JP2853178B2 - エンジンの空燃比検出装置 - Google Patents
エンジンの空燃比検出装置Info
- Publication number
- JP2853178B2 JP2853178B2 JP1163371A JP16337189A JP2853178B2 JP 2853178 B2 JP2853178 B2 JP 2853178B2 JP 1163371 A JP1163371 A JP 1163371A JP 16337189 A JP16337189 A JP 16337189A JP 2853178 B2 JP2853178 B2 JP 2853178B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- fuel ratio
- output
- air
- slice level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンに備えられる空燃比検出装置に関
する。
する。
（従来の技術およびその課題） 自動車用エンジン等では、排気通路に酸素濃度に応じ
て出力電圧が比例的に変化するセンサを設けて、燃料供
給系にフィードバックをかけ空燃比を制御するものがあ
る。
て出力電圧が比例的に変化するセンサを設けて、燃料供
給系にフィードバックをかけ空燃比を制御するものがあ
る。
例えばセンサの出力電圧Ｘに対してスライスレベル
（基準電圧）Ｓを設定し、両電圧の比較によりＸ＞Ｓで
あれば目標空燃比よりもリッチ側にあると判断して空燃
比をリーン側に移行させ、この逆にＸ＜Ｓであれば空燃
比をリーン側に移行させるのである（参考資料…「自動
車工学全書10巻ガソリンエンジン」株式会社山海堂昭和
55年10月発行、第264頁）。
（基準電圧）Ｓを設定し、両電圧の比較によりＸ＞Ｓで
あれば目標空燃比よりもリッチ側にあると判断して空燃
比をリーン側に移行させ、この逆にＸ＜Ｓであれば空燃
比をリーン側に移行させるのである（参考資料…「自動
車工学全書10巻ガソリンエンジン」株式会社山海堂昭和
55年10月発行、第264頁）。
しかしながら、エンジンの運転中にセンサは高温排気
ガスにさらされるため、熱と排気ガス中の鉛等によって
劣化し、センサの出力特性は経時変化する。
ガスにさらされるため、熱と排気ガス中の鉛等によって
劣化し、センサの出力特性は経時変化する。
長時間の運転に伴い実際にセンサの劣化が進行する
と、エンジンに供給される空燃比に大きなずれが生じ、
エンジンの不調を招くという問題点があった。
と、エンジンに供給される空燃比に大きなずれが生じ、
エンジンの不調を招くという問題点があった。
本発明は、こうした従来の問題点に着目して、センサ
の劣化に対処するフェイルセーフ機能を備える空燃比検
出装置を提供することを目的とする。
の劣化に対処するフェイルセーフ機能を備える空燃比検
出装置を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明では、第１図に示す
ように、エンジンの排気ガス中の酸素濃度に応じた出力
を生じるセンサ１と、スライスレベルに対するこのセン
サ１の出力の大小を判定してエンジンの空燃比を検出す
る手段２を備えるエンジンの空燃比検出装置において、
前記センサの空気過剰時の出力と燃料過剰時の出力を予
め定めた複数の基準値と比較する比較手段３と、前記比
較結果に応じて予め定められた演算処理に基づいて、前
記センサ出力に応じたスライスレベルを算出するスライ
スレベル算出手段４とを設けた。
ように、エンジンの排気ガス中の酸素濃度に応じた出力
を生じるセンサ１と、スライスレベルに対するこのセン
サ１の出力の大小を判定してエンジンの空燃比を検出す
る手段２を備えるエンジンの空燃比検出装置において、
前記センサの空気過剰時の出力と燃料過剰時の出力を予
め定めた複数の基準値と比較する比較手段３と、前記比
較結果に応じて予め定められた演算処理に基づいて、前
記センサ出力に応じたスライスレベルを算出するスライ
スレベル算出手段４とを設けた。
（作用） センサの劣化の度合をセンサの出力値から自己診断
し、スライスレベルをセンサの出力値から決まる所定の
演算処理により設定することにより、センサの劣化に伴
い空燃比制御が大きく乱れることを回避して、NOxおよ
びCOエミッションが悪化するのを防止できる。
し、スライスレベルをセンサの出力値から決まる所定の
演算処理により設定することにより、センサの劣化に伴
い空燃比制御が大きく乱れることを回避して、NOxおよ
びCOエミッションが悪化するのを防止できる。
スライスレベルはセンサ出力に対する複数の基準値に
基づいて段階的に設定されるので、温度変化等に原因す
る一時的な劣化ないしはわずかな劣化に対して無用にス
ライスレベルを変化させてしまうような不都合を回避す
ることができる。
基づいて段階的に設定されるので、温度変化等に原因す
る一時的な劣化ないしはわずかな劣化に対して無用にス
ライスレベルを変化させてしまうような不都合を回避す
ることができる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
る。
第２図は自動車用エンジンの空燃比制御装置のシステ
ム図を表している。同図において、酸素センサ26は排気
管33に取付けられ、このセンサからの信号はコントロー
ルユニット40に入力される。コントロールユニット40で
は各種運転変数に基づき燃料噴射弁35からの燃料量を増
減することにより、目標空燃比が得られるようにフィー
ドバック制御を行う。ここに、１点火サイクル当たりに
必要とされる燃料噴射量に相当するパルス幅Tiは、基本
的にTi＝Tp×COEF×α＋Tsにて計算される。ただし、Tp
は基本パルス幅、αは空燃比センサ26の出力Ｘとスライ
スレベルＳとの偏差に基づいて計算されるフィードバッ
ク量、COEFは特定の運転条件を改善するための各種補正
係数の総和、Tsは無効パルス幅である。なお、図中24は
空気量センサ、25はクランク角センサ、27は水温センサ
である。
ム図を表している。同図において、酸素センサ26は排気
管33に取付けられ、このセンサからの信号はコントロー
ルユニット40に入力される。コントロールユニット40で
は各種運転変数に基づき燃料噴射弁35からの燃料量を増
減することにより、目標空燃比が得られるようにフィー
ドバック制御を行う。ここに、１点火サイクル当たりに
必要とされる燃料噴射量に相当するパルス幅Tiは、基本
的にTi＝Tp×COEF×α＋Tsにて計算される。ただし、Tp
は基本パルス幅、αは空燃比センサ26の出力Ｘとスライ
スレベルＳとの偏差に基づいて計算されるフィードバッ
ク量、COEFは特定の運転条件を改善するための各種補正
係数の総和、Tsは無効パルス幅である。なお、図中24は
空気量センサ、25はクランク角センサ、27は水温センサ
である。
第３図は酸素センサ26の出力特性を測定した実験結果
であり、センサの劣化品（破線）はセンサの新品（実
線）に対して、出力値が相対的に低下する。また、第４
図は酸素センサ26の出力応答時間が運転時間に応じて変
化する度合を測定した実験結果を示している。
であり、センサの劣化品（破線）はセンサの新品（実
線）に対して、出力値が相対的に低下する。また、第４
図は酸素センサ26の出力応答時間が運転時間に応じて変
化する度合を測定した実験結果を示している。
これらの特性に基づいてコントロールユニット40は本
発明の酸素センサ26の劣化に対処するフェイルセーフお
よび自己診断の機能を果たすため、センサ26の出力Ｘに
対して基準となるスライスレベルＳを以下のように補正
する。
発明の酸素センサ26の劣化に対処するフェイルセーフお
よび自己診断の機能を果たすため、センサ26の出力Ｘに
対して基準となるスライスレベルＳを以下のように補正
する。
Xrを酸素センサ26のリッチ出力電圧、Xlをリーン出力
電圧とし、Ｆ（Xr,Xl）を出力特性変化の補正関数、Ｇ
（Xr,Xl）を出力応答時間変化の補正関数とすると、基
本スライスレベルS0は、S0＝（Xr＋Xl）×［0.5−Ｆ（X
r,Xl）−Ｇ（Xr,Xl）］で計算する。
電圧とし、Ｆ（Xr,Xl）を出力特性変化の補正関数、Ｇ
（Xr,Xl）を出力応答時間変化の補正関数とすると、基
本スライスレベルS0は、S0＝（Xr＋Xl）×［0.5−Ｆ（X
r,Xl）−Ｇ（Xr,Xl）］で計算する。
K1を空燃比がリーンからリッチに変化する際のヒステ
リシス、K2をリッチからリーンに変化する際のヒステリ
シスとすると、リーンからリッチ時のスライスレベルS1
はS1＝S0＋K1、リッチからリーン時のスライスレベルS2
はS2＝S0−K2としてそれぞれ計算される（K1＞0,K2＞
０）。
リシス、K2をリッチからリーンに変化する際のヒステリ
シスとすると、リーンからリッチ時のスライスレベルS1
はS1＝S0＋K1、リッチからリーン時のスライスレベルS2
はS2＝S0−K2としてそれぞれ計算される（K1＞0,K2＞
０）。
Ｆ（Xr,Xl）としては以下のものが設定される。
Ｆ（Xr,Xl）＝０ Ｆ（Xr,Xl）＝3.3×10-1［0.9−（Xr＋Xl）］ Ｆ（Xr,Xl）＝5.0×10-2 Ｇ（Xr,Xl）としては以下のものが設定される。
Ｇ（Xr,Xl）＝０ Ｇ（Xr,Xl）＝6.0×10-1［0.9−（Xr＋Xl）］ Ｇ（Xr,Xl）＝3.0×10-2 上記関数値の選択は第５図に示すように、センサ出力
値Xr＋Xlに基づいて行い、0.9≦Xr＋Xlの時はＦ（Xr,X
l）＝０とし、0.75≦Xr＋Xl＜0.9の時はＦ（Xr,Xl）＝
3.3×10-1［0.9−（Xr＋Xl）］とし、Xr＋Xl＜0.75の時
はＦ（Xr,Xl）＝5,0×10-2とする。また、0.9≦Xr＋Xl
の時はＧ（Xr,Xl）＝０とし、0.85≦Xr＋Xl＜0.9の時は
Ｇ（Xr,Xl）＝6.0×10-1［0.9−（Xr＋Xl）］とし、Xr
＋Xl＜0.85の時はＧ（Xr,Xl）＝3.0×10-2とする。
値Xr＋Xlに基づいて行い、0.9≦Xr＋Xlの時はＦ（Xr,X
l）＝０とし、0.75≦Xr＋Xl＜0.9の時はＦ（Xr,Xl）＝
3.3×10-1［0.9−（Xr＋Xl）］とし、Xr＋Xl＜0.75の時
はＦ（Xr,Xl）＝5,0×10-2とする。また、0.9≦Xr＋Xl
の時はＧ（Xr,Xl）＝０とし、0.85≦Xr＋Xl＜0.9の時は
Ｇ（Xr,Xl）＝6.0×10-1［0.9−（Xr＋Xl）］とし、Xr
＋Xl＜0.85の時はＧ（Xr,Xl）＝3.0×10-2とする。
第６図は上記酸素センサ26の劣化に対処する自己診断
とフェイルセーフを行うルーチンで、同ルーチンは定期
的にCPU内で実行される。
とフェイルセーフを行うルーチンで、同ルーチンは定期
的にCPU内で実行される。
まず、ステップ41でXr,Xlを読込み、ステップ42でXr
＋Xlの大きさを判定してＦ（Xr,Xl）を選択する。
＋Xlの大きさを判定してＦ（Xr,Xl）を選択する。
すなわち、D1≦Xr＋Xlの場合はステップ43でＦ（Xr,X
l）＝０とし、E1≦Xr＋Xl＜D1の場合はステップ44でＦ
（Xr,Xl）＝B1×［A1−（Xr＋Xl）］とし、Xr＋Xl＜E1
の場合はステップ45でＦ（Xr,Xl）＝C1とする。
l）＝０とし、E1≦Xr＋Xl＜D1の場合はステップ44でＦ
（Xr,Xl）＝B1×［A1−（Xr＋Xl）］とし、Xr＋Xl＜E1
の場合はステップ45でＦ（Xr,Xl）＝C1とする。
次にステップ46でXr＋Xlの大きさを判定してＧ（Xr,X
l）を選択する。
l）を選択する。
すなわち、D2≦Xr＋Xlの場合はステップ47でＧ（Xr,X
l）＝０とし、E2≦Xr＋Xl＜D2の場合はステップ48でＧ
（Xr,Xl）＝B2×［A2−（Xr＋Xl）］とし、Xr＋Xl＜E2
の場合はステップ49でＦ（Xr,Xl）＝C2とする。
l）＝０とし、E2≦Xr＋Xl＜D2の場合はステップ48でＧ
（Xr,Xl）＝B2×［A2−（Xr＋Xl）］とし、Xr＋Xl＜E2
の場合はステップ49でＦ（Xr,Xl）＝C2とする。
ステップ50に進んで基本スライスレベルS0を、S0＝
（Xr＋Xl）×［0.5−Ｆ（Xr,Xl）−Ｇ（Xr,Xl）］で計
算する。
（Xr＋Xl）×［0.5−Ｆ（Xr,Xl）−Ｇ（Xr,Xl）］で計
算する。
ステップ51に進んでリーン時のスライスレベルS1はS1
＝S0＋K1として計算し、ステップ52に進んでリッチ時の
スライスレベルS2はS2＝S0−K2としてそれぞれ計算する
（K1＞0,K2＞０）。
＝S0＋K1として計算し、ステップ52に進んでリッチ時の
スライスレベルS2はS2＝S0−K2としてそれぞれ計算する
（K1＞0,K2＞０）。
このように、酸素センサ26の出力特性が変化するのを
診断し、この出力特性の変化に応じてスライスレベルS0
（S1またはS2）を段階的に変えることにより、エンジン
の空燃比制御が燃料過剰側に大きく乱れることを回避す
る。
診断し、この出力特性の変化に応じてスライスレベルS0
（S1またはS2）を段階的に変えることにより、エンジン
の空燃比制御が燃料過剰側に大きく乱れることを回避す
る。
第７図は従来の空燃比制御と本実施例による空燃比制
御のそれぞれについて、酸素センサ26の劣化に伴ってエ
ンジンの排気ガス成分が変化するのを測定した実験結果
であるが、これからもわかるように長時間の運転に伴っ
て酸素センサ26が劣化してもエンジンから排出されるNO
xおよびCOエミッションの排出が悪化することを小さく
抑えられる。
御のそれぞれについて、酸素センサ26の劣化に伴ってエ
ンジンの排気ガス成分が変化するのを測定した実験結果
であるが、これからもわかるように長時間の運転に伴っ
て酸素センサ26が劣化してもエンジンから排出されるNO
xおよびCOエミッションの排出が悪化することを小さく
抑えられる。
他の実施例として、センサの出力がスライスレベルを
越えてリッチ側にある時間と、スライスレベルを越えて
リーン側にある時間に基づいて、センサの劣化の度合を
判定して、検出精度の向上をはかることもできる。
越えてリッチ側にある時間と、スライスレベルを越えて
リーン側にある時間に基づいて、センサの劣化の度合を
判定して、検出精度の向上をはかることもできる。
（発明の効果） 以上の通り本発明によれば、エンジンの空燃比検出装
置において、センサの空気過剰時の出力と燃料過剰時の
出力を予め定めた複数の基準値と比較する比較手段と、
前記比較結果に応じて予め定められた演算処理に基づい
て、前記センサ出力に応じたスライスレベルを算出する
スライスレベル算出手段とを設けるものとしたので、自
己診断によりセンサの劣化度合を的確に検出してスライ
スレベルを変更することが可能であり、これにより自動
車用エンジン等において長時間の運転に伴い空燃比制御
が大きく乱れて、NOxおよびCOエミッションが悪化する
のを防止することができる。また、センサの劣化度合に
応じて複数の基準値により段階的にスライスレベルを変
更するようにしたので、センサの一時的な劣化や特性変
化に対して無用にスライスレベルを変更して排気エミッ
ションを悪化させてしまうような不具合を回避すること
ができる。
置において、センサの空気過剰時の出力と燃料過剰時の
出力を予め定めた複数の基準値と比較する比較手段と、
前記比較結果に応じて予め定められた演算処理に基づい
て、前記センサ出力に応じたスライスレベルを算出する
スライスレベル算出手段とを設けるものとしたので、自
己診断によりセンサの劣化度合を的確に検出してスライ
スレベルを変更することが可能であり、これにより自動
車用エンジン等において長時間の運転に伴い空燃比制御
が大きく乱れて、NOxおよびCOエミッションが悪化する
のを防止することができる。また、センサの劣化度合に
応じて複数の基準値により段階的にスライスレベルを変
更するようにしたので、センサの一時的な劣化や特性変
化に対して無用にスライスレベルを変更して排気エミッ
ションを悪化させてしまうような不具合を回避すること
ができる。
第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は実施例で本
発明に適用される制御系のシステム図、第３図センサ出
力値の特性図、第４図は出力応答時間の特性図、第５図
はスライスレベルの補正値の線図、第６図はこの実施例
の演算内容を示す流れ図、第７図は作用を示す線図であ
る。 １……センサ、２……空燃比検出手段、３……スライス
レベル算出手段、４……切換手段。
発明に適用される制御系のシステム図、第３図センサ出
力値の特性図、第４図は出力応答時間の特性図、第５図
はスライスレベルの補正値の線図、第６図はこの実施例
の演算内容を示す流れ図、第７図は作用を示す線図であ
る。 １……センサ、２……空燃比検出手段、３……スライス
レベル算出手段、４……切換手段。
Claims (1)
- 【請求項１】エンジンの排気ガス中の酸素濃度に応じた
出力を生じるセンサと、スライスレベルに対するこのセ
ンサの出力の大小を判定してエンジンの空燃比を検出す
る手段を備えるエンジンの空燃比検出装置において、 前記センサの空気過剰時の出力と燃料過剰時の出力を予
め定めた複数の基準値と比較する比較手段と、前記比較
結果に応じて予め定められた演算処理に基づいて、前記
センサ出力に応じたスライスレベルを算出するスライス
レベル算出手段とを設けたことを特徴とするエンジンの
空燃比検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1163371A JP2853178B2 (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | エンジンの空燃比検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1163371A JP2853178B2 (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | エンジンの空燃比検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0326857A JPH0326857A (ja) | 1991-02-05 |
| JP2853178B2 true JP2853178B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=15772611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1163371A Expired - Lifetime JP2853178B2 (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | エンジンの空燃比検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2853178B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4853548B2 (ja) * | 2009-05-29 | 2012-01-11 | 株式会社デンソー | 排気センサ診断装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55445A (en) * | 1978-06-19 | 1980-01-05 | Nippon Soken Inc | Air-fuel ratio detector |
| JPS5847248A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-18 | Nissan Motor Co Ltd | 空燃比検出方法 |
| JPS61247838A (ja) * | 1985-04-24 | 1986-11-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | 空燃比制御方法 |
| JPS6453041A (en) * | 1987-08-18 | 1989-03-01 | Mitsubishi Motors Corp | Air-fuel ratio controller for internal combustion engine |
-
1989
- 1989-06-26 JP JP1163371A patent/JP2853178B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0326857A (ja) | 1991-02-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5533332A (en) | Method and apparatus for self diagnosis of an internal combustion engine | |
| JP4320778B2 (ja) | 空燃比センサの異常診断装置 | |
| US7013214B2 (en) | Air-fuel ratio feedback control apparatus and method for internal combustion engine | |
| JPH08338286A (ja) | 内燃機関の排気系故障診断装置 | |
| JPH0827203B2 (ja) | エンジンの吸入空気量検出装置 | |
| US7311093B2 (en) | Element crack detecting apparatus and method for oxygen sensor | |
| US5255662A (en) | Engine air-fuel ratio controller | |
| EP0478133A2 (en) | Method and apparatus for monitoring deterioration of internal combustion engine exhaust gas purifier | |
| GB2189626A (en) | Method of air/fuel ratio control for internal combustion engine | |
| US5048490A (en) | Method and apparatus for detection and diagnosis of air-fuel ratio in fuel supply control system of internal combustion engine | |
| JP2853178B2 (ja) | エンジンの空燃比検出装置 | |
| US5327876A (en) | Air-fuel ratio control system for engines | |
| JP2004316570A (ja) | センサの擬似劣化信号発生装置 | |
| JP2847454B2 (ja) | 内燃機関における空燃比検出装置 | |
| JP2004316569A (ja) | 空燃比センサの擬似劣化信号発生装置 | |
| JP2004308488A (ja) | 空燃比センサの擬似劣化信号発生装置 | |
| JP2841001B2 (ja) | 内燃機関の空燃比フィードバック制御装置 | |
| JP2596054Y2 (ja) | 内燃機関の空燃比フィードバック制御装置 | |
| JPH0968094A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2004308474A (ja) | 空燃比センサの擬似劣化信号発生装置 | |
| JPH04116237A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2003013792A (ja) | 酸素センサの診断装置 | |
| JPH03145549A (ja) | 内燃機関の吸気流量測定装置 | |
| JPH02293655A (ja) | 空燃比検出方法 | |
| JP2631587B2 (ja) | 内燃機関の燃料供給制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071120 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081120 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091120 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091120 Year of fee payment: 11 |