KR940004344B1

KR940004344B1 - 공연비 제어장치

Info

Publication number: KR940004344B1
Application number: KR1019910011660A
Authority: KR
Inventors: 요시아끼 단노; 레쯔로 이시다; 요시아끼 코다마
Original assignee: 미쯔비시지도오샤고오교오 가부시기가이샤; 나까무라 유이찌
Priority date: 1990-07-10
Filing date: 1991-07-10
Publication date: 1994-05-23
Also published as: DE4122828C2; KR920002916A; DE4122828A1; US5209206A

Abstract

내용 없음.

Description

공연비 제어장치

제1도는 본 발명의 제1실시예로서의 공연비센서의 고장판정장치의 제어기능을 표시한 블록도.

제2도는 상기 장치의 개략구성도.

제3도는 상기 장치에 있어서의 이론공연비신호 V_stc의 특성도.

제4도 내지 제9도는 제1도의 고장판장치의 제어기가 행하는 공연비센서의 고장판정프로그램 및 연료분사량산출프로그램의 각 플로우차아트.

제10도는 본 발명의 제2실시예로서의 공연비제어장치의 제어기능을 표시한 블록도.

제11도는 상기 장치의 개략구성도.

제12도는 상기 장치내의 센서구동회로도.

제13도는 상기 장치의 차분 ΔA/F에 대한 공연비 피이드백제어영역설명도.

제14도는 리니어 A/F센서의 출력경시변화선도.

제15a도, 제15b도, 제15c도 및 제16도는 공연비제어프로그램의 플로우차아트.

제17도는 종래의 공연비센서의 센서소자부분의 구성설명도.

제18도는 종래의 공연비센서의 개략구성도.

제19도는 펌프전류와 공연비의 관계를 표시한 도면.

제20도는 펌프전류의 방향에 의거한 이론공연비신호의 특성을 표시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 비교회로 2 : 적분앰프

3 : 전류검출회로 4 : 가산회로

5, 12, 13, 17 : 저항기 8 : 버퍼앰프

10 : CR필터 11 : 연산증폭기

14 : 저항분압기 15, 16 : 다이오우드

20 : 센서셀 21 : 펌프셀

25 : 검출실 26, 27, 28, 29 : 전극

30 : 전기히이터 31 : 제어부

32 : 히이터구동회로 37 : 제어기(엔진제어유니트)

38 : 검출회로 39 : 펌프커트회로

40 : 시동기스위치 41 : 엔진회전센서

42 : 에어플로우센서 43 : 대기압센서

110 : 엔진 111 : 배기로

112 : 제어기(엔진제어유니트) 113 : 흡기로

114 : 펌프커트회로 115 : 트랜지스터

116 : 시동기스위치 117 : 에어플로우센서

118 : 회전센서 119 : 대기압센서

121, 122 : 구동회로 123 : 입출력회로

124 : 기억회로 125 : 제어회로

131 : 센서구동회로 371, 372 : 구동회로

373 : 입출력회로 374 : 기억회로

375 : 제어회로

종래, 산화지르코늄(zirconia)의 산소농도전지작용과 산소이온펌핑작용이라는 특성을 이용해서 공연비(空燃比)(A/F)를 단순히 이론공연비(stoichio)보다도 리인(Lean)쪽인지 리치(Rich)쪽인지 뿐만아니라, 어느 정도의 값인지를 검출하는 리니어 A/F센서가 제안되고 있다.(일본국, 특개소 63-36140호 공보 참조)

이 리니어 A/F센서는, 제17도에 표시한 바와같이, 그 베이스부가 각각 안정화 산화지르코늄소자인 센서셀(20)과 펌프셀(21)을 절연층(22)을 개재해서 결합하여 구성된다. 양 셀에는 배기가스가 통과하는 확산구(23), (24)가 형성되고, 절연층(22)내에는 확산구(23), (24)로부터의 배기가스를 수용하는 검출실(25)이 형성되며, 이들 확산구 및 검출실에 의해, 확산률속체가 구성되어 있다. 또, 절연층(22)에는 참조실(25a)이 형성되고, 여기에 참조기체 예를들면 대기를 도입하도록 구성되어 있다. 또, 제18도에 표시한 바와같이, 양셀에는 촉매를 겸하여 백금의 전극(26), (27), (28), (29)이 배설되어 있으며, 이들에는 다수의 미소구멍이 뚫어져 있다. 전기히이터(30)는 셀을 활성상태로 유지하도록 셀전체가 예를들면 800±100℃로 가열하도록 제어되어 있다.

센서셀(20)은 종래의 O₂센서와 마찬가지의 원리로 전극(26), (27) 사이에 산소농도차가 있으면 기전력을 발생하는 성질을 지니고, 펌프셀(21)은 상기 센서셀과 동일성질을 지니는 동시에 전극(28), (29) 사이에 강제적으로 펌프전류 I_P를 흐르게하면 산소를 마이너스전극쪽에서부터 플러스전극쪽으로 퍼내는 성질도 지니고 있다.

그리하여, 제어부(31)에서 센서셀(20)의 기전력 V_S을 검출하고, 이 기전력 V_S를 일정하게 유지하도록, 즉 검출실(25)내 또는 확산구멍(23), (24)내를 이론공연비에 대응하는 산소농도로 유지하도록 펌프전류 I_P를 피이드백제어한다. 이에의해, 펌프전류 I_P는 제19도에 표시한 바와같이 공연비에 대하여 비례해서 연속적으로 변화하므로, 펌프전류 I_P로부터 공연비를 산출할 수 있다.

제어부(31)로서는, 비교회로(1)에서 센서셀(20)의 기전력 V_S을 이론공연비 상당의 참조전압 V_ref과 비교하고, 비교회로(1)의 출력을 정부(正負)전원부착 적분앰프(2)에 의해서 적분하고, 그 적분출력에 의해서 펌프셀(21)에 펌프전류 I_P를 흐르게 한다.

그리고, 펌프전류 I_P의 회로에 전류검출용의 저항기(5)를 개재장착하고, 이 저항기의 전압강하로부터 전류검출회로(3)에 의해 간접적으로 펌프전류 I_P를 검출하고 있다. 또, 회로(3)의 출력을 가산회로(4)에 입력하여, 하기식의 처리에 의해, 예를들면, 0~5볼트의 신호 V_out에 의해, 공연비(A/F)를 나타내도록 하고 있다.

V_out=GㆍI_P+V_STP

단, G는 전류-전압변환이득, V_STP는 스텝업전압이다.

그런데, 내연기관은 공연비를 목표공연비로 조정하도록, 공연비 센서로부터의 공연비정보에 의거하여 피이드백제어를 행하고 있다. 예를들면, 공연비를 이론공연비 근처의 좁은 윈도우내로 제어하므로서, 배기계통에 사용되는 3원촉매를 효율좋게 작동시키고 있다. 혹은 라인 NOx 촉매 및 3원촉매를 배기계통에 갖춘 리인버언엔진(Lean Burn Engine)의 경우는, 그 공연비를 목표치인 소정의 리인쪽값으로 유지하도록, 리니어 A/F센서로부터의 공연비정보에 의거하여 피이드백제어를 행하고 있다.

이와같이 내연기관을 구동시키는데 있어서, 공연비를 목표치에 정밀도좋게 제어하는 일은 연료소비율의 향상, 기관출력의 향상, 아이들회전의 안정화, 배기가스의 개선, 운전성의 개선상 극히 중요하다. 이때문에, 이 공연비정보를 얻을 수 있는 리니어 A/F센서가 열열악화나 블래크닝(Blackening)파괴에 이르지 않도록 제어할 필요가 있다.

그런데, 공연비센서, 특히 리니아 A/F센서는 그 구조가 복잡한 위에, 기능을 발휘하게 할려면, 히이터와 센서셀과 펌프셀을 짜맞추어서 작동시킬 필요가 있다.

이때문에, 리니아 A/F센서, 특히 펌프셀(21)에 고장이 일어나면, 공연비신호 V_out나 이론공연비신호 V_stc에 편차가 발생하여, 공연비정보는 그 신뢰성을 저하시키게 된다.

그래서, 리니아 A/F센서의 고장시에는 이것을 조기에 검출하여, 이 센서출력에 의한 피이드백제어를 정지시키고, 그것에 대신하는 제어방식으로서의 공연비제어로 절환하는 것이 바람직하다.

또, 이와같이 내연기관을 구동시키는데 있어서, 공연비를 목표치에 정밀도좋게 제어하는 일은 연료소비율의 향상, 기관출력의 향상, 아이들회전의 안정화, 배기가스의 개선, 운전성의 개선상 극히 중요하다. 이때문에, 이 공연비정보를 얻게 되는 리니아 A/F센서의 공연비정보가 항상 안정적으로 출력되는 것이 필요하다.

그런데, 리니아 A/F센서는 이것이 사용되는 분위기가, 이론공연비에 있는 경우는 문제가 없으나, 리인분위기하에서 정상운전을 연속해서 행하게 되는 경우에, 그 공연비신호 V_out가 제14도에 표시한 바와같은 특성을 나타내는 일이 있다.

즉, 엔진이 일정한 목표공연비(리인의 값)가 설정되어서 정상운전을 연속해서 행하면, 시간의 경과와 함께 그 출력인 공연비신호 V_out치가 저하하는 경향을 나타낸다.

이경우, 도중에서, 엔진을 고속공회전(Racing)시켜, 일시적으로 공연비를 리치쪽으로 시프트시키면 펌프전류의 방향이 바꾸어지고(제14도의 ER시간), ER기간의 마지막에는 공연비는 부호 ST시점에서 표시되는 개시때와 마찬가지의 값으로 복귀한다. 즉 O₂검출특성이 복귀되는 것으로 간주되는 것도 명백한 것으로 되어 있다.

이와같이, 리니아 A/F센서의 출력에 이상이 발생하였을 경우, 그 공연비정보는 그 신뢰성을 저하시키게 된다.

그래서, 리니아 A/F센서의 이상시에는 이것을 조기에 검출하여, 그때의 상황에 따라서, 공연비센서가 복귀가능한 이상인지, 복귀불가능의 고장인지를 판정해서, 이후의 공연비의 피이드백제어를 중단시키거나, 그것에 대신하는 제어방식에서의 공연비 제어를 선택적으로 행하는 것이 바람직하다.

본 발명의 목적은, 공연비센서의 적어도 복귀불가능한 고장을 확실히 판별하고, 그것에 따른 적절한 처리를 행하므로서, 배기가스정화의 악화, 운전성의 저하, 아이들회전의 불안정화등의 폐해를 방지할 수 있는 공연비제어장치를 제공하는데 있다.

이를 위하여, 본 발명의 공연비제어장치는, 혼합기연소후의 배기가스중 산소농도에 따라서 적어도 공연비신호를 출력하는 공연비센서, 상기 공연비센서의 출력과 차량의 운전상태에 의해 결정되는 목표공연비를 입력하게 되는 동시에 양자를 비교해서 적어도 상기 공연비센서의 복귀불가능한 고장을 판정하는 고장판정수단을 가진 제1수단, 실제의 공연비가 상기 목표공연비가 되도록 적어도 상기 공연비신호에 따라서 공연비제어량을 보정하는 공연비피이드백제어수단, 상기 제1수단으로부터의 출력을 받아서 상기 고장이 판정되었을 경우에 상기 공연비피이드백제어수단의 기능을 정지시키는 동시에 상기 공연비센서의 작동을 정지시키는 고장처리수단을 가진 제2수단을 구비한 것이다.

따라서, 본 발명의 공연비제어장치는, 공연비센서로부터의 공연비정보를 운전상태에 따라서 결정되는 목표공연비와 비교하므로서 공연비센서가 복귀불가능한 고장인지 아닌지의 판정이 이루어지고, 그때에는 잘못된 보정이 방지되도록 공연비 피이드백제어가 정지되는 동시에 공연비센서의 작동이 정지된다.

따라서, 본 발명의 장치에 의하면, 고장난 공연비센서에 의한 잘못된 공연비의 보정이 방지되고, 배기가스정화의 악화, 운전성의 저하, 아이들회전의 불안정화등의 폐해를 제거할려고 하는 상기 목적을 달성할 수 있게 되는 것이다.

이하에, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 제1실시예를 제1도 및 제2도에 의거하여 설명한다.

제1도에 표시한 공연비제어장치는, 공연비센서, 고장판정수단을 구비한 제1수단, 공연비피이드백제어수단, 및 고정처리수단을 가진 제2수단으로 구성된다. 또, 공연비 센서는, 펌프셀, 제어수단, 제1검출수단, 및 제2검출수단으로 이루어진다. 그리고, 구체적으로는 제2도에 표시된 바와같이, 본 공연비제어수단은, 내연기관의 연료공급계통의 제어시스템내에 배설되어 있다. 이 연료공급계는, 배기로에 배설되는 리니아 A/F센서 S로부터 얻게된 공연비(A/F)정보에 의거하여 연료공급량을 산출하고, 그, 공급량이 연료를 분사노즐 N이 적시에 흡기로에 분사공급한다고 하는 구성을 취한다.

여기서, 공연비센서는 리니아 A/F센서 S 및 그것에 접속되는 제어수단으로서의 제어부(31), 전류검출회로(3), 가산회로(4), 전류검출용의 저항기(5)로 이루어지며, 제18도에 표시한 종래장치와 동일구성을 취하기 때문에 그 중복설명을 생략한다.

제2도에 있어서, 비교회로(1)와 정부전원부착 적분앰프(2)가 제어수단을 구성하고 있다. 그리고, 비교회로(1)에 의해 센서셀(20)의 전극(26), (27) 사이의 기전력 V_S과 참조전압 V_ref(예를들면 1.4V)이 비교된다. V_S=V_ref가 되도록, 펌프셀(21)에 펌프전류 I_P를 흐르게 할 수 있도록 비교회로(1)의 출력은 적분앰프(2)에 입력되어 적분되어서 정 또는 부의 제어출력으로서 펌프셀(21)의 전극(28), (29) 사이에 인가된다.

전류검출용 저항기(5) 및 전류검출회로(3)가 제1공연비검출수단을 구성하고 있으며, 저항기(5)에 발생하는 전압강하로부터 회로(3)에서 펌프전류 I_P를 검출한다. 펌프전류 I_P자체가 공연비의 정보를 가지나, 가산회로(4)에 의해 0~5볼트의 공연비신호 V_out를 변환해서 이 공연비신호 V_out를 엔진제어유니트(이후 단순히 제어기라고 적는다)(37)에 출력시키고 있다.

펌프셀(21)의 전극(28), (29) 사이의 펌프전압 V_P이 펌프전류라인의 A점에서, 제2의 공연비검출수단에 의해 검출된다. 또, 상기 제2공연비검출수단은, A점에서부터 버퍼앰프(8)과, CR필터(10)와, 연산증폭기(11)와, 저항기(17)과 2개의 다이오우드(15), (16)가 순차 접속되어서 구성된다.

여기서, 상세하게는, 연산증폭기(11)의 반전입력단자에 저항기(12)를 개재해서 부여하고, 연산증폭기(11)의 출력을 저항기(13)를 개재해서 반전입력단자에 귀환하고, 비반전입력단자에는 저항분압기(14)에 의해 업시프트용의 전압을 부여하고 있다. 그리고, 직류접속된 2개의 다이오우드(15), (16)를 특정전압의 전원과 접지 사이에 역바이어스로 접속하고, 다이오우드끼리의 접속점과 연산증폭기(11)의 출력단자를 저항기(17)에 의해서 접속하므로서, 상기 제2공연비검출수단은 클립기능을 가진 증폭기로서 구성되어 있다. 또 CR필터(10)는, 서어지대책 및 노이즈제거를 행하고 있다.

상기 펌프전압 V_P은 기본적으로 제3a도에 표시한 바와같은 이론공연비점에서 점프하는 특성을 가진 펌프셀 자체의 기전력이 중첩되어 있으므로, 상기 제2공연비검출수단의 출력은 이론공연비점을 경계로 리인쪽과 리치쪽에서 다른 레벨이 되는 이론공연비 λ(Stoichio)신호 V_stc로 되고, 이 신호 V_stc가 제어기(37)에 출력된다.

상기한 바와같이 제2공연비검출수단을 연산증폭기(11)를 중심으로 구성하였으므로, 이론공연비신호 V_stc의 파형은 제3b도에 표시한 바와같이 이론공연비 근처에서의 변화가 약간 스무으드하게 되고, 소위 λ센서와 같은 출력특성이 되는 이점이 있다.

리니아 A/F센서 S에 장착되는 가열수단은 전기히이터(30)(이후 단순히 히이터라함)와 이에 접속되는 히이터구동회로(32)로 구성되어 있다. 히이터구동회로(32)는 히이터저항 R_H을 설정치로 유지하도록 작동할 수 있는 주지의 브리지회로등(도시생략)으로 구성되어 있다. 또 센서셀의 기전력이 검출되고, 이 기전력에 대응한 값 V_S을 출력하도록 검출회로(38)가 센서셀(20)에 접속된다.

또, 정부전원부착 적분앰프(2)의 입력이, 예를들면 접지에 단락될 수 있도록 펌프커트회로(39)가 배설되어 있으며, 펌프커트회로(39)는 제어기(37)로부터의 펌프커트입력을 받아서 펌프전류 I_P를 커트한다.

또한, 시동기스위치(40)는 엔진의 도시하지 않는 콤비네이션스위치내에 장착되고, ON이나 OFF신호를 제어기(37)에 출력하고 있다.

제어기(37)는 마이크로컴퓨터로 그 요부가 구성되며, 특히, 각 출력신호를 받아서, 적시에 그 정보를 도입하고, 혹은 적시에 제어신호를 구동회로(371), (372)등에 출력하는 입출력회로(373)과, 제4도 내지 제8도에 표시한 고장판정프로그램 및 제9도의 연료분사량 산출프로그램이나 각 특성치등을 기록한 기억회로(374)와, 각 제어프로그램을 따라서 제어치를 산출하는 제어회로(375)등으로 구성되어 있다.

여기서, 제어기(37)의 기능을 발명에 관해서만 설명하면 제1도에 표시한 바와같이, 제1수단은 고장수단으로서의 기능을 가진다.

여기서, 고장판단수단은, 제어수단으로부터의 제어전류에 따른 공연비신호 V_out를 출력하는 제1검출수단과, 제어수단으로부터 펌프셀에 인가되는 제어전압을 검출해서 이론공연비신호인 V_stc를 출력하는 제2검출수단과의 적어도 하나로부터 신호를 받고(제2도의 공연비센서는 양 검출수단을 구비함), 여기서, 그 값과 목표공연비신호가 비교된다. 그리고, 그 출력치가 정상치로서의 소정의 허용범위내에 있는지 여부를 판정하고, 출력치가 허용범위내에 없으면, 공연비센서패일의 판정을 한다.

또한, 제어기(37)는, 고장처리수단과, 공연비신호에 의거한 연료분사량의 피이드백제어를 행하는 수단으로서의 기능도 지닌다.

그리고, 고장시 정지처리수단은 고장신호를 받으면, 후술하는 펌프커트회로(39)와 함께 작동해서 피이드백제어를 행하는 수단에 의한 공연비제어를 정지시킨다. 이때의 상세한 것에 대해서는 뒤에 설명하나, 펌프커트회로(39)에 의해 검출실(25)이 이론공연비로 유지되어 있다는 유사신호가 공연비센서로부터 출력된다.

여기서, 제어기(37)에 의한 연료분사량의 제어(피이드백제어 및 적시에 행하여지는 오우픈루우프제어)와 함께 행하여지는 공연비센서의 고장판정처리 및 연료분사량 산출처리를 제4도 내지 제9도의 제어프로그램과 함께 설명한다.

제어기의 프로그램중, 메인루우틴에서는 스텝 a1에서 히이터(30)의 온처리가 행하여지고, 이것에 이어서 스텝 a2에서 시동기표시문자가 1인지 아닌지 판정하고, 시동기온처리가 행하여져 있지 않으면, 스텝 a8로, 시동기온되면, 스텝 a3으로 진행한다. 또한, 시동기표시문자는, 제7도에 표시한 바와같이 시동기스위치의 온처리에 의해 세트된다.

스텝 a3에서는 시동기표시문자가 클리어되고, 스텝 a4, a5에서 각 패일판정표시문자 F1, F2 및 펌프전류 I_P의 작동을 허용하는 펌프셀작동표시문자가 각각 클리어된다. 스텝 a6에서는 리니아 A/F센서 S의 기동시기를 규제하는 센서기동타이머가 먼저 리세트되고, 그 뒤 스텝 a7에서 상기 센서기동타이머가 개시된다. 따라서, 센서기동타이머에 의해, 시동기스위치가 오프상태로부터 온상태로 변화한 시점에서부터의 시간이 계측되게 된다. 그리고, 스텝 a8에 도달하면, 여기서는, 센서기동타이머의 카운트치가 설정치 θ(이 값은, 기관시동후의 워밍업(暖機運轉)시에 있어서, 공연비센서가 확실하게 활성화되는데 충분한 시간을 설정하게 된다)를 상회하였는지 여부를 판정한다. 상회하지 않는 동안은 스텝 a15으로 나아가, 공연비피이드백을 금지처리하고, 다음의 스텝 a16에서 연료분사량의 오우픈루우프제어를 하도록, 엔진회전수 및 부하에 따른 연료분사량을 소정의 맵으로부터 산출하고, 그 산출한 현연료분사량을 소정의 영역으로 도입하고, 스텝 a1로 복귀한다.

이 처리와 함께 도시하지 않는 연료분사로우틴이 소정크랭크각에서의 개입중단타이밍에 따라서 실행되고, 소정의 목표공연비를 달성할 수 있는 연료분사가 행하여진다.

이후, 스텝 a2에서는 시동기표시문자가 영이기 때문에, 여기서부터 바로 스텝 a8로 나아가게 된다. 한편, 센서기동타이머가 θ를 카운트하고, 스텝 a8에서 카운트치가 θ를 상회한 것이 검출되면 스텝 a9로 나아간다. 여기서는 센서기동타이머가 아직 작동중이면 그 카운트작동을 그때의 값 그대로 정지시키고, 스텝 a10으로 진행한다.

이 스텝 a10에서는, 처음에, 펌프셀작동표시문자가 1이 아니면 스텝 a11로 나아가, 펌프셀(21)을 작동하고, 다음의 스텝 a12에서 표시문자를 1로 하고, 계속되는 스텝 a13에서 펌프셀작동타이머를 개시시키고, 스텝 a14에서 동타이머의 카운트가 설정치 ε(공연비센서의 출력이 안정되는 시간에 상당하는 값)를 상회하였는지 여부를 판정하고, 상회하지 않는 동안은 스텝 a15쪽의 오우픈루우프처리를 계속하고, 상회하면, 즉 대기시간이 경과하여 펌프전류 I_P가 신뢰성을 가졌다고 판단되면, 스텝 a17로 나아가고, 여기서 펌프셀 작동타이머가 작동중이면 그때의 카운트치 그대로에서, 그 작동을 정지시키고, 스텝 a18로 나아간다.

스텝 a18에서부터 스텝 a20에서는 공연비센서 S의 고장판정을 한다.

먼저, 스텝 a18로서의 서브루우틴 #1에서는, 제4도에 표시한 바와같이, 공연비신호 V_out에 의거한 센서고장의 판정을 한다. 여기서는, 패일판정표시문자 F1이 1로 되지 않는 동안에, 피이드백 제어중만, 스텝 b3으로 나아가고, 그렇지 않으면 메인루우틴으로 되돌아간다.

스텝 b3, b4에서는 메인루우틴에서 이미 결정되어 있는 차량의 운전상황에 따른 목표공연비 A/F의 값의 판독을 행하여, 리니어 A/F센서 S로부터 공연비신호 V_out를 판독한다. 또, 스텝 b5로 나아가서 소정의 공연비 A/F산출맵(도시생략)에 따라서, 공연비신호 V_out에 따른 실공연비를 개략산출한다.

계속되는 스텝 b6에서는 목표공연비 A/F와 센서검출의 공연비와의 편차 ΔA/F를 산출한다. 그리고, 스텝 b7에서는 편차 ΔA/F가 패일판정치 α를 상회하였는지 여부를 판정하고, 상회하고 있지 않으면 되돌아가고, 상회하고 있으면 스텝 b8로 나아가서 패일판정표시문자 F1을 1로 해서 되돌아간다.

스텝 a19로서의 서브루우틴 #2에서는, 제5도에 표시한 바와같이, 이론공연비신호 V_stc에 의거한 센서고정판정을 한다. 여기서는, 패일판정표시문자 F2가 1이 아니고 피이드백제어중에만, 스텝 C3으로 나아가고, 그렇지 않으면 메인루우틴으로 복귀한다.

스텝 C3에서는 메인루우틴에서 이미 결정되어 있는 차량의 운전현황에 따른 목표공연비 A/F의 값의 판독을 행하고, 스텝 C4로 나아간다. 여기서는 목표공연비가 이론공연비 근처(제3도에 부호 e로 표시하였다)이면 리터언하고, 그렇지 않으면, 스텝 C5로 나아간다.

스텝 C5에서는 목표공연비가 리치이면 스텝 C6으로, 리인이면 스텝 C8로 각각 나아간다.

스텝 C6에서는 현이론공연비신호 V_stc를 판독하고, 스텝 C7에서 V_stc가 리치인지 여부를 판별하고, 이것이 리치이면 리터언하나, 리인일때는 먼저의 목표공연비가 리치이고 양자의 지시가 일치하지 않으므로 어떠한 이상이라고 판단한다. 또, 스텝 C8에서는 스텝 C6과는 반대로 판독한 이론공연비신호 V_stc가 리치인지 아닌지를 판별하고, 리치가 아니고 이것이 리인이면 리터언하고, 리치일때는 먼저의 목표공연비가 리인이고 양자의 지시기 일치하지 않으면 어떠한 이상이라고 판단하여 패일판정표시문자 F2를 1로 해서 리터언한다.

스텝 a20으로서의 서브루우틴 #3에서는, 제6도에 표시한 바와같이, 센서셀(25)의 기전력 V_S에 의한 고장의 판정을 한다. 여기서는, 패일판정표시문자 F1이 1이 아니면, 스텝 d2로 나아가고, 그렇지 않으면 리터언한다.

스텝 d2에서는 검출회로(38)로부터 기전력 V_S를 판독하고, 스텝 d3으로 나아간다. 여기서는, 기전력 V_S(예를들면 450mV로 설정된다)가 허용영역 ø<V_S<ø에 있는지 여부의 판정을 한다. 또한, 이 허용영역은 미리 실험적으로 적정치가 설정되어 있다. 여기서, 허용영역내에 기전력 V_S가 있으면 리터언하고, 영역밖에 있으면 센서셀(20)의 패일로 판정해서, 패일판정표시문자 F1을 1로 해서 리터언한다.

메인루우틴에 있어서는, 이와 같은 패일판정처리후, 스텝 a21에 이른다. 여기서는, 패일판정표시문자 F1이 제로인지 아닌지를 봐서, 패일이면 펌프셀(21)의 블래크닝등을 방지하도록 즉시로 스텝 a22에서, 펌프셀작동정치출력을 구동회로(372)를 개재해서 펌프커트회로(39)에 출력하여, 펌프전류 I_P를 커트하고, 스텝 a15로 나아간다.

다른한편, 스텝 a21에서 패일판정표시문자 F1이 제로로서 판정되었을때 스텝 a23으로 나아간다. 여기서는 현재의 운전상태가 피이드백조건을 만족시키고 있는지 여부를 판정하고, 피이드백 허용판정영역에 없을 경우는, 스텝 a15의 오우픈루우프제어로 나아가고, 판정영역내에 있다고 판정되었을때 스텝 a24에 이른다. 여기서는 현운전상태에서의 목표공연비가 이론공연비인지 여부를 판단하고, 이론공연비이면, 스텝 a26으로 나아가고, 이론공연비가 아닌, 즉 리인 혹은 리치운전영역이면 스텝 a25로 나아간다.

스텝 a26에서는 패일판정표시문자 F2가 1이 아닌 경우에만 스텝 a27로 나아간다. 여기서는, 이론공연비신호 V_stc에 의거하여 이론공연비에서의 운전을 달성할 수 있는 피이드백제어를 제9도의 연료분사량산출루우틴에 따라서 행하고, 스텝 a11로 복귀한다.

스텝 a26에서 패일판정표시문자 F2도 1이고 이론공연비신호 V_stc에 이상이 있으면, 스텝 a15로 나아가, 오우픈루우프제어로 나아간다.

또 한편, 스텝 a25에서는, 공연비신호 V_out에 의거하여, 목표공연비(여기서는 리인 혹은 리치쪽의 값)를 달성하도록 피이드백제어를 제9도의 연료분사량산출 루우틴에 따라서 행하고, 스텝 a1로 복귀한다.

제9도의 연료분사량산출루우틴에서는, 먼저, 스텝 e1에서, 연료분사피이드백제어의 개시조건이 충족되어 있는지 여부를 입력신호에 의해 판단한다.

상기 연료분사피이드백제어 개시조건이 만족되고 있지 않는 경우는 스텝 e2로 나아가고, 조건이 만족되고 있는 경우에는 스텝 e3으로 나아간다.

스텝 e2에 나아갔을 경우, 연료량보정계수 K_FB가 1이 되고, 그 결과 오우픈루우프제어에 의해 공연비가 이론공연비가 되는 운전이 유지된다. 그리고, 스텝 e4에서 연료량 Fuel의 산출을 행한다. 여기서는, 개입중단에 의해, 엔진회전센서(41)에 의해 엔진회전수 N, 엔진회전센서(41)와 에어플로우센서(42)에 의해 흡기공기량 A/N, 대기압센서(43)로부터 대기압에 관한 데이터가 도입된다. 그리고, 흡입공기량 A/N과 엔진회전수 N에 의거하여 기본연료량 F(A/N, N)를 산출하고, 이 값에 후술하는 공연비에 의한 보정계수 K_FB를 승산하고, 또, 기타의 조건 예를 들면 대기압등에 의한 보정계수 K를 승산해서 적정연료량 Fuel을 산출하고, 메인루우틴으로 복귀한다.

또한, A/N 대신에, 흡기압, 도로틀개방도등을 사용해도 된다.

스텝 e1에서부터 e3으로 나아가는 피이드백제어의 경우, 후술하지만, 이론공연비에 관한 설정치와 실측치와의 편차 ΔV의 평균치 ΔV_M의 산출에 앞서서, 이것을 클리어할 필요가 있는지 없는지의 초기설정의 판정을 하고, 필요하면 스텝 e5에서 클리어를 행하고, 그후는 스텝 e6으로 나아간다.

스텝 e6에서는 이론공연비신호 V_stc와 공연비신호 V_out를 판독한다.

다음에 스텝 e7에서, V_stc의 값이 전회의 도입시에 있어서의 값과 비교되어, 양자에 변화가 있는지 여부가 판단되고, 이론공연비에 도달함에 따른 변화가 있을경우, 즉, V_stc가 하이레벨(V_Hi)과 로우레벨(V_LO)과의 사이에서 천이(遷移) 하였을때는 스텝 e8로 나아간다.

스텝 e8에서는, 현재의 공연비가 이론공연비에 도달하고 있으므로, 편차평균치 ΔV_M를 수정하는 조건(액셀개방도의 변화가 기준치 이하인지, 목표공연비를 변경한 직후가 아닌지등)이 적정하다면 스텝 e10으로, 부적격의 경우에는 직접, 스텝 e9로 나아간다.

스텝 e10에서는 이론공연비에 도달한 시점에서 공연비신호 V_out의 실제의 값을 V_ST로서 기억하고, 미리 설정해놓은 이론공연비신호 U_ST와 V_ST와의 편차 ΔV를 산출하고, 또, 외란배제등을 위하여, 편차 ΔV를 전회 또는 그 이전의 편차와의 평균화에 의해, 편차평균치 ΔV_M를 갱신한다.

그리고 스텝 e9에서는 연료량보정계수 K_FB의 산출을 행한다. 여기서는, 그시점에서의 공연비신호 V_out의 편차를 평균치 ΔV_M에 의해 수정하고, 예를 들면(A/F)₂=f(V_out-ΔV_M)인 공연비산출을 행한다.

계속해서, 메인루우틴에서 이미 결정되어 있는 현차량의 운전상황에 따른 목표공연비 A/F값의 판독을 행하고, 이 목표공연비 A/F와 실제공연비(A/F)₂와의 차 ε를 구하고, 또, 이 차 ε의 전회치와의 차분 Δε로 산출해두고, 공연비에 의한 연료보정계수 K_FB의 산출로 들어간다.

여기서는, 차 ε의 레벨에 따른 이득(gain)의 비례항 K_A(ε)와, 3원촉매의 응답지연을 막기위한 오프세트량 K_P를 산출하고, 또, 미분항으로서 차분 Δε에 따른 K_O(Δε), 적분항으로서의 ΣK₁(ε₁, t_FB)를 각각 산출하고, 이들의 가감산에 의해, K_FB를 구한다.

이후 스텝 e4로 나아가, 각 보정계수 K_FB, K_O및 기준연료량 F에 의해, 이시점에서의 적정연료공급량을 산출하고, 메인루우틴으로 복귀한다.

이와같은 연료분사량 산출루우틴에서 얻어진 값은 메인루우틴중에 있어서의 소정크랭크각 신호의 개입중단시에 행하여지는 연료분사루우틴에서 호출되고, 그 값에 따른 분사시간만큼 연료분사노즐 N이 구동회로(371)를 개재해서 구동되고, 소정의 공연비를 달성가능한 연료분사가 이루어지게 된다.

상술한 바에 있어서, 제1 및 제2의 검출수단이 공연비신호 및 이론공연비신호를 함께 비교수단의 기능을 지닌 제어기에 출력하고 있었으나, 이중 하나만의 공연비신호를 비교수단쪽에 출력하여 고정판정을 행하는 구성을 취해도되며, 이경우 장치의 간소화를 도모할 수 있다.

다음에 본 발명의 제2실시예를 제10도 및 제11도에 의거해서 설명한다.

제11도에 표시한 공연비제어장치는, 내연기관의 연료공급계통내에 배설되어 있다.

이 연료공급계통은, 엔진(10)의 배기로(11)에 배설되는 리니어 A/F센서 S부터 얻어진 공연비(A/F)정보를 엔진제어유니트(이후 단순히 제어기라함)(12)에 출력하고, 이 제어기가 연료공급량을 산출하여, 그 공급량의 연료를 분사노즐 N이 적시에 흡기로(13)에 분사공급하는 구성을 취한다.

여기서 리니아 A/F센서 S 및 센서구동회로(31)는 제18도에 표시한 종래장치와 마찬가지 구성을 취하는 부분이 많고, 그 중복설명을 생략한다.

제11도에 있어서, 리니어 A/F센서 S는 0~5볼트의 공연비신호 V_out를 엔진제어유니트(이후 단순히 제어기라함)(112)에 출력시키고 있으며, 특히, 센서구동회로(131)에는 이상처리수단의 일부분을 이루는 펌프커트회로(114)가 제12도에 표시한 바와같이 접속되어 있다.

이 펌프커트회로(114)는, 트랜지스터(115)가 도면에 표시한 바와같이 배설되고, 그 베이스단부에 제어기(112)로부터의 펌프커트입력이 입력되면 비교회로(1)와 정부전원부착적분앰프(2)사이를 제로전위, 즉, 펌프전류 I_P가 제로가 되어, 마치 비교회로(1)의 출력이 이론공연비를 검출한 것과 같은 상태가 된다.

또한, 시동기스위치(116)는 엔진의 도시생략의 콤비네이션스위치내에 장착되며, ON이나 OFF의 신호를 제어기에 출력한다. 에어플로우센서(117)는 흡입공기량 정보를 제어기에 출력하고, 회전센서(118)는 엔진회전수정보를 제어기에 출력하고, 대기압센서(119)는 대기압정보를 제어기에 출력하고 있다.

제어기(112)는 마이크로컴퓨터에 의해서 그 요부가 구성되며, 특히, 각 출력신호를 받아서, 적시에 그 정보를 도입하고, 혹은 적시에 제어신호를 구동회로(121)(122)등에 출력하는 입출력회로(123)와, 제15a도, 제15b도, 제15c도 및 제16도에 표시한 공연비제어프로그램이나 제13도의 각판정치 π, α등을 기록한 기억회로(124)와, 각 제어프로그램을 따라서 제어치를 산출하는 제어회로(125)등으로 구성되어 있다.

여기서, 이 제어기(112)의 기능을 본 발명에 관해서만 설명하면, 제10도에 표시한 바와같이 된다.

즉, 제어기(112)는 공연비센서 S의 구동회로 SC로부터의 공연비신호 V_out를 받아서, 이로부터 얻게되는 실제의 공연비와, 운전상태에 따라서 설정되는 목표공연비와의 차분 ΔA/F(공연비편차량)를 산출하는 편차량산출수단과, 이상판정수단과, 고장판정수단과, 이상처리수단, 고장처리수단 및 공연비신호에 의거한 피이드백제어를 행하는 수단으로서 기능한다.

이상판정수단은 차분 ΔA/F가 제2판정치 π를 상회하면 이상신호를 출력하고, 고장판정수단은 차분 ΔA/F가 소정의 판정치 α를 상회하면 고장신호를 출력하고, 이상처리수단은 이상신호가 출력되었을때, 공연비신호에 의거한 피이드백제어를 행하는 수단에 의한 공연비제어를 중단시키고, 고장처리수단은 고장신호가 출력되었을때 공연비신호에 의거한 피이드백제어를 행하는 수단에 의한 공연비제어를 중단시키는 동시에 센서작동을 정지시킨다.

제13도에 표시한 바와같이, 판정치 α는 제2판정치 π보다 크게 설정된다.

이 경우, 제2판정치 π는 제14도에서 설명한 바와같이, 엔진이 연속리인의 정상운전을 연속해서 행하는 경우(부호 EN로 표시한 기간)에 시간경과와 더불어 발생하는 공연비신호 V_out의 저하를 고려해서 결정된다. 이 경우, 공연비피이드백을 중단하나, 리니어 A/F센서 S자체의 작동은 허용되고 있다.

다른한편, 판정치 α는 제2판정치 π보다 충분히 크고, 명백하게 복귀전망이 없는 고장상태의 레벨로 신호가 어긋났다라고 판단할 수 있는 값으로 설정된다.

또, 공연비제어처리에 관해서 제15a도, 제15b도, 제15c도 및 제16도의 제어프로그램과 함께 설명한다. 이 공연비제어처리는 제어기(37)에 의한 연료분사량의 제어(피이드백제어 및 비피이드백시에 행하여지는 오우픈루우프제어)와 함께 행하여진다.

제어기의 프로그램은, 제15c도에 표시한 바와같이 시동기 스위치의 온처리에 의해 시동기표시문자가 세트된다. 그리고, 메인루우틴에서는 제15a도, 제15b도에 표시한 바와같이 스텝 a1에서 히이터(30)(제18도 참조)의 온처리가 행하여지고, 그것에 있어서 스텝 a2에서 시동기표시문자가 1인지 아닌지 판정하고, 1로 판정되면 스텝 a3으로 나아가고, 시동표시문자가 1이 아닌, 즉 시동기 온처리가 행하여져 있지 않으면, 스텝 a8로 나아간다. 재차 스텝 a2에 이르렀을때, 시동기가 온되고 시동기표시문자가 1로 세트되어 있으면 비로소 스텝 a3으로 나아간다.

스텝 a3에서는 시동기표시문자가 클리어되고, 계속되는 스텝 a4에서 패일판정표시문자 F1 및 이상표시문자 F2가 클리어되고, 스텝 a5에서 펌프전류 I_P(제18도 참조)의 작동을 허용하는 펌프셀작동표시문자가 클리어된다. 스텝 a6에서는 리니아 A/F센서 S의 기동시기를 규제하는 센서기동타이머가 먼저 리세트되고, 그후 스텝 a7에서 개시된다.

그런데, 스텝 a8에 이르면, 여기서는 센서기동타이머의 카운트치가 설정치 θ(이 값은 기동시에 있어서의 공연비센서의 확실한 활성화가 보장되도록 설정된다.)를 상회하였는지 여부를 판정한다. 상회하지 않는 동안은 스텝 a17로 나아가, 공연비 피이드백계수 K_FB를 1로 설정하고, 스텝 a18에서 공연비피이드백을 금지처리하고, 그후 스텝 a19로 나아가서 엔진회전수 N 및 부하 A/N에 따른 연료분사량을 소정의 맵으로부터 산출하고, 그 산출한 산출연료분사량 Fuel을 소정의 영역에 도입하고, 스텝 a1로 되돌아간다. 즉, 연료분사량의 오우픈루우프제어가 행하여진다. 이 처리이후의 도시하지 않는 연료분사루우틴에서는, 이것이 소정클랭크각에서의 개입중단 타이밍에 따라서 실행되고, 소정의 오우픈루우프제어로 결정된 목표공연비를 달성할 수 있는 연료분사가 행하여진다.

이후, 스텝 a2에서는 시동기표시문자가 제로로되어 있으므로 바로 스텝 a8로 나아가게 된다. 한편, 스텝 a8에서는, 센서기동타이머의 카운트치가 θ를 상회하면 스텝 a9에 이른다. 여기서는 센서기동타이머가 아직 작동중이면 그 카운트 작동을 그때의 값 그대로 정지시키고, 스텝 a10으로 나아간다.

여기서는 처음에, 펌프셀작동표시문자가 1인지 아닌지가 판정되고, 1이 아니면 스텝 a11에 나아가고, 여기서 펌프셀(21)을 작동하고, 다음의 스텝 a12에서 펌프셀작동표시문자를 1로 하고, 스텝 a13에서 펌프셀작동타이머를 개시시킨다. 그리고, 스텝 a14에서 동타이머의 카운트가 설정치 ε(공연비센서의 출력이 안정되는데 충분한 시간이 상당하는 값)를 상회하였는지 여부를 판정하고, 상회하지 않는 동안은 상기한 바와같이 스텝 a17을 거쳐서 오우픈루우프처리가 계속된다.

한편, 스텝 a14에서 상기 카운트가 설정치를 상회하면, 센서출력이 안정되었다고 판단, 즉 펌프전류 I_P가 신뢰성을 가졌다고 판단되어서, 스텝 a15로 나아가고, 펌프셀작동타이머가 작동중이면 그때의 카운트치 그대로로, 그 작동을 정지시키고, 스텝 a20으로 나아간다.

스텝 a20에서는 공연비센서 S의 이상판정을 한다.

먼저, 스텝 a20으로서의 서브루우틴 #1에서는, 제16도에 표시한 바와같이, 공연비신호 V_out에 의거한 센서이상의 판정을 한다. 여기서는, 패일판정표시문자 F1이 1로 되지 않는 동안에, 피이드백제어중만, 스텝 b3으로 나아가고, 그렇지 않으면 메인루우틴으로 복귀한다.

스텝 b3, b4에서는 각각 메인루우틴에서 이미 결정되어 있는 현차량의 운전상황에 따른 목표공연비 A/F의 값의 판독 및 리니어 A/F센서 S로부터 공연비신호 V_out의 판독이 행하여진다. 또, 스텝 b5에서 소정의 공연비 A/F산출맵(도시생략)에 의거해서 공연비신호 V_out에 대한 실공연비에의 환산이 행하여진다.

스텝 b6에서는 목표공연비 A/F와 센서검출의 공연비와의 편차 ΔA/F를 산출한다. 그리고, 계속되는 스텝 b7에서 편차 ΔA/F가 고정판정인 제2판정치 α를 상회하였는지 여부를 판정하고, 상회하고 있지 않으면 스텝 b9로 나아가고, 상회하고 있으면 스텝 b8로 나아가서 패일판정표시문자 F1을 1로 해서 리터언한다. 스텝 b9에서는, 편차 ΔA/F가 제1판정치 π를 상회하였는지의 여부를 판정하고, 상회하였을 경우는, 스텝 b10으로 나아가서 이상표시문자 F2를 1로 하고, 상회하고 있지 않으면 그대로 메인루우틴으로 복귀한다.

이와같은 이상판정뒤, 처리는 메인루우틴으로 되돌아가 스텝 a21에 이른다.

여기서는, 패일판정표시문자 F1이 제로인지 아닌지를 봐서, 이 표시문자 F1이 제로가 아니라고 판단되는, 즉 공연비피이드백중단처리영역 또는 시스템정지처리영역에 있다고 간주된다. 그리고, 스텝 a16으로 나아가서, 펌프셀작동정치출력을 구동회로(122)를 개재해서 펌프커트회로(114)에 출력하여 펌프전류 I_P를 커트하고, 계속되는 스텝 a10 및 스텝 a18에서, 공연비피이드백제어가 금지된다.

다른한편, 스텝 a21에서 패일판정표시문자 F1이 제로라고 판단되면 스텝 a22로 나아가고, 여기서는 현재의 운전상태가 피이드조건을 만족시키고 있는지 여부를 판정하고, 피이드백 허용판정영역에 없을 경우는, 스텝 a17로 나아가, 공연비의 오우픈루우프제어가 행하여지게 된다. 또, 여기서 피이드백조건을 만족시키고 있을때, 스텝 a23으로 나아가서, 이상 판정표시문자 F2가 1인지 여부를 판정하고, 1이라고 판정되었을 경우, 공연비피이드백일시 중단영역에 있다고 하고, 스텝 a17의 오우픈루우프제어로 나아간다. 따라서, 센서가 일시적인 이상으로부터 회복될때까지 공연비피이드백은 행하여지지 않고 이것에 대신해서 오우픈루우프제어가 행하여지게 된다. 다른한편, 이상판정표시문자 F2가 제로에서는 공연비피이드백영역에 있다고 판정하고, 스텝 a24로 나아간다.

스텝 a24에서는, 공연비신호 V_out에 의거하여 실제의 공연비(A/F)₂를 (A/F)₂=f(V_out)에 의거해서 산출한다. 계속해서 메인루우틴에서 이미 결정되어 있는 현차량의 운전상황에 따른 목표공연비 A/F의 값의 판독을 행하고, 이 목표공연비 A/F와 실제의 공연비(A/F)₂와의 차 ε를 구하고, 또한, 이 차 ε의 전회의 값과의 차분 Δε로 산출해 두고, 공연비에 의한 연료량보정계수 K_FB의 산출로 들어간다.

여기서는, 차 ε의 레벨에 따른 이득의 비례항 K_A(ε)과, 3원촉매의 응답지연을 방지하기 위한 오프세트량 K_P을 산출하고, 또, 미분항으로서 차분 Δε에 따른 K_O(Δε), 적분항으로서의 ΣM₁(ε₁, t_FB)를 각각 산출하고, 이들의 가감산에 의해 K_FB를 구한다.

그후 스텝 a19로 나아가, 각 보정계수 K_FB, K_O및 기준연료량 F에 의해, 이 시점에서의 적정연료공급량 Fuel을 산출하고, 스텝 a1로 복귀한다.

이와 같은, 처리로 얻게된 값은 메인루우틴중에 있어서의 소정 클랭크각 신호의 개입중단시에 행하여지는 연료분사루우틴에서 호출되며 그값에 따른 분사기간만큼 연료분사노즐 N이 구동회로(121)를 개재해서 구동되고, 소정의 공연비를 달성하도록 연료분사가 행하여진다.

Claims

혼합가스연소후의 배기가스중 산소농도에 따라서 적어도 공연비신호를 출력하는 공연비센서와, 상기 공연비센서의 출력과 차량의 운전상태에 의해 결정되는 목표공연비를 입력하게 되는 동시에 양자를 비교해서 적어도 상기 공연비센서의 복귀불가능한 고장을 판정하는 고장판정수단을 가진 제1의 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 공연비 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 제1의 수단이 또 상기 공연비센서의 복귀가능한 이상을 판정하는 이상판정수단을 가진 것을 특징으로 하는 공연비 제어장치.
제2항에 있어서, 상기 제1의 수단이 상기 공연비신호와 상기 목표공연비와의 편차량을 산출하는 편차량산출수단을 가지고, 상기 고장판정수단이 상기 공연비센서의 고장판정을 위하여 미리 설정된 판정치와 상기 편차량을 비교해서 상기 편차량이 상기 판정치를 초과하였을때에 고장이라고 판정하고, 상기 이상 판정수단이 상기 공연비센서의 이상판정을 위하여 미리 설정된 상기 판정치보다도 작은 제2판정치와 상기 편차량을 비교하여 상기 편차량이 상기 제2판정치를 초과하였을때에 이상이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 공연비 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 공연비센서가, 배기가스속의 산소농도와 산소과잉율이 1보다도 충분히 크게 유지된 참조기체속의 산소농도와의 차에 따른 전기신호를 출력하는 센서셀과, 상기 센서셀로부터의 출력을 검출하는 동시에 이 출력이 소정치가 되도록 전기제어신호를 출력하는 제어수단과, 상기 제어수단으로부터 전기제어신호가 인가되고 이 전기제어신호에 따라서 산소이온을 이동시키는 펌프셀과, 상기 제어수단과 펌프셀과의 사이에서 주고받는 전류에 따른 공연비신호를 출력하는 제1검출수단과, 상기 펌프셀의 단자간전압을 검출하여 이론공연비신호를 출력하는 제2검출수단을 가지고, 상기 고장판정수단이 상기 공연비신호 및 이론공연비신호중의 적어도 하나와 상기 목표공연비를 비교하는 것을 특징으로 하는 공연비 제어장치.
혼합가스연소후의 배기가스중 산소농도에 따라서 적어도 공연비신호를 출력하는 공연비센서와, 상기 공연비센서의 출력과 차량의 운전상태에 의해 결정되는 목표공연비를 입력하게 되는 동시에 양자를 비교해서 적어도 상기 공연비센서의 복귀불가능한 고장을 판정하는 고장판정수단을 가진 제1의 수단과, 실제의 공연비가 상기 목표공연비가 되도록 적어도 상기 공연비신호에 따라서 공연비제어량을 보정하는 공연비피이드백제어수단과, 상기 제1의 수단으로부터의 출력을 받아서 상기 고장이 판정되었을 경우에 상기 공연비피이드백제어수단의 기능을 정지시키는 동시에 상기 공연비센서의 작동을 정지시키는 고장처리수단을 가진 제2의 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 공연비 제어장치.
제5항에 있어서, 상기 제1의 수단이 또 상기 공연비센서의 복귀가능한 이상을 판정하는 이상 판정수단을 가지고, 상기 제2의 수단이 또 상기 이상이 판정되었을 경우 에 상기 공연비피이드백제어수단의 기능을 정지시키는 이상처리수단을 가진 것을 특징으로 하는 공연비 제어장치.
제6항에 있어서, 상기 제1의 수단이 상기 공연비신호와 상기 목표공연비와의 편차량을 산출하는 편차량 산출수단을 가지고, 상기 고장판정수단이 상기 공연비센서의 고장판정을 위하여 미리 설정된 판정치와 상기 편차량을 비교해서 상기 편차량이 상기 판정치를 초과하였을때에 고장이라고 판정하고, 상기 이상판정수단이 상기 공연비센서의 이상판정을 위하여 미리 설정된 상기 판정치보다도 작은 제2판정치와 상기 편차량을 비교하여 상기 편차량이 상기 제2판정치를 초과했을때의 이상이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 공연비 제어장치.
제5항에 있어서, 상기 공연비센서가, 배기가스속의 산소농도와 산소과잉율이 1보다도 충분히 크게 유지된 참조기체속의 산소농도와의 차이에 따른 전기신호를 출력하는 센서셀과, 상기 센서셀로부터의 출력을 검출하는 동시에 상기 출력이 소정치가 되도록 전기제어신호를 출력하는 제어수단과, 상기 제어수단으로부터 전기제어신호가 인가되고 이 전기제어신호에 따라서 산소이온을 이동시키는 펌프셀과, 상기 제어수단과 펌프셀과의 사이에서 주고받는 전류에 따른 공연비신호를 출력하는 제1검출수단과, 상기 펌프셀의 단자간전압을 검출하여 이론공연비신호를 출력하는 제2검출수단을 가지고, 상기 고장판정수단이 상기 공연비신호 및 이론공연비신호중의 적어도 하나와 상기 목표공연비를 비교하는 것을 특징으로 하는 공연비 제어장치.