JPH04321740A - 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
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- JPH04321740A JPH04321740A JP3088060A JP8806091A JPH04321740A JP H04321740 A JPH04321740 A JP H04321740A JP 3088060 A JP3088060 A JP 3088060A JP 8806091 A JP8806091 A JP 8806091A JP H04321740 A JPH04321740 A JP H04321740A
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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
- F02D33/00—Controlling delivery of fuel or combustion-air, not otherwise provided for
-
- 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
- F02D41/1477—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation circuit or part of it,(e.g. comparator, PI regulator, output)
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
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- F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
- F02D41/1441—Plural sensors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、空燃比センサのばら
つきを補償して空燃比を適切に制御することができるエ
ンジンの空燃比制御装置に関する。
つきを補償して空燃比を適切に制御することができるエ
ンジンの空燃比制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のエンジンの空燃比制御装
置について、図１５ないし図２０を参照して説明する。 まず図１８から説明する。図１８はスピードデンシティ
方式燃料噴射装置の構成を示す構成図である。
置について、図１５ないし図２０を参照して説明する。 まず図１８から説明する。図１８はスピードデンシティ
方式燃料噴射装置の構成を示す構成図である。
【０００３】同図において、たとえば車両に搭載された
エンジン１は、エアクリーナ２から吸気管３とスロット
ル弁４を介して吸気する。
エンジン１は、エアクリーナ２から吸気管３とスロット
ル弁４を介して吸気する。
【０００４】点火時には、たとえば、ディストリビュー
タ内のシグナルジェネレータ（図示せず）からの信号に
より、イグナイタ５がオンからオフに変化し、この変化
時に点火コイル６の２次側に高圧の点火信号が発生し、
この点火信号がエンジン１の点火プラグ（図示せず）に
供給されて点火を行なう。
タ内のシグナルジェネレータ（図示せず）からの信号に
より、イグナイタ５がオンからオフに変化し、この変化
時に点火コイル６の２次側に高圧の点火信号が発生し、
この点火信号がエンジン１の点火プラグ（図示せず）に
供給されて点火を行なう。
【０００５】この点火信号の発生に同期してインジェク
タ７から燃料がスロットル弁４より上流の吸気管３内部
に噴射供給される。噴射供給された燃料は上記吸気動作
によりエンジン１に吸入される。
タ７から燃料がスロットル弁４より上流の吸気管３内部
に噴射供給される。噴射供給された燃料は上記吸気動作
によりエンジン１に吸入される。
【０００６】燃焼後の排気ガスはエンジン１から排気マ
ニホールド８や３元触媒コンバータ１４を通って外部に
排出される。
ニホールド８や３元触媒コンバータ１４を通って外部に
排出される。
【０００７】この３元触媒コンバータ１４は排気ガス中
のＮＯｘ，ＨＣ，ＣＯの３成分の浄化率の高い空燃比を
空気過剰率λ＝１、すなわち理論空燃比付近にもつもの
であり、図２０に示すごとく、その浄化率特性は理論空
燃比（λ＝１）のとき、ＮＯｘ，ＨＣ，ＣＯの３成分と
もに浄化率が高く、リッチ側（λ＜１）ではＨＣ，ＣＯ
の浄化率が悪くなっており、リーン側（λ＞１）ではＮ
Ｏｘの浄化率が悪くなっている。
のＮＯｘ，ＨＣ，ＣＯの３成分の浄化率の高い空燃比を
空気過剰率λ＝１、すなわち理論空燃比付近にもつもの
であり、図２０に示すごとく、その浄化率特性は理論空
燃比（λ＝１）のとき、ＮＯｘ，ＨＣ，ＣＯの３成分と
もに浄化率が高く、リッチ側（λ＜１）ではＨＣ，ＣＯ
の浄化率が悪くなっており、リーン側（λ＞１）ではＮ
Ｏｘの浄化率が悪くなっている。
【０００８】一方、吸気管３のスロットル弁４より下流
の吸気管圧力は圧力センサ９により絶対圧で検出され、
その絶対圧に応じた大きさのアナログ圧力検出信号が出
力される。
の吸気管圧力は圧力センサ９により絶対圧で検出され、
その絶対圧に応じた大きさのアナログ圧力検出信号が出
力される。
【０００９】また、排気マニホールド８に配設されたＯ
２ センサ１０は排気ガス中の酸素濃度を検出するもの
であり、排気ガスの温度が４５０℃〜６００℃の許容温
度以上になると、前記酸素濃度に応答して正常作動し、
図２０に示すごとく、空気過剰率λに応じたアナログ濃
度検出信号を出力する。
２ センサ１０は排気ガス中の酸素濃度を検出するもの
であり、排気ガスの温度が４５０℃〜６００℃の許容温
度以上になると、前記酸素濃度に応答して正常作動し、
図２０に示すごとく、空気過剰率λに応じたアナログ濃
度検出信号を出力する。
【００１０】前記アナログ圧力検出信号、アナログ濃度
検出信号、およびイグナイタ５の１次側点火信号は制御
装置１１に入力される。制御装置１１はキースイッチ１
２がオンされてバッテリ１３から電源の供給を受けてい
るときには、図１７の動作フローを処理して、エンジン
１の運転状態に応じた燃料噴射量を演算し、インジェク
タ７の開弁制御を行なう。
検出信号、およびイグナイタ５の１次側点火信号は制御
装置１１に入力される。制御装置１１はキースイッチ１
２がオンされてバッテリ１３から電源の供給を受けてい
るときには、図１７の動作フローを処理して、エンジン
１の運転状態に応じた燃料噴射量を演算し、インジェク
タ７の開弁制御を行なう。
【００１１】図１９は上記制御装置１１のブロック構成
を示し、同図において、１００はマイクロコンピュータ
で、ＣＰＵ２００、カウンタ２０１、タイマ２０２、Ａ
／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器２０３、ＲＡＭ２
０４、図１７の動作フローをプログラムで格納している
ＲＯＭ２０５、出力ポート２０６、バス２０７等から構
成されている。
を示し、同図において、１００はマイクロコンピュータ
で、ＣＰＵ２００、カウンタ２０１、タイマ２０２、Ａ
／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器２０３、ＲＡＭ２
０４、図１７の動作フローをプログラムで格納している
ＲＯＭ２０５、出力ポート２０６、バス２０７等から構
成されている。
【００１２】イグナイタ５からの１次側点火信号は第１
入力インタフェイス回路１０１で波形整形されて、割り
込み入力としてマイクロコンピュータ１００に入力され
る。
入力インタフェイス回路１０１で波形整形されて、割り
込み入力としてマイクロコンピュータ１００に入力され
る。
【００１３】この割込時には、カウンタ２０１の点火信
号周期計測値が読み込まれて、回転数検出用にＲＡＭ２
０４に格納される。
号周期計測値が読み込まれて、回転数検出用にＲＡＭ２
０４に格納される。
【００１４】圧力センサ９およびＯ２ センサ１０の出
力信号は第２入力インタフェイス回路１０２により、ノ
イズ分を除去された後、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル
）変換器２０３により逐次Ａ／Ｄ変換される。
力信号は第２入力インタフェイス回路１０２により、ノ
イズ分を除去された後、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル
）変換器２０３により逐次Ａ／Ｄ変換される。
【００１５】燃料噴射量はエンジン１の運転状態に応じ
てインジェクタ７の開弁時間で演算され、タイマ２０２
にセットされる。
てインジェクタ７の開弁時間で演算され、タイマ２０２
にセットされる。
【００１６】このタイマ２０２の動作中、出力ポート２
０６から所定レベルの電圧が出力され、出力インタフェ
イス回路１０３にて電圧−電流変換されて、インジェク
タ７を開弁する。この開弁によりインジェクタ７から燃
料が噴射供給される。
０６から所定レベルの電圧が出力され、出力インタフェ
イス回路１０３にて電圧−電流変換されて、インジェク
タ７を開弁する。この開弁によりインジェクタ７から燃
料が噴射供給される。
【００１７】なお、マイクロコンピュータ１００はキー
スイッチ１２を介してバッテリ１３の電圧を入力した電
源回路１０４から定電圧の供給を受けて動作する。
スイッチ１２を介してバッテリ１３の電圧を入力した電
源回路１０４から定電圧の供給を受けて動作する。
【００１８】次に、上記ＣＰＵ２００の動作について、
図１５ないし図１７を参照して説明する。図１５は従来
例の制御ブロック図であり、図１６はその動作を示すタ
イミング図である。
図１５ないし図１７を参照して説明する。図１５は従来
例の制御ブロック図であり、図１６はその動作を示すタ
イミング図である。
【００１９】圧力センサ９によって検出された吸気管圧
力Ｐとイグナイタ５からの１次側点火信号の周期に応じ
て回転数演算手段２０によって演算された回転数Ｎとか
ら基本パルス幅演算手段２１によって基本パルス幅ＴＢ
が演算される。
力Ｐとイグナイタ５からの１次側点火信号の周期に応じ
て回転数演算手段２０によって演算された回転数Ｎとか
ら基本パルス幅演算手段２１によって基本パルス幅ＴＢ
が演算される。
【００２０】一方、Ｏ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０２
は図１６（ａ）に示すように、排気ガスの不均一性に基
づく高周波成分を含んだ信号となっているが、低域フィ
ルタ２２を通すことにより、そのフィルタ出力電圧Ｖ０
２Ｆ は図１６（ｂ）に示すように、高周波成分が除去
された平均的な空燃比を示す信号になる。
は図１６（ａ）に示すように、排気ガスの不均一性に基
づく高周波成分を含んだ信号となっているが、低域フィ
ルタ２２を通すことにより、そのフィルタ出力電圧Ｖ０
２Ｆ は図１６（ｂ）に示すように、高周波成分が除去
された平均的な空燃比を示す信号になる。
【００２１】この低域フィルタ２２は電気回路で構成し
てもよいが、ＣＰＵ２００によるディジタルフィルタ処
理によっても実現できる。
てもよいが、ＣＰＵ２００によるディジタルフィルタ処
理によっても実現できる。
【００２２】次に、上記フィルタ出力電圧Ｖ０２Ｆ は
、空燃比比較判別手段２３によって０．５Ｖと比較され
、その結果、出力信号ＫＲＬ（図１６（ｃ））として、
Ｖ０２Ｆ ＝０．５Ｖのときはリッチ信号が出力され、
Ｖ０２Ｆ ＜０．５Ｖのときはリーン信号が出力される
。
、空燃比比較判別手段２３によって０．５Ｖと比較され
、その結果、出力信号ＫＲＬ（図１６（ｃ））として、
Ｖ０２Ｆ ＝０．５Ｖのときはリッチ信号が出力され、
Ｖ０２Ｆ ＜０．５Ｖのときはリーン信号が出力される
。
【００２３】空燃比補正量演算手段２４は、この出力信
号ＫＲＬがリッチ信号のときは−ΔＫＩ を、リーン信
号のときは＋ΔＫＩ を積分することにより、積分補正
量ＫＩ （図１６（ｄ））を求め、さらにこの積分補正
量ＫＩ に前記出力信号ＫＲＬがリッチ信号のときは−
ＫＰ を、リーン信号のときは＋ＫＰ を加算すること
により、図１６（ｅ）に示す空燃比補正係数ＫＦＢを出
力する。
号ＫＲＬがリッチ信号のときは−ΔＫＩ を、リーン信
号のときは＋ΔＫＩ を積分することにより、積分補正
量ＫＩ （図１６（ｄ））を求め、さらにこの積分補正
量ＫＩ に前記出力信号ＫＲＬがリッチ信号のときは−
ＫＰ を、リーン信号のときは＋ＫＰ を加算すること
により、図１６（ｅ）に示す空燃比補正係数ＫＦＢを出
力する。
【００２４】空燃比補正手段２５は前記基本パルス幅Ｔ
Ｂ を前記空燃比補正係数ＫＦＢに基づいて補正し、パ
ルス幅Ｔを出力する。
Ｂ を前記空燃比補正係数ＫＦＢに基づいて補正し、パ
ルス幅Ｔを出力する。
【００２５】最後に、噴射タイミング制御手段２６はイ
グナイタ５からの１次側点火信号に同期して、パルス幅
Ｔの時間だけインジェクタ７を開弁制御する。
グナイタ５からの１次側点火信号に同期して、パルス幅
Ｔの時間だけインジェクタ７を開弁制御する。
【００２６】以上の動作を動作フロー図で表わすと、図
１７のようになる。図１７において、ステップＳ１０で
は、点火信号の周期の計測値から回転数Ｎを演算し、Ｒ
ＡＭ２０４に格納する。
１７のようになる。図１７において、ステップＳ１０で
は、点火信号の周期の計測値から回転数Ｎを演算し、Ｒ
ＡＭ２０４に格納する。
【００２７】ステップＳ１１では、圧力センサ９からの
アナログ出力信号をＡ／Ｄ変換器２０３でＡ／Ｄ変換し
て、吸気管圧力ＰとしてＲＡＭ２０４に格納する。
アナログ出力信号をＡ／Ｄ変換器２０３でＡ／Ｄ変換し
て、吸気管圧力ＰとしてＲＡＭ２０４に格納する。
【００２８】ステップＳ１２では、上記回転数Ｎと吸気
管出力ＰとからＲＯＭ２０５の２次元マップをマッピン
グして予め回転数と吸気管圧力に対応させて実験的に求
められている体積効率ＣＥＶ（Ｎ，Ｐ）を算出し、さら
にＴＢ ＝Ｋ０ ×Ｐ×ＣＥＶ（但し、Ｋ０ は定数）
の演算式にしたがって基本パルス幅ＴＢ を算出する。
管出力ＰとからＲＯＭ２０５の２次元マップをマッピン
グして予め回転数と吸気管圧力に対応させて実験的に求
められている体積効率ＣＥＶ（Ｎ，Ｐ）を算出し、さら
にＴＢ ＝Ｋ０ ×Ｐ×ＣＥＶ（但し、Ｋ０ は定数）
の演算式にしたがって基本パルス幅ＴＢ を算出する。
【００２９】次に、ステップＳ１３において、１０ｍｓ
毎のタイミングか否かを判断し、１０ｍｓ毎のタイミン
グでなければステップＳ１９に進む。
毎のタイミングか否かを判断し、１０ｍｓ毎のタイミン
グでなければステップＳ１９に進む。
【００３０】また、ステップＳ１３において、１０ｍｓ
毎のタイミングの場合は、ステップＳ１４にて、Ｏ２
センサ１０からのアナログ出力信号をＡ／Ｄ変換器２０
３でＡ／Ｄ変換して、Ｏ２ センサ出力電圧Ｖ０２とし
て、ＲＡＭ２０４に格納する。
毎のタイミングの場合は、ステップＳ１４にて、Ｏ２
センサ１０からのアナログ出力信号をＡ／Ｄ変換器２０
３でＡ／Ｄ変換して、Ｏ２ センサ出力電圧Ｖ０２とし
て、ＲＡＭ２０４に格納する。
【００３１】ステップＳ１５はディジタル低域フィルタ
処理を示しており、上記Ｏ２ センサ出力電圧Ｖ０２と
１０ｍｓ前のフィルタ出力電圧Ｖ０２Ｆ（ｎ−１）とか
らＶ０２Ｆ（ｎ）＝（１−ＫＦ ）×Ｖ０２Ｆ（ｎ−１
）＋ＫＦ ×Ｖ０２の演算式に基づき、新たなフィルタ
出力電圧Ｖ０２Ｆ（ｎ）を求める。
処理を示しており、上記Ｏ２ センサ出力電圧Ｖ０２と
１０ｍｓ前のフィルタ出力電圧Ｖ０２Ｆ（ｎ−１）とか
らＶ０２Ｆ（ｎ）＝（１−ＫＦ ）×Ｖ０２Ｆ（ｎ−１
）＋ＫＦ ×Ｖ０２の演算式に基づき、新たなフィルタ
出力電圧Ｖ０２Ｆ（ｎ）を求める。
【００３２】このディジタルフィルタは１次低域フィル
タとなっており、時定数τはτ＝−１０／ｌｎ （１−
ＫＦ ）ｍｓの式で表わされる。
タとなっており、時定数τはτ＝−１０／ｌｎ （１−
ＫＦ ）ｍｓの式で表わされる。
【００３３】次に、ステップＳ１６では、上記フィルタ
出力電圧Ｖ０２Ｆ と０．５Ｖとを比較し、Ｖ０２Ｆ
≧０．５Ｖ（リッチ）のときはステップＳ１７にて、積
分補正係数ＫＩ をΔＫＩ だけ減少させ、Ｖ０２Ｆ
＜０．５Ｖ（リーン）のときは、ステップＳ１８にて、
積分補正係数ＫＩ をΔＫＩ だけ増加させる。
出力電圧Ｖ０２Ｆ と０．５Ｖとを比較し、Ｖ０２Ｆ
≧０．５Ｖ（リッチ）のときはステップＳ１７にて、積
分補正係数ＫＩ をΔＫＩ だけ減少させ、Ｖ０２Ｆ
＜０．５Ｖ（リーン）のときは、ステップＳ１８にて、
積分補正係数ＫＩ をΔＫＩ だけ増加させる。
【００３４】ステップＳ１７およびステップＳ１８の処
理の後、およびステップＳ１３で１０ｍｓ毎のタイミン
グでなかったときは、ステップＳ１９に進み、上記フィ
ルタ出力電圧Ｖ０２Ｆ と０．５Ｖを比較し、Ｖ０２Ｆ
≧０．５Ｖ（リッチ）のときはステップＳ２０にて、上
記積分補正係数ＫＩ からＫＰ だけ減じた値を空燃比
補正係数ＫＦＢとしてＲＡＭ２０４に格納し、Ｖ０２Ｆ
＜０．５Ｖ（リーン）のときは、ステップＳ２１にて
上記積分補正係数ＫＩ にＫＰ だけ加えた値を空燃比
補正係数ＫＦＲとして、ＲＡＭ２０４に格納する。
理の後、およびステップＳ１３で１０ｍｓ毎のタイミン
グでなかったときは、ステップＳ１９に進み、上記フィ
ルタ出力電圧Ｖ０２Ｆ と０．５Ｖを比較し、Ｖ０２Ｆ
≧０．５Ｖ（リッチ）のときはステップＳ２０にて、上
記積分補正係数ＫＩ からＫＰ だけ減じた値を空燃比
補正係数ＫＦＢとしてＲＡＭ２０４に格納し、Ｖ０２Ｆ
＜０．５Ｖ（リーン）のときは、ステップＳ２１にて
上記積分補正係数ＫＩ にＫＰ だけ加えた値を空燃比
補正係数ＫＦＲとして、ＲＡＭ２０４に格納する。
【００３５】ステップＳ２０およびステップＳ２１の処
理の後、ステップＳ２２に進み、上記基本パルス幅ＴＢ
と上記空燃比補正係数ＫＦＢとから、Ｔ＝ＴＢ ×Ｋ
ＦＢの演算式にしたがってパルス幅Ｔを求め、ＲＡＭ２
０４に格納して、ステップＳ１０に戻り、上記動作を繰
り返す。
理の後、ステップＳ２２に進み、上記基本パルス幅ＴＢ
と上記空燃比補正係数ＫＦＢとから、Ｔ＝ＴＢ ×Ｋ
ＦＢの演算式にしたがってパルス幅Ｔを求め、ＲＡＭ２
０４に格納して、ステップＳ１０に戻り、上記動作を繰
り返す。
【００３６】上記演算されたパルス幅Ｔは点火信号の発
生時に同期して、タイマ２０２にセットされて、タイマ
２０２をパルス幅Ｔの時間分動作させる。
生時に同期して、タイマ２０２にセットされて、タイマ
２０２をパルス幅Ｔの時間分動作させる。
【００３７】以上の動作の結果、混合気の平均空燃比が
空気過剰率λ＝１の理論空燃比となるべく制御される。
空気過剰率λ＝１の理論空燃比となるべく制御される。
【００３８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際のエンジ
ンの帰還制御系には、時間おくれがあり、混合気を濃く
するリッチ側から混合気を薄くするリーン側への遅れ時
間と、リーン側からリッチ側への遅れ時間は同一でなく
、また、エンジンの運転状態によっても変化するので、
平均空燃比は排気ガスの高浄化率を得られる領域からず
れる場合がある。
ンの帰還制御系には、時間おくれがあり、混合気を濃く
するリッチ側から混合気を薄くするリーン側への遅れ時
間と、リーン側からリッチ側への遅れ時間は同一でなく
、また、エンジンの運転状態によっても変化するので、
平均空燃比は排気ガスの高浄化率を得られる領域からず
れる場合がある。
【００３９】また、排気ガス中の酸素濃度を検出する空
燃比センサは、できるだけ燃焼室に近い排気系の個所、
すなわち触媒コンバータより上流である排気分岐管の集
合部分に設けられているが、空燃比センサの出力特性の
ばらつきによっても、平均空燃比が排気ガスの高浄化率
を得られる領域からずれる場合がある。空燃比センサの
出力特性のばらつきの原因を列挙すると、次のとおりで
ある。
燃比センサは、できるだけ燃焼室に近い排気系の個所、
すなわち触媒コンバータより上流である排気分岐管の集
合部分に設けられているが、空燃比センサの出力特性の
ばらつきによっても、平均空燃比が排気ガスの高浄化率
を得られる領域からずれる場合がある。空燃比センサの
出力特性のばらつきの原因を列挙すると、次のとおりで
ある。
【００４０】（１）空燃比センサ自体の個体差、（２）
燃料噴射弁および排気ガス再循環弁等の部品の機関への
組付け位置の公差に因る空燃比センサの個所における排
気ガスの混合の不均一、（３）空燃比センサの出力特性
の経時あるいは経年的な変化、また、空燃比センサ以外
では、燃料噴射弁、排気ガス再循環流量、タペットクリ
アランス等の機関状態の経時的あるいは経年的な変化、
および製造ばらつきによる排気ガスの混合の不均一性が
変化および拡大することがある。
燃料噴射弁および排気ガス再循環弁等の部品の機関への
組付け位置の公差に因る空燃比センサの個所における排
気ガスの混合の不均一、（３）空燃比センサの出力特性
の経時あるいは経年的な変化、また、空燃比センサ以外
では、燃料噴射弁、排気ガス再循環流量、タペットクリ
アランス等の機関状態の経時的あるいは経年的な変化、
および製造ばらつきによる排気ガスの混合の不均一性が
変化および拡大することがある。
【００４１】この発明は、上記のような課題を解消する
ためになされたもので、上記帰還制御系の時間遅れや、
上記原因による空燃比センサの出力特性のばらつきを補
償して、空燃比制御の精度向上と３元触媒による排気ガ
ス（ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ）の高浄化率を可能にできると
ともに、空燃比センサの保守を不要とすることができる
エンジンの空燃比制御装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、上記帰還制御系の時間遅れや、
上記原因による空燃比センサの出力特性のばらつきを補
償して、空燃比制御の精度向上と３元触媒による排気ガ
ス（ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ）の高浄化率を可能にできると
ともに、空燃比センサの保守を不要とすることができる
エンジンの空燃比制御装置を得ることを目的とする。
【００４２】
【課題を解決するための手段】この発明に係るエンジン
の空燃比制御装置は、触媒コンバータの上流側に設けら
れ排気ガス中の特定成分濃度を検出する第１の空燃比セ
ンサと、この第１の空燃比センサの出力信号の高周波成
分を除去する低域フィルタと、この低域フィルタの出力
信号を設定値と比較判別する空燃比比較判別手段と、触
媒コンバータの下流側に設けられ排気ガス中の特定成分
濃度を検出する第２の空燃比センサと、第１の空燃比セ
ンサの出力信号、低域フィルタの出力信号、空燃比比較
判別手段の出力信号のうちの少なくとも一つおよび第２
の空燃比センサの出力信号に関連して低域フィルタの時
定数を補正する手段とを設けたものである。
の空燃比制御装置は、触媒コンバータの上流側に設けら
れ排気ガス中の特定成分濃度を検出する第１の空燃比セ
ンサと、この第１の空燃比センサの出力信号の高周波成
分を除去する低域フィルタと、この低域フィルタの出力
信号を設定値と比較判別する空燃比比較判別手段と、触
媒コンバータの下流側に設けられ排気ガス中の特定成分
濃度を検出する第２の空燃比センサと、第１の空燃比セ
ンサの出力信号、低域フィルタの出力信号、空燃比比較
判別手段の出力信号のうちの少なくとも一つおよび第２
の空燃比センサの出力信号に関連して低域フィルタの時
定数を補正する手段とを設けたものである。
【００４３】
【作用】この発明における触媒コンバータの下流では、
排気ガスは十分に混合され、排気ガス中の酸素濃度は平
衡状態に近い値になっており、空燃比センサの個体差に
よる特性変化がなく、理論空燃比を正確に検出すること
ができ、空燃比センサの耐久性に因る空燃比センサの出
力特性の経時変化が小さいなどの理由により、第２の空
燃比センサの出力特性のばらつきが小さくなる。これを
利用して、空燃比比較判別手段の出力信号のリーン／リ
ッチまたは第１の空燃比センサの出力信号と低域フィル
タの出力信号の大小または第１の空燃比センサの出力信
号の増加／減少または低域フィルタ出力信号の増加／減
少のいずれかと第１の空燃比センサの出力とにより低域
フィルタの時定数を変える手段でこの低域フィルタの時
定数を切り換える。
排気ガスは十分に混合され、排気ガス中の酸素濃度は平
衡状態に近い値になっており、空燃比センサの個体差に
よる特性変化がなく、理論空燃比を正確に検出すること
ができ、空燃比センサの耐久性に因る空燃比センサの出
力特性の経時変化が小さいなどの理由により、第２の空
燃比センサの出力特性のばらつきが小さくなる。これを
利用して、空燃比比較判別手段の出力信号のリーン／リ
ッチまたは第１の空燃比センサの出力信号と低域フィル
タの出力信号の大小または第１の空燃比センサの出力信
号の増加／減少または低域フィルタ出力信号の増加／減
少のいずれかと第１の空燃比センサの出力とにより低域
フィルタの時定数を変える手段でこの低域フィルタの時
定数を切り換える。
【００４４】これによって、第１の空燃比センサの出力
信号がリッチまたはリーン方向に変化しても空燃比補正
係数がしばらくリッチ化またはリーン化方向に作用し、
この二つの時定数を可変にすることで、空燃比を自由に
設定でき、かつ第２の空燃比センサの出力に関係して、
上記二つの時定数を補正することによって、空燃比の制
御精度を高める。
信号がリッチまたはリーン方向に変化しても空燃比補正
係数がしばらくリッチ化またはリーン化方向に作用し、
この二つの時定数を可変にすることで、空燃比を自由に
設定でき、かつ第２の空燃比センサの出力に関係して、
上記二つの時定数を補正することによって、空燃比の制
御精度を高める。
【００４５】
【実施例】以下、この発明のエンジンの空燃比制御装置
の実施例について図面に基づき説明する。まず、この発
明の各実施例が適用される燃料噴射制御装置から述べる
。図６はこの燃料噴射制御装置の構成図であり、図中、
図１８と同一符号は同一部分または相当部分を示し、そ
の詳細な説明を省く。
の実施例について図面に基づき説明する。まず、この発
明の各実施例が適用される燃料噴射制御装置から述べる
。図６はこの燃料噴射制御装置の構成図であり、図中、
図１８と同一符号は同一部分または相当部分を示し、そ
の詳細な説明を省く。
【００４６】この図６において、第２のＯ２ センサ１
５が３元触媒コンバータ１４の下流の排気マニホールド
８Ａに配設されており、第１のＯ２センサ１０と同様に
図２０に示すごとく、空気過剰率λに応じたアナログ濃
度検出信号を出力する。このアナログ濃度検出信号は制
御装置１１に入力される。
５が３元触媒コンバータ１４の下流の排気マニホールド
８Ａに配設されており、第１のＯ２センサ１０と同様に
図２０に示すごとく、空気過剰率λに応じたアナログ濃
度検出信号を出力する。このアナログ濃度検出信号は制
御装置１１に入力される。
【００４７】図７は上記制御装置１１のブロック構成を
示し、図中、図１９と同一符号は同一部分または相当部
分を示し、その詳細な説明を省く。
示し、図中、図１９と同一符号は同一部分または相当部
分を示し、その詳細な説明を省く。
【００４８】この図７において、第２のＯ２ センサ１
５の出力信号は第２入力インタフェイス回路１０２によ
り、ノイズ分を除去された後、Ａ／Ｄ変換器２０３によ
り、逐次Ａ／Ｄ変換される。
５の出力信号は第２入力インタフェイス回路１０２によ
り、ノイズ分を除去された後、Ａ／Ｄ変換器２０３によ
り、逐次Ａ／Ｄ変換される。
【００４９】また、ＲＯＭ２０５は図５、図４、図１０
、図１２、図１４の動作フローをプログラムで格納して
いる。
、図１２、図１４の動作フローをプログラムで格納して
いる。
【００５０】次に、この発明の第１実施例を図１ないし
第５を参照して説明する。図１はこの第１実施例の制御
ブロック図であり、図２、図３はその動作を示すタイミ
ング図である。
第５を参照して説明する。図１はこの第１実施例の制御
ブロック図であり、図２、図３はその動作を示すタイミ
ング図である。
【００５１】まず、図１において、第２のＯ２ センサ
１５の出力電圧Ｖ０２２ （図３（ａ））は、空燃比比
較判別手段３０によって０．５Ｖと比較され、その結果
、出力信号ＫＲＬ２ （図３（ｂ））として、Ｖ０２２
≧０．５Ｖのときはリッチ信号が出力され、Ｖ０２２
＜０．５Ｖのときはリーン信号が出力される。
１５の出力電圧Ｖ０２２ （図３（ａ））は、空燃比比
較判別手段３０によって０．５Ｖと比較され、その結果
、出力信号ＫＲＬ２ （図３（ｂ））として、Ｖ０２２
≧０．５Ｖのときはリッチ信号が出力され、Ｖ０２２
＜０．５Ｖのときはリーン信号が出力される。
【００５２】次段の積分手段３１はこの出力信号ＫＲＬ
２ がリッチ信号のときは−ΔＫＩ２を、リーン信号の
ときは＋ΔＫＩ２を積分することにより、空燃比補正信
号ＫＦＢ２ （図３（ｃ））を出力する。
２ がリッチ信号のときは−ΔＫＩ２を、リーン信号の
ときは＋ΔＫＩ２を積分することにより、空燃比補正信
号ＫＦＢ２ （図３（ｃ））を出力する。
【００５３】ここで、上記判別信号ＫＲＬ＝リーン信号
のときの時定数τＲ をＫＲＬ＝リッチ信号のときの時
定数τＬ より大きくした場合のタイミング図を図２に
示す。判別信号ＫＲＬは図２（ｃ）に示されている。
のときの時定数τＲ をＫＲＬ＝リッチ信号のときの時
定数τＬ より大きくした場合のタイミング図を図２に
示す。判別信号ＫＲＬは図２（ｃ）に示されている。
【００５４】上記時定数τＬ は、第１のＯ２ センサ
１０の出力電圧Ｖ０２（図２（ａ））に含まれる高周波
成分を除去できる程度の小さな値に抑えているため、図
２（ａ）に示すように、第１のＯ２ センサ１０の出力
電圧Ｖ０２がリッチ（Ｖ０２≧０．５Ｖ）からリーン（
Ｖ０２＜０．５Ｖ）に変化した後、フィルタ出力電圧Ｖ
０２Ｆ （図２（ｂ））がリッチ（Ｖ０２Ｆ ≧０．５
Ｖ）からリーン（Ｖ０２Ｆ ＜０．５Ｖ）に変化するま
での遅れ時間はほとんどない。
１０の出力電圧Ｖ０２（図２（ａ））に含まれる高周波
成分を除去できる程度の小さな値に抑えているため、図
２（ａ）に示すように、第１のＯ２ センサ１０の出力
電圧Ｖ０２がリッチ（Ｖ０２≧０．５Ｖ）からリーン（
Ｖ０２＜０．５Ｖ）に変化した後、フィルタ出力電圧Ｖ
０２Ｆ （図２（ｂ））がリッチ（Ｖ０２Ｆ ≧０．５
Ｖ）からリーン（Ｖ０２Ｆ ＜０．５Ｖ）に変化するま
での遅れ時間はほとんどない。
【００５５】しかし、第１のＯ２ センサ１０の出力電
圧Ｖ０２がリーンからリッチになる場合は、低域フィル
タ２２Ａの時定数として大きな値τＲ が使われている
ので、フィルタ出力電圧Ｖ０２Ｆ は第１のＯ２ セン
サ１０の出力電圧Ｖ０２がリッチになった後も、しばら
くリーン状態となるため、積分補正係数ＫＩ （図２（
ｄ））および空燃比補正係数ＫＦＢ（図２（ｅ））もし
ばらく燃料増量方向に作用し、平均空燃比をリッチ側に
ずらすことができる。
圧Ｖ０２がリーンからリッチになる場合は、低域フィル
タ２２Ａの時定数として大きな値τＲ が使われている
ので、フィルタ出力電圧Ｖ０２Ｆ は第１のＯ２ セン
サ１０の出力電圧Ｖ０２がリッチになった後も、しばら
くリーン状態となるため、積分補正係数ＫＩ （図２（
ｄ））および空燃比補正係数ＫＦＢ（図２（ｅ））もし
ばらく燃料増量方向に作用し、平均空燃比をリッチ側に
ずらすことができる。
【００５６】同様にして、上記判別信号ＫＲＬ＝リッチ
信号のときの時定数τＬ をＫＲＬ＝リーン信号のとき
の時定数τＲ より大きくした場合は、平均空燃比をリ
ーン側にずらすことができる。
信号のときの時定数τＬ をＫＲＬ＝リーン信号のとき
の時定数τＲ より大きくした場合は、平均空燃比をリ
ーン側にずらすことができる。
【００５７】上記低域フィルタ２２Ａは、上記空燃比補
正信号ＫＦＢ２ （図３（ｃ））が基準値０よりも大き
い場合は、時定数τＬ （図３（ｄ））を第１のＯ２
センサ１０の出力電圧Ｖ０２の高周波成分を除去できる
程度の小さい値τ０ に固定し、時定数τＲ （図３（
ｅ））を空燃比補正信号ＫＦＢ２ が０よりも大きくな
る程大きな値になるように設定する。
正信号ＫＦＢ２ （図３（ｃ））が基準値０よりも大き
い場合は、時定数τＬ （図３（ｄ））を第１のＯ２
センサ１０の出力電圧Ｖ０２の高周波成分を除去できる
程度の小さい値τ０ に固定し、時定数τＲ （図３（
ｅ））を空燃比補正信号ＫＦＢ２ が０よりも大きくな
る程大きな値になるように設定する。
【００５８】逆に、空燃比信号ＫＦＢ２ が基準値０よ
りも小さい場合は、時定数τＲ を第１のＯ２ センサ
１０の出力電圧Ｖ０２の高周波成分を除去できる程度の
小さい値τ０ に固定し、時定数τＬ を空燃比補正信
号ＫＦＢ２ が０よりも小さくなる程大きな値になるよ
うに設定する。
りも小さい場合は、時定数τＲ を第１のＯ２ センサ
１０の出力電圧Ｖ０２の高周波成分を除去できる程度の
小さい値τ０ に固定し、時定数τＬ を空燃比補正信
号ＫＦＢ２ が０よりも小さくなる程大きな値になるよ
うに設定する。
【００５９】以上の構成により、平均空燃比が常に第２
のＯ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０２２ がλ＝１を示
す０．５Ｖに収束するようにフィードバック制御される
。このときの空燃比補正係数ＫＦＢの動きを図３（ｆ）
に示す。
のＯ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０２２ がλ＝１を示
す０．５Ｖに収束するようにフィードバック制御される
。このときの空燃比補正係数ＫＦＢの動きを図３（ｆ）
に示す。
【００６０】以上の動作を動作フロー図で表わすと、図
４および図５のようになる。図４は図１７中のステップ
Ｓ１３とステップＳ１４の間に、ステップＳ１００を追
加するとともに、ステップＳ１４とステップＳ１５の間
にステップＳ３０〜Ｓ３２の処理を追加したものであり
、図１７と同一処理部分には、同一ステップ符号を付し
、その説明を省略する。
４および図５のようになる。図４は図１７中のステップ
Ｓ１３とステップＳ１４の間に、ステップＳ１００を追
加するとともに、ステップＳ１４とステップＳ１５の間
にステップＳ３０〜Ｓ３２の処理を追加したものであり
、図１７と同一処理部分には、同一ステップ符号を付し
、その説明を省略する。
【００６１】図４において、ステップＳ１３で１０ｍｓ
毎のタイミングか否かを判断し、１０ｍｓ毎のタイミン
グの場合は、ステップＳ１００に進む。ステップＳ１０
０では図５にその詳細を示すフィルタ係数ＫＦＬおよび
ＫＦＲの演算処理を行なう。
毎のタイミングか否かを判断し、１０ｍｓ毎のタイミン
グの場合は、ステップＳ１００に進む。ステップＳ１０
０では図５にその詳細を示すフィルタ係数ＫＦＬおよび
ＫＦＲの演算処理を行なう。
【００６２】次に、ステップＳ１４で第１のＯ２ セン
サ１０の出力電圧Ｖ０２を検出した後、ステップＳ３０
にて、フィルタ後出力電圧Ｖ０２Ｆ が０．５Ｖ以上か
否かを判断し、０．５Ｖ以上のときは、ステップＳ３１
にてディジタル低域フィルタのフィルタ係数ＫＦ にＫ
ＦＬを代入し、０．５Ｖ未満のときは、ステップＳ３２
にてフィルタ係数ＫＦ にＫＦＲを代入して、ステップ
Ｓ１５のディジタル低域フィルタ処理へ進む。
サ１０の出力電圧Ｖ０２を検出した後、ステップＳ３０
にて、フィルタ後出力電圧Ｖ０２Ｆ が０．５Ｖ以上か
否かを判断し、０．５Ｖ以上のときは、ステップＳ３１
にてディジタル低域フィルタのフィルタ係数ＫＦ にＫ
ＦＬを代入し、０．５Ｖ未満のときは、ステップＳ３２
にてフィルタ係数ＫＦ にＫＦＲを代入して、ステップ
Ｓ１５のディジタル低域フィルタ処理へ進む。
【００６３】次に、図４中のステップＳ１００の詳細な
処理を図５を参照して説明する。まず、ステップＳ１０
１にて第２のＯ２ センサ１５からのアナログ出力信号
をＡ／Ｄ変換器２０３でＡ／Ｄ変換して、第２のＯ２
センサ出力電圧Ｖ０２２ として、ＲＡＭ２０４に格納
する。
処理を図５を参照して説明する。まず、ステップＳ１０
１にて第２のＯ２ センサ１５からのアナログ出力信号
をＡ／Ｄ変換器２０３でＡ／Ｄ変換して、第２のＯ２
センサ出力電圧Ｖ０２２ として、ＲＡＭ２０４に格納
する。
【００６４】次に、ステップＳ１０２では、上記第２の
Ｏ２ センサ出力電圧Ｖ０２２ と０．５Ｖとを空燃比
比較判別手段３０で比較し、Ｖ０２２ ≧０．５Ｖ（リ
ッチ）のときは、ステップＳ１０３にて、空燃比補正信
号ＫＦＢ２ をΔＫＩ２だけ減少させ、Ｖ０２２＜０．
５Ｖ（リーン）のときは、ステップＳ１０４にて、空燃
比補正信号ＫＦＢ２ をΔＫＩ２だけ増加させる。
Ｏ２ センサ出力電圧Ｖ０２２ と０．５Ｖとを空燃比
比較判別手段３０で比較し、Ｖ０２２ ≧０．５Ｖ（リ
ッチ）のときは、ステップＳ１０３にて、空燃比補正信
号ＫＦＢ２ をΔＫＩ２だけ減少させ、Ｖ０２２＜０．
５Ｖ（リーン）のときは、ステップＳ１０４にて、空燃
比補正信号ＫＦＢ２ をΔＫＩ２だけ増加させる。
【００６５】次いで、ステップＳ１０３およびステップ
Ｓ１０４の処理の後、ステップＳ１０５に進み、上記空
燃比補正信号ＫＦＢ２ と基準値０とを比較し、ＫＦＢ
２ ≧０のときは、ステップＳ１０６にて前述の時定数
τＬ をτ０ に設定し、続いてステップＳ１０７にて
前述の時定数τＲ をτＲ ＝ＫＴ ×ＫＦＢ２ ＋τ
０ に設定する。ここでＫＴ は時定数である。
Ｓ１０４の処理の後、ステップＳ１０５に進み、上記空
燃比補正信号ＫＦＢ２ と基準値０とを比較し、ＫＦＢ
２ ≧０のときは、ステップＳ１０６にて前述の時定数
τＬ をτ０ に設定し、続いてステップＳ１０７にて
前述の時定数τＲ をτＲ ＝ＫＴ ×ＫＦＢ２ ＋τ
０ に設定する。ここでＫＴ は時定数である。
【００６６】一方、ＫＦＢ２ ＜０のときは、ステップ
Ｓ１０８にて、時定数τＲ をτ０ に設定し、続いて
ステップＳ１０９にて時定数τＬ をτＬ ＝ＫＴ ×
（−ＫＦＢ２ ）＋τ０ に設定する。ステップＳ１０
７およびステップＳ１０９の処理の後、ステップＳ１１
０に進み、上記時定数τＬ をＫＦＬ＝１−ｅｘｐ （
−１０／τＬ ）の式にしたがって対応するフィルタ係
数ＫＦＬに変換する。
Ｓ１０８にて、時定数τＲ をτ０ に設定し、続いて
ステップＳ１０９にて時定数τＬ をτＬ ＝ＫＴ ×
（−ＫＦＢ２ ）＋τ０ に設定する。ステップＳ１０
７およびステップＳ１０９の処理の後、ステップＳ１１
０に進み、上記時定数τＬ をＫＦＬ＝１−ｅｘｐ （
−１０／τＬ ）の式にしたがって対応するフィルタ係
数ＫＦＬに変換する。
【００６７】次に、ステップＳ１１１にて上記時定数τ
Ｒ をＫＦＲ＝１−ｅｘｐ （−１０／τＲ ）の式に
したがって対応するフィルタ係数ＫＦＲに変換する。
Ｒ をＫＦＲ＝１−ｅｘｐ （−１０／τＲ ）の式に
したがって対応するフィルタ係数ＫＦＲに変換する。
【００６８】次に、この発明の第２実施例を図８ないし
図１０を参照して説明する。図８は第２実施例の制御ブ
ロック図である。図８において、２７は第１のＯ２ セ
ンサ１０の出力電圧Ｖ０２とフィルタ出力電圧Ｖ０２Ｆ
の大小を比較判別する比較判別手段である。
図１０を参照して説明する。図８は第２実施例の制御ブ
ロック図である。図８において、２７は第１のＯ２ セ
ンサ１０の出力電圧Ｖ０２とフィルタ出力電圧Ｖ０２Ｆ
の大小を比較判別する比較判別手段である。
【００６９】低域フィルタ２２Ａは空燃比補正信号ＫＦ
Ｂ２ に基づいて設定された二つの時定数を持つ低域フ
ィルタであり、その時定数は上記比較判別手段２７の判
別信号Ｋ２ によって切り換えられる。その他の構成は
図１と同じなので、その説明を省略する。
Ｂ２ に基づいて設定された二つの時定数を持つ低域フ
ィルタであり、その時定数は上記比較判別手段２７の判
別信号Ｋ２ によって切り換えられる。その他の構成は
図１と同じなので、その説明を省略する。
【００７０】ここで、上記判別信号Ｋ２ がＶ０２≧Ｖ
０２Ｆ のときの時定数τＲ をＶ０２＜Ｖ０２Ｆ の
ときの時定数τＬ より大きくした場合のタイミング図
を図９に示す。図９（ａ）は第１のＯ２ センサ出力電
圧Ｖ０２、図９（ｂ）は低域フィルタ２２Ａのフィルタ
後出力電圧Ｖ０２Ｆ 、図９（ｆ）は判別信号Ｋ２ 、
図９（ｃ）は空燃比比較判別手段２３の出力信号、図９
（ｅ）は空燃比補正量演算手段２４の出力信号を示す。
０２Ｆ のときの時定数τＲ をＶ０２＜Ｖ０２Ｆ の
ときの時定数τＬ より大きくした場合のタイミング図
を図９に示す。図９（ａ）は第１のＯ２ センサ出力電
圧Ｖ０２、図９（ｂ）は低域フィルタ２２Ａのフィルタ
後出力電圧Ｖ０２Ｆ 、図９（ｆ）は判別信号Ｋ２ 、
図９（ｃ）は空燃比比較判別手段２３の出力信号、図９
（ｅ）は空燃比補正量演算手段２４の出力信号を示す。
【００７１】上記比較判別手段２７の判別信号Ｋ２ （
図９（ｆ））がＶ０２≧Ｖ０２Ｆ のときは、おおむね
第１のＯ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０２が増加方向に
あることを示し、Ｖ０２＜Ｖ０２Ｆ のときは、第１の
Ｏ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０２が減少方向にあるこ
とを示す。
図９（ｆ））がＶ０２≧Ｖ０２Ｆ のときは、おおむね
第１のＯ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０２が増加方向に
あることを示し、Ｖ０２＜Ｖ０２Ｆ のときは、第１の
Ｏ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０２が減少方向にあるこ
とを示す。
【００７２】ここで、上記時定数τＬ は第１のＯ２
センサ１０の出力電圧Ｖ０２に含まれる高周波成分を除
去できる程度の小さな値に抑えているため、図９（ａ）
に示すように、第１のＯ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０
２が減少して、リッチからリーンに変化した後、フィル
タ出力電圧Ｖ０２Ｆ （図９（ｂ））がリッチからリー
ンに変化するまでの遅れ時間はほとんどない。
センサ１０の出力電圧Ｖ０２に含まれる高周波成分を除
去できる程度の小さな値に抑えているため、図９（ａ）
に示すように、第１のＯ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０
２が減少して、リッチからリーンに変化した後、フィル
タ出力電圧Ｖ０２Ｆ （図９（ｂ））がリッチからリー
ンに変化するまでの遅れ時間はほとんどない。
【００７３】しかし、第１のＯ２ センサ１０の出力電
圧Ｖ０２が増加してリーンからリッチになる場合は、低
域フィルタの時定数として大きな値τＲ が使われてい
るので、フィルタ出力電圧Ｖ０２Ｆ は第１のＯ２ セ
ンサ１０の出力電圧Ｖ０２がリッチになった後も、しば
らくリーン状態となるため、空燃比補正係数ＫＦＢ（図
９（ｅ））もしばらく燃料増量方向に作用し、平均空燃
比をリッチ側にずらすことができる。その他の動作は前
記第１実施例と同じなので、その説明を省略する。
圧Ｖ０２が増加してリーンからリッチになる場合は、低
域フィルタの時定数として大きな値τＲ が使われてい
るので、フィルタ出力電圧Ｖ０２Ｆ は第１のＯ２ セ
ンサ１０の出力電圧Ｖ０２がリッチになった後も、しば
らくリーン状態となるため、空燃比補正係数ＫＦＢ（図
９（ｅ））もしばらく燃料増量方向に作用し、平均空燃
比をリッチ側にずらすことができる。その他の動作は前
記第１実施例と同じなので、その説明を省略する。
【００７４】以上の動作を動作フロー図で表わすと、図
１０のようになる。この図１０は図４中のステップＳ３
０の処理をステップＳ４０の処理に置き換えたものであ
り、図４と同一処理部分には同一ステップ符号を付し、
その説明を省略する。
１０のようになる。この図１０は図４中のステップＳ３
０の処理をステップＳ４０の処理に置き換えたものであ
り、図４と同一処理部分には同一ステップ符号を付し、
その説明を省略する。
【００７５】図１０において、ステップＳ１４で第１の
Ｏ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０２を検出した後、ステ
ップＳ４０にてフィルタ後出力電圧Ｖ０２Ｆ と第１の
Ｏ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０２を比較してその大小
を判断し、Ｖ０２＜Ｖ０２Ｆ のときは、ステップＳ３
１にて、ディジタル低域フィルタの係数ＫＦ にＫＦＬ
を代入し、Ｖ０２≧Ｖ０２Ｆ のときは、ステップＳ３
２にてフィルタ係数ＫＦ にＫＦＲを代入して、ステッ
プＳ１５のディジタル低域フィルタ処理へ進む。
Ｏ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０２を検出した後、ステ
ップＳ４０にてフィルタ後出力電圧Ｖ０２Ｆ と第１の
Ｏ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０２を比較してその大小
を判断し、Ｖ０２＜Ｖ０２Ｆ のときは、ステップＳ３
１にて、ディジタル低域フィルタの係数ＫＦ にＫＦＬ
を代入し、Ｖ０２≧Ｖ０２Ｆ のときは、ステップＳ３
２にてフィルタ係数ＫＦ にＫＦＲを代入して、ステッ
プＳ１５のディジタル低域フィルタ処理へ進む。
【００７６】次に、この発明の第３実施例を図１１およ
び図１２を参照して説明する。図１１はこの発明の第３
実施例の制御ブロック図である。
び図１２を参照して説明する。図１１はこの発明の第３
実施例の制御ブロック図である。
【００７７】図１１において、２８は第１のＯ２ セン
サ１０の出力電圧Ｖ０２が増加方向にあるか減少方向に
あるかを判別する増減判別手段である。
サ１０の出力電圧Ｖ０２が増加方向にあるか減少方向に
あるかを判別する増減判別手段である。
【００７８】低域フィルタ２２Ａは空燃比補正信号ＫＦ
Ｂ２ に基づいて設定された二つの時定数を持つ低域フ
ィルタであり、その時定数は上記増幅判別手段２８の判
別信号Ｋ３ によって切り換えられる。その他の構成は
図１と同じなのでその説明を省略する。
Ｂ２ に基づいて設定された二つの時定数を持つ低域フ
ィルタであり、その時定数は上記増幅判別手段２８の判
別信号Ｋ３ によって切り換えられる。その他の構成は
図１と同じなのでその説明を省略する。
【００７９】ここで、上記判別信号Ｋ３ が増加方向の
ときの時定数τＲ を減少方向のときの時定数τＬ よ
り大きくした場合のタイミング図は、第２実施例のタイ
ミング図を示す図９とほぼ同等になり、結果として、平
均空燃比をリッチ側にずらすことができる。その他の動
作は前記第１実施例と同じなので、その説明を省略する
。
ときの時定数τＲ を減少方向のときの時定数τＬ よ
り大きくした場合のタイミング図は、第２実施例のタイ
ミング図を示す図９とほぼ同等になり、結果として、平
均空燃比をリッチ側にずらすことができる。その他の動
作は前記第１実施例と同じなので、その説明を省略する
。
【００８０】以上の動作を動作フロー図で表わすと、図
１２のようになる。図１２は図４中のステップＳ３０の
処理をステップＳ５０の処理に置き換えたものであり、
図４と同一処理部分には同一ステップ符号を付し、その
説明を省略する。
１２のようになる。図１２は図４中のステップＳ３０の
処理をステップＳ５０の処理に置き換えたものであり、
図４と同一処理部分には同一ステップ符号を付し、その
説明を省略する。
【００８１】図１２において、ステップＳ１４で第１の
Ｏ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０２を検出した後、ステ
ップＳ５０にて、予めＲＡＭ２０４に記憶されていた１
０ｍｓ前の第１のＯ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０２（
ｎ−１） と今回検出した第１のＯ２ センサ１０の出
力電圧Ｖ０２（ｎ） を比較して、その大小を判断し、
Ｖ０２（ｎ） ＜Ｖ０２（ｎ−１） のときは、第１の
Ｏ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０２が減少していると判
断し、ステップＳ３１にて、ディジタル低域フィルタ係
数ＫＦ にＫＦＬを代入し、Ｖ０２（ｎ） ≧Ｖ０２（
ｎ−１） のときは、第１のＯ２ センサ１０の出力電
圧Ｖ０２が増加していると判断して、ステップＳ３２に
て、フィルタ係数ＫＦ にＫＦＲを代入して、ステップ
Ｓ１５のディジタル低域フィルタ処理へ進む。
Ｏ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０２を検出した後、ステ
ップＳ５０にて、予めＲＡＭ２０４に記憶されていた１
０ｍｓ前の第１のＯ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０２（
ｎ−１） と今回検出した第１のＯ２ センサ１０の出
力電圧Ｖ０２（ｎ） を比較して、その大小を判断し、
Ｖ０２（ｎ） ＜Ｖ０２（ｎ−１） のときは、第１の
Ｏ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０２が減少していると判
断し、ステップＳ３１にて、ディジタル低域フィルタ係
数ＫＦ にＫＦＬを代入し、Ｖ０２（ｎ） ≧Ｖ０２（
ｎ−１） のときは、第１のＯ２ センサ１０の出力電
圧Ｖ０２が増加していると判断して、ステップＳ３２に
て、フィルタ係数ＫＦ にＫＦＲを代入して、ステップ
Ｓ１５のディジタル低域フィルタ処理へ進む。
【００８２】次に、この発明の第４実施例を図１３およ
び図１４を参照して説明する。図１３はこの第４実施例
の制御ブロック図である。
び図１４を参照して説明する。図１３はこの第４実施例
の制御ブロック図である。
【００８３】図１３において、２８はフィルタ出力電圧
Ｖ０２Ｆ が増加方向にあるか減少方向にあるかを判別
する増減判別手段である。低域フィルタ２２Ａは空燃比
補正信号ＫＦＢ２ に基づいて設定された二つの時定数
を持つ低域フィルタであり、その時定数は上記増減判別
手段２８の判別信号Ｋ３ によって切り換えられる。そ
の他の構成は図１と同じであるからその説明を省略する
。
Ｖ０２Ｆ が増加方向にあるか減少方向にあるかを判別
する増減判別手段である。低域フィルタ２２Ａは空燃比
補正信号ＫＦＢ２ に基づいて設定された二つの時定数
を持つ低域フィルタであり、その時定数は上記増減判別
手段２８の判別信号Ｋ３ によって切り換えられる。そ
の他の構成は図１と同じであるからその説明を省略する
。
【００８４】ここで、上記判別信号Ｋ３ が増加方向の
ときの時定数τＲ を減少方向のときの時定数τＬ よ
り大きくした場合のタイミング図は、第２実施例のタイ
ミング図を示す図９とほぼ同等になり、結果として平均
空燃比をリッチ側にずらすことができる。その他の動作
は前記第１実施例と同じなので、その説明を省略する。
ときの時定数τＲ を減少方向のときの時定数τＬ よ
り大きくした場合のタイミング図は、第２実施例のタイ
ミング図を示す図９とほぼ同等になり、結果として平均
空燃比をリッチ側にずらすことができる。その他の動作
は前記第１実施例と同じなので、その説明を省略する。
【００８５】以上の動作を動作フロー図で表わすと、図
１４のようになる。図１４は図４中のステップＳ３０の
処理をステップＳ６０の処理に置き換えたものであり、
図４と同一処理部分には、同一ステップ符号を付し、そ
の説明を省略する。
１４のようになる。図１４は図４中のステップＳ３０の
処理をステップＳ６０の処理に置き換えたものであり、
図４と同一処理部分には、同一ステップ符号を付し、そ
の説明を省略する。
【００８６】図１４において、ステップＳ１４で第１の
Ｏ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０２を検出した後、ステ
ップＳ６０にて予めＲＡＭ２０４に記憶されていた２０
ｍｓ前のフィルタ出力電圧Ｖ０２Ｆ（ｎ−２）と、１０
ｍｓ前のフィルタ出力電圧Ｖ０２Ｆ（ｎ−１）を比較し
て、その大小を判断し、Ｖ０２Ｆ（ｎ−１）＜Ｖ０２Ｆ
（ｎ−２）のときは、フィルタ出力電圧Ｖ０２Ｆ が減
少していると判断し、ステップＳ３１にてディジタル低
域フィルタの係数ＫＦ にＫＦＬを代入し、Ｖ０２Ｆ（
ｎ−１）≧Ｖ０２Ｆ（ｎ−２）のときは、フィルタ出力
電圧Ｖ０２Ｆ が増加していると判断して、ステップＳ
３２にてフィルタ係数ＫＦ にＫＦＲを代入して、ステ
ップＳ１５のディジタル低域フィルタ処理へ進む。
Ｏ２ センサ１０の出力電圧Ｖ０２を検出した後、ステ
ップＳ６０にて予めＲＡＭ２０４に記憶されていた２０
ｍｓ前のフィルタ出力電圧Ｖ０２Ｆ（ｎ−２）と、１０
ｍｓ前のフィルタ出力電圧Ｖ０２Ｆ（ｎ−１）を比較し
て、その大小を判断し、Ｖ０２Ｆ（ｎ−１）＜Ｖ０２Ｆ
（ｎ−２）のときは、フィルタ出力電圧Ｖ０２Ｆ が減
少していると判断し、ステップＳ３１にてディジタル低
域フィルタの係数ＫＦ にＫＦＬを代入し、Ｖ０２Ｆ（
ｎ−１）≧Ｖ０２Ｆ（ｎ−２）のときは、フィルタ出力
電圧Ｖ０２Ｆ が増加していると判断して、ステップＳ
３２にてフィルタ係数ＫＦ にＫＦＲを代入して、ステ
ップＳ１５のディジタル低域フィルタ処理へ進む。
【００８７】なお、上記各実施例では、インジェクタ７
により吸気系へ燃料供給量を制御する内燃機関を示した
が、気化器の燃料通路においてエアブリード量を制御す
ることにより、空燃比を制御する内燃機関、気化器にお
いて、過濃混合気を生成し、吸気管へ直接供給される空
気の供給量を制御することにより、空燃比を制御する内
燃機関にも、この発明を適用できることはいうまでもな
い。
により吸気系へ燃料供給量を制御する内燃機関を示した
が、気化器の燃料通路においてエアブリード量を制御す
ることにより、空燃比を制御する内燃機関、気化器にお
いて、過濃混合気を生成し、吸気管へ直接供給される空
気の供給量を制御することにより、空燃比を制御する内
燃機関にも、この発明を適用できることはいうまでもな
い。
【００８８】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、Ｏ２
センサ出力電圧を受ける低域フィルタの時定数をリーン
からリッチへの変化時とリッチからリーンへの変化時で
切り換えるようにし、かつこの時定数を３元触媒コンバ
ータより下流の排気系に設けた第２の空燃比センサの出
力に関係して制御するようにしたので、第１の空燃比セ
ンサの出力特性の変化が補償され、空燃比センサの個体
差等に因る空燃比センサの出力特性のばらつきの影響を
回避して、空燃比の制御精度を著しく改善することがで
きる。
センサ出力電圧を受ける低域フィルタの時定数をリーン
からリッチへの変化時とリッチからリーンへの変化時で
切り換えるようにし、かつこの時定数を３元触媒コンバ
ータより下流の排気系に設けた第２の空燃比センサの出
力に関係して制御するようにしたので、第１の空燃比セ
ンサの出力特性の変化が補償され、空燃比センサの個体
差等に因る空燃比センサの出力特性のばらつきの影響を
回避して、空燃比の制御精度を著しく改善することがで
きる。
【００８９】さらに、帰還信号を発生する第１の空燃比
センサの耐久性変化に因る出力特性の変化が第２の空燃
比センサにより矯正可能となることは、空燃比センサの
交換等の保守を省略することができ、保守上大きな利点
を生じる。
センサの耐久性変化に因る出力特性の変化が第２の空燃
比センサにより矯正可能となることは、空燃比センサの
交換等の保守を省略することができ、保守上大きな利点
を生じる。
【図１】この発明の第１実施例によるエンジンの空燃比
制御装置の制御ブロック図である。
制御装置の制御ブロック図である。
【図２】図１の第１実施例の動作を説明するためのタイ
ミング図である。
ミング図である。
【図３】図１の第１実施例の動作を説明するためのタイ
ミング図である。
ミング図である。
【図４】図１の第１実施例の動作フロー図である。
【図５】図４の動作フロー図におけるステップＳ１００
の動作フロー図である。
の動作フロー図である。
【図６】この発明のエンジンの空燃比制御装置に適用さ
れる燃料噴射制御装置の構成図である。
れる燃料噴射制御装置の構成図である。
【図７】図６の燃料噴射制御装置における制御装置の内
部構成を示すブロック図である。
部構成を示すブロック図である。
【図８】この発明の第２実施例によるエンジンの空燃比
制御装置の制御ブロック図である。
制御装置の制御ブロック図である。
【図９】図８の第２実施例の動作を説明するためのタイ
ミング図てある。
ミング図てある。
【図１０】図８の第２実施例の動作フロー図である。
【図１１】この発明の第３実施例によるエンジンの空燃
比制御装置の制御ブロック図である。
比制御装置の制御ブロック図である。
【図１２】図１１の第３実施例の動作フロー図である。
【図１３】この発明の第４実施例によるエンジンの空燃
比制御装置の制御ブロック図である。
比制御装置の制御ブロック図である。
【図１４】図１３の第４実施例の動作フロー図である。
【図１５】従来のエンジンの空燃比制御装置の制御ブロ
ック図である。
ック図である。
【図１６】従来のエンジンの空燃比制御装置の動作を説
明するためのタイミング図である。
明するためのタイミング図である。
【図１７】従来のエンジンの空燃比制御装置に適用され
る燃料噴射制御装置の動作フロー図である。
る燃料噴射制御装置の動作フロー図である。
【図１８】従来のエンジンの空燃比制御装置に適用され
る燃料噴射制御装置の構成図である。
る燃料噴射制御装置の構成図である。
【図１９】図１８の燃料噴射制御装置における制御装置
の内部構成を示すブロック図である。
の内部構成を示すブロック図である。
【図２０】３次元触媒およびＯ２ センサの動作の説明
図である。
図である。
１ エンジン
３ 吸気管
４ スロットル弁
５ イグナイタ
６ 点火コイル
７ インジェクタ
９ 圧力センサ
１０ 第１のＯ２ センサ
１１ 制御装置
１３ バッテリ
１３ ３元触媒
１５ 第２のＯ２ センサ
２０ 回転数演算手段
２１ 基本パルス幅演算手段
２２Ａ 低域フィルタ
２３ 空燃比比較判別手段
２４ 空燃比補正量演算手段
２５ 空燃比補正手段
２６ 噴射タイミング制御手段
２７ 比較判別手段
２８ 増減判別手段
３０ 空燃比比較判別手段
３１ 積分手段
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関の排気系に設けられた排気ガ
ス浄化のための触媒コンバータの上流側に設けられ排気
ガス中の特定成分濃度を検出する第１の空燃比センサと
、この第１の空燃比センサの出力信号の高周波成分を除
去する低域フィルタと、この低域フィルタの出力信号を
設定値と比較判別する空燃比比較判別手段と、この空燃
比比較判別手段の出力信号に応じて空燃比補正量を演算
する空燃比補正量演算手段と、前記空燃比補正量に応じ
て前記内燃機関の空燃比を調整する空燃比調整手段と、
排気ガス中の特定成分濃度を検出するために前記触媒コ
ンバータの下流側に設けられた第２の空燃比センサと、
前記第１の空燃比センサの出力信号、前記低域フィルタ
の出力信号、前記空燃比比較判別手段の出力信号のうち
の少くともひとつおよび前記第２の空燃比センサの出力
信号とに関係して前記低域フィルタの時定数を制御する
手段とを備えた内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3088060A JPH04321740A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | エンジンの空燃比制御装置 |
| US07/850,855 US5172549A (en) | 1991-04-19 | 1992-03-13 | Air-fuel ratio control device for an engine |
| DE4212022A DE4212022C2 (de) | 1991-04-19 | 1992-04-09 | Luft/Kraftstoffverhältnisregler für einen Motor |
| KR1019920006010A KR920020067A (ko) | 1991-04-19 | 1992-04-10 | 엔진의 공연비 제어장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3088060A JPH04321740A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | エンジンの空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04321740A true JPH04321740A (ja) | 1992-11-11 |
Family
ID=13932307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3088060A Pending JPH04321740A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | エンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5172549A (ja) |
| JP (1) | JPH04321740A (ja) |
| KR (1) | KR920020067A (ja) |
| DE (1) | DE4212022C2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996021099A1 (fr) * | 1994-12-30 | 1996-07-11 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Dispositif de commande d'injection de carburant destine a un moteur a combustion interne |
| US5590638A (en) * | 1994-10-20 | 1997-01-07 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel metering control system for internal combustion engine |
| US5657736A (en) * | 1994-12-30 | 1997-08-19 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel metering control system for internal combustion engine |
| US5657735A (en) * | 1994-12-30 | 1997-08-19 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel metering control system for internal combustion engine |
| US5758308A (en) * | 1994-12-30 | 1998-05-26 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel metering control system for internal combustion engine |
| US5758490A (en) * | 1994-12-30 | 1998-06-02 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel metering control system for internal combustion engine |
| US5806012A (en) * | 1994-12-30 | 1998-09-08 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel metering control system for internal combustion engine |
| US5908463A (en) * | 1995-02-25 | 1999-06-01 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel metering control system for internal combustion engine |
| JP2000314344A (ja) * | 1992-08-27 | 2000-11-14 | Denso Corp | エンジン用触媒劣化検出装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JP3620051B2 (ja) * | 1992-08-27 | 2005-02-16 | 株式会社デンソー | エンジン用触媒劣化検出装置 |
| JP3181113B2 (ja) * | 1992-10-20 | 2001-07-03 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US5255512A (en) * | 1992-11-03 | 1993-10-26 | Ford Motor Company | Air fuel ratio feedback control |
| US5359852A (en) * | 1993-09-07 | 1994-11-01 | Ford Motor Company | Air fuel ratio feedback control |
| DE69627218T2 (de) * | 1994-12-30 | 2003-11-06 | Honda Motor Co Ltd | Regelungssystem für die Brennstoffdosierung eines Innenverbrennungsmotors |
| JP3693942B2 (ja) * | 2001-09-03 | 2005-09-14 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JP4039380B2 (ja) * | 2004-03-24 | 2008-01-30 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| FR3065992A1 (fr) * | 2017-05-03 | 2018-11-09 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de filtrage et de correction d’oscillations d’un signal de richesse issu d’une sonde en sortie d’un moteur |
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| JPS5872647A (ja) * | 1981-10-26 | 1983-04-30 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御方法 |
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| US4739614A (en) * | 1985-02-22 | 1988-04-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Double air-fuel ratio sensor system in internal combustion engine |
| US4817384A (en) * | 1986-08-13 | 1989-04-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Double air-fuel ratio sensor system having improved exhaust emission characteristics |
| DE3816558A1 (de) * | 1988-05-14 | 1989-11-16 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zur lambdaregelung |
| US5335493A (en) * | 1990-01-24 | 1994-08-09 | Nissan Motor Co., Ltd. | Dual sensor type air fuel ratio control system for internal combustion engine |
-
1991
- 1991-04-19 JP JP3088060A patent/JPH04321740A/ja active Pending
-
1992
- 1992-03-13 US US07/850,855 patent/US5172549A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-09 DE DE4212022A patent/DE4212022C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-04-10 KR KR1019920006010A patent/KR920020067A/ko not_active Application Discontinuation
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5172549A (en) | 1992-12-22 |
| KR920020067A (ko) | 1992-11-20 |
| DE4212022A1 (de) | 1992-11-05 |
| DE4212022C2 (de) | 1995-03-23 |
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