JPS6027754A - 機関の空燃比制御装置 - Google Patents
機関の空燃比制御装置Info
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- JPS6027754A JPS6027754A JP58137115A JP13711583A JPS6027754A JP S6027754 A JPS6027754 A JP S6027754A JP 58137115 A JP58137115 A JP 58137115A JP 13711583 A JP13711583 A JP 13711583A JP S6027754 A JPS6027754 A JP S6027754A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/417—Systems using cells, i.e. more than one cell and probes with solid electrolytes
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- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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】
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シ、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ｆｃ機関の空燃比制御装置に関するもの
である。
して空燃比を制御する装置に関するものであシ、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ｆｃ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ナを用い、排気ガスの酸素分
圧と空気の酸素分圧との差によって生じる起電力の変化
によっ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
御することは衆知の通りである。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
大き々変化出力が得られるが、他の運転空燃比域では出
力変化かはとんどなく、理論空燃比（ｖ’） Ｔ以外の
空燃比で機関全運転する場合には、上記酸素センサの出
力を利用することが出来ない。
ア〕で構成された酸素センナを用い、排気ガスの酸素分
圧と空気の酸素分圧との差によって生じる起電力の変化
によっ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
御することは衆知の通りである。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
大き々変化出力が得られるが、他の運転空燃比域では出
力変化かはとんどなく、理論空燃比（ｖ’） Ｔ以外の
空燃比で機関全運転する場合には、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？用
いることにより、理論空燃比（Ａ／Ｆ ）Ｔ以外の空燃
比（Ａ／Ｆ） ｋ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？用
いることにより、理論空燃比（Ａ／Ｆ ）Ｔ以外の空燃
比（Ａ／Ｆ） ｋ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金示す構成図であ
る。
る。
図において、ｌ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０．５ ｖａｎ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ボンゾロと、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上ンサ１０と、上記酸素ポ
ンゾロと上記酸素センサ１０’ｉ０．１ｍ程度の微小間
隙ｄ’ｔ−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ｅｆ抵抗Ｒｔｅ
介して演算増幅器Ａの反転入力端子（ハ）に印加し、一
方、その非反転入力端子（ト）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
ンゾロの電極４，５に流すポンプ電流Ｉｐｔ−制御する
機能を備えている。
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０．５ ｖａｎ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ボンゾロと、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上ンサ１０と、上記酸素ポ
ンゾロと上記酸素センサ１０’ｉ０．１ｍ程度の微小間
隙ｄ’ｔ−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ｅｆ抵抗Ｒｔｅ
介して演算増幅器Ａの反転入力端子（ハ）に印加し、一
方、その非反転入力端子（ト）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
ンゾロの電極４，５に流すポンプ電流Ｉｐｔ−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ｅｆ上記基
準電圧である所定値■工に保つのに必要な上記ポンプ電
流Ｉｐ’に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、また該ボンデ電流ＩＰに対応した出
力信号Ｏ８を出力端子０１．０２の間に得る為の抵抗塩
が備えられている。この抵抗ルは上記直流電源Ｂと対応
してよ記ヂンゾ電流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、Ｓは上記基準
電圧ｖｌ、ｖ６金切り換えるための切換装置である。
準電圧である所定値■工に保つのに必要な上記ポンプ電
流Ｉｐ’に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、また該ボンデ電流ＩＰに対応した出
力信号Ｏ８を出力端子０１．０２の間に得る為の抵抗塩
が備えられている。この抵抗ルは上記直流電源Ｂと対応
してよ記ヂンゾ電流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、Ｓは上記基準
電圧ｖｌ、ｖ６金切り換えるための切換装置である。
以上の構成において、空燃比センサ２の酸素センサ１０
社電極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ｖｌとの差異
に比例した出力がトランジスターのペースに印加され、
酸素ボンデ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Ｏ８が出力端子Ｏ１，０□より、出力されて後
述の如く１機関のインジェ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。
社電極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ｖｌとの差異
に比例した出力がトランジスターのペースに印加され、
酸素ボンデ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Ｏ８が出力端子Ｏ１，０□より、出力されて後
述の如く１機関のインジェ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′ｔ−国産乗用車用２０
００ ｃｃ （Ｄ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特性図である
。
００ ｃｃ （Ｄ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
ンゾロが破壊するので、上記ポンプ電流ＩＰは例えば１
００ｍＡ以上流れないように上記直流電源ＢＫより制限
され、基準電圧Ｖｔｋ ５５ ｍＶとした場合には、第
３図に示すグラフａの空燃比／ポンプ電流値性が、また
基準電圧■ｉｋ ２００ ｍＶとした場合には同図に示
すグラフｂの空燃比／ボンデ電流特性がそれぞれ得られ
た。
ンゾロが破壊するので、上記ポンプ電流ＩＰは例えば１
００ｍＡ以上流れないように上記直流電源ＢＫより制限
され、基準電圧Ｖｔｋ ５５ ｍＶとした場合には、第
３図に示すグラフａの空燃比／ポンプ電流値性が、また
基準電圧■ｉｋ ２００ ｍＶとした場合には同図に示
すグラフｂの空燃比／ボンデ電流特性がそれぞれ得られ
た。
上記特性を利用して空燃比（Ａ／Ｆ ） ’Ｆｔ： １
２〜１９の広い範囲で検知しようとすると＋ａ）の特性
では同じポンプ電流値の空燃比点が２個所存在するので
、上記ポンプ電流値のみで検知することができない。
２〜１９の広い範囲で検知しようとすると＋ａ）の特性
では同じポンプ電流値の空燃比点が２個所存在するので
、上記ポンプ電流値のみで検知することができない。
他方（ｂ）の特性では理論空燃比１４．７以下の範囲で
はボンデ電流ＩＰの変化がないのでこの範囲での空燃比
を検知することはできないという欠点があった。
はボンデ電流ＩＰの変化がないのでこの範囲での空燃比
を検知することはできないという欠点があった。
この発明は上記の如き従来のものの欠点全除去するため
になされた〜もので、所定値Ｖｌ又は■２に維持された
酸素センサ起電力全機関の運転中に所定の周期で任意に
切換え変更し、この切換え前後のボンデ電流に対応した
出力信号によす空燃比を検出する手段を備えた構成によ
り、上記切換え時のボンデ電流の差から上記基準電圧Ｖ
ｌの空燃比／電流ボンデ特性が理論空燃比よジ濃い側に
あるのか。
になされた〜もので、所定値Ｖｌ又は■２に維持された
酸素センサ起電力全機関の運転中に所定の周期で任意に
切換え変更し、この切換え前後のボンデ電流に対応した
出力信号によす空燃比を検出する手段を備えた構成によ
り、上記切換え時のボンデ電流の差から上記基準電圧Ｖ
ｌの空燃比／電流ボンデ特性が理論空燃比よジ濃い側に
あるのか。
或いは薄い側にあるのかを判定することで１機関の運転
状態に応じて予め設定された空燃比にフイ−ト°バック
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。
状態に応じて予め設定された空燃比にフイ−ト°バック
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って説明する。
第４図はこの発明の一実施例金示す構成図であり１図に
おいて、２０は自動車に搭載される公知の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ζ２．吸気管２１、スロットルバルブ２３
を経て吸入、する。また、燃料は上記スロットルバルブ
２３の上流側に設ケラれたインジェクター２４により制
御され、図示しな（へ燃料系から該インジェクター２４
へ燃料が供給される。また、上記スロットルバルブ２３
の下流側には上記吸気管２１圧力全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１回転センサ２７は機関２０の
回転数に応じた周波数信号全出力する。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２６２回転セ
ンサ２７．空燃比センサ２の出力に基づき、インジェク
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） ｔ−制御可能に構成される。
おいて、２０は自動車に搭載される公知の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ζ２．吸気管２１、スロットルバルブ２３
を経て吸入、する。また、燃料は上記スロットルバルブ
２３の上流側に設ケラれたインジェクター２４により制
御され、図示しな（へ燃料系から該インジェクター２４
へ燃料が供給される。また、上記スロットルバルブ２３
の下流側には上記吸気管２１圧力全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１回転センサ２７は機関２０の
回転数に応じた周波数信号全出力する。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２６２回転セ
ンサ２７．空燃比センサ２の出力に基づき、インジェク
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） ｔ−制御可能に構成される。
前述した様に、第１図において基準電圧ｋ Ｖｓ 。
Ｖ２とそれぞれに切り換えると、空燃比センサ２のポン
プ電流ＩＰは第３図（ａ） 、 （ｂ）の如くなり、従
ッて抵抗値鳥の両端の出力端子０１，０２に発生する出
力Ｏ８は第５図の（ｅ） 、 （ｄ）の如くになる。つ
まり、基準電圧’ｔ’ＶｘからＶ２に切換えた時の抵抗
ｉｔｏの電圧の差Δ■は空燃比（４／Ｆ）が理論空燃比
（Ｍｋ’ ）Ｔ より薄い側の値△■□の方が濃い側の
値△Ｖ２よりも数倍も大きい。基準電圧がＶｌの時の空
燃比（ＡＡ’ ）に対する抵抗鳥の電圧をＶＳとし、理
論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ近傍で電圧ｖＳがＶＣＩの値にな
るとし、適当に設定するオフセット電圧’ｉ ＶＣ２と
し、理論空燃比（八４゛）Ｔより濃い側では下記の（１
）式で、薄い側では（２）式で抵抗掲の補正電圧ｖｓｏ
’１計算すると、空燃比（Ａ／Ｆ ）に対する値は第５
図の破ｉ％１３ｉ （ｅｌの如くなる４、Ｖ’８０＝’
ＶＣ２−（Ｖｓ−’ＶＣ１） ・・・（１）。
プ電流ＩＰは第３図（ａ） 、 （ｂ）の如くなり、従
ッて抵抗値鳥の両端の出力端子０１，０２に発生する出
力Ｏ８は第５図の（ｅ） 、 （ｄ）の如くになる。つ
まり、基準電圧’ｔ’ＶｘからＶ２に切換えた時の抵抗
ｉｔｏの電圧の差Δ■は空燃比（４／Ｆ）が理論空燃比
（Ｍｋ’ ）Ｔ より薄い側の値△■□の方が濃い側の
値△Ｖ２よりも数倍も大きい。基準電圧がＶｌの時の空
燃比（ＡＡ’ ）に対する抵抗鳥の電圧をＶＳとし、理
論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ近傍で電圧ｖＳがＶＣＩの値にな
るとし、適当に設定するオフセット電圧’ｉ ＶＣ２と
し、理論空燃比（八４゛）Ｔより濃い側では下記の（１
）式で、薄い側では（２）式で抵抗掲の補正電圧ｖｓｏ
’１計算すると、空燃比（Ａ／Ｆ ）に対する値は第５
図の破ｉ％１３ｉ （ｅｌの如くなる４、Ｖ’８０＝’
ＶＣ２−（Ｖｓ−’ＶＣ１） ・・・（１）。
ＶＳＯ＝ＶＣ２＋（ＶＳ−Ｖｅｌ） ・・・（２）従っ
て、補正電圧Ｖ８１ は制御装置３０で計算され、空燃
比センサ２の検出した空燃比（Ａ／Ｆ ）に対し単調増
加の特性を得て空燃比（Ａ／Ｆ）に対し１対１の対応と
なり１機関２０の空燃比（Ａ／Ｉ”）は所望の如く制御
される。
て、補正電圧Ｖ８１ は制御装置３０で計算され、空燃
比センサ２の検出した空燃比（Ａ／Ｆ ）に対し単調増
加の特性を得て空燃比（Ａ／Ｆ）に対し１対１の対応と
なり１機関２０の空燃比（Ａ／Ｉ”）は所望の如く制御
される。
第６図は第５図に示す制御装置３０の＃ｇ構成図あ９１
図において、圧力センサ２５はフィルター３１で平滑さ
れ、水温センサ２６はインタフェース３２を介して出力
され、第１図に示す出力信号０８は増幅器３３で増幅さ
れ、上記各出力はＡＩ）変換器３４に入力されてディジ
タル数値に変換された後、これらのディジタルデータは
マイクロコンピュータ３８に入力するように構成されて
いる。
図において、圧力センサ２５はフィルター３１で平滑さ
れ、水温センサ２６はインタフェース３２を介して出力
され、第１図に示す出力信号０８は増幅器３３で増幅さ
れ、上記各出力はＡＩ）変換器３４に入力されてディジ
タル数値に変換された後、これらのディジタルデータは
マイクロコンピュータ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の出力全波形整形し。
カウンター３６は上記比較器３５の出力の立上りから立
上Ｖまでの周期全計測し、その出力はマイクロコンピュ
ータ３８の第１の割込端子ＩＴＩに入力するように構成
される。タイマー３７は５ｍ５ｅｃの周期的な割込信号
音マイクロコンピュータ３８の第２の割込端子ＩＴ、へ
出力するようになっている。上記マイクロコンピュータ
３８は制御用のプログラムやデータを記憶するＲＯＭ３
９と一時的にデータ會記憶するＨ、ＡＭ ４０ ′ｔ−
内蔵している。
上Ｖまでの周期全計測し、その出力はマイクロコンピュ
ータ３８の第１の割込端子ＩＴＩに入力するように構成
される。タイマー３７は５ｍ５ｅｃの周期的な割込信号
音マイクロコンピュータ３８の第２の割込端子ＩＴ、へ
出力するようになっている。上記マイクロコンピュータ
３８は制御用のプログラムやデータを記憶するＲＯＭ３
９と一時的にデータ會記憶するＨ、ＡＭ ４０ ′ｔ−
内蔵している。
タイマー４１はマイクロコンピュータ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ノ々ルス幅を出力し、
ドライノ々−４２を介して上記インジェクター２４を駆
動する。ｈ” ライノｆ−４４はマイクロコンピュータ
３８の出力により切換装置８を制御し、基準電圧ｋＶｘ
又はＮ２に切換える。
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ノ々ルス幅を出力し、
ドライノ々−４２を介して上記インジェクター２４を駆
動する。ｈ” ライノｆ−４４はマイクロコンピュータ
３８の出力により切換装置８を制御し、基準電圧ｋＶｘ
又はＮ２に切換える。
上記構成に基づき１．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ュータ３８の制御動作２
Ｈ，ＯＭ ３９に記憶された第７図の制御プログラムの
フローチャートと共に説明する。
置３０．特にマイクロコンピュータ３８の制御動作２
Ｈ，ＯＭ ３９に記憶された第７図の制御プログラムの
フローチャートと共に説明する。
制御装置３０に電源が投入されると、ステップ１００よ
ジスタートする。ステップ１００でマイクロコンピュー
タ３８の出力及びＲＡＭ ４０ ’ｅ初期化する。
ジスタートする。ステップ１００でマイクロコンピュー
タ３８の出力及びＲＡＭ ４０ ’ｅ初期化する。
ステップ１０１で、第２の割込端子ＩＴ、に入力される
Ｓ ｍ ｓｅｃ毎の割込信号を第２の割込処理プログラ
ムによりカウントされた経過に基づき１秒毎の判定を行
ない、１秒経過していればステップ１０２で切換装置Ｓ
を現在の状態とは反対側に制御して。
Ｓ ｍ ｓｅｃ毎の割込信号を第２の割込処理プログラ
ムによりカウントされた経過に基づき１秒毎の判定を行
ない、１秒経過していればステップ１０２で切換装置Ｓ
を現在の状態とは反対側に制御して。
基準電圧ヲ■ｌから■２又は■ｚから■！に切換えてス
テップ１０３に移り、１秒経過していなければ直接ステ
ップ１０３に進む。
テップ１０３に移り、１秒経過していなければ直接ステ
ップ１０３に進む。
ステップ１０３では、フィルター３１．インタフェース
３２．増幅器３３の出力をＡＤ変換器３４によジ順次デ
ィジタル数値に変換し、ＲＡＭ４０に記憶する。この各
データをそれぞれ圧力（ＦＢ）。
３２．増幅器３３の出力をＡＤ変換器３４によジ順次デ
ィジタル数値に変換し、ＲＡＭ４０に記憶する。この各
データをそれぞれ圧力（ＦＢ）。
水温（ＷＴ）及び空燃比データ（ＤＳＯ）とする。
ステップ１０４で切換装置Ｓが基準電圧■！の方になっ
ていればステップ１０５へ進み、基準電圧Ｖ２の方にな
っていればステップ１０６の処理を行なめ。
ていればステップ１０５へ進み、基準電圧Ｖ２の方にな
っていればステップ１０６の処理を行なめ。
ステップ１０７に移る。
ステップ１０５では、空燃比ｆ−タ（ＤＳＯ）をデータ
（ＤＳＩ）に記憶し、ステップ１０６では空燃比データ
（ＤＳＯ）！ｃデータ（Ｄ８２） ｉｃ記憶する。次イ
テ。
（ＤＳＩ）に記憶し、ステップ１０６では空燃比データ
（ＤＳＯ）！ｃデータ（Ｄ８２） ｉｃ記憶する。次イ
テ。
ステラｆ１０７”Ｃ上記ｆ’−タ（Ｊ）８２）かう（Ｄ
ＳＩ）’（ｚ減算し、その結果が所定値αより大きけれ
ばステップ１０８で下記の（３）式により演算し、小さ
ければステップ１０９で（４）式によシ演算してステッ
プ１１０に移る。
ＳＩ）’（ｚ減算し、その結果が所定値αより大きけれ
ばステップ１０８で下記の（３）式により演算し、小さ
ければステップ１０９で（４）式によシ演算してステッ
プ１１０に移る。
（Ｄ８３） ＝ ０２− （（ＤＳＩ）−Ｃ１） ・・
・（３）（ＤＳ３） ＝ Ｃ２＋ （（ＤＳＬ） −Ｃ
Ｉ） ・・・（４）ここで、データ（Ｄ８３）は上記式
（ＩＪ 、 （２１の補正電圧ＶＳＯに対応する値であ
り、定数ＣＩ、Ｃ２はｖｃｌ。
・（３）（ＤＳ３） ＝ Ｃ２＋ （（ＤＳＬ） −Ｃ
Ｉ） ・・・（４）ここで、データ（Ｄ８３）は上記式
（ＩＪ 、 （２１の補正電圧ＶＳＯに対応する値であ
り、定数ＣＩ、Ｃ２はｖｃｌ。
ＶＯ２に対応する値である。つまり、（３）式は（１）
式に対応し、（４）式は（２）式にそれぞれ対応し、デ
ータ（ＤＳ３）は第５図の（ｅＪと同様の特性となるシ
ステップ１１０では２．切換装置Ｓが基準電圧ｖＩ側で
あれば、処理はステップ１１１へ、 Ｖ’ｚ’Ｒ１であ
ればステップ１１３へ移る。そして、ステップ１１１で
圧力（ＦＢ）と、カウンター３６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ｌ（，０Ｍ３９に記憶されている目標空燃比テーブ
ルＦ１からデータを選択し、）ＬＡＭ４０に目標空燃比
データ（Ｄ８４）として記憶する。
式に対応し、（４）式は（２）式にそれぞれ対応し、デ
ータ（ＤＳ３）は第５図の（ｅＪと同様の特性となるシ
ステップ１１０では２．切換装置Ｓが基準電圧ｖＩ側で
あれば、処理はステップ１１１へ、 Ｖ’ｚ’Ｒ１であ
ればステップ１１３へ移る。そして、ステップ１１１で
圧力（ＦＢ）と、カウンター３６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ｌ（，０Ｍ３９に記憶されている目標空燃比テーブ
ルＦ１からデータを選択し、）ＬＡＭ４０に目標空燃比
データ（Ｄ８４）として記憶する。
ステップ１１２では、それまでの空燃比補正係数゛（Ｉ
）、上記データＣＤ８３） 、 （ＤＳ４）を用いて下
記の（５）式により演算し、その結果を新しい空燃比補
正係数（Ｉ）とする。
）、上記データＣＤ８３） 、 （ＤＳ４）を用いて下
記の（５）式により演算し、その結果を新しい空燃比補
正係数（Ｉ）とする。
従って、切換装置Ｓが基準電圧Ｖｌ側であれば。
データ（Ｄ８３）、（ＤＳ４）によジ空燃比補正係数Ｃ
Ｉ）’を徐々に更新するが、■２側であればこの更新を
停止する。
Ｉ）’を徐々に更新するが、■２側であればこの更新を
停止する。
ステップ１１３では、圧力（ＰＢ） 、回転数（Ｎ）で
予めＲＯＭ３９に記憶されている駆動時間テーブルＦ２
からデータ全選択し、インジェクター２４の基本駆動時
間（ＴＯ）としてＲＡＭ ４０ Ｋ−記憶する。
予めＲＯＭ３９に記憶されている駆動時間テーブルＦ２
からデータ全選択し、インジェクター２４の基本駆動時
間（ＴＯ）としてＲＡＭ ４０ Ｋ−記憶する。
次いで、ステップ″′１１４で上記基本駆動時間（ＴＯ
）に上記空燃比補正係数（Ｉ）’を乗じて補正し、駆動
時間（Ｔ１）としてＲＡＭ４０に記憶し、ステップ１０
１へ戻る。その結果、マイクロコンピュータ３８の上記
第２の割込端子ＩＴ２に機関２０の回転に同期して割込
信号が入ると、上記駆動時間（ＴＩ）’ｔタイマー４１
に設定し、トリガ全かけるとこの駆動時間（Ｔ１）に対
応した時間、インジェクター２４が駆動される。従って
、空燃比センサ２で検出された空燃比（八４１）と上記
目標空燃比（Ａ／Ｆ ）Ｔデータが一致する様［、上記
空燃比補正係数ＣＩ）により上記基本駆動時間（ＴＯ）
がフィート°バック制御され１機関２０の空燃比（Ａ／
Ｆ ）が所定の値に制御される。
）に上記空燃比補正係数（Ｉ）’を乗じて補正し、駆動
時間（Ｔ１）としてＲＡＭ４０に記憶し、ステップ１０
１へ戻る。その結果、マイクロコンピュータ３８の上記
第２の割込端子ＩＴ２に機関２０の回転に同期して割込
信号が入ると、上記駆動時間（ＴＩ）’ｔタイマー４１
に設定し、トリガ全かけるとこの駆動時間（Ｔ１）に対
応した時間、インジェクター２４が駆動される。従って
、空燃比センサ２で検出された空燃比（八４１）と上記
目標空燃比（Ａ／Ｆ ）Ｔデータが一致する様［、上記
空燃比補正係数ＣＩ）により上記基本駆動時間（ＴＯ）
がフィート°バック制御され１機関２０の空燃比（Ａ／
Ｆ ）が所定の値に制御される。
以上の如く１本実施例では基準電圧■ｌとｖ２の時の１
４０の出力電圧の偏差から、空燃比（Ａ／Ｆ）が理論空
燃比（Ａ／Ｆ ）Ｔよりも濃いか、薄いかを判定した゛
が、基準電圧がＶ２の時に所定値以上が以下かにより上
記判定を行って、も良い。
４０の出力電圧の偏差から、空燃比（Ａ／Ｆ）が理論空
燃比（Ａ／Ｆ ）Ｔよりも濃いか、薄いかを判定した゛
が、基準電圧がＶ２の時に所定値以上が以下かにより上
記判定を行って、も良い。
また、上記空燃比補正係数（ｉ） ′（ｉｌ−上記（５
）式で更新したが、上記データ（１）８３）、（１）８
４）の大。
）式で更新したが、上記データ（１）８３）、（１）８
４）の大。
小により上記係数（Ｉ） ’ｅ所定値ずつ増減ぜせても
良く、また上記データ（Ｄ８３）、（Ｄ８４）の偏差に
比例して上記駆動時間（ＴＯ）’に補正しても良い。
良く、また上記データ（Ｄ８３）、（Ｄ８４）の偏差に
比例して上記駆動時間（ＴＯ）’に補正しても良い。
更に、上記目標空燃比ｆ−タ（ＤＳ４）ｋ上記水温（Ｗ
Ｔ）や機関２ｏの加減速状態に対応して補正しても良い
。
Ｔ）や機関２ｏの加減速状態に対応して補正しても良い
。
以上説明した通り、この発明によれば所定値■！又はＶ
２に維持された酸素センサ起電力を機関の運転中に所定
の周期で任意に切換え変更し、この切換え前後のポンプ
電流に対応した出力信号により空燃比を検出する手段を
備えた構成により、基準電圧を所定の時間間隔で切換え
、空燃比センサの出力が理論空燃比より濃いか薄いかを
判定することで、空燃比に対応した出力を演算すること
ができ、その結果機関のどのような運転状態においても
所定の空燃比になる様にフィードバック制御することが
出来るという大なる実用的効果を奏する。
２に維持された酸素センサ起電力を機関の運転中に所定
の周期で任意に切換え変更し、この切換え前後のポンプ
電流に対応した出力信号により空燃比を検出する手段を
備えた構成により、基準電圧を所定の時間間隔で切換え
、空燃比センサの出力が理論空燃比より濃いか薄いかを
判定することで、空燃比に対応した出力を演算すること
ができ、その結果機関のどのような運転状態においても
所定の空燃比になる様にフィードバック制御することが
出来るという大なる実用的効果を奏する。
第１図はこの発明の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２０００ｃｃ 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
全示す構成図。 第５図は第３図の特性音補正した特性図、第６図は第４
図に示す制御装置の部分拡大構成図、第７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
のフローチャートである。 １・・・排気管、２・・・空燃比センサ、６・・・固体
電解質酸素ポンプ、１０・・・固体電解質酸素センサ、
１２・・・電子制御装置、２１・・・吸気管、２４・・
・インジエＩＩ”−，２５・・・圧力センサ、２７・・
・回転センサ。 ３０・・・制御装置、３１・・・フィルター、３２・・
・インタフェース、３４・・・ＡＤコンバータ、３Ｂ・
・・マイクロコンピュータ、４１・・・タイ−？−，４
２，４４・・・ドライバー、８・・−切換装置。 なお１図中、同一符号は同一部分又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第１図 第３図 鍮 空 危 ｔ （へ）。 第４図 第５図 第７図 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭５８−１３７１１５号２、発明
の名称 機関の空燃比制御装置 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ５、 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。 ６、 補正の内容 明細書８頁１７行「濃い側では下記の（１）式で。 薄い側」を「薄い側では下記の（１）式で、礎い側」と
訂正する。
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２０００ｃｃ 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
全示す構成図。 第５図は第３図の特性音補正した特性図、第６図は第４
図に示す制御装置の部分拡大構成図、第７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
のフローチャートである。 １・・・排気管、２・・・空燃比センサ、６・・・固体
電解質酸素ポンプ、１０・・・固体電解質酸素センサ、
１２・・・電子制御装置、２１・・・吸気管、２４・・
・インジエＩＩ”−，２５・・・圧力センサ、２７・・
・回転センサ。 ３０・・・制御装置、３１・・・フィルター、３２・・
・インタフェース、３４・・・ＡＤコンバータ、３Ｂ・
・・マイクロコンピュータ、４１・・・タイ−？−，４
２，４４・・・ドライバー、８・・−切換装置。 なお１図中、同一符号は同一部分又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第１図 第３図 鍮 空 危 ｔ （へ）。 第４図 第５図 第７図 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭５８−１３７１１５号２、発明
の名称 機関の空燃比制御装置 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ５、 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。 ６、 補正の内容 明細書８頁１７行「濃い側では下記の（１）式で。 薄い側」を「薄い側では下記の（１）式で、礎い側」と
訂正する。
Claims (2)
- （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全発生する固体電解質酸素センサと
金備え、該酸素センサが発生する起電力を所定値に保つ
のに必要な上記酸素ポンプのゾンデ電流に対応した出力
信号全上記機関の運転状態に応じて予め定められた値に
なるように上記機関の空燃比をフィードバック制御する
機関の空燃比制御装置において、上記所定値に保たれｆ
ｃ、酸素センサ起電力を機関の運転中に所定の周期で任
意に切換え変更し、この切換え前後の上記出力信号によ
り、上記空燃比を検出する手段と上記機関の空燃比を補
正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）上記機関の空燃比を補正する手段は補正係数全更
新するものとし、上記所定値に保たれた酸素センサの起
電力を第１の電圧と第２の電圧の２つの値に所定の周期
で変更し、上記第２の電圧にある時は上記補正係数の更
新全停止するようにしたこと全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 |
|---|---|---|---|
| JP58137115A JPS6027754A (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 |
|---|---|---|---|
| JP58137115A JPS6027754A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6027754A true JPS6027754A (ja) | 1985-02-12 |
| JPH0315979B2 JPH0315979B2 (ja) | 1991-03-04 |
Family
ID=15191178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58137115A Granted JPS6027754A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6027754A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005024561A (ja) * | 2003-07-03 | 2005-01-27 | Sulzer Hexis Ag | 排気ガス内の残留酸素を監視するための測定装置 |
-
1983
- 1983-07-25 JP JP58137115A patent/JPS6027754A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005024561A (ja) * | 2003-07-03 | 2005-01-27 | Sulzer Hexis Ag | 排気ガス内の残留酸素を監視するための測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0315979B2 (ja) | 1991-03-04 |
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