JPH0249658B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0249658B2 JPH0249658B2 JP58137114A JP13711483A JPH0249658B2 JP H0249658 B2 JPH0249658 B2 JP H0249658B2 JP 58137114 A JP58137114 A JP 58137114A JP 13711483 A JP13711483 A JP 13711483A JP H0249658 B2 JPH0249658 B2 JP H0249658B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- fuel ratio
- engine
- sensor
- oxygen
- 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 - Lifetime
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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
- 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
- F02D41/1475—Regulating the air fuel ratio at a value other than stoichiometry
- F02D41/1476—Biasing of the sensor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、内燃機関等の排気ガス中の酸素濃
度を測定して空燃比を制御する装置に関するもの
であり、特にイオン伝導性固体電解質で構成され
た酸素ポンプ式の空燃比センサを用いた機関の空
燃比制御装置に関するものである。
度を測定して空燃比を制御する装置に関するもの
であり、特にイオン伝導性固体電解質で構成され
た酸素ポンプ式の空燃比センサを用いた機関の空
燃比制御装置に関するものである。
従来、イオン伝導性固体電解質（例えば安定化
ジルコニア）で構成された酸素センサを用い、排
気ガスの酸素分圧と空気の酸素分圧との差によつ
て生じる起電力の変化によつて理論空燃比での燃
焼状態を検知することにより、例えば自動車の機
関を理論空燃比で運転するように制御することは
周知の通りである。ところで、上記酸素センサは
空気と燃料との重量比率である空燃比（Ａ／Ｆ）
が理論空燃比（Ａ／Ｆ）T＝14.7である時は大きな
変化出力が得られるが、他の運転空燃比域では出
力変化がほとんどなく、従つて理論空燃比（Ａ／
Ｆ）T以外の空燃比で機関を運転する場合には、上
記酸素センサの出力を利用することが出来ない。
ジルコニア）で構成された酸素センサを用い、排
気ガスの酸素分圧と空気の酸素分圧との差によつ
て生じる起電力の変化によつて理論空燃比での燃
焼状態を検知することにより、例えば自動車の機
関を理論空燃比で運転するように制御することは
周知の通りである。ところで、上記酸素センサは
空気と燃料との重量比率である空燃比（Ａ／Ｆ）
が理論空燃比（Ａ／Ｆ）T＝14.7である時は大きな
変化出力が得られるが、他の運転空燃比域では出
力変化がほとんどなく、従つて理論空燃比（Ａ／
Ｆ）T以外の空燃比で機関を運転する場合には、上
記酸素センサの出力を利用することが出来ない。
しかし、特開昭56−130649号で提案されている
ような固体電解質要素ポンプ式の酸素濃度測定装
置を用いることにより、理論空燃比（Ａ／Ｆ）T以
外の空燃比（Ａ／Ｆ）をも検知することが出来る
空燃比センサが先に発明された。
ような固体電解質要素ポンプ式の酸素濃度測定装
置を用いることにより、理論空燃比（Ａ／Ｆ）T以
外の空燃比（Ａ／Ｆ）をも検知することが出来る
空燃比センサが先に発明された。
第１図はこの空燃比センサの一実施例を示す構
成図である。
成図である。
図において、１は機関の排気管、２は上記排気
管１内に配設された空燃比センサである。空燃比
センサ２は厚さが約0.5mmの平板状のイオン伝導
性固体電解質（安定化ジルコニア）３の両側面に
それぞれ白金電極４，５を設けて構成された固体
電解質酸素ポンプ６と、この酸素ポンプ６と同じ
ように平板状のイオン伝導性固体電解質７の両側
面にそれぞれ白金電極８および９を設けて構成さ
れた固体電解質酸素センサ１０と、上記酸素ポン
プ６と上記酸素センサ１０を0.1mm程度の微小間
隙ｄを介して対向配置するための支持台１１で構
成されている。１２は電子制御装置であり、上記
酸素センサ１０が電極８，９間に発生する起電力
ｅを抵抗R1を介して演算増幅器Ａの反転入力端
子（−）に印加し、一方、その非反転入力端子
（＋）に印加されている基準電圧V1と上記起電力
ｅの差異に比例した上記演算増幅器Ａの出力によ
りトランジスタTRを駆動して上記酸素ポンプ６
の電極４，５に流すポンプ電流IPを制御する機能
を備えている。すなわち、該電子制御装置１２は
上記起電力ｅを上記基準電圧である所定値V1に
保つのに必要な上記ポンプ電流IPをその供給手段
である直流電源Ｂから供給されるように構成さ
れ、また該ポンプ電流IPに対応した出力信号OS
を出力端子O1，O2の間に得る為の抵抗R0が備え
られている。この抵抗R0は上記直流電源Ｂと対
応して上記ポンプ電流IPが過大に流れないような
所望の抵抗値が選ばれている。Ｃはコンデンサで
ある。
管１内に配設された空燃比センサである。空燃比
センサ２は厚さが約0.5mmの平板状のイオン伝導
性固体電解質（安定化ジルコニア）３の両側面に
それぞれ白金電極４，５を設けて構成された固体
電解質酸素ポンプ６と、この酸素ポンプ６と同じ
ように平板状のイオン伝導性固体電解質７の両側
面にそれぞれ白金電極８および９を設けて構成さ
れた固体電解質酸素センサ１０と、上記酸素ポン
プ６と上記酸素センサ１０を0.1mm程度の微小間
隙ｄを介して対向配置するための支持台１１で構
成されている。１２は電子制御装置であり、上記
酸素センサ１０が電極８，９間に発生する起電力
ｅを抵抗R1を介して演算増幅器Ａの反転入力端
子（−）に印加し、一方、その非反転入力端子
（＋）に印加されている基準電圧V1と上記起電力
ｅの差異に比例した上記演算増幅器Ａの出力によ
りトランジスタTRを駆動して上記酸素ポンプ６
の電極４，５に流すポンプ電流IPを制御する機能
を備えている。すなわち、該電子制御装置１２は
上記起電力ｅを上記基準電圧である所定値V1に
保つのに必要な上記ポンプ電流IPをその供給手段
である直流電源Ｂから供給されるように構成さ
れ、また該ポンプ電流IPに対応した出力信号OS
を出力端子O1，O2の間に得る為の抵抗R0が備え
られている。この抵抗R0は上記直流電源Ｂと対
応して上記ポンプ電流IPが過大に流れないような
所望の抵抗値が選ばれている。Ｃはコンデンサで
ある。
以上の構成において、空燃比センサ２の酸素セ
ンサ１０は電極８，９間に発生する起電力ｅを演
算増幅器Ａに入力し、これにより上記起電力ｅと
基準電圧V1との差異に比例した出力がトランジ
スタTRのベースに印加され、酸素ポンプ６の電
極４，５間に流れるポンプ電流IPは所定範囲値内
に制御され、該ポンプ電流IPに対応した出力信号
OSが出力端子O1，O2より出力されて後述の如
く、機関のインジエクターを制御して空燃比を変
える制御手段に入力される。
ンサ１０は電極８，９間に発生する起電力ｅを演
算増幅器Ａに入力し、これにより上記起電力ｅと
基準電圧V1との差異に比例した出力がトランジ
スタTRのベースに印加され、酸素ポンプ６の電
極４，５間に流れるポンプ電流IPは所定範囲値内
に制御され、該ポンプ電流IPに対応した出力信号
OSが出力端子O1，O2より出力されて後述の如
く、機関のインジエクターを制御して空燃比を変
える制御手段に入力される。
第３図は、上記空燃比センサ２を国産乗用車用
2000c.c.のガソリン機関に装着して試験した結果を
示す空燃比（Ａ／Ｆ）とポンプ電流IPの関係特性
図である。すなわち、過大なポンプ電流IPが流れ
ると上記酸素ポンプ６が破壊するので、上記ポン
プ電流IPは例えば100mA以上流れないように上記
直流電源Ｂにより制限され、基準電圧V1を55mV
とした場合には、第３図に示すグラフａの空燃
比／ポンプ電流特性が、また基準電圧V1を
200mVとした場合には同図に示すグラフｂの空
燃比／ポンプ電流特性がそれぞれ得られた。な
お、I1は機関の空燃比（Ａ／Ｆ）が理論空燃比
（Ａ／Ｆ）T近傍の値となるようにポンプ電流IPに
設定された上記制御値である。
2000c.c.のガソリン機関に装着して試験した結果を
示す空燃比（Ａ／Ｆ）とポンプ電流IPの関係特性
図である。すなわち、過大なポンプ電流IPが流れ
ると上記酸素ポンプ６が破壊するので、上記ポン
プ電流IPは例えば100mA以上流れないように上記
直流電源Ｂにより制限され、基準電圧V1を55mV
とした場合には、第３図に示すグラフａの空燃
比／ポンプ電流特性が、また基準電圧V1を
200mVとした場合には同図に示すグラフｂの空
燃比／ポンプ電流特性がそれぞれ得られた。な
お、I1は機関の空燃比（Ａ／Ｆ）が理論空燃比
（Ａ／Ｆ）T近傍の値となるようにポンプ電流IPに
設定された上記制御値である。
しかし、上述の第３図の関係特性を用いて上記
機関を理論空燃比（Ａ／Ｆ）Tに制御しようとする
場合、所定ポンプ電流IPを境にリツチかリーンか
を判定することが考えられるが、ポンプ電流IPの
同一値に対して空燃比（Ａ／Ｆ）点が２個所存在
するので、通常の公知の酸素センサを使用した場
合の様な制御方法を用いることは出来ないという
欠点があつた。
機関を理論空燃比（Ａ／Ｆ）Tに制御しようとする
場合、所定ポンプ電流IPを境にリツチかリーンか
を判定することが考えられるが、ポンプ電流IPの
同一値に対して空燃比（Ａ／Ｆ）点が２個所存在
するので、通常の公知の酸素センサを使用した場
合の様な制御方法を用いることは出来ないという
欠点があつた。
この発明は上記の如き従来のものの欠点を除去
するためになされたもので、酸素センサを酸素ポ
ンプを有する空燃比センサと、上記空燃比センサ
を駆動制御する手段と、上記空燃比センサを作動
させる上記制御手段の出力信号が所定値以下にな
るように空燃比をフイードバツク制御する手段と
を備えた構成により、空燃比を理論空燃比の所定
範囲内に制御することが出来る機関の空燃比制御
装置を提供することを目的としている。
するためになされたもので、酸素センサを酸素ポ
ンプを有する空燃比センサと、上記空燃比センサ
を駆動制御する手段と、上記空燃比センサを作動
させる上記制御手段の出力信号が所定値以下にな
るように空燃比をフイードバツク制御する手段と
を備えた構成により、空燃比を理論空燃比の所定
範囲内に制御することが出来る機関の空燃比制御
装置を提供することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を図面に従つて説明
する。
する。
第４図はこの発明の一実施例を示す構成図であ
り、図において、２０は自動車に塔載される公知
の４サイクル火花点火式内燃機関で（以下機関と
いう）、燃焼用空気をエアクリーナ２２、吸気管
２１、スロツトルバルブ２３を経て吸入する。ま
た、燃料は上記スロツトルバルブ２３の上流側に
設けられたインジエクター２４により制御され、
図示しない燃料系から該インジエクター２４へ燃
料が供給される。また、上記スロツトルバルブ２
３の下流側には上記吸気管２１圧力を検出し電圧
に変換する圧力センサ２５が接続されている。水
温センサ２６は内燃機関１の冷却水温に対応して
抵抗値が変化するサーミスタ如きものから成り、
回転センサ２７は機関２０の回転数に応じた周波
数信号を出力する。機関２０の排気管１には前記
空燃比センサ２が配設されている。制御装置３０
は上記圧力センサ２５、水温センサ２６、回転セ
ンサ２７、空燃比センサ２の出力に基づき、イン
ジエクター２４の駆動時間を制御することにより
機関２０の空燃比（Ａ／Ｆ）を制御可能に構成さ
れる。
り、図において、２０は自動車に塔載される公知
の４サイクル火花点火式内燃機関で（以下機関と
いう）、燃焼用空気をエアクリーナ２２、吸気管
２１、スロツトルバルブ２３を経て吸入する。ま
た、燃料は上記スロツトルバルブ２３の上流側に
設けられたインジエクター２４により制御され、
図示しない燃料系から該インジエクター２４へ燃
料が供給される。また、上記スロツトルバルブ２
３の下流側には上記吸気管２１圧力を検出し電圧
に変換する圧力センサ２５が接続されている。水
温センサ２６は内燃機関１の冷却水温に対応して
抵抗値が変化するサーミスタ如きものから成り、
回転センサ２７は機関２０の回転数に応じた周波
数信号を出力する。機関２０の排気管１には前記
空燃比センサ２が配設されている。制御装置３０
は上記圧力センサ２５、水温センサ２６、回転セ
ンサ２７、空燃比センサ２の出力に基づき、イン
ジエクター２４の駆動時間を制御することにより
機関２０の空燃比（Ａ／Ｆ）を制御可能に構成さ
れる。
第５図は第４図に示す制御装置３０の構成図で
あり、図において、圧力センサ２５はフイルター
３１で平滑され、水温センサ２６はインタフエー
ス３を介して出力され、第１図に示す出力信号
OSは増幅器３３で増幅され、上記各出力はAD変
換器３４に入力されてデイジタル数値に変換され
た後、これらのデジタルデータはマイクロコンピ
ユータ３８に入力するように構成されている。比
較器３５は回転センサ２７の出力を波形整形し、
カウンター３６は上記比較器３５の出力の立上り
から立上りまでの周期を計測し、その出力はマイ
クロコンピユータ３８の第１の割込端子IT1に入
力するように構成される。タイマー３７は5msec
の周期的な割込信号をマイクロコンピユータ３８
の第２の割込端子IT2へ出力するようになつてい
る。上記マイクロコンピユータ３８は制御用のプ
ログラムやデータを記憶するROM３９と一時的
にデータを記憶するRAM４０を内蔵している。
タイマー４１はマイクロコンピユータ３８の出力
するトリガ信号と設定値により発振器４３の出力
パルスをカウントして、この設定値に対応したパ
ルス幅を出力し、ドライバー４２を介して上記イ
ンジエクター２４を駆動する。
あり、図において、圧力センサ２５はフイルター
３１で平滑され、水温センサ２６はインタフエー
ス３を介して出力され、第１図に示す出力信号
OSは増幅器３３で増幅され、上記各出力はAD変
換器３４に入力されてデイジタル数値に変換され
た後、これらのデジタルデータはマイクロコンピ
ユータ３８に入力するように構成されている。比
較器３５は回転センサ２７の出力を波形整形し、
カウンター３６は上記比較器３５の出力の立上り
から立上りまでの周期を計測し、その出力はマイ
クロコンピユータ３８の第１の割込端子IT1に入
力するように構成される。タイマー３７は5msec
の周期的な割込信号をマイクロコンピユータ３８
の第２の割込端子IT2へ出力するようになつてい
る。上記マイクロコンピユータ３８は制御用のプ
ログラムやデータを記憶するROM３９と一時的
にデータを記憶するRAM４０を内蔵している。
タイマー４１はマイクロコンピユータ３８の出力
するトリガ信号と設定値により発振器４３の出力
パルスをカウントして、この設定値に対応したパ
ルス幅を出力し、ドライバー４２を介して上記イ
ンジエクター２４を駆動する。
上記構成に基づき、この発明の一実施例による
制御装置３０、特にマイクロコンピユータ３８の
制御動作をROM３９に記憶された第６図の制御
プログラムのフローチヤートと共に説明する。
制御装置３０、特にマイクロコンピユータ３８の
制御動作をROM３９に記憶された第６図の制御
プログラムのフローチヤートと共に説明する。
制御装置３０に電源が投入されると、第６図の
ステツプ１０１でマイクロコンピユータ３８の出
力及びRAM４０を初期化する。
ステツプ１０１でマイクロコンピユータ３８の出
力及びRAM４０を初期化する。
ステツプ１０２では、20msec経過するまで次
ステツプ以降の処理を待ち、20msec経過毎にス
テツプ１０３以降の処理を行なう。この所定の経
過時間は上記第２の割込端子IT2に入力される
5msec毎の信号を第２の割込処理プログラムにて
カウントして作られる。
ステツプ以降の処理を待ち、20msec経過毎にス
テツプ１０３以降の処理を行なう。この所定の経
過時間は上記第２の割込端子IT2に入力される
5msec毎の信号を第２の割込処理プログラムにて
カウントして作られる。
ステツプ１０３では、フイルター３１、インタ
フエース３２、増幅器３３の出力をAD変換器３
４により順次デイジタル数値に変換し、RAM４
０に記憶する。この各データをそれぞれ圧力PB、
水温WT及び空燃比データPIとする。
フエース３２、増幅器３３の出力をAD変換器３
４により順次デイジタル数値に変換し、RAM４
０に記憶する。この各データをそれぞれ圧力PB、
水温WT及び空燃比データPIとする。
ステツプ１０４では、空燃比データPIが所定
値α（例えば空燃比センサ２のポンプ電流の上限
制御値I1＝10mAに相当する）より大きければス
テツプ１０５へ進み、そうでなければステツプ１
１１の処理を行なう。
値α（例えば空燃比センサ２のポンプ電流の上限
制御値I1＝10mAに相当する）より大きければス
テツプ１０５へ進み、そうでなければステツプ１
１１の処理を行なう。
ステツプ１０５では、クロツクCTが零であれ
ば、ステツプ１０６でクロツクCTに時間β（例え
ば0.2秒）を設定してステツプ１０７へ進み、そ
うでなければステツプ１１３の処理を行なう。ク
ロツクCTは上記第２の割込処理プログラムにて
5msec毎に零になるまでダウンカウントされ、こ
れにより空燃比データPIが上記所定値α以上の
値である状態での経過時間が示される。更に、ス
テツプ１０７でモードデータＭが零、つまり今ま
での空燃比データPIが所定値α以下であればス
テツプ１０９へ、そうでなければ（Ｍ＝１）、ス
テツプ１０８へ進む。
ば、ステツプ１０６でクロツクCTに時間β（例え
ば0.2秒）を設定してステツプ１０７へ進み、そ
うでなければステツプ１１３の処理を行なう。ク
ロツクCTは上記第２の割込処理プログラムにて
5msec毎に零になるまでダウンカウントされ、こ
れにより空燃比データPIが上記所定値α以上の
値である状態での経過時間が示される。更に、ス
テツプ１０７でモードデータＭが零、つまり今ま
での空燃比データPIが所定値α以下であればス
テツプ１０９へ、そうでなければ（Ｍ＝１）、ス
テツプ１０８へ進む。
ステツプ１０８では、今回の空燃比データPI
よりも時間β前の空燃比データPI１が大きけれ
ばステツプ１０９へ、そうでなければステツプ１
１０へ進む。次いで、ステツプ１０９で、勾配デ
ータＳを反転させる。つまり、今まで駆動時間を
長くなる方向に制御していれば短かくなる方向
に、そうでなければ長くなる方向に制御する。ま
た、ステツプ１１０では、今回の空燃比データ
PIを空燃比データPI１に記憶し、モードデータ
Ｍを１に設定する。
よりも時間β前の空燃比データPI１が大きけれ
ばステツプ１０９へ、そうでなければステツプ１
１０へ進む。次いで、ステツプ１０９で、勾配デ
ータＳを反転させる。つまり、今まで駆動時間を
長くなる方向に制御していれば短かくなる方向
に、そうでなければ長くなる方向に制御する。ま
た、ステツプ１１０では、今回の空燃比データ
PIを空燃比データPI１に記憶し、モードデータ
Ｍを１に設定する。
一方、ステツプ１０４で空燃比データPIが上
記所定値αより小さければステツプ１１１でクロ
ツクCTを零にし、更にステツプ１１２でモード
データＭを零にしてステツプ１１５に進む。
記所定値αより小さければステツプ１１１でクロ
ツクCTを零にし、更にステツプ１１２でモード
データＭを零にしてステツプ１１５に進む。
ステツプ１１３で勾配データＳが零であればス
テツプ１１４で駆動時間補正データＩを所定値
C1だけ増加させ、ステツプ１１５で上記補正デ
ータＩを定数C3とし、小さければステツプ１２
０へ進む。一方、ステツプ１１３で勾配データＳ
が１であればステツプ１１７で上記補正データＩ
を所定値C2だけ減少させ、ステツプ１１８で上
記補正データＩが定数C4より小さければステツ
プ１１９で上記補正データＩを定数C4とし、大
きければステツプ１２０へ進む。
テツプ１１４で駆動時間補正データＩを所定値
C1だけ増加させ、ステツプ１１５で上記補正デ
ータＩを定数C3とし、小さければステツプ１２
０へ進む。一方、ステツプ１１３で勾配データＳ
が１であればステツプ１１７で上記補正データＩ
を所定値C2だけ減少させ、ステツプ１１８で上
記補正データＩが定数C4より小さければステツ
プ１１９で上記補正データＩを定数C4とし、大
きければステツプ１２０へ進む。
ステツプ１２０では、圧力PBとカウンター３
６で測定した回転センサ２７の出力周期より計算
した機関２０の回転数Ｎで予めROM３９に記憶
されている駆動時間テーブルF1からデータを選
択し、インジエクター２４の基本駆動時間T0と
してRAM４０に記憶する。そして、ステツプ１
２１で上記基本駆動時間T0に上記駆動時間補正
データＩを乗じて補正し、駆動時間T1として
RAM４０に記憶し、ステツプ１０２へ戻る。
６で測定した回転センサ２７の出力周期より計算
した機関２０の回転数Ｎで予めROM３９に記憶
されている駆動時間テーブルF1からデータを選
択し、インジエクター２４の基本駆動時間T0と
してRAM４０に記憶する。そして、ステツプ１
２１で上記基本駆動時間T0に上記駆動時間補正
データＩを乗じて補正し、駆動時間T1として
RAM４０に記憶し、ステツプ１０２へ戻る。
さて、マイクロコンピユータ３８の上記第１の
割込端子IT1に機関２０の回転に同期して割込信
号が入ると、上記RAM４０に記憶された駆動時
間T1をタイマー４１に設定し、トリガをかける
と、この駆動時間T1に対応した時間、インジエ
クター２４が駆動され、駆動時間T1が長くなる
ほど機関２０に供給される燃料量が増加する。
割込端子IT1に機関２０の回転に同期して割込信
号が入ると、上記RAM４０に記憶された駆動時
間T1をタイマー４１に設定し、トリガをかける
と、この駆動時間T1に対応した時間、インジエ
クター２４が駆動され、駆動時間T1が長くなる
ほど機関２０に供給される燃料量が増加する。
第７図は、上記処理のタイミングチヤートであ
り、同図ａは空燃比データPI、同図ｂは駆動時
間補正データＩ、同図ｃは駆動時間T1をそれぞ
れ示す。すなわち、時刻t0で空燃比（Ａ／Ｆ）が
理論空燃比（Ａ／Ｆ）Tよりリツチとすると、リー
ン側に制御されるので、上記補正データＩ、駆動
時間T1は徐々に短かくなり、空燃比（Ａ／Ｆ）
は減少しながら理論空燃比（Ａ／Ｆ）Tに近づく。
次に、第３図に示す空燃比（Ａ／Ｆ）とポンプ電
流IPの関係特性から分るように、理論空燃比
（Ａ／Ｆ）T付近となる時刻t1でポンプ電流IPが反転
増大し、従つて空燃比データPIは反転して増大
する。次いで、時刻t2で空燃比データPIが所定値
α以上になると、上記補正データＩを反転させ、
その結果駆動時間T1は徐々に長くなり、空燃比
（Ａ／Ｆ）がリツチになる様に制御される。時刻
t4で再び空燃比データPIが所定値α以上になる
と、上記補正データＩを反転し、駆動時間T1は
徐々に短かくなる。従つて、空燃比データPIが
常に所定値α以下になる様に、つまりポンプ電流
IPが上限制御値I1以下となり機関２０の空燃比
（Ａ／Ｆ）が所定範囲内になる様に制御される。
また、時刻t5で機関２０の空燃比（Ａ／Ｆ）が理
論空燃比（Ａ／Ｆ）Tよりリツチなのに何らかの原
因でリツチ側の制御が行われたりすると、β時間
後の時刻t6でリーン側の制御に自動的に切り換え
て、上記空燃比（Ａ／Ｆ）が理論空燃比（Ａ／
Ｆ）Tの所定範囲内の値となる様に制御される。
り、同図ａは空燃比データPI、同図ｂは駆動時
間補正データＩ、同図ｃは駆動時間T1をそれぞ
れ示す。すなわち、時刻t0で空燃比（Ａ／Ｆ）が
理論空燃比（Ａ／Ｆ）Tよりリツチとすると、リー
ン側に制御されるので、上記補正データＩ、駆動
時間T1は徐々に短かくなり、空燃比（Ａ／Ｆ）
は減少しながら理論空燃比（Ａ／Ｆ）Tに近づく。
次に、第３図に示す空燃比（Ａ／Ｆ）とポンプ電
流IPの関係特性から分るように、理論空燃比
（Ａ／Ｆ）T付近となる時刻t1でポンプ電流IPが反転
増大し、従つて空燃比データPIは反転して増大
する。次いで、時刻t2で空燃比データPIが所定値
α以上になると、上記補正データＩを反転させ、
その結果駆動時間T1は徐々に長くなり、空燃比
（Ａ／Ｆ）がリツチになる様に制御される。時刻
t4で再び空燃比データPIが所定値α以上になる
と、上記補正データＩを反転し、駆動時間T1は
徐々に短かくなる。従つて、空燃比データPIが
常に所定値α以下になる様に、つまりポンプ電流
IPが上限制御値I1以下となり機関２０の空燃比
（Ａ／Ｆ）が所定範囲内になる様に制御される。
また、時刻t5で機関２０の空燃比（Ａ／Ｆ）が理
論空燃比（Ａ／Ｆ）Tよりリツチなのに何らかの原
因でリツチ側の制御が行われたりすると、β時間
後の時刻t6でリーン側の制御に自動的に切り換え
て、上記空燃比（Ａ／Ｆ）が理論空燃比（Ａ／
Ｆ）Tの所定範囲内の値となる様に制御される。
なお、上記実施例において空燃比（Ａ／Ｆ）を
理論空燃比（Ａ／Ｆ）T近傍の値にする制御動作を
説明したが、これを運転モード（例えばパワーエ
ンリツチゾーン、冷却水温が低い場合など）によ
り動作停止させるようにしても良い。
理論空燃比（Ａ／Ｆ）T近傍の値にする制御動作を
説明したが、これを運転モード（例えばパワーエ
ンリツチゾーン、冷却水温が低い場合など）によ
り動作停止させるようにしても良い。
以上説明した通り、この発明によれば酸素セン
サと酸素ポンプを有する空燃比センサと、上記空
燃比センサを駆動制御する手段と、上記制御手段
から供給される上記酸素ポンプのポンプ電流に対
応した出力信号を所定値以下になるように空燃比
をフイードバツク制御する手段とを備えた構成に
より、上記空燃比センサの酸素ポンプに流すポン
プ電流を所定値以下に制御して、該ポンプ電流に
対応した空燃比を理論空燃比の近傍内に制御する
ことができ、その結果優れた機関性能を得ること
が出来るという大なる実用的効果を奏する。
サと酸素ポンプを有する空燃比センサと、上記空
燃比センサを駆動制御する手段と、上記制御手段
から供給される上記酸素ポンプのポンプ電流に対
応した出力信号を所定値以下になるように空燃比
をフイードバツク制御する手段とを備えた構成に
より、上記空燃比センサの酸素ポンプに流すポン
プ電流を所定値以下に制御して、該ポンプ電流に
対応した空燃比を理論空燃比の近傍内に制御する
ことができ、その結果優れた機関性能を得ること
が出来るという大なる実用的効果を奏する。
第１図はこの発明一実施例で用いられた空燃比
センサを示す構成図、第２図は第１図の−線
横断面図、第３図は第１図の空燃比センサを2000
c.c.のガソリン機関に装着して得られた試験結果を
示す特性図、第４図はこの発明の一実施例による
機関の空燃比制御装置を示す構成図、第５図は第
４図に示す制御装置の部分拡大構成図、第６図は
この発明の一実施例による制御装置の動作を示す
制御プログラムのフローチヤート、第７図は第４
図要部の動作を示すタイミングチヤートである。 １……排気管、２……空燃比センサ、６……固
体電解酸素ポンプ、１０……固体電解質酸素セン
サ、１２……電子制御装置、２１……吸気管、２
４……インジエクター、２５……圧力センサ、２
７……回転センサ、３０……制御装置、３１……
フイルター、３２……インタフエース、３４……
ADコンバータ、３８……マイクロコンピユー
タ、４１……タイマー、４２……ドライバー。な
お、図中、同一符号は同一部分又は相当部分を示
す。
センサを示す構成図、第２図は第１図の−線
横断面図、第３図は第１図の空燃比センサを2000
c.c.のガソリン機関に装着して得られた試験結果を
示す特性図、第４図はこの発明の一実施例による
機関の空燃比制御装置を示す構成図、第５図は第
４図に示す制御装置の部分拡大構成図、第６図は
この発明の一実施例による制御装置の動作を示す
制御プログラムのフローチヤート、第７図は第４
図要部の動作を示すタイミングチヤートである。 １……排気管、２……空燃比センサ、６……固
体電解酸素ポンプ、１０……固体電解質酸素セン
サ、１２……電子制御装置、２１……吸気管、２
４……インジエクター、２５……圧力センサ、２
７……回転センサ、３０……制御装置、３１……
フイルター、３２……インタフエース、３４……
ADコンバータ、３８……マイクロコンピユー
タ、４１……タイマー、４２……ドライバー。な
お、図中、同一符号は同一部分又は相当部分を示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 機関の排気ガスを導入する間隙部とこの間隙
部内の酸素分圧を制御する固体電解質酸素ポンプ
と上記間隙部内の酸素分圧及び上記間隙部外の排
気ガス中の酸素分圧に対応した起電力を発生する
固体電解質酸素センサとを有し上記機関の空燃比
を検出する空燃比センサと、上記酸素センサが発
生する起電力を所定値に保つように上記酸素ポン
プにポンプ電流を供給すると共に、上記ポンプ電
流に対応した出力信号を出力して上記空燃比セン
サを駆動制御する手段と、上記出力信号が所定値
以下となるように上記空燃比をフイードバツク制
御する手段とを備えたことを特徴とする機関の空
燃比制御装置。 ２ 上記空燃比をフイードバツク制御する手段は
RAMとROMを有するマイクロコンピユータを
備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58137114A JPS6027753A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58137114A JPS6027753A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6027753A JPS6027753A (ja) | 1985-02-12 |
| JPH0249658B2 true JPH0249658B2 (ja) | 1990-10-30 |
Family
ID=15191156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58137114A Granted JPS6027753A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6027753A (ja) |
-
1983
- 1983-07-25 JP JP58137114A patent/JPS6027753A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6027753A (ja) | 1985-02-12 |
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