり、従つてO2センサの出力のピークと
ピークの中心点付近に理論空燃比があると判定し
てもさしつかえがなかつた。 なお先行技術として特公昭53−16853号公報が
ある。
しかしデイザ信号による制御では、O2センサ
の出力の有無に関係なく、一定周期で空燃比が変
動しているので、上述のようにしてストイキ（理
論空燃比）をO2センサの出力から求めることが
難しかつた。
の出力の有無に関係なく、一定周期で空燃比が変
動しているので、上述のようにしてストイキ（理
論空燃比）をO2センサの出力から求めることが
難しかつた。
本発明は上述の欠点に鑑み、エンジン吸入側に
おける空燃比を所定のパターンを有するデイザに
よつて僅かな幅で電磁弁を変動させるデイザ信号
発生回路と、排気系に設けた排気ガス成分を検出
するセンサ出力に、理論空燃比時の出力を基準と
する設定値とを設け、上記吸入側で与えた空燃比
のデイザ変動とエンジン固有の空燃比変動を重畳
した形で検出する制御回路において、上記制御回
路には、上記センサで検出した波形の中心値を検
出する波高検出回路と上記センサ出力波形のうち
上記波高検出回路からの出力信号より高いレベル
に位置する時間を検出するハイレベル時間計測回
路と、低いレベルに位置する時間を検出するロー
レベル時間計測回路と、上記ハイレベル時間計測
回路からの出力と上記ローレベル時間計測回路か
らの出力との差を出力する比較回路と、上記比較
回路からの出力信号であるハイレベル時間とロー
レベル時間との差を所定の関数関係でシフト量に
変換するシフト信号発生回路と、上記テイザ信号
発生回路からの出力信号を上記シフト信号発生回
路からの出力信号にて空燃比変動の中心位置をシ
フトするシフト制御回路を有し、デイザ信号の中
心を理論空燃比に収束するよう制御する。また、
エンジン吸入側における空燃比を所定のパターン
を有するデイザによつて僅かな幅で電磁弁を変動
させるデイザ信号発生回路と、排気系に設けた排
気ガス成分を検出するセンサ出力に、理論空燃比
時の出力を基準とする設定値とを設け、上記吸入
側で与えた空燃比のデイザ変動とエンジン固有の
空燃比変動を重畳した形で検出する制御回路にお
いて、上記制御回路には、上記センサで検出した
波形の中心値を検出する波高検出回路と上記セン
サ出力波形のうち上記波高検出回路からの出力信
号より高いレベルに位置する時間を検出するハイ
レベル時間計測回路と、低いレベルに位置する時
間を検出するローレベル時間計測回路と、上記波
高検出回路にて検出された中心値より上記センサ
出力が高い間の時間と低い間の時間とを所定の時
間差を与えて比較する比較回路と、上記比較回路
からの出力信号であるハイレベル時間とローレベ
ル時間との差を所定の関数関係でシフト量に変換
するシフト信号発生回路とを有し、吸入側で与え
る空燃比変動の中心位置をシフトし、上記デイザ
信号発生回路からのデイザ信号の中心を理論空燃
比より少し偏位させて制御するように構成されて
いる。
おける空燃比を所定のパターンを有するデイザに
よつて僅かな幅で電磁弁を変動させるデイザ信号
発生回路と、排気系に設けた排気ガス成分を検出
するセンサ出力に、理論空燃比時の出力を基準と
する設定値とを設け、上記吸入側で与えた空燃比
のデイザ変動とエンジン固有の空燃比変動を重畳
した形で検出する制御回路において、上記制御回
路には、上記センサで検出した波形の中心値を検
出する波高検出回路と上記センサ出力波形のうち
上記波高検出回路からの出力信号より高いレベル
に位置する時間を検出するハイレベル時間計測回
路と、低いレベルに位置する時間を検出するロー
レベル時間計測回路と、上記ハイレベル時間計測
回路からの出力と上記ローレベル時間計測回路か
らの出力との差を出力する比較回路と、上記比較
回路からの出力信号であるハイレベル時間とロー
レベル時間との差を所定の関数関係でシフト量に
変換するシフト信号発生回路と、上記テイザ信号
発生回路からの出力信号を上記シフト信号発生回
路からの出力信号にて空燃比変動の中心位置をシ
フトするシフト制御回路を有し、デイザ信号の中
心を理論空燃比に収束するよう制御する。また、
エンジン吸入側における空燃比を所定のパターン
を有するデイザによつて僅かな幅で電磁弁を変動
させるデイザ信号発生回路と、排気系に設けた排
気ガス成分を検出するセンサ出力に、理論空燃比
時の出力を基準とする設定値とを設け、上記吸入
側で与えた空燃比のデイザ変動とエンジン固有の
空燃比変動を重畳した形で検出する制御回路にお
いて、上記制御回路には、上記センサで検出した
波形の中心値を検出する波高検出回路と上記セン
サ出力波形のうち上記波高検出回路からの出力信
号より高いレベルに位置する時間を検出するハイ
レベル時間計測回路と、低いレベルに位置する時
間を検出するローレベル時間計測回路と、上記波
高検出回路にて検出された中心値より上記センサ
出力が高い間の時間と低い間の時間とを所定の時
間差を与えて比較する比較回路と、上記比較回路
からの出力信号であるハイレベル時間とローレベ
ル時間との差を所定の関数関係でシフト量に変換
するシフト信号発生回路とを有し、吸入側で与え
る空燃比変動の中心位置をシフトし、上記デイザ
信号発生回路からのデイザ信号の中心を理論空燃
比より少し偏位させて制御するように構成されて
いる。
以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体
的に説明する。 第２図において本発明の装置の概略を説明する
と、符号１はエンジン本体２の上流側に連設され
る気化器であり、この気化器１のフロートチヤン
バ３からベンチユリー４のノズル５に至るメイン
燃料通路６の途中のエアブリード７に空気補正通
路８が連通している。また、メイン燃料通路６か
ら分岐してスロツトル弁９の付近に開口するスロ
ーポート１０に至るスロー燃料通路１１の途中の
エアブリード１２にも空気補正通路１３が連通し
ている。そしてこれらの各空気補正通路８，１３
に開閉用の電磁弁１４，１５が設けられ、この電
磁弁１４，１５の吸入側がエアクリーナ１６を介
して大気に連通している。次いでエンジン本体２
下流側の排気管１７には排気ガス浄化のための三
元触媒のコンバータ１８が介設され、それよりエ
ンジン本体２側にO2センサ１９が排気ガス中の
酸素濃度により空燃比を検出すべく設けられてい
る。 前記O2センサ１９の信号が制御回路２０に入
力され、この制御回路２０から出力する信号で電
磁弁１４，１５をあるデユーテイ比で開閉するこ
とで、空気補正通路８，１３、エアブリード７，
１２を介して燃料系に多量の空気を補給して混合
気の空燃比をリーンにしたり、その空気補給量を
減じて空燃比をリツチにするようになつている。 第３図は、前記制御回路２０を示すものであ
る。O2センサ１９の出力は増幅器等を含んだ出
力検出回路２１に接続され、出力検出回路２１の
出力は波高中心検出回路２２に接続されている。
波高中心検出回路２２と出力検出回路２１のそれ
ぞれの出力はタイミング発生回路２３に接続さ
れ、タイミング発生回路２３の出力はハイレベル
時間計測回路２４とローレベル時間計測回路２５
にそれぞれ接続されている。この両時間計測回路
２４，２５の計測信号は比較回路２６に接続さ
れ、比較回路２６の出力はシフト信号発生回路２
７に接続されている。また、シフト信号発生回路
２７の出力とデイザ信号発生回路２９の出力はい
ずれもシフト制御回路２８に接続してあり、シフ
ト制御回路２８の出力は駆動回路３０を経て電磁
弁１４，１５にそれぞれ接続してある。 この構成において、O2センサ１９の出力信号
は出力検出回路２１で検出、増幅され、波高中心
検出回路２２とタイミング発生回路２３に入力す
る。波高中心検出回路２１は、第４図に示すよう
にO2センサ１９の出力波形中のピークとピーク
（最高値と最低値）の中間電圧を検出し、その平
均的な電圧を波高中心電圧として出力する。 第４図に示すよう波高中心電圧を基準にO2セ
ンサ１９の出力波形が振動することになる。この
タイミング発生回路２３で発生されたトリガ信号
は、ハイレベル時間計測回路２４とローレベル時
間計測回路２５のそれぞれに入力する。ハイレベ
ル時間計測回路２４は、第４図におけるO2セン
サ１９の出力波形中のうち波高中心電圧より高い
レベルに位置する時間T1，T2，T3，T4，T5を計
測して、その計測結果をデジタル的あるいはアナ
ログ的に出力して比較回路２６に伝える。ローレ
ベル時間計測回路２５では、同様に波高中心電圧
より低いレベルにO2センサ１９の出力波形が位
置する時間T6，T7，T8，T9を計測して、その計
測値を比較回路２６に伝える。比較回路２６で
は、両計測回路２４，２５から入力した信号のい
ずれも平均値を比較し、その平均時間の差をシフ
ト信号発生回路２７に伝える。シフト信号発生回
路２７では、入力した時間差の信号を所定の関数
で変換し、シフト量を示す信号をシフト制御回路
２８に出力する。時間差とシフト量の関数関係を
第５図により示す。このシフト制御回路２８で
は、シフト制御回路２８のシフト量の信号により
デイザ信号発生回路２９のデイザ信号のレベルを
制御し、適切なレベル位置でデイザ信号を振動さ
せる。このデイザ信号は駆動回路３０に入力し、
デイザ信号のレベルに応じて電磁弁１４，１５を
駆動し、エンジン吸入側における空燃比を制御し
ている。このデイザ信号と電磁弁１４，１５の動
作を第６図により示す。図中左側はデイザ信号シ
フト前を示し、右側はシフト後のレベルを示す、
シフト前のデイザ信号がＨ（ハイレベル）のとき
電磁弁１４，１５の開閉比率は60％、Ｌ（ローレ
ベル）のときの開閉比率は90％で、その変動中心
は75％である。シフト後のデイザ信号がＨのとき
電磁弁１４，１５の開閉比率は20％、Ｌのときの
開閉比率は50％で、その変動中心は35％である。
これによりデイザ信号のシフト量で空燃比が制御
できることがわかる。これにより、エンジン吸入
側の空燃比は補正され、O2センサ１９の出力信
号の波形は、波高中心電圧を境にしてハイレベル
時間とローレベル時間とが等しくなるように制御
され、その結果、デイザ信号の振動の中心はスト
イキと一致し、空燃比は理論空燃比となる。 本実施例では、O2センサ１９の出力波形の中
心を求めるために、波形のピークからピークまで
の中間値を検出する波高中心検出回路２２を用い
ているが、波形のハイレベル分とローレベル分の
面積を検出する構成でも良い。 上述のように空燃比をストイキの中心になるよ
うに制御すれば、排気ガスは三元触媒で最も効率
良く浄化されることになる。しかし、エンジンの
特性上からCOを多く排出し、NOx、HCが少な
い場合ではストイキを中心に空燃比制御せず、理
論空燃比から僅かにリーン側に制御した方がCO
を抑制することができることが知られている。ま
た、三元触媒の経年劣化により、少しリーン側で
制御する方が望ましい場合もある。このリーンシ
フト制御は、従来のPI制御ではO2センサ１９の
出力がストイキで急激に変化する特性を有するこ
とから容易でないものであつた。 しかし、本発明ではハイレベル時間とローレベ
ル時間の差を常に一定に保持するよう制御すれ
ば、上記のリーンシフト（あるいはリツチシフ
ト）制御は極めて容易に可能となる。 第７図はその動作を示す、Ｘにおけるデイザ信
号はストイキを中心に振動させており、対応する
O2センサ１９の出力はX-となる。少しリーン方
向にシフトしたリーンシフトのデイザ信号Ｙによ
るO2センサ１９の出力はY-となる。このことか
ら、波高中心電圧を基準に波形がハイレベルの時
間とローレベルの時間の時間差を常に一定となる
ようにすれば、必ずリーンシフトに制御される。
このリーンシフトは、第３図における比較回路２
６内でハイレベル時間計測回路２４の出力とロー
レベル時間計測回路２５の出力との間に所定の時
間差が生ずるようにローレベル時間計測回路２５
の出力信号に一定時間に相当する電気信号を加え
ることで、容易に制御できる。なお、リツチシフ
ト制御においても同様にして、ハイレベル時間計
測回路２４の出力信号に一定時間に相当する電気
信号を加えることで行われる。
的に説明する。 第２図において本発明の装置の概略を説明する
と、符号１はエンジン本体２の上流側に連設され
る気化器であり、この気化器１のフロートチヤン
バ３からベンチユリー４のノズル５に至るメイン
燃料通路６の途中のエアブリード７に空気補正通
路８が連通している。また、メイン燃料通路６か
ら分岐してスロツトル弁９の付近に開口するスロ
ーポート１０に至るスロー燃料通路１１の途中の
エアブリード１２にも空気補正通路１３が連通し
ている。そしてこれらの各空気補正通路８，１３
に開閉用の電磁弁１４，１５が設けられ、この電
磁弁１４，１５の吸入側がエアクリーナ１６を介
して大気に連通している。次いでエンジン本体２
下流側の排気管１７には排気ガス浄化のための三
元触媒のコンバータ１８が介設され、それよりエ
ンジン本体２側にO2センサ１９が排気ガス中の
酸素濃度により空燃比を検出すべく設けられてい
る。 前記O2センサ１９の信号が制御回路２０に入
力され、この制御回路２０から出力する信号で電
磁弁１４，１５をあるデユーテイ比で開閉するこ
とで、空気補正通路８，１３、エアブリード７，
１２を介して燃料系に多量の空気を補給して混合
気の空燃比をリーンにしたり、その空気補給量を
減じて空燃比をリツチにするようになつている。 第３図は、前記制御回路２０を示すものであ
る。O2センサ１９の出力は増幅器等を含んだ出
力検出回路２１に接続され、出力検出回路２１の
出力は波高中心検出回路２２に接続されている。
波高中心検出回路２２と出力検出回路２１のそれ
ぞれの出力はタイミング発生回路２３に接続さ
れ、タイミング発生回路２３の出力はハイレベル
時間計測回路２４とローレベル時間計測回路２５
にそれぞれ接続されている。この両時間計測回路
２４，２５の計測信号は比較回路２６に接続さ
れ、比較回路２６の出力はシフト信号発生回路２
７に接続されている。また、シフト信号発生回路
２７の出力とデイザ信号発生回路２９の出力はい
ずれもシフト制御回路２８に接続してあり、シフ
ト制御回路２８の出力は駆動回路３０を経て電磁
弁１４，１５にそれぞれ接続してある。 この構成において、O2センサ１９の出力信号
は出力検出回路２１で検出、増幅され、波高中心
検出回路２２とタイミング発生回路２３に入力す
る。波高中心検出回路２１は、第４図に示すよう
にO2センサ１９の出力波形中のピークとピーク
（最高値と最低値）の中間電圧を検出し、その平
均的な電圧を波高中心電圧として出力する。 第４図に示すよう波高中心電圧を基準にO2セ
ンサ１９の出力波形が振動することになる。この
タイミング発生回路２３で発生されたトリガ信号
は、ハイレベル時間計測回路２４とローレベル時
間計測回路２５のそれぞれに入力する。ハイレベ
ル時間計測回路２４は、第４図におけるO2セン
サ１９の出力波形中のうち波高中心電圧より高い
レベルに位置する時間T1，T2，T3，T4，T5を計
測して、その計測結果をデジタル的あるいはアナ
ログ的に出力して比較回路２６に伝える。ローレ
ベル時間計測回路２５では、同様に波高中心電圧
より低いレベルにO2センサ１９の出力波形が位
置する時間T6，T7，T8，T9を計測して、その計
測値を比較回路２６に伝える。比較回路２６で
は、両計測回路２４，２５から入力した信号のい
ずれも平均値を比較し、その平均時間の差をシフ
ト信号発生回路２７に伝える。シフト信号発生回
路２７では、入力した時間差の信号を所定の関数
で変換し、シフト量を示す信号をシフト制御回路
２８に出力する。時間差とシフト量の関数関係を
第５図により示す。このシフト制御回路２８で
は、シフト制御回路２８のシフト量の信号により
デイザ信号発生回路２９のデイザ信号のレベルを
制御し、適切なレベル位置でデイザ信号を振動さ
せる。このデイザ信号は駆動回路３０に入力し、
デイザ信号のレベルに応じて電磁弁１４，１５を
駆動し、エンジン吸入側における空燃比を制御し
ている。このデイザ信号と電磁弁１４，１５の動
作を第６図により示す。図中左側はデイザ信号シ
フト前を示し、右側はシフト後のレベルを示す、
シフト前のデイザ信号がＨ（ハイレベル）のとき
電磁弁１４，１５の開閉比率は60％、Ｌ（ローレ
ベル）のときの開閉比率は90％で、その変動中心
は75％である。シフト後のデイザ信号がＨのとき
電磁弁１４，１５の開閉比率は20％、Ｌのときの
開閉比率は50％で、その変動中心は35％である。
これによりデイザ信号のシフト量で空燃比が制御
できることがわかる。これにより、エンジン吸入
側の空燃比は補正され、O2センサ１９の出力信
号の波形は、波高中心電圧を境にしてハイレベル
時間とローレベル時間とが等しくなるように制御
され、その結果、デイザ信号の振動の中心はスト
イキと一致し、空燃比は理論空燃比となる。 本実施例では、O2センサ１９の出力波形の中
心を求めるために、波形のピークからピークまで
の中間値を検出する波高中心検出回路２２を用い
ているが、波形のハイレベル分とローレベル分の
面積を検出する構成でも良い。 上述のように空燃比をストイキの中心になるよ
うに制御すれば、排気ガスは三元触媒で最も効率
良く浄化されることになる。しかし、エンジンの
特性上からCOを多く排出し、NOx、HCが少な
い場合ではストイキを中心に空燃比制御せず、理
論空燃比から僅かにリーン側に制御した方がCO
を抑制することができることが知られている。ま
た、三元触媒の経年劣化により、少しリーン側で
制御する方が望ましい場合もある。このリーンシ
フト制御は、従来のPI制御ではO2センサ１９の
出力がストイキで急激に変化する特性を有するこ
とから容易でないものであつた。 しかし、本発明ではハイレベル時間とローレベ
ル時間の差を常に一定に保持するよう制御すれ
ば、上記のリーンシフト（あるいはリツチシフ
ト）制御は極めて容易に可能となる。 第７図はその動作を示す、Ｘにおけるデイザ信
号はストイキを中心に振動させており、対応する
O2センサ１９の出力はX-となる。少しリーン方
向にシフトしたリーンシフトのデイザ信号Ｙによ
るO2センサ１９の出力はY-となる。このことか
ら、波高中心電圧を基準に波形がハイレベルの時
間とローレベルの時間の時間差を常に一定となる
ようにすれば、必ずリーンシフトに制御される。
このリーンシフトは、第３図における比較回路２
６内でハイレベル時間計測回路２４の出力とロー
レベル時間計測回路２５の出力との間に所定の時
間差が生ずるようにローレベル時間計測回路２５
の出力信号に一定時間に相当する電気信号を加え
ることで、容易に制御できる。なお、リツチシフ
ト制御においても同様にして、ハイレベル時間計
測回路２４の出力信号に一定時間に相当する電気
信号を加えることで行われる。
本発明は上述のように構成したので、デイザ制
御においてO2センサの出力よりストイキを容易
に判定でき、エンジン吸入側の空燃比を理論空燃
比に補正することができる。また、リーンシフ
ト、リツチシフトの各制御も容易に行える利点が
ある。
御においてO2センサの出力よりストイキを容易
に判定でき、エンジン吸入側の空燃比を理論空燃
比に補正することができる。また、リーンシフ
ト、リツチシフトの各制御も容易に行える利点が
ある。
第１図はデイザ信号とO2センサの出力の関係
を示すグラフ、第２図は本発明による空燃比制御
装置の概略を示す構成図、第３図は制御回路を示
すブロツク図、第４図は波高中心と出力波形の関
係を示す波形図、第５図はシフト信号発生回路の
有する関数特性を示すグラフ、第６図はデイザ信
号と電磁弁の動作の関係を示すグラフ、第７図は
リーンシフト制御を示すグラフである。 １……気化器、８，１３……空気補正通路、１
４，１５……電磁弁、１９……O2センサ、２０
……制御回路、２２……波高中心検出回路、２３
……タイミング発生回路、２４……ハイレベル時
間計測回路、２５……ローレベル時間計測回路、
２６……比較回路、２７……シフト信号発生回
路。
を示すグラフ、第２図は本発明による空燃比制御
装置の概略を示す構成図、第３図は制御回路を示
すブロツク図、第４図は波高中心と出力波形の関
係を示す波形図、第５図はシフト信号発生回路の
有する関数特性を示すグラフ、第６図はデイザ信
号と電磁弁の動作の関係を示すグラフ、第７図は
リーンシフト制御を示すグラフである。 １……気化器、８，１３……空気補正通路、１
４，１５……電磁弁、１９……O2センサ、２０
……制御回路、２２……波高中心検出回路、２３
……タイミング発生回路、２４……ハイレベル時
間計測回路、２５……ローレベル時間計測回路、
２６……比較回路、２７……シフト信号発生回
路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ エンジン吸入側における空燃比を所定のパタ
ーンを有するデイザによつて僅かな幅で電磁弁を
変動させるデイザ信号発生回路と、排気系に設け
た排気ガス成分を検出するセンサ出力に、理論空
燃比時の出力を基準とする設定値とを設け、上記
吸入側で与えた空燃比のデイザ変動とエンジン固
有の空燃比変動を重畳した形で検出する制御回路
において、 上記制御回路には、上記センサで検出した波形
の中心値を検出する波高検出回路と上記センサ出
力波形のうち上記波高検出回路からの出力信号よ
り高いレベルに位置する時間を検出するハイレベ
ル時間計測回路と、低いレベルに位置する時間を
検出するローレベル時間計測回路と、上記ハイレ
ベル時間計測回路からの出力と上記ローレベル時
間計測回路からの出力との差を出力する比較回路
と、上記比較回路からの出力信号であるハイレベ
ル時間とローレベル時間との差を所定の関数関係
でシフト量に変換するシフト信号発生回路と、上
記デイザ信号発生回路からの出力信号を上記シフ
ト信号発生回路からの出力信号にて空燃比変動の
中心位置をシフトするシフト制御回路を有し、デ
イザ信号の中心を理論空燃比に収束するよう制御
することを特徴とする空燃比制御装置。 ２ エンジン吸入側における空燃比を所定のパタ
ーンを有するデイザによつて僅かな幅で電磁弁を
変動させるデイザ信号発生回路と、排気系に設け
た排気ガス成分を検出するセンサ出力に、理論空
燃比時の出力を基準とする設定値とを設け、上記
吸入側で与えた空燃比のデイザ変動とエンジン固
有の空燃比変動を重畳した形で検出する制御回路
において、 上記制御回路には、上記センサで検出した波形
の中心値を検出する波高検出回路と上記センサ出
力波形のうち上記波高検出回路からの出力信号よ
り高いレベルに位置する時間を検出するハイレベ
ル時間計測回路と、低いレベルに位置する時間を
検出するローレベル時間計測回路と、上記波高検
出回路にて検出された中心値より上記センサ出力
が高い間の時間と低い間の時間とを所定の時間差
を与えて比較する比較回路と、上記比較回路から
の出力信号であるハイレベル時間とローレベル時
間との差を所定の関数関係でシフト量に変換する
シフト信号発生回路とを有し、吸入側で与える空
燃比変動の中心位置をシフトし、上記デイザ信号
発生回路からのデイザ信号の中心を理論空燃比よ
り少し偏位させて制御することを特徴とする空燃
比制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2933180A JPS56126648A (en) | 1980-03-07 | 1980-03-07 | Air-fuel ratio controlling apparatus |
| US06/240,639 US4402292A (en) | 1980-03-07 | 1981-03-05 | Air-fuel ratio control system |
| DE19813108581 DE3108581C2 (de) | 1980-03-07 | 1981-03-06 | Regelsystem für das Kraftstoff-Luft-Verhältnis einer Verbrennungskraftmaschine |
| GB8107063A GB2071362B (en) | 1980-03-07 | 1981-03-06 | Air-fuel ratio control system |
| FR8104656A FR2477639B1 (fr) | 1980-03-07 | 1981-03-09 | Dispositif de commande du rapport air/carburant pour un moteur a combustion interne |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2933180A JPS56126648A (en) | 1980-03-07 | 1980-03-07 | Air-fuel ratio controlling apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56126648A JPS56126648A (en) | 1981-10-03 |
| JPS6321017B2 true JPS6321017B2 (ja) | 1988-05-02 |
Family
ID=12273237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2933180A Granted JPS56126648A (en) | 1980-03-07 | 1980-03-07 | Air-fuel ratio controlling apparatus |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4402292A (ja) |
| JP (1) | JPS56126648A (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5623533A (en) * | 1979-08-02 | 1981-03-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | Air-fuel ratio controller |
| DE3378698D1 (en) * | 1982-04-12 | 1989-01-19 | Hitachi Ltd | Oxygen concentration control system |
| JPS58206848A (ja) * | 1982-05-28 | 1983-12-02 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの排気ガス濃度検出系故障時の空燃比制御方法 |
| JPS59119052A (ja) * | 1982-12-25 | 1984-07-10 | Kogata Gas Reibou Gijutsu Kenkyu Kumiai | ガス機関の空燃比制御装置 |
| DE3336894A1 (de) * | 1983-10-11 | 1985-04-25 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren zur lambda-regelung bei einer brennkraftmaschine |
| GB8702460D0 (en) * | 1987-02-04 | 1987-03-11 | Lucas Elect Electron Syst | Electronic control system for i c engine |
| JP2806501B2 (ja) * | 1987-03-23 | 1998-09-30 | 富士重工業株式会社 | エンジンの空燃比制御装置 |
| JPS6466441A (en) * | 1987-09-05 | 1989-03-13 | Toyota Motor Corp | Air-fuel ratio control device of internal combustion engine |
| US4867125A (en) * | 1988-09-20 | 1989-09-19 | Ford Motor Company | Air/fuel ratio control system |
| US5172320A (en) * | 1989-03-03 | 1992-12-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio feedback control system having single air-fuel ratio sensor downstream of or within three-way catalyst converter |
| US5052177A (en) * | 1989-03-03 | 1991-10-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio feedback control system having single air-fuel ratio sensor downstream of or within three-way catalyst converter |
| US5070693A (en) * | 1989-11-21 | 1991-12-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio feedback control system having single air-fuel ratio sensor downstream of or within three-way catalyst converter |
| JP2692319B2 (ja) * | 1989-12-29 | 1997-12-17 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US7082935B2 (en) * | 2004-10-14 | 2006-08-01 | General Motors Corporation | Apparatus and methods for closed loop fuel control |
| US7809490B2 (en) * | 2007-08-17 | 2010-10-05 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Phase and frequency error based asymmetrical AFR pulse reference tracking algorithm using the pre-catalyst O2 sensor switching output |
| US9157391B2 (en) | 2013-03-14 | 2015-10-13 | EMIT Technologies, Inc. | Systems and methods for controlling a combustion engine |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5549550A (en) * | 1978-10-02 | 1980-04-10 | Aisan Ind Co Ltd | Air-fuel ratio control device |
| JPS5623532A (en) * | 1979-08-02 | 1981-03-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | Air-fuel ratio controller |
| GB2056723B (en) * | 1979-08-02 | 1983-07-06 | Nissan Motor | Automatic control of air/fuel ratio in ic engines |
| US4290400A (en) * | 1980-03-17 | 1981-09-22 | General Motors Corporation | Closed loop fuel control system for an internal combustion engine |
-
1980
- 1980-03-07 JP JP2933180A patent/JPS56126648A/ja active Granted
-
1981
- 1981-03-05 US US06/240,639 patent/US4402292A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4402292A (en) | 1983-09-06 |
| JPS56126648A (en) | 1981-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6321017B2 (ja) | ||
| JPS6321019B2 (ja) | ||
| EP0595586B1 (en) | A method for controlling an air/fuel ratio of an internal combustion engine | |
| US4378773A (en) | Control system | |
| US4363305A (en) | Control system | |
| US4153022A (en) | Electronic closed loop air-fuel ratio control system | |
| US4402293A (en) | Air-fuel ratio control system | |
| JPH0146698B2 (ja) | ||
| US4503828A (en) | Control system | |
| US5099818A (en) | Exhaust gas cleaning device for an internal combustion engine | |
| US4356797A (en) | System for controlling air-fuel ratio | |
| JPS5945824B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| US4375210A (en) | Air-fuel ratio control system | |
| JPS633138B2 (ja) | ||
| US4430979A (en) | Air-fuel ratio control system | |
| US4386592A (en) | Air-fuel ratio control system | |
| US4391256A (en) | Air-fuel ratio control apparatus | |
| JPH04339147A (ja) | 内燃エンジンの空燃比制御装置 | |
| US4289103A (en) | Altitude compensating device of an internal combustion engine | |
| US4498441A (en) | Air-fuel ratio control system | |
| US4572149A (en) | Air/fuel ratio control system for an internal combustion engine | |
| JPS6321018B2 (ja) | ||
| JPS6318023B2 (ja) | ||
| JPH0123664B2 (ja) | ||
| JPH0228699B2 (ja) |