JPH041181B2 - - Google Patents
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- JPH041181B2 JPH041181B2 JP56157534A JP15753481A JPH041181B2 JP H041181 B2 JPH041181 B2 JP H041181B2 JP 56157534 A JP56157534 A JP 56157534A JP 15753481 A JP15753481 A JP 15753481A JP H041181 B2 JPH041181 B2 JP H041181B2
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- Japan
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- air
- fuel ratio
- oxygen concentration
- concentration detector
- oxygen
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Links
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Classifications
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
- F02D41/1456—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の空燃比制御装置に関する。
気体中の酸素濃度を検出することのできる酸素
濃度検出器として例えば特開昭52−72286号公報
に記載されているようにジルコニアのような酸素
イオン伝導性固体電解質を用いた酸素濃度検出器
が公知である。この酸素濃度検出器ではジルコニ
ア板の一側表面上に陰極をなす薄膜をコーテイン
グすると共にジルコニア板の他側表面上に陽極を
なす薄膜をコーテンイングしてこれら陰極と陽極
との間に電圧を印加し、陰極に接触して電子を付
与された酸素分子がジルコニア板内を通過した後
に陽極において電子を放出することにより陽極か
ら陰極に向かう電流が発生せしめられ、この電流
がジルコニア板内を通過する酸素分子の数、即ち
陰極に接触する気体中の酸素の分圧に比例するの
でこの電流値から酸素濃度を知ることができる。
従つてこの酸素濃度検出器を機関排気通路内に取
付けると排気通路内を酸素濃度を検出でき、従つ
て機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比を
知ることができる。なお、この酸素濃度検出器は
排気通路内の酸素濃度を検出するようにしている
ので機関シリンダ内に供給される混合気が稀薄混
合気のときに空燃比を検出することができる。一
方、この酸素濃度検出器においてジルコニア板の
陽極と陰極間に電圧を印加しない場合にはジルコ
ニア板の一側表面上に接触する気体中の酸素濃度
とジルコニア板の他側表面上に接触する気体中の
酸素濃度との濃度差により起電力を発生し、この
性質を利用すると機関シリンダ内に供給される混
合気が理論空燃比よりも大きいか否かが判別され
る。内燃機関では機関運転状態に応じて機関シリ
ンダ内に供給される混合気の空燃比を理論空燃比
にしたり、或いは稀薄混合気にしたりする必要が
あり、従つて上述のような酸素濃度検出器を用い
ると空燃比を広い範囲に亘つて精密に制御できる
ことになる。
濃度検出器として例えば特開昭52−72286号公報
に記載されているようにジルコニアのような酸素
イオン伝導性固体電解質を用いた酸素濃度検出器
が公知である。この酸素濃度検出器ではジルコニ
ア板の一側表面上に陰極をなす薄膜をコーテイン
グすると共にジルコニア板の他側表面上に陽極を
なす薄膜をコーテンイングしてこれら陰極と陽極
との間に電圧を印加し、陰極に接触して電子を付
与された酸素分子がジルコニア板内を通過した後
に陽極において電子を放出することにより陽極か
ら陰極に向かう電流が発生せしめられ、この電流
がジルコニア板内を通過する酸素分子の数、即ち
陰極に接触する気体中の酸素の分圧に比例するの
でこの電流値から酸素濃度を知ることができる。
従つてこの酸素濃度検出器を機関排気通路内に取
付けると排気通路内を酸素濃度を検出でき、従つ
て機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比を
知ることができる。なお、この酸素濃度検出器は
排気通路内の酸素濃度を検出するようにしている
ので機関シリンダ内に供給される混合気が稀薄混
合気のときに空燃比を検出することができる。一
方、この酸素濃度検出器においてジルコニア板の
陽極と陰極間に電圧を印加しない場合にはジルコ
ニア板の一側表面上に接触する気体中の酸素濃度
とジルコニア板の他側表面上に接触する気体中の
酸素濃度との濃度差により起電力を発生し、この
性質を利用すると機関シリンダ内に供給される混
合気が理論空燃比よりも大きいか否かが判別され
る。内燃機関では機関運転状態に応じて機関シリ
ンダ内に供給される混合気の空燃比を理論空燃比
にしたり、或いは稀薄混合気にしたりする必要が
あり、従つて上述のような酸素濃度検出器を用い
ると空燃比を広い範囲に亘つて精密に制御できる
ことになる。
本発明は一個の酸素濃度検出器を用いて空燃比
を理論空燃比又は予め定められた稀薄側空燃比の
いずれか一方に正確にフイードバツク制御できる
ようにした空燃比制御装置を提供することにあ
る。
を理論空燃比又は予め定められた稀薄側空燃比の
いずれか一方に正確にフイードバツク制御できる
ようにした空燃比制御装置を提供することにあ
る。
以下、添附図面を参照して本発明を詳細に説明
する。
する。
第１図を参照すると、１は機関本体、２はシリ
ンダブロツク、３はシリンダブロツク２内におい
て往復動するピストン、４はシリンダブロツク２
上に固締されたシリンダヘツド、５はピストン３
とシリンダヘツド４間に形成された燃焼室、６は
燃焼室５内に配置された点火栓、７は吸気ポー
ト、８は吸気弁、９は排気ポート、１０は排気弁
を夫夫示す。吸気ポート７は枝管１１を介して共
通のサージツタンク１２に連結され、一方排気ポ
ート９は排気マニホルド１３に連結される。各枝
管１１には電子制御ユニツト１４の出力信号によ
つて制御される燃料噴射弁１５が夫々設けられ、
これらの燃料噴射弁１５から対応する吸気ポート
７に向けて燃料が噴射される。サージタンク１２
は吸気管１６を介して図示しないエアクリーナに
接続され、この吸気管１６内にアクセルペタル連
結されたスロツトル弁１７が配置される。サージ
タンク１２内には負圧センサ１８が取付けられ、
この負圧センサ１８並びに回転数センサ１９は電
子制御ユニツト１４に接続される。一方、排気マ
ニホルド１３には酸素濃度検出器２０が取付けら
れ、この酸素濃度検出器２０は電子制御ユニツト
１４に接続される。酸素濃度検出器２０は例えば
第２図に示すようにジルコニアからなるカツプ状
の酸素イオン伝導性固体電解質２１と、その外周
面を覆う多孔質セラミツク２２とを具備し、この
多孔質セラミツク２２が排気ガス流中に配置され
る。また、酸素イオン伝導性固定電解質２１の内
周面並びに外周面上には夫々陽極用白金薄膜並び
に陰極用白金薄膜がコーテイングされ、これら白
金薄膜はリード線２３ａ並びに２３ｂを介して切
換回路２４に接続される。第２図に示されるよう
に切換回路２４は３個の切換スイツチ２５ａ，２
５ｂ，２５ｃと、電源２６と、抵抗２７とを具備
し、後述するように各切換スイツチ２５ａ，２５
ｂ，２５ｃは同時に切換制御される。切換スイツ
チ２５ａはリード線２３ａに接続された可動接点
ｄと、一対の固定接点ｅ，ｆからなり、一方切換
スイツチ２５ｂは出力端子２８ａに接続された可
動接点ｇと、一対の固定接点ｈ，ｆからなる。ま
た、切換スイツチ２５ｃは出力端子２８ｂに接続
された可動接点ｋと、一対の固定接点ｌ，ｍから
なる。切換スイツチ２５ａの固定接点ｅは切換ス
イツチ２５ｃの固定接点ｌに接続され、切換スイ
ツチ２５ｃの固定接点ｍはリード線２３ｂに接続
される。また、切換スイツチ２５ａの固定接点ｅ
と切換スイツチ２５ｃの固定接点ｍ間には電源２
６と抵抗２７とが直列に接続され、これら電源２
６と抵抗２７との接続点は切換スイツチ２５ｂの
固定接点ｈに接続できる。
ンダブロツク、３はシリンダブロツク２内におい
て往復動するピストン、４はシリンダブロツク２
上に固締されたシリンダヘツド、５はピストン３
とシリンダヘツド４間に形成された燃焼室、６は
燃焼室５内に配置された点火栓、７は吸気ポー
ト、８は吸気弁、９は排気ポート、１０は排気弁
を夫夫示す。吸気ポート７は枝管１１を介して共
通のサージツタンク１２に連結され、一方排気ポ
ート９は排気マニホルド１３に連結される。各枝
管１１には電子制御ユニツト１４の出力信号によ
つて制御される燃料噴射弁１５が夫々設けられ、
これらの燃料噴射弁１５から対応する吸気ポート
７に向けて燃料が噴射される。サージタンク１２
は吸気管１６を介して図示しないエアクリーナに
接続され、この吸気管１６内にアクセルペタル連
結されたスロツトル弁１７が配置される。サージ
タンク１２内には負圧センサ１８が取付けられ、
この負圧センサ１８並びに回転数センサ１９は電
子制御ユニツト１４に接続される。一方、排気マ
ニホルド１３には酸素濃度検出器２０が取付けら
れ、この酸素濃度検出器２０は電子制御ユニツト
１４に接続される。酸素濃度検出器２０は例えば
第２図に示すようにジルコニアからなるカツプ状
の酸素イオン伝導性固体電解質２１と、その外周
面を覆う多孔質セラミツク２２とを具備し、この
多孔質セラミツク２２が排気ガス流中に配置され
る。また、酸素イオン伝導性固定電解質２１の内
周面並びに外周面上には夫々陽極用白金薄膜並び
に陰極用白金薄膜がコーテイングされ、これら白
金薄膜はリード線２３ａ並びに２３ｂを介して切
換回路２４に接続される。第２図に示されるよう
に切換回路２４は３個の切換スイツチ２５ａ，２
５ｂ，２５ｃと、電源２６と、抵抗２７とを具備
し、後述するように各切換スイツチ２５ａ，２５
ｂ，２５ｃは同時に切換制御される。切換スイツ
チ２５ａはリード線２３ａに接続された可動接点
ｄと、一対の固定接点ｅ，ｆからなり、一方切換
スイツチ２５ｂは出力端子２８ａに接続された可
動接点ｇと、一対の固定接点ｈ，ｆからなる。ま
た、切換スイツチ２５ｃは出力端子２８ｂに接続
された可動接点ｋと、一対の固定接点ｌ，ｍから
なる。切換スイツチ２５ａの固定接点ｅは切換ス
イツチ２５ｃの固定接点ｌに接続され、切換スイ
ツチ２５ｃの固定接点ｍはリード線２３ｂに接続
される。また、切換スイツチ２５ａの固定接点ｅ
と切換スイツチ２５ｃの固定接点ｍ間には電源２
６と抵抗２７とが直列に接続され、これら電源２
６と抵抗２７との接続点は切換スイツチ２５ｂの
固定接点ｈに接続できる。
各切換スイツチ２５ａ，２５ｂ，２５ｃが第２
図に示すような接続状態にあるときはリード線２
３ａ，２３ｂ間に電源２６の電圧が印加される。
このとき排気ガス中の酸素分子は多孔質セラミツ
ク２２内の拡散により通過して酸素イオン伝導性
固体電解質２１の陰極用白金薄膜に到達し、ここ
で電子を付与された酸素分子が酸素イオン伝導性
固体電解質２１内を通過した後に酸素イオン伝導
性固体電解質２１の陽極用白金薄膜と接触して電
子を放出することにより電流が発生せしめられ
る。第５図は排気ガス中の酸素濃度Ｐ（重量パー
セント）と発生電流Ａ（mA）との関係を示す。
第５図において実線Ｋで示されるように発生電源
Ａは酸素濃度にほぼ比例することがわかる。な
お、排気ガス中の酸素濃度がわかれば機関シリン
ダ内に供給される空燃比がわかり、この空燃比を
第５図の横軸Ａ／Ｆに示す。従つて第５図から発
生電流がわかれば機関シリンダ内に供給される混
合気の空燃比を検出できることがわかる。なお、
第２図に示すように出力端子２８ａ，２８ｂは抵
抗２７の両端に接続されているので出力端子２８
ａ，２８ｂ間には発生電流に比例した電圧が発生
し、従つて第５図の縦軸は出力電圧Ｖを表わして
いると考えることができる。このように出力電圧
Ｖが酸素濃度に比例しているときを第１の検出状
態という。
図に示すような接続状態にあるときはリード線２
３ａ，２３ｂ間に電源２６の電圧が印加される。
このとき排気ガス中の酸素分子は多孔質セラミツ
ク２２内の拡散により通過して酸素イオン伝導性
固体電解質２１の陰極用白金薄膜に到達し、ここ
で電子を付与された酸素分子が酸素イオン伝導性
固体電解質２１内を通過した後に酸素イオン伝導
性固体電解質２１の陽極用白金薄膜と接触して電
子を放出することにより電流が発生せしめられ
る。第５図は排気ガス中の酸素濃度Ｐ（重量パー
セント）と発生電流Ａ（mA）との関係を示す。
第５図において実線Ｋで示されるように発生電源
Ａは酸素濃度にほぼ比例することがわかる。な
お、排気ガス中の酸素濃度がわかれば機関シリン
ダ内に供給される空燃比がわかり、この空燃比を
第５図の横軸Ａ／Ｆに示す。従つて第５図から発
生電流がわかれば機関シリンダ内に供給される混
合気の空燃比を検出できることがわかる。なお、
第２図に示すように出力端子２８ａ，２８ｂは抵
抗２７の両端に接続されているので出力端子２８
ａ，２８ｂ間には発生電流に比例した電圧が発生
し、従つて第５図の縦軸は出力電圧Ｖを表わして
いると考えることができる。このように出力電圧
Ｖが酸素濃度に比例しているときを第１の検出状
態という。
一方、第２図において破線で示すように切換ス
イツチ２５ａの可動接点ｄが固定接点ｆに接続
し、切換スイツチ２５ｂの可動接点ｇが固定接点
ｆに接続し、切換スイツチ２５ｃの可動接点ｋが
固定接点ｍに接続された状態を第２の検出状態と
いう。このときリード線２３ａ，２３ｂは直接出
力端子２８ａ，２８ｂに接続され、リード線２３
ａ，２３ｂ間には電圧が印加されていない。この
ときには酸素濃度検出器２０が濃淡電池の作用を
なし、排気マニホルド１３内の酸素濃度と大気中
の酸素濃度、即ち酸素イオン伝導性固体電解質２
１の両側面に接触する気体間の酸素濃度差によつ
て酸素イオン伝導性固体電解質２１の両側面間に
は第６図に示すような電圧が発生する。第６図に
おいて縦軸Ｖは電圧を示し、横軸Ａ／Ｆは空燃比
を示す。従つて第２検出状態では空燃比が理論空
燃比よりも小さなときに出力端子２８ａ，２８ｂ
間に0.9ボルト程度の出力電圧が発生し、空燃比
が理論空燃比よりも大きなときに出力端子２８
ａ，２８ｂ間に0.1ボルト程度の出力電圧が発生
することがわかる。このように第２検出状態では
空燃比が理論空燃比よりも大きいか小さいかが検
出できる。
イツチ２５ａの可動接点ｄが固定接点ｆに接続
し、切換スイツチ２５ｂの可動接点ｇが固定接点
ｆに接続し、切換スイツチ２５ｃの可動接点ｋが
固定接点ｍに接続された状態を第２の検出状態と
いう。このときリード線２３ａ，２３ｂは直接出
力端子２８ａ，２８ｂに接続され、リード線２３
ａ，２３ｂ間には電圧が印加されていない。この
ときには酸素濃度検出器２０が濃淡電池の作用を
なし、排気マニホルド１３内の酸素濃度と大気中
の酸素濃度、即ち酸素イオン伝導性固体電解質２
１の両側面に接触する気体間の酸素濃度差によつ
て酸素イオン伝導性固体電解質２１の両側面間に
は第６図に示すような電圧が発生する。第６図に
おいて縦軸Ｖは電圧を示し、横軸Ａ／Ｆは空燃比
を示す。従つて第２検出状態では空燃比が理論空
燃比よりも小さなときに出力端子２８ａ，２８ｂ
間に0.9ボルト程度の出力電圧が発生し、空燃比
が理論空燃比よりも大きなときに出力端子２８
ａ，２８ｂ間に0.1ボルト程度の出力電圧が発生
することがわかる。このように第２検出状態では
空燃比が理論空燃比よりも大きいか小さいかが検
出できる。
第３図に電子制御ユニツト１４を示す。第３図
を参照すると、電子制御ユニツト１４はデイジタ
ルコンピユータからなり、各種の演算処理を行な
うマイクロプロセツサ（MPU）３０、ランダム
アクセスメモリ（RAM）３１、制御プログラ
ム、演算定数等が予め格納されているリードオン
リメモリ（ROM）３２、入力ポート３３並びに
出力ポート３４が双方向性バス３５を介して互に
連結されている。更に、電子制御ユニツト１４内
には各種のクロツク信号を発生するクロツク発生
器３６が設けられる。第３図に示されるように負
圧センサ１８はバツフア３７並びにAD変換器３
８を介して入力ポート３３に接続される。負圧セ
ンサ１８はサージタンク１２内に発生する負圧、
即ち吸気管負圧Ｐに比例した出力電圧を発生し、
この出力電圧がAD変換器３８において対応する
２進数に変換されてこの２進数が入力ポート３３
並びにバス３５を介してMPU３０に入力される。
一方、回転数センサ１９はバツフア３９を介して
入力ポート３３に接続される。この回転数センサ
１９は機関クランクシヤフトが所定のクランク角
度回転する毎にパルスを発生し、このパルスが入
力ポート３３並びにバス３５を介してMPU３０
に入力される。MPU３０では回転数センサ１９
の出力パルスから機関回転数が計算される。ま
た、酸素濃度検出器２０の出力端子は前述したよ
うに切換回路２４に接続され、この切換回路２４
は増巾器４０並びにAD変換器４１を介して入力
ポート３３に接続される。切換回路２４の出力電
圧はAD変換器４１において対応する２進数に変
換され、この２進数が入力ポート３３並びにバス
３５を介してMPU３０に入力される。なお、第
５図において実線Ｋで示す出力電圧Ｖと空燃比
Ａ／Ｆとの関係は予めROM３２内に関数或いは
データテーブルの形で記憶されている。
を参照すると、電子制御ユニツト１４はデイジタ
ルコンピユータからなり、各種の演算処理を行な
うマイクロプロセツサ（MPU）３０、ランダム
アクセスメモリ（RAM）３１、制御プログラ
ム、演算定数等が予め格納されているリードオン
リメモリ（ROM）３２、入力ポート３３並びに
出力ポート３４が双方向性バス３５を介して互に
連結されている。更に、電子制御ユニツト１４内
には各種のクロツク信号を発生するクロツク発生
器３６が設けられる。第３図に示されるように負
圧センサ１８はバツフア３７並びにAD変換器３
８を介して入力ポート３３に接続される。負圧セ
ンサ１８はサージタンク１２内に発生する負圧、
即ち吸気管負圧Ｐに比例した出力電圧を発生し、
この出力電圧がAD変換器３８において対応する
２進数に変換されてこの２進数が入力ポート３３
並びにバス３５を介してMPU３０に入力される。
一方、回転数センサ１９はバツフア３９を介して
入力ポート３３に接続される。この回転数センサ
１９は機関クランクシヤフトが所定のクランク角
度回転する毎にパルスを発生し、このパルスが入
力ポート３３並びにバス３５を介してMPU３０
に入力される。MPU３０では回転数センサ１９
の出力パルスから機関回転数が計算される。ま
た、酸素濃度検出器２０の出力端子は前述したよ
うに切換回路２４に接続され、この切換回路２４
は増巾器４０並びにAD変換器４１を介して入力
ポート３３に接続される。切換回路２４の出力電
圧はAD変換器４１において対応する２進数に変
換され、この２進数が入力ポート３３並びにバス
３５を介してMPU３０に入力される。なお、第
５図において実線Ｋで示す出力電圧Ｖと空燃比
Ａ／Ｆとの関係は予めROM３２内に関数或いは
データテーブルの形で記憶されている。
出力ポート３４は切換回路２４は各切換スイツ
チ２５ａ，２５ｂ，２５ｃを作動するためのデー
タ、並びに燃料噴射弁１５を作動するためのデー
タを出力するために設けられており、この出力ポ
ート３４には２進数のデータがMPU３０からバ
ス３５を介して書き込まれる。出力ポート３４の
出力端子は一方では切換回路２４に接続され、他
方ではダウンカウンタ４３の入力端子に接続され
る。従つて各切換スイツチ２５ａ，２５ｂ，２５
ｃは出力ポート３４に書き込まれたデータに基い
て第１検出状態或いは第２検出状態のいづれか一
方に切換制御される。一方、ダウンカウンタ４３
はMPU３０から書き込まれた２進数のデータを
それに対応する時間の長さに変換するために設け
られており、このダウンカウンタ４３は出力ポー
ト３４から送り込まれたデータのダウンカウント
をクロツク発生器３６のクロツク信号によつて開
始し、カウント値が０になるとカウントを完了し
て出力端子にカウント完了信号を発生する。Ｓ−
Ｒフリツプフロツプ４４のリセツト入力端子Ｒは
ダウンカウンタ４３の出力端子に接続され、Ｓ−
Ｒフリツプフロツプ４４のセツト入力端子Ｓはク
ロツク発生器３６に接続される。このＳ−Ｒフリ
ツプフロツプ４４はクロツク発生器３６のクロツ
ク信号によりダウンカウント開始と同時にセツト
され、ダウンカウント完了時にダウンカウンタ４
３のカウント完了信号によつてリセツトされる。
従つてＳ−Ｒフリツプフロツプ４４の出力端子Ｑ
はダウンカウントが行なわれている間高レベルと
なる。Ｓ−Ｒフリツプフロツプ４４の出力端子Ｑ
は電力増巾回路４５を介して燃料噴射弁１５に接
続されており、従つて燃料噴射弁１５はダウンカ
ウンタ４３がダウンカウントしている間付勢され
ることがわかる。
チ２５ａ，２５ｂ，２５ｃを作動するためのデー
タ、並びに燃料噴射弁１５を作動するためのデー
タを出力するために設けられており、この出力ポ
ート３４には２進数のデータがMPU３０からバ
ス３５を介して書き込まれる。出力ポート３４の
出力端子は一方では切換回路２４に接続され、他
方ではダウンカウンタ４３の入力端子に接続され
る。従つて各切換スイツチ２５ａ，２５ｂ，２５
ｃは出力ポート３４に書き込まれたデータに基い
て第１検出状態或いは第２検出状態のいづれか一
方に切換制御される。一方、ダウンカウンタ４３
はMPU３０から書き込まれた２進数のデータを
それに対応する時間の長さに変換するために設け
られており、このダウンカウンタ４３は出力ポー
ト３４から送り込まれたデータのダウンカウント
をクロツク発生器３６のクロツク信号によつて開
始し、カウント値が０になるとカウントを完了し
て出力端子にカウント完了信号を発生する。Ｓ−
Ｒフリツプフロツプ４４のリセツト入力端子Ｒは
ダウンカウンタ４３の出力端子に接続され、Ｓ−
Ｒフリツプフロツプ４４のセツト入力端子Ｓはク
ロツク発生器３６に接続される。このＳ−Ｒフリ
ツプフロツプ４４はクロツク発生器３６のクロツ
ク信号によりダウンカウント開始と同時にセツト
され、ダウンカウント完了時にダウンカウンタ４
３のカウント完了信号によつてリセツトされる。
従つてＳ−Ｒフリツプフロツプ４４の出力端子Ｑ
はダウンカウントが行なわれている間高レベルと
なる。Ｓ−Ｒフリツプフロツプ４４の出力端子Ｑ
は電力増巾回路４５を介して燃料噴射弁１５に接
続されており、従つて燃料噴射弁１５はダウンカ
ウンタ４３がダウンカウントしている間付勢され
ることがわかる。
次に第４図を参照して本発明による空燃比制御
装置の作動について説明する。第４図を参照する
とまず始めにステツプ50において負圧センサ１８
と回転数センサ１９の出力信号から目標空燃比が
設定される。この目標空燃比は例えば第７図に示
すように吸気管負圧Ｐと機関回転数Ｎの関数とし
て予めROM３２内に記憶されている。なお、第
７図中の数値は空燃比を示す。従つてステツプ50
では第７図に示す関係から目標空燃比が計算され
る。第７図からわかるようにこの目標値は機関回
転数Ｎがほぼ1000r.p.mよりも低いとき、並びに
ほぼ4000r.p.mよりも高いときには理論空燃比と
なつており、機関回転数Ｎがほぼ1000r.p.mから
4000r.p.mの間では数値で示すような稀薄側空燃
比となつている。ステツプ50において目標空燃比
が決定されると次いでステツプ51において基本燃
料噴射時間τ0が計算される。この基本燃料噴射時
間は第７図に示すような空燃比の混合気を形成す
るのに必要な時間であり、この基本燃料噴射時間
τ0は第７図に示すのと同様に吸気管負圧Ｐと機関
回転数Ｎの関数としてマツプの形で予めROM３
２内に記憶されている。次いでステツプ52では目
標空燃比が稀薄側であるか否かが判別され、目標
空燃比が稀薄側である場合にはステツプ53に進
む。ステツプ５３では切換回路２４の切換スイツ
チ２５ａ，２５ｂ，２６ｃを第２図に示すように
切換えて第１検出状態にする。次いでステツプ54
では第５図に示す関係から切換回路２４の目標出
力電圧値V0が計算される。次いでステツプ５５
では切換回路２０の現在の出力電圧値Ｖが目標電
圧値V0よりも小さくないか否か判別される。ス
テツプ５５において現在の出力電圧値Ｖが目標電
圧値V0よりも小さくないと判別されたときには
ステツプ56において補正係数ｆに一定値αを加算
し、その加算結果をｆとした後にステツプ５７に
進む。一方、ステツプ55において現在の出力電圧
値Ｖが目標電圧値V0よりも小さいと判別された
ときはステツプ58において補正係数ｆから一定値
βを減算し、その減算結果をｆとした後にステツ
プ57に進む。ステツプ57では基本燃料噴射時間τ0
に補正係数ｆが乗算されて燃料噴射時間τが計算
され、この燃料噴射時間τに対応した時間だけ燃
料が燃料噴射弁１５から噴射される。第８図に切
換回路２４の出力電圧Ｖと補正係数ｆの変化に示
す。第８図に示すように切換回路２４の出力電圧
Ｖが目標電圧値V0よりも大きくなると、即ち空
燃比が目標空燃比よりも大きくなると補正係数ｆ
がαづつ増大せしめられるために燃料噴射量が増
大せしめられ、一方切換回路２４の出力電圧Ｖが
目標電圧値V0よりも小さくなると、即ち空燃比
が目標空燃比よりも小さくなるの補正係数ｆがβ
づつ減少せしめられるために燃料噴射量が減少せ
しめられる。
装置の作動について説明する。第４図を参照する
とまず始めにステツプ50において負圧センサ１８
と回転数センサ１９の出力信号から目標空燃比が
設定される。この目標空燃比は例えば第７図に示
すように吸気管負圧Ｐと機関回転数Ｎの関数とし
て予めROM３２内に記憶されている。なお、第
７図中の数値は空燃比を示す。従つてステツプ50
では第７図に示す関係から目標空燃比が計算され
る。第７図からわかるようにこの目標値は機関回
転数Ｎがほぼ1000r.p.mよりも低いとき、並びに
ほぼ4000r.p.mよりも高いときには理論空燃比と
なつており、機関回転数Ｎがほぼ1000r.p.mから
4000r.p.mの間では数値で示すような稀薄側空燃
比となつている。ステツプ50において目標空燃比
が決定されると次いでステツプ51において基本燃
料噴射時間τ0が計算される。この基本燃料噴射時
間は第７図に示すような空燃比の混合気を形成す
るのに必要な時間であり、この基本燃料噴射時間
τ0は第７図に示すのと同様に吸気管負圧Ｐと機関
回転数Ｎの関数としてマツプの形で予めROM３
２内に記憶されている。次いでステツプ52では目
標空燃比が稀薄側であるか否かが判別され、目標
空燃比が稀薄側である場合にはステツプ53に進
む。ステツプ５３では切換回路２４の切換スイツ
チ２５ａ，２５ｂ，２６ｃを第２図に示すように
切換えて第１検出状態にする。次いでステツプ54
では第５図に示す関係から切換回路２４の目標出
力電圧値V0が計算される。次いでステツプ５５
では切換回路２０の現在の出力電圧値Ｖが目標電
圧値V0よりも小さくないか否か判別される。ス
テツプ５５において現在の出力電圧値Ｖが目標電
圧値V0よりも小さくないと判別されたときには
ステツプ56において補正係数ｆに一定値αを加算
し、その加算結果をｆとした後にステツプ５７に
進む。一方、ステツプ55において現在の出力電圧
値Ｖが目標電圧値V0よりも小さいと判別された
ときはステツプ58において補正係数ｆから一定値
βを減算し、その減算結果をｆとした後にステツ
プ57に進む。ステツプ57では基本燃料噴射時間τ0
に補正係数ｆが乗算されて燃料噴射時間τが計算
され、この燃料噴射時間τに対応した時間だけ燃
料が燃料噴射弁１５から噴射される。第８図に切
換回路２４の出力電圧Ｖと補正係数ｆの変化に示
す。第８図に示すように切換回路２４の出力電圧
Ｖが目標電圧値V0よりも大きくなると、即ち空
燃比が目標空燃比よりも大きくなると補正係数ｆ
がαづつ増大せしめられるために燃料噴射量が増
大せしめられ、一方切換回路２４の出力電圧Ｖが
目標電圧値V0よりも小さくなると、即ち空燃比
が目標空燃比よりも小さくなるの補正係数ｆがβ
づつ減少せしめられるために燃料噴射量が減少せ
しめられる。
一方、ステツプ52において目標空燃比が稀薄側
でないの判別された場合、即ち目標空燃比が第７
図のハツチングで示されるように理論空燃比であ
るときにはステツプ５９に進む。ステツプ59では
切換回路２４の各切換スイツチ２５ａ，２５ｂ，
２５ｃを作動せしめて破線で示す第２検出状態に
切換える。次いでステツプ60では切換回路２４の
出力電圧Ｖが第６図に示す基準電圧Vrよりも小
さくないか否かが判別される。なお、この基準電
圧Vrは予めROM３２内に記憶されている。ステ
ツプ60において切換回路２４の出力電圧Ｖが基準
電圧Vrよりも小さいと判別されたとき、即ち空
燃比が理論空燃比よりも大きいときはステツプ61
において補正係数ｆにγが加算され、その加算結
果をｆとする。従つてこのときには燃料噴射時間
τが徐々に増大せしめられる。一方、ステツプ60
において切換回路２４の出力電圧Ｖが基準電圧
Vrよりも小さくないと判別されたとき、即ち空
燃比が理論空燃比よりも小さいときはステツプ62
において補正係数ｆからδが減算され、その減算
結果をｆとする。従つてこのときには燃料噴射時
間τが徐々に増大せしめられる。このようにして
空燃比が理論空燃比にフイードバツク制御され
る。
でないの判別された場合、即ち目標空燃比が第７
図のハツチングで示されるように理論空燃比であ
るときにはステツプ５９に進む。ステツプ59では
切換回路２４の各切換スイツチ２５ａ，２５ｂ，
２５ｃを作動せしめて破線で示す第２検出状態に
切換える。次いでステツプ60では切換回路２４の
出力電圧Ｖが第６図に示す基準電圧Vrよりも小
さくないか否かが判別される。なお、この基準電
圧Vrは予めROM３２内に記憶されている。ステ
ツプ60において切換回路２４の出力電圧Ｖが基準
電圧Vrよりも小さいと判別されたとき、即ち空
燃比が理論空燃比よりも大きいときはステツプ61
において補正係数ｆにγが加算され、その加算結
果をｆとする。従つてこのときには燃料噴射時間
τが徐々に増大せしめられる。一方、ステツプ60
において切換回路２４の出力電圧Ｖが基準電圧
Vrよりも小さくないと判別されたとき、即ち空
燃比が理論空燃比よりも小さいときはステツプ62
において補正係数ｆからδが減算され、その減算
結果をｆとする。従つてこのときには燃料噴射時
間τが徐々に増大せしめられる。このようにして
空燃比が理論空燃比にフイードバツク制御され
る。
以上述べたように本発明によれば唯一個の酸素
濃度検出器を用いて目標空燃比が理論空燃比であ
つても稀薄側空燃比であつても機関シリンダ内に
供給される混合気の空燃比を目標空燃比に正確に
フイードバツク制御すことができる。
濃度検出器を用いて目標空燃比が理論空燃比であ
つても稀薄側空燃比であつても機関シリンダ内に
供給される混合気の空燃比を目標空燃比に正確に
フイードバツク制御すことができる。
第１図は本発明に係る内燃機関の側面断面図、
第２図は酸素濃度検出器の切換回路の回路図、第
３図は電子制御ユニツトの回路図、第４図は空燃
比制御装置の作動を説明するためのフローチヤー
ト、第５図は第１検出状態における酸素濃度検出
器の出力電圧を示す図、第６図は第２検出状態に
おける酸素濃度検出器の出力電圧を示す図、第７
図は目標空燃比を示す図、第８図は補正係数の変
化を示す図である。 １２……サージタンク、１３……排気マニホル
ド、１４……電子制御ユニツト、１５……燃料噴
射弁、１７……スロツトル弁、１８……負圧セン
サ、１９……回転数センサ、２０……酸素濃度検
出器。
第２図は酸素濃度検出器の切換回路の回路図、第
３図は電子制御ユニツトの回路図、第４図は空燃
比制御装置の作動を説明するためのフローチヤー
ト、第５図は第１検出状態における酸素濃度検出
器の出力電圧を示す図、第６図は第２検出状態に
おける酸素濃度検出器の出力電圧を示す図、第７
図は目標空燃比を示す図、第８図は補正係数の変
化を示す図である。 １２……サージタンク、１３……排気マニホル
ド、１４……電子制御ユニツト、１５……燃料噴
射弁、１７……スロツトル弁、１８……負圧セン
サ、１９……回転数センサ、２０……酸素濃度検
出器。
Claims (1)
- １ 機関排気通路に排気ガス中の酸素濃度を検出
可能な酸素濃度検出器を取付け、該酸素濃度検出
器の出力信号に基いて機関シリンダ内に供給され
る混合気の空燃比をフイードバツク制御するよう
にした空燃比制御装置において、酸素イオン伝導
性固体電解質の外周面および内周面上に夫々陰極
および陽極を形成すると共に酸素分子が拡散によ
り通過する拡散通過手段を該酸素イオン伝導性固
体電解質の外周面周りに設けて排気ガス中の酸素
分子が該拡散通過手段を介して該酸素イオン伝導
性固体電解質の外周面上に到達するようにした酸
素濃度検出器であつて該陰極および陽極間に電圧
を印加したときには排気ガス中の酸素濃度に比例
した出力電流を発生しかつ該電圧の印加を停止し
たときには濃淡電池の作用をして空燃比が理論空
燃比よりも大きいか否かを示す出力電圧を発生す
る酸素濃度検出器を用い、該電圧を印加させるか
又は該電圧の印加を停止させる切換回路を具備す
ると共に機関の運転状態に応じて空燃比を理論空
燃比にすべきか或いは予め定められた稀薄側空燃
比にすべきかの情報を記憶した記憶手段を具備
し、該記憶情報に基き該切換回路を切換制御して
空燃比を理論空燃比とすべきときには上記酸素濃
度検出器の出力電圧に基いて空燃比をフイードバ
ツク制御し、空燃比を予め定められた稀薄側空燃
比とすべきときには上記酸素濃度検出器の出力電
流に基いて空燃比をフイードバツク制御するよう
にした内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15753481A JPS5859332A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15753481A JPS5859332A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5859332A JPS5859332A (ja) | 1983-04-08 |
| JPH041181B2 true JPH041181B2 (ja) | 1992-01-10 |
Family
ID=15651773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15753481A Granted JPS5859332A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5859332A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3231122C2 (de) * | 1982-08-21 | 1994-05-11 | Bosch Gmbh Robert | Regeleinrichtung für die Gemischzusammensetzung einer Brennkraftmaschine |
| JPH065047B2 (ja) * | 1983-06-07 | 1994-01-19 | 日本電装株式会社 | 空燃比制御装置 |
| JPS6090937A (ja) * | 1983-10-22 | 1985-05-22 | Nippon Denso Co Ltd | 空燃比制御装置 |
| JPS60230537A (ja) * | 1984-05-01 | 1985-11-16 | Nissan Motor Co Ltd | 空燃比制御装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5352825A (en) * | 1976-10-25 | 1978-05-13 | Toyota Motor Corp | Fuel supply system for internal-combustion engine |
| JPS562548A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | Controller for air fuel ratio of internal combustion engine |
| JPS5612698A (en) * | 1979-07-11 | 1981-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Echo attaching apparatus |
-
1981
- 1981-10-05 JP JP15753481A patent/JPS5859332A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5352825A (en) * | 1976-10-25 | 1978-05-13 | Toyota Motor Corp | Fuel supply system for internal-combustion engine |
| JPS562548A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | Controller for air fuel ratio of internal combustion engine |
| JPS5612698A (en) * | 1979-07-11 | 1981-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Echo attaching apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5859332A (ja) | 1983-04-08 |
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