JPH0217705B2 - - Google Patents
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- JPH0217705B2 JPH0217705B2 JP56152874A JP15287481A JPH0217705B2 JP H0217705 B2 JPH0217705 B2 JP H0217705B2 JP 56152874 A JP56152874 A JP 56152874A JP 15287481 A JP15287481 A JP 15287481A JP H0217705 B2 JPH0217705 B2 JP H0217705B2
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- JP
- Japan
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- air
- fuel ratio
- oxygen concentration
- fuel
- lean sensor
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- 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。[Detailed description of the invention] The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine.
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
けると排気通路内の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。このように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
混合気のときに検出器としての機能を果し、斯く
してこのような酸素濃度検出器を以後リーンセン
サと称する。しかしながらこのリーンセンサを機
関排気通路内に取付けた場合には高温の排気ガス
による電極の劣化によつて電極薄膜とジルコニア
板との界面における抵抗値が増大したり、或いは
排気ガス中に含まれるP、Zn、Fe、Pb等の付着
並びに熱衝撃に基づく物理的破壊によつてジルコ
ニア板の外周面を覆う多孔質セラミツク層内にお
ける酸素ガスの拡散速度および拡散量が変化した
りすることによつて同一の酸素濃度であつても時
間を経るに従つて電流値が次第に増加或いは減少
してくる。斯くしてこの電流値に基いて空燃比を
目標空燃比に制御するようにした場合には目標空
燃比が時間の経過と共に変化し、斯くして空燃比
を初期に設定した目標空燃比に正確に制御できな
くなるという問題を生ずる。 As an oxygen concentration detector capable of detecting the oxygen concentration in a gas, there is an oxygen concentration detector using an oxygen ion conductive solid electrolyte such as zirconia, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-72286. It is publicly known. In this oxygen concentration sensor, a thin film that serves as a cathode is coated on one side of the zirconia plate, a thin film that serves as an anode is coated on the other side of the zirconia plate, and a voltage is applied between the cathode and the anode. Oxygen molecules, which have been given electrons upon contact with the cathode, pass through the zirconia plate and then emit electrons at the anode, generating a current from the anode to the cathode, and this current causes the oxygen passing through the zirconia plate Since it is proportional to the number of molecules, that is, the partial pressure of oxygen in the gas that contacts the cathode, the oxygen concentration can be determined from this current value. Therefore, if this oxygen concentration detector is installed in the engine exhaust passage, the oxygen concentration in the exhaust passage can be detected, and therefore the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder can be known. Since this oxygen concentration detector detects the oxygen concentration in the exhaust passage, it functions as a detector when the air-fuel mixture supplied to the engine cylinder is a lean mixture. Such an oxygen concentration detector will be referred to as a lean sensor hereinafter. However, when this lean sensor is installed in the engine exhaust passage, the resistance value at the interface between the electrode thin film and the zirconia plate increases due to deterioration of the electrode due to high temperature exhaust gas, or the resistance value at the interface between the electrode thin film and the zirconia plate increases, or the P contained in the exhaust gas , due to adhesion of Zn, Fe, Pb, etc. and physical destruction due to thermal shock, which changes the diffusion rate and amount of oxygen gas within the porous ceramic layer covering the outer peripheral surface of the zirconia plate. Even at the same oxygen concentration, the current value gradually increases or decreases over time. If the air-fuel ratio is controlled to the target air-fuel ratio based on this current value, the target air-fuel ratio will change over time, and the air-fuel ratio will be accurately adjusted to the initially set target air-fuel ratio. This results in the problem of loss of control.
本発明は経時的変化によつてリーンセンサの出
力電流値が変化してもこの電流値を自動的に較正
することにより空燃比を初期に設定した目標空燃
比に正確に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。 The present invention provides an air-fuel ratio system that automatically calibrates the current value even if the output current value of the lean sensor changes due to changes over time, thereby accurately controlling the air-fuel ratio to the initially set target air-fuel ratio. An object of the present invention is to provide a fuel ratio control device.
以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明
する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
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、エアフローメータ17並びに図示し
ないエアクリーナを介して大気に連結される。吸
気管16内にはスロツトル弁18が配置され、こ
のスロツトル弁18は車両運転室に設けられたア
クセルペタルに連結される。スロツトル弁18に
はスロツトルスイツチ19が連結され、このスロ
ツトルスイツチ19は電子制御ユニツト14に接
続される。このスロツトルスイツチ19は例えば
スロツトル弁18がアイドリング位置にあるとき
にオン状態となり、このオン信号が電子制御ユニ
ツト14に送り込まれる。エアフローメータ17
は吸入空気量に応じて回転する計量板20を有
し、この計量板20の回転量が電圧に変換され
る。この電圧は吸入空気量に比例しており、この
吸入空気量に比例した電圧が電子制御ユニツト1
4に送り込まれる。更に、電子制御ユニツト14
には機関クランクシヤフトの回転速度を検出する
ための回転数センサ21が接続される。一方、排
気マニホルド13にはリーンセンサ22が取付け
られ、このリーンセンサ22は電子制御ユニツト
14に接続される。リーンセンサ22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23と、その外周面
を覆う多孔質セラミツク24とを具備し、この多
孔質セラミツク24が排気ガス流中に配置され
る。また、酸素イオン伝導性固体電解質23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
金薄膜に接続されたリード線25,26間には電
圧が印加される。排気ガス中の酸素分子は多孔質
セラミツク24内を拡散により通過して酸素イオ
ン伝導性固体電解質23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23内を通過した後に酸素イ
オン伝導性固体電解質23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
生電流Aは酸素濃度が増大するにつれて増大する
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。第5図に示されるように酸素濃度Pに
対応した電流が安定して発生するのは酸素イオン
伝導性固体電解質23の温度がほぼ700℃よりも
高くなつたときであり、従つて酸素イオン伝導性
固体電解質23の内部には酸素イオン伝導性固体
電解質23の温度を700℃以上に保持するための
ヒーター27が設けられる。また、酸素イオン伝
導性固体電解質23の温度を検出するために、例
えば熱電対28が酸素イオン伝導性固体電解質2
3内に配置される。 Referring to FIG. 1, 1 is the engine body, 2 is the cylinder block, 3 is the piston that reciprocates within the cylinder block 2, and 4 is the cylinder block 2.
Cylinder head fixed on top, 5 is piston 3
and a combustion chamber formed between the cylinder head 4, 6 an ignition plug disposed within the combustion chamber 5, 7 an intake port, 8 an intake valve, 9 an exhaust port, and 10 an exhaust valve. The intake port 7 is connected to a common surge tank 12 via a branch pipe 11, while the exhaust port 9 is connected to an exhaust manifold 13. Each branch pipe 11 is provided with a fuel injection valve 15 that is controlled by an output signal from an electronic control unit 14, and from these fuel injection valves 15, a corresponding intake port 7 is provided.
Fuel is injected towards. The surge tank 12 is connected to the atmosphere via an intake pipe 16, an air flow meter 17, and an air cleaner (not shown). A throttle valve 18 is disposed within the intake pipe 16, and the throttle valve 18 is connected to an accelerator pedal provided in the driver's cab of the vehicle. A throttle switch 19 is connected to the throttle valve 18, and the throttle switch 19 is connected to the electronic control unit 14. The throttle switch 19 is turned on, for example, when the throttle valve 18 is in the idling position, and this on signal is sent to the electronic control unit 14. Air flow meter 17
has a measuring plate 20 that rotates according to the amount of intake air, and the amount of rotation of this measuring plate 20 is converted into voltage. This voltage is proportional to the amount of intake air, and the voltage proportional to the amount of intake air is the voltage proportional to the amount of intake air.
Sent to 4. Furthermore, the electronic control unit 14
A rotation speed sensor 21 is connected to detect the rotation speed of the engine crankshaft. On the other hand, a lean sensor 22 is attached to the exhaust manifold 13, and this lean sensor 22 is connected to the electronic control unit 14. As shown in FIG. 2, the lean sensor 22 includes, for example, a cup-shaped oxygen ion conductive solid electrolyte 23 made of zirconia, and a porous ceramic 24 covering the outer peripheral surface of the cup-shaped solid electrolyte 23. placed inside. Further, a thin platinum film for an anode and a thin platinum film for a cathode are coated on the inner and outer peripheral surfaces of the oxygen ion conductive solid electrolyte 23, respectively, and a voltage is applied between the lead wires 25 and 26 connected to these platinum thin films. applied. Oxygen molecules in the exhaust gas pass through the porous ceramic 24 by diffusion and reach the cathode platinum thin film of the oxygen ion conductive solid electrolyte 23, where the oxygen molecules endowed with electrons pass through the oxygen ion conductive solid electrolyte 23. After passing through the oxygen ion conductive solid electrolyte 23, the electrons contact the platinum thin film for the anode of the oxygen ion conductive solid electrolyte 23 and emit electrons, thereby generating an electric current. FIG. 5 shows the relationship between the oxygen concentration P (weight percent) in the exhaust gas and the generated current A (mA). As shown by the solid line K in FIG. 5, it can be seen that the generated current A increases as the oxygen concentration increases. Note that if the oxygen concentration in the exhaust gas is known, the air-fuel ratio supplied into the engine cylinder can be found, and this air-fuel ratio is shown on the horizontal axis A/F in FIG. Therefore, it can be seen from FIG. 5 that if the generated current is known, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder can be detected. As shown in FIG. 5, the current that corresponds to the oxygen concentration P is stably generated when the temperature of the oxygen ion conductive solid electrolyte 23 becomes higher than approximately 700°C. A heater 27 is provided inside the oxygen ion conductive solid electrolyte 23 to maintain the temperature of the oxygen ion conductive solid electrolyte 23 at 700° C. or higher. Further, in order to detect the temperature of the oxygen ion conductive solid electrolyte 23, for example, a thermocouple 28 is connected to the oxygen ion conductive solid electrolyte 23.
Located within 3.
第5図の実線Kで示すように排気ガス中の酸素
濃度Pと発生電流Aとは一定の関係を有するがリ
ーンセンサ22を長時間に亘つて使用すると排気
ガス中に含まれるP、Zn、Fe、Pb等の付着によ
り多孔質セラミツク24内における酸素ガスの拡
散速度および拡散量が変化し、また白金薄膜の熱
劣化により酸素イオン伝導性固体電解質23と白
金薄膜との界面における抵抗値が低下して第5図
の破線K′に示されるように発生電流Aが減少す
る。しかしながらこのように発生電流Aの酸素濃
度Pとの関係K′が初期の関係Kからずれると発
生電流Aが空燃比A/Fを正確に表わさなくな
る。 As shown by the solid line K in FIG. 5, there is a certain relationship between the oxygen concentration P in the exhaust gas and the generated current A, but if the lean sensor 22 is used for a long time, the P, Zn, and Due to the adhesion of Fe, Pb, etc., the diffusion rate and amount of oxygen gas in the porous ceramic 24 change, and due to thermal deterioration of the platinum thin film, the resistance value at the interface between the oxygen ion conductive solid electrolyte 23 and the platinum thin film decreases. As a result, the generated current A decreases as shown by the broken line K' in FIG. However, if the relationship K' between the generated current A and the oxygen concentration P deviates from the initial relationship K, the generated current A will no longer accurately represent the air-fuel ratio A/F.
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35が双方向バス36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3
7が設けられる。第3図に示されるようにエアフ
ローメータ17はバツフア39並びにAD変換器
40を介して入力ポート33に接続される。エア
フローメータ17は前述したように吸入空気量に
比例した出力電圧を発生し、この電圧がAD変換
器40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、スロツトルスイ
ツチ19並びに回転数センサ21は夫々対応する
バツフア41,42を介して入力ポート33に接
続される。スロツトルスイツチ19は前述したよ
うにスロツトル弁18がアイドリング位置にある
ときにオン状態となり、このオン信号が入力ポー
ト33並びにバス36を介してMPU30に入力
される。回転数センサ21はクランクシヤフトが
所定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36を介
してMPU30に入力される。一方、リーンセン
サ22は電流電圧変換器43、増巾器44並びに
AD変換器45を介して入力ポート33に接続さ
れる。このリーンセンサ22は前述したように排
気ガス中の酸素濃度に対応した電流を発生し、こ
の電流は電流電圧変換器43において電流値に比
例した電圧に変換され、次いでこの電圧はAD変
換器45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36を介し
てMPU30に入力される。 FIG. 3 shows the electronic control unit 14. Referring to FIG. 3, the electronic control unit 14 is composed of a digital computer, in which a microprocessor (MPU) 30 that performs various calculation processes, a random access memory (RAM) 31, control programs, calculation constants, etc. are stored in advance. A read-only memory (ROM) 32, an input port 33, and an output port 35 are interconnected via a bidirectional bus 36. Furthermore, within the electronic control unit 14 is a clock generator 3 that generates various clock signals.
7 is provided. As shown in FIG. 3, the air flow meter 17 is connected to the input port 33 via a buffer 39 and an AD converter 40. As described above, the air flow meter 17 generates an output voltage proportional to the amount of intake air, and this voltage is converted into a corresponding binary number by the AD converter 40, and this binary number is sent via the input port 33 and the bus 35.
Input to MPU30. On the other hand, the throttle switch 19 and the rotation speed sensor 21 are connected to the input port 33 via corresponding buffers 41 and 42, respectively. As described above, the throttle switch 19 is turned on when the throttle valve 18 is in the idling position, and this on signal is input to the MPU 30 via the input port 33 and the bus 36. The rotation speed sensor 21 generates a pulse every time the crankshaft rotates by a predetermined crank angle,
This pulse is input to the MPU 30 via the input port 33 and the bus 36. On the other hand, the lean sensor 22 includes a current-voltage converter 43, an amplifier 44, and
It is connected to the input port 33 via the AD converter 45. As described above, this lean sensor 22 generates a current corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas, this current is converted into a voltage proportional to the current value in the current-voltage converter 43, and then this voltage is converted to The binary numbers are converted into corresponding binary numbers at the input port 33 and the bus 36, and the binary numbers are input to the MPU 30 via the input port 33 and the bus 36.
出力ポート35は燃料噴射弁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35には2進数のデータがMPU3
0からバス36を介して書き込まれる。出力ポー
ト35の各出力端子はダウンカウンタ46の対応
する各入力端子に接続されている。このダウンカ
ウンタ46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46
は出力ポート35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37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47のリセツト入
力端子Rはダウンカウンタ46の出力端子に接続
され、S−Rフリツプフロツプ47のセツト入力
端子Sはクロツク発生器37に接続される。この
S−Rフリツプフロツプ47はクロツク発生器3
7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
カウント46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47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47の
出力端子Qは電力増巾回路48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46がダウンカツトしている間
付勢されることがわかる。 The output port 35 is provided to output data for operating the fuel injection valve 15, and this output port 35 is provided with binary data to the MPU 3.
0 via bus 36. Each output terminal of the output port 35 is connected to a corresponding input terminal of the down counter 46. This down counter 46 is provided to convert the binary data written from the MPU 30 into the corresponding time length.
starts counting down the data sent from the output port 35 in response to the clock signal from the clock generator 37, and when the count value reaches 0, the count is completed and a count completion signal is generated at the output terminal. The reset input terminal R of the S-R flip-flop 47 is connected to the output terminal of the down counter 46, and the set input terminal S of the S-R flip-flop 47 is connected to the clock generator 37. This S-R flip-flop 47 is connected to the clock generator 3.
It is set at the same time as the down count starts by the clock signal 7, and is reset by the count completion signal of the down count 46 when the down count is completed. Therefore, the output terminal Q of the S-R flip-flop 47 is at a high level while the down count is being performed. The output terminal Q of the S-R flip-flop 47 is connected to the fuel injection valve 15 via a power amplification circuit 48, and therefore the fuel injection valve 15 is connected to the output terminal Q of the S-R flip-flop 47.
It can be seen that the down counter 46 is energized while down-cutting.
次に第4図に示すフローチヤートを参照して本
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5
0においてエアフローメータ17の出力信号から
吸入空気量が計算され、次いでステツプ51にお
いて目標空燃比が設定される。この目標空燃比の
設定については詳細な説明を省略するが例えばこ
の目標空燃比は機関回転数或いは機関負荷に応じ
て望ましい空燃比に設定される。ただしこの目標
空燃比は理論空燃比よりも大きな空燃比である。
次いで回転数センサ21の出力信号から計算され
た機関回転数並びに吸入空気量からステツプ52
において基本燃料噴射時間τpが計算される。次い
でステツプ53ではROM32内に記憶された第
5図に示す関係(ただしこの場合縦軸は電流電圧
変換器により変換された電圧値Vとなつている。)
から目標空燃比に対応するリーンセンサ22の目
標出力電圧値Vpが計算される。次いでステツプ
54ではスロツトルスイツチ19の出力信号から
スロツトルスイツチ19がオンであるか否かが判
別され、スロツトルスイツチ19がオンのとき、
即ちスロツトル弁18がアイドリング位置にある
ときにはステツプ55に進む。ステツプ55では
回転数センサ21の出力信号から機関回転数が予
め設定された回転数、例えば1200r・p・mより
も大きいか否かが判別され、機関回転数が予め定
められた設定回転数Nよりも大きいと判別された
ときはステツプ56に進んで燃料カツトフラグが
立てられる。従つて燃料カツトフラグが立てられ
るのは機関回転数が設定回転数Nよりも大きな減
速運転時である。一方、ステツプ54においてス
ロツトルスイツチ19がオンでないと判別された
とき、或いはステツプ55において機関回転数が
設定回転数Nよりも大きくないと判別されたとき
にはステツプ57に進んで燃料カツトフラグが降
ろされた後ステツプ58に進む。従つて、燃料カ
ツトフラグが降ろされた状態でステツプ58に進
むのは減速運転時でないとき、或いは減速運転時
であつても機関回転数が設定回転数Nよりも低い
ときである。ステツプ56において燃料カツトフ
ラグが立てられるとステツプ59に進んで一定時
間経過したか否かが判別され、燃料カツトフラグ
が立てられた後一定時間を経過していないときは
ステツプ60に進んで燃料噴射処理が行なわれ
る。ただし、この場合燃料カツトフラグが立てら
れているので燃料噴射作用は停止される。一方、
ステツプ59において燃料カツトフラグが立てら
れた後、即ち燃料の噴射作用が停止された後一定
時間経過したと判別されたときはステツプ61に
進んで第5図のVsをVaで徐算し、その徐算結果
を補正係数αとする。即ち、このときには燃料噴
射が停止されてから一定時間を経過しているので
排気マニホルド13内は大気で満たされており、
従つて排気マニホルド13内における酸素濃度は
約20%となつている。このときリーンセンサ22
が初期の特性を維持していると出力電圧は第5図
においてVaとなり、一方、リーンセンサ22の
経時的変化による劣化が生じていると出力電圧は
第5図においてVsとなる。従つてこのような経
時的変化を較正するためにVsをVaで徐算してそ
の徐算結果を補正係数αとし、後述するように経
時的変化による発生電流の減少分をこの補正係数
αを用いて較正するようにしている。ステツプ6
1において補正係数αが計算されるとこの補正係
数αはRAM31の予め定められた番地に記憶さ
れ、次いでステツプ60に進む。このときも燃料
カツトフラグが立てられているので燃焼噴射作用
は停止したままである。 Next, the operation of the air-fuel ratio control device according to the present invention will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. Referring to Figure 4, first, step 5.
At step 0, the intake air amount is calculated from the output signal of the air flow meter 17, and then at step 51, a target air-fuel ratio is set. A detailed explanation of the setting of this target air-fuel ratio will be omitted, but for example, this target air-fuel ratio is set to a desirable air-fuel ratio according to the engine speed or engine load. However, this target air-fuel ratio is larger than the stoichiometric air-fuel ratio.
Next, in step 52, the engine speed and intake air amount calculated from the output signal of the speed sensor 21 are calculated.
The basic fuel injection time τ p is calculated in . Next, in step 53, the relationship shown in FIG. 5 stored in the ROM 32 is determined (however, in this case, the vertical axis is the voltage value V converted by the current-voltage converter).
From this, a target output voltage value V p of the lean sensor 22 corresponding to the target air-fuel ratio is calculated. Next, in step 54, it is determined from the output signal of the throttle switch 19 whether or not the throttle switch 19 is on, and when the throttle switch 19 is on,
That is, when the throttle valve 18 is in the idling position, the process proceeds to step 55. In step 55, it is determined from the output signal of the rotation speed sensor 21 whether the engine rotation speed is greater than a preset rotation speed, for example, 1200 r.p.m. If it is determined that the fuel cut flag is larger than the fuel cut flag, the process proceeds to step 56 and a fuel cut flag is set. Therefore, the fuel cut flag is set during deceleration operation in which the engine speed is higher than the set rotation speed N. On the other hand, if it is determined in step 54 that the throttle switch 19 is not on, or if it is determined in step 55 that the engine speed is not greater than the set rotation speed N, the process proceeds to step 57 and the fuel cut flag is lowered. The process then proceeds to step 58. Therefore, the process proceeds to step 58 with the fuel cut flag lowered when the engine is not in deceleration operation, or when the engine speed is lower than the set rotation speed N even in deceleration operation. When the fuel cut flag is set in step 56, the process proceeds to step 59, where it is determined whether or not a certain period of time has elapsed.If the certain period of time has not elapsed since the fuel cut flag was set, the process proceeds to step 60, where fuel injection processing is performed. It is done. However, in this case, since the fuel cut flag is set, the fuel injection action is stopped. on the other hand,
After the fuel cut flag is set in step 59, that is, when it is determined that a certain period of time has elapsed since the fuel injection action was stopped, the process proceeds to step 61, where Vs in FIG. 5 is divided by Va , and The subtraction result is set as the correction coefficient α. That is, at this time, since a certain period of time has passed since the fuel injection was stopped, the inside of the exhaust manifold 13 is filled with the atmosphere.
Therefore, the oxygen concentration within the exhaust manifold 13 is approximately 20%. At this time, the lean sensor 22
If the lean sensor 22 maintains its initial characteristics, the output voltage will be V a in FIG. 5, and on the other hand, if the lean sensor 22 has deteriorated due to changes over time, the output voltage will be V s in FIG. Therefore, in order to calibrate such changes over time, V s is divided by V a and the result of the division is used as a correction coefficient α. I try to calibrate using α. Step 6
When the correction coefficient α is calculated in step 1, the correction coefficient α is stored at a predetermined address in the RAM 31, and then the process proceeds to step 60. Since the fuel cut flag is also set at this time, the combustion injection action remains stopped.
一方、前述したようにスロツトル弁18がアイ
ドリング位置にないとき、或いはスロツトル弁1
8がアイドリング位置にあつても機関回転数が設
定回転数Nよりも低いときはステツプ57におい
て燃料カツトフラグが降ろされた後にステツプ5
8に進む。ステツプ58ではリーンセンサ22の
目標出力電圧値Vpに補正係数αが乗算され、そ
の乗算結果を目標出力電圧値Vpとする。従つて
ステツプ58において得られた目標出力電圧値
Vpはリーンセンサ22が経時変化をしたときの
目標空燃比に対応する出力電圧Vを示している。
次いでステツプ62においてリーンセンサ22の
現在発生している電流、即ち出力電圧Vが目標値
Vpよりも大きいか否か判別され、リーンセンサ
22の出力電圧Vが目標値Vpよりも大きいとき
にはステツプ63に進んで燃料噴射時間τが基本
噴射時間τpに対してγだけ増大せしめられる。ま
た、ステツプ62においてリーンセンサ22の出
力電圧Vが目標値Vpよりも大きくないと判別さ
れたときはステツプ64においてリーンセンサ2
2の出力電圧Vが目標値Vpよりも小さいか否か
が判別される。ステツプ64においてリーンセン
サ22の出力電圧Vが目標値Vpよりも小さいと
判別されたときにはステツプ65において燃料噴
射時間τが基本噴射時間τpに対してβだけ減少せ
しめられ、一方ステツプ64においてリーンセン
サ22の出力電圧Vが目標値Vpよりも小さくな
いと判別されたときはステツプ66に進んで燃料
噴射時間τに基本噴射時間τpが入れられる。ステ
ツプ63,65,66のいずれかにおいて燃料噴
射時間τが求められるとこの燃料噴射時間τに従
つてステツプ60において燃料噴射作用が行なわ
れる。ステツプ62乃至ステツプ66並びに第5
図から空燃比が目標空燃比よりも薄くなると燃料
が増量され、空燃比が目標空燃比よりも濃くなる
と燃料が減量され、斯くして空燃比が目標空燃比
に制御されることがわかる。 On the other hand, as mentioned above, when the throttle valve 18 is not in the idling position or when the throttle valve 1
If the engine rotation speed is lower than the set rotation speed N even when the engine 8 is in the idling position, the fuel cut flag is lowered in step 57, and then the process proceeds to step 5.
Proceed to step 8. In step 58, the target output voltage value V p of the lean sensor 22 is multiplied by the correction coefficient α, and the multiplication result is set as the target output voltage value V p . Therefore, the target output voltage value obtained in step 58
V p indicates the output voltage V corresponding to the target air-fuel ratio when the lean sensor 22 changes over time.
Next, in step 62, the current currently generated by the lean sensor 22, that is, the output voltage V, is set to the target value.
It is determined whether the output voltage V of the lean sensor 22 is larger than the target value V p, and if the output voltage V of the lean sensor 22 is larger than the target value V p , the process proceeds to step 63 , where the fuel injection time τ is increased by γ with respect to the basic injection time τ p. . Further, when it is determined in step 62 that the output voltage V of the lean sensor 22 is not larger than the target value Vp , the output voltage V of the lean sensor 22 is determined in step 64.
It is determined whether the output voltage V of No. 2 is smaller than the target value V p . When it is determined in step 64 that the output voltage V of the lean sensor 22 is smaller than the target value V p , in step 65 the fuel injection time τ is decreased by β with respect to the basic injection time τ p ; When it is determined that the output voltage V of the sensor 22 is not smaller than the target value V p , the routine proceeds to step 66, where the basic injection time τ p is entered into the fuel injection time τ. When the fuel injection time τ is determined in any one of steps 63, 65, and 66, a fuel injection operation is performed in step 60 according to the fuel injection time τ. Steps 62 to 66 and the fifth step
It can be seen from the figure that when the air-fuel ratio becomes leaner than the target air-fuel ratio, the amount of fuel is increased, and when the air-fuel ratio becomes richer than the target air-fuel ratio, the amount of fuel is reduced, and thus the air-fuel ratio is controlled to the target air-fuel ratio.
上述したように補正係数αを求めることができ
るのは排気マニホルド13内が大気で満たされた
ときであり、従つて本発明では排気マニホルド1
3内が大気で満たされているか否かを判定する判
別装置を具備する必要がある。これまで述べた実
施例ではこの判別装置がスロツトルスイツチ19
と回転数センサ21からなり、車両減速時に燃料
噴射作用が停止されるのを利用して補正係数αを
求めるようにしている。 As mentioned above, the correction coefficient α can be determined when the inside of the exhaust manifold 13 is filled with the atmosphere.
It is necessary to provide a discriminating device for determining whether or not the inside of the chamber 3 is filled with atmosphere. In the embodiments described so far, this discrimination device is the throttle switch 19.
and a rotational speed sensor 21, and the correction coefficient α is determined by utilizing the fact that the fuel injection action is stopped when the vehicle decelerates.
一方、機関始動前においても排気マニホルド1
3内は大気で満たされているのでこのときに補正
係数αを求めることができる。即ち、この場合に
は第3図において破線の枠内に示すようにイグニ
ツシヨンスイツチ70をバツフア71を介して入
力ポート33に接続し、温度センサ72をバツフ
ア73並びにAD変換器74を介して入力ポート
33に接続する。温度センサ72は例えが第2図
に示す熱電対28からなり、また第2図に示すヒ
ーター27はイグニツシヨンスイツチ70がオン
となつたときに加熱せしめられる。従つてイグニ
ツシヨンスイツチ70がオンとなり、ヒーター2
7の加熱作用によつて酸素イオン伝導性固体電解
質23の温度がほぼ700℃よりも高くなり、しか
も回転数センサ21の出力信号から機関回転数が
零であることを判別してこのときに補正係数αを
求めるようにしてもよい。 On the other hand, even before the engine starts, the exhaust manifold 1
3 is filled with air, so the correction coefficient α can be determined at this time. That is, in this case, the ignition switch 70 is connected to the input port 33 via the buffer 71 as shown in the broken line frame in FIG. Connect to input port 33. The temperature sensor 72 comprises a thermocouple 28, an example of which is shown in FIG. 2, and the heater 27 shown in FIG. 2 is heated when the ignition switch 70 is turned on. Therefore, the ignition switch 70 is turned on, and the heater 2 is turned on.
The temperature of the oxygen ion conductive solid electrolyte 23 becomes higher than approximately 700°C due to the heating action of step 7, and it is determined from the output signal of the rotation speed sensor 21 that the engine rotation speed is zero, and the correction is made at this time. The coefficient α may also be determined.
以上述べたように本発明によればリーンセンサ
の経時変化による発生電流の変動を機関始動前、
或いは減速運転になる毎に較正することができ
る。従つて機関シリンダ内に供給される混合気の
空燃比を常時目標空燃比に正確に制御することが
できる。 As described above, according to the present invention, fluctuations in the current generated due to changes in the lean sensor over time can be detected before starting the engine.
Alternatively, it can be calibrated every time the deceleration operation starts. Therefore, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder can always be accurately controlled to the target air-fuel ratio.
第1図は本発明に係る内燃機関の側面断面図、
第2図はリーンセンサの側面断面図、第3図は電
子制御ユニツトの回路図、第4図は本発明による
空燃比制御装置の作動を示すフローチヤート、第
5図はリーンセンサの発生電流と酸素濃度の関係
を示す図である。
13……排気マニホルド、14……電子制御ユ
ニツト、15……燃料噴射弁、17……エアフロ
ーメータ、18……スロツトル弁、19……スロ
ツトルスイツチ、22……リーンセンサ。
FIG. 1 is a side sectional view of an internal combustion engine according to the present invention;
Fig. 2 is a side sectional view of the lean sensor, Fig. 3 is a circuit diagram of the electronic control unit, Fig. 4 is a flowchart showing the operation of the air-fuel ratio control device according to the present invention, and Fig. 5 is a diagram showing the current generated by the lean sensor. It is a figure showing the relationship of oxygen concentration. 13... Exhaust manifold, 14... Electronic control unit, 15... Fuel injection valve, 17... Air flow meter, 18... Throttle valve, 19... Throttle switch, 22... Lean sensor.
Claims (1)
例した出力信号を発生するリーンセンサを取付け
ると共に該リーンセンサを電子制御ユニツトに接
続し、該電子制御ユニツトがリーンセンサの出力
信号と酸素濃度との関係を記憶した記憶手段を具
備し、該排気通路内の酸素濃度が一定となるよう
に機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比を
制御するようにした空燃比制御装置において、上
記機関排気通路が大気で満たされているか否かを
判別する判別装置を具備し、該判別装置に応動し
て機関排気通路が大気で満たされているときに上
記記憶手段に記憶されたリーンセンサの出力信号
と酸素濃度との関係を較正する較正手段を上記電
子制御ユニツトに設けた内燃機関の空燃比制御装
置。1. A lean sensor that generates an output signal proportional to the oxygen concentration in the exhaust passage is installed in the engine exhaust passage, and the lean sensor is connected to an electronic control unit, and the electronic control unit compares the output signal of the lean sensor with the oxygen concentration. In the air-fuel ratio control device, the air-fuel ratio control device is equipped with a storage means that stores the relationship between A determination device is provided for determining whether or not the exhaust passage is filled with the atmosphere, and in response to the determination device, the output of the lean sensor is stored in the storage means when the engine exhaust passage is filled with the atmosphere. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, wherein the electronic control unit is provided with a calibration means for calibrating the relationship between the signal and the oxygen concentration.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56152874A JPS5857050A (en) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | Air-fuel ratio control device of internal-combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56152874A JPS5857050A (en) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | Air-fuel ratio control device of internal-combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5857050A JPS5857050A (en) | 1983-04-05 |
| JPH0217705B2 true JPH0217705B2 (en) | 1990-04-23 |
Family
ID=15550001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56152874A Granted JPS5857050A (en) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | Air-fuel ratio control device of internal-combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5857050A (en) |
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1981
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Also Published As
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| JPS5857050A (en) | 1983-04-05 |
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