JP2619896B2 - Air-fuel ratio control device - Google Patents
Air-fuel ratio control deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、酸素濃度センサを用いて排ガス中の酸素濃
度を検出し、エンジンに供給する混合気の空燃比をフィ
ードバック制御する空燃比制御装置に関するもので、詳
しくは、酸素濃度センサの活性判定機構に関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention detects an oxygen concentration in exhaust gas using an oxygen concentration sensor and feedback-controls an air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to an engine. More specifically, the present invention relates to an activity determination mechanism of an oxygen concentration sensor.
[従来の技術] 従来、この種の空燃比制御装置において、排ガス中の
酸素濃度を検出するためのセンサとして限界電流型酸素
センサを用いたものがあり、例えば、特開昭58−172443
号公報および特開昭58−179351号公報に記載されてい
る。この限界電流型酸素センサは、例えば、酸素イオン
通過性固体電解質で素子基板を形成し、この素子基板の
両面に極板を設け、一方の極板(陰極)を他方の極板
(陽極)より厚く多孔質セラミック層で被覆して形成さ
れるものである。そして、この限界電流型酸素センサ
を、その検出素子が排ガスに接するように所定位置に取
り付けている。2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of air-fuel ratio control device, there is a device using a limiting current type oxygen sensor as a sensor for detecting an oxygen concentration in exhaust gas.
And JP-A-58-179351. In this limiting current type oxygen sensor, for example, an element substrate is formed of an oxygen ion-permeable solid electrolyte, electrodes are provided on both sides of the element substrate, and one electrode plate (cathode) is separated from the other electrode plate (anode). It is formed by coating with a thick porous ceramic layer. Then, this limiting current type oxygen sensor is mounted at a predetermined position so that its detection element is in contact with the exhaust gas.
このような限界電流型酸素センサは、所定の素子温度
のときに、素子の両極間に電圧を印加すると、排ガスの
酸素濃度に応じて素子に限界電流が流れるので、この出
力電流を測定することにより、排ガス中の酸素濃度を検
出することができる。すなわち、このような酸素センサ
は、使用時に所定の限界電流を出力している状態、つま
り所定の素子温度で活性状態になっている必要がある。In such a limiting current type oxygen sensor, when a voltage is applied between both electrodes of the element at a predetermined element temperature, a limiting current flows to the element according to the oxygen concentration of the exhaust gas. Thereby, the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected. That is, such an oxygen sensor needs to be in a state of outputting a predetermined limit current during use, that is, in an active state at a predetermined element temperature.
従来、このような酸素センサの活性状態を判定する手
段として、例えば、特開昭59−46350号公報に記載され
ているものがある。すなわち、車両の減速運転時にフュ
ーエルカットが行われたときに、そのときの酸素濃度が
大気にほぼ等しいことから、酸素濃度センサから出力さ
れる電流値が所定値以上であった場合に活性状態にある
と判定しているのである。Conventionally, as a means for determining the activation state of such an oxygen sensor, for example, there is one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-46350. That is, when the fuel cut is performed during the deceleration operation of the vehicle, the oxygen concentration at that time is substantially equal to the atmosphere, so that when the current value output from the oxygen concentration sensor is equal to or more than the predetermined value, the fuel cell is activated. It is determined that there is.
また、他の従来技術として、特開昭60−90937号公報
に記載されているように、酸素濃度センサに2種類の電
圧を印加し、各々の電圧に対応して出力される電流値の
差が所定範囲以下の場合に活性状態と判定するものも知
られている。Further, as another conventional technique, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-90937, two types of voltages are applied to an oxygen concentration sensor, and a difference between current values output corresponding to each voltage is applied. Is determined to be in the active state when is less than a predetermined range.
[発明が解決しようとする課題] ところが、自動変速機を搭載した車両(以下、A/T
車)に、前者の酸素濃度センサの判定手段を用いた場合
には、以下に示すような不具合がある。すなわち、A/T
車では、減速運転するとエンジン回転数はアイドル回転
数近くまで素早く低下するために、フューエルカットの
条件を満たすエンジン回転数領域を維持することができ
ず、つまり、減速時にフューエルカット状態が十分に存
在せず、フューエルカット時におけるセンサの活性判定
が困難であるという課題があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, vehicles equipped with an automatic transmission (hereinafter referred to as A / T
When the former means for determining the oxygen concentration sensor is used in a vehicle, there are the following problems. That is, A / T
In a car, when the vehicle is decelerating, the engine speed rapidly drops to near the idle speed, so it is not possible to maintain the engine speed region that satisfies the fuel cut condition, that is, there is a sufficient fuel cut state during deceleration Therefore, there is a problem that it is difficult to determine the activity of the sensor during fuel cut.
一方、後者の技術では、最初の電圧印加時と後の電圧
印時との間でエンジン運転状態が大きく変化して空燃比
が変わった場合には、センサの電流値もこれに伴って大
きく変化して誤って活性状態とみなす場合があった。On the other hand, in the latter technology, when the engine operating state changes greatly between the time of the first voltage application and the time of the subsequent voltage application, and the air-fuel ratio changes, the sensor current value also greatly changes accordingly. In some cases, it was mistakenly regarded as an active state.
本発明は、上記従来の技術の課題を解消するためにな
されたもので、フューエルカット時での酸素濃度センサ
の活性判定が難しいA/T車に適し、しかも、エンジンの
運転状態の変動に伴う酸素濃度センサの活性状態の誤判
定がない空燃比制御装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the conventional technology, and is suitable for an A / T vehicle in which it is difficult to determine the activity of an oxygen concentration sensor at the time of a fuel cut. An object of the present invention is to provide an air-fuel ratio control device that does not erroneously determine the activation state of an oxygen concentration sensor.
[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するためになされた本発明は、第1図
に示すように、 車輪側に対して自動変速機Aを介して駆動力を伝達す
るエンジンBと、 このエンジンBの運転状態を検出する運転状態検出手
段Cと、 所定電圧の印加により酸素濃度に対応して流れる電流
値に基づきエンジンAの排ガス中の酸素濃度を検出する
酸素濃度センサDと、 エンジンAに所望空燃比の混合気を供給する混合気供
給手段Eと、 該酸素濃度センサDの検出信号に応じて上記混合気供
給手段Eを制御するフィードバック制御、および酸素濃
度センサの検出信号に依存しないオープンループ制御を
切り換えて行う制御手段Fと、 酸素濃度センサDが所定の限界電流値を出力している
か否かを判定する酸素濃度センサ判定手段Gと、 を備えた空燃比制御装置において、 上記酸素濃度センサ判定手段Gは、 上記運転状態検出手段Cからの運転状態、および制御
手段Fからの空燃比が所定の範囲内であり、かつオープ
ンループ制御中に、酸素濃度センサDに所定の異なる2
種以上の電圧を印加する電圧印加部G1と、 電圧印加部G1による電圧の印加時に、各々の電圧に対
応して流れる電流の偏差を検出する電流偏差検出部G2
と、 該電流偏差検出部G2にて検出された電流の偏差所定値
以下である場合に、酸素濃度センサDを活性状態と判定
する活性状態判定部G3と、 を備えたことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] The present invention made to solve the problems described above has an engine B that transmits driving force to an wheel side via an automatic transmission A as shown in FIG. An operating state detecting means C for detecting an operating state of the engine B; an oxygen concentration sensor D for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas of the engine A based on a current value flowing according to the oxygen concentration by applying a predetermined voltage; An air-fuel mixture supply means E for supplying an air-fuel mixture having a desired air-fuel ratio to the engine A; a feedback control for controlling the air-fuel mixture supply means E according to a detection signal from the oxygen concentration sensor D; Control means F for switching between independent open-loop controls, and oxygen concentration sensor determining means G for determining whether the oxygen concentration sensor D outputs a predetermined limit current value. In the air-fuel ratio control device described above, the oxygen concentration sensor determining means G is configured such that the operating state from the operating state detecting means C and the air-fuel ratio from the control means F are within a predetermined range, and during open-loop control, The oxygen concentration sensor D has a predetermined different 2
A voltage application unit G1 for applying more than one kind of voltage, and a current deviation detection unit G2 for detecting a deviation of a current flowing corresponding to each voltage when the voltage is applied by the voltage application unit G1.
And an active state determination unit G3 for determining that the oxygen concentration sensor D is in an active state when the current deviation detected by the current deviation detection unit G2 is equal to or less than a predetermined value.
[作用] 本発明における空燃比制御装置の制御手段Fは、酸素
センサDの活性状態時に、該酸素濃度センサDから出力
される酸素濃度に対応する検出信号に基づいて空燃比の
フィードバック制御を実行し、また酸素濃度センサDの
非活性状態時に、オープンループ制御を実行する。[Operation] The control means F of the air-fuel ratio control device according to the present invention performs feedback control of the air-fuel ratio based on a detection signal corresponding to the oxygen concentration output from the oxygen concentration sensor D when the oxygen sensor D is in the active state. When the oxygen concentration sensor D is in the inactive state, the open loop control is executed.
このようなフィードバック制御を実行するには、酸素
濃度センサDが所定の限界電流値を出力する活性状態に
なっている必要があるが、該酸素濃度センサDの活性状
態の判定は、酸素濃度センサ判定手段G等により行われ
る。すなわち、酸素濃度センサ判定手段Gの電圧印加部
G1に、運転状態検出手段Cにて検出されたエンジンの運
転状態および制御手段Fからその時の空燃比が入力さ
れ、該電圧印加部G1にてこれらの値が所定の範囲内であ
り、かつオープンループ制御中と判断された場合には、
酸素濃度センサDへ2種類以上の所定の電圧が印加され
る。この電圧に対応した電流が酸素濃度センサDから出
力され、電流偏差検出部G2に入力される。電流偏差検出
部G2は、印加電圧に対応した電流値相互の偏差を求め、
これを活性状態判定部G3に出力する。活性状態判定部G3
は、入力された電流値の偏差が所定値以下である場合
に、酸素濃度センサDを活性状態と判定する。そして、
この活性状態の信号は、空燃比のフィードバック制御の
開始条件として用いられる。To execute such feedback control, the oxygen concentration sensor D needs to be in an active state to output a predetermined limit current value. The determination is performed by the determination means G or the like. That is, the voltage application unit of the oxygen concentration sensor determination unit G
The operating state of the engine detected by the operating state detecting means C and the air-fuel ratio at that time are input to G1 from the control means F, and these values are within a predetermined range by the voltage applying section G1 and are open. If it is determined that loop control is being performed,
Two or more types of predetermined voltages are applied to the oxygen concentration sensor D. A current corresponding to this voltage is output from the oxygen concentration sensor D and input to the current deviation detection unit G2. The current deviation detection unit G2 calculates a deviation between current values corresponding to the applied voltage,
This is output to the active state determination unit G3. Active state judgment unit G3
Determines that the oxygen concentration sensor D is in the active state when the deviation of the input current value is equal to or less than a predetermined value. And
The signal in the active state is used as a condition for starting the air-fuel ratio feedback control.
したがって、上記空燃比制御装置における酸素濃度セ
ンサDの活性判定処理は、オープンループ制御中に実行
されるので、フューエルカット時の発生しにくい自動変
速機Aを搭載した車両でも実行が確実に行われる。ま
た、該判定処理は、空燃比が所定範囲内で、かつ、エン
ジンの運転状態が所定範囲内のときだけ実行され、この
範囲から外れた場合には直ちに中止される。Therefore, the activity determination process of the oxygen concentration sensor D in the air-fuel ratio control device is performed during the open-loop control, so that the process is reliably performed even in a vehicle equipped with the automatic transmission A that is unlikely to occur during fuel cut. . The determination process is executed only when the air-fuel ratio is within the predetermined range and the operating state of the engine is within the predetermined range.
[実施例] 以下本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。
第2図は実施例の空燃比制御装置が適用されるエンジン
とその周辺装置を示す概略構成図、第3図はその電子制
御装置を中心に示すブロック図である。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an engine to which the air-fuel ratio control device of the embodiment is applied and its peripheral devices, and FIG. 3 is a block diagram mainly showing the electronic control device.
図示するように、エンジン1は、大気より空気を吸入
するとともに燃料噴射弁3から噴射される燃料と空気と
を混合して吸気ポート5に導く吸気系7と、点火プラグ
9に形成される電気火花によって点火された混合気の燃
焼のエネルギをピストン10を介して回転運動として取り
出す燃焼室11と、燃焼後のガスを排気ポート12を介して
排出する排気系13とを備えて構成されている。As shown in the figure, the engine 1 draws air from the atmosphere, mixes fuel and air injected from a fuel injection valve 3 and guides the mixture to an intake port 5, and electricity formed in a spark plug 9. It is provided with a combustion chamber 11 that takes out the energy of combustion of the air-fuel mixture ignited by the spark as a rotational motion through a piston 10 and an exhaust system 13 that exhausts the burned gas through an exhaust port 12. .
吸気系7には、上流から、エアクリーナ(図示せ
ず)、吸入空気量を制御するスロットルパルブ16、吸入
空気の脈流を平滑化するサージタンク18、サージタンク
18に設けら吸気管負圧Pを検出する吸気圧センサ19が設
けられている。吸入空気量は、通常、図示しないアクセ
ルペダルに連動したスロットルバルブ16の開度によって
制御される。なお、吸気系7には、吸気圧センサ19の他
に、エンジン1の運転状態を検出するためのスロットル
ポジションセンサ23や吸気温センサ24等が設けられてい
る。An air cleaner (not shown), a throttle valve 16 for controlling the amount of intake air, a surge tank 18 for smoothing the pulsating flow of the intake air, a surge tank
An intake pressure sensor 19 for detecting an intake pipe negative pressure P is provided at 18. Normally, the intake air amount is controlled by the opening of a throttle valve 16 linked to an accelerator pedal (not shown). In addition, the intake system 7 is provided with a throttle position sensor 23, an intake temperature sensor 24, and the like for detecting an operating state of the engine 1 in addition to the intake pressure sensor 19.
スロットルバルブ16を介して吸入される空気と燃料噴
射弁3より噴射された燃料との混合気は燃焼室11に吸入
され、ピストン10により圧縮された後、点火プラグ9に
形成される電気火花によって着火される。着火された混
合気は、爆発的に燃焼してピストン10を駆動した後、排
ガスとなって排気系13に排出され、図示しない触媒装置
により浄化された後、大気に放出される。この排気系13
には、排気中の酸素濃度を検出するいわゆる限界電流型
の酸素濃度センサ25が設けられ、この酸素濃度センサ25
は、リーンにて空燃比制御が可能なリターンセンサであ
る。A mixture of air sucked through the throttle valve 16 and fuel injected from the fuel injection valve 3 is sucked into the combustion chamber 11, compressed by the piston 10, and then compressed by an electric spark formed in the spark plug 9. Ignite. The ignited air-fuel mixture explosively burns, drives the piston 10, becomes exhaust gas, is discharged to the exhaust system 13, is purified by a catalyst device (not shown), and is released to the atmosphere. This exhaust system 13
Is provided with a so-called limiting current type oxygen concentration sensor 25 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas.
Is a return sensor that can perform lean air-fuel ratio control.
エンジン1の各気筒に設けられた点火プラグ9は、図
示しないクランク軸の回転に同期してイグナイタ27に生
成される高電圧を配電するディストリピュータ29に、高
耐圧コード(図示せず)により接続されている。このデ
ィストリピュータ29内には、エンジン1の回転数NEに応
じたパルスを発生する回転数センサ32と、気筒判別セン
サ34とが設けられている。なお、エンジン1のシリンダ
ブロック38は、循環する冷却水によって冷却されてお
り、エンジン1の運転状態のひとつであるこの冷却水の
温度は、シリンダブロック38に設けられた冷却水温セン
サ39により検出される。A spark plug 9 provided in each cylinder of the engine 1 is connected to a distributor 29 for distributing a high voltage generated in an igniter 27 in synchronization with rotation of a crankshaft (not shown) by a high pressure cord (not shown). Have been. In the distributor 29, a rotation speed sensor 32 for generating a pulse corresponding to the rotation speed NE of the engine 1 and a cylinder discrimination sensor 34 are provided. The cylinder block 38 of the engine 1 is cooled by circulating cooling water, and the temperature of the cooling water, which is one of the operating states of the engine 1, is detected by a cooling water temperature sensor 39 provided in the cylinder block 38. You.
エンジン1の運転状態を検出する各センサの出力信号
は、電子制御装置40に入力され、燃料噴射量制御や点火
時期制御等に用いられる。電子制御装置40は、第3図に
示すように、CPU、ROM、RAM等を内蔵して入出力ポート
を備えたワンチップマイクロコンピュータ41を中心に構
成されている。このワンチップマイクロコンピュータ41
の入出力ポートには、ワンチップマイクロコンピュータ
41外部の回転数センサ32、気筒判別センサ34、イグナイ
タ27が直接接続されているが、このほか、コンピュータ
41内部のA/D変換入力回路43と、バッテリ45を電源とし
て酸素濃度センサ25のヒータ25bに通電する電力を制御
するヒータ通電制御回路46と、燃料噴射弁3を駆動する
駆動回路48とが接続されている。なお、酸素濃度センサ
25の検出素子25aには、電圧印加回路49が接続されてお
り、検出素子25aに検出用の所定の電圧VLSを印加す
る。The output signal of each sensor that detects the operating state of the engine 1 is input to the electronic control unit 40, and is used for fuel injection amount control, ignition timing control, and the like. As shown in FIG. 3, the electronic control unit 40 is mainly composed of a one-chip microcomputer 41 having a built-in CPU, ROM, RAM and the like and having an input / output port. This one-chip microcomputer 41
One-chip microcomputer for input / output ports
41 External speed sensor 32, cylinder discriminating sensor 34, and igniter 27 are directly connected.
An A / D conversion input circuit 43 in the inside, a heater energization control circuit 46 for controlling electric power supplied to the heater 25b of the oxygen concentration sensor 25 using a battery 45 as a power supply, and a drive circuit 48 for driving the fuel injection valve 3 are provided. It is connected. The oxygen concentration sensor
A voltage application circuit 49 is connected to the 25 detection elements 25a, and applies a predetermined voltage VLS for detection to the detection elements 25a.
A/D変換入力回路43には、吸気圧センサ19、スロット
ルポジションセンサ23、吸気温センサ24、冷却水温セン
サ39等のアナログ信号を出力するセンサが接続されてい
る。したがって、CPUは、エンジン1の運転状態を反映
した種々のパラメータを、A/D変換入力回路43を介して
読み込み、遂次知ることができる。また、このA/D変換
入力回路43には、酸素濃度センサ25のヒータ25bに電圧
を印加するヒータ通電制御回路46の出力、電流検出用抵
抗器52の端子電圧を増幅する増幅器54の出力および電流
検出用抵抗器50の端子が接続されており、ヒータ25bの
印加電圧VLS、検出素子25aに流れる電流ILSおよび酸
素濃度センサ25のヒータ25bに流れる電流を検出するこ
とができる。The A / D conversion input circuit 43 is connected to sensors that output analog signals, such as the intake pressure sensor 19, the throttle position sensor 23, the intake temperature sensor 24, and the coolant temperature sensor 39. Therefore, the CPU can read various parameters reflecting the operating state of the engine 1 via the A / D conversion input circuit 43 and can successively know it. The A / D conversion input circuit 43 includes an output of a heater energization control circuit 46 for applying a voltage to the heater 25b of the oxygen concentration sensor 25, an output of an amplifier 54 for amplifying a terminal voltage of the current detection resistor 52, and The terminal of the current detecting resistor 50 is connected, and the voltage VLS applied to the heater 25b, the current ILS flowing through the detecting element 25a, and the current flowing through the heater 25b of the oxygen concentration sensor 25 can be detected.
一方、ワンチップマイクロコンピュータ41は、直接イ
グナイタ27に駆動信号を出力したり、駆動回路48を介し
て燃料噴射弁3等に制御信号を出力するなどして、これ
らのアクチュエータを駆動する。On the other hand, the one-chip microcomputer 41 drives these actuators by directly outputting a drive signal to the igniter 27 or outputting a control signal to the fuel injection valve 3 and the like via the drive circuit 48.
こうした構成を有する電子制御装置40は、エンジン1
の運転状態を読み込んで諸制御を行うが、排ガス中の酸
素濃度を用いたリーンフィードバック制御を行うために
は、酸素濃度センサ25が限界電流値を出力している活性
状態になっていなければならないが、この酸素濃度セン
サ25の活性判定処理は、電子制御装置40によって第4図
(A)(B)のフローチャートにしたがって処理され
る。まず、イグニッションキーをオンすることにより、
酸素濃度センサ25の活性状態を示すフラグ、カウンタな
どの初期化を含めた所期設定が行われた後に、ステップ
101以下の処理を実行する。The electronic control unit 40 having such a configuration is used for the engine 1
The operation state is read and various controls are performed, but in order to perform lean feedback control using the oxygen concentration in the exhaust gas, the oxygen concentration sensor 25 must be in an active state in which the limit current value is output. However, the activity determination process of the oxygen concentration sensor 25 is performed by the electronic control unit 40 in accordance with the flowcharts of FIGS. First, by turning on the ignition key,
After the initial setting including the flag indicating the activation state of the oxygen concentration sensor 25 and the initialization of the counter, etc., is performed,
Execute the processing of 101 and below.
まず、ステップ101からステップ107では、酸素濃度セ
ンサ25の活性判定処理を実行すべきか否かについての諸
条件の判定が行われる。すなわち、該ステップ101で
は、空燃比のリーンフィードバック制御中から否かの判
定がフィードバック(F/B)制御許可フラグFFのセット
・リセット状態の判断により行われる。このフラグFF
は、プログラムの起動時にリセット状態にあり、かつ、
以下の酸素濃度センサ25の活性判定処理は、オープンル
ープ制御からリーンフィードバック制御へ移行する条件
を判断するためのものであるから、この最初の起動で
は、オープンループ制御と判定されて次のステップ103
へ進む。ステップ103では、フューエルカット状態か否
かの判定が実行される。このフューエルカット状態は、
他のルーチンによりセット・リセットされるフューエル
カットフラグの判定により行われる。例えば、スロット
ルポジションセンサ23に内蔵されたアイドルスイッチの
オン時にエンジン回転数NEが所定以上のときに、フュー
エルカットフラグがセットされる。First, in steps 101 to 107, various conditions for determining whether or not to execute the activity determination process of the oxygen concentration sensor 25 are determined. That is, in step 101, it is determined whether or not the lean feedback control of the air-fuel ratio is being performed based on the determination of the set / reset state of the feedback (F / B) control permission flag FF. This flag FF
Is in the reset state when the program starts, and
The following activity determination process of the oxygen concentration sensor 25 is for determining a condition for shifting from the open loop control to the lean feedback control. Therefore, in the first activation, it is determined that the control is the open loop control, and the next step 103
Proceed to. In step 103, it is determined whether or not the vehicle is in the fuel cut state. This fuel cut state is
The determination is made by determining a fuel cut flag set / reset by another routine. For example, when the engine speed NE is equal to or higher than a predetermined value when the idle switch built in the throttle position sensor 23 is turned on, the fuel cut flag is set.
次のステップ105では、エンジン1の運転状態が酸素
濃度センサ25の活性判定に適する状態にあるか否かの判
定が行われる。In the next step 105, it is determined whether or not the operating state of the engine 1 is in a state suitable for determining the activation of the oxygen concentration sensor 25.
この成立条件としては、例えば、次の条件が含まれ
る。The conditions to be satisfied include, for example, the following conditions.
吸気圧センサ19から出力された検出信号に基づいた
吸気管圧力PMの変化差分ΔPMが6.1mmHg以下である条
件。The condition that the change difference ΔPM of the intake pipe pressure PM based on the detection signal output from the intake pressure sensor 19 is 6.1 mmHg or less.
酸素濃度センサ25のヒータ25bへの通電開始から3
分20秒以上経過して素子温度25aが所定温度以上である
と推定される条件。3 from the start of energization of the heater 25b of the oxygen concentration sensor 25
Conditions under which the element temperature 25a is estimated to be equal to or higher than a predetermined temperature after elapse of 20 minutes or more.
冷却水温センサ39からの出力された検出信号に基づ
いた冷却水温が55℃以上である条件。A condition in which the coolant temperature is 55 ° C. or higher based on the detection signal output from the coolant temperature sensor 39.
アイドルスイッチがOFFである条件。 Condition where the idle switch is off.
エンジン回転数NEが1000rpmから3000rpmの範囲にあ
る条件。Conditions where the engine speed NE is in the range of 1000 rpm to 3000 rpm.
次のステップ107では、空燃比A/Fが所定空燃比αの近
傍にあるか否かの判定が行われる。ここで、αは一般に
リーンフィールドバック時よりやや濃い側の空燃比、例
えば19とする。In the next step 107, it is determined whether or not the air-fuel ratio A / F is near the predetermined air-fuel ratio α. Here, α is generally assumed to be an air-fuel ratio slightly darker than that during the lean field back, for example, 19.
これらの酸素濃度センサ25の活性判定条件(ステップ
101〜107)が成立した場合には、ステップ111へ移行す
る。ステップ111では、活性判定許可フラグFAOの判定
が行われるが、該フラグFAOは初期化の際に1リセット
されているから、まず、ステップ113へ進む場合につい
て説明する。The activity determination conditions (steps) of these oxygen concentration sensors 25
If 101 to 107) hold, the process proceeds to step 111. In step 111, the activation determination permission flag FAO is determined. Since the flag FAO has been reset to 1 at the time of initialization, first, the case of proceeding to step 113 will be described.
ステップ113以降の処理では、酸素濃度センサ25に所
定電圧が印加され、その時に出力される電流値In(i1〜
i3)が計測されるのであるが、これを第5図を用いて概
略的に説明すると、まず、検出素子25aに電圧V1を印加
し、そして、所定時間経過したとき電圧V2を印加し、さ
らに電圧V1を印加し、そのときに出力される電流値i1〜
i3の偏差が所定範囲内である場合に活性状態であると判
定するものである。In the processing after step 113, a predetermined voltage is applied to the oxygen concentration sensor 25, and the current value In (i1 to
i3) is measured. This will be schematically described with reference to FIG. 5. First, a voltage V1 is applied to the detection element 25a, and a voltage V2 is applied when a predetermined time has elapsed. Apply voltage V1 and output current values i1 to
If the deviation of i3 is within a predetermined range, it is determined to be in the active state.
すなわち、まず、ステップ113からステップ119までは
第1回目の電流値i1の読み込み、ステップ121からステ
ップ127までは第2回目の電流値i2の読み込み、ステッ
プ129からステップ135までは第3回目の電流値i3の読み
込み処理が行われる。すなわち、カウンタCAが0.2秒以
内のときに(ステップ113)、酸素濃度センサ25に電圧V
1を印加して(ステップ115)、カウンタCAが0.2秒経過
したときに(ステップ117)、電流値i1を計測してこの
値をRAMに記憶する(ステップ119)。同様に、カウンタ
CAが0.2秒から0.4秒までの間で(ステップ121)、電圧
V2を印加し(ステップ123)、カウンタCAが0.4秒経過
したときに(ステップ125)、電流値i2を計測してこの
値をRAMに記憶する(ステップ127)。さらに、カウンタ
CAが0.4秒から0.6秒まで間で(ステップ129)で電圧V1
を印加し(ステップ131)、カウンタCAが0.6秒を経過
したときに(ステップ133)、電流値i3を計測してこの
値をRAMに記憶する(ステップ135)。That is, first, the first reading of the current value i1 is performed in steps 113 to 119, the second reading of the current value i2 is performed in steps 121 to 127, and the third reading of the current value i2 is performed in steps 129 to 135. The reading process of the value i3 is performed. That is, when the counter CA is within 0.2 seconds (step 113), the voltage V
When 1 is applied (step 115) and the counter CA has elapsed 0.2 seconds (step 117), the current value i1 is measured and this value is stored in the RAM (step 119). Similarly, when the counter CA is between 0.2 and 0.4 seconds (step 121), the voltage
V2 is applied (step 123), and when 0.4 seconds has elapsed in the counter CA (step 125), the current value i2 is measured and this value is stored in the RAM (step 127). Further, the counter CA counts the voltage V1 from 0.4 seconds to 0.6 seconds (step 129).
Is applied (step 131), and when the counter CA has elapsed 0.6 seconds (step 133), the current value i3 is measured and this value is stored in the RAM (step 135).
このようにして計測された電流値i1〜i3は、第4図
(B)に示すステップでその偏差により活性判定される
のであるが、その前に電流値i1〜i3のデータを読み込ん
だことを示す活性判定許可フラグFAOのリセット(ステ
ップ137)、および後述するカウンタCBのクリア(ステ
ップ139)が行われる。The current values i1 to i3 measured in this way are determined to be active based on the deviation in the step shown in FIG. 4 (B), but it is necessary to read the data of the current values i1 to i3 before that. The activation determination permission flag FAO shown is reset (step 137), and the counter CB described later is cleared (step 139).
上記電流値i1〜i3の偏差による判定は、ステップ141
〜145にて行われる。まず、ステップ141にて、電流値i1
と電流値i2の差が演算され、その差が0.7mA以内である
かの判定が行われ、ついでステップ143にて電流値i1と
電流値i3の偏差が0.4mA以内であるかの判定が行われ、
そしてステップ145にて電流値i1〜i3が全て5mA〜10mAの
範囲であるかの判定が行われ、いずれも肯定判断された
場合には、活性判定フラグFAが1にセットされる。こ
の活性判定フラグFAは、後述するように第6図に示す
他のルーチンにて用いられ、他の条件を加えてオープン
ループ制御からリーンフィードバック制御への切換が可
能か否かの判定が行われる。一方、いずれかのステップ
141〜145にて否定判断された場合には、酸素濃度センサ
25の活性判定フラグFAOがリセットされるとともに(ス
テップ149)、F/B制御許可フラグFFが0にリセットさ
れる(ステップ151)、これにより、空燃比制御の実行
が禁止され、オープンループ制御となる。The determination based on the deviation between the current values i1 to i3 is performed in step 141.
Performed at ~ 145. First, in step 141, the current value i1
The difference between the current value i2 and the current value i3 is calculated, and it is determined whether the difference is within 0.7 mA. Then, in step 143, it is determined whether the deviation between the current value i1 and the current value i3 is within 0.4 mA. I,
Then, in step 145, it is determined whether or not all the current values i1 to i3 are in the range of 5 mA to 10 mA. If all the determinations are affirmative, the activation determination flag FA is set to 1. The activation determination flag FA is used in another routine shown in FIG. 6, as will be described later, and it is determined whether switching from open loop control to lean feedback control is possible in addition to other conditions. . Meanwhile, one of the steps
If a negative determination is made in 141-145, the oxygen concentration sensor
The 25 activation determination flag FAO is reset (step 149), and the F / B control permission flag FF is reset to 0 (step 151), whereby the execution of the air-fuel ratio control is prohibited and the open-loop control and the Become.
このように酸素濃度センサ25の活性判定処理は行われ
るのであるが、ステップ141〜145にて電流値i1〜i3の偏
差等が所定範囲外と判定された場合における再度の活性
判定処理は、所定時間経過した後に実行される。すなわ
ち、ステップ137にて活性判定許可フラグFAOが0にリ
セットされるとともにカウンタCBがクリアされるため
に、次回の処理では、ステップ111のフラグ判定によ
り、否定判断されてステップ159に移行してカウンタCB
が16秒以上経過した場合に、ステップ161にて活性判定
許可フラグFAOが1にセットされて、ステップ163にて
カウンタCAの計測が開始される。そして、次の繰り返
し処理では、ステップ111のフラグ判定処理にて肯定判
断されることによりステップ113に移行して上述した酸
素濃度センサ25の活性判定処理が実行される。As described above, the activity determination process of the oxygen concentration sensor 25 is performed. However, when the deviation or the like of the current values i1 to i3 is determined to be out of the predetermined range in steps 141 to 145, the renewed activity determination process is performed in a predetermined manner. Executed after a lapse of time. That is, in step 137, the activation determination permission flag FAO is reset to 0 and the counter CB is cleared. Therefore, in the next process, a negative determination is made based on the flag determination in step 111, and the process proceeds to step 159 to proceed to step 159. CB
If 16 seconds have elapsed, the activation determination permission flag FAO is set to 1 in step 161 and the measurement of the counter CA is started in step 163. Then, in the next repetitive processing, when the affirmative determination is made in the flag determination processing of step 111, the processing shifts to step 113 to execute the above-described activity determination processing of the oxygen concentration sensor 25.
また、ステップ101からステップ107にて活性判定条件
を満たさなくなった場合には、ステップ153に移行し
て、活性判定許可フラグFAOを0にリセットした後、カ
ウンタCBをクリアし、さらにカウンタCAをクリアす
る。これにより、ステップ111のフラグ判定処理で否定
判断され、ステップ159にてカウンタCBにより16秒経過
したと判定したときに、再度活性判定処理が実行され
る。If the activation determination condition is not satisfied in steps 101 to 107, the process proceeds to step 153, where the activation determination permission flag FAO is reset to 0, the counter CB is cleared, and the counter CA is further cleared. I do. As a result, a negative determination is made in the flag determination processing in step 111, and when it is determined in step 159 that 16 seconds have elapsed by the counter CB, the activation determination processing is executed again.
第4図のフローチャートでセット・リセットされる酸
素濃度センサ25の活性判定フラグFAは、第6図のフロ
ーチャートで表す処理で用いられる。このフローチャー
トは、オープンループ制御からリーンフィードバック制
御への切換開始条件を示すものである。第6図におい
て、まず、ステップ201にへ活性判定フラグFAの判定を
行い、その後に、ステップ203にてアイドルスイッチか
らの検出信号に基づいてアイドルスイッチのオン状態か
否かの判定が実行される。これらのステップ201、203に
ていずれも肯定判断がされたときに、F/B制御許可フラ
グFFが1にセットされ、このフラグFFを用いて他のル
ーチンにてリーンフィードバック制御が開始される。The activation determination flag FA of the oxygen concentration sensor 25 set / reset in the flowchart of FIG. 4 is used in the processing shown in the flowchart of FIG. This flowchart shows a condition for starting switching from open loop control to lean feedback control. In FIG. 6, first, at step 201, the determination of the activation determination flag FA is performed, and then, at step 203, it is determined whether or not the idle switch is on based on the detection signal from the idle switch. . When an affirmative determination is made in both steps 201 and 203, the F / B control permission flag FF is set to 1, and lean feedback control is started in another routine using this flag FF.
したがって、本実施例によれば、酸素濃度センサ25の
活性判定処理をフューエルカット時以外のオープンルー
プ制御時に実施しているので、フューエルカット状態が
長い時間確保しにくいA/T車に適用すると特に有効であ
る。Therefore, according to the present embodiment, the activity determination process of the oxygen concentration sensor 25 is performed at the time of open loop control other than the time of the fuel cut, so that it is particularly applied to an A / T vehicle in which the fuel cut state is difficult to secure for a long time. It is valid.
また、活性判定処理中に、空燃比A/Fや吸気管圧力PM
等のエンジン1の運転状態が大きく変動した場合には、
直ちに判定処理が中止されるので、誤った活性判定を行
わない。したがって、判定処理に対する信頼性が向上す
る。Also, during the activity determination process, the air-fuel ratio A / F and the intake pipe pressure PM
If the operating state of the engine 1 greatly fluctuates,
Since the determination process is immediately stopped, erroneous activation determination is not performed. Therefore, the reliability of the determination processing is improved.
さらに、一旦中止された活性判定処理は、16秒という
比較的長時間が経過しなければ再開されないことから、
酸素濃度センサ25には必要以上に判定のための電圧が印
加されないので、酸素濃度センサ25の寿命を短くしない
という効果もある。Furthermore, once stopped activity determination processing, since it does not resume unless a relatively long time of 16 seconds elapses,
Since the voltage for determination is not applied to the oxygen concentration sensor 25 more than necessary, there is also an effect that the life of the oxygen concentration sensor 25 is not shortened.
なお、上記実施例では、酸素濃度センサ25の判定条件
が1回だけ満たされた場合に活性状態と判断している
が、2回以上の活性判定条件が満たされた場合に初めて
酸素濃度センサ25の活性状態と判定するような実施例で
もよく、これにより一層信頼性を高めることができる。In the above embodiment, the activation state is determined when the determination condition of the oxygen concentration sensor 25 is satisfied only once. However, the oxygen concentration sensor 25 is first determined when the activation determination condition is satisfied two or more times. The embodiment may be such that the active state is determined, whereby the reliability can be further improved.
[発明の効果] 以上説明したように、本発明の空燃比制御装置によれ
ば、オープンループ制御中に活性判定処理を行うので、
フューエルカット時での酸素濃度センサの活性判定が難
しいA/T車に適し、しかも、エンジンの運転状態が大き
く変動したときには直ちに診断を中断するために、酸素
濃度センサの活性状態の誤判定がない。[Effects of the Invention] As described above, according to the air-fuel ratio control device of the present invention, the activity determination process is performed during open loop control.
Suitable for A / T vehicles where it is difficult to determine the activation of the oxygen concentration sensor during fuel cut.In addition, when the operating state of the engine fluctuates greatly, diagnosis is interrupted immediately, so there is no erroneous determination of the activation state of the oxygen concentration sensor. .
第1図は本発明による空燃比制御装置の一例を示す構成
図、第2図は本発明の一実施例による空燃比制御装置を
搭載したエンジンおよびその周辺装置を示す構成図、第
3図はその電子制御装置を中心に示すブロック図、第4
図(A)(B)は同実施例の空燃比制御を示すフローチ
ャート、第5図は酸素濃度センサにおける印加電圧と電
流値との関係を示すグラフ、第6図はリーンフィードバ
ック制御への切換条件を示すフローチャートである。 A……自動変速機、B……エンジン C……運転状態検出手段 D……酸素濃度センサ、E……混合気供給手段 F……制御手段 G……酸素濃度センサ判定手段 G1……電圧印加部、G2……電流偏差検出部 G3……活性状態判定部 1……エンジン、3……燃料噴射弁 7……吸気系、13……排気系 19……吸気圧センサ、25……酸素濃度センサ 25a……検出素子、25b……ヒータ 32……回転数センサ、40……電子制御装置FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of an air-fuel ratio control device according to the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram showing an engine equipped with an air-fuel ratio control device according to one embodiment of the present invention, and peripheral devices thereof, and FIG. FIG. 4 is a block diagram mainly showing the electronic control device.
5A and 5B are flow charts showing the air-fuel ratio control of the embodiment, FIG. 5 is a graph showing the relationship between the applied voltage and the current value in the oxygen concentration sensor, and FIG. 6 is a condition for switching to lean feedback control. It is a flowchart which shows. A: automatic transmission, B: engine C: operating state detecting means D: oxygen concentration sensor, E: mixture supply means F: control means G: oxygen concentration sensor determining means G1: voltage application Section, G2: current deviation detection section G3: activation state determination section 1 ... engine, 3 ... fuel injection valve 7 ... intake system, 13 ... exhaust system 19 ... intake pressure sensor, 25 ... oxygen concentration Sensor 25a: detection element, 25b: heater 32: rotation speed sensor, 40: electronic control unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−90937(JP,A) 特開 昭63−53462(JP,A) 特公 昭62−40537(JP,B2) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-60-90937 (JP, A) JP-A-63-53462 (JP, A) JP-B-62-40537 (JP, B2)
Claims (1)
を伝達するエンジンと、 このエンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
と、 所定電圧の印加により酸素濃度に対応して流れる電流値
に基づきエンジンの排ガス中の酸素濃度を検出する酸素
濃度センサと、 エンジンに所望空燃比の混合気を供給する混合気供給手
段と、 該酸素濃度センサの検出信号に応じて上記混合気供給手
段を制御するフィードバック制御および酸素濃度センサ
の検出信号に依存しないオープンループ制御を切り換え
て行う制御手段と、 酸素濃度センサが所定の限界電流値を出力しているか否
かを判定する酸素濃度センサ判定手段と、 を備えた空燃比制御装置において、 上記酸素濃度センサ判定手段は、 上記運転状態検出手段からの運転状態、および制御手段
からの空燃比が所定の範囲内であり、かつオープンルー
プ制御中に、酸素濃度センサに所定の異なる2種以上の
電圧を印加する電圧印加部と、 電圧印加部による電圧の印加時に、各々の電圧に対応し
て流れる電流の偏差を検出する電流偏差検出部と、 該電流偏差検出部にて検出された電流の偏差が所定値以
下である場合に、酸素濃度センサを活性状態と判定する
活性状態判定部と、 を備えたことを特徴とする空燃比制御装置。An engine for transmitting a driving force to an wheel through an automatic transmission, an operating state detecting means for detecting an operating state of the engine, and a flow corresponding to the oxygen concentration by applying a predetermined voltage. An oxygen concentration sensor for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas of the engine based on the current value; an air / fuel mixture supply means for supplying an air / fuel mixture to the engine with a desired air / fuel ratio; Control means for switching between feedback control for controlling the means and open-loop control independent of the detection signal of the oxygen concentration sensor; and oxygen concentration sensor determination for determining whether the oxygen concentration sensor outputs a predetermined limit current value. And an air-fuel ratio control device comprising: an oxygen concentration sensor determining unit configured to determine an operating state from the operating state detecting unit; A voltage application unit that applies a predetermined two or more different voltages to the oxygen concentration sensor during the open-loop control when the air-fuel ratio is within a predetermined range, and when the voltage application unit applies a voltage, A current deviation detecting unit for detecting a deviation of a current flowing according to the voltage; and an activity for determining that the oxygen concentration sensor is in an active state when the deviation of the current detected by the current deviation detecting unit is equal to or less than a predetermined value. An air-fuel ratio control device, comprising: a state determination unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP901288A JP2619896B2 (en) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | Air-fuel ratio control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP901288A JP2619896B2 (en) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | Air-fuel ratio control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01187337A JPH01187337A (en) | 1989-07-26 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JP2619896B2 (en) |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |