JPS6093140A - 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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- JPS6093140A JPS6093140A JP20165983A JP20165983A JPS6093140A JP S6093140 A JPS6093140 A JP S6093140A JP 20165983 A JP20165983 A JP 20165983A JP 20165983 A JP20165983 A JP 20165983A JP S6093140 A JPS6093140 A JP S6093140A
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- heater
- air
- oxygen sensor
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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
- F02D41/16—Introducing closed-loop corrections for idling
-
- 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
- F02D41/1493—Details
- F02D41/1494—Control of sensor heater
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)
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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、酸素センサを用いるエンジンの空燃比制御
装置に関するものである。
装置に関するものである。
酸素センサによって排気ガス中の酸素濃度を検出し、検
出される酸素濃度に基づいて、混合気の空燃比が理論空
燃比になるようにエンジンへの燃料供給量をフィードバ
ンク制御する燃料供給量制御装置が知られている。
出される酸素濃度に基づいて、混合気の空燃比が理論空
燃比になるようにエンジンへの燃料供給量をフィードバ
ンク制御する燃料供給量制御装置が知られている。
酸素センサは、センサ自体の温度が活性化温度まで上昇
しないと、正確に酸素濃度を検出できない。そこで、酸
素センサにヒータを付加して、酸素センサを加熱するこ
とが行われている。このヒータによる酸素センサの加熱
は、酸素センサの低温時にのみ必要で、センサの温度が
活性化温度に達して後の加熱は、逆にセンサの寿命を短
くするなどの悪影響を与える。
しないと、正確に酸素濃度を検出できない。そこで、酸
素センサにヒータを付加して、酸素センサを加熱するこ
とが行われている。このヒータによる酸素センサの加熱
は、酸素センサの低温時にのみ必要で、センサの温度が
活性化温度に達して後の加熱は、逆にセンサの寿命を短
くするなどの悪影響を与える。
そのため、■、酸素センサの温度を直接検出して、ある
いは、■、酸素センサの出力信号を監視して、その特性
から酸素センサの活性化状況を判定し、ヒータの作動を
制御することが考えられる。
いは、■、酸素センサの出力信号を監視して、その特性
から酸素センサの活性化状況を判定し、ヒータの作動を
制御することが考えられる。
しかし、かかる方法による酸素センサの活性化状況の判
定は、■の場合、を温度センサの取り付けが困難、■の
場合、判定のための回路あるいはコンピュータプログラ
ムが複雑になるなどの問題がある。
定は、■の場合、を温度センサの取り付けが困難、■の
場合、判定のための回路あるいはコンピュータプログラ
ムが複雑になるなどの問題がある。
このような従来の問題に鑑み、本発明の目的とするとこ
ろは、酸素センサの温度が低下するのが、長時間アイド
リング運転状態にあるとき、あるいはその後の発進加速
時であることに着目して、アイドリング運転状態にある
ときに酸素センサを加熱することによって、極簡単な構
成で、必要時に確実に酸素センサを加熱することにある
。
ろは、酸素センサの温度が低下するのが、長時間アイド
リング運転状態にあるとき、あるいはその後の発進加速
時であることに着目して、アイドリング運転状態にある
ときに酸素センサを加熱することによって、極簡単な構
成で、必要時に確実に酸素センサを加熱することにある
。
この目的を達成するための本発明の構成を第1図によっ
て説明する。
て説明する。
酸素センサによって、エンジンの排気ガス中の酸素濃度
を検出し、燃料供給量制御手段は、その酸素濃度に基づ
いて燃焼用混合気の空燃比が理論空燃比となるように燃
料供給量をフィードバック制御する。
を検出し、燃料供給量制御手段は、その酸素濃度に基づ
いて燃焼用混合気の空燃比が理論空燃比となるように燃
料供給量をフィードバック制御する。
一方、酸素センサを加熱して活性化するヒータおよびス
ロットル弁が全閉状態にあるか否かを検出するスロット
ルセンサを設け、ヒータ作動手段は、スロットルセンサ
によってスロワI・ル弁の全閉状態が検出されると、前
記ヒータを作動させる。
ロットル弁が全閉状態にあるか否かを検出するスロット
ルセンサを設け、ヒータ作動手段は、スロットルセンサ
によってスロワI・ル弁の全閉状態が検出されると、前
記ヒータを作動させる。
かかる本発明によれば、エンジンがアイドリング運転状
態にあるか否かは、スロットルセンサによって簡単に検
出できるので、その検出信号に基づいて、酸素センサを
加熱するヒータの作動を極めて簡単に制御することがで
きる。しかも、アイドリング運転状態にのみ、ヒータを
作動することにより、酸素センサは、必要時にのめ加熱
され、不要時に加熱されることはない。
態にあるか否かは、スロットルセンサによって簡単に検
出できるので、その検出信号に基づいて、酸素センサを
加熱するヒータの作動を極めて簡単に制御することがで
きる。しかも、アイドリング運転状態にのみ、ヒータを
作動することにより、酸素センサは、必要時にのめ加熱
され、不要時に加熱されることはない。
以下、本発明の実施例を図面によっ”C説明する。
第2図は、一実施例の概略構成図であり、このエンジン
は、エアクリーナ(図示−1゛ず)の下流側に設けられ
た吸入空気量センサとしてのエア71.1−メータ2を
備え、エアフローメーク2は、ダンピングチャンバ内に
回動自在に設けられたコンベンセーションプレート2A
と、コンペンセーションプレート2Aの開度を検出する
ポテンショメータ2Bとから構成されている。従って、
吸入空気量はポテンショメータ2Bから出力される電圧
として検出される。また、エアフローメータ2の近傍に
は、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ4が設けら
れている。
は、エアクリーナ(図示−1゛ず)の下流側に設けられ
た吸入空気量センサとしてのエア71.1−メータ2を
備え、エアフローメーク2は、ダンピングチャンバ内に
回動自在に設けられたコンベンセーションプレート2A
と、コンペンセーションプレート2Aの開度を検出する
ポテンショメータ2Bとから構成されている。従って、
吸入空気量はポテンショメータ2Bから出力される電圧
として検出される。また、エアフローメータ2の近傍に
は、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ4が設けら
れている。
エアフローメータ2の下流側には、スロワI・ル弁6が
配置され、スロットル弁6には、スロットル(=フサ1
8が設けられていて、スロットル弁6が全閉状態にある
か否かが検出されるようになっている。また、スロット
ル弁6の下流側には、サージタンク8が設けられている
。このサージタンク8には、インテークマニホルド10
が連結されており、このインテークマニホルド10内に
燃料を供給するべく、燃料噴射弁12が配置されている
。インテークマニホルド10は、エンジン本体14の燃
焼室14Aに接続され、エンジンの燃焼室14Aはエキ
ゾーストマニボルド16を介して三元触媒を充填した触
媒コンバータ(図示せず)に接続されている。なお、2
0は点火プラグ、24はエンジン冷却水温を検出する冷
却水温センサである。
配置され、スロットル弁6には、スロットル(=フサ1
8が設けられていて、スロットル弁6が全閉状態にある
か否かが検出されるようになっている。また、スロット
ル弁6の下流側には、サージタンク8が設けられている
。このサージタンク8には、インテークマニホルド10
が連結されており、このインテークマニホルド10内に
燃料を供給するべく、燃料噴射弁12が配置されている
。インテークマニホルド10は、エンジン本体14の燃
焼室14Aに接続され、エンジンの燃焼室14Aはエキ
ゾーストマニボルド16を介して三元触媒を充填した触
媒コンバータ(図示せず)に接続されている。なお、2
0は点火プラグ、24はエンジン冷却水温を検出する冷
却水温センサである。
エキゾーストマニホルド16には、酸素センサ22が取
り付けられていて、エキゾーストマニポルド16を通っ
て、排出されるガス中の残留酸素濃度を検出するように
している。なお、酸素センサ22には、これを加熱して
活性化さ−lるためのヒータ22Aが一体的に設けられ
ている。
り付けられていて、エキゾーストマニポルド16を通っ
て、排出されるガス中の残留酸素濃度を検出するように
している。なお、酸素センサ22には、これを加熱して
活性化さ−lるためのヒータ22Aが一体的に設けられ
ている。
エンジン本体14の点火プラグ20は、ディストリビュ
ータ26に接続され、ディストリビュータ26はイグナ
イタ28に接続されている。このディストリビュータ2
6には、ピックアップとディストリビュータシャフトに
固定されたシグナルロータとで構成された、気筒判別セ
ンサ30およびエンジン回転数センサ32が設けられて
いる。
ータ26に接続され、ディストリビュータ26はイグナ
イタ28に接続されている。このディストリビュータ2
6には、ピックアップとディストリビュータシャフトに
固定されたシグナルロータとで構成された、気筒判別セ
ンサ30およびエンジン回転数センサ32が設けられて
いる。
この気筒判別センサ30は、例えば、4気筒エンジンで
あればクランク角180度毎、6気筒エンジンであれば
クランク角120度毎に気筒判別信号を制御回路34へ
出力し、エンジン回転数センサ32ば、例えば、クラン
ク角30度毎にクランク角信号を制御回路34へ出力す
る。
あればクランク角180度毎、6気筒エンジンであれば
クランク角120度毎に気筒判別信号を制御回路34へ
出力し、エンジン回転数センサ32ば、例えば、クラン
ク角30度毎にクランク角信号を制御回路34へ出力す
る。
i1i+制御面制御4は、マイクロコンピュータによっ
て構成されており、第3図に示すように、ランダム・ア
クセス・メモリ (RAM)36と、リード・オンリ・
メモリ (ROM)38と、中央処理装置(CPU)4
.0と、第1の入出力ボート42と、第2の入出力ボー
ト44と、第1の出力ポート46と、第2の出力ポート
48とを含んでおり、RAM36、ROM38、CPU
40、第1の入出力ボート42、第2の入出力ボート4
4、第1の出力ポート46および第2の出力ポート48
は、バス50により接続されている。
て構成されており、第3図に示すように、ランダム・ア
クセス・メモリ (RAM)36と、リード・オンリ・
メモリ (ROM)38と、中央処理装置(CPU)4
.0と、第1の入出力ボート42と、第2の入出力ボー
ト44と、第1の出力ポート46と、第2の出力ポート
48とを含んでおり、RAM36、ROM38、CPU
40、第1の入出力ボート42、第2の入出力ボート4
4、第1の出力ポート46および第2の出力ポート48
は、バス50により接続されている。
第1の入出力ボート42には、バッファ52A、52B
、52C,マルチプレクサ54、アリ−ログ−ディジタ
ル(A/D>変換器56を介して、エアフローメータ2
、冷却水温センサ24および吸気温センサ4が接続され
ている。このマルチプレクサ54およびA/D変換器5
6は、第1の入出力ボート42から出力される信号によ
り制御され、エアフローメータ2、冷却水温センサ24
および吸気温センサ4が検出するデータを順次ディジタ
ル信号に変換して、CPU40あるいはRAM36に取
り込むようになっている。
、52C,マルチプレクサ54、アリ−ログ−ディジタ
ル(A/D>変換器56を介して、エアフローメータ2
、冷却水温センサ24および吸気温センサ4が接続され
ている。このマルチプレクサ54およびA/D変換器5
6は、第1の入出力ボート42から出力される信号によ
り制御され、エアフローメータ2、冷却水温センサ24
および吸気温センサ4が検出するデータを順次ディジタ
ル信号に変換して、CPU40あるいはRAM36に取
り込むようになっている。
第2の入出力ボート44には、バッファ60およびコン
パレータ62を介して酸素センサ22が接続され、駆動
回路58を介して、酸素センサ22に一体的に設けられ
たヒータ22Aが接続されている。酸素センサ22が検
出する1)1気ガス中の残留酸素濃度に関する信号は、
バッファ6oを介して、コンパレータ62に入力され、
コンパレータ62において、検出された酸素濃度が予め
定められている基準値よりも濃いか薄いが、つまり、燃
焼室14Aにおける空燃比が理論空燃比よりもリッチか
リーンかの2値の信号として、CPU40あるいはRA
M36に取り込まれる。また、第2の入出力ボート44
には、波形整形回路64を介して気筒判別センサ30お
よびエンジン回転数センサ32が接続され、スロットル
センサ18が接続されている。
パレータ62を介して酸素センサ22が接続され、駆動
回路58を介して、酸素センサ22に一体的に設けられ
たヒータ22Aが接続されている。酸素センサ22が検
出する1)1気ガス中の残留酸素濃度に関する信号は、
バッファ6oを介して、コンパレータ62に入力され、
コンパレータ62において、検出された酸素濃度が予め
定められている基準値よりも濃いか薄いが、つまり、燃
焼室14Aにおける空燃比が理論空燃比よりもリッチか
リーンかの2値の信号として、CPU40あるいはRA
M36に取り込まれる。また、第2の入出力ボート44
には、波形整形回路64を介して気筒判別センサ30お
よびエンジン回転数センサ32が接続され、スロットル
センサ18が接続されている。
第1の出力ポート46は駆動回路7oを介してイグナイ
タ28に接続され、第2の出力ポート48は駆動回路7
2を介して燃料噴射弁12に接続されている。
タ28に接続され、第2の出力ポート48は駆動回路7
2を介して燃料噴射弁12に接続されている。
制御回路34のROM38には、エンジン回転数と吸入
空気量とで表される基本点火進角のマツプおよび基本燃
料噴射量が予め記憶されており、CPU40によってエ
アフローメータ2からの信号およびエンジン回転数セン
サ32からの信号により基本点火進角および基本燃料噴
射量が読み出されるとともに、冷却水温センサ24およ
び吸気温センサ4からの信号を含む各種の信号により、
・上記基本点火進角および基本燃料噴射量に補正が加え
られ、イグナイタ28および燃料噴射弁12が制御され
る。
空気量とで表される基本点火進角のマツプおよび基本燃
料噴射量が予め記憶されており、CPU40によってエ
アフローメータ2からの信号およびエンジン回転数セン
サ32からの信号により基本点火進角および基本燃料噴
射量が読み出されるとともに、冷却水温センサ24およ
び吸気温センサ4からの信号を含む各種の信号により、
・上記基本点火進角および基本燃料噴射量に補正が加え
られ、イグナイタ28および燃料噴射弁12が制御され
る。
基本燃料噴射量に加えられる補正のうち、空燃比フィー
ドバック補正は、次のようにして行われる。すなわち、
コンパレータ62からの信号がリッチであるときには、
空燃比フィードハック補正値を減少し、また、コンパレ
ータ62がらの信号がリーンであるときには、空燃比フ
ィードバンク補正値を増大して行われる。
ドバック補正は、次のようにして行われる。すなわち、
コンパレータ62からの信号がリッチであるときには、
空燃比フィードハック補正値を減少し、また、コンパレ
ータ62がらの信号がリーンであるときには、空燃比フ
ィードバンク補正値を増大して行われる。
このような、点火進角および燃料噴JIJ量の制御は、
ROM38に格納されたプログラムの実行によって達成
されるが、このプログラムのうち、本発明において、特
徴的なヒータ制御ルーチンについて第4図のフローヂャ
ートに従って、説明する。
ROM38に格納されたプログラムの実行によって達成
されるが、このプログラムのうち、本発明において、特
徴的なヒータ制御ルーチンについて第4図のフローヂャ
ートに従って、説明する。
このヒータ制御ルーチンは、メインルーチンの中にあり
、ステップS1で、このルーチンが起動されると、まず
、ステップs2で、スロットルセンサ18の信号に基づ
いて、スロットル弁6が全閉状態にあるか否かが判定さ
れる。いま、スロットル弁6が全閉状態にない場合には
、ステップS2が否定判断されて、ステップs4に進み
、ここで、ヒータ22Aをオフ、つまり、ヒータ22A
への通電を停止するべく、入出力ボート44を介して駆
動回路58へオフ信号を出力する。
、ステップS1で、このルーチンが起動されると、まず
、ステップs2で、スロットルセンサ18の信号に基づ
いて、スロットル弁6が全閉状態にあるか否かが判定さ
れる。いま、スロットル弁6が全閉状態にない場合には
、ステップS2が否定判断されて、ステップs4に進み
、ここで、ヒータ22Aをオフ、つまり、ヒータ22A
への通電を停止するべく、入出力ボート44を介して駆
動回路58へオフ信号を出力する。
一方、エンジンがアイドリング運転状態にあって、スロ
ットル弁6が全閉状態にあると、ステ・7プS2が肯定
判断されて、ステップS3に進み、ここでは、ヒータ2
2Aをオン、つまり、ヒータ22Aを通電作動させるべ
く、駆動回路58にオン信号を出力する。そして、その
後、ステップS5に進み、このルーチンの処理を終了す
る。
ットル弁6が全閉状態にあると、ステ・7プS2が肯定
判断されて、ステップS3に進み、ここでは、ヒータ2
2Aをオン、つまり、ヒータ22Aを通電作動させるべ
く、駆動回路58にオン信号を出力する。そして、その
後、ステップS5に進み、このルーチンの処理を終了す
る。
このように、スロットル弁6が全閉状態にあるときには
、ヒータ22Aを作動させて酸素センサ22を加熱する
ことによって、アイドリング運転状態において、酸素セ
ンサ22の温度が低下することが防止され、酸素センサ
22は、活性化された状態を保持することができて、正
確な酸素濃度検出データに基づいて、正しい空燃比フィ
ードバック補正を行うことができる。また、スロットル
弁6が全閉状態にないときには、ヒータ22Aの作動を
停止するので、酸素センサ22の過熱を防止することが
できる。
、ヒータ22Aを作動させて酸素センサ22を加熱する
ことによって、アイドリング運転状態において、酸素セ
ンサ22の温度が低下することが防止され、酸素センサ
22は、活性化された状態を保持することができて、正
確な酸素濃度検出データに基づいて、正しい空燃比フィ
ードバック補正を行うことができる。また、スロットル
弁6が全閉状態にないときには、ヒータ22Aの作動を
停止するので、酸素センサ22の過熱を防止することが
できる。
なお、第4図のフローチャートにおいて、ステップS2
.3は、本発明におけるヒータ作動手段に相当するもの
である。
.3は、本発明におけるヒータ作動手段に相当するもの
である。
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含されるも
のであり、例えば、ヒータ22Aの作動制御をマイクロ
コンピュータによって行わス、スロットルセンサ18を
、スロットル弁6の全閉状態においてオンとなるスイッ
チとし、ヒータ22Aを、このスイッチを介してバッテ
リに接続することによって、構成しても良い。
明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含されるも
のであり、例えば、ヒータ22Aの作動制御をマイクロ
コンピュータによって行わス、スロットルセンサ18を
、スロットル弁6の全閉状態においてオンとなるスイッ
チとし、ヒータ22Aを、このスイッチを介してバッテ
リに接続することによって、構成しても良い。
第1図は、クレーム対応図、第2図は、本発明の一実施
例の概略構成図、第3図は、第2図における制御回路の
詳細を示すブロック図、第4図は、第3図のコンピュー
タのプログラムの一部を示すフローチャートである。 6−−−−−−スロソトル弁 12−−−−一燃料噴射弁 18〜−一−−−スロットルセンサ 22−−−−−一酸素センサ 22A−−一−−−ヒータ 1 34−−−−制御回路 出願人 トヨタ自動f1粘(釦仕 2 第4図 手続補正書 (方式) 1、事件の表示 昭和58年特許願第201659号 2、発明の名称 エンジンの空燃比制御装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 愛知県豊田布1・目夕町1番地 〒471昭和5
9年 1月31日 5、補正の対象 明細書 6、補正の内容
例の概略構成図、第3図は、第2図における制御回路の
詳細を示すブロック図、第4図は、第3図のコンピュー
タのプログラムの一部を示すフローチャートである。 6−−−−−−スロソトル弁 12−−−−一燃料噴射弁 18〜−一−−−スロットルセンサ 22−−−−−一酸素センサ 22A−−一−−−ヒータ 1 34−−−−制御回路 出願人 トヨタ自動f1粘(釦仕 2 第4図 手続補正書 (方式) 1、事件の表示 昭和58年特許願第201659号 2、発明の名称 エンジンの空燃比制御装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 愛知県豊田布1・目夕町1番地 〒471昭和5
9年 1月31日 5、補正の対象 明細書 6、補正の内容
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、エンジンの排気ガス中の残留酸素濃度を検出する酸
素センサと、 酸素センサによって検出される酸素濃度に基づいて、燃
焼用混合気の空燃比が理論空燃比となるように燃料供給
量をフィードバック制御する燃料供給量制御手段と、 酸素センサを加熱して活性化するヒータと、スロットル
弁が全閉状態にあるか否かを検出するスロソトルセンザ
と、 スロソトルセンザによってスロットル弁の全閉状態が検
出されると、前記ヒータを作動させるヒータ作動手段と
、 を備えることを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20165983A JPS6093140A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | エンジンの空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20165983A JPS6093140A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | エンジンの空燃比制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6093140A true JPS6093140A (ja) | 1985-05-24 |
Family
ID=16444760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20165983A Pending JPS6093140A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | エンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6093140A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5285762A (en) * | 1989-12-20 | 1994-02-15 | Robert Bosch Gmbh | Method and arrangement for monitoring the operability of a probe heating device |
-
1983
- 1983-10-27 JP JP20165983A patent/JPS6093140A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5285762A (en) * | 1989-12-20 | 1994-02-15 | Robert Bosch Gmbh | Method and arrangement for monitoring the operability of a probe heating device |
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