JPH03210039A - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents
エンジンの空燃比制御装置Info
- Publication number
- JPH03210039A JPH03210039A JP537190A JP537190A JPH03210039A JP H03210039 A JPH03210039 A JP H03210039A JP 537190 A JP537190 A JP 537190A JP 537190 A JP537190 A JP 537190A JP H03210039 A JPH03210039 A JP H03210039A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel ratio
- air
- sensor
- signal
- feedback correction
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- Granted
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (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。
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)
この発明はエンジンの空燃比制御装置、特に触媒コンバ
ータの性能が劣化した場合の空燃比制御に関する。
ータの性能が劣化した場合の空燃比制御に関する。
(従来の技術)
通常の三元触媒システムでは、触媒コンバータの上流に
設けられる酸素センサ(02センサ)に出力特性のばら
つきや経時変化があると、実空燃比が理論空燃比を中心
としたある狭い範囲(いわゆるウィンドウ)から外れる
ことになって、有害成分の転換効率が落ちるので、触媒
コンバータの下流にも別の02センサ(この02センサ
を「後02センサ」という)を設け、上流側の02セン
サ(この02センサを1前02センサ」という)にょる
空燃比フィードバック制御を、後02センサにょる空燃
比フィードバック制御で補償するようにしたものが提案
されている(特開平1−113552号、特開昭58−
72647号公報など参照)。
設けられる酸素センサ(02センサ)に出力特性のばら
つきや経時変化があると、実空燃比が理論空燃比を中心
としたある狭い範囲(いわゆるウィンドウ)から外れる
ことになって、有害成分の転換効率が落ちるので、触媒
コンバータの下流にも別の02センサ(この02センサ
を「後02センサ」という)を設け、上流側の02セン
サ(この02センサを1前02センサ」という)にょる
空燃比フィードバック制御を、後02センサにょる空燃
比フィードバック制御で補償するようにしたものが提案
されている(特開平1−113552号、特開昭58−
72647号公報など参照)。
このような装置は、いわゆるダブル02センサシステム
といわれ、後02センサが、前02センサに比較して応
答速度は低いものの、次の理由により出力特性のばらつ
きが小さいという点を利用するものである。
といわれ、後02センサが、前02センサに比較して応
答速度は低いものの、次の理由により出力特性のばらつ
きが小さいという点を利用するものである。
(1)触媒コンバータの下流では、排気温度が低いので
熱的影響が小さい。
熱的影響が小さい。
(2)触媒コンバータの下流では、種々の毒が触媒にト
ラップされているので、後o2センサの被毒量が少ない
。
ラップされているので、後o2センサの被毒量が少ない
。
(3)触媒コンバータの下流では排気が十分に混合され
ており、しかも排気中の酸素濃度が平衡状態に近い値に
なっている。
ており、しかも排気中の酸素濃度が平衡状態に近い値に
なっている。
(発明が解決しようとする課題)
ところで、このような装置では、前02センサの性能劣
化に対しては対処することができるものの、触媒コンバ
ータ自体の性能劣化により触媒のストレージ能力(酸素
を触媒上に蓄えておく力)が低下したような場合には対
処することできず、この場合には有害成分の排出量が多
くなる。
化に対しては対処することができるものの、触媒コンバ
ータ自体の性能劣化により触媒のストレージ能力(酸素
を触媒上に蓄えておく力)が低下したような場合には対
処することできず、この場合には有害成分の排出量が多
くなる。
この発明は、このような従来の課題に着目してなされた
もので、触媒のストレージ能力が低くなると、噴射量と
後02センサ出力のあいだの相互相関あるいは前02セ
ンサ出力と後02センサ出力のあいだの相互相関が大き
くなるので、この相互相関が予め定めた基準値よりも大
きくなれば、空燃比フィードバック補正量を小さくして
実空燃比の振れ幅を小さくし、ストレージ能力の低くな
った触媒コンバータであっても、その触媒コンバータの
能力を目一杯活用する装置を提供することを目的とする
。
もので、触媒のストレージ能力が低くなると、噴射量と
後02センサ出力のあいだの相互相関あるいは前02セ
ンサ出力と後02センサ出力のあいだの相互相関が大き
くなるので、この相互相関が予め定めた基準値よりも大
きくなれば、空燃比フィードバック補正量を小さくして
実空燃比の振れ幅を小さくし、ストレージ能力の低くな
った触媒コンバータであっても、その触媒コンバータの
能力を目一杯活用する装置を提供することを目的とする
。
(課題を解決するための手段)
第1の発明は、第1図(A)に示すように、エンジンの
負荷(たとえば吸入空気量Q&)と回転数N eをそれ
ぞれ検出するセンサ21,22と、これらの検出値に基
づいて基本噴射量Tpを計算する手段23と、排気通路
に介装した触媒コンバータ上流の排気空燃比に応じた出
力をするセンサ24と、このセンサ出力に基づいて空燃
比のフィードバック補正量αを計算する手段25と、こ
の空燃比フィードバック補正量aにて前記基本噴射量T
pを補正して燃料噴射量を決定する手段26と、この噴
射量を燃料噴射装置28に出力する手段27とを備える
エンジンの空燃比制御装置において、前記触媒コンバー
タ下流の排気空燃比に応じた出力をするセンサ29と、
周期的な微小擬似不規則信号(たとえばM系列信号り゛
)を発生する装置30と、この擬似不規則信号を要求に
応じて前記噴射量の信号に重畳させる手段31と、この
信号重畳中は前記空燃比フィードバック補正量をクラン
プする手段32と、前記擬似不規則信号とこの信号の重
畳により微小変化する前記触媒コンバータ下流の空燃比
センサ出力yとの相互相関関数φ9yを計算する手段3
3と、この相互相関関数φQyが予め定めた基準値Rs
lよりも大きいかどうかを判定する手段34と、大きい
ことが判定された場合に擬似不規則信号非重畳時に計に
される空燃比フィードバック補正量αを小さくする手段
35とを設けた。
負荷(たとえば吸入空気量Q&)と回転数N eをそれ
ぞれ検出するセンサ21,22と、これらの検出値に基
づいて基本噴射量Tpを計算する手段23と、排気通路
に介装した触媒コンバータ上流の排気空燃比に応じた出
力をするセンサ24と、このセンサ出力に基づいて空燃
比のフィードバック補正量αを計算する手段25と、こ
の空燃比フィードバック補正量aにて前記基本噴射量T
pを補正して燃料噴射量を決定する手段26と、この噴
射量を燃料噴射装置28に出力する手段27とを備える
エンジンの空燃比制御装置において、前記触媒コンバー
タ下流の排気空燃比に応じた出力をするセンサ29と、
周期的な微小擬似不規則信号(たとえばM系列信号り゛
)を発生する装置30と、この擬似不規則信号を要求に
応じて前記噴射量の信号に重畳させる手段31と、この
信号重畳中は前記空燃比フィードバック補正量をクラン
プする手段32と、前記擬似不規則信号とこの信号の重
畳により微小変化する前記触媒コンバータ下流の空燃比
センサ出力yとの相互相関関数φ9yを計算する手段3
3と、この相互相関関数φQyが予め定めた基準値Rs
lよりも大きいかどうかを判定する手段34と、大きい
ことが判定された場合に擬似不規則信号非重畳時に計に
される空燃比フィードバック補正量αを小さくする手段
35とを設けた。
第2の発明は、第1図(B)に示すように、エンジンの
負荷(たとえば吸入空気量Qa)と回転数Neをそれぞ
れ検出するセンサ21,22と、これらの検出値に基づ
いて基本噴射量Tpを計算する手段23と、排気通路に
介装した触媒コンバータ上流の排気空燃比に応じた出力
をするセンサ24と、このセンサ出力に基づいて空燃比
のフィードバック補正量αを計算する手段25と、この
空燃比フィードバック補正量aにて前記基本噴射量Tp
を補正して燃料噴射量を決定する手段26と、この噴射
量を燃料噴射装置28に出力する手段27とを備えるエ
ンジンの空燃比制御装置において、前記触媒コンバータ
下流の排気空燃比に応じた出力をするセンサ29と、周
期的な微小擬似不規則信号(たとえばM系列信号衾)を
発生する装置30と、この擬似不規則信号を要求に応じ
て前記噴射量の信号に重畳させる手段31と、この信号
重畳中は前記空燃比フィードバック補正量をクランプす
る手段32と、この信号重畳により微小変化する前記2
つの空燃比センサ出力ulyのあいだの相互相関関数φ
uyを計算する手段36と、この相互相関関数φuyが
予め定めた基準値R52よりも大きいかどうかを判定す
る手段34と、大きいことが判定された場合に擬似不規
則信号非重畳時に計算される空燃比フィードバック補正
量αを小さくする手段35とを設けた。
負荷(たとえば吸入空気量Qa)と回転数Neをそれぞ
れ検出するセンサ21,22と、これらの検出値に基づ
いて基本噴射量Tpを計算する手段23と、排気通路に
介装した触媒コンバータ上流の排気空燃比に応じた出力
をするセンサ24と、このセンサ出力に基づいて空燃比
のフィードバック補正量αを計算する手段25と、この
空燃比フィードバック補正量aにて前記基本噴射量Tp
を補正して燃料噴射量を決定する手段26と、この噴射
量を燃料噴射装置28に出力する手段27とを備えるエ
ンジンの空燃比制御装置において、前記触媒コンバータ
下流の排気空燃比に応じた出力をするセンサ29と、周
期的な微小擬似不規則信号(たとえばM系列信号衾)を
発生する装置30と、この擬似不規則信号を要求に応じ
て前記噴射量の信号に重畳させる手段31と、この信号
重畳中は前記空燃比フィードバック補正量をクランプす
る手段32と、この信号重畳により微小変化する前記2
つの空燃比センサ出力ulyのあいだの相互相関関数φ
uyを計算する手段36と、この相互相関関数φuyが
予め定めた基準値R52よりも大きいかどうかを判定す
る手段34と、大きいことが判定された場合に擬似不規
則信号非重畳時に計算される空燃比フィードバック補正
量αを小さくする手段35とを設けた。
(作用)
第1の発明では、噴射量を微小変化させる擬似不規則信
号党とこの信号の重畳により変化する触媒コンバータ下
流側の空燃比センサ出力yとの相互相関関数φ9yによ
り、触媒コンバータの性能劣化の程度が把握される。
号党とこの信号の重畳により変化する触媒コンバータ下
流側の空燃比センサ出力yとの相互相関関数φ9yによ
り、触媒コンバータの性能劣化の程度が把握される。
そして、触媒コンバータの性能劣化が、予め定めである
基準値Rslを越えるほど進むと、空燃比フィードバッ
ク補正量αの値が小さくされる。αの値が小さくなると
、このαにて制御される実空燃比の振れ幅も小さくなり
、従来上りもより理論空燃比に近い領域へと実空燃比が
制御される。
基準値Rslを越えるほど進むと、空燃比フィードバッ
ク補正量αの値が小さくされる。αの値が小さくなると
、このαにて制御される実空燃比の振れ幅も小さくなり
、従来上りもより理論空燃比に近い領域へと実空燃比が
制御される。
第2の発明では、擬似不規則信号の重畳により変化する
上流側空燃比センサ出力Uと下流側中、燃比センサ出力
yとのあいだで計算される相互相関関数φuyにより、
触媒コンバータの性能劣化の程度が把握され、この場合
も、相互相関関数φuyが予め定めである基準値R52
を越えると、触媒コンバータに性能劣化を生じていると
して、空燃比フィードバック補正量αが小さくされる。
上流側空燃比センサ出力Uと下流側中、燃比センサ出力
yとのあいだで計算される相互相関関数φuyにより、
触媒コンバータの性能劣化の程度が把握され、この場合
も、相互相関関数φuyが予め定めである基準値R52
を越えると、触媒コンバータに性能劣化を生じていると
して、空燃比フィードバック補正量αが小さくされる。
(実施例)
第2図ないし第4図、第5図(A)、第5図(B)。
第6図、第7図は第1の発明の一実施例である。
まず、第2図に機械的構成を示す。図において、エア7
0−メータ2にて吸入空気量Qaが、クランク角センサ
3にてエンジン回転数Neが検出さハ ス、 触媒コンバータ11の上流と下流にはそれぞれ前o2セ
ンサ(上流側空燃比センサ)4A、後02センサ(下流
側空燃比センサ)4Bが設けられ、各02センサ4 A
、4 Bからはそれぞれ上流側の酸素濃度と下流側の酸
素濃度に応じた出力がされる。
0−メータ2にて吸入空気量Qaが、クランク角センサ
3にてエンジン回転数Neが検出さハ ス、 触媒コンバータ11の上流と下流にはそれぞれ前o2セ
ンサ(上流側空燃比センサ)4A、後02センサ(下流
側空燃比センサ)4Bが設けられ、各02センサ4 A
、4 Bからはそれぞれ上流側の酸素濃度と下流側の酸
素濃度に応じた出力がされる。
上記のセンサ2.3.4 A、4 Bからの信号はコン
トロールユニット5に入力される。
トロールユニット5に入力される。
インジェクタ6に燃料噴射量信号を供給するコントロー
ルユニット5では、第3図、第4図、第5図(A)、第
5図(B)に示すところにしたがって、エンジンの空燃
比制御を行う。
ルユニット5では、第3図、第4図、第5図(A)、第
5図(B)に示すところにしたがって、エンジンの空燃
比制御を行う。
第3図は擬似不規則信号の一つであるM系列信号を噴射
量の信号に重畳させるためのルーチンで、同ルーチンは
、第4図のルーチンとともに要求に応じて行わせる。
量の信号に重畳させるためのルーチンで、同ルーチンは
、第4図のルーチンとともに要求に応じて行わせる。
Slでは運転条件が定常状態(定常状態とみなせる状態
も含む)にあるかどうかみて、定常状態にあればS2に
進む。
も含む)にあるかどうかみて、定常状態にあればS2に
進む。
S2は第1図(A)の信号重畳手段31の機能を要か十
部分で7二二では番来装暦に上り演算される燃料噴射パ
ルス幅(後述する)Ti[+[+ns]にM系3信号R
(t)を重畳する。つまり、この場合の燃料噴射パルス
幅Ti[ms]は、 T i= T iB+ 2 (t)・・・■である。こ
のTiがインジェクタ6に与えられると、インジェクタ
6はこのTiのあいだエンジンの吸気ポートに向は燃料
を噴射する。なお、Tiを出力するのはコントロールユ
ニット内ノインク=7エースで、このインターフェース
にて第1I2(A)の出力手段27の機能が果たされる
。
部分で7二二では番来装暦に上り演算される燃料噴射パ
ルス幅(後述する)Ti[+[+ns]にM系3信号R
(t)を重畳する。つまり、この場合の燃料噴射パルス
幅Ti[ms]は、 T i= T iB+ 2 (t)・・・■である。こ
のTiがインジェクタ6に与えられると、インジェクタ
6はこのTiのあいだエンジンの吸気ポートに向は燃料
を噴射する。なお、Tiを出力するのはコントロールユ
ニット内ノインク=7エースで、このインターフェース
にて第1I2(A)の出力手段27の機能が果たされる
。
これに対してS3ではTi=Til)とする。
M系列信号党(t )は、M6図の上段に示すように、
振幅a、最小パルス幅Δ、−周期NΔ(Nは最大シーケ
ンスで実施例では15であるが、7.31も使用できる
)のパラ/−夕を有する周M閏数である。このため、そ
の自己相関関数φ22(τ)も周期関数であって、第6
図の下段のように幅の狭い三角形状の周期的なパルス列
になる。このM系列信号は微小信号であり、噴射量信号
に重畳させても、エンジン回転が大きく変動することは
なくドライバーの運転感性を損なうものではない。なお
、M系列信号に限るものでなく、周期的な擬似不規則信
号であれば、L系列信号や双子素数列信号などを用いて
も構わない。
振幅a、最小パルス幅Δ、−周期NΔ(Nは最大シーケ
ンスで実施例では15であるが、7.31も使用できる
)のパラ/−夕を有する周M閏数である。このため、そ
の自己相関関数φ22(τ)も周期関数であって、第6
図の下段のように幅の狭い三角形状の周期的なパルス列
になる。このM系列信号は微小信号であり、噴射量信号
に重畳させても、エンジン回転が大きく変動することは
なくドライバーの運転感性を損なうものではない。なお
、M系列信号に限るものでなく、周期的な擬似不規則信
号であれば、L系列信号や双子素数列信号などを用いて
も構わない。
第4図は触媒コンバータの性能劣化診断を行うためのル
ーチンである。
ーチンである。
S11では一定の周期でM系列信号?とこの入力に基づ
く出力である後o2センサ出カyとをデータ入力し記憶
しておく。
く出力である後o2センサ出カyとをデータ入力し記憶
しておく。
S12ではMP、列信9党とyの一周期分のデータ入力
が終了したがどうかをみて、終了していればS13に進
む、 S13は第1図(A)の相互相関関数計算手段33の機
能を果たす部分で、ここでは所定周期ごとの党とyの相
互相関関数φQy(α)を次式■により計算する6 φ2y = j’、’y (t )・輝α〜t)dt・
・・■実際には、コントロールユニンF内ではテ゛イノ
イタル信号処理されるので、0式の右辺は積算値で置き
換えられる。つまり、実際の制御系は離散値系で構成さ
れる。
が終了したがどうかをみて、終了していればS13に進
む、 S13は第1図(A)の相互相関関数計算手段33の機
能を果たす部分で、ここでは所定周期ごとの党とyの相
互相関関数φQy(α)を次式■により計算する6 φ2y = j’、’y (t )・輝α〜t)dt・
・・■実際には、コントロールユニンF内ではテ゛イノ
イタル信号処理されるので、0式の右辺は積算値で置き
換えられる。つまり、実際の制御系は離散値系で構成さ
れる。
814〜S16は第1図(A)の性能劣化判定手段34
の機能を果たす部分である。S14では、S13で求め
た相互相関関数φ9y(α)と予め定めた基準値Rsl
とを比較し、φQy(α)>Rs+ならS15に進み、
判定7ラグFを立て(F=1とする)、この逆にφ2y
((N≦RslならS16に進んで判定7ラグFを降ろ
す(F=0とする)。F=1は触媒コンバータにある程
度以上の性能劣化を生じていることを、F=0は性能が
まだ正常な範囲内にあることを意味する。
の機能を果たす部分である。S14では、S13で求め
た相互相関関数φ9y(α)と予め定めた基準値Rsl
とを比較し、φQy(α)>Rs+ならS15に進み、
判定7ラグFを立て(F=1とする)、この逆にφ2y
((N≦RslならS16に進んで判定7ラグFを降ろ
す(F=0とする)。F=1は触媒コンバータにある程
度以上の性能劣化を生じていることを、F=0は性能が
まだ正常な範囲内にあることを意味する。
φQy(α)>Rs+の場合に性能劣化を生じていると
判断する理由はこうである。いま、触媒コンバータに性
能劣化を生じていないとすれば、触媒にストレージ能力
が十分あるので、噴射量を少しだけ増減することにより
混合気の空燃比を変化させようと、後02センサ出力が
これに応じて敏感に変化することはない。つまり、この
場合は噴射量とf& 02センサ出力とのあいだに相互
の関係がな触媒コンバータの性能劣化にょリストレージ
能力が低くなると、触媒が酸素を捕らえることなく下流
へと放り出すようになるので、後o2センサ出力は、触
媒コンバータ上流の空燃比変化に近い出力を示し始める
。つまり、この場合には噴射量と後02センサ出力との
相互の関係が密になる(φ9yの値が1に近づく)。こ
のことがら相互相関関数φ2y(α)の値にて触媒コン
バータの性能劣化の程度が知れるのである。
判断する理由はこうである。いま、触媒コンバータに性
能劣化を生じていないとすれば、触媒にストレージ能力
が十分あるので、噴射量を少しだけ増減することにより
混合気の空燃比を変化させようと、後02センサ出力が
これに応じて敏感に変化することはない。つまり、この
場合は噴射量とf& 02センサ出力とのあいだに相互
の関係がな触媒コンバータの性能劣化にょリストレージ
能力が低くなると、触媒が酸素を捕らえることなく下流
へと放り出すようになるので、後o2センサ出力は、触
媒コンバータ上流の空燃比変化に近い出力を示し始める
。つまり、この場合には噴射量と後02センサ出力との
相互の関係が密になる(φ9yの値が1に近づく)。こ
のことがら相互相関関数φ2y(α)の値にて触媒コン
バータの性能劣化の程度が知れるのである。
第5図(A)は空燃比のフィードバック補正係数αを計
算するためのルーチンである。
算するためのルーチンである。
S21〜S28.S37〜S41に!:第1図(A)の
空燃比フィードバック補正量計算手段25の機能を果た
す部分で、この部分は公知である。
空燃比フィードバック補正量計算手段25の機能を果た
す部分で、この部分は公知である。
この部分から説明すると、ここでのフィードバック制御
は、空燃比フィードバック補正係数αの制御中心が1.
0でがっαが第7図下段に示すような周期的変化をする
動作(比例Ht分動作)の例を示し、この動作によれば
一周期が次の4つの場合(i(i)空燃比がリーンから
リッチに反転した直後はステップ的に比例分PRだけリ
ーン側に変化させる。
は、空燃比フィードバック補正係数αの制御中心が1.
0でがっαが第7図下段に示すような周期的変化をする
動作(比例Ht分動作)の例を示し、この動作によれば
一周期が次の4つの場合(i(i)空燃比がリーンから
リッチに反転した直後はステップ的に比例分PRだけリ
ーン側に変化させる。
(ii)その後のリッチ継続中は積分分1.にて徐々に
リーン側に変化させる。
リーン側に変化させる。
これに対して、
(iii)空燃比がリッチからり−ンに反転した直後は
ステップ的に比例分P、だけリッチ側に変化させる。
ステップ的に比例分P、だけリッチ側に変化させる。
(iv)その後のり−ン継続中は積分分ILにて徐々に
リッチ側に変化させる。
リッチ側に変化させる。
というものである。
S21では空燃比のフィードバック制御域(たとえば、
前02センサが活性温度以上に上昇していること、始動
やアイドル時でないこと等を満足する場合である。なお
、図では「F/B域」で略記する。)であることが判定
されると322に進む。
前02センサが活性温度以上に上昇していること、始動
やアイドル時でないこと等を満足する場合である。なお
、図では「F/B域」で略記する。)であることが判定
されると322に進む。
S22.23.24では、$02センサ出力と基準レベ
ル(理論空燃比に対するセンサ出力に相当する)との大
小比較と前回に行った大小比較との組み合わせにて上記
(i)〜(iv)の場合分けの判定を行う、これより、
S22,23.25へと進むのは、リーンからリッチに
反転した直後の場合である。同様にして、S22,23
,26へと進むのはリッチ継続である場合、S22,2
4.27へと進むのはリッチからり一ンに反転した直後
の場合、S22,24.28へと進むのはり一ン継続で
ある場合である。
ル(理論空燃比に対するセンサ出力に相当する)との大
小比較と前回に行った大小比較との組み合わせにて上記
(i)〜(iv)の場合分けの判定を行う、これより、
S22,23.25へと進むのは、リーンからリッチに
反転した直後の場合である。同様にして、S22,23
,26へと進むのはリッチ継続である場合、S22,2
4.27へと進むのはリッチからり一ンに反転した直後
の場合、S22,24.28へと進むのはり一ン継続で
ある場合である。
825〜828では各場合分けに応じて比例分(PRと
PL)と積分分(IRとI−を次式Φ〜■により計算す
る。
PL)と積分分(IRとI−を次式Φ〜■により計算す
る。
P H: K px所定値・・・■
I R= I R十K 、X所定値・・・■PL=KL
×所定値・・・■ ■L=IL+KI×所定値・・・■ ただし、KPとに、はフィードバック定数(Kpは比例
定数、K+は積分定数)で、この例でのフィードバック
定数はリッチ側とり−ン側で同じ値とされている。
×所定値・・・■ ■L=IL+KI×所定値・・・■ ただし、KPとに、はフィードバック定数(Kpは比例
定数、K+は積分定数)で、この例でのフィードバック
定数はリッチ側とり−ン側で同じ値とされている。
637〜S40では、これら比例分や積分分を用いてフ
ィードバック補正係数aを計算する。上記(i)〜(i
v)との対応でいえば、(i)の場合a=Q−PR,(
ii)ノ場合a=a−IR1(iii)+7)場合a:
= a +P L% (iv )の場合α=α十■Lで
ある。これらの式の意味するところは、αとして格納さ
れている値を読み出して、これに−制御当たりの補正量
(P Rt I Rt P ty I L)を加減算し
、加減算した値を改めてaとしで格納するということで
ある。
ィードバック補正係数aを計算する。上記(i)〜(i
v)との対応でいえば、(i)の場合a=Q−PR,(
ii)ノ場合a=a−IR1(iii)+7)場合a:
= a +P L% (iv )の場合α=α十■Lで
ある。これらの式の意味するところは、αとして格納さ
れている値を読み出して、これに−制御当たりの補正量
(P Rt I Rt P ty I L)を加減算し
、加減算した値を改めてaとしで格納するということで
ある。
以上で公知部分の説明を終える。
329〜336は第1図(A)の補正量減量手段35の
機能を果たす部分である。
機能を果たす部分である。
829〜S32では7ラグFの値をみて、F=1にあれ
ば、触媒コンバータにある程度以上の性能劣化を生じて
いる場合であるから、それぞれ833〜36に進んで、
次式■〜■により比例分。
ば、触媒コンバータにある程度以上の性能劣化を生じて
いる場合であるから、それぞれ833〜36に進んで、
次式■〜■により比例分。
積分分を減量する。
PR=PR−DPR・・・■
IR=IR−DIR・・・■
PL=PL−DPL・・・[相]
I、=IL−DIL・・・■
開式において、減量分D P Bt D I Rt D
P L費DI、は、触媒コンバータの特性や基準値R
slに応じて適宜定める。
P L費DI、は、触媒コンバータの特性や基準値R
slに応じて適宜定める。
第5図(B)はインジェクタ6の開弁時間に相当する燃
料噴射パルス幅TiBを演算するためのルーチンである
。
料噴射パルス幅TiBを演算するためのルーチンである
。
S51と52は第1図(A)の基本噴射量計算手段23
の機能を果たす部分で、S51では吸入空気量Qaと回
転数Neを読み込み、S52で基本噴射パルス幅Tp(
= K−Qa/ Ne、ただしKは定数)を計算する。
の機能を果たす部分で、S51では吸入空気量Qaと回
転数Neを読み込み、S52で基本噴射パルス幅Tp(
= K−Qa/ Ne、ただしKは定数)を計算する。
Tp[mslを求めるにはマツプを参照させることも
で終る。
で終る。
S53ではM系列信号を重畳させる場合であるかどうか
みて、重畳させる場合でなければS54に進む。
みて、重畳させる場合でなければS54に進む。
S54は第1図(A)の燃料噴射量決定手段26の機能
を果たす部分で、ここでは次式@により燃料噴射パルス
幅T iB[mslを計算する。
を果たす部分で、ここでは次式@により燃料噴射パルス
幅T iB[mslを計算する。
T iB= TpX CoX C1+Ts・・・@ただ
し、COは1と水温増量補正係数等との和、Tsはイン
ジェクタの無効パルス幅である。
し、COは1と水温増量補正係数等との和、Tsはイン
ジェクタの無効パルス幅である。
0式によりφQy>Rs+の場合には性能劣化の生じて
いない場合よりも小さなフィードバック補正量にて噴射
量Tpが補正されるため、実空燃比の振れ幅が小さくな
る。
いない場合よりも小さなフィードバック補正量にて噴射
量Tpが補正されるため、実空燃比の振れ幅が小さくな
る。
S53でM系列信号を重畳させる場合はS55に進み、
次式■により燃料噴射パルス幅T iB[uslを計算
する。
次式■により燃料噴射パルス幅T iB[uslを計算
する。
T iB= T pX Co+ T s・=■この場合
はQ=1.0とされるわけである。つまり、S55は第
1図(A)のクランプ手段32の機能を果たす部分であ
る。
はQ=1.0とされるわけである。つまり、S55は第
1図(A)のクランプ手段32の機能を果たす部分であ
る。
第3図、第4図、第5図(A)、第5図(B)はコント
ロールユニット内のCPUに与えるルーチンとして示し
であるが、ブロック図で構成すると、第8図に示すよう
になる。
ロールユニット内のCPUに与えるルーチンとして示し
であるが、ブロック図で構成すると、第8図に示すよう
になる。
ここで、この例の作用を説明する。
この例では、噴射量を微小変化させるM系列信号党とこ
の信号の重畳により変化する後02センサ出力yとの相
互相関関数φQy(ff)により、触媒フンバータの性
能の劣化程度が把握される。というのも、触媒コンバー
タの性能劣化が進むと、噴射量と後02センサ出力との
あいだの相互関係が密になり、相互相関関数φQy(G
)の値が大きくなっていくからである。
の信号の重畳により変化する後02センサ出力yとの相
互相関関数φQy(ff)により、触媒フンバータの性
能の劣化程度が把握される。というのも、触媒コンバー
タの性能劣化が進むと、噴射量と後02センサ出力との
あいだの相互関係が密になり、相互相関関数φQy(G
)の値が大きくなっていくからである。
そして、触媒コンバータとしての性能劣化が予め定めた
基準値Rslを越えるほど進むと、比例分と積分分の値
が小さくされる。この減量により、aの波形は第7図下
段の破線で示すように、ステップ幅、傾きとも小さくな
るので、こうしたαにて制御される実空燃比は、その振
れ幅が第7図上段においてLlよりLlへと小さくなる
。
基準値Rslを越えるほど進むと、比例分と積分分の値
が小さくされる。この減量により、aの波形は第7図下
段の破線で示すように、ステップ幅、傾きとも小さくな
るので、こうしたαにて制御される実空燃比は、その振
れ幅が第7図上段においてLlよりLlへと小さくなる
。
このことは、実空燃比が従来よりも理論空燃比により近
い領域でtlmされることを意味する。空燃比を理論空
燃比を中心にして振らせても、有害成分を規制値以下に
抑えることのできる幅は、触媒コンバータの特性から定
まり、性能劣化を生じていないあいだは、第7図上段に
示す所定幅L1を持っている。ところが、性能劣化を生
じてくると、この幅が狭まってくる6つまり、性能劣化
に伴って生ずる排気浄化可能幅の縮小に合わせるため、
フィードバック補正係数aの振れ幅を小さくしたのであ
り、これにて触媒コンバータに性能劣化を生じていても
、その性能劣化の生じた触媒コンバータを最大限に利用
して排気を浄化することができるのである。
い領域でtlmされることを意味する。空燃比を理論空
燃比を中心にして振らせても、有害成分を規制値以下に
抑えることのできる幅は、触媒コンバータの特性から定
まり、性能劣化を生じていないあいだは、第7図上段に
示す所定幅L1を持っている。ところが、性能劣化を生
じてくると、この幅が狭まってくる6つまり、性能劣化
に伴って生ずる排気浄化可能幅の縮小に合わせるため、
フィードバック補正係数aの振れ幅を小さくしたのであ
り、これにて触媒コンバータに性能劣化を生じていても
、その性能劣化の生じた触媒コンバータを最大限に利用
して排気を浄化することができるのである。
これに対して、従来例では、触媒コンバータの性能劣化
に対する対策がとられていない。
に対する対策がとられていない。
なお、触媒コンバータに性能劣化を生じているかどうか
をみるため、運転中にM系列信号を重畳させるといって
も、この信号は微小であり、しかも定常運転時に行うた
め、重畳中の運転性や排気性能が害されることはない。
をみるため、運転中にM系列信号を重畳させるといって
も、この信号は微小であり、しかも定常運転時に行うた
め、重畳中の運転性や排気性能が害されることはない。
第9図は第2の発明の一実施例で、第8図に対応させて
いる。第8図ではM系列信号党と後02センサ出力yの
あいだの相互相関関数φ9yを求めであるが、この例で
はM系列信号の重畳により変化する前02センサ出力U
と後02センサ出力yのあいだの相互相関関数φuyが
計算される。
いる。第8図ではM系列信号党と後02センサ出力yの
あいだの相互相関関数φ9yを求めであるが、この例で
はM系列信号の重畳により変化する前02センサ出力U
と後02センサ出力yのあいだの相互相関関数φuyが
計算される。
第10図は2つの02センサ出力の応答波形を示し、触
媒コンバータが正常であれば、後02センサ出力は、破
線のようにtfo2センサ出力よりも大きく遅れで応答
する。これは、触媒にストレージ能力が十分あれば、触
媒コンバータ上流の酸素濃度の変化に関係なく触媒上に
多くの酸素が捕らえられるため、この触媒コンバータに
て、その上流側の酸素濃度の変化が抑制されるためであ
る。
媒コンバータが正常であれば、後02センサ出力は、破
線のようにtfo2センサ出力よりも大きく遅れで応答
する。これは、触媒にストレージ能力が十分あれば、触
媒コンバータ上流の酸素濃度の変化に関係なく触媒上に
多くの酸素が捕らえられるため、この触媒コンバータに
て、その上流側の酸素濃度の変化が抑制されるためであ
る。
ところが、触媒のストレージ能力が低下すると、酸素が
触媒に捕らえられることなく下流へと放り出されるため
後Oセンサ出力の変化は、同図−点MMで示すように前
02センサ出力の変化に近くなる。つまり、#02セン
サ出力と後02センサ出力との相関が密接になることか
ら、触媒コンバータに性能劣化を生じていると推定でき
るのである。
触媒に捕らえられることなく下流へと放り出されるため
後Oセンサ出力の変化は、同図−点MMで示すように前
02センサ出力の変化に近くなる。つまり、#02セン
サ出力と後02センサ出力との相関が密接になることか
ら、触媒コンバータに性能劣化を生じていると推定でき
るのである。
この例でも第1実施例と同様の作用効果を奏する。
実施例では触媒コンバータの前後流れにそれぞれ02セ
ンサを設けた例で説明したが、02センサの代わりに、
広域空燃比センサやリーンセンサを設けたものに対して
も同様に適用することができる。
ンサを設けた例で説明したが、02センサの代わりに、
広域空燃比センサやリーンセンサを設けたものに対して
も同様に適用することができる。
(発明の効果)
擬似不規則信号を重畳させての相関法を用い、第1の発
明は噴射量に重畳させた擬似不規則信号と下流側空燃比
センサ出力との相互相関関数を、第2の発明は擬似不規
則信号重畳中の上流側と下流側にそれぞれ設けた空燃比
センサ出力のあいだの相互相関関数をそれぞれ求め、こ
の関数が予め定めた基準値を越える場合に空燃比フィー
ドバック補正量を小さくしたため、触媒コンバータに性
能劣化を生じていても、その触媒コンバータを目一杯活
用することができる。
明は噴射量に重畳させた擬似不規則信号と下流側空燃比
センサ出力との相互相関関数を、第2の発明は擬似不規
則信号重畳中の上流側と下流側にそれぞれ設けた空燃比
センサ出力のあいだの相互相関関数をそれぞれ求め、こ
の関数が予め定めた基準値を越える場合に空燃比フィー
ドバック補正量を小さくしたため、触媒コンバータに性
能劣化を生じていても、その触媒コンバータを目一杯活
用することができる。
第1図(A)と第1図(B)は各発明のクレーム対応図
、第2図は第1の発明の一実施例のシステム図、第3図
、第4図、第5図(A L第5図(B)はこの実施例の
制御動作を説明するための流れ図、第6図はM系列信号
9(L)とこの信号の自己相関関数−99(τ)を示す
波形図、第7図はこの実施例の作用を説明するための波
形図、第8図は他の実施例の制御ブロック図である。 第9図は第2の発明の一実施例の制御ブロック図、10
図はこの実施例の作用を説明するための波形図である。 2・・・エア70−メータ(エンジン負荷センサ)、3
・・・クランク角センサ(エンジン回転数センサ)、4
A・・・前02センサ(上流側空燃比センサ)、4B・
・・後o2センサ(下流側空燃比センサ)、5・・・コ
ントロールユニ7)、6・・・インジェクタ(燃料噴射
装置1り、21・・・エンジン負荷センサ、22・・・
エンジン回転数センサ、23・・・基本噴射量計算手段
、24・・・上流側空燃比センサ、25・・・空燃比フ
ィードバック補正量計算手段、26・・・燃料噴射量決
定手段、27・・・出力手段、28・・・燃料噴射装置
、29・・・下流側空燃比センサ、30・・・擬似不規
則信号発生装置、31・・・信号重畳手段、32・・・
クランプ手段、33・・・相互相関関数計算手段、34
・・・性能劣化判定手段、35・・・補正量減量手段、
36・・・相互相関関数計算手段。
、第2図は第1の発明の一実施例のシステム図、第3図
、第4図、第5図(A L第5図(B)はこの実施例の
制御動作を説明するための流れ図、第6図はM系列信号
9(L)とこの信号の自己相関関数−99(τ)を示す
波形図、第7図はこの実施例の作用を説明するための波
形図、第8図は他の実施例の制御ブロック図である。 第9図は第2の発明の一実施例の制御ブロック図、10
図はこの実施例の作用を説明するための波形図である。 2・・・エア70−メータ(エンジン負荷センサ)、3
・・・クランク角センサ(エンジン回転数センサ)、4
A・・・前02センサ(上流側空燃比センサ)、4B・
・・後o2センサ(下流側空燃比センサ)、5・・・コ
ントロールユニ7)、6・・・インジェクタ(燃料噴射
装置1り、21・・・エンジン負荷センサ、22・・・
エンジン回転数センサ、23・・・基本噴射量計算手段
、24・・・上流側空燃比センサ、25・・・空燃比フ
ィードバック補正量計算手段、26・・・燃料噴射量決
定手段、27・・・出力手段、28・・・燃料噴射装置
、29・・・下流側空燃比センサ、30・・・擬似不規
則信号発生装置、31・・・信号重畳手段、32・・・
クランプ手段、33・・・相互相関関数計算手段、34
・・・性能劣化判定手段、35・・・補正量減量手段、
36・・・相互相関関数計算手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、エンジンの負荷と回転数をそれぞれ検出するセンサ
と、これらの検出値に基づいて基本噴射量を計算する手
段と、排気通路に介装した触媒コンバータ上流の排気空
燃比に応じた出力をするセンサと、このセンサ出力に基
づいて空燃比のフィードバック補正量を計算する手段と
、この空燃比フィードバック補正量にて前記基本噴射量
を補正して燃料噴射量を決定する手段と、この噴射量を
燃料噴射装置に出力する手段とを備えるエンジンの空燃
比制御装置において、前記触媒コンバータ下流の排気空
燃比に応じた出力をするセンサと、周期的な微小擬似不
規則信号を発生する装置と、この擬似不規則信号を要求
に応じて前記噴射量の信号に重畳させる手段と、この信
号重畳中は前記空燃比フィードバック補正量をクランプ
する手段と、前記擬似不規則信号とこの信号の重畳によ
り微小変化する前記触媒コンバータ下流の空燃比センサ
出力との相互相関関数を計算する手段と、この相互相関
関数が予め定めた基準値よりも大きいかどうかを判定す
る手段と、大きいことが判定された場合に擬似不規則信
号非重畳時に計算される空燃比フィードバック補正量を
小さくする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。 2、エンジンの負荷と回転数をそれぞれ検出するセンサ
と、これらの検出値に基づいて基本噴射量を計算する手
段と、排気通路に介装した触媒コンバータ上流の排気空
燃比に応じた出力をするセンサと、このセンサ出力に基
づいて空燃比のフィードバック補正量を計算する手段と
、この空燃比フィードバック補正量にて前記基本噴射量
を補正して燃料噴射量を決定する手段と、この噴射量を
燃料噴射装置に出力する手段とを備えるエンジンの空燃
比制御装置において、前記触媒コンバータ下流の排気空
燃比に応じた出力をするセンサと、周期的な微小擬似不
規則信号を発生する装置と、この擬似不規則信号を要求
に応じて前記噴射量の信号に重畳させる手段と、この信
号重畳中は前記空燃比フィードバック補正量をクランプ
する手段と、この信号重畳により微小変化する前記2つ
の空燃比センサ出力のあいだの相互相関関数を計算する
手段と、この相互相関関数が予め定めた基準値よりも大
きいかどうかを判定する手段と、大きいことが判定され
た場合に擬似不規則信号非重畳時に計算される空燃比フ
ィードバック補正量を小さくする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 |
|---|---|---|---|
| JP537190A JP2733119B2 (ja) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | エンジンの空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP537190A JP2733119B2 (ja) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | エンジンの空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03210039A true JPH03210039A (ja) | 1991-09-13 |
| JP2733119B2 JP2733119B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=11609312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP537190A Expired - Fee Related JP2733119B2 (ja) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | エンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2733119B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4971932A (en) * | 1989-02-24 | 1990-11-20 | Corning Incorporated | Magnetic memory storage devices |
| JPH05171924A (ja) * | 1991-12-20 | 1993-07-09 | Hitachi Ltd | エンジン排気ガス浄化装置の診断装置 |
| JPH05240029A (ja) * | 1991-11-30 | 1993-09-17 | Robert Bosch Gmbh | 触媒の老化状態の判定値を得る方法および装置 |
| JP2000314344A (ja) * | 1992-08-27 | 2000-11-14 | Denso Corp | エンジン用触媒劣化検出装置 |
| JP2001207833A (ja) * | 2000-12-18 | 2001-08-03 | Hitachi Ltd | エンジン排気ガス浄化装置の診断装置 |
-
1990
- 1990-01-12 JP JP537190A patent/JP2733119B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4971932A (en) * | 1989-02-24 | 1990-11-20 | Corning Incorporated | Magnetic memory storage devices |
| JPH05240029A (ja) * | 1991-11-30 | 1993-09-17 | Robert Bosch Gmbh | 触媒の老化状態の判定値を得る方法および装置 |
| JPH05171924A (ja) * | 1991-12-20 | 1993-07-09 | Hitachi Ltd | エンジン排気ガス浄化装置の診断装置 |
| JP2000314344A (ja) * | 1992-08-27 | 2000-11-14 | Denso Corp | エンジン用触媒劣化検出装置 |
| JP2001207833A (ja) * | 2000-12-18 | 2001-08-03 | Hitachi Ltd | エンジン排気ガス浄化装置の診断装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2733119B2 (ja) | 1998-03-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |