JPH049259B2 - - Google Patents
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- JPH049259B2 JPH049259B2 JP58016037A JP1603783A JPH049259B2 JP H049259 B2 JPH049259 B2 JP H049259B2 JP 58016037 A JP58016037 A JP 58016037A JP 1603783 A JP1603783 A JP 1603783A JP H049259 B2 JPH049259 B2 JP H049259B2
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- fuel ratio
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/4065—Circuit arrangements specially adapted therefor
-
- 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
- F02D41/1473—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
- F02D41/1474—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method by detecting the commutation time of the sensor
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- F02D41/1475—Regulating the air fuel ratio at a value other than stoichiometry
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- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、空燃比検出装置に係り、特に空燃比
制御に用いる好適な空燃比検出装置に関する。
制御に用いる好適な空燃比検出装置に関する。
従来の空燃比検出装置としては、理論空燃比を
検出するものや、理論空燃比よりリーン側を検出
するものや、リツチ側を検出するものなどが、例
えば、特開昭56−14151号、特開昭56−129849号
などにより知られている。これらの装置を例え
ば、内燃機関の空燃比制御に用いようとする場
合、フイードバツク制御上検出装置の応答性が速
い必要がある。
検出するものや、理論空燃比よりリーン側を検出
するものや、リツチ側を検出するものなどが、例
えば、特開昭56−14151号、特開昭56−129849号
などにより知られている。これらの装置を例え
ば、内燃機関の空燃比制御に用いようとする場
合、フイードバツク制御上検出装置の応答性が速
い必要がある。
そこで、本発明者らは、種々の空燃比検出セン
サを試作し、その応答性について研究を進めた。
その研究の結果、本発明者らは、センサの応答性
を速くしていくと、センサの出力が真値を示さな
く、正確な空燃比制御を行えないということを見
出した。
サを試作し、その応答性について研究を進めた。
その研究の結果、本発明者らは、センサの応答性
を速くしていくと、センサの出力が真値を示さな
く、正確な空燃比制御を行えないということを見
出した。
本発明は、本発明者らの上記の認識に基づいて
なされたものであり、その目的は、応答性が速
く、しかも、正確な空燃比制御に用いられる空燃
比検出装置を提供するにある。
なされたものであり、その目的は、応答性が速
く、しかも、正確な空燃比制御に用いられる空燃
比検出装置を提供するにある。
本発明者らは、応答性の速いセンサについて研
究した結果、特に、空燃比の時間的変動が大きい
場合に、センサ出力の真値からのズレが大きくな
ることを見出した。そして、本発明は、空燃比の
時間的変動に基づくセンサ出力中の変動信号成分
に基づいて、センサ出力に対して補正処理をほど
こすようにしたものである。
究した結果、特に、空燃比の時間的変動が大きい
場合に、センサ出力の真値からのズレが大きくな
ることを見出した。そして、本発明は、空燃比の
時間的変動に基づくセンサ出力中の変動信号成分
に基づいて、センサ出力に対して補正処理をほど
こすようにしたものである。
最初に、空燃比の時間的変動と、センサ出力の
関係について、本発明者らの実験結果に基づい
て、原理的に説明する。
関係について、本発明者らの実験結果に基づい
て、原理的に説明する。
第１図は、空燃比検出センサの一例の原理構成
と特性を示している。第１図ａは、センサの原理
図であり、固体電解質３の両側には、それぞれ電
極２１ａ，２１ｂが設けられている。そして、電
極２１ａの表面には、多孔性の拡散抵抗体２２が
設けられている。陽極２１ｂと陰極２１ａの間に
電源２３より電位を加えると、酸素O2が図の矢
印方向に移動する。
と特性を示している。第１図ａは、センサの原理
図であり、固体電解質３の両側には、それぞれ電
極２１ａ，２１ｂが設けられている。そして、電
極２１ａの表面には、多孔性の拡散抵抗体２２が
設けられている。陽極２１ｂと陰極２１ａの間に
電源２３より電位を加えると、酸素O2が図の矢
印方向に移動する。
ここで、電源２３を定電流源として、電流Ｉを
流し、その時の起電力を測定すると、空燃比と起
電力の関係は、第１図ｂのようにステツプ的に変
化する。そして、変化する空燃比の点は、流し込
む電流によつて変化し、電流値が大きいほど、変
化点はリーン側に移動する。エンジンの空燃比制
御は、このステツプ的変化する点を利用して行な
われる。電流値が零の場合は、理論空燃比点で変
化する。
流し、その時の起電力を測定すると、空燃比と起
電力の関係は、第１図ｂのようにステツプ的に変
化する。そして、変化する空燃比の点は、流し込
む電流によつて変化し、電流値が大きいほど、変
化点はリーン側に移動する。エンジンの空燃比制
御は、このステツプ的変化する点を利用して行な
われる。電流値が零の場合は、理論空燃比点で変
化する。
第１図ｃは、電源２３を定電圧電源とした場合
のセンサの特性である。第１図ｄのようにセンサ
にかかる電圧Ｖを変化させていつた場合に、酸素
濃度に比例した限界電流I0が検出される。つま
り、センサにかかる電圧を限界電流の得られる
V0に保てば、酸素濃度に比例したアナログ出力
値が得られる。第１図ｃは、その特性であり、空
燃比に比例した電流値が得られる。エンジンの空
燃比制御は、この電流値を検出することによつて
も行なわれる。
のセンサの特性である。第１図ｄのようにセンサ
にかかる電圧Ｖを変化させていつた場合に、酸素
濃度に比例した限界電流I0が検出される。つま
り、センサにかかる電圧を限界電流の得られる
V0に保てば、酸素濃度に比例したアナログ出力
値が得られる。第１図ｃは、その特性であり、空
燃比に比例した電流値が得られる。エンジンの空
燃比制御は、この電流値を検出することによつて
も行なわれる。
第２図は、空燃比センサの問題点を説明するた
めのセンサＡとセンサＢの図である。第２図ａの
センサＡは、拡散抵抗体２２ａが薄く、応答性が
速く、空燃比の乱れに相応してセンサ出力がふれ
る。一方、第２図ｂのセンサＢは、拡散抵抗体２
２ｂが厚く、抵抗がセンサＡに比べ大きく、応答
が遅い。このため空燃比の乱れに対して追従でき
ず、センサ信号のふれも小さい。すなわち、セン
サＡは、空燃比が乱れている領域では、出力も振
れているため、前述の限界電流値が、酸素濃度に
比例する第２図ｃの直線よりずれてしまい、真値
を示さなくなる。応答の遅いセンサＢでは、この
ようなことは生じない。以下実験データでこれを
示す。
めのセンサＡとセンサＢの図である。第２図ａの
センサＡは、拡散抵抗体２２ａが薄く、応答性が
速く、空燃比の乱れに相応してセンサ出力がふれ
る。一方、第２図ｂのセンサＢは、拡散抵抗体２
２ｂが厚く、抵抗がセンサＡに比べ大きく、応答
が遅い。このため空燃比の乱れに対して追従でき
ず、センサ信号のふれも小さい。すなわち、セン
サＡは、空燃比が乱れている領域では、出力も振
れているため、前述の限界電流値が、酸素濃度に
比例する第２図ｃの直線よりずれてしまい、真値
を示さなくなる。応答の遅いセンサＢでは、この
ようなことは生じない。以下実験データでこれを
示す。
第３図は、排気管に取り付けたセンサＡ，Ｂに
かかる電圧を変化させていつた場合に流れる電流
値を測定した、第１図ｄに示した特性図である。
測定中平均の空燃比（Ａ／Ｆ）は一定になるよう
にしておいた。そして、運転状態は、Ａ／Ｆが大
きく変動する所を選んで行つた。第３図に示すよ
うに、応答の速いセンサＡの信号は、大きく振れ
て乱れているが、応答の遅いセンサＢの信号は、
Ｂ曲線のように振れは小さい。なお、限界電流値
IaとIbの違いは、センサＡの信号が真値よりずれ
ていることと、拡散抵抗体２２ａ，２２ｂの違い
によるものである。
かかる電圧を変化させていつた場合に流れる電流
値を測定した、第１図ｄに示した特性図である。
測定中平均の空燃比（Ａ／Ｆ）は一定になるよう
にしておいた。そして、運転状態は、Ａ／Ｆが大
きく変動する所を選んで行つた。第３図に示すよ
うに、応答の速いセンサＡの信号は、大きく振れ
て乱れているが、応答の遅いセンサＢの信号は、
Ｂ曲線のように振れは小さい。なお、限界電流値
IaとIbの違いは、センサＡの信号が真値よりずれ
ていることと、拡散抵抗体２２ａ，２２ｂの違い
によるものである。
第４図は、平均空燃比を一定にして、空燃比の
乱れΔA／Ｆを大きくしていつた場合のセンサ
Ａ，Ｂの限界電流他Ia，Ibを比較したものであ
る。センサＡのIaは、ΔA／Ｆが大きくなるにし
たがつて大きくなつているが、センサＢのIbは、
ほとんど変化していない。つまり、センサＡのよ
うに出力がΔA／Ｆに相応して大きく振れる場合
には、Iaは、空燃比に比例しなくなる。
乱れΔA／Ｆを大きくしていつた場合のセンサ
Ａ，Ｂの限界電流他Ia，Ibを比較したものであ
る。センサＡのIaは、ΔA／Ｆが大きくなるにし
たがつて大きくなつているが、センサＢのIbは、
ほとんど変化していない。つまり、センサＡのよ
うに出力がΔA／Ｆに相応して大きく振れる場合
には、Iaは、空燃比に比例しなくなる。
第５図は、センサＡ，Ｂの空気過剰率に対する
限界電流の変化を測定したものであり、第１図ｃ
に対応するものである。直線Ａ−１は、センサＡ
によつて、空燃比の乱れΔA／Ｆのない領域で測
定した特性であり、Ａ−２は、ΔA／Ｆが大きい
領域で測定した結果である。図よりわかるよう
に、ΔA／Ｆが大きいＡ−２は、Ａ−１より大き
くずれてしまい、直線性を失つてしまう。同じよ
うにＢ−１はΔA／Ｆの小さい場合、Ｂ−２は
ΔA／Ｆが大きい場合のセンサＢの出力である
が、Ｂ−１とＢ−２は、一致しておりＢ−２の出
力の直線性も失われていない。
限界電流の変化を測定したものであり、第１図ｃ
に対応するものである。直線Ａ−１は、センサＡ
によつて、空燃比の乱れΔA／Ｆのない領域で測
定した特性であり、Ａ−２は、ΔA／Ｆが大きい
領域で測定した結果である。図よりわかるよう
に、ΔA／Ｆが大きいＡ−２は、Ａ−１より大き
くずれてしまい、直線性を失つてしまう。同じよ
うにＢ−１はΔA／Ｆの小さい場合、Ｂ−２は
ΔA／Ｆが大きい場合のセンサＢの出力である
が、Ｂ−１とＢ−２は、一致しておりＢ−２の出
力の直線性も失われていない。
この限界電流を検出して、エンジンの空燃比を
測定する場合に、センサの応答性を高めると、
ΔA／Ｆが大きい場合に出力が真値を示さなくな
り、応答性を低くすると真値は示すが応答性の低
さゆえ、不具合が生じてくる。
測定する場合に、センサの応答性を高めると、
ΔA／Ｆが大きい場合に出力が真値を示さなくな
り、応答性を低くすると真値は示すが応答性の低
さゆえ、不具合が生じてくる。
次に、センサＡを用いて、起電力の変化により
エンジンの空燃比制御を行う場合の不具合につい
て説明する。
エンジンの空燃比制御を行う場合の不具合につい
て説明する。
第６図ａは、平均Ａ／Ｆを一定にして、ΔA／
Ｆの大きい領域と、ΔA／Ｆの小さい所でのセン
サＡの限界電流を測定した結果である。ΔA／Ｆ
が小さい場合は、限界電流はI0であるが、ΔA／
Ｆが大きい所では、I1と大きくなる。第６図ａ
は、開ループ状態で測定した結果であるが、第６
図ｂは、閉ループ制御状態での測定結果である。
第６図ｂは、センサＡ流し込む設定電流I0を一定
にして、起電力の変化により空燃比を閉ループ制
御した場合の、制御されたＡ／Ｆを測定したもの
である。ΔA／Ｆが小さい場合には、λ0に制御さ
れるのであるが、ΔA／Ｆが大きい所では、λ1と
リツチ側に制御される結果となる。
Ｆの大きい領域と、ΔA／Ｆの小さい所でのセン
サＡの限界電流を測定した結果である。ΔA／Ｆ
が小さい場合は、限界電流はI0であるが、ΔA／
Ｆが大きい所では、I1と大きくなる。第６図ａ
は、開ループ状態で測定した結果であるが、第６
図ｂは、閉ループ制御状態での測定結果である。
第６図ｂは、センサＡ流し込む設定電流I0を一定
にして、起電力の変化により空燃比を閉ループ制
御した場合の、制御されたＡ／Ｆを測定したもの
である。ΔA／Ｆが小さい場合には、λ0に制御さ
れるのであるが、ΔA／Ｆが大きい所では、λ1と
リツチ側に制御される結果となる。
第７図は、第６図のそれぞれの条件でのセンサ
Ａの起電力の変化を見たものである。第６図ａの
ように、平均空燃比（λ0）一定にした時、ΔA／
ＦによりI0からI1へ限界電流が変わつているにも
かかわらず、第６図ｂのように設定電流I0一定で
制御することは、第７図でいえば、実線で示すI0
をセンサＡに流し込んだ時、起電力の変化点が、
λ0からλ1にかわつたにもかかわらず一定の破線で
示すI0で制御するため、制御される空燃比はλ1に
変化することになる。制御された空燃比をλ0一定
に保つためには、新たに変化させた限界電流I1を
センサＡに流し込む必要がある。尚VSは、制御
に用いられるスライスレベルである。
Ａの起電力の変化を見たものである。第６図ａの
ように、平均空燃比（λ0）一定にした時、ΔA／
ＦによりI0からI1へ限界電流が変わつているにも
かかわらず、第６図ｂのように設定電流I0一定で
制御することは、第７図でいえば、実線で示すI0
をセンサＡに流し込んだ時、起電力の変化点が、
λ0からλ1にかわつたにもかかわらず一定の破線で
示すI0で制御するため、制御される空燃比はλ1に
変化することになる。制御された空燃比をλ0一定
に保つためには、新たに変化させた限界電流I1を
センサＡに流し込む必要がある。尚VSは、制御
に用いられるスライスレベルである。
センサＢでのΔA／Ｆを変化させた場合の、限
界電流値と、制御された空燃比は、両者とも、
ΔA／Ｆによらずほぼ一定の値を示している。し
かし、応答が遅いために、制御用としては不適当
であり、空燃比の較正用に用いるのが適当であ
る。
界電流値と、制御された空燃比は、両者とも、
ΔA／Ｆによらずほぼ一定の値を示している。し
かし、応答が遅いために、制御用としては不適当
であり、空燃比の較正用に用いるのが適当であ
る。
以上詳述したように、応答性の高いセンサＡで
は、電流によつて制御する場合でも、電圧で制御
する場合でも、センサの出力が真値を示さなくな
る。
は、電流によつて制御する場合でも、電圧で制御
する場合でも、センサの出力が真値を示さなくな
る。
ここで、本発明の要点について再度述べるなら
ば、空燃比の時間的変動に基づくセンサ出力中の
変動信号成分に基づいて、センサ出力に対して補
正処理をほどこすようにしたものである。
ば、空燃比の時間的変動に基づくセンサ出力中の
変動信号成分に基づいて、センサ出力に対して補
正処理をほどこすようにしたものである。
本発明の一実施例について、以下に図面を用い
て説明する。
て説明する。
最初に、本発明の一実施例の空燃比センサにつ
いて、第８図を用いて説明する。
いて、第８図を用いて説明する。
第８図ａは、本発明の実施例である空燃比セン
サ１の構成図である。センサ部２は、固体電解質
３と両側に印刷された電極よりなつており、非導
電性のワツシヤー４と、棒状のとめ具５、さらに
穴のあいたストツパー６によりホルダー１３に固
定されている。大気室７は、ストツパー６の穴に
より大気に通じている。カバー８には、ヒーター
９が埋め込んであり、排気ガスが通る排気孔１０
が設けてある。アダプター１１は、かしめ部１２
によつてホルダー１３と一体化している。アダプ
ター１１のネジ部１４により、排気管に取り付け
られる。すなわち、排気室１５には、排気孔１０
を通り排気ガスが入り、大気室７には、ストツパ
ー６の穴により、大気が導かれる。
サ１の構成図である。センサ部２は、固体電解質
３と両側に印刷された電極よりなつており、非導
電性のワツシヤー４と、棒状のとめ具５、さらに
穴のあいたストツパー６によりホルダー１３に固
定されている。大気室７は、ストツパー６の穴に
より大気に通じている。カバー８には、ヒーター
９が埋め込んであり、排気ガスが通る排気孔１０
が設けてある。アダプター１１は、かしめ部１２
によつてホルダー１３と一体化している。アダプ
ター１１のネジ部１４により、排気管に取り付け
られる。すなわち、排気室１５には、排気孔１０
を通り排気ガスが入り、大気室７には、ストツパ
ー６の穴により、大気が導かれる。
第８図ｂは、センサ部２の詳細図を示したもの
である。第８図ｂの一点鎖線より上が大気室７側
であり下方が排気室１５側である。固体電解質３
の両側には、理論空燃比（λ＝1.0）の点を検出
するための電極２０ａ，２０ｂが設けてあり、電
極２０ａが陰極、電極２０ｂが陽極である。つま
り、陽極２０ｂの電位を測定していて、起電力が
立つ上つた点が理論空燃比の点である。上記電極
２０ａ，２０ｂの下部には、リーン空燃比を検出
するための陰極２１ａと陽極２１ｂが印刷してあ
る。陰極２１ａは、拡散抵抗体２２で覆われてい
る。陽極２１ｂに電位をかけると、陰極２１ａか
ら陽極２１ｂに向つて酸素イオンが移動する。こ
れと、拡散抵抗体２２の作用により、排ガス中の
酸素濃度に比例した、イオン電導による限界電流
が流れる。
である。第８図ｂの一点鎖線より上が大気室７側
であり下方が排気室１５側である。固体電解質３
の両側には、理論空燃比（λ＝1.0）の点を検出
するための電極２０ａ，２０ｂが設けてあり、電
極２０ａが陰極、電極２０ｂが陽極である。つま
り、陽極２０ｂの電位を測定していて、起電力が
立つ上つた点が理論空燃比の点である。上記電極
２０ａ，２０ｂの下部には、リーン空燃比を検出
するための陰極２１ａと陽極２１ｂが印刷してあ
る。陰極２１ａは、拡散抵抗体２２で覆われてい
る。陽極２１ｂに電位をかけると、陰極２１ａか
ら陽極２１ｂに向つて酸素イオンが移動する。こ
れと、拡散抵抗体２２の作用により、排ガス中の
酸素濃度に比例した、イオン電導による限界電流
が流れる。
さて、以上の空燃比センサを用いて限界電流値
の波形を詳細に測定すると、第９図のようにな
る。第９図ａの波形は、空燃比の変動ΔA／Ｆが
大きい場合であり、低周波成分と高周波成分が重
畳したものとなつている。そして、この高周波成
分の変化分ΔIは、ほぼΔA／Ｆに対応している。
つまり、ΔA／Ｆが大きい場合には、ΔIも大きく
なつている。そして、このΔIを測定すれば、
ΔA／Ｆの変動の程度がわかり、真値が求められ
る。ここで、低周波成分に基づく限界電流値をI0
とし、高周波成分に基づく変動電流値をΔI0とす
ると、真の限界電流値I0′は、次式で与えられる。
の波形を詳細に測定すると、第９図のようにな
る。第９図ａの波形は、空燃比の変動ΔA／Ｆが
大きい場合であり、低周波成分と高周波成分が重
畳したものとなつている。そして、この高周波成
分の変化分ΔIは、ほぼΔA／Ｆに対応している。
つまり、ΔA／Ｆが大きい場合には、ΔIも大きく
なつている。そして、このΔIを測定すれば、
ΔA／Ｆの変動の程度がわかり、真値が求められ
る。ここで、低周波成分に基づく限界電流値をI0
とし、高周波成分に基づく変動電流値をΔI0とす
ると、真の限界電流値I0′は、次式で与えられる。
I0′＝I0−Ｋ・ΔI ……(1)
ここで、Ｋは補正係数である。この式に基づい
て第９図ａの波形を変換すると、第９図ｂのよう
になるが、応答性に変化はない。
て第９図ａの波形を変換すると、第９図ｂのよう
になるが、応答性に変化はない。
上記(1)を実現するための回路構成の一実施例に
ついて、第１０図を用いて説明する。センサ部２
０内において、電極２１ａと２１ｂの間には電源
２３から一定電圧V0が印加されている。そして、
抵抗R20には、空燃比に応じた限界電流I0が流れ
る。この電流は、抵抗R20の両端電圧Ｖとして検
出される。電圧Ｖは、低周波成分検出回路３０お
よび高周波分検出回路３１に供給される。低周波
分検出回路３０は、ローパスフイルタであり、電
圧Ｖの中で低周波分の電圧V10が出力される。高
周波分検出回路３１は、ハイパスフイルタであ
り、電圧Ｖの中の高周波分の電圧ΔVIが出力さ
れ、ホールドされている。演算回路３２におい
て、電圧V10は反転増巾され、ホールドされてい
た電圧ΔVIとの和がさらに増巾される。したがつ
て、その出力は、V10−Ｋ・ΔVIとなる。ここで
回路３２の２つの入力抵孔R1，R2の値を適当に
選ぶことによつて、補正係数Ｋを適当に選べる。
ついて、第１０図を用いて説明する。センサ部２
０内において、電極２１ａと２１ｂの間には電源
２３から一定電圧V0が印加されている。そして、
抵抗R20には、空燃比に応じた限界電流I0が流れ
る。この電流は、抵抗R20の両端電圧Ｖとして検
出される。電圧Ｖは、低周波成分検出回路３０お
よび高周波分検出回路３１に供給される。低周波
分検出回路３０は、ローパスフイルタであり、電
圧Ｖの中で低周波分の電圧V10が出力される。高
周波分検出回路３１は、ハイパスフイルタであ
り、電圧Ｖの中の高周波分の電圧ΔVIが出力さ
れ、ホールドされている。演算回路３２におい
て、電圧V10は反転増巾され、ホールドされてい
た電圧ΔVIとの和がさらに増巾される。したがつ
て、その出力は、V10−Ｋ・ΔVIとなる。ここで
回路３２の２つの入力抵孔R1，R2の値を適当に
選ぶことによつて、補正係数Ｋを適当に選べる。
第１１図は、本発明の他の実施例であつて第１
図ｂのような定電流励起による起電力の変化によ
り空燃比を制御する場合の補正法を示している。
第１１図ａは、起電力変化の波形を詳細に測定し
た結果である。VSはスライスレベルである。こ
こでもやはり、低い周波数分の波形の上に、
ΔA／Ｆに比例した振巾の高い周波数成分ΔVの
波形がのこつている。このΔVをハイパスフイル
タ回路等で検出し、ΔA／Ｆの大きさを判定す
る。つまり第６図に示したように、設定電流を一
定で制御している場合には、ΔA／Ｆつまりは
ΔVが大きい時には、制御される空燃比は濃くな
つてしまう。そこで、燃料量を閉ループ制御する
際の、比例・積分制御の定数を変化させて空燃比
を所定の薄い状態に保つようにする。つまり、第
１１図ｂのように正の積分定数αと負の積分定数
βを変化させてやり定数αを大きくしてやると、
空燃比は薄い方に移行していく。これにより制御
される空燃比を所望の値に制御する。
図ｂのような定電流励起による起電力の変化によ
り空燃比を制御する場合の補正法を示している。
第１１図ａは、起電力変化の波形を詳細に測定し
た結果である。VSはスライスレベルである。こ
こでもやはり、低い周波数分の波形の上に、
ΔA／Ｆに比例した振巾の高い周波数成分ΔVの
波形がのこつている。このΔVをハイパスフイル
タ回路等で検出し、ΔA／Ｆの大きさを判定す
る。つまり第６図に示したように、設定電流を一
定で制御している場合には、ΔA／Ｆつまりは
ΔVが大きい時には、制御される空燃比は濃くな
つてしまう。そこで、燃料量を閉ループ制御する
際の、比例・積分制御の定数を変化させて空燃比
を所定の薄い状態に保つようにする。つまり、第
１１図ｂのように正の積分定数αと負の積分定数
βを変化させてやり定数αを大きくしてやると、
空燃比は薄い方に移行していく。これにより制御
される空燃比を所望の値に制御する。
この制御はマイコンを利用してデジタル制御す
ることができる。その場合のフローチヤートにつ
いて、第１２図を用いて説明する。
ることができる。その場合のフローチヤートにつ
いて、第１２図を用いて説明する。
同図において、１００において、ΔVを読み込
む。１０２において、ΔVが所定値Ｘより大きい
か否かが判断され、１０４において、ΔVが他の
所定値Ｙより大きいか否かが判断される。ここ
で、燃料量を制御する燃料噴射時間Ｔは、 Ｔ＝ｔ×K1 で与えられる。ここで、ｔは基本噴射時間であ
り、K1は補正係数である。そして、この補正係
数K1は、変動値ΔVに応じて、さらに補正され
る。すなわち、ΔVがＸより大きい時には、係数
はK1＋ΔK11となり（１０６）、ΔVがＸとＹの間
のときには、係数はK1＋ΔK12となり（１０８）、
ΔVがＹより小さい時には、係数はK1＋ΔK13と
なる。そして、その時の回転数Ｎと負荷Ｌを検出
し（１１２）、１１４においてそれぞれに対応す
るマツプに格納する。エンジンによりΔA／Ｆが
大きくなる領域はほぼ決つているので、Ｎ，Ｌの
マツプにK1を格納しておけば、過渡時の制御に
も役く立つ。なお、このK1は定常時は、常に書
き換えられている。
む。１０２において、ΔVが所定値Ｘより大きい
か否かが判断され、１０４において、ΔVが他の
所定値Ｙより大きいか否かが判断される。ここ
で、燃料量を制御する燃料噴射時間Ｔは、 Ｔ＝ｔ×K1 で与えられる。ここで、ｔは基本噴射時間であ
り、K1は補正係数である。そして、この補正係
数K1は、変動値ΔVに応じて、さらに補正され
る。すなわち、ΔVがＸより大きい時には、係数
はK1＋ΔK11となり（１０６）、ΔVがＸとＹの間
のときには、係数はK1＋ΔK12となり（１０８）、
ΔVがＹより小さい時には、係数はK1＋ΔK13と
なる。そして、その時の回転数Ｎと負荷Ｌを検出
し（１１２）、１１４においてそれぞれに対応す
るマツプに格納する。エンジンによりΔA／Ｆが
大きくなる領域はほぼ決つているので、Ｎ，Ｌの
マツプにK1を格納しておけば、過渡時の制御に
も役く立つ。なお、このK1は定常時は、常に書
き換えられている。
第１３図は、本発明のその他の実施例であつ
て、ΔA／Ｆの大きさを別に検出方法である。第
１３図ａのように、ΔA／Ｆが大きい場合には、
波形に高周波成分がのるので、スライスレベル
VSを横ぎる回数が、ΔA／Ｆが小さく高周波成分
がない場合に比べ多くなる。比例・積分制御回路
では、このVSとセンサの出力Ｖをコンパレータ
で比較しているので、コンパレータの出力が第１
３図ｂのように変化し、ΔA／Ｆの大きさに比例
した回数だけ０−１の間で反転するようになる。
つまりこの反転の回数をカウントすればΔA／Ｆ
の大きさを判定することができ、これによつて、
積分定数を変化してやればよい。
て、ΔA／Ｆの大きさを別に検出方法である。第
１３図ａのように、ΔA／Ｆが大きい場合には、
波形に高周波成分がのるので、スライスレベル
VSを横ぎる回数が、ΔA／Ｆが小さく高周波成分
がない場合に比べ多くなる。比例・積分制御回路
では、このVSとセンサの出力Ｖをコンパレータ
で比較しているので、コンパレータの出力が第１
３図ｂのように変化し、ΔA／Ｆの大きさに比例
した回数だけ０−１の間で反転するようになる。
つまりこの反転の回数をカウントすればΔA／Ｆ
の大きさを判定することができ、これによつて、
積分定数を変化してやればよい。
この制御をデイジタル方式で行う場合のフロー
チヤートを第１４図に示す。ここで、反転回数の
読み込み時間をcountとする。最初に、１２０に
おいて、（count−Δt′）の計算をする。そして、
１２２において、countの内容をみて、零でなけ
れば、すなわち、読み込み時間内であれば、１２
４において、センサ信号の反転の有無を検知し、
反転があつた場合には、１２６において、反転回
数compを１だけ加算する。１２２において、読
み込み時間が終るしていれば、１２８において、
countにΔtをセツトする。そして、compの回数
により、つまりここでは、判断１３０，１３２に
基づいて、comp＞Ｘ、Ｘ＞comp＞Ｙ、Ｙ＞
compの３種類により、積分定数に相当する(2)式
の補正量K1をΔK11，ΔK12，ΔK13で補正して
やる（１３４，１３６，１３８）。その後、この
K1をＮ，Ｌのマツプに格納する（１４０，１４
２）。次にcompを０クリアし（１４４）、次の読
み込に時間に移行する。
チヤートを第１４図に示す。ここで、反転回数の
読み込み時間をcountとする。最初に、１２０に
おいて、（count−Δt′）の計算をする。そして、
１２２において、countの内容をみて、零でなけ
れば、すなわち、読み込み時間内であれば、１２
４において、センサ信号の反転の有無を検知し、
反転があつた場合には、１２６において、反転回
数compを１だけ加算する。１２２において、読
み込み時間が終るしていれば、１２８において、
countにΔtをセツトする。そして、compの回数
により、つまりここでは、判断１３０，１３２に
基づいて、comp＞Ｘ、Ｘ＞comp＞Ｙ、Ｙ＞
compの３種類により、積分定数に相当する(2)式
の補正量K1をΔK11，ΔK12，ΔK13で補正して
やる（１３４，１３６，１３８）。その後、この
K1をＮ，Ｌのマツプに格納する（１４０，１４
２）。次にcompを０クリアし（１４４）、次の読
み込に時間に移行する。
第１５図は、第１２図、第１４図の例で説明し
たK1のマツプおよび過渡期の制御例を示してい
る。補正量K1は、第１５図ａのようなＮ−Ｌの
マツプに格納されている。定常時は、常に書き換
えられている。第１５図ｂのように、加・減速前
の運転状態をN1，L1として、加・減速度N2，L2
とする。第１５図ｃのように、過渡状態になつた
時（１５０）、N2，L2を検出して（１５２）、定
常時に書き換えて格納しておいた、N2，L2に相
当するK1を読み出してきて（１５４）、このK1
を補正量として出力し（１５６）、制御に使用す
る。こうすれば、N2，L2がΔA／Ｆの大きな領域
だつたとしても、K1を過渡後計算して出力する
よりは、速く、燃料制御のおくれもなくなる。
たK1のマツプおよび過渡期の制御例を示してい
る。補正量K1は、第１５図ａのようなＮ−Ｌの
マツプに格納されている。定常時は、常に書き換
えられている。第１５図ｂのように、加・減速前
の運転状態をN1，L1として、加・減速度N2，L2
とする。第１５図ｃのように、過渡状態になつた
時（１５０）、N2，L2を検出して（１５２）、定
常時に書き換えて格納しておいた、N2，L2に相
当するK1を読み出してきて（１５４）、このK1
を補正量として出力し（１５６）、制御に使用す
る。こうすれば、N2，L2がΔA／Ｆの大きな領域
だつたとしても、K1を過渡後計算して出力する
よりは、速く、燃料制御のおくれもなくなる。
以上の補正係数を補正する方式は、第９図の実
施例のセンサに対しても適用できる。
施例のセンサに対しても適用できる。
第１６図は、本発明の他の実施例であつて、セ
ンサに流し込む設定電流ＩをΔVに応じて変化さ
せる方法である。第７図で説明したように、一定
電流I0でΔA／Ｆが大きい時も制御していたので
は、空燃比が変化することになる。そこでΔA／
Ｆが大きく、限界電流が大きくなつたときには、
その電流値I1（I1＞L0）を流し込んでやれば、同
じλ0の空燃比に制御できる。これを利用して、第
１６図では、ΔA／Ｆが大きい時、すなわちΔV
を検出して、その大きさに応じて、センサに流し
込む設定電流値IBをIB′（IB′＞IB）に変化してや
り、（Ａ／Ｆ）2のように濃くなる空燃比を、（Ａ／
Ｆ）1まで薄くしてやる。こうすれば、ΔA／Ｆが
大きい時に、制御されたＡ／Ｆが濃くなることは
防げる。第１７図は、そのフローチヤートであ
る。第１７図ａにおいて、１６０で、ΔVを検出
する。１６２，１６４において、ΔV＞Ｘ、Ｘ＞
ΔV＞Ｙ、Ｙ＞ΔVを判断し、それに応じて、１
６６，１６８，１７０において、IBをΔIB1、
ΔVIB2、ΔIB3で補正する。そして、Ｎ−Ｌに対す
る設定電流LBのマツプ（第１８図に示す）に格
納する（１７２，１７４）。また、第１７図ｂに
示すように、過渡状態を検出した時には（１８
０）、N2，L2を検出して（１８２）、マツプより
速座にN2，L2に対応するIBを読み出し（１８
４）、出力して（１８６）制御に使用する。
ンサに流し込む設定電流ＩをΔVに応じて変化さ
せる方法である。第７図で説明したように、一定
電流I0でΔA／Ｆが大きい時も制御していたので
は、空燃比が変化することになる。そこでΔA／
Ｆが大きく、限界電流が大きくなつたときには、
その電流値I1（I1＞L0）を流し込んでやれば、同
じλ0の空燃比に制御できる。これを利用して、第
１６図では、ΔA／Ｆが大きい時、すなわちΔV
を検出して、その大きさに応じて、センサに流し
込む設定電流値IBをIB′（IB′＞IB）に変化してや
り、（Ａ／Ｆ）2のように濃くなる空燃比を、（Ａ／
Ｆ）1まで薄くしてやる。こうすれば、ΔA／Ｆが
大きい時に、制御されたＡ／Ｆが濃くなることは
防げる。第１７図は、そのフローチヤートであ
る。第１７図ａにおいて、１６０で、ΔVを検出
する。１６２，１６４において、ΔV＞Ｘ、Ｘ＞
ΔV＞Ｙ、Ｙ＞ΔVを判断し、それに応じて、１
６６，１６８，１７０において、IBをΔIB1、
ΔVIB2、ΔIB3で補正する。そして、Ｎ−Ｌに対す
る設定電流LBのマツプ（第１８図に示す）に格
納する（１７２，１７４）。また、第１７図ｂに
示すように、過渡状態を検出した時には（１８
０）、N2，L2を検出して（１８２）、マツプより
速座にN2，L2に対応するIBを読み出し（１８
４）、出力して（１８６）制御に使用する。
第１９図は、第１９図ａのようにΔA／Ｆの大
きい所で限界電流が大きくなつた時、それに対応
する設定電流を、流し込んで制御した（第１９図
ｂ）場合の結果である。このように、設定電流を
変化してやれば、制御された空燃比は一定とな
る。
きい所で限界電流が大きくなつた時、それに対応
する設定電流を、流し込んで制御した（第１９図
ｂ）場合の結果である。このように、設定電流を
変化してやれば、制御された空燃比は一定とな
る。
第２０図は、本発明の他の実施例であつて、
ΔA／Ｆが大きい時でも、設定電流IBは変化させ
ずスライスレベルをVS′に変化してやる（VS′＝
VS−ΔVS）。そうすれば、ΔA／Ｆが大きくて、
破線のように起電力特性が変化してもVS′で制御
すれば、制御されたＡ／Ｆは、（Ａ／Ｆ）0の点で
変化しない。
ΔA／Ｆが大きい時でも、設定電流IBは変化させ
ずスライスレベルをVS′に変化してやる（VS′＝
VS−ΔVS）。そうすれば、ΔA／Ｆが大きくて、
破線のように起電力特性が変化してもVS′で制御
すれば、制御されたＡ／Ｆは、（Ａ／Ｆ）0の点で
変化しない。
第２１図は、そのフローチヤートである。第２
１図ａにおいて、１９０でΔVを検出する。そし
て、１９２，１９４において、ΔV＞Ｘ、Ｘ＞
ΔV＞Ｙ、Ｙ＞ΔVを判断し、それに応じて、１
９６，１９８，２００において、VSをΔVS1，
ΔVS2、ΔVS3で補正する。そして、Ｎ−Ｌに対す
る設定電流IBのマツプ（第２２図に示す）に格納
する（２０２，２０４）。また、第２１図ｂに示
すように、過渡状態を検出した時には（２１０）、
N2，L2を検出して（２１２）、マツプより速座に
N2，L2に対応するVSを読み出し（２１４）、出力
して（２１６）制御に使用する。
１図ａにおいて、１９０でΔVを検出する。そし
て、１９２，１９４において、ΔV＞Ｘ、Ｘ＞
ΔV＞Ｙ、Ｙ＞ΔVを判断し、それに応じて、１
９６，１９８，２００において、VSをΔVS1，
ΔVS2、ΔVS3で補正する。そして、Ｎ−Ｌに対す
る設定電流IBのマツプ（第２２図に示す）に格納
する（２０２，２０４）。また、第２１図ｂに示
すように、過渡状態を検出した時には（２１０）、
N2，L2を検出して（２１２）、マツプより速座に
N2，L2に対応するVSを読み出し（２１４）、出力
して（２１６）制御に使用する。
第２３図は、本発明の他の実施例であつて、
ΔA／Ｆが大きくなつて、起電力の特性が、実線
から破線のように変化した場合に、ΔA／Ｆに対
応するΔVを検出し、このΔVに相応する値を、
起電力に加算してやり、２点鎖線のような信号を
作る。この信号で、スライスレベルはVSのまま
制御すると、スライスレベルをさげた時と同じ効
果になり、制御されたＡ／Ｆは変化せずに（Ａ／
Ｆ）0になる。第２４図は、これの回路構成であ
る。ローパス回路４０で低周波成分VLを取り出
し、ハイパス回路４１で高周波成分の変動分ΔVH
が作られる。演算回路４２でVL＋ΔVHが計算さ
れ、制御に用いられる。
ΔA／Ｆが大きくなつて、起電力の特性が、実線
から破線のように変化した場合に、ΔA／Ｆに対
応するΔVを検出し、このΔVに相応する値を、
起電力に加算してやり、２点鎖線のような信号を
作る。この信号で、スライスレベルはVSのまま
制御すると、スライスレベルをさげた時と同じ効
果になり、制御されたＡ／Ｆは変化せずに（Ａ／
Ｆ）0になる。第２４図は、これの回路構成であ
る。ローパス回路４０で低周波成分VLを取り出
し、ハイパス回路４１で高周波成分の変動分ΔVH
が作られる。演算回路４２でVL＋ΔVHが計算さ
れ、制御に用いられる。
第２５図は、酸素ポンプ式の空燃比センサを使
用する際に、λ＜1.0のリツチ領域に入つた時、
センサへの供給電圧（電流）を、零にする回路で
ある。リツチ領域のように排ガス中に酸素がきわ
めて少ない時に、固体電解質に電圧を印加してい
ると、固体電解質中から酸素イオンがぬけるとい
う現象が生じる。したがつて、再び、リーン領域
に入つたとしても固体電解質中に酸素イオンが充
満するのには時間がかかり、その間センサの不感
帯となり応答が遅れることになる。第２５図の一
実施例の回路はこのことを考えて、リツチ領域に
入つたことをλ＝1.0で起電力が変化するセンサ
で検出し、その時に、固体電解質に供給する電圧
を零にして、酸素イオンをひつぱらないようにす
るものである。
用する際に、λ＜1.0のリツチ領域に入つた時、
センサへの供給電圧（電流）を、零にする回路で
ある。リツチ領域のように排ガス中に酸素がきわ
めて少ない時に、固体電解質に電圧を印加してい
ると、固体電解質中から酸素イオンがぬけるとい
う現象が生じる。したがつて、再び、リーン領域
に入つたとしても固体電解質中に酸素イオンが充
満するのには時間がかかり、その間センサの不感
帯となり応答が遅れることになる。第２５図の一
実施例の回路はこのことを考えて、リツチ領域に
入つたことをλ＝1.0で起電力が変化するセンサ
で検出し、その時に、固体電解質に供給する電圧
を零にして、酸素イオンをひつぱらないようにす
るものである。
コンパレータ５０でλ＝1.0を検出するセンサ
２０ａ，２０ｂの信号V02とスライスレベルVSを
比較する。V02がONになつた時（λ＜1.0）には、
トランジスタ５１が導通状態になり電源５２の電
流が空燃比センサ５３に流れないようにする。ま
たV02がOFF（λ＞1.0）の時トランジスタ５１が
OFFになり空燃比センサ５３に電流が流れるよ
うになる。またV02がONになり空燃比センサ５
３の出力がOFFになつた時に、リーン化信号を
出しておくために、抵抗５４によりこの間だけ一
定電圧をマイコン５５に入力する。
２０ａ，２０ｂの信号V02とスライスレベルVSを
比較する。V02がONになつた時（λ＜1.0）には、
トランジスタ５１が導通状態になり電源５２の電
流が空燃比センサ５３に流れないようにする。ま
たV02がOFF（λ＞1.0）の時トランジスタ５１が
OFFになり空燃比センサ５３に電流が流れるよ
うになる。またV02がONになり空燃比センサ５
３の出力がOFFになつた時に、リーン化信号を
出しておくために、抵抗５４によりこの間だけ一
定電圧をマイコン５５に入力する。
第２６図は、第２５図の回路の動作を示したも
のである。第２６図イは、排気中のCO成分の変
化である。CO濃度がふえて、リツチ領域に入つ
た時に、ロに示したλ＝1.0を検出するセンサ２
０ａ，２０ｂの出力V02がスライスレベルVSより
も大きくなる。この時コンパレータ５０とトラン
ジスタ５１の作用により空燃比センサ５３に供給
される電流Ｉはハのように、零となる。すなわち
センサ５３の出力は、このリツチ領域の間だけ、
ニに示したようにOFFとなる。このままでは、
このOFF信号は、空燃比制御時のリツチ化信号
となりリーン状態に戻す制御を行えないため制御
不能となるので、この間ホに示したようなON信
号である。リーン化信号をマイコン５５に入力し
なければならない。すなわちマイコン５５に入力
される信号はヘのようなニとホを加算したような
信号である。この方法により、リツチ領域に入つ
た時に、センサ５３に供給される電流がカツトさ
れ、その間出されるリーン化信号により、ただち
に空燃比はリーン状態にもどるように制御され、
リツチ時の不感体、応答遅れが解消される。
のである。第２６図イは、排気中のCO成分の変
化である。CO濃度がふえて、リツチ領域に入つ
た時に、ロに示したλ＝1.0を検出するセンサ２
０ａ，２０ｂの出力V02がスライスレベルVSより
も大きくなる。この時コンパレータ５０とトラン
ジスタ５１の作用により空燃比センサ５３に供給
される電流Ｉはハのように、零となる。すなわち
センサ５３の出力は、このリツチ領域の間だけ、
ニに示したようにOFFとなる。このままでは、
このOFF信号は、空燃比制御時のリツチ化信号
となりリーン状態に戻す制御を行えないため制御
不能となるので、この間ホに示したようなON信
号である。リーン化信号をマイコン５５に入力し
なければならない。すなわちマイコン５５に入力
される信号はヘのようなニとホを加算したような
信号である。この方法により、リツチ領域に入つ
た時に、センサ５３に供給される電流がカツトさ
れ、その間出されるリーン化信号により、ただち
に空燃比はリーン状態にもどるように制御され、
リツチ時の不感体、応答遅れが解消される。
本発明によれば、空燃比検出装置が、応答性も
速く、しかも、正確な空燃比制御に用いられるも
のとすることができる。
速く、しかも、正確な空燃比制御に用いられるも
のとすることができる。
第１図乃至第７図は、本発明の原理説明図であ
り、第８図乃至第１０図は、本発明の一実施例の
説明図であり、第１１図乃至第１２図は、本発発
の他の実施例の説明図であり、第１３図乃至第１
５図は、本発明のその他の実施例の説明図であ
り、第１６図乃至第１９図は、本発明のさらに他
の実施例の説明図であり、第２０図乃至第２２図
は、本発明のさらにその他の実施例の説明図であ
り、第２３図乃至第２４図は、本発明のさらにま
た他の実施例の説明図であり、第２５図乃至第２
６図は、本発明のさらにまたその他の実施例の説
明図である。 ３……電解質、２１ａ，２１ｂ……電極、２３
……電源、２０……センサ部、３０……ローパス
回路、３１……ハイパス回路、３２……演算回
路。
り、第８図乃至第１０図は、本発明の一実施例の
説明図であり、第１１図乃至第１２図は、本発発
の他の実施例の説明図であり、第１３図乃至第１
５図は、本発明のその他の実施例の説明図であ
り、第１６図乃至第１９図は、本発明のさらに他
の実施例の説明図であり、第２０図乃至第２２図
は、本発明のさらにその他の実施例の説明図であ
り、第２３図乃至第２４図は、本発明のさらにま
た他の実施例の説明図であり、第２５図乃至第２
６図は、本発明のさらにまたその他の実施例の説
明図である。 ３……電解質、２１ａ，２１ｂ……電極、２３
……電源、２０……センサ部、３０……ローパス
回路、３１……ハイパス回路、３２……演算回
路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 空燃比に応じた電気的出力信号を発生するセ
ンサと、このセンサの出力信号のうち空燃比の時
間的変動に基づく変動信号成分を検出する手段
と、この検出された変動信号成分に基づいて上記
センサの出力信号に対して補正処理をほどこす手
段とを有することを特徴とする空燃比検出装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
上記センサは、固体電解質とこの電解質の両側に
設けられた電極を有し、この電極間にある電圧を
印加した時流れる電流を検出するものであること
を特徴とする空燃比検出装置。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の装置において、
上記補正処理をほどこす手段は、上記センサの検
出電流の高周波成分に基づいて、検出電流の低周
波成分を補正することを特徴とする空燃比検出装
置。 ４ 特許請求の範囲第２項記載の装置において、
上記補正処理をほどこす手段は、上記センサの検
出電流に基づいて、センサの出力信号による空燃
比制御の定数を補正することを特徴とする空燃比
検出装置。 ５ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
上記センサは、固体電解質とこの電解質の両側に
設けられた電極を有し、この電極間にある電流を
流した時の起電力を検出するものであることを特
徴とする空燃比検出装置。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の装置において、
上記補正処理をほどこす手段は、上記センサの起
電力の高周波成分に基づいて、センサの出力信号
による空燃比制御の定数を補正することを特徴と
する空燃比検出装置。 ７ 特許請求の範囲第５項記載の装置において、
上記補正処理をほどこす手段は、上記センサの起
電力が所定時間内に所定のスライスレベルを横切
る回数に基づいて、センサの出力信号による空燃
比制御の定数を補正することを特徴とする空燃比
検出装置。 ８ 特許請求の範囲第５項記載の装置において、
上記補正処理をほどこす手段は、上記センサの起
電力の高周波成分に基づいて、上記センサに流す
電流を補正することを特徴とする空燃比検出装
置。 ９ 特許請求の範囲第５項記載の装置において、
上記補正処理をほどこす手段は、上記センサの起
電力の高周波成分に基づいて、上記センサの起電
力と比較するスライスレベルを補正することを特
徴とする空燃比検出装置。 １０ 特許請求の範囲第５項記載の装置におい
て、上記補正処理をほどこす手段は、上記センサ
の起電力の高周波成分に基づいて、上記センサの
起電力を補正することを特徴とする空燃比検出装
置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58016037A JPS59142449A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 空燃比検出装置 |
| US06/575,666 US4534330A (en) | 1983-02-04 | 1984-01-31 | Air/fuel ratio detector |
| KR1019840000462A KR900005587B1 (ko) | 1983-02-04 | 1984-02-01 | 공연비 검출장치(空然比檢出裝置) |
| EP84101116A EP0116353B1 (en) | 1983-02-04 | 1984-02-03 | A method for controlling air/fuel ratio and air/fuel ratio detector |
| DE8484101116T DE3474192D1 (en) | 1983-02-04 | 1984-02-03 | A method for controlling air/fuel ratio and air/fuel ratio detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58016037A JPS59142449A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 空燃比検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59142449A JPS59142449A (ja) | 1984-08-15 |
| JPH049259B2 true JPH049259B2 (ja) | 1992-02-19 |
Family
ID=11905381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58016037A Granted JPS59142449A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 空燃比検出装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4534330A (ja) |
| EP (1) | EP0116353B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59142449A (ja) |
| KR (1) | KR900005587B1 (ja) |
| DE (1) | DE3474192D1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JPS6073023A (ja) * | 1983-09-29 | 1985-04-25 | Nissan Motor Co Ltd | 空燃比制御装置 |
| JP2513458B2 (ja) * | 1985-05-27 | 1996-07-03 | 本田技研工業株式会社 | エンジンの空燃比検出装置 |
| JPH0643981B2 (ja) * | 1985-10-02 | 1994-06-08 | 株式会社日立製作所 | 空燃比制御装置 |
| JPH0727390Y2 (ja) * | 1987-08-19 | 1995-06-21 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPS6460744A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-07 | Honda Motor Co Ltd | Air-fuel ratio feedback control method for internal combustion engine |
| JP2624731B2 (ja) * | 1987-12-25 | 1997-06-25 | 株式会社日立製作所 | 空燃比検出装置 |
| JPH03134240A (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-07 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 内燃機関の空燃比フィードバック制御装置 |
| JPH04321740A (ja) * | 1991-04-19 | 1992-11-11 | Mitsubishi Electric Corp | エンジンの空燃比制御装置 |
| US5115639A (en) * | 1991-06-28 | 1992-05-26 | Ford Motor Company | Dual EGO sensor closed loop fuel control |
| US5099647A (en) * | 1991-06-28 | 1992-03-31 | Ford Motor Company | Combined engine air/fuel control and catalyst monitoring |
| US5450749A (en) * | 1993-08-25 | 1995-09-19 | Wci Outdoor Products, Inc. | Gas sampling method and dilution tunnel therefor |
| US5379590A (en) * | 1993-10-06 | 1995-01-10 | Ford Motor Company | Air/fuel control system with hego current pumping |
| US5383333A (en) * | 1993-10-06 | 1995-01-24 | Ford Motor Company | Method for biasing a hego sensor in a feedback control system |
| US5614658A (en) * | 1994-06-30 | 1997-03-25 | Dresser Industries | Exhaust sensor |
| JP3257319B2 (ja) * | 1995-01-30 | 2002-02-18 | トヨタ自動車株式会社 | 空燃比検出装置および方法 |
| JP3757507B2 (ja) * | 1996-12-24 | 2006-03-22 | 株式会社デンソー | 空燃比検出装置 |
| US6082177A (en) * | 1997-09-22 | 2000-07-04 | Snap-On Tools Company | Nitric oxide enhanced response circuit for gas analyzer |
| US6382015B1 (en) * | 1998-06-11 | 2002-05-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio sensor resistance detecting apparatus |
| DE102006014697A1 (de) * | 2006-03-28 | 2007-10-04 | Robert Bosch Gmbh | Abgassensor |
| DE102011086144A1 (de) * | 2011-11-11 | 2013-05-16 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Korrektur von Messwerten eines Sensorelements |
| JP5907345B2 (ja) * | 2012-02-03 | 2016-04-26 | 株式会社デンソー | ガスセンサ制御装置及び内燃機関の制御装置 |
| BR112015018169B1 (pt) * | 2013-01-29 | 2021-08-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Sistema de controle do motor de combustão interna |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5114535A (en) * | 1974-07-24 | 1976-02-05 | Nissan Motor | Nainenkikanno nenryoseigyoyohisengataseigyosochi |
| US4178884A (en) * | 1975-06-05 | 1979-12-18 | Nippondenso Co., Ltd. | Method and system to control the mixture air-to-fuel ratio |
| US4210106A (en) * | 1975-10-13 | 1980-07-01 | Robert Bosch Gmbh | Method and apparatus for regulating a combustible mixture |
| DE2554988C2 (de) * | 1975-12-06 | 1985-01-10 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren zur Bestimmung der Zusammensetzung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Betriebsgemisches bzw. des Verbrennungsablaufs des Betriebsgemisches und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| JPS5297030A (en) * | 1976-02-12 | 1977-08-15 | Nissan Motor Co Ltd | Air fuel ratio controller |
| US4030349A (en) * | 1976-08-16 | 1977-06-21 | Beckman Instruments, Inc. | Engine analysis apparatus |
| JPS5381827A (en) * | 1976-12-27 | 1978-07-19 | Nissan Motor Co Ltd | Air fuel ratio controller |
| DE2707383C2 (de) * | 1977-02-21 | 1982-12-02 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Betriebsbereitschaft einer Sauerstoffsonde (λ-Sonde) |
| JPS552932A (en) * | 1978-06-22 | 1980-01-10 | Nippon Soken Inc | Air-fuel ratio detector |
| JPS6045744B2 (ja) * | 1978-08-07 | 1985-10-11 | 愛三工業株式会社 | 空燃比制御装置 |
| US4228775A (en) * | 1978-11-17 | 1980-10-21 | General Motors Corporation | Closed loop air/fuel ratio controller with asymmetrical proportional term |
| DE2919194C3 (de) * | 1979-05-12 | 1994-07-28 | Bosch Gmbh Robert | Anordnung zum Regeln der Zusammensetzung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft-Kraftstoff-Gemischs |
| JPS5623531A (en) * | 1979-08-02 | 1981-03-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | Air-fuel ratio controller |
| DE2946440A1 (de) * | 1979-11-17 | 1981-05-27 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren zur gewinnung einer steuergroesse fuer die regelung des kraftstoff-luftverhaeltnisses von brennkraftmaschinen |
| JPS5744752A (en) * | 1980-09-01 | 1982-03-13 | Toyota Motor Corp | Method of controlling air fuel ratio of internal combustion engine |
| US4337745A (en) * | 1980-09-26 | 1982-07-06 | General Motors Corporation | Closed loop air/fuel ratio control system with oxygen sensor signal compensation |
-
1983
- 1983-02-04 JP JP58016037A patent/JPS59142449A/ja active Granted
-
1984
- 1984-01-31 US US06/575,666 patent/US4534330A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-02-01 KR KR1019840000462A patent/KR900005587B1/ko not_active Expired
- 1984-02-03 EP EP84101116A patent/EP0116353B1/en not_active Expired
- 1984-02-03 DE DE8484101116T patent/DE3474192D1/de not_active Expired
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|---|---|
| EP0116353A2 (en) | 1984-08-22 |
| US4534330A (en) | 1985-08-13 |
| DE3474192D1 (en) | 1988-10-27 |
| EP0116353A3 (en) | 1985-08-28 |
| EP0116353B1 (en) | 1988-09-21 |
| JPS59142449A (ja) | 1984-08-15 |
| KR900005587B1 (ko) | 1990-07-31 |
| KR840009135A (ko) | 1984-12-24 |
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