JPH0635955B2 - 空燃比検出装置 - Google Patents
空燃比検出装置Info
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- JPH0635955B2 JPH0635955B2 JP61179210A JP17921086A JPH0635955B2 JP H0635955 B2 JPH0635955 B2 JP H0635955B2 JP 61179210 A JP61179210 A JP 61179210A JP 17921086 A JP17921086 A JP 17921086A JP H0635955 B2 JPH0635955 B2 JP H0635955B2
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G—PHYSICS
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- G01N27/417—Systems using cells, i.e. more than one cell and probes with solid electrolytes
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- G—PHYSICS
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- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/4065—Circuit arrangements specially adapted therefor
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃機関等の燃焼装置へ供給される混合気の
空燃比を精度よく検出する装置に関する。
空燃比を精度よく検出する装置に関する。
（従来の技術） 従来、ジルコニアの酸素濃淡電池作用と酸素イオンポン
ピング作用という特性を利用した空燃比検出装置が提案
されているが、この種装置は、その構造上含まれる誤差
等のため、例えば三元触媒のための理論空燃比検出用と
して用いるにはその精度が不十分である。
ピング作用という特性を利用した空燃比検出装置が提案
されているが、この種装置は、その構造上含まれる誤差
等のため、例えば三元触媒のための理論空燃比検出用と
して用いるにはその精度が不十分である。
しかも、従来の理論空燃比検出装置としてのO2センサの
場合、理論空燃比からの偏差を判別できず、空燃比のフ
ィードバック制御における変動幅が大きくなり、これが
出力変動やアイドリング時の回転変動の原因となってい
る。
場合、理論空燃比からの偏差を判別できず、空燃比のフ
ィードバック制御における変動幅が大きくなり、これが
出力変動やアイドリング時の回転変動の原因となってい
る。
そこで、特願昭60-262982号（特開昭62-123350号公報）
の明細書及び図面に開示されるような空燃比検出装置が
提案されている。これは、センサセルによって排ガス中
の酸素濃度と参照気体中の酸素濃度との差に応じた電気
信号を出力させ、この出力に応じた制御手段が電気制御
信号を出力し、この電気制御信号をポンプセルへ供給
し、このポンプセルが電気制御信号に応じ酸素イオンを
移動させ、この時上記の制御手段とポンプセルとの間で
授受される空燃比情報が第１、第２の検出手段によって
空燃比レベル及び理論空燃比に達したタイミングが検出
されるという構成を採る。
の明細書及び図面に開示されるような空燃比検出装置が
提案されている。これは、センサセルによって排ガス中
の酸素濃度と参照気体中の酸素濃度との差に応じた電気
信号を出力させ、この出力に応じた制御手段が電気制御
信号を出力し、この電気制御信号をポンプセルへ供給
し、このポンプセルが電気制御信号に応じ酸素イオンを
移動させ、この時上記の制御手段とポンプセルとの間で
授受される空燃比情報が第１、第２の検出手段によって
空燃比レベル及び理論空燃比に達したタイミングが検出
されるという構成を採る。
（発明が解決しようとする問題点） ところで、この種空燃比検出装置を用いた場合、製作上
の製品間誤差や、使用による経時変化が精度を低下させ
ることがあり、問題となっている。
の製品間誤差や、使用による経時変化が精度を低下させ
ることがあり、問題となっている。
本発明の目的は精度の良い空燃比検出装置を提供するこ
とにある。
とにある。
（問題点を解決するための手段） 上述の問題を解決するため、本発明は、酸素イオン伝導
性固体電解質の両面に設けた一対の電極の一方を排ガス
の拡散が制限されたガス拡散制限室に接するようにし、
反対側の他方の電極を大気室の参照気体と接するように
し、上記ガス拡散制限室中の酸素濃度と上記参照気体中
の酸素濃度との差に応じた電気信号を出力するセンサセ
ルと、上記センサセルからの出力を検出すると共に該出
力が上記ガス拡散制限室内が理論空燃比相当であること
を示す所定値になるように電気制御信号を出力する制御
手段と、酸素イオン伝導性固体電解質の両面に設けた一
対の電極の一方が上記ガス拡散制限室に接するように
し、反対側の他方の電極が排気路の排ガスと接すると共
に上記制御手段から上記電気制御信号を印加されると該
電気制御信号に応じて酸素イオンを移動させるポンプセ
ルと、上記制御手段とポンプセルとの間で授受される制
御電流に応じた空燃比算出信号を出力する第１の検出手
段と、上記制御電流の方向の切り換わりに基き上記排気
路の排ガスが理論空燃比に達したことを検出して検出信
号を出力する第２の検出手段と、上記検出信号を受けた
際、上記空燃比算出信号と設定された理論空燃比信号と
の差分を算出し、かつ、この差分により上記空燃比算出
信号の偏差を修正した上で空燃比を算出する空燃比算出
手段とを有したことを特徴とする。
性固体電解質の両面に設けた一対の電極の一方を排ガス
の拡散が制限されたガス拡散制限室に接するようにし、
反対側の他方の電極を大気室の参照気体と接するように
し、上記ガス拡散制限室中の酸素濃度と上記参照気体中
の酸素濃度との差に応じた電気信号を出力するセンサセ
ルと、上記センサセルからの出力を検出すると共に該出
力が上記ガス拡散制限室内が理論空燃比相当であること
を示す所定値になるように電気制御信号を出力する制御
手段と、酸素イオン伝導性固体電解質の両面に設けた一
対の電極の一方が上記ガス拡散制限室に接するように
し、反対側の他方の電極が排気路の排ガスと接すると共
に上記制御手段から上記電気制御信号を印加されると該
電気制御信号に応じて酸素イオンを移動させるポンプセ
ルと、上記制御手段とポンプセルとの間で授受される制
御電流に応じた空燃比算出信号を出力する第１の検出手
段と、上記制御電流の方向の切り換わりに基き上記排気
路の排ガスが理論空燃比に達したことを検出して検出信
号を出力する第２の検出手段と、上記検出信号を受けた
際、上記空燃比算出信号と設定された理論空燃比信号と
の差分を算出し、かつ、この差分により上記空燃比算出
信号の偏差を修正した上で空燃比を算出する空燃比算出
手段とを有したことを特徴とする。
（作 用） 第１の検出手段の出力する空燃比算出信号と、第２の検
出手段の出力する検出信号とを空燃比算出手段が受けた
際、この空燃比算出手段は理論空燃比に相当する設定さ
れた理論空燃比信号と実際の値であるその時の空燃比算
出信号との差分を偏差として求め、以後の空燃比の算出
においては、各時点での空燃比算出信号より偏差を除去
した上でこれを行なうよう作動する。
出手段の出力する検出信号とを空燃比算出手段が受けた
際、この空燃比算出手段は理論空燃比に相当する設定さ
れた理論空燃比信号と実際の値であるその時の空燃比算
出信号との差分を偏差として求め、以後の空燃比の算出
においては、各時点での空燃比算出信号より偏差を除去
した上でこれを行なうよう作動する。
（実施例） 第１図の空燃比検出装置は、まず、内燃機関の排気通路
内に面してセルユニットＵを設けている。
内に面してセルユニットＵを設けている。
このセルユニットＵは酸素イオン伝導性固体電解質であ
るジルコニアから成るセンサセル５とポンプセル１及び
ヒータ７を支持する支持壁１４とが順次絶縁層１６，１
８を挟んで一体的に結合された構成を採る。
るジルコニアから成るセンサセル５とポンプセル１及び
ヒータ７を支持する支持壁１４とが順次絶縁層１６，１
８を挟んで一体的に結合された構成を採る。
センサセル５はその両壁面が排ガスの拡散が拡散孔２に
よって制限されたガス拡散制限室としての検出室（キャ
ビティ）C1（この検出室と拡散孔２とで拡散律速体が構
成される）と、参照気体としての大気（空気）を導く大
気室C2とに面するように設けられており、検出室C1側の
壁部にはセンサ電極６が設けられるとともに、大気室C2
側の壁部には参照電極８が設けられている。なお、セン
サ電極６や参照電極８はプラチナ製で、センサ電極６や
参照電極８には多数の微小孔が形成されている。
よって制限されたガス拡散制限室としての検出室（キャ
ビティ）C1（この検出室と拡散孔２とで拡散律速体が構
成される）と、参照気体としての大気（空気）を導く大
気室C2とに面するように設けられており、検出室C1側の
壁部にはセンサ電極６が設けられるとともに、大気室C2
側の壁部には参照電極８が設けられている。なお、セン
サ電極６や参照電極８はプラチナ製で、センサ電極６や
参照電極８には多数の微小孔が形成されている。
このような構成になっているので、このセンサセル５に
おける電極６，８間に、検出室C1へ導かれた排ガス中の
酸素濃度と大気室C2へ導かれた大気中の酸素濃度との差
すなわち空燃比に応じた電気信号（起電力）が発生する
ようになっている（第２図参照）。
おける電極６，８間に、検出室C1へ導かれた排ガス中の
酸素濃度と大気室C2へ導かれた大気中の酸素濃度との差
すなわち空燃比に応じた電気信号（起電力）が発生する
ようになっている（第２図参照）。
また、ポンプセル１としてもジルコニアが使用される
が、このポンプセル１はその両壁部が検出室C1と排気通
路とに面するように設けられており、各壁部にはポンプ
電極3A，3Bが設けられている。なお、ポンプ電極3A，3B
もプラチナ製で多数の微小孔を有している。
が、このポンプセル１はその両壁部が検出室C1と排気通
路とに面するように設けられており、各壁部にはポンプ
電極3A，3Bが設けられている。なお、ポンプ電極3A，3B
もプラチナ製で多数の微小孔を有している。
そして、このポンプセル１は、ポンプ電極3A側を正にす
ると、検出室C1内の酸素をイオン化して排気通路側へ汲
み出す一方、ポンプ電極3A側を負にすると、排気通路側
から酸素をイオン化して検出室C1内に汲み込むように作
動する。
ると、検出室C1内の酸素をイオン化して排気通路側へ汲
み出す一方、ポンプ電極3A側を負にすると、排気通路側
から酸素をイオン化して検出室C1内に汲み込むように作
動する。
なお、ポンプセル１には拡散孔２が穿設されており、こ
れにより排気通路と検出室C1とが拡散孔２を介して連通
している。
れにより排気通路と検出室C1とが拡散孔２を介して連通
している。
さらに、大気室Ｃ２及び絶縁層１８を挟んでセンサセル
５と反対側には支持壁１４が設けられ、これもジルコニ
アで形成される。支持壁１４の背面側には絶縁層４を介
してヒータ７が支持され、このヒータ７へ電源7aからの
電力を供給すると、セルユニットＵ全体が加熱されるよ
うになっている。これによりセルユニットＵが例えば60
0〜700℃にまで加熱されるため、ポンプセル１やセンサ
セル５の作動が確実となる。
５と反対側には支持壁１４が設けられ、これもジルコニ
アで形成される。支持壁１４の背面側には絶縁層４を介
してヒータ７が支持され、このヒータ７へ電源7aからの
電力を供給すると、セルユニットＵ全体が加熱されるよ
うになっている。これによりセルユニットＵが例えば60
0〜700℃にまで加熱されるため、ポンプセル１やセンサ
セル５の作動が確実となる。
ところで、センサ電極６およびポンプ電極３Ｂはアース
されているが、参照電極８は増幅器９を介して比較回路
10の一入力端に接続されている。
されているが、参照電極８は増幅器９を介して比較回路
10の一入力端に接続されている。
また比較回路10の他入力端には基準電源10a（この電源1
0aの電圧は理論空燃比のときの起電力に相当する）に接
続されており、これにより比較回路10で増幅器９からの
出力Vsと基準電源10aからの基準値信号Vrefとが比較さ
れて、例えばVs≧Vrefのときに比較回路10からはハイレ
ベル信号（以下、「Hi信号」という）が出力され、Vs＜
Vrefのときに比較回路10からはローレベル信号（以下、
「Lo信号」という）が出力されるようになっている。
0aの電圧は理論空燃比のときの起電力に相当する）に接
続されており、これにより比較回路10で増幅器９からの
出力Vsと基準電源10aからの基準値信号Vrefとが比較さ
れて、例えばVs≧Vrefのときに比較回路10からはハイレ
ベル信号（以下、「Hi信号」という）が出力され、Vs＜
Vrefのときに比較回路10からはローレベル信号（以下、
「Lo信号」という）が出力されるようになっている。
さらに、比較回路10から信号を受ける極性反転式電源付
き制御手段としての正負電源付き積分増幅器11が設けら
れている。この正負電源付き積分増幅器11は、比較回路
10からの信号がHi信号である間は負の電圧を出力し、比
較回路10からの信号がLo信号である間は正の電圧を出力
し、しかもHi信号である時間，Lo信号である時間に応じ
た値（例えばこの値は上記時間が長い程、その絶対値が
大きくなるよう設置される。）の電圧を出力できるよう
になっている。
き制御手段としての正負電源付き積分増幅器11が設けら
れている。この正負電源付き積分増幅器11は、比較回路
10からの信号がHi信号である間は負の電圧を出力し、比
較回路10からの信号がLo信号である間は正の電圧を出力
し、しかもHi信号である時間，Lo信号である時間に応じ
た値（例えばこの値は上記時間が長い程、その絶対値が
大きくなるよう設置される。）の電圧を出力できるよう
になっている。
そして、比較回路10からの出力およびその時間に大じそ
れぞれ極性および大きさを変えられて正負電源付き積分
増幅器11から出力された電気制御信号は、ポンプ電極3A
へ供給されるようになっている。
れぞれ極性および大きさを変えられて正負電源付き積分
増幅器11から出力された電気制御信号は、ポンプ電極3A
へ供給されるようになっている。
ところで、正負電源付き積分増幅器11からの電気制御信
号は空燃比情報を有しているが、この積分増幅器11とポ
ンプセル１との間で授受される制御電流に応じた空燃比
算出信号を出力する第１の検出手段DM1と、上記制御電
流の方向を検出して上記混合気が理論空燃比に達すると
検出信号を出力する第２の検出手段DM２とが設けられて
いる。すなわち正負電源付き積分増幅器11とポンプセル
１のポンプ電極3Aとをつなぐ結線中に両検出手段が共に
用いる空燃比検出用抵抗器17が介装されており、この抵
抗器17の両端からの信号Ｖ1，V2は第２の検出手段DM２
内の比較回路15へ入力されるようになっている。
号は空燃比情報を有しているが、この積分増幅器11とポ
ンプセル１との間で授受される制御電流に応じた空燃比
算出信号を出力する第１の検出手段DM1と、上記制御電
流の方向を検出して上記混合気が理論空燃比に達すると
検出信号を出力する第２の検出手段DM２とが設けられて
いる。すなわち正負電源付き積分増幅器11とポンプセル
１のポンプ電極3Aとをつなぐ結線中に両検出手段が共に
用いる空燃比検出用抵抗器17が介装されており、この抵
抗器17の両端からの信号Ｖ1，V2は第２の検出手段DM２
内の比較回路15へ入力されるようになっている。
そして、この比較回路15は、V1-V2≧０のときにHi信号
となり、Ｖ１−Ｖ２＜０のときにLo信号となる検出信号
としての出力OUTPUT1を出す。
となり、Ｖ１−Ｖ２＜０のときにLo信号となる検出信号
としての出力OUTPUT1を出す。
また第１の検出手段DM１は空燃比算出信号V2としての出
力OUTPUT２を出力するもので、抵抗器17と、その両端電
圧を検出する電圧検出回路1２と、これに接続される加
算回路13とを備える。なお、第３図に示すように電圧検
出回路1２の出力はマイナス出力をも含むので、ここで
は加算回路13出力OUTPUT２をすべてプラス化すべく第４
図に示すように電圧検出回路1２からの出力にバイアス
値Ｖαを加えて出力する。
力OUTPUT２を出力するもので、抵抗器17と、その両端電
圧を検出する電圧検出回路1２と、これに接続される加
算回路13とを備える。なお、第３図に示すように電圧検
出回路1２の出力はマイナス出力をも含むので、ここで
は加算回路13出力OUTPUT２をすべてプラス化すべく第４
図に示すように電圧検出回路1２からの出力にバイアス
値Ｖαを加えて出力する。
第１及び第２の両検出手段DM１，DM２の出力OUTPUT２，
１は共に空燃比算出手段としての機能を有するコントロ
ーラ19に入力される。なお、空燃比算出手段は第５図、
第６図に示すように、検出信号（出力OUTPUT２）V1と空
燃比算出信号（出力OUTPUT１）V2とに基づき理論空燃比
に達したタイミングをまず求め、その時点において求め
た空燃比算出信号Ｖｓｔと設定されている理論空燃比信
号Ｕｓｔとの差分△Ｖ＝（Ｖｓｔ−Ｕｓｔ）を求め、そ
の上で、各空燃比算出信号V2を差分△Ｖにより修正し、
実際の空燃比Ａ／Ｆの算出を行なう機能を果す。
１は共に空燃比算出手段としての機能を有するコントロ
ーラ19に入力される。なお、空燃比算出手段は第５図、
第６図に示すように、検出信号（出力OUTPUT２）V1と空
燃比算出信号（出力OUTPUT１）V2とに基づき理論空燃比
に達したタイミングをまず求め、その時点において求め
た空燃比算出信号Ｖｓｔと設定されている理論空燃比信
号Ｕｓｔとの差分△Ｖ＝（Ｖｓｔ−Ｕｓｔ）を求め、そ
の上で、各空燃比算出信号V2を差分△Ｖにより修正し、
実際の空燃比Ａ／Ｆの算出を行なう機能を果す。
コントローラ19はマイクロコンピューターにより、その
主要部を形成され、図示しないエンジンの燃料噴射弁を
所定タイミングで適正開弁時間（デューティ比）だけ駆
動すべく制御作動する。
主要部を形成され、図示しないエンジンの燃料噴射弁を
所定タイミングで適正開弁時間（デューティ比）だけ駆
動すべく制御作動する。
即ち、このマイクロコンピュータのＲＯＭには周知のエ
ンジンコントローラとしてのメインルーチン、その他の
サブルーチンをなす制御プログラムが記憶処理されてお
り、ここではその内の燃料量算出プログラムを第８図に
示した。なおフィードバックゲイン算出用のデータマッ
プ（第７図参照）等も記憶処理される。
ンジンコントローラとしてのメインルーチン、その他の
サブルーチンをなす制御プログラムが記憶処理されてお
り、ここではその内の燃料量算出プログラムを第８図に
示した。なおフィードバックゲイン算出用のデータマッ
プ（第７図参照）等も記憶処理される。
第８図のプログラムがスタートすると、まず、燃料量制
御のためのモードの１つであるフィードバック制御を行
なう条件が満たされているか否か、即ち、エンジン運転
状態が暖機を完了し、セルユニットＵが所定温度に保た
れているか否かを周知手段の入力信号より判断する。
御のためのモードの１つであるフィードバック制御を行
なう条件が満たされているか否か、即ち、エンジン運転
状態が暖機を完了し、セルユニットＵが所定温度に保た
れているか否かを周知手段の入力信号より判断する。
そして、ＮＯではステップa２へ、ＹＥＳでステップa3
へ進む。ステップa２へ進むと、空燃比による燃料量補
正係数ＫＦＢを１とし、ステップa4の燃料量（デューデ
ィ比）の算出を行なう。ここでは、所定の時間割込みに
より行なわれる周知の吸入空気量Ａ／Ｎの算出ルーチ
ン、エンジン回転数の算出ルーチンで得られているデー
タに基づき基準燃料量Ｆ（Ａ／Ｎ，Ｎ）をまず算出し、
この値を空燃比による燃料量補正係数ＫＦＢ（＝１）
や、その他、たとえば大気圧等による燃料量補正係数Ｋ
で乗産して適正燃料量を算出し、メインルーチンへリタ
ーンしている。なお、Ａ／Ｎに代えて吸気圧かスロット
ル開度を用いてもよい。
へ進む。ステップa２へ進むと、空燃比による燃料量補
正係数ＫＦＢを１とし、ステップa4の燃料量（デューデ
ィ比）の算出を行なう。ここでは、所定の時間割込みに
より行なわれる周知の吸入空気量Ａ／Ｎの算出ルーチ
ン、エンジン回転数の算出ルーチンで得られているデー
タに基づき基準燃料量Ｆ（Ａ／Ｎ，Ｎ）をまず算出し、
この値を空燃比による燃料量補正係数ＫＦＢ（＝１）
や、その他、たとえば大気圧等による燃料量補正係数Ｋ
で乗産して適正燃料量を算出し、メインルーチンへリタ
ーンしている。なお、Ａ／Ｎに代えて吸気圧かスロット
ル開度を用いてもよい。
ステップa１よりa3へ進むと、差分△Ｖの平均値△ＶＭ
の算出に先立ち、これをクリアする必要があるか否か、
の初期設定の判断がなされ、必要時にはステップa5に進
み上記クリアを行ない、その後は、直接ステップa6へ進
む。ステップa6ではOUTPUT１及び２の出力V1，V2を読み
取る。次に、V1値が前回取込み時における値と比べられ
て、両者がＶＨＩ→ＶＬＯの変化（第５図参照）をした
か否かを判断し、理論空燃比に達したことによる変化が
あるとステップa8へ、無いとステップa9へ進む。
の算出に先立ち、これをクリアする必要があるか否か、
の初期設定の判断がなされ、必要時にはステップa5に進
み上記クリアを行ない、その後は、直接ステップa6へ進
む。ステップa6ではOUTPUT１及び２の出力V1，V2を読み
取る。次に、V1値が前回取込み時における値と比べられ
て、両者がＶＨＩ→ＶＬＯの変化（第５図参照）をした
か否かを判断し、理論空燃比に達したことによる変化が
あるとステップa8へ、無いとステップa9へ進む。
ステップa8では現在、混合気が理論空燃比に達している
ことより、差分平均値△ＶＭを修正する条件である。例
えば、アクセル開度θ変化が基準値α以下かの判断や、
目標空燃比Ａ／Ｆを変更した直後でないのかの判断を行
ない、これらが適正であるとＹＥＳのステップa10へ、
そうでないとＮＯのステップa9へ進む、 ステップa10では起算回路13の出力V2を理論空燃比に達
した時点での実際の値Ｖｓｔとして読み取る。そして、
あらかじめ設定されている理論空燃比信号Ｕｓｔとの差
分△Ｖ（＝Ｖｓｔ−Ｕｓｔ）を算出し、更に、ここで
は、差分△Ｖの平均化による外乱排除を図るべく、次々
に得られる前回あるいはそれ以前の差分△Ｖの平均化を
行ない、差分平均値△ＶＭを算出する。
ことより、差分平均値△ＶＭを修正する条件である。例
えば、アクセル開度θ変化が基準値α以下かの判断や、
目標空燃比Ａ／Ｆを変更した直後でないのかの判断を行
ない、これらが適正であるとＹＥＳのステップa10へ、
そうでないとＮＯのステップa9へ進む、 ステップa10では起算回路13の出力V2を理論空燃比に達
した時点での実際の値Ｖｓｔとして読み取る。そして、
あらかじめ設定されている理論空燃比信号Ｕｓｔとの差
分△Ｖ（＝Ｖｓｔ−Ｕｓｔ）を算出し、更に、ここで
は、差分△Ｖの平均化による外乱排除を図るべく、次々
に得られる前回あるいはそれ以前の差分△Ｖの平均化を
行ない、差分平均値△ＶＭを算出する。
そして、ステップa9に達すると、空燃比Ａ／Ｆの算出に
入る。ここではその時点での空燃比算出信号V2の偏差を
差分平均値△ＶＭにより修正して（第６図参照）、空燃
比算出、たとえば（Ａ／Ｆ）２＝（V2−△ＶＭ）を行
なう。このような差分平均値△ＶＭ（あるいは△Ｖ）を
用いて空燃比算出信号V2の修正を行なうことにより、加
算回路13のバイアス値Ｖαの製品間精度誤差や経時変化
を全て除去でき、各時点での空燃比を精度よく算出でき
る。
入る。ここではその時点での空燃比算出信号V2の偏差を
差分平均値△ＶＭにより修正して（第６図参照）、空燃
比算出、たとえば（Ａ／Ｆ）２＝（V2−△ＶＭ）を行
なう。このような差分平均値△ＶＭ（あるいは△Ｖ）を
用いて空燃比算出信号V2の修正を行なうことにより、加
算回路13のバイアス値Ｖαの製品間精度誤差や経時変化
を全て除去でき、各時点での空燃比を精度よく算出でき
る。
これに続いて、目標空燃比Ａ／Ｆと実際の空燃比との差
εを求め、しかも、これら値の前回値との差△εをも算
出しておく。その上で空燃比による燃料量補正係数Ｋ
ＦＢの算出に入る。
εを求め、しかも、これら値の前回値との差△εをも算
出しておく。その上で空燃比による燃料量補正係数Ｋ
ＦＢの算出に入る。
ここでは、算出した差εのレベルに応じたゲイン（第８
図参照）の比例項KA（ε）と三元触媒（図示せず）の応
答遅れを防ぐためのオフセット量KPとの算出し、更に、
微分項としてKD（△ε）を、積分項としてΣKI（ε，ｔ
ＦＢ）をそれぞれ算出し、これらの加減算により、燃料
量補正係数ＫＦＢの算出を行なう。
図参照）の比例項KA（ε）と三元触媒（図示せず）の応
答遅れを防ぐためのオフセット量KPとの算出し、更に、
微分項としてKD（△ε）を、積分項としてΣKI（ε，ｔ
ＦＢ）をそれぞれ算出し、これらの加減算により、燃料
量補正係数ＫＦＢの算出を行なう。
この後ステップa4に進み、算出した燃料量補正係数Ｋ
ＦＢ、その他の補正係数Ｋ、基準燃料量Ｆ（Ａ／Ｎ，
Ｎ）より、この時点での燃料供給量を算出し、メインル
ーチン側へリターンする。
ＦＢ、その他の補正係数Ｋ、基準燃料量Ｆ（Ａ／Ｎ，
Ｎ）より、この時点での燃料供給量を算出し、メインル
ーチン側へリターンする。
このように、上述の空燃比検出装置は理論空燃比に実際
に達した時点を第２の検出手段DM２の出力V1より求め、
その時点での第１の検出手段DM１の出力V2を実際の理論
空燃比に相当する出力Ｖｓｔとして求め、あらかじめコ
ンピュータに設定した理論空燃比信号Ｕｓｔと出力Ｖ
ｓｔとの差分△Ｖ＝（Ｖｓｔ−Ｕｓｔ）を求め、その上
で全空燃比域での空燃比の算出の際V2−△ＶＭ（△Ｖの
平均値）の修正を行なって、精度のよい空燃比（Ａ／
Ｆ）２＝（V2−△ＶＭ）の算出を行なうことができ
る。このため、ここで得られた空燃比に基づき行なわれ
る燃料供給量の算出は精度が向上し、値論空燃比での運
転時（フィードバック制御時）にその制御幅（空燃比の
ウインド幅）を離脱することを防止でき三元触媒の性能
を確実に発揮させることができる。
に達した時点を第２の検出手段DM２の出力V1より求め、
その時点での第１の検出手段DM１の出力V2を実際の理論
空燃比に相当する出力Ｖｓｔとして求め、あらかじめコ
ンピュータに設定した理論空燃比信号Ｕｓｔと出力Ｖ
ｓｔとの差分△Ｖ＝（Ｖｓｔ−Ｕｓｔ）を求め、その上
で全空燃比域での空燃比の算出の際V2−△ＶＭ（△Ｖの
平均値）の修正を行なって、精度のよい空燃比（Ａ／
Ｆ）２＝（V2−△ＶＭ）の算出を行なうことができ
る。このため、ここで得られた空燃比に基づき行なわれ
る燃料供給量の算出は精度が向上し、値論空燃比での運
転時（フィードバック制御時）にその制御幅（空燃比の
ウインド幅）を離脱することを防止でき三元触媒の性能
を確実に発揮させることができる。
上述の処において差分△Ｖの平均化（ステップa10）を
行なった上で空燃比を算出していたが、各１回の差分△
Ｖを用いて直接空燃比を算出する構成として簡素化を図
ってもよい。
行なった上で空燃比を算出していたが、各１回の差分△
Ｖを用いて直接空燃比を算出する構成として簡素化を図
ってもよい。
（発明の効果） 空燃比の算出において、第１の検出手段側の空燃比算出
信号V2の含む誤差成分を排除でき、精度よい空燃比を得
ることができる。
信号V2の含む誤差成分を排除でき、精度よい空燃比を得
ることができる。
第１図は本発明の一実施例としての空燃比検出装置の全
体概略構成図、第２図は同上装置のセンサセルの出力特
性図、第３図は同上装置の電圧検出回路の出力特性図、
第４図は同上装置の加算回路の出力特性図、第５図は同
上装置の第２の検出手段の出力特性図、第６図は同上装
置の第１の検出手段の出力特性図、第７図は同上装置で
燃料量補正係数の算出を行なう際用いるオフセット及び
比例項部分のデータマップの概念図、第８図は同上装置
の制御プログラムのフローチャートをそれぞれ示す。 １……ポンプセル、５……センサセル、９……増幅器、
10……比較回路、10a……基準電源、1１……積分増幅
器、1２……電圧検出回路、13……加算回路、15……比
較回路、17……空燃比検出用抵抗器、19……コントロー
ラ、DM１，DM２……第１，第２の検出手段、Ｕ……セル
ユニット。
体概略構成図、第２図は同上装置のセンサセルの出力特
性図、第３図は同上装置の電圧検出回路の出力特性図、
第４図は同上装置の加算回路の出力特性図、第５図は同
上装置の第２の検出手段の出力特性図、第６図は同上装
置の第１の検出手段の出力特性図、第７図は同上装置で
燃料量補正係数の算出を行なう際用いるオフセット及び
比例項部分のデータマップの概念図、第８図は同上装置
の制御プログラムのフローチャートをそれぞれ示す。 １……ポンプセル、５……センサセル、９……増幅器、
10……比較回路、10a……基準電源、1１……積分増幅
器、1２……電圧検出回路、13……加算回路、15……比
較回路、17……空燃比検出用抵抗器、19……コントロー
ラ、DM１，DM２……第１，第２の検出手段、Ｕ……セル
ユニット。
Claims (1)
- 【請求項１】酸素イオン伝導性固体電解質の両面に設け
た一対の電極の一方を排ガスの拡散が制限されたガス拡
散制限室に接するようにし、反対側の他方の電極を大気
室の参照気体と接するようにし、上記ガス拡散制限室中
の酸素濃度と上記参照気体中の酸素濃度との差に応じた
電気信号を出力するセンサセルと、上記センサセルから
の出力を検出すると共に該出力が上記ガス拡散制限室内
が理論空燃比相当であることを示す所定値になるように
電気制御信号を出力する制御手段と、酸素イオン伝導性
固体電解質の両面に設けた一対の電極の一方が上記ガス
拡散制限室に接するようにし、反対側の他方の電極が排
気路の排ガスと接すると共に上記制御手段から上記電気
制御信号を印加されると該電気制御信号に応じて酸素イ
オンを移動させるポンプセルと、上記制御手段とポンプ
セルとの間で授受される制御電流に応じた空燃比算出信
号を出力する第１の検出手段と、上記制御電流の方向の
切り換わりに基き上記排気路の排ガスが理論空燃比に達
したことを検出して検出信号を出力する第２の検出手段
と、上記検出信号を受けた際、上記空燃比算出信号と設
定された理論空燃比信号との差分を算出し、かつ、この
差分により上記空燃比算出信号の偏差を修正した上で空
燃比を算出する空燃比算出手段とを有した空燃比検出装
置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61179210A JPH0635955B2 (ja) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | 空燃比検出装置 |
| GB8717551A GB2193327B (en) | 1986-07-30 | 1987-07-24 | Air fuel ratio detecting device |
| FR8710760A FR2602328B1 (fr) | 1986-07-30 | 1987-07-29 | Dispositif detecteur de rapport air-carburant |
| KR1019870008228A KR910004224B1 (ko) | 1986-07-30 | 1987-07-29 | 공연비 검출장치 |
| US07/079,329 US4891121A (en) | 1986-07-30 | 1987-07-30 | Air fuel ratio detecting device |
| DE19873725350 DE3725350A1 (de) | 1986-07-30 | 1987-07-30 | Detektor fuer das luft-kraftstoff-verhaeltnis |
| US07/458,469 US5366610A (en) | 1986-07-30 | 1989-12-28 | Air fuel ratio detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61179210A JPH0635955B2 (ja) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | 空燃比検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6336140A JPS6336140A (ja) | 1988-02-16 |
| JPH0635955B2 true JPH0635955B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=16061855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61179210A Expired - Fee Related JPH0635955B2 (ja) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | 空燃比検出装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4891121A (ja) |
| JP (1) | JPH0635955B2 (ja) |
| KR (1) | KR910004224B1 (ja) |
| DE (1) | DE3725350A1 (ja) |
| FR (1) | FR2602328B1 (ja) |
| GB (1) | GB2193327B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2208007B (en) * | 1987-08-14 | 1991-11-20 | William Charles Maskell | Gas analysis apparatus |
| US5179434A (en) * | 1988-12-22 | 1993-01-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| DE3928860A1 (de) * | 1989-08-31 | 1991-03-07 | Vdo Schindling | Verfahren und vorrichtung zur verbesserung des abgasverhaltens von gemischverdichtenden brennkraftmaschinen |
| DE69118739T2 (de) * | 1990-02-28 | 1996-08-29 | Mitsubishi Motors Corp | Detektionsvorrichtung für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis |
| JP2600453B2 (ja) * | 1990-07-20 | 1997-04-16 | 三菱自動車工業株式会社 | 空燃比センサ出力の補正方法 |
| US5211154A (en) * | 1992-10-29 | 1993-05-18 | Ford Motor Company | Method and apparatus for maintaining stoichiometric air-to-fuel ratio in an internal combustion engine |
| DE19516139A1 (de) * | 1995-05-03 | 1996-11-07 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zum Ermitteln der Konzentration einer Komponente in einer Gasmischung |
| KR100331440B1 (ko) * | 1995-10-31 | 2002-11-27 | 삼성전기주식회사 | 평판형공연비감지센서및그구동회로 |
| IT1306315B1 (it) * | 1998-07-16 | 2001-06-04 | Magneti Marelli Spa | Dispositivo di controllo di una sonda lineare di ossigeno |
| JP3832437B2 (ja) * | 2002-04-03 | 2006-10-11 | 株式会社デンソー | ガスセンサ素子 |
| JP4839700B2 (ja) * | 2005-07-04 | 2011-12-21 | パナソニック株式会社 | 発電機制御装置、および冷凍サイクル装置 |
| CA2659998C (en) * | 2006-08-10 | 2013-10-01 | Combe Incorporated | A catalyzed air oxidation haircolor |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4272329A (en) * | 1980-03-03 | 1981-06-09 | Ford Motor Company | Steady state mode oxygen sensor and method |
| JPS57204449A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-15 | Toyota Motor Corp | Lean sensor |
| JPS58198752A (ja) * | 1982-05-13 | 1983-11-18 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| DE3239850A1 (de) * | 1982-10-27 | 1984-05-03 | Nissan Motor | Vorrichtung zur feststellung eines nichtstoechimetrischen kraftstoff/luft-verhaeltnisses |
| JPS59201949A (ja) * | 1983-04-30 | 1984-11-15 | Mitsubishi Motors Corp | エンジンの空燃比制御装置 |
| US4578172A (en) * | 1983-12-15 | 1986-03-25 | Ngk Spark Plug Co. | Air/fuel ratio detector |
| JPS60128350A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-09 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 空燃比検知方法および装置 |
| JPS60128349A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-09 | Mitsubishi Electric Corp | 空燃比検知装置 |
| JPS60128352A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-09 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 空燃比検知装置 |
| US4578171A (en) * | 1983-12-15 | 1986-03-25 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Air/fuel ratio detector |
| JPH063431B2 (ja) * | 1984-02-08 | 1994-01-12 | 三菱電機株式会社 | 機関の空燃比センサ |
| JPS60219547A (ja) * | 1984-04-16 | 1985-11-02 | Nissan Motor Co Ltd | 酸素濃度検出装置 |
| JPS61135951A (ja) * | 1984-12-05 | 1986-06-23 | Nissan Motor Co Ltd | 空燃比制御装置 |
| JPS61138156A (ja) * | 1984-12-11 | 1986-06-25 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 空燃比検出装置 |
| JPH065217B2 (ja) * | 1985-03-07 | 1994-01-19 | 日産自動車株式会社 | 空燃比制御装置 |
-
1986
- 1986-07-30 JP JP61179210A patent/JPH0635955B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-07-24 GB GB8717551A patent/GB2193327B/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-07-29 KR KR1019870008228A patent/KR910004224B1/ko not_active Expired
- 1987-07-29 FR FR8710760A patent/FR2602328B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1987-07-30 DE DE19873725350 patent/DE3725350A1/de active Granted
- 1987-07-30 US US07/079,329 patent/US4891121A/en not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-12-28 US US07/458,469 patent/US5366610A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR910004224B1 (ko) | 1991-06-24 |
| US5366610A (en) | 1994-11-22 |
| DE3725350A1 (de) | 1988-02-04 |
| FR2602328A1 (fr) | 1988-02-05 |
| GB2193327B (en) | 1991-01-09 |
| KR880002013A (ko) | 1988-04-28 |
| JPS6336140A (ja) | 1988-02-16 |
| US4891121A (en) | 1990-01-02 |
| FR2602328B1 (fr) | 1993-08-20 |
| GB8717551D0 (en) | 1987-09-03 |
| GB2193327A (en) | 1988-02-03 |
| DE3725350C2 (ja) | 1992-01-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |