JP2683418B2 - 空燃比制御装置 - Google Patents
空燃比制御装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関の空燃比をフィードバック制御す
る空燃比制御装置に関する。
る空燃比制御装置に関する。
［従来の技術］ 従来より、内燃機関の排ガス中のエミッションを低下
させるために、内燃機関の排気系に取り付けた酸素セン
サの出力信号に基づいて、内燃機関に供給する燃料混合
気の空燃比が制御されている。即ち第９図に示すよう
に、空燃比を排ガスの浄化率の高い理論空燃比点に制御
するために、酸素センサの出力信号に基づいて空燃比フ
ィードバック制御が行われている。
させるために、内燃機関の排気系に取り付けた酸素セン
サの出力信号に基づいて、内燃機関に供給する燃料混合
気の空燃比が制御されている。即ち第９図に示すよう
に、空燃比を排ガスの浄化率の高い理論空燃比点に制御
するために、酸素センサの出力信号に基づいて空燃比フ
ィードバック制御が行われている。
そして、この様な制御に使用される酸素センサ等の検
出系が正常に機能しないときには、排ガスのエミッショ
ンが悪化することがあるので、従来より検出系に異常が
生じたときに、通常のフィードバック制御を補正する各
種の技術が提案されている（特開昭58−222939号公報，
特開昭59−3137号公報参照）。
出系が正常に機能しないときには、排ガスのエミッショ
ンが悪化することがあるので、従来より検出系に異常が
生じたときに、通常のフィードバック制御を補正する各
種の技術が提案されている（特開昭58−222939号公報，
特開昭59−3137号公報参照）。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記検出系の酸素センサが種々の物質
によって被毒された場合には、第10図に示すように、セ
ンサ出力がリーン或はリッチにシフトして特性が変化し
てしまうことがあり、その結果、酸素センサの出力信号
に基づいた空燃比フィードバック制御が良好に行われな
くなり、エミッションが悪化してしまうという問題があ
った。
によって被毒された場合には、第10図に示すように、セ
ンサ出力がリーン或はリッチにシフトして特性が変化し
てしまうことがあり、その結果、酸素センサの出力信号
に基づいた空燃比フィードバック制御が良好に行われな
くなり、エミッションが悪化してしまうという問題があ
った。
例えばシリコン等によって被毒された酸素センサを用
いて空燃比フィードバック制御を行うと、排ガス中のNO
Xが増加し、また鉛等によって被毒された酸素センサを
用いて空燃比フィードバック制御を行うと、排ガス中の
COが増加してしまうという問題があった。
いて空燃比フィードバック制御を行うと、排ガス中のNO
Xが増加し、また鉛等によって被毒された酸素センサを
用いて空燃比フィードバック制御を行うと、排ガス中の
COが増加してしまうという問題があった。
本発明は、前記問題点を解消するためになされたもの
で、酸素センサ等に異常が生じた場合でも、好適に空燃
比の制御が可能な空燃比制御装置を提供することを目的
とする。
で、酸素センサ等に異常が生じた場合でも、好適に空燃
比の制御が可能な空燃比制御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］ 前記問題点を解決するためになされた本発明の空燃比
制御装置は、第１図に例示するように、 内燃機関M1の排気系に備えられた酸素センサM2の出力
信号に基づいて、前記内燃機関M1に供給する燃料混合気
の空燃比をフィードバック制御する空燃比制御装置にお
いて、 前記酸素センサM2の出力信号の変動に基づいて酸素セ
ンサM2の異常を検出する異常検出手段M3と、 前記内燃機関M2に供給する燃料混合気の空燃比をオー
プンループ制御によってリーン及びリッチの状態に設定
する空燃比設定手段M4と、 該空燃比設定手段M4によって空燃比がリーン及びリッ
チに設定された場合に、前記酸素センサM2のリーン及び
リッチの出力信号から該出力信号の中央値を求める中央
値算出手段M5と、 前記異常検出手段M3によって酸素センサM2の異常が検
出された場合には、前記中央値算出手段M5によって求め
た中央値を前記フィードバック制御時に空燃比のリーン
とリッチとを区分する閾値として設定する閾値設定手段
M6と、 を備えたことを要旨とする。
制御装置は、第１図に例示するように、 内燃機関M1の排気系に備えられた酸素センサM2の出力
信号に基づいて、前記内燃機関M1に供給する燃料混合気
の空燃比をフィードバック制御する空燃比制御装置にお
いて、 前記酸素センサM2の出力信号の変動に基づいて酸素セ
ンサM2の異常を検出する異常検出手段M3と、 前記内燃機関M2に供給する燃料混合気の空燃比をオー
プンループ制御によってリーン及びリッチの状態に設定
する空燃比設定手段M4と、 該空燃比設定手段M4によって空燃比がリーン及びリッ
チに設定された場合に、前記酸素センサM2のリーン及び
リッチの出力信号から該出力信号の中央値を求める中央
値算出手段M5と、 前記異常検出手段M3によって酸素センサM2の異常が検
出された場合には、前記中央値算出手段M5によって求め
た中央値を前記フィードバック制御時に空燃比のリーン
とリッチとを区分する閾値として設定する閾値設定手段
M6と、 を備えたことを要旨とする。
ここで、前記異常検出手段M3としては、各種の検出手
段を採用できる。例えば、 内燃機関M1に供給する燃料混合気の空燃比をオープ
ンループ制御によってリーン或はリッチの状態に設定
し、空燃比がリーンに設定された時に酸素センサM2の出
力信号が所定の閾値以上の場合、或は空燃比がリッチに
設定された時に酸素センサM2の出力信号が所定の閾値以
上の場合には、酸素センサM2に異常があると判定する手
段。
段を採用できる。例えば、 内燃機関M1に供給する燃料混合気の空燃比をオープ
ンループ制御によってリーン或はリッチの状態に設定
し、空燃比がリーンに設定された時に酸素センサM2の出
力信号が所定の閾値以上の場合、或は空燃比がリッチに
設定された時に酸素センサM2の出力信号が所定の閾値以
上の場合には、酸素センサM2に異常があると判定する手
段。
また、空燃比をオープンループ制御によってリーン
及びリッチの状態に周期的に設定し、空燃比がリーン及
びリッチに設定されたときの酸素センサM2の出力信号の
極小値及び極大値を検出し、この極小値或は極大値の少
なくとも一方が所定の出力値の範囲内である場合には、
酸素センサM2に異常があると判定する手段。
及びリッチの状態に周期的に設定し、空燃比がリーン及
びリッチに設定されたときの酸素センサM2の出力信号の
極小値及び極大値を検出し、この極小値或は極大値の少
なくとも一方が所定の出力値の範囲内である場合には、
酸素センサM2に異常があると判定する手段。
尚、極大値及び極小値は、各々複数回の平均値から求
めたものでもよい。
めたものでもよい。
更に、酸素センサM2の出力信号に基づいて空燃比の
フィードバック制御を行い、この空燃比のフィードバッ
ク制御が行われている時に、酸素センサM2の出力信号が
所定の出力値の範囲内にある場合には、酸素センサM2に
異常があると判定する手段等である。
フィードバック制御を行い、この空燃比のフィードバッ
ク制御が行われている時に、酸素センサM2の出力信号が
所定の出力値の範囲内にある場合には、酸素センサM2に
異常があると判定する手段等である。
尚、前記オープンループ制御とは、酸素センサM2の出
力信号に基づいて燃料混合気の空燃比をフィードバック
制御するものではなく、単に空燃比をリーン又はリッチ
の状態に切り換えて設定する制御を示している。
力信号に基づいて燃料混合気の空燃比をフィードバック
制御するものではなく、単に空燃比をリーン又はリッチ
の状態に切り換えて設定する制御を示している。
［作用］ 本発明の空燃比制御装置は、内燃機関M1の排気系に備
えられた酸素センサM2の出力信号に基づいて、内燃機関
M1に供給する燃料混合気の空燃比をフィードバック制御
する空燃比制御装置であり、異常検出手段M3によって酸
素センサM2の異常が検出された場合には、空燃比設定手
段M4によって、内燃機関M2に供給する燃料混合気の空燃
比をオープンループ制御してリーン及びリッチの状態に
設定し、中央値算出手段M5によって、酸素センサM2のリ
ーン及びリッチの出力信号から出力信号の中央値を求め
る。そして、閾値設定手段M6によって、前記中央値をフ
ィードバック制御時に空燃比のリーンとリッチとを区分
する閾値として設定する。
えられた酸素センサM2の出力信号に基づいて、内燃機関
M1に供給する燃料混合気の空燃比をフィードバック制御
する空燃比制御装置であり、異常検出手段M3によって酸
素センサM2の異常が検出された場合には、空燃比設定手
段M4によって、内燃機関M2に供給する燃料混合気の空燃
比をオープンループ制御してリーン及びリッチの状態に
設定し、中央値算出手段M5によって、酸素センサM2のリ
ーン及びリッチの出力信号から出力信号の中央値を求め
る。そして、閾値設定手段M6によって、前記中央値をフ
ィードバック制御時に空燃比のリーンとリッチとを区分
する閾値として設定する。
［実施例］ 以下本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
第２図は第１実施例の空燃比制御装置のシステム構成
図である。
図である。
同図に示すように、空燃比制御装置１は、エンジン２
の状態を検出して異常診断の処理や空燃比等の各種の制
御を行う電子制御装置（以下単にECUと呼ぶ）３を備え
ている。
の状態を検出して異常診断の処理や空燃比等の各種の制
御を行う電子制御装置（以下単にECUと呼ぶ）３を備え
ている。
エンジン２は、シリンダ4,ピストン５及びシリンダヘ
ッド６から構成される燃焼室７を備え、燃焼室７には点
火プラグ８が配置されている。
ッド６から構成される燃焼室７を備え、燃焼室７には点
火プラグ８が配置されている。
エンジン２の吸気系は、吸気バルブ9,吸気ポート10,
吸気管11,吸入空気の脈動を吸収するサージタンク12,吸
入空気量を調節するスロットルバルブ14及びエアクリー
ナ15から構成されている。
吸気管11,吸入空気の脈動を吸収するサージタンク12,吸
入空気量を調節するスロットルバルブ14及びエアクリー
ナ15から構成されている。
エンジン２の排気系は、排気バルブ16,排気ポート17,
排気マニホールド18,三元触媒を充填した触媒コンバー
タ19及び排気管20から構成されている。
排気マニホールド18,三元触媒を充填した触媒コンバー
タ19及び排気管20から構成されている。
エンジン２の点火系は、点火に必要な高電圧を出力す
るイグナイタ21及び図示しないクランク軸に連動してイ
グナイタ21で発生した高電圧を点火プラグ８に分配供給
するディストリビュータ22から構成されている。
るイグナイタ21及び図示しないクランク軸に連動してイ
グナイタ21で発生した高電圧を点火プラグ８に分配供給
するディストリビュータ22から構成されている。
エンジン２の燃料系統は、フューエルタンク（図示せ
ず）からの燃料を吸気ポート10近傍に噴射する電磁式の
燃料噴射弁25から構成されている。
ず）からの燃料を吸気ポート10近傍に噴射する電磁式の
燃料噴射弁25から構成されている。
また、エンジン２の運転状態を検出するセンサとし
て、吸入空気の圧力を検出する吸気圧センサ31,吸入空
気の温度を検出する吸気温センサ32,スロットルバルブ1
4の開度を検出するスロットルポジションセンサ33,冷却
水温度を検出する水温センサ35,触媒コンバータ19に流
入する前の排ガス中の酸素濃度を検出する上流側酸素セ
ンサ（以下単に酸素センサと称す）36,触媒コンバータ1
9から流出した排ガス中の酸素濃度を検出する下流側酸
素センサ（以下サブ酸素センサと称すがこのセンサは必
要に応じて取り付ける）37、ディストリビュータ22のカ
ムシャフトの１回転毎に基準信号を出力する気筒判別セ
ンサ38,ディストリビュータ22のカムシャフトの1/24回
転毎に回転角信号を出力する回転数センサ39等を備えて
いる。
て、吸入空気の圧力を検出する吸気圧センサ31,吸入空
気の温度を検出する吸気温センサ32,スロットルバルブ1
4の開度を検出するスロットルポジションセンサ33,冷却
水温度を検出する水温センサ35,触媒コンバータ19に流
入する前の排ガス中の酸素濃度を検出する上流側酸素セ
ンサ（以下単に酸素センサと称す）36,触媒コンバータ1
9から流出した排ガス中の酸素濃度を検出する下流側酸
素センサ（以下サブ酸素センサと称すがこのセンサは必
要に応じて取り付ける）37、ディストリビュータ22のカ
ムシャフトの１回転毎に基準信号を出力する気筒判別セ
ンサ38,ディストリビュータ22のカムシャフトの1/24回
転毎に回転角信号を出力する回転数センサ39等を備えて
いる。
前記各センサの検出信号はECU3に入力され、その信号
に基づいてエンジン２の回転数や空燃比等の制御が行わ
れる。ECU3は、周知のCPU3a,ROM3b,RAM3c,バックアップ
RAM3d,タイマ3eを中心に論理演算回路として構成され、
コモンバス3fを介して入出力ポート3gに接続されて外部
との入出力を行う。CPU3aは、吸気圧センサ31,吸気温セ
ンサ32,スロットルポジションセンサ33,水温センサ35,
酸素センサ36,サブ酸素センサ37の検出信号を、A/D変換
器3h及び入出力ポート3gを介して入力する。また気筒判
別センサ38,回転数センサ39の検出信号を波形整形回路3
i及び入出力ポート3gを介して入力する。一方、CPU3a
は、入出力ポート3g及び駆動回路3mを介して、前記イグ
ナイタ21及び燃料噴射弁25,酸素センサ36の異常を知ら
せるチェックランプ40等を駆動制御する。
に基づいてエンジン２の回転数や空燃比等の制御が行わ
れる。ECU3は、周知のCPU3a,ROM3b,RAM3c,バックアップ
RAM3d,タイマ3eを中心に論理演算回路として構成され、
コモンバス3fを介して入出力ポート3gに接続されて外部
との入出力を行う。CPU3aは、吸気圧センサ31,吸気温セ
ンサ32,スロットルポジションセンサ33,水温センサ35,
酸素センサ36,サブ酸素センサ37の検出信号を、A/D変換
器3h及び入出力ポート3gを介して入力する。また気筒判
別センサ38,回転数センサ39の検出信号を波形整形回路3
i及び入出力ポート3gを介して入力する。一方、CPU3a
は、入出力ポート3g及び駆動回路3mを介して、前記イグ
ナイタ21及び燃料噴射弁25,酸素センサ36の異常を知ら
せるチェックランプ40等を駆動制御する。
尚、前記ECU3のバックアップRAM3dは、イグニッショ
ンスイッチ（図示せず）を介することのない経路より電
力が供給され、後述するフィードバック制御の閾値等
が、イグニッションスイッチの状態にかかわらず保持さ
れる様に構成されている。
ンスイッチ（図示せず）を介することのない経路より電
力が供給され、後述するフィードバック制御の閾値等
が、イグニッションスイッチの状態にかかわらず保持さ
れる様に構成されている。
次に、前記ECU3の実行する空燃比の制御の処理につい
て、順次説明する。
て、順次説明する。
［１］第１の実施例の処理］ まず、第３図のフローチャートに基づいて、空燃比を
リーンの一定の状態に保ち、更にリッチの一定の状態に
保ち、その時の酸素センサ36の出力信号を測定して中央
値を求める処理について説明する。本発明はエンジン２
の暖機が実施された状態で行われる。
リーンの一定の状態に保ち、更にリッチの一定の状態に
保ち、その時の酸素センサ36の出力信号を測定して中央
値を求める処理について説明する。本発明はエンジン２
の暖機が実施された状態で行われる。
初めに、空燃比のフィードバック制御を停止する処理
を行う（ステップ100）。次に、このフィードバック制
御が停止された状態で、即ちオープンループ制御によっ
て、燃料噴射弁25を駆動制御して空燃比をリーン（例え
ば空気過剰率λ＝1.02）の状態に設定する処理を行う
（ステップ110）。そしてこの状態を所定時間維持し
て、このリーン時の酸素センサ36の出力信号DLを検出す
る（ステップ120）。
を行う（ステップ100）。次に、このフィードバック制
御が停止された状態で、即ちオープンループ制御によっ
て、燃料噴射弁25を駆動制御して空燃比をリーン（例え
ば空気過剰率λ＝1.02）の状態に設定する処理を行う
（ステップ110）。そしてこの状態を所定時間維持し
て、このリーン時の酸素センサ36の出力信号DLを検出す
る（ステップ120）。
更に、オープンループ制御によって、燃料噴射弁25を
駆動制御して空燃比にリッチ（例えばλ＝0.98）の状態
に設定する処理を行う（ステップ130）。そしてこの状
態を所定時間維持して、このリッチ時の酸素センサ36の
出力信号DRを検出する（ステップ140）。
駆動制御して空燃比にリッチ（例えばλ＝0.98）の状態
に設定する処理を行う（ステップ130）。そしてこの状
態を所定時間維持して、このリッチ時の酸素センサ36の
出力信号DRを検出する（ステップ140）。
次に、酸素センサ36のリーンの出力信号DLが所定の閾
値VL（例えば400mV）以上の場合には、酸素センサ36が
異常であると判定し（ステップ150）、チェックランプ4
0を点灯する（ステップ160）。また、酸素センサ36のリ
ッチの出力信号DLが所定の閾値VR（例えば700mV）以下
の場合には、酸素センサ36が異常である判定し（ステッ
プ170）、同様にチェックランプ40を点灯する（ステッ
プ160）。
値VL（例えば400mV）以上の場合には、酸素センサ36が
異常であると判定し（ステップ150）、チェックランプ4
0を点灯する（ステップ160）。また、酸素センサ36のリ
ッチの出力信号DLが所定の閾値VR（例えば700mV）以下
の場合には、酸素センサ36が異常である判定し（ステッ
プ170）、同様にチェックランプ40を点灯する（ステッ
プ160）。
そして、前記ステップ150或は170にて、酸素センサ36
が異常であると判定された場合には、リーンの場合の出
力信号DL及びリッチの場合の出力信号DRの中央値VTHを
求め（ステップ180）、その中央値VTHをフィードバック
制御時にリーンとリッチとを区分する閾値（スライスレ
ベル）として設定し（ステップ190）、一旦本処理を終
了する。
が異常であると判定された場合には、リーンの場合の出
力信号DL及びリッチの場合の出力信号DRの中央値VTHを
求め（ステップ180）、その中央値VTHをフィードバック
制御時にリーンとリッチとを区分する閾値（スライスレ
ベル）として設定し（ステップ190）、一旦本処理を終
了する。
即ち、第４図（ａ）に示すように、例えばλ＝1.02の
時の出力信号DLの電圧が500mV,λ＝0.98の時の出力信号
DRの電圧が900mVの場合には、その中央値VTHは700mVと
なる。従って、この中央値VTHをフィードバック制御時
の閾値として採用すると、酸素センサ36の出力信号が、
高電圧側或は低電圧側にずれて振動していたとしても、
その振動のほぼ中央が閾値となるので、空燃比のリーン
やリッチを確実に区分して、第４図（ｂ）に示すよう
な、0Vと5Vの２値信号に変換することができる。
時の出力信号DLの電圧が500mV,λ＝0.98の時の出力信号
DRの電圧が900mVの場合には、その中央値VTHは700mVと
なる。従って、この中央値VTHをフィードバック制御時
の閾値として採用すると、酸素センサ36の出力信号が、
高電圧側或は低電圧側にずれて振動していたとしても、
その振動のほぼ中央が閾値となるので、空燃比のリーン
やリッチを確実に区分して、第４図（ｂ）に示すよう
な、0Vと5Vの２値信号に変換することができる。
つまり、酸素センサ36の出力信号に応じて最適な閾値
を設定できるので、酸素センサ36が被毒等によってその
出力が変動したとしても、空燃比のリーン及びリッチの
状態を確実に検出して、好適に空燃比を制御することが
できる。
を設定できるので、酸素センサ36が被毒等によってその
出力が変動したとしても、空燃比のリーン及びリッチの
状態を確実に検出して、好適に空燃比を制御することが
できる。
尚、前記第１実施例では、酸素センサ36の異常を検出
するために、オープンループ制御によって、空燃比をリ
ーン或はリッチの状態に変更してその状態を一定に保つ
制御を行ったが、それ以外にも後述するように各種の異
常検出の手段を採用できる。例えば、オープンループ制
御によって、空燃比をリーン及びリッチの状態に所定の
周期で切り換えて、その時の極小値や極大値が所定の範
囲内にない場合に、酸素センサ36を異常と判定してもよ
い。或は、空燃比のフィードバック制御を行い、その時
の出力信号が所定の範囲内で振動する場合に異常と判定
してもよい。尚、下記の他の実施例のハードの構成は前
記実施例と同様であり、更に以下の説明においては異常
判定の処理の説明は簡潔に記述する。
するために、オープンループ制御によって、空燃比をリ
ーン或はリッチの状態に変更してその状態を一定に保つ
制御を行ったが、それ以外にも後述するように各種の異
常検出の手段を採用できる。例えば、オープンループ制
御によって、空燃比をリーン及びリッチの状態に所定の
周期で切り換えて、その時の極小値や極大値が所定の範
囲内にない場合に、酸素センサ36を異常と判定してもよ
い。或は、空燃比のフィードバック制御を行い、その時
の出力信号が所定の範囲内で振動する場合に異常と判定
してもよい。尚、下記の他の実施例のハードの構成は前
記実施例と同様であり、更に以下の説明においては異常
判定の処理の説明は簡潔に記述する。
［２］第２実施例の処理 次に、第５図のフローチャートに基づいて、酸素セン
サ36の出力信号の極小値及び極大値を用いて、空燃比を
制御する処理について説明する。
サ36の出力信号の極小値及び極大値を用いて、空燃比を
制御する処理について説明する。
まず、前記処理と同様に空燃比のフィードバック制御
を停止する処理を行う（ステップ200）。次にオープン
ループ制御によって、燃料噴射弁25を駆動制御して空燃
比をリッチ及びリーンの状態に周期的に切り換える処理
を行う（ステップ210）。そして、この時の酸素センサ3
6の出力信号を検出して（ステップ220）、その出力信号
の極小値及び極大値を求める処理を行う（ステップ23
0）。次に、酸素センサ36の出力信号の極小値或は極大
値のどちらか一方でも所定の出力値の範囲内である場合
には、酸素センサ36が異常であると判定して（ステップ
240）、チェックランプ40を点灯する処理を行う（ステ
ップ250）。
を停止する処理を行う（ステップ200）。次にオープン
ループ制御によって、燃料噴射弁25を駆動制御して空燃
比をリッチ及びリーンの状態に周期的に切り換える処理
を行う（ステップ210）。そして、この時の酸素センサ3
6の出力信号を検出して（ステップ220）、その出力信号
の極小値及び極大値を求める処理を行う（ステップ23
0）。次に、酸素センサ36の出力信号の極小値或は極大
値のどちらか一方でも所定の出力値の範囲内である場合
には、酸素センサ36が異常であると判定して（ステップ
240）、チェックランプ40を点灯する処理を行う（ステ
ップ250）。
そして、酸素センサ36が異常である場合には、前記極
小値VMIN及び極大値VMAXの中央値VTHを求め（ステップ2
60）、この中央値VTHを実際のフィードバック制御にお
ける空燃比のリーンとリッチとを区分する閾値として設
定し（ステップ270）、一旦本処理を終了する。
小値VMIN及び極大値VMAXの中央値VTHを求め（ステップ2
60）、この中央値VTHを実際のフィードバック制御にお
ける空燃比のリーンとリッチとを区分する閾値として設
定し（ステップ270）、一旦本処理を終了する。
即ち、第６図（ａ）に示すように、例えば酸素センサ
36の出力信号が、予め設定した閾値V0より大きな電圧で
振動する場合には、酸素センサ36が異常であると判断し
て、出力信号の極小値VMINと極大値VMAXの中央値VTHを
求め、この中央値VTHを閾値として採用する。それによ
って、酸素センサ36の出力信号が異常であっても、実際
の空燃比フィードバック制御時には、確実に空燃比のリ
ーン或はリッチの状態を区別して、第６図（ｂ）に示す
ように、0Vと5Vの２値信号に変換することができる。
36の出力信号が、予め設定した閾値V0より大きな電圧で
振動する場合には、酸素センサ36が異常であると判断し
て、出力信号の極小値VMINと極大値VMAXの中央値VTHを
求め、この中央値VTHを閾値として採用する。それによ
って、酸素センサ36の出力信号が異常であっても、実際
の空燃比フィードバック制御時には、確実に空燃比のリ
ーン或はリッチの状態を区別して、第６図（ｂ）に示す
ように、0Vと5Vの２値信号に変換することができる。
この様に、本実施例では、酸素センサ36の出力信号に
応じて閾値を変更できるので、酸素センサ36の被毒等に
よって、その出力が高電圧側或は低電圧側に変動したと
しても、空燃比を好適に制御することができる。
応じて閾値を変更できるので、酸素センサ36の被毒等に
よって、その出力が高電圧側或は低電圧側に変動したと
しても、空燃比を好適に制御することができる。
［３］第３実施例の処理 次に、第７図のフローチャートに基づいて、酸素セン
サ36の出力信号の中央値VTHを用いた他の処理について
説明する。
サ36の出力信号の中央値VTHを用いた他の処理について
説明する。
まず、前記第１実施例或は第２実施例と同様にして、
酸素センサ36の異常を検出した場合には（ステップ30
0）、酸素センサ36の出力信号から中央値VTHを求める処
理を行う（ステップ310）。そして、この中央値VTHに基
づいて、実際のフィードバック制御時に酸素センサ36か
ら出力される信号の電圧を比例配分して、振幅の大きな
正常な信号に変更する処理を行い（ステップ320）、一
旦本処理を終了する。
酸素センサ36の異常を検出した場合には（ステップ30
0）、酸素センサ36の出力信号から中央値VTHを求める処
理を行う（ステップ310）。そして、この中央値VTHに基
づいて、実際のフィードバック制御時に酸素センサ36か
ら出力される信号の電圧を比例配分して、振幅の大きな
正常な信号に変更する処理を行い（ステップ320）、一
旦本処理を終了する。
即ち、第８図及び下記第１表に示すように、酸素セン
サ36の出力信号の電圧を変換する。
サ36の出力信号の電圧を変換する。
例えば、予め設定された閾値V0より出力信号の電圧が
高い場合には、空燃比のリーン（λ＝1.02）における50
0mVの信号を0Vに、またリッチ（λ＝0.98）における900
mVの信号を1Vにという具合いに変換する。つまり、酸素
センサ36の異常な出力信号の振幅の中心を、予め設定さ
れた閾値V0の500mVに補正するとともに、出力信号を大
きな振幅の信号となるように比例配分して変換する処理
を行う。尚、本実施例では、酸素センサ36の出力信号の
測定値をＸとし、変換値をＹとすると、下記の変換式に
基づいて変換する。
高い場合には、空燃比のリーン（λ＝1.02）における50
0mVの信号を0Vに、またリッチ（λ＝0.98）における900
mVの信号を1Vにという具合いに変換する。つまり、酸素
センサ36の異常な出力信号の振幅の中心を、予め設定さ
れた閾値V0の500mVに補正するとともに、出力信号を大
きな振幅の信号となるように比例配分して変換する処理
を行う。尚、本実施例では、酸素センサ36の出力信号の
測定値をＸとし、変換値をＹとすると、下記の変換式に
基づいて変換する。
Ｙ＝2.5X−1250 従って、この様な処理によって信号が補正されるの
で、酸素センサ36の出力信号が高電圧側や低電圧側に偏
っていたり或は振幅の小さなものであっても、予め設定
された閾値V0を用いて空燃比の状態を確実に検出でき、
それによって、好適に空燃比のフィードバック制御を行
うことができる。
で、酸素センサ36の出力信号が高電圧側や低電圧側に偏
っていたり或は振幅の小さなものであっても、予め設定
された閾値V0を用いて空燃比の状態を確実に検出でき、
それによって、好適に空燃比のフィードバック制御を行
うことができる。
尚、本発明は前記実施例に限定させることなく、本発
明の範囲内で種々なる態様で実施できることは勿論であ
る。
明の範囲内で種々なる態様で実施できることは勿論であ
る。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の空燃比制御装置は、オ
ープンループ制御によって空燃比をリーンやリッチの状
態に設定し、その時の酸素センサの出力信号から出力信
号の中央値を求めるものであり、酸素センサの異常が検
出された場合には、この中央値をフィードバック制御時
の空燃比のリーンとリッチとを区分する閾値として設定
するので、酸素センサが被毒等によって劣化して、異常
な信号が出力された場合でも、空燃比のフィードバック
制御を好適に行うことができる。
ープンループ制御によって空燃比をリーンやリッチの状
態に設定し、その時の酸素センサの出力信号から出力信
号の中央値を求めるものであり、酸素センサの異常が検
出された場合には、この中央値をフィードバック制御時
の空燃比のリーンとリッチとを区分する閾値として設定
するので、酸素センサが被毒等によって劣化して、異常
な信号が出力された場合でも、空燃比のフィードバック
制御を好適に行うことができる。
第１図は本発明の基本的構成の例示図、第２図本発明の
第１実施例のシステム構成図、第３図は第１実施例の処
理を示すフローチャート、第４図は第１実施例の出力信
号を説明するグラフ、第５図は第２実施例の処理を示す
フローチャート、第６図は第２実施例の出力信号を説明
するグラフ、第７図は第３実施例の処理を示すフローチ
ャート、第８図は第３実施例の出力信号を説明するグラ
フ、第９図は空燃比とエミッションとの関係を示すグラ
フ、第10図は空燃比とセンサ出力との関係を示すグラフ
である。 M1……内燃機関 M2……酸素センサ M3……異常検出手段 M4……空燃比設定手段 M5……中央値設定手段 M6……閾値設定手段 ２……内燃機関 ３……電子制御装置（ECU） 25……燃料噴射弁 36……酸素センサ 40……チェックランプ
第１実施例のシステム構成図、第３図は第１実施例の処
理を示すフローチャート、第４図は第１実施例の出力信
号を説明するグラフ、第５図は第２実施例の処理を示す
フローチャート、第６図は第２実施例の出力信号を説明
するグラフ、第７図は第３実施例の処理を示すフローチ
ャート、第８図は第３実施例の出力信号を説明するグラ
フ、第９図は空燃比とエミッションとの関係を示すグラ
フ、第10図は空燃比とセンサ出力との関係を示すグラフ
である。 M1……内燃機関 M2……酸素センサ M3……異常検出手段 M4……空燃比設定手段 M5……中央値設定手段 M6……閾値設定手段 ２……内燃機関 ３……電子制御装置（ECU） 25……燃料噴射弁 36……酸素センサ 40……チェックランプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−75737（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−3137（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−222939（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−5343（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】内燃機関の排気系に備えられた酸素センサ
の出力信号に基づいて、前記内燃機関に供給する燃料混
合気の空燃比をフィードバック制御する空燃比制御装置
において、 前記酸素センサの出力信号の変動に基づいて酸素センサ
の異常を検出する異常検出手段と、 前記内燃機関に供給する燃料混合気の空燃比をオープン
ループ制御によってリーン及びリッチの状態に設定する
空燃比設定手段と、 該空燃比設定手段によって空燃比がリーン及びリッチに
設定された場合に、前記酸素センサのリーン及びリッチ
の出力信号から該出力信号の中央値を求める中央値算出
手段と、 前記異常検出手段によって酸素センサの異常が検出され
た場合には、前記中央値算出手段によって求めた中央値
を前記フィードバック制御時に空燃比のリーンとリッチ
とを区分する閾値として設定する閾値設定手段と、 を備えたことを特徴とする空燃比制御装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15523089A JP2683418B2 (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 空燃比制御装置 |
| KR1019900008799A KR970010317B1 (ko) | 1989-06-16 | 1990-06-15 | 공연비 제어장치 |
| DE90111417T DE69003459T2 (de) | 1989-06-16 | 1990-06-18 | System zum Bestimmen von Fehlern einer Sauerstoffmesszelle und zum Kontrollieren des Luft-/Brennstoff-Verhältnisses. |
| US07/539,119 US5020499A (en) | 1989-06-16 | 1990-06-18 | Apparatus for detecting abnormality of oxygen sensor and controlling air/fuel ratio |
| DE69028216T DE69028216T2 (de) | 1989-06-16 | 1990-06-18 | Vorrichtung zum Bestimmen von Fehlern einer Sauerstoffmesszelle und zum Kontrollieren des Luft-/Brennstoff-Verhältnisses |
| EP93102610A EP0549566B1 (en) | 1989-06-16 | 1990-06-18 | Apparatus for detecting abnormality of oxygen sensor and controlling air/fuel ratio |
| EP90111417A EP0402953B1 (en) | 1989-06-16 | 1990-06-18 | Apparatus for detecting abnormality of oxygen sensor and controlling air/fuel ratio |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15523089A JP2683418B2 (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0323331A JPH0323331A (ja) | 1991-01-31 |
| JP2683418B2 true JP2683418B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=15601375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15523089A Expired - Fee Related JP2683418B2 (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2683418B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04109445U (ja) * | 1991-03-08 | 1992-09-22 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の空燃比センサの故障診断装置 |
-
1989
- 1989-06-16 JP JP15523089A patent/JP2683418B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0323331A (ja) | 1991-01-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |