JPH0319377B2 - - Google Patents
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- JPH0319377B2 JPH0319377B2 JP22613384A JP22613384A JPH0319377B2 JP H0319377 B2 JPH0319377 B2 JP H0319377B2 JP 22613384 A JP22613384 A JP 22613384A JP 22613384 A JP22613384 A JP 22613384A JP H0319377 B2 JPH0319377 B2 JP H0319377B2
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- JP
- Japan
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- air
- fuel ratio
- fuel
- target value
- output
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、エンジンの空燃比制御装置に関し、
特に排気ガス中の酸素濃度に応じてその出力がリ
ニアに変化しかつ出力値によつて出力勾配が異な
る空燃比センサを用いてエンジンの空燃比を所定
値にフイードバツク制御するようにしたものに関
する。
特に排気ガス中の酸素濃度に応じてその出力がリ
ニアに変化しかつ出力値によつて出力勾配が異な
る空燃比センサを用いてエンジンの空燃比を所定
値にフイードバツク制御するようにしたものに関
する。
(従来の技術)
従来より、エンジンの排気ガス中の酸素濃度に
よりエンジンの空燃比を検出してエンジンに供給
する混合気の空燃比を所定値にフイードバツク制
御することは広く知られている。
よりエンジンの空燃比を検出してエンジンに供給
する混合気の空燃比を所定値にフイードバツク制
御することは広く知られている。
そして、この場合、排気ガス中の酸素濃度を検
出して間接的に空燃比を検出する空燃比センサと
しては、理論空燃比に対応する酸素濃度を境にし
て出力(起電力)がステツプ状に変化する、いわ
ゆるλセンサがある。このλセンサは、その出力
特性から空燃比を理論空燃比に制御する場合には
好適であるが、加速時や高負荷運転時等、高出力
が要求されるときに空燃比を理論空燃比よりもリ
ツチに設定する場合、あるいは高速定常走行時に
おいて燃費向上のために空燃比を理論空燃比より
もリーンに設定する場合には、上述の如く理論空
燃比に対する大小のみを判別するだけであるの
で、これら理論空燃比からリーン又はリツチ側に
外れた空燃比を正確に検出することはできず、空
燃比を任意の値に制御する場合には不向きであ
る。
出して間接的に空燃比を検出する空燃比センサと
しては、理論空燃比に対応する酸素濃度を境にし
て出力(起電力)がステツプ状に変化する、いわ
ゆるλセンサがある。このλセンサは、その出力
特性から空燃比を理論空燃比に制御する場合には
好適であるが、加速時や高負荷運転時等、高出力
が要求されるときに空燃比を理論空燃比よりもリ
ツチに設定する場合、あるいは高速定常走行時に
おいて燃費向上のために空燃比を理論空燃比より
もリーンに設定する場合には、上述の如く理論空
燃比に対する大小のみを判別するだけであるの
で、これら理論空燃比からリーン又はリツチ側に
外れた空燃比を正確に検出することはできず、空
燃比を任意の値に制御する場合には不向きであ
る。
そこで、上記λセンサに代わる空燃比センサの
一つとして、特開昭59−100854号公報に示される
ように、排気ガス中の酸素濃度に応じて出力がリ
ニアに変化して、空燃比をリツチ領域からリーン
領域に亘つて連続的に検出できる、いわゆる広域
空燃比センサが提案されており、このものにより
空燃比を任意の値に制御することを可能としてい
る。すなわち、この広域空燃比センサは、酸素イ
オン伝導性の固体電解質の両面に多孔質電極を形
成し、被測定ガス(排気ガス)に接触する側の多
孔質電極としてPt等を主成分とする半触媒性能
を有するものを使用するとともに、該電極と固体
電解質と被測定ガスとで構成される3相点近傍
に、HCを酸化してCOを生成するSnO2等の金属
酸化物を存在させてなるものである。
一つとして、特開昭59−100854号公報に示される
ように、排気ガス中の酸素濃度に応じて出力がリ
ニアに変化して、空燃比をリツチ領域からリーン
領域に亘つて連続的に検出できる、いわゆる広域
空燃比センサが提案されており、このものにより
空燃比を任意の値に制御することを可能としてい
る。すなわち、この広域空燃比センサは、酸素イ
オン伝導性の固体電解質の両面に多孔質電極を形
成し、被測定ガス(排気ガス)に接触する側の多
孔質電極としてPt等を主成分とする半触媒性能
を有するものを使用するとともに、該電極と固体
電解質と被測定ガスとで構成される3相点近傍
に、HCを酸化してCOを生成するSnO2等の金属
酸化物を存在させてなるものである。
(発明が解決しようとする課題)
ところで、上記広域空燃比センサのようにリニ
アな出力特性を有する空燃比センサを用いてエン
ジンの空燃比を所定値にフイードバツク制御する
場合、ノイズの影響を考慮して、目標空燃比に対
応する空燃比センサの目標値に所定幅の不感帯
(ヒステリシス)を設けて、空燃比を所定の不感
帯幅で目標値につまり所定の範囲内に制御するこ
とにより、耐ノイズ性を高めることが考えられる
(第6図参照)。
アな出力特性を有する空燃比センサを用いてエン
ジンの空燃比を所定値にフイードバツク制御する
場合、ノイズの影響を考慮して、目標空燃比に対
応する空燃比センサの目標値に所定幅の不感帯
(ヒステリシス)を設けて、空燃比を所定の不感
帯幅で目標値につまり所定の範囲内に制御するこ
とにより、耐ノイズ性を高めることが考えられる
(第6図参照)。
しかるに、このようにリニアな出力特性の空燃
比センサであつても、その出力特性は正確にはリ
ニアでなくほぼリニアにすぎず、出力値によつて
出力勾配が異なつている。例えば、上記広域空燃
比センサの場合、その出力(起電力)特性は、理
論空燃比(A/F=14.7)で起電力勾配(傾斜)
が最大で、この理論空燃比を境にしてリーン側お
よびリツチ側に行くにつれて起電力勾配がゆるや
かになる特性を有する(第3図参照)。そのため、
この広域空燃比センサの場合、起電力勾配の大き
い理論空燃比付近を基準にしてノイズ対策から不
感帯の幅を大きく設定すると、理論空燃比よりも
リーン側又はリツチ側では、起電力勾配がゆるや
かであることから、上記不感帯により空燃比の変
動が増長されることになり、空燃比制御の精度を
低下させるという問題がある。
比センサであつても、その出力特性は正確にはリ
ニアでなくほぼリニアにすぎず、出力値によつて
出力勾配が異なつている。例えば、上記広域空燃
比センサの場合、その出力(起電力)特性は、理
論空燃比(A/F=14.7)で起電力勾配(傾斜)
が最大で、この理論空燃比を境にしてリーン側お
よびリツチ側に行くにつれて起電力勾配がゆるや
かになる特性を有する(第3図参照)。そのため、
この広域空燃比センサの場合、起電力勾配の大き
い理論空燃比付近を基準にしてノイズ対策から不
感帯の幅を大きく設定すると、理論空燃比よりも
リーン側又はリツチ側では、起電力勾配がゆるや
かであることから、上記不感帯により空燃比の変
動が増長されることになり、空燃比制御の精度を
低下させるという問題がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、出力がリニアに変化しか
つ出力値によつて出力勾配が異なる空燃比センサ
を用いて空燃比を所定の不感帯幅で目標空燃比に
つまり所定の範囲内に制御する場合、この不感帯
幅を空燃比センサからの出力値における出力勾配
に応じて変更することにより、空燃比制御の精度
を低下させることなく耐ノイズ性を向上させるこ
とにある。
の目的とするところは、出力がリニアに変化しか
つ出力値によつて出力勾配が異なる空燃比センサ
を用いて空燃比を所定の不感帯幅で目標空燃比に
つまり所定の範囲内に制御する場合、この不感帯
幅を空燃比センサからの出力値における出力勾配
に応じて変更することにより、空燃比制御の精度
を低下させることなく耐ノイズ性を向上させるこ
とにある。
(課題を解決するための手段)
上記の目的を達成するため、本発明の解決手段
は、第1図に示すように、エンジンの排気通路中
に設けられ、排気ガス中の酸素濃度に応じてその
出力がリニアに変化しかつ出力値によつて出力勾
配が異なる空燃比センサ8と、予め設定された混
合気の空燃比に対応した上記空燃比センサ8の目
標値を設定する目標値設定手段15と、上記空燃
比センサ8の出力と目標値設定手段15により設
定された目標値とを比較する比較手段17と、該
比較手段17の出力を受け、エンジンに供給する
混合気の空燃比を所定の不感帯幅で上記目標値に
制御する空燃比制御手段18とを備えることを基
本構成とする。これに加えて、上記空燃比センサ
8からの出力値における出力勾配が小さいときに
は大きいときと比較して上記空燃比制御手段18
の不感帯幅を小さくするように変更する制御範囲
変更手段16を設ける構成としたものである。
は、第1図に示すように、エンジンの排気通路中
に設けられ、排気ガス中の酸素濃度に応じてその
出力がリニアに変化しかつ出力値によつて出力勾
配が異なる空燃比センサ8と、予め設定された混
合気の空燃比に対応した上記空燃比センサ8の目
標値を設定する目標値設定手段15と、上記空燃
比センサ8の出力と目標値設定手段15により設
定された目標値とを比較する比較手段17と、該
比較手段17の出力を受け、エンジンに供給する
混合気の空燃比を所定の不感帯幅で上記目標値に
制御する空燃比制御手段18とを備えることを基
本構成とする。これに加えて、上記空燃比センサ
8からの出力値における出力勾配が小さいときに
は大きいときと比較して上記空燃比制御手段18
の不感帯幅を小さくするように変更する制御範囲
変更手段16を設ける構成としたものである。
(作用)
上記の構成により、本発明では、排気ガス中の
酸素濃度に応じてその出力がリニアに変化しかつ
出力値によつて出力勾配が異なる空燃比センサを
用いて空燃比を所定の範囲内にフイードバツク制
御する場合、目標空燃比に対応する空燃比センサ
の目標値(目標起電力)の不感帯幅が空燃比セン
サからの出力値における出力勾配に応じて出力勾
配が小さいときには大きいときと比較して小さく
なるように変更される。例えば、上記広域空燃比
センサの場合、不感帯幅は、起電力勾配が最大で
ある理論空燃比付近では最大に、理論空燃比より
もリーン側又はリツチ側に行くにしたがつて、つ
まり起電力勾配がゆるやかになるにしたがつて小
さくなる。このことにより、不感帯幅が大きいと
きには、出力勾配が大きいことにより不感帯によ
る空燃比の変動をさほど生じることなく耐ノイズ
性が著しく高められる。一方、不感帯幅が小さい
ときには、出力勾配が小さいことにより、耐ノイ
ズ性をある程度確保しながら、不感帯による空燃
比の変動の増長が抑制され、制御精度の低下が防
止されることになる。
酸素濃度に応じてその出力がリニアに変化しかつ
出力値によつて出力勾配が異なる空燃比センサを
用いて空燃比を所定の範囲内にフイードバツク制
御する場合、目標空燃比に対応する空燃比センサ
の目標値(目標起電力)の不感帯幅が空燃比セン
サからの出力値における出力勾配に応じて出力勾
配が小さいときには大きいときと比較して小さく
なるように変更される。例えば、上記広域空燃比
センサの場合、不感帯幅は、起電力勾配が最大で
ある理論空燃比付近では最大に、理論空燃比より
もリーン側又はリツチ側に行くにしたがつて、つ
まり起電力勾配がゆるやかになるにしたがつて小
さくなる。このことにより、不感帯幅が大きいと
きには、出力勾配が大きいことにより不感帯によ
る空燃比の変動をさほど生じることなく耐ノイズ
性が著しく高められる。一方、不感帯幅が小さい
ときには、出力勾配が小さいことにより、耐ノイ
ズ性をある程度確保しながら、不感帯による空燃
比の変動の増長が抑制され、制御精度の低下が防
止されることになる。
(実施例)
以下、本発明の実施例を第2図以下の図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
第2図は本発明の一実施例に係るエンジンの空
燃比制御システムの概略構成を示し、1はエンジ
ン、2はエンジン1に吸気を供給するための吸気
通路、3はエンジン1からの排気ガスを排出する
ための排気通路である。上記吸気通路2には、エ
ンジン1に供給する吸入空気量を制御するスロツ
トル弁4が配設され、該スロツトル弁4下流の吸
気通路2にはエンジン1に燃料を噴射供給する燃
料噴射弁5が配設されている。
燃比制御システムの概略構成を示し、1はエンジ
ン、2はエンジン1に吸気を供給するための吸気
通路、3はエンジン1からの排気ガスを排出する
ための排気通路である。上記吸気通路2には、エ
ンジン1に供給する吸入空気量を制御するスロツ
トル弁4が配設され、該スロツトル弁4下流の吸
気通路2にはエンジン1に燃料を噴射供給する燃
料噴射弁5が配設されている。
また、上記吸気通路2のスロツトル弁4上流に
は、吸入空気量を検出するエアフローセンサ6お
よび吸気の温度を検出する吸気温センサ7が設け
られている。一方、上記排気通路3には、排気ガ
ス中の酸素濃度により空燃比を検出する空燃比セ
ンサ8、排気ガス中の炭化水素(HC)濃度を検
出するHCセンサ9および排気ガス濃度により上
記空燃比センサ8の温度を検出する排気温センサ
10が設けられており、これらセンサ6〜10の
各出力は、上記燃料噴射弁5を制御する空燃比コ
ントローラ11に入力されている。また、12は
点火プラグ、13はイグニツシヨンコイル、14
はイグナイタであつて、該イグナイタ14からの
点火信号はエンジン回転数信号等として上記空燃
比コントローラ11に入力されている。
は、吸入空気量を検出するエアフローセンサ6お
よび吸気の温度を検出する吸気温センサ7が設け
られている。一方、上記排気通路3には、排気ガ
ス中の酸素濃度により空燃比を検出する空燃比セ
ンサ8、排気ガス中の炭化水素(HC)濃度を検
出するHCセンサ9および排気ガス濃度により上
記空燃比センサ8の温度を検出する排気温センサ
10が設けられており、これらセンサ6〜10の
各出力は、上記燃料噴射弁5を制御する空燃比コ
ントローラ11に入力されている。また、12は
点火プラグ、13はイグニツシヨンコイル、14
はイグナイタであつて、該イグナイタ14からの
点火信号はエンジン回転数信号等として上記空燃
比コントローラ11に入力されている。
上記空燃比センサ8は、既術の如く酸素イオン
伝導性の固体電解質の両面に多孔質電極を形成
し、被測定ガス(排気ガス)に接触する側の多孔
質電極としてPt等の半触媒性能を有するものを
使用するとともに、該電極と固体電解質と被測定
ガス(排気ガス)とで構成される3相点近傍に、
HCを酸化してCOを生成するSnO2、In2O3、
NiO、Co3O4、CnO等の金属酸化物を存在させて
なるもので、その起電力特性は第3図に示すよう
に排気ガス中の酸素濃度に応じてその出力として
の起電力がリニアに変化して、空燃比をリツチ領
域からリーン領域に亘つて連続的に検出できる基
本特性を有するいわゆる広域空燃比センサであ
り、理論空燃比付近で出力勾配が最大で、理論空
燃比よりリーン側又はリツチ側に行くに従つて出
力勾配が小さくなるものである。また、この空燃
比センサ8の超電力特性は、空燃比センサ8の温
度(排気ガス温度)により変化する温度特性を有
し、該温度が高くなるに従つて理論空燃比よりも
リーン側では起電力が低下し、リツチ側では起電
力が増大する。また、上記空燃比センサ8の起電
力は、排気ガス中のHC濃度により変化するHC
濃度特性を有し、理論空燃比よりもリーン側で
HC濃度が大になるにつれて起電力が増大する
(尚、リツチ側では元来HC濃度が高いのでほと
んど起電力の変化は生じない)。
伝導性の固体電解質の両面に多孔質電極を形成
し、被測定ガス(排気ガス)に接触する側の多孔
質電極としてPt等の半触媒性能を有するものを
使用するとともに、該電極と固体電解質と被測定
ガス(排気ガス)とで構成される3相点近傍に、
HCを酸化してCOを生成するSnO2、In2O3、
NiO、Co3O4、CnO等の金属酸化物を存在させて
なるもので、その起電力特性は第3図に示すよう
に排気ガス中の酸素濃度に応じてその出力として
の起電力がリニアに変化して、空燃比をリツチ領
域からリーン領域に亘つて連続的に検出できる基
本特性を有するいわゆる広域空燃比センサであ
り、理論空燃比付近で出力勾配が最大で、理論空
燃比よりリーン側又はリツチ側に行くに従つて出
力勾配が小さくなるものである。また、この空燃
比センサ8の超電力特性は、空燃比センサ8の温
度(排気ガス温度)により変化する温度特性を有
し、該温度が高くなるに従つて理論空燃比よりも
リーン側では起電力が低下し、リツチ側では起電
力が増大する。また、上記空燃比センサ8の起電
力は、排気ガス中のHC濃度により変化するHC
濃度特性を有し、理論空燃比よりもリーン側で
HC濃度が大になるにつれて起電力が増大する
(尚、リツチ側では元来HC濃度が高いのでほと
んど起電力の変化は生じない)。
次に、上記空燃比コントローラ11の作動を第
4図に示すフローチヤートにより説明するに、リ
セツト後、ステツプS1で空燃比のリーンゾーンと
リツチゾーンとを区別するためのゾーンフラグ
Fzone(リーン側で“0”、リツチ側で“1”)を
“0”に、燃料噴射がデイレイ中か否かを区別す
るためのリーン側およびリツチ側のデイレイフラ
グFl、Fr(デイレイ中でないときは“0”、デイ
レイ中は“1”)を共に“0”に、またエンジン
回転数と噴射時間との関係を決めるフイードバツ
ク係数Cfbを“1”にそれぞれ初期設定する。さ
らにステツプS2でエンジン回転数等を計算するた
めの一定周期を定める基本タイマをリセツトし
て、次のステツプS3で基本タイマーが一定時間
Ti経過するのを待ち、一定時間Ti経過するとス
テツプS4で上記基本タイマを再びリセツトする。
尚、この基本タイマはリセツトされた瞬間から時
間をアツプカウントするカウンタである。
4図に示すフローチヤートにより説明するに、リ
セツト後、ステツプS1で空燃比のリーンゾーンと
リツチゾーンとを区別するためのゾーンフラグ
Fzone(リーン側で“0”、リツチ側で“1”)を
“0”に、燃料噴射がデイレイ中か否かを区別す
るためのリーン側およびリツチ側のデイレイフラ
グFl、Fr(デイレイ中でないときは“0”、デイ
レイ中は“1”)を共に“0”に、またエンジン
回転数と噴射時間との関係を決めるフイードバツ
ク係数Cfbを“1”にそれぞれ初期設定する。さ
らにステツプS2でエンジン回転数等を計算するた
めの一定周期を定める基本タイマをリセツトし
て、次のステツプS3で基本タイマーが一定時間
Ti経過するのを待ち、一定時間Ti経過するとス
テツプS4で上記基本タイマを再びリセツトする。
尚、この基本タイマはリセツトされた瞬間から時
間をアツプカウントするカウンタである。
次に、ステツプS5でイグナイタ14からのイグ
ニツシヨンパルス信号によりエンジン回転数Ne
を計算し、またステツプS6でエアフローセンサ6
および吸気温センサ7からの信号により吸入空気
流量Ueを計算する。
ニツシヨンパルス信号によりエンジン回転数Ne
を計算し、またステツプS6でエアフローセンサ6
および吸気温センサ7からの信号により吸入空気
流量Ueを計算する。
次いで、ステツプS7で空燃比センサ8からの出
力信号としての起電力Vs信号、HCセンサ9から
のHC濃度信号および排気温センサ10からの排
気ガス温度信号(空燃比センサ温度信号)を入力
したのち、ステツプS8において目標空燃比、HC
濃度および排気ガス温度を第5図に示すようなデ
ータテーブルに入力して、目標空燃比に対応する
空燃比センサ8の目標値としてのスライスレベル
中央値Vrefを求めるとともに、該目標値として
のスライスレベル中央値Vrefに対するリーン側
およびリツチ側の不感帯幅Vhl、Vhrを求める。
力信号としての起電力Vs信号、HCセンサ9から
のHC濃度信号および排気温センサ10からの排
気ガス温度信号(空燃比センサ温度信号)を入力
したのち、ステツプS8において目標空燃比、HC
濃度および排気ガス温度を第5図に示すようなデ
ータテーブルに入力して、目標空燃比に対応する
空燃比センサ8の目標値としてのスライスレベル
中央値Vrefを求めるとともに、該目標値として
のスライスレベル中央値Vrefに対するリーン側
およびリツチ側の不感帯幅Vhl、Vhrを求める。
ここにおいて、上記目標空燃比は例えばエンジ
ン回転数とエンジン負荷によりエンジン運転状態
に応じて設定され、例えば高負荷運転時には目標
空燃比A/Fが理論空燃比(A/F=14.7)より
もリツチに、高速定常走行時には理論空燃比より
もリーンに設定される。また、上記第5図のデー
タテーブルには、各目標空燃比毎に排気ガス濃度
とHC濃度とに応じたスライスレベル中央値Vref
が書き込まれていて、排気ガス温度に対しては理
論空燃比(A/F=14.7)を境にしてリツチ側で
は温度の上昇に伴つてVrefが増大し、リーン側
では温度の上昇に伴つてVrefが低下し、理論空
燃比では温度変化に対してVrefがほぼ一定であ
る。また、HC濃度に対しては理論空燃比(A/
F=14.7)よりもリーン側ではHC濃度の増大に
伴つてVrefが増大し、理論空燃比およびそれよ
りもリツチ側ではHC濃度変化に対してVrefがほ
ぼ一定である。さらに、上記スライスレベル中央
値Vrefに対する不感帯幅(つまりヒステリシス
幅)Vhl、Vhrは、第6図に示すように空燃比セ
ンサ8の出力(起電力)に対するノイズの影響を
なくすために設定されたもので、この不感帯幅
Vhl、Vhr内での起電力の変化を無視してノイズ
に対処している。そして、この不感帯幅Vhl、
Vhrは第7図に示すマツプにより求められ、目標
空燃比に対応するスライスレベル中央値Vrefに
応じて変化し、理論空燃比に相当するスライスレ
ベル中央値Vref0で最大で、理論空燃比よりもリ
ーン側又はリツチ側に相当するスライスレベル中
央値になるにしたがつて小さくなる。
ン回転数とエンジン負荷によりエンジン運転状態
に応じて設定され、例えば高負荷運転時には目標
空燃比A/Fが理論空燃比(A/F=14.7)より
もリツチに、高速定常走行時には理論空燃比より
もリーンに設定される。また、上記第5図のデー
タテーブルには、各目標空燃比毎に排気ガス濃度
とHC濃度とに応じたスライスレベル中央値Vref
が書き込まれていて、排気ガス温度に対しては理
論空燃比(A/F=14.7)を境にしてリツチ側で
は温度の上昇に伴つてVrefが増大し、リーン側
では温度の上昇に伴つてVrefが低下し、理論空
燃比では温度変化に対してVrefがほぼ一定であ
る。また、HC濃度に対しては理論空燃比(A/
F=14.7)よりもリーン側ではHC濃度の増大に
伴つてVrefが増大し、理論空燃比およびそれよ
りもリツチ側ではHC濃度変化に対してVrefがほ
ぼ一定である。さらに、上記スライスレベル中央
値Vrefに対する不感帯幅(つまりヒステリシス
幅)Vhl、Vhrは、第6図に示すように空燃比セ
ンサ8の出力(起電力)に対するノイズの影響を
なくすために設定されたもので、この不感帯幅
Vhl、Vhr内での起電力の変化を無視してノイズ
に対処している。そして、この不感帯幅Vhl、
Vhrは第7図に示すマツプにより求められ、目標
空燃比に対応するスライスレベル中央値Vrefに
応じて変化し、理論空燃比に相当するスライスレ
ベル中央値Vref0で最大で、理論空燃比よりもリ
ーン側又はリツチ側に相当するスライスレベル中
央値になるにしたがつて小さくなる。
しかる後、以下のステツプS9〜S29において、
第8図に示す如き空燃比センサ8の出力特性と燃
料噴射弁5からの平均燃料噴射量との対応関係で
もつて空燃比を所定の不感帯をもつて目標空燃比
にすべくフイードバツク制御が実行される。すな
わち、耐ノイズ性のため空燃比センサ8の目標起
電力の不感帯(ヒステリシス)を決めるべく、先
ず、ステツプS9でゾーンフラグFzoneが“0”か
“1”かを判定し、Fzone=0のリーン側のとき
には、上記ステツプS8で求めたスライスレベル中
央値Vrefに対するリーン側不感帯幅Vhlにより、
ステツプS10でスライスレベル中央値V′refをVref
+Vhlとし、Fzone=1のリツチ側のときには、
上記ステツプS8で求めたスライスレベル中央値
Vrefに対するリツチ側不感帯幅Vhrにより、ステ
ツプS11でスライスレベル中央値V′refVref−Vhr
として、それぞれステツプS12に進む。そして、
ステツプS12で空燃比センサ8からの実測した起
電力Vsで上記ステツプS10又はS11で定めたスラ
イスレベル中央値V′refとの大小を比較判別する。
第8図に示す如き空燃比センサ8の出力特性と燃
料噴射弁5からの平均燃料噴射量との対応関係で
もつて空燃比を所定の不感帯をもつて目標空燃比
にすべくフイードバツク制御が実行される。すな
わち、耐ノイズ性のため空燃比センサ8の目標起
電力の不感帯(ヒステリシス)を決めるべく、先
ず、ステツプS9でゾーンフラグFzoneが“0”か
“1”かを判定し、Fzone=0のリーン側のとき
には、上記ステツプS8で求めたスライスレベル中
央値Vrefに対するリーン側不感帯幅Vhlにより、
ステツプS10でスライスレベル中央値V′refをVref
+Vhlとし、Fzone=1のリツチ側のときには、
上記ステツプS8で求めたスライスレベル中央値
Vrefに対するリツチ側不感帯幅Vhrにより、ステ
ツプS11でスライスレベル中央値V′refVref−Vhr
として、それぞれステツプS12に進む。そして、
ステツプS12で空燃比センサ8からの実測した起
電力Vsで上記ステツプS10又はS11で定めたスラ
イスレベル中央値V′refとの大小を比較判別する。
このステツプS12での判別がVs≧V′refのとき
にはステツプS13でゾーンフラグFzoneの判定を
行い、Fzone=1のリツチ側のときには空燃比が
目標値よりもリツチ側であると判断してステツプ
S14で空燃比をリーン化つまり燃料噴射量を減少
すべくフイードバツク係数CfbをCfb−Cr(Cr:積
分定数)とし、ステツプS15で燃料噴射時間τを
式K・Cfb・Ue/Neより演算してステツプS3に
戻る。
にはステツプS13でゾーンフラグFzoneの判定を
行い、Fzone=1のリツチ側のときには空燃比が
目標値よりもリツチ側であると判断してステツプ
S14で空燃比をリーン化つまり燃料噴射量を減少
すべくフイードバツク係数CfbをCfb−Cr(Cr:積
分定数)とし、ステツプS15で燃料噴射時間τを
式K・Cfb・Ue/Neより演算してステツプS3に
戻る。
その後、ステツプS15での燃料噴射量の減少に
より第8図に示す如く空燃比がリーン方向に向
い、ステツプS12での判別がVs<V′refとなると、
ステツプS16でゾーンフラグFzoneの判定を行い、
未だFzone=1のリツチ側であるので、次のステ
ツプS17でリーン側デイレイフラグFlが“1”か
否かを判別し、Fl=0のNOのときにはリツチ側
からリーン側へ反転したときと判断してステツプ
S18でデイレイフラグFlを“1”としたのち、ス
テツプS19でデイレイタイマをリセツトする(尚、
このデイレイタイマは上述の基本タイマと同様、
リセツトされた瞬間から時間をアツプカウントす
るタイマである。)そして、Fl=1のYESのデイ
レイ中のときと共に次のステツプS20でデイレイ
タイマが所定のデイレイ時間tdlを経過したか否
かを判別し、経過していないときにはノイズの影
響を防止すべくステツプS14に移りフイードバツ
ク係数CfbをCfb−Crに維持して、ステツプS15で
燃料噴射量を減少したままステツプS3に戻る。一
方、デイレイ時間tdlを経過すると、ステツプS21
でゾーンフラグFzoneを“0”に、かつデイレイ
フラグFlを“0”にしたのち、ステツプS22にお
いて空燃比をリツチ化すべくフイードバツク係数
CfbをCfb+Csl(Csl:比例定数)として、ステツ
プS15で燃料噴射量を増大してステツプS3に戻る。
より第8図に示す如く空燃比がリーン方向に向
い、ステツプS12での判別がVs<V′refとなると、
ステツプS16でゾーンフラグFzoneの判定を行い、
未だFzone=1のリツチ側であるので、次のステ
ツプS17でリーン側デイレイフラグFlが“1”か
否かを判別し、Fl=0のNOのときにはリツチ側
からリーン側へ反転したときと判断してステツプ
S18でデイレイフラグFlを“1”としたのち、ス
テツプS19でデイレイタイマをリセツトする(尚、
このデイレイタイマは上述の基本タイマと同様、
リセツトされた瞬間から時間をアツプカウントす
るタイマである。)そして、Fl=1のYESのデイ
レイ中のときと共に次のステツプS20でデイレイ
タイマが所定のデイレイ時間tdlを経過したか否
かを判別し、経過していないときにはノイズの影
響を防止すべくステツプS14に移りフイードバツ
ク係数CfbをCfb−Crに維持して、ステツプS15で
燃料噴射量を減少したままステツプS3に戻る。一
方、デイレイ時間tdlを経過すると、ステツプS21
でゾーンフラグFzoneを“0”に、かつデイレイ
フラグFlを“0”にしたのち、ステツプS22にお
いて空燃比をリツチ化すべくフイードバツク係数
CfbをCfb+Csl(Csl:比例定数)として、ステツ
プS15で燃料噴射量を増大してステツプS3に戻る。
次いで、この燃料噴射量の増大によつても未だ
ステツプS12の判別がVs<V′refであるので、ス
テツプS16でゾーンフラグFzone=0のリーン側
と判定されて、ステツプS23でさらに空燃比をリ
ツチ化すべくフイードバツク係数CfbをCfb+Cl
(Cl:積分定数)とし、ステツプS15でさらに燃料
噴射量を増大してステツプS3に戻る。
ステツプS12の判別がVs<V′refであるので、ス
テツプS16でゾーンフラグFzone=0のリーン側
と判定されて、ステツプS23でさらに空燃比をリ
ツチ化すべくフイードバツク係数CfbをCfb+Cl
(Cl:積分定数)とし、ステツプS15でさらに燃料
噴射量を増大してステツプS3に戻る。
その後、この燃料噴射量の増大によりステツプ
S12での判別がVs≧V′refとなるが、ステツプS13
での判定がゾーンフラグFzone=0のリーン側で
あるので、ステツプS24でリツチ側デイレイフラ
グFrが“1”が否かを判別し、Fr=0のNOのと
きにはリーン側からリツチ側へ反転したときと判
断してステツプS25でデイレイフラグFrを“1”
にしたのち、ステツプS26でデイレイタイマをリ
セツトする。そして、Fr=1のYESのデイレイ
中のときと共に次のステツプS27でデイレイタイ
マが所定のデイレイ時間tdrを経過したか否かを
判別し、経過していないときにはノイズの影響を
防止すべくステツプS23に移りフイードバツク係
数CfbをCfb+Clに維持して、ステツプS15で燃料
噴射量を増大したままステツプS3に戻る。一方、
デイレイ時間tdrを経過すると、ステツプS28でゾ
ーンフラグFzoneを“1”に、かつデイレイフラ
グFrを“0”にしたのち、ステツプS29において
空燃比をリーン化すべくフイードバツク係数Cfb
をCfb−Csr(Csr:比例定数)として、ステツプ
S15で燃料噴射量を減少してステツプS3に戻る。
その後、ステツプS12の判別がVs≧V′refで、ス
テツプS13での判定がFzone=1となり、以下上
記と同じ動作を繰返すことになる。
S12での判別がVs≧V′refとなるが、ステツプS13
での判定がゾーンフラグFzone=0のリーン側で
あるので、ステツプS24でリツチ側デイレイフラ
グFrが“1”が否かを判別し、Fr=0のNOのと
きにはリーン側からリツチ側へ反転したときと判
断してステツプS25でデイレイフラグFrを“1”
にしたのち、ステツプS26でデイレイタイマをリ
セツトする。そして、Fr=1のYESのデイレイ
中のときと共に次のステツプS27でデイレイタイ
マが所定のデイレイ時間tdrを経過したか否かを
判別し、経過していないときにはノイズの影響を
防止すべくステツプS23に移りフイードバツク係
数CfbをCfb+Clに維持して、ステツプS15で燃料
噴射量を増大したままステツプS3に戻る。一方、
デイレイ時間tdrを経過すると、ステツプS28でゾ
ーンフラグFzoneを“1”に、かつデイレイフラ
グFrを“0”にしたのち、ステツプS29において
空燃比をリーン化すべくフイードバツク係数Cfb
をCfb−Csr(Csr:比例定数)として、ステツプ
S15で燃料噴射量を減少してステツプS3に戻る。
その後、ステツプS12の判別がVs≧V′refで、ス
テツプS13での判定がFzone=1となり、以下上
記と同じ動作を繰返すことになる。
尚、燃料噴射弁5の噴射タイミングは、第9図
に示すようにイグナイタ14からのイグニツシヨ
ンパルスの立上りによつて上記空燃比コントロー
ラ11のメインフロー中にインタラプトされ、先
ず噴射タイマを燃料噴射時間τにセツトした
(尚、この噴射タイマはセツトされた時間をダウ
ンカウントし、零となつた瞬間に後術の噴射終了
インタラプト信号を発生するカウンタである)の
ち、燃料噴射弁5への電流をONにして燃料噴射
を開始する。そして、燃料噴射の終了は第10図
に示すように上記噴射タイマからの噴射終了イン
タラプト信号によつてインタラプトされ、燃料噴
射弁5への電流をOFFにしてなされる。
に示すようにイグナイタ14からのイグニツシヨ
ンパルスの立上りによつて上記空燃比コントロー
ラ11のメインフロー中にインタラプトされ、先
ず噴射タイマを燃料噴射時間τにセツトした
(尚、この噴射タイマはセツトされた時間をダウ
ンカウントし、零となつた瞬間に後術の噴射終了
インタラプト信号を発生するカウンタである)の
ち、燃料噴射弁5への電流をONにして燃料噴射
を開始する。そして、燃料噴射の終了は第10図
に示すように上記噴射タイマからの噴射終了イン
タラプト信号によつてインタラプトされ、燃料噴
射弁5への電流をOFFにしてなされる。
よつて、上記空燃比コントローラ11の作動フ
ローにおいて、ステツプS8により、予め設定され
た混合気の空燃比に対応した空燃比センサ8の目
標値(スライスレベル中央値Vref)を設定する
目標値設定手段15を構成しているとともに、該
目標値設定手段15からの目標値(目標空燃比に
対応したスライスレベル中央値Vref)に応じて
リーン側およびリツチ側の不感帯幅Vhl、Vhrを
変更し、出力勾配が大きい理論空燃比付近である
ときに最大とし、それよりもリーン側およびリツ
チ側に行き出力勾配が小さくなるに従つて小さく
するようにした制御範囲変更手段16を構成して
いる。また、ステツプS12により、空燃比センサ
8の出力(起電力Vs)と目標値設定手段15に
より設定された目標値(スライスレベル中央値
V′ref)とを比較する比較手段17を構成してい
る。さらに、ステツプS13〜S29により、上記比較
手段17の出力を受け、燃料噴射弁5の燃料噴射量
を制御することによりエンジン1に供給する混合
気の空燃比を所定の不感帯幅Vhl、Vhrで上記目
標値に制御する空燃比制御手段18を構成してい
る。
ローにおいて、ステツプS8により、予め設定され
た混合気の空燃比に対応した空燃比センサ8の目
標値(スライスレベル中央値Vref)を設定する
目標値設定手段15を構成しているとともに、該
目標値設定手段15からの目標値(目標空燃比に
対応したスライスレベル中央値Vref)に応じて
リーン側およびリツチ側の不感帯幅Vhl、Vhrを
変更し、出力勾配が大きい理論空燃比付近である
ときに最大とし、それよりもリーン側およびリツ
チ側に行き出力勾配が小さくなるに従つて小さく
するようにした制御範囲変更手段16を構成して
いる。また、ステツプS12により、空燃比センサ
8の出力(起電力Vs)と目標値設定手段15に
より設定された目標値(スライスレベル中央値
V′ref)とを比較する比較手段17を構成してい
る。さらに、ステツプS13〜S29により、上記比較
手段17の出力を受け、燃料噴射弁5の燃料噴射量
を制御することによりエンジン1に供給する混合
気の空燃比を所定の不感帯幅Vhl、Vhrで上記目
標値に制御する空燃比制御手段18を構成してい
る。
したがつて、上記実施例においては、エンジン
1の排気ガス中の酵素濃度に応じてその出力(起
電力)が変化する空燃比センサ8により空燃比が
検出され、該空燃比センサ8の出力と予め設定さ
れた空燃比に対応した空燃比センサ8の目標値
(所定の不感帯幅Vhl、Vhrをもつ)とが比較さ
れて、その偏差に応じて燃料噴射弁5からの燃料
噴射量が制御されることにより、エンジン1に供
給する混合気の空燃比が所定の範囲内にフイード
バツク制御されることになる。
1の排気ガス中の酵素濃度に応じてその出力(起
電力)が変化する空燃比センサ8により空燃比が
検出され、該空燃比センサ8の出力と予め設定さ
れた空燃比に対応した空燃比センサ8の目標値
(所定の不感帯幅Vhl、Vhrをもつ)とが比較さ
れて、その偏差に応じて燃料噴射弁5からの燃料
噴射量が制御されることにより、エンジン1に供
給する混合気の空燃比が所定の範囲内にフイード
バツク制御されることになる。
この場合、空燃比センサ8の起電力特性は第3
図に示す如くリニアに変化するが、理論空燃比
(A/F=14.7)付近で起電力勾配(傾斜)が最
大で、理論空燃比よりもリーン側およびリツチ側
になるにつれて起電力勾配がゆるやかになる特性
を有する。これに対し、上記空燃比センサ8の起
電力に対するノイズの影響を防止すべく目標空燃
比に対応した空燃比センサ8の目標値(スライス
レベル中央値Vref)に対して不感帯幅Vhl、Vhr
を設けたが、この不感帯幅Vhl、Vhrを制御範囲
変更手段16により上記スライスレベル中央値
Vrefつまり目標空燃比に応じて変更し、目標空
燃比が理論空燃比(A/F=14.7)付近で最大
で、理論空燃比よりもリーン側およびリツチ側に
行くに従つて小さくしたことにより、起電力勾配
の大きい理論空燃比付近では、大きい不感帯幅
Vhl、Vhrによつて空燃比の変動をさほど生じる
ことなく該不感帯幅Vhl、Vhrにより耐ノイズ性
が著しく高められる。一方、理論空燃比よりもリ
ーン側又はリツチ側では、小さい不感帯幅Vhl、
Vhrにより耐ノイズ性をある程度確保しながら、
該不感帯幅Vhl、Vhrによる空燃比の変動を増長
するのが抑制され、空燃比制御の精度が低下する
のが防止されることになる。よつて、空燃比制御
を、その精度の低下を招くことなく耐ノイズを向
上させて、正確にかつ安定して行うことができ
る。
図に示す如くリニアに変化するが、理論空燃比
(A/F=14.7)付近で起電力勾配(傾斜)が最
大で、理論空燃比よりもリーン側およびリツチ側
になるにつれて起電力勾配がゆるやかになる特性
を有する。これに対し、上記空燃比センサ8の起
電力に対するノイズの影響を防止すべく目標空燃
比に対応した空燃比センサ8の目標値(スライス
レベル中央値Vref)に対して不感帯幅Vhl、Vhr
を設けたが、この不感帯幅Vhl、Vhrを制御範囲
変更手段16により上記スライスレベル中央値
Vrefつまり目標空燃比に応じて変更し、目標空
燃比が理論空燃比(A/F=14.7)付近で最大
で、理論空燃比よりもリーン側およびリツチ側に
行くに従つて小さくしたことにより、起電力勾配
の大きい理論空燃比付近では、大きい不感帯幅
Vhl、Vhrによつて空燃比の変動をさほど生じる
ことなく該不感帯幅Vhl、Vhrにより耐ノイズ性
が著しく高められる。一方、理論空燃比よりもリ
ーン側又はリツチ側では、小さい不感帯幅Vhl、
Vhrにより耐ノイズ性をある程度確保しながら、
該不感帯幅Vhl、Vhrによる空燃比の変動を増長
するのが抑制され、空燃比制御の精度が低下する
のが防止されることになる。よつて、空燃比制御
を、その精度の低下を招くことなく耐ノイズを向
上させて、正確にかつ安定して行うことができ
る。
尚、上記実施例では、燃料噴射方式においてそ
の燃料噴射量の制御により空燃比制御を行つた
が、気化器方式においてエアブリード量の制御に
より空燃比制御を行うようにしてもよい。
の燃料噴射量の制御により空燃比制御を行つた
が、気化器方式においてエアブリード量の制御に
より空燃比制御を行うようにしてもよい。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明によれば、エンジ
ンの排気ガス中の酸素濃度に応じてその出力が変
化しかつ出力値によつて出力勾配が異なる空燃比
センサを用いてエンジンの空燃比を所定範囲の空
燃比にフイードバツク制御する場合、目標空燃比
に対応した空燃比センサの目標値の不感帯幅を空
燃比センサの出力勾配の大小に応じて変更して、
出力勾配が小さいときには大きいときと比較して
小さくするようにしたので、空燃比制御精度の低
下を招くことなく耐ノイズ性を向上させることが
でき、上記空燃比制御を安定して正確に行うこと
ができる。
ンの排気ガス中の酸素濃度に応じてその出力が変
化しかつ出力値によつて出力勾配が異なる空燃比
センサを用いてエンジンの空燃比を所定範囲の空
燃比にフイードバツク制御する場合、目標空燃比
に対応した空燃比センサの目標値の不感帯幅を空
燃比センサの出力勾配の大小に応じて変更して、
出力勾配が小さいときには大きいときと比較して
小さくするようにしたので、空燃比制御精度の低
下を招くことなく耐ノイズ性を向上させることが
でき、上記空燃比制御を安定して正確に行うこと
ができる。
第1図は本発明の構成を示すブロツク図であ
る。第2図〜第10図は本発明の実施例を例示
し、第2図はエンジンの空燃比制御システムの概
略構成図、第3図は空燃比センサの起電力特性を
示す特性図、第4図は空燃比コントローラの作動
を示すフローチヤート図、第5図はデータテーブ
ルの一例を示す図、第6図は空燃比センサの起電
力に対するノイズの影響を示す説明図、第7図は
スライスレベル中央値に対する不感帯幅のマツプ
を示す図、第8図は空燃比センサの出力特性と平
均燃料噴射量との対応関係を示す説明図、第9図
および第10図はそれぞれ燃料噴射開始時および
終了時のインタラプト処理を示す図である。 1……エンジン、3……排気通路、5……燃料
噴射弁、8……空燃比センサ、9……HCセン
サ、10……排気温センサ、11……空燃比コン
トローラ、15……目標値設定手段、16……制
御範囲変更手段、17……比較手段、18……空
燃比制御手段。
る。第2図〜第10図は本発明の実施例を例示
し、第2図はエンジンの空燃比制御システムの概
略構成図、第3図は空燃比センサの起電力特性を
示す特性図、第4図は空燃比コントローラの作動
を示すフローチヤート図、第5図はデータテーブ
ルの一例を示す図、第6図は空燃比センサの起電
力に対するノイズの影響を示す説明図、第7図は
スライスレベル中央値に対する不感帯幅のマツプ
を示す図、第8図は空燃比センサの出力特性と平
均燃料噴射量との対応関係を示す説明図、第9図
および第10図はそれぞれ燃料噴射開始時および
終了時のインタラプト処理を示す図である。 1……エンジン、3……排気通路、5……燃料
噴射弁、8……空燃比センサ、9……HCセン
サ、10……排気温センサ、11……空燃比コン
トローラ、15……目標値設定手段、16……制
御範囲変更手段、17……比較手段、18……空
燃比制御手段。
Claims (1)
- 1 エンジンの排気通路中に設けられ、排気ガス
中の酸素濃度に応じてその出力がリニアに変化し
かつ出力値によつて出力勾配が異なる空燃比セン
サと、予め設定された混合気の空燃比に対応した
上記空燃比センサの目標値を設定する目標値設定
手段と、上記空燃比センサの出力と目標値設定手
段により設定された目標値とを比較する比較手段
と、該比較手段の出力を受け、エンジンに供給す
る混合気の空燃比を所定の不感帯幅で上記目標値
に制御する空燃比制御手段と、上記空燃比センサ
からの出力値における出力勾配が小さいときには
大きいときと比較して上記空燃比制御手段の不感
帯幅を小さくするように変更する制御範囲変更手
段とを設けたことを特徴とするエンジンの空燃比
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22613384A JPS61104136A (ja) | 1984-10-27 | 1984-10-27 | エンジンの空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22613384A JPS61104136A (ja) | 1984-10-27 | 1984-10-27 | エンジンの空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61104136A JPS61104136A (ja) | 1986-05-22 |
| JPH0319377B2 true JPH0319377B2 (ja) | 1991-03-14 |
Family
ID=16840363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22613384A Granted JPS61104136A (ja) | 1984-10-27 | 1984-10-27 | エンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61104136A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3813219A1 (de) * | 1988-04-20 | 1989-11-02 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zur lambdaregelung |
-
1984
- 1984-10-27 JP JP22613384A patent/JPS61104136A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61104136A (ja) | 1986-05-22 |
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