JPS5934432A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
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- JPS5934432A JPS5934432A JP14600582A JP14600582A JPS5934432A JP S5934432 A JPS5934432 A JP S5934432A JP 14600582 A JP14600582 A JP 14600582A JP 14600582 A JP14600582 A JP 14600582A JP S5934432 A JPS5934432 A JP S5934432A
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- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
- F02D41/2454—Learning of the air-fuel ratio control
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (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
【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係り、特に、電
子制御燃料噴射装置を備えた自動車用エンジンに用いる
のに好適な、排気ガスのり一ン空燃比域で、排気ガス中
の酸素濃度にほぼ比例した出力信号を発生するリーンセ
ンサと、エンジン燃焼室内に供給される混合気の空燃比
を制御するための吸気空燃比制御手段と、前記リーンセ
ンサ出力から求められる排気空燃比に応じて、空燃比が
目標値となるよう前記吸気空燃比制御手段をフィードバ
ック制御する電子制御装置とを有する内燃機関の空燃比
制御装置に関する。
子制御燃料噴射装置を備えた自動車用エンジンに用いる
のに好適な、排気ガスのり一ン空燃比域で、排気ガス中
の酸素濃度にほぼ比例した出力信号を発生するリーンセ
ンサと、エンジン燃焼室内に供給される混合気の空燃比
を制御するための吸気空燃比制御手段と、前記リーンセ
ンサ出力から求められる排気空燃比に応じて、空燃比が
目標値となるよう前記吸気空燃比制御手段をフィードバ
ック制御する電子制御装置とを有する内燃機関の空燃比
制御装置に関する。
内燃機関、特に、三元触媒を用いて排気ガス浄化対策が
施された自動軍用エンジンにおいては、排気ガスの空燃
比（排気空燃比と称する）を厳密に理論空燃比近傍に保
持する必要があり、そのため、例えば、排気ガス中の酸
素濃度から４ノド気空燃比を検知する酸素濃度センサと
、燃料噴射量を制御することによって、エンジン燃焼室
内に供給埒れる混合気の空燃比を制御する′電子制御燃
料噴射装置からなる吸気空燃比制御手段と、前記酸素濃
度出力から求められるＪＪト気空燃比に応じて、空燃比
が理論空燃比近傍となるよう前記電子制御燃料噴射装置
の燃料噴射量をフィードバック制御する電子制御装置と
を有する空燃比制御装置が実用化されている。
施された自動軍用エンジンにおいては、排気ガスの空燃
比（排気空燃比と称する）を厳密に理論空燃比近傍に保
持する必要があり、そのため、例えば、排気ガス中の酸
素濃度から４ノド気空燃比を検知する酸素濃度センサと
、燃料噴射量を制御することによって、エンジン燃焼室
内に供給埒れる混合気の空燃比を制御する′電子制御燃
料噴射装置からなる吸気空燃比制御手段と、前記酸素濃
度出力から求められるＪＪト気空燃比に応じて、空燃比
が理論空燃比近傍となるよう前記電子制御燃料噴射装置
の燃料噴射量をフィードバック制御する電子制御装置と
を有する空燃比制御装置が実用化されている。
このような空燃比制御装置によれば、空燃比を理論空燃
比近傍となるようにフィードバック制御することができ
、従って、排気系に配役てれる三元触媒における排気ガ
ス浄化性能を十分に而めることかできるという特徴を有
する・ しかしながら・前記のよりな空燃比制御装置に
おいては、排気ガス浄化性能は高めることができるもの
の、常に空燃比を理論空燃比近傍に制御するようにして
いるため、リ−〉′空燃比でも常用上差支えない運転状
態においても、理＠空燃比が級長され、燃費性能を十分
向上で＠ない場合かを）つた。
比近傍となるようにフィードバック制御することができ
、従って、排気系に配役てれる三元触媒における排気ガ
ス浄化性能を十分に而めることかできるという特徴を有
する・ しかしながら・前記のよりな空燃比制御装置に
おいては、排気ガス浄化性能は高めることができるもの
の、常に空燃比を理論空燃比近傍に制御するようにして
いるため、リ−〉′空燃比でも常用上差支えない運転状
態においても、理＠空燃比が級長され、燃費性能を十分
向上で＠ない場合かを）つた。
前記のような欠点を解消するべ（、空燃比を理論空燃比
よりもリーン側として、いわゆるリーン燃焼を行い、エ
ンジンの燃費性能を高める試みがなでれている。このよ
うな空燃比制御装置においては、排気ガスのリーン空燃
比域で、排気ガス中の酸素濃度と空燃比がよい相関性が
あり、す［気酸素濃度を測定することにより、排気空燃
比を検出することができることを利用している。このよ
うな排気酸素濃度を測定するセンサ（リーンセンサと称
する）の一つに、被測定排気ガスを導入できる通気性測
定電極、既知の酸素濃度を有する基準ガス（例えば大気
）を導入できる通気性対電極及び両電極間の固体電解質
（例えば安定化ジルコニア）からなる有底筒状素子のセ
ンサがある。このセンサにおいて、前記両電極間に電流
を流すと、電解質を通じて、酸素を一方向に移動式せる
ことかできるが、通気性測定電極の酸素送出能力よりも
少量の酸素を送入する微細孔の拡散抵抗層で、通気性測
定電極を被覆することにより、ある印加電圧域では、そ
の電流値を一定の値に維持できる。
よりもリーン側として、いわゆるリーン燃焼を行い、エ
ンジンの燃費性能を高める試みがなでれている。このよ
うな空燃比制御装置においては、排気ガスのリーン空燃
比域で、排気ガス中の酸素濃度と空燃比がよい相関性が
あり、す［気酸素濃度を測定することにより、排気空燃
比を検出することができることを利用している。このよ
うな排気酸素濃度を測定するセンサ（リーンセンサと称
する）の一つに、被測定排気ガスを導入できる通気性測
定電極、既知の酸素濃度を有する基準ガス（例えば大気
）を導入できる通気性対電極及び両電極間の固体電解質
（例えば安定化ジルコニア）からなる有底筒状素子のセ
ンサがある。このセンサにおいて、前記両電極間に電流
を流すと、電解質を通じて、酸素を一方向に移動式せる
ことかできるが、通気性測定電極の酸素送出能力よりも
少量の酸素を送入する微細孔の拡散抵抗層で、通気性測
定電極を被覆することにより、ある印加電圧域では、そ
の電流値を一定の値に維持できる。
この一定電流値が限界電流値工！であり′、この工！は
、酸素濃度に比例してほぼ直線的に変化するため、限界
電流値工！の変化から酸素濃度を連続的に検出すること
ができる。
、酸素濃度に比例してほぼ直線的に変化するため、限界
電流値工！の変化から酸素濃度を連続的に検出すること
ができる。
一般に、このタイプのリーンセンサを、内燃機関の排気
空燃比フィードバック制御用として使用する場合、９０
０℃程度の高温雰囲気下においても、空燃比出力は常に
安定でなければならない。
空燃比フィードバック制御用として使用する場合、９０
０℃程度の高温雰囲気下においても、空燃比出力は常に
安定でなければならない。
そのため、リーンセンサ素子の拡散抵抗層の材質は、耐
熱性のある多孔質セラミック材、例えば、スピネル、ア
ルミナが使用され、又、有底筒状素子の通気性測定電極
上に拡散抵抗層として、そのセラミック材を被覆するの
に、プラズマ噴霧製法が用いられる□ところで、リーン
センサ全景産して、内燃機関等に使用するためには、一
定な雰囲気下で、その拡散電流値は、個体差な（、一定
の値を出力する必要がある。そのためには、該り一ンセ
ンサを製造する上で、拡散抵抗層の微細孔構造（例えば
、細孔径、気孔率、厚さ等）を常に一定にする必要があ
る。しかし、プラズマ噴霧製法で、その微細孔構造を一
定にする為には、その製造管理を、高精度且つ、高頻度
に行っても、限界があり、結果として、リーンセンサの
個体差を生じることになる。従って、個体差のあるリー
ンセンサ出力信号に基づいて、空燃比フィードバック制
御を行った場合、目標空燃比に正確に制御できな（なる
と共に、リーンセンサ出力信号が基準特性より小さい場
合には、目標空燃比よりリーンに制御されてしまい、機
関運転性能、燃費性能が悪化してしまう。逆にリーンセ
ンサ出力信号が基準特性より大きい場合には、目標空燃
比よりリッチに制御され、燃費性能が悪化し、排気ガス
中の有害成分の濃度が増大する恐れがあった。
熱性のある多孔質セラミック材、例えば、スピネル、ア
ルミナが使用され、又、有底筒状素子の通気性測定電極
上に拡散抵抗層として、そのセラミック材を被覆するの
に、プラズマ噴霧製法が用いられる□ところで、リーン
センサ全景産して、内燃機関等に使用するためには、一
定な雰囲気下で、その拡散電流値は、個体差な（、一定
の値を出力する必要がある。そのためには、該り一ンセ
ンサを製造する上で、拡散抵抗層の微細孔構造（例えば
、細孔径、気孔率、厚さ等）を常に一定にする必要があ
る。しかし、プラズマ噴霧製法で、その微細孔構造を一
定にする為には、その製造管理を、高精度且つ、高頻度
に行っても、限界があり、結果として、リーンセンサの
個体差を生じることになる。従って、個体差のあるリー
ンセンサ出力信号に基づいて、空燃比フィードバック制
御を行った場合、目標空燃比に正確に制御できな（なる
と共に、リーンセンサ出力信号が基準特性より小さい場
合には、目標空燃比よりリーンに制御されてしまい、機
関運転性能、燃費性能が悪化してしまう。逆にリーンセ
ンサ出力信号が基準特性より大きい場合には、目標空燃
比よりリッチに制御され、燃費性能が悪化し、排気ガス
中の有害成分の濃度が増大する恐れがあった。
本発明は、前記従来の欠点を解消するべ（なざれたもの
で、リーンセンサの個体差に拘らず、容易に、を燃比を
目標値に正確に制御することができる内燃機関の空燃比
制御装置を提供することを目的とする。
で、リーンセンサの個体差に拘らず、容易に、を燃比を
目標値に正確に制御することができる内燃機関の空燃比
制御装置を提供することを目的とする。
本発明は、排気ガスのり一ン空燃比域で、排気ガス中の
酸素濃度にほぼ比例した出力信号を発生するリーンセン
サと、エンジン燃焼室内に供給ぜれる混合気の空燃比を
制御するための吸気空燃比制御手段と、前記リーンセン
サ出力から求められる排気空燃比に応じて、空燃比が目
標値となるよう前記吸気空燃比制御手段をフィードバッ
ク制御する電子制御装置とを有する内燃機関の空燃比制
御装置において、前記電子制御装置に、前記ＩＪ −ン
センサの個体差に応じてリーンセンサ出力信号を基準特
性に較正するためのリーンセッサ出力特性較正手段を設
けることによって、前記目的を達成したものである。
酸素濃度にほぼ比例した出力信号を発生するリーンセン
サと、エンジン燃焼室内に供給ぜれる混合気の空燃比を
制御するための吸気空燃比制御手段と、前記リーンセン
サ出力から求められる排気空燃比に応じて、空燃比が目
標値となるよう前記吸気空燃比制御手段をフィードバッ
ク制御する電子制御装置とを有する内燃機関の空燃比制
御装置において、前記電子制御装置に、前記ＩＪ −ン
センサの個体差に応じてリーンセンサ出力信号を基準特
性に較正するためのリーンセッサ出力特性較正手段を設
けることによって、前記目的を達成したものである。
又、前記リーンセンサの個体差を、大気酸素濃度下での
リーンセンサ出力値と基準値との比較により求めるよう
にして、リーンセンサの個体差が、容易に、且つ、正確
に求められるようにし７ｊものである。
リーンセンサ出力値と基準値との比較により求めるよう
にして、リーンセンサの個体差が、容易に、且つ、正確
に求められるようにし７ｊものである。
更に、前記リーンセッサ出力特性較正手段を、前記電子
制御装置内に設けられた、前記リーンセンサの出力信号
を増幅するための、増幅率可変の増幅器と、前記電子制
御装置に外付けされた、前記増幅器の増幅率を調整する
ことによって、リーンセンサの出力特性を較正するため
のポテンショメータダイヤルから構成したものである。
制御装置内に設けられた、前記リーンセンサの出力信号
を増幅するための、増幅率可変の増幅器と、前記電子制
御装置に外付けされた、前記増幅器の増幅率を調整する
ことによって、リーンセンサの出力特性を較正するため
のポテンショメータダイヤルから構成したものである。
以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
本実施例は、第１図に示すような、エアクリーナ（図示
省略）により取り入れられた吸入空気の流量を制御する
ための、スロットルボディ１２に配設され、運転席に配
設されたアクセルペダル（図示省略）と連動して開閉す
るようにされたスロットル弁１４と、吸気干渉を防止す
るためのサージタンク１６と、該サージタンク１６内の
圧力から吸気管圧力を検出する几めの吸気管圧力センサ
１８と、吸気マニホルド２０に配設された、エンジン１
０の吸気ポートに回げて燃料を噴射するためのインジェ
クタ２２と、エンジン燃焼室１０ａ内に導入された混合
気に着火するための点火プラグ２４と、排気マニホルド
２６に配設された、排気ガスのり一ン空燃比域で、排気
ガス中の酸素濃度にほぼ比例した出力信号を発生するリ
ーンセンサ２８と、例えばデストリピユータ（図示省略
）に内蔵された、デストリピユータ軸の回転等に応じて
エンジン回転速度信号を出力する回転速度セ求められる
エンジン回転速度に応じてマツプから求められる基本噴
射量に、前記リーンセンサ２８出力から求められる排気
空燃比に応じたフィードバック補正等を加えて実行噴射
量を決定し、前記インジェクタ２２に開弁時間信号を出
力する電子制御装置３２とを備えた自動車用エンジン１
０の吸気管圧力感知式電子制御燃料噴射装置において、
前記電子制御装置３２に、前記リーンセンサ２８の個体
差に応じてリーンセンサ出力信号を基準信号に較正する
ためのリーンセンサ出力特性較正手段を設けたものであ
る。
省略）により取り入れられた吸入空気の流量を制御する
ための、スロットルボディ１２に配設され、運転席に配
設されたアクセルペダル（図示省略）と連動して開閉す
るようにされたスロットル弁１４と、吸気干渉を防止す
るためのサージタンク１６と、該サージタンク１６内の
圧力から吸気管圧力を検出する几めの吸気管圧力センサ
１８と、吸気マニホルド２０に配設された、エンジン１
０の吸気ポートに回げて燃料を噴射するためのインジェ
クタ２２と、エンジン燃焼室１０ａ内に導入された混合
気に着火するための点火プラグ２４と、排気マニホルド
２６に配設された、排気ガスのり一ン空燃比域で、排気
ガス中の酸素濃度にほぼ比例した出力信号を発生するリ
ーンセンサ２８と、例えばデストリピユータ（図示省略
）に内蔵された、デストリピユータ軸の回転等に応じて
エンジン回転速度信号を出力する回転速度セ求められる
エンジン回転速度に応じてマツプから求められる基本噴
射量に、前記リーンセンサ２８出力から求められる排気
空燃比に応じたフィードバック補正等を加えて実行噴射
量を決定し、前記インジェクタ２２に開弁時間信号を出
力する電子制御装置３２とを備えた自動車用エンジン１
０の吸気管圧力感知式電子制御燃料噴射装置において、
前記電子制御装置３２に、前記リーンセンサ２８の個体
差に応じてリーンセンサ出力信号を基準信号に較正する
ためのリーンセンサ出力特性較正手段を設けたものであ
る。
前記リーンセンサ２８は、第２図に詳細に示す如（、酸
素イオン伝導性の安定化ジルコニア固体電解質からなる
有底円筒状の素子本体２８ａと、該素子本体２８ａの外
表面切欠部に設けた、被測定ガスを導入できる通気性測
定電極（陰極）２８ｂと、既知の酸素濃度（約２１％）
を有する大気を導入できる通気性対電極（陽極）２８Ｃ
と、前記陰極２８ｂを被覆するように設けた多孔質セラ
ミックの拡散抵抗層２８ｄと、先端が素子本体２８ａの
底部に接近するごとく中央部に配設したヒータ２８ｅと
、素子組立体を保護するための、被測定ガス流通孔２８
ｇを有するルーバ２８ｆと、素子組立体をエンジンの排
気管に取り付けるためのフランジ２８ｈから構成されて
いる。
素イオン伝導性の安定化ジルコニア固体電解質からなる
有底円筒状の素子本体２８ａと、該素子本体２８ａの外
表面切欠部に設けた、被測定ガスを導入できる通気性測
定電極（陰極）２８ｂと、既知の酸素濃度（約２１％）
を有する大気を導入できる通気性対電極（陽極）２８Ｃ
と、前記陰極２８ｂを被覆するように設けた多孔質セラ
ミックの拡散抵抗層２８ｄと、先端が素子本体２８ａの
底部に接近するごとく中央部に配設したヒータ２８ｅと
、素子組立体を保護するための、被測定ガス流通孔２８
ｇを有するルーバ２８ｆと、素子組立体をエンジンの排
気管に取り付けるためのフランジ２８ｈから構成されて
いる。
ここで、前記陰極２８ｂと陽極２８ｃは、白金１工どの
耐熱性の電子伝導体であり、又、拡散抵抗１６２８ ａ
は、アルミナ、マグネシア、スピネル等の耐熱性無機物
質からなり、陰極２８ｂへ流入する酸素流黛を制限する
機能を有している。このような構成のリーンセンサ２８
を、エンジンの排気管に敗り付けて排気ガスに接触させ
るか、或いは、大気を導入した加熱炉に取り付けて大気
に接触せしめ、陰陽両極間に直流電圧を印加すると、あ
る電圧域では、一定の電流しか流れなく１よって、いわ
ゆる限界電流特性を生じる。第３図は、この限界電流特
性を生じる電圧域の、−足電圧での限界電流値ど、排気
ガス中の酸素１ａ反及び大気酸素濃度（約２１％）との
相関関係を示した線図である。
耐熱性の電子伝導体であり、又、拡散抵抗１６２８ ａ
は、アルミナ、マグネシア、スピネル等の耐熱性無機物
質からなり、陰極２８ｂへ流入する酸素流黛を制限する
機能を有している。このような構成のリーンセンサ２８
を、エンジンの排気管に敗り付けて排気ガスに接触させ
るか、或いは、大気を導入した加熱炉に取り付けて大気
に接触せしめ、陰陽両極間に直流電圧を印加すると、あ
る電圧域では、一定の電流しか流れなく１よって、いわ
ゆる限界電流特性を生じる。第３図は、この限界電流特
性を生じる電圧域の、−足電圧での限界電流値ど、排気
ガス中の酸素１ａ反及び大気酸素濃度（約２１％）との
相関関係を示した線図である。
第３図から、限界電流値は、酸素濃度が高くなるに従っ
て直線的に増大する様子が示され、これにより、限界電
流値を求めれば、排気ガス中の酸素濃度、従って、空燃
比を検出できることが明らかである。又、第３図の実線
Ａ、Ｂ％Ｃは、リーンセンサの個体差による限界電流値
と酸素濃度との相関を示したものである。大気酸素濃度
で基準となる限界電流値ａｉ高出力るリーンセンサは実
線Ａのものであり、実線ＢとＣ・のリーンセンサは、そ
の大気酸素濃度での限界電流値す、ｃに、それぞれ個有
の値を乗することにより、任意の酸素濃度下でも、基準
となるリーンセンサの出力値（実線Ａ）に較正すること
ができる。第４図は、その相関関係を示した線図であり
、橘）袖に、リーンセンサ個有の大気酸素濃度での限界
電流値を、縦軸に、基準リーンセンサの限界電流値ａへ
の較正値を示したものである。ここで、リーンセンサ個
々の大気酸素濃度での限界電流値は、例えば、大気を導
入した加熱炉にリーンセンサを入れて計測することがで
きる。
て直線的に増大する様子が示され、これにより、限界電
流値を求めれば、排気ガス中の酸素濃度、従って、空燃
比を検出できることが明らかである。又、第３図の実線
Ａ、Ｂ％Ｃは、リーンセンサの個体差による限界電流値
と酸素濃度との相関を示したものである。大気酸素濃度
で基準となる限界電流値ａｉ高出力るリーンセンサは実
線Ａのものであり、実線ＢとＣ・のリーンセンサは、そ
の大気酸素濃度での限界電流値す、ｃに、それぞれ個有
の値を乗することにより、任意の酸素濃度下でも、基準
となるリーンセンサの出力値（実線Ａ）に較正すること
ができる。第４図は、その相関関係を示した線図であり
、橘）袖に、リーンセンサ個有の大気酸素濃度での限界
電流値を、縦軸に、基準リーンセンサの限界電流値ａへ
の較正値を示したものである。ここで、リーンセンサ個
々の大気酸素濃度での限界電流値は、例えば、大気を導
入した加熱炉にリーンセンサを入れて計測することがで
きる。
前記電子制御装置３２は、第５図に詳細に示す如（、各
種演算処理を行う７ｔめの、例えばマイクロプロセッサ
からなる中央処理装置（Ｍ Ｐ、 Ｕと称する）４０と
、バッファ４２を介して入力きれる前記吸気管圧力セン
サ１８出力の吸気管圧力信号をデジタル信号に変換する
ためのアナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器と称す
る）４４と、電流電圧変換器４６を介して入力される前
記リーンセンサ２８出力の空燃比信号をデジタル信号に
変換するためのＡ／Ｄ変換器４８と、前記Ａ／Ｄ変換器
４４．４８の出力及びバッファ５０を介して前記回転速
度センサ３０から入力される回転速度信号を取り込むた
めの入力ボート５２と、制御プログラムや各種定数等を
記憶するためのリードオンリーメモリ（ＲＯＭと称する
）５４と、前記ＭＰＵ４０における演算データ等を一時
的に記憶するためのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭと
称する）５６と、各種クロック信号を発生するためのク
ロック発生回路５８と、前記ＭＰＵ４０における演算結
果に応じて、インジェクタ２２を作動するためのデータ
を出力する出力ポートロ０と、該出力ポートロ０から出
力されるデータに応じて、出力ポートロ０かも送り込ま
れたデータのダウンカウントを前記クロック発生回路５
８出力のクロック信号によって開始し、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
号を発生するダウンカウンタ６２と、該ダウンカウンタ
６２の出力によりリセットされ、前記クロック発生回路
５８の出力によりセットされるＳ−Ｒフリップフロッグ
６４と、該Ｓ−Ｒフリッグフロップ６４の出力に応じて
、前記ダウンカウンタ６２がダウンカウントしている間
、前記インジェクタ２２を付勢するための電力増幅器６
６と、この電子制御装置３２内の前記電流電圧変換器４
６とＡ／Ｄ変換器４８の間に設げられた、電流電圧変換
器４６を介して入力でれる前記リーンセンサ２８の出力
を増幅するための、固定抵抗Ｒ２と可変抵抗Ｉ６を含む
、増幅率可変の非反転増幅器７０、及び、この電子制御
装置３２に外付けされた、前記可変抵抗Ｒ２の抵抗値を
変えることによって前記非反転増幅器７０の増幅率を調
整し、これによってリーンセンサ２８の出力特性を較正
するためのポテンショメータダイヤル７２かうなるリー
ンセンサ出力特性較正手段と、前記各構成機器間を接続
するための双方向バス７４とから構成されている。
種演算処理を行う７ｔめの、例えばマイクロプロセッサ
からなる中央処理装置（Ｍ Ｐ、 Ｕと称する）４０と
、バッファ４２を介して入力きれる前記吸気管圧力セン
サ１８出力の吸気管圧力信号をデジタル信号に変換する
ためのアナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器と称す
る）４４と、電流電圧変換器４６を介して入力される前
記リーンセンサ２８出力の空燃比信号をデジタル信号に
変換するためのＡ／Ｄ変換器４８と、前記Ａ／Ｄ変換器
４４．４８の出力及びバッファ５０を介して前記回転速
度センサ３０から入力される回転速度信号を取り込むた
めの入力ボート５２と、制御プログラムや各種定数等を
記憶するためのリードオンリーメモリ（ＲＯＭと称する
）５４と、前記ＭＰＵ４０における演算データ等を一時
的に記憶するためのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭと
称する）５６と、各種クロック信号を発生するためのク
ロック発生回路５８と、前記ＭＰＵ４０における演算結
果に応じて、インジェクタ２２を作動するためのデータ
を出力する出力ポートロ０と、該出力ポートロ０から出
力されるデータに応じて、出力ポートロ０かも送り込ま
れたデータのダウンカウントを前記クロック発生回路５
８出力のクロック信号によって開始し、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
号を発生するダウンカウンタ６２と、該ダウンカウンタ
６２の出力によりリセットされ、前記クロック発生回路
５８の出力によりセットされるＳ−Ｒフリップフロッグ
６４と、該Ｓ−Ｒフリッグフロップ６４の出力に応じて
、前記ダウンカウンタ６２がダウンカウントしている間
、前記インジェクタ２２を付勢するための電力増幅器６
６と、この電子制御装置３２内の前記電流電圧変換器４
６とＡ／Ｄ変換器４８の間に設げられた、電流電圧変換
器４６を介して入力でれる前記リーンセンサ２８の出力
を増幅するための、固定抵抗Ｒ２と可変抵抗Ｉ６を含む
、増幅率可変の非反転増幅器７０、及び、この電子制御
装置３２に外付けされた、前記可変抵抗Ｒ２の抵抗値を
変えることによって前記非反転増幅器７０の増幅率を調
整し、これによってリーンセンサ２８の出力特性を較正
するためのポテンショメータダイヤル７２かうなるリー
ンセンサ出力特性較正手段と、前記各構成機器間を接続
するための双方向バス７４とから構成されている。
前記ＲＯＭ５４には、前出第３図に示した基準リーンセ
ンサの実線Ａで示す関係が予め記憶されているが、この
場合、第３図の縦軸が電圧■として表わされ、従って、
ＲＯＭ５４内には、第３図の実線Ａで示す電圧Ｖと酸素
濃度Ｐとの関係が、データテーブル或いは関数の形で記
憶されている。
ンサの実線Ａで示す関係が予め記憶されているが、この
場合、第３図の縦軸が電圧■として表わされ、従って、
ＲＯＭ５４内には、第３図の実線Ａで示す電圧Ｖと酸素
濃度Ｐとの関係が、データテーブル或いは関数の形で記
憶されている。
以下作用を説明する。
本実施例においては、まず当該リーンセンサ２８の出力
特性に応じて、前記ポテンショメータダイヤル７２を操
作することによって、当該り一ンセンサ２８の出力特性
を、前出第３図に実線Ａで示す基準リーンセンサの出力
特性（基準特性）に合わせる。具体的には、例えば、大
気を導入した加熱炉からなるリーンセンサ検査器により
測定した、基準リーンセンサの出力電圧に対する当該リ
ーンセンサ２８の出力電圧のずれに対応して、前記ポテ
ンショメータダイヤル７２を回転し、当該リーンセンサ
２８の出力電圧の増幅率を変えることにより、当該リー
ンセンサ２８の出力特性を基準リーンセンサの出力特性
に合致させる。
特性に応じて、前記ポテンショメータダイヤル７２を操
作することによって、当該り一ンセンサ２８の出力特性
を、前出第３図に実線Ａで示す基準リーンセンサの出力
特性（基準特性）に合わせる。具体的には、例えば、大
気を導入した加熱炉からなるリーンセンサ検査器により
測定した、基準リーンセンサの出力電圧に対する当該リ
ーンセンサ２８の出力電圧のずれに対応して、前記ポテ
ンショメータダイヤル７２を回転し、当該リーンセンサ
２８の出力電圧の増幅率を変えることにより、当該リー
ンセンサ２８の出力特性を基準リーンセンサの出力特性
に合致させる。
このようにして出力特性が較正された当該リーンセンサ
２８による空燃比フィードバック制御は、第６図に示す
ような時間割込みルーチンに従って実行される。即ち、
まずステップ１０１で、前記度センサ３０出力のエンジ
ン回転速度から求められるエンジン運転領域に応じて、
予めＲＯＭ５４内に記憶されている目標空燃比（例えば
リーン空燃比）を設定する。次いで、ステップ１０２に
進み、前出第３図に実線Ａで示した関係から、リーンセ
ンサ２８の目標出力電圧値Ｖ。を計算′する。次いで、
ステップ１０３に進み、基本噴射時間τ。
２８による空燃比フィードバック制御は、第６図に示す
ような時間割込みルーチンに従って実行される。即ち、
まずステップ１０１で、前記度センサ３０出力のエンジ
ン回転速度から求められるエンジン運転領域に応じて、
予めＲＯＭ５４内に記憶されている目標空燃比（例えば
リーン空燃比）を設定する。次いで、ステップ１０２に
進み、前出第３図に実線Ａで示した関係から、リーンセ
ンサ２８の目標出力電圧値Ｖ。を計算′する。次いで、
ステップ１０３に進み、基本噴射時間τ。
をｉｔ算する。更に、ステップ１０４に進み、リーンセ
ンサ２８の現在の出力電圧値Ｖが目標出力電圧値Ｖ。以
上であるか否かを判定する。判定結果が正である、場合
には、ステップ１０５に進み、次式に示す如（、現在の
空燃比フィードバック補正係数ｆに一部値αを加算した
結果を新たな空燃比フィードバック補正係数ｆとする。
ンサ２８の現在の出力電圧値Ｖが目標出力電圧値Ｖ。以
上であるか否かを判定する。判定結果が正である、場合
には、ステップ１０５に進み、次式に示す如（、現在の
空燃比フィードバック補正係数ｆに一部値αを加算した
結果を新たな空燃比フィードバック補正係数ｆとする。
ｆ＋−ｆ＋α ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
（１）一方、前出ステップ１０４における判定結果が否
である場合には、ステップ１０６に進み、次式に示す如
（、現在の空燃比フィードバック補正係数ｆかも一部値
βを減算した結果を新たな空燃比フィードバック補正係
数ｊ“とする。
（１）一方、前出ステップ１０４における判定結果が否
である場合には、ステップ１０６に進み、次式に示す如
（、現在の空燃比フィードバック補正係数ｆかも一部値
βを減算した結果を新たな空燃比フィードバック補正係
数ｊ“とする。
ｆ（、−ｆ−β・・・・・・・・・・・・・・・・（２
）ステソノ１０６或いは１０５終了後、ステップ１０７
に進み、前出ステップ１０３で求められた基本噴射時間
τ。に、次式に示す如く、空燃比フィードバック補正係
数ｆを乗算することによって実行噴射時間τを求めて、
この時間割込みルーチンを終了する。
）ステソノ１０６或いは１０５終了後、ステップ１０７
に進み、前出ステップ１０３で求められた基本噴射時間
τ。に、次式に示す如く、空燃比フィードバック補正係
数ｆを乗算することによって実行噴射時間τを求めて、
この時間割込みルーチンを終了する。
τ−ｆ・τ。・・・・・・・・・・・・・・・・・・（
３）この時間割込みルーテンのステップ１０７で決定さ
れた実行噴射時間τに応じて、例えばクランク角度割込
みルーチンにより、インジェクタ２２に前記実行噴射時
間τに対応する開弁時間信号が出力され、燃料がインジ
ェクタ２２から噴射される。
３）この時間割込みルーテンのステップ１０７で決定さ
れた実行噴射時間τに応じて、例えばクランク角度割込
みルーチンにより、インジェクタ２２に前記実行噴射時
間τに対応する開弁時間信号が出力され、燃料がインジ
ェクタ２２から噴射される。
本実施例におけるリーンセンサ２８の出力電圧と空燃比
フィードバック補正係数の関係の一例を第７図に示す。
フィードバック補正係数の関係の一例を第７図に示す。
第７図に示すように、リーンセンサ２８の出力電圧値Ｖ
が目標出力′電圧値Ｖ。よりも大きくなると、即ち、空
燃比か目標空燃比よりも太キ（すると、空燃比フィード
バック補正係数ｆがαずつ増大せしめられるために、燃
料噴射量が増、太し、一方、出力電圧Ｖが目標電圧値Ｖ
。よりも小さくなると、空燃比フィードバック補正係数
ｆがβずつ減少せしめられるために、燃料噴射量が減少
する。つまり、リーンセンサ２８の出力電圧値を目標出
力電圧値と比較し、その判別結果に基づいて、燃料噴射
量をフィードバック制御することにより、空燃比を目標
空燃比に正確に制御することができる。
が目標出力′電圧値Ｖ。よりも大きくなると、即ち、空
燃比か目標空燃比よりも太キ（すると、空燃比フィード
バック補正係数ｆがαずつ増大せしめられるために、燃
料噴射量が増、太し、一方、出力電圧Ｖが目標電圧値Ｖ
。よりも小さくなると、空燃比フィードバック補正係数
ｆがβずつ減少せしめられるために、燃料噴射量が減少
する。つまり、リーンセンサ２８の出力電圧値を目標出
力電圧値と比較し、その判別結果に基づいて、燃料噴射
量をフィードバック制御することにより、空燃比を目標
空燃比に正確に制御することができる。
前記実施例においては、本発明が、吸気管圧力感知式の
電子制御燃料噴射装置を備えた自動車用エンジンに適用
されていたが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、
吸入空気量感知式の電子制御燃料噴射装置を備えた自動
車用エンジン、或いは、空燃比制御手段を、混合気を形
成するための燃料通路或いはエアブリード通路の有効面
積を制御することにより吸気空燃比を制御する制御電磁
弁とすることによって、電子制御燃料噴射装置を備えな
い一般の内燃徐開にも同様に適用できることは明ｔうか
である。
電子制御燃料噴射装置を備えた自動車用エンジンに適用
されていたが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、
吸入空気量感知式の電子制御燃料噴射装置を備えた自動
車用エンジン、或いは、空燃比制御手段を、混合気を形
成するための燃料通路或いはエアブリード通路の有効面
積を制御することにより吸気空燃比を制御する制御電磁
弁とすることによって、電子制御燃料噴射装置を備えな
い一般の内燃徐開にも同様に適用できることは明ｔうか
である。
以上説明した通り、本発明によれば、リーンセンサの個
体差を容易に吸収することができ、リーンセンサの個体
差に拘らず、空燃比を目標値に正確に制御することかで
きる。従って、空燃比制御精度を大幅に同上することが
でき、特に、リーン燃焼シスデムにおいては、そのリー
ン限界に非常に近いリーン空燃比での制御が可能となり
、燃費性能が大幅に同上できると共に、 ｙｐ気気ガス
中有害成分を減少させることができるという優れた効果
を有する。
体差を容易に吸収することができ、リーンセンサの個体
差に拘らず、空燃比を目標値に正確に制御することかで
きる。従って、空燃比制御精度を大幅に同上することが
でき、特に、リーン燃焼シスデムにおいては、そのリー
ン限界に非常に近いリーン空燃比での制御が可能となり
、燃費性能が大幅に同上できると共に、 ｙｐ気気ガス
中有害成分を減少させることができるという優れた効果
を有する。
第１図は、本発明に係る内１燃機関の空燃比ｆＩＩＩＩ
御装置の実施例の全体構成を示す、一部ブロック線図を
含む断面図、第２図は、前記実施例で用いられているリ
ーンセンサの構成を示す断面図、第３図は、前記リーン
センサの出力％１生の例を示す線図、第４図は、前記リ
ーンセンサの出力特性を較正するための、大気酸素濃度
における限界電流値と較正匝の関係の例を示す線図、第
５図は、前記（１９） 実施例で用いられている、リーンセンサ川力特性較正手
段を含む′電子制御装置の構成を示すブロック線図、第
６図は、前記電子制御装置における、空燃比をフィード
バック制御するための時間割込みルーチンを示す流れ図
、第７図は、前記実施例におけ／’ｌ ＩＪ−ンセンサ
出力電圧と空燃比フィードバック補正係数の関係の一例
を示す線図である。 １０・・・エンジン、１８・・吸気管圧力センサ、２２
・・・インジェクタ、２８・・・リーンセンサ、３０・
・・回転速度センサ、３２・・・電子制御装置、４０・
・・中央処理装置、４６・・・電流電圧変換器、４８・
・・アナログ−デジタル変換器、５２・・・入力ボート
、５４・・・リードオンリーメモリ、５６・・・ランダ
ムアクセスメモリ、５８・・・クロック発生器、６０・
・・出力ボート、６２・・・ダウンカウンタ、６４・・
・Ｓ−Ｒフリップフロップ、６６・・電力増幅器、７０
・・・非反転増幅器、７２・・・ポテンショメータダイ
ヤル、７４・・・双方向バス。 代理人 高 矢 論 （ほか１名） （２０） 第６図 −１７７− 第７図
御装置の実施例の全体構成を示す、一部ブロック線図を
含む断面図、第２図は、前記実施例で用いられているリ
ーンセンサの構成を示す断面図、第３図は、前記リーン
センサの出力％１生の例を示す線図、第４図は、前記リ
ーンセンサの出力特性を較正するための、大気酸素濃度
における限界電流値と較正匝の関係の例を示す線図、第
５図は、前記（１９） 実施例で用いられている、リーンセンサ川力特性較正手
段を含む′電子制御装置の構成を示すブロック線図、第
６図は、前記電子制御装置における、空燃比をフィード
バック制御するための時間割込みルーチンを示す流れ図
、第７図は、前記実施例におけ／’ｌ ＩＪ−ンセンサ
出力電圧と空燃比フィードバック補正係数の関係の一例
を示す線図である。 １０・・・エンジン、１８・・吸気管圧力センサ、２２
・・・インジェクタ、２８・・・リーンセンサ、３０・
・・回転速度センサ、３２・・・電子制御装置、４０・
・・中央処理装置、４６・・・電流電圧変換器、４８・
・・アナログ−デジタル変換器、５２・・・入力ボート
、５４・・・リードオンリーメモリ、５６・・・ランダ
ムアクセスメモリ、５８・・・クロック発生器、６０・
・・出力ボート、６２・・・ダウンカウンタ、６４・・
・Ｓ−Ｒフリップフロップ、６６・・電力増幅器、７０
・・・非反転増幅器、７２・・・ポテンショメータダイ
ヤル、７４・・・双方向バス。 代理人 高 矢 論 （ほか１名） （２０） 第６図 −１７７− 第７図
Claims (3)
- （１）排気ガスのり一ン空燃比域で、排気ガス中の酸素
濃度にほぼ比例した出力信号を発生するリーンセンサと
、エンジン燃焼室内に供給される混合気の空燃比を制御
するための吸気空燃比制御手段と、前記リーンセンサ出
力から求められる排気空燃比に応じて、空燃比が目標値
となるよう前記吸気空燃比制御手段をフィードバック制
御する電子制御装置とを有する内燃機関の空燃比制御装
置において、前記電子制御装置に、前記リーンセンサの
個体差に応じてリーンセンサ出力信号を基準特性に較正
するためのリーンセンサ出力特性較正手段を設けたこと
を特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。 - （２）前記リーンセンサの個体差が、大気酸素濃度下で
のリーンセンサ出力値と基準値との比較により求められ
たものである特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の
空燃比制御装置。 - （３）前記リーンセンサ出力特性較正手段が、前記電子
制御装置内に設けられた、前記リーンセンサの出力信号
を増幅するための、増幅率可変の増幅器と、前記電子制
御装置に外付げされた、前記増幅器の増幅率ｔ″調整す
ることによって、リーンセンサの出力特性を較正するた
めのポテンショメータダイヤルから構成されている特許
請求の範囲第１項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14600582A JPS5934432A (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14600582A JPS5934432A (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5934432A true JPS5934432A (ja) | 1984-02-24 |
| JPH0415386B2 JPH0415386B2 (ja) | 1992-03-17 |
Family
ID=15397941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14600582A Granted JPS5934432A (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5934432A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6199852A (ja) * | 1984-10-22 | 1986-05-17 | Hitachi Ltd | 空燃比検出器 |
| FR2599088A1 (fr) * | 1986-05-23 | 1987-11-27 | Renault | Procede de commande d'un processus asservi a la valeur d'un parametre, en particulier de commande de l'enrichissement du melange air-carburant d'un moteur en fonction de la temperature de ce moteur |
| JPS6342754A (ja) * | 1986-08-02 | 1988-02-23 | クラウス−マツフアイ・アクチエンゲゼルシヤフト | 懸濁液を分離する装置 |
| JPH01151959A (ja) * | 1987-12-09 | 1989-06-14 | Matsumoto Kikai Seisakusho:Kk | 遠心分離機 |
| US4982714A (en) * | 1987-08-19 | 1991-01-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Air-fuel control apparatus for an internal combustion engine |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4846688U (ja) * | 1971-10-01 | 1973-06-19 | ||
| JPS5779228A (en) * | 1980-10-31 | 1982-05-18 | Suzuki Motor Co Ltd | Air fuel ratio control for carbureter |
| JPH0217705A (ja) * | 1988-07-05 | 1990-01-22 | Nec Corp | 電源電圧変換回路 |
-
1982
- 1982-08-23 JP JP14600582A patent/JPS5934432A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4846688U (ja) * | 1971-10-01 | 1973-06-19 | ||
| JPS5779228A (en) * | 1980-10-31 | 1982-05-18 | Suzuki Motor Co Ltd | Air fuel ratio control for carbureter |
| JPH0217705A (ja) * | 1988-07-05 | 1990-01-22 | Nec Corp | 電源電圧変換回路 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6199852A (ja) * | 1984-10-22 | 1986-05-17 | Hitachi Ltd | 空燃比検出器 |
| FR2599088A1 (fr) * | 1986-05-23 | 1987-11-27 | Renault | Procede de commande d'un processus asservi a la valeur d'un parametre, en particulier de commande de l'enrichissement du melange air-carburant d'un moteur en fonction de la temperature de ce moteur |
| JPS6342754A (ja) * | 1986-08-02 | 1988-02-23 | クラウス−マツフアイ・アクチエンゲゼルシヤフト | 懸濁液を分離する装置 |
| US4982714A (en) * | 1987-08-19 | 1991-01-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Air-fuel control apparatus for an internal combustion engine |
| JPH01151959A (ja) * | 1987-12-09 | 1989-06-14 | Matsumoto Kikai Seisakusho:Kk | 遠心分離機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0415386B2 (ja) | 1992-03-17 |
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