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JPS5857050A - Air-fuel ratio control device of internal-combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio control device of internal-combustion engine

Info

Publication number
JPS5857050A
JPS5857050A JP56152874A JP15287481A JPS5857050A JP S5857050 A JPS5857050 A JP S5857050A JP 56152874 A JP56152874 A JP 56152874A JP 15287481 A JP15287481 A JP 15287481A JP S5857050 A JPS5857050 A JP S5857050A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
fuel ratio
fuel
sensor
lean sensor
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.)
Granted
Application number
JP56152874A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0217705B2 (en
Inventor
Yoshiki Nakajo
中條 芳樹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Toyota Jidosha Kogyo KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, Toyota Jidosha Kogyo KK filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP56152874A priority Critical patent/JPS5857050A/en
Publication of JPS5857050A publication Critical patent/JPS5857050A/en
Publication of JPH0217705B2 publication Critical patent/JPH0217705B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To control the air-fuel ratio precisely at a target value invariably by determining the aging variation and calculating the correction coefficient based on the output of a lean sensor under a condition that an exhaust passage is filled with the atmosphere before starting an engine or after the operation is stopped. CONSTITUTION:A lean sensor 22 generating an output signal in proportion to the oxygen density is fitted to an exhaust manifold 13, and a fuel injection valve 15 is controlled to control the air-fuel ratio by means of an electronic control unit 14 so that the output of the lean sensor 22 coincides with the value based on the predetermined oxygen density. A judging unit judging whether the exhaust manifold 13 is filled with the atmosphere or not is provided in said control unit 14. When the exhaust manifold 13 is filled with the atmosphere after the engine operation is stopped or the like, the present output of the sensor 22 is compared with the previously stored memory content, then the aging variation and the correction coefficient are determined based on the deviation.

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Kl[する。[Detailed description of the invention] The present invention provides an air-fuel ratio control device Kl for an internal combustion engine.

気体中の酸素am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
れているようにノルコニアのような酸素イオン伝躊性固
体11N質を用いた酸素#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一〇III表面上に
陰極をなす薄膜をコーティングすると共にジルコニア板
の他0111表面上VC陽極をなす薄膜をコーティング
してこ力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肉を通
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t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。従っ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
を検出で春、従っ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
合に祉高温の排気ガスによる電極の劣化によって電極薄
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、Zm、F・、Pb等
の付着並びに熱衝撃に基づく物理的破壊によってジルコ
ニア板の外周面を覆う多孔質セラ?、り層内における酸
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
よって同一の酸素濃度であっても時間を経るに従って電
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 oxygen am in a gas, for example, as described in JP-A-52-72286, an oxygen concentration detector using an oxygen ion conductive solid 11N substance such as norconia is used. Detectors are known. In this oxygen concentration sensor, a thin film forming a cathode is coated on the 10III surface of the zirconia plate, and a thin film forming a VC anode is coated on the 0111 surface of the zirconia plate, thereby applying a voltage between the cathode and the anode. Oxygen molecules that have been given electrons by contacting 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 flows through the zirconia plate. Since it is proportional to the number of oxygen molecules passing through, 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, by installing this oxygen concentration detector in the engine exhaust passage, it is possible to detect the oxygen concentration in the exhaust passage and thereby know the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder. 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, Zm contained in the exhaust gas increases. , F., Pb, etc., and physical destruction due to thermal shock, which causes porous ceramics to cover the outer peripheral surface of the zirconia plate. The current value gradually increases or decreases over time even at the same oxygen concentration due to changes in the diffusion rate and amount of oxygen gas within the layer. 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っ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 air-fuel ratio control 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. The goal is to provide equipment.

以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。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
ック、3はシリンダグロック2内において往復動するピ
ストン、4はシリンダグロック2上に固締されたシリン
ダヘッド、5はピストン3とシリンダヘッド4間に形成
された燃焼室、6Fi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、9ii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、)14の出力信号によって制御される燃料
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[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
。a気管16内にはスロットル弁18が配置され、この
スロットル弁18は車両運転室に設けられたアクセル(
タルに連結される。フロ、)ル弁18にはスロットルス
イッチ19が連結され、このスロットルスイッチ19は
電子制御ユニ、)14に:接続される。このスロツトル
スイツチ19は例えばスロットル弁18がアイドリング
位置にあるときにオン状態となシ、このオン信号が電子
制御ユニット14に送り込まれる。エアフローメータ1
7は吸入空気−¥kK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。
Referring to FIG. 1, 1 is the engine body, 2 is the cylinder block, 3 is the piston that reciprocates within the cylinder Glock 2, 4 is the cylinder head fixed on the cylinder GLOCK 2, and 5 is the piston 3 and the cylinder head. A combustion chamber formed between 4 and a 6Fi combustion chamber 5, an ignition plug disposed within the 6Fi combustion chamber 5,
7 is an intake port, 8 is an intake valve, 9ii is an exhaust port, 10
shows the 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 the 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 fuel is injected from these fuel injection valves 15 toward the corresponding intake port 7. The surge tank 12 has [trachea 16. It is connected to the atmosphere via an air flow meter 17 and an air cleaner (not shown). A throttle valve 18 is arranged in the trachea 16, and this throttle valve 18 is connected to the accelerator (
Connected to barrel. A throttle switch 19 is connected to the flow 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 1
Reference numeral 7 has a measuring plate 20 that rotates according to intake air -¥kK, and the amount of rotation of this measuring plate 20 is converted into voltage. this.

電圧は吸入空気量に比例しておシ、この吸入空気量に比
例した電圧が電子制御ユニツ)14に送り込まれる。更
に、電子制御ユニット14には機関クランクシャフトの
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
を付けられ、このリーンセンサ22は電子制御ユニット
14に接続される。リーンセンサ22Fi例えば第2図
に示すようにノルコニアからなるカップ状の酸素イオン
伝導性固体1解ff23と、その外周面を棲う多孔質セ
ラミック24とを具備し、この多孔質セラミック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祉夫々陽極用白
金薄膜並びに陰極用白金薄膜がコーティングされ、これ
ら白金薄膜に接続されたリード線25i26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ッ
ク24内を拡散によシ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シ11流が
発生せしめられる。
The voltage is proportional to the amount of intake air, and the voltage proportional to the amount of intake air is sent to the electronic control unit 14. Further, a rotation speed sensor 21 is connected to the electronic control unit 14 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 22Fi includes a cup-shaped oxygen ion conductive solid material ff23 made of norconia, and a porous ceramic 24 that covers the outer peripheral surface of the cup-shaped oxygen ion conductive solid ff23, for example, as shown in FIG. placed in the stream. 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 25i26 connected to these platinum thin films. Ru. 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 become oxygen ion conductive. After passing through the solid electrolyte 23, the electrons come into contact with the anode platinum thin film of the oxygen ion conductive solid electrolyte 23 and emit electrons, thereby generating a current 11.

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
線にで示されるように発生電流人は酸素濃度が増大する
につれて増大することがわかる。
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 in FIG. 5, it can be seen that the generated current increases as the oxygen concentration increases.

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。従って第5図から発生を流がわかれば
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℃よシも高くなうた
ときであり、従っ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70
0℃以上に保持するためのヒーター27が設けられる。
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 flow is known, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder can be detected. As shown in FIG. 5, a current corresponding to the oxygen concentration P is stably generated when the temperature of the oxygen ion conductive solid electrolyte 23 is as high as approximately 700°C. Inside the oxygen ion conductive solid electrolyte 23, the temperature of the oxygen ion conductive solid electrolyte 23 is set to 70°C.
A heater 27 is provided to maintain the temperature above 0°C.

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23内に配置される。
Further, in order to detect the temperature of the oxygen ion conductive solid electrolyte 23, for example, a thermocouple 28 is placed within the oxygen ion conductive solid electrolyte 23.

第5図の実線にで示すように排気ガス中の酸素濃度Pと
発生器流人とは一定の関係を有するがリーンセンサ22
を長時間に亘って使用すると排気ガス中に含まれるP 
、 Zn 、 F・、 Pb等の付着により多孔質セラ
ミック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図の破線に′に示されるように発生器流人
が減少する。しかしながらこのように発生1に流人の酸
素濃度Pとの関係に′が初期の関係Kからずれると発生
器fiAが空燃比〜乍を正確に表わさなくなる。
As shown by the solid line in FIG. 5, there is a certain relationship between the oxygen concentration P in the exhaust gas and the generator flow rate.
When used for a long time, P contained in exhaust gas
, Zn, F., Pb, etc., the diffusion rate and amount of oxygen gas within the porous ceramic 24 change, and thermal deterioration of the platinum thin film causes a change in the oxygen ion conductive solid electrolyte 23 and the platinum thin film at the interface. As the resistance value decreases, the generator flow rate decreases as indicated by the broken line '' in FIG. However, if the relationship ' with the oxygen concentration P of the drifter deviates from the initial relationship K at the time of occurrence 1, the generator fiA will no longer accurately represent the air-fuel ratio ~.

第3図に電子制御ユニット14を示す。第3図を参照す
ると、電子制御ユニット14はディジタルコンピュータ
からなり、各種の演算処理を行なうマイクロプロセッサ
(MPU)30、ランダムアクセスメモリ(RAM )
 31 、制御グロダラム、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が双方向パス36を介し
て互に連結されている。更に電子制御ユニy)14内に
は各種のクロック信号を発生するクロック発生器37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はバッファ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並びにパス35を介
してMPU 30に入力される。一方、スロットルスイ
ッチ19並びに回転数センサ21は夫々対応するバッフ
ァ41.42を介して入力ポート33に接続される。
FIG. 3 shows the electronic control unit 14. Referring to FIG. 3, the electronic control unit 14 includes a digital computer, a microprocessor (MPU) 30 that performs various arithmetic operations, and a random access memory (RAM).
31 , a read-only memory (ROM) 32 in which control globules, calculation constants, etc. are stored in advance, an input port 33 , and an output port 35 are interconnected via a bidirectional path 36 . Furthermore, a clock generator 37 for generating various clock signals is provided within the electronic control unit 14. 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 to the MPU via the input port 33 and path 35. 30 is input. 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.

スロットルスイッチ19は前述したようにスロットル弁
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/−)33並びにパス36を介して
MPU 3 Qに入力される。回転数センサ21はクラ
ンクシャ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C)Aルスが入力−一ト33並びにパス36
を介してMPU 30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
に対応した電流を尭生じ、この電流線電流電圧変換器4
3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yje−)33並びにパス36
を介してMPU 30に入力される。
As described above, the throttle switch 19 is turned on when the throttle valve 18 is in the idling position.
This on signal is input to the MPU 3 Q via the input/-) 33 and the path 36. The rotation speed sensor 21 generates a pulse every time the crankshaft rotates by a predetermined crank angle.
The signal is input to the MPU 30 via the MPU 30. On the other hand, the lean sensor 22 is connected to the input port 33 via a current-voltage converter 43, an amplifier 44, and an AD converter 45. As described above, this lean sensor 22 generates a current corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas, and this current line current voltage converter 4
3, this voltage is converted into a voltage proportional to the current value, and this voltage is then converted into a corresponding binary number in an AD converter 45, and this binary number is input to the input yje-) 33 and the path 36.
The signal is input to the MPU 30 via the MPU 30.

出力z−)35#′i燃料噴射升15を作動するだめの
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r−夕がMPU 30からパス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MPU 30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
変換するために設ゆられており、このダウンカウンタ4
6は出力ポート35から送り込まれたデータのダウンカ
ウントをクロック発生器37のクロック信号によって開
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。
Output z-) 35 #'i is provided to output data for operating the fuel injection box 15, and this output port 35 receives a binary number from the MPU 30 to the path 36.
written via. 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 a corresponding time length.
6 starts counting down the data sent from the output port 35 using a 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.

8−Rフリップフロッグ47のリセット入力端子Rはダ
ウンカウンタ46の出力端子に接続され、S−Rフリッ
プフロッグ47のセット入力端子Sはクロ、り発生器3
7に接続される。このS−Rフリップフロップ47はク
ロ、り発生器37のクロック信号によシダウンカラン)
開始と同時にセ、トされ、ダウンカウント完了時にダウ
ンカウンタ460カウント完了信号によってリセットさ
れる。従ってS−Rフリ、7″フ資、グ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トする
。S−Rフリッグ70.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に接続されておシ、従
って燃料噴射弁15嫁ダウンカウンタ46がグウンカ、
トシている間付勢されることがわかる。
The reset input terminal R of the 8-R flip-frog 47 is connected to the output terminal of the down counter 46, and the set input terminal S of the S-R flip-frog 47 is connected to the output terminal of the down counter 46.
Connected to 7. This S-R flip-flop 47 is clocked down by the clock signal of the clock generator 37).
It is set at the same time as the start of the down count, and is reset by the down counter 460 count completion signal when the down count is completed. Therefore, the output terminal Q of the S-R flip 70.pu 47 is at a high level while the down count is being performed. Therefore, the down counter 46 of the fuel injector 15 is connected to the fuel injector 15.
It can be seen that it is energized while being pressed.

次に第4図に示すフローチャ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、まず始めにステップ50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、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d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。ただし仁の目標空燃比
は理論空燃比よりも大きな空燃比である。
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 FIG. 4, first, in step 50, the intake air amount is calculated from the output signal of the air flow meter 17, and then in 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 desired air-fuel ratio according to the engine speed or engine load. However, Jin's target air-fuel ratio is larger than the stoichiometric air-fuel ratio.

次いで回転数センサ21の出力信号から計算され九機関
回転数並びに吸入空気量からステップ52において基本
燃料噴射時間τ。が計算される。次いでステップ53で
はROM 32内に記憶された第5図に示す関係(ただ
しこの場合縦軸#i電流電圧変換器により変換された電
圧値■となっている。)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V。が計算される。次い
でステップ54ではスロットルスイッチ19の出力信号
からスロットルスイッチ19がオンであるか否かが判別
され、スロットルスイッチ19がオンのとき、即ちスロ
ットル弁18がアイドリング位置にあるときにはステッ
プ55に進む。ステップ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
1200 r、p、m  よシ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よシも大
きいと判別されたときはステップ56に進んで燃料カッ
トフラグが立てられる。従って燃料カットフラグが立て
られるのは機関回転数が設定回転数Nより4大きな減速
運転時である。一方、ステ、!54においてスロットル
スイッチ19がオンでないと判別されたとき、或いはス
テ、グ55において機11回転数が設定回転数Nよシも
大きくないと判別されたときにはステ、グ57に進んで
燃料カットフラグが降ろされた稜ステップ58に進む、
従うて、燃料カット7″yグが降ろされた状態でステツ
ーf58に進むのは減速運転時でないとき、或いは減速
運転時であっても機関回転数が設定回転数によりも低い
ときである。ステップ56において燃料力、ドアラグが
立てられるとステップ59に進んで一定時間軽遇したか
否かが判別され、燃料カッ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、グ60に進んで燃料
噴射処I!が行なわれる。ただし、この場合燃料力、ト
フッダ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、グ59において燃料カットフラグが立て
られた後、即ち燃料の噴射作用が停止され九稜一定時間
経過したと判別されたときはステ、プロ1に進んで第5
図の■1を■、で検算し、その検算結果を補正係数αと
する。即ち、このときにVi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、従って排気マニホルド13内にお
ける酸素濃度は約20チとなっている。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V、となシ、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■、となる。従ってこのような鮭時的変化金較正
するためにV、をV、で検算してその検算結果を補正係
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。ステップ61におい−r補正係数αが計算されると
この補正係数αはRAM 31の予め定められた番地に
記憶され、次いでステップ60に進む。このときも燃料
力、ドアラグが立てられているので燃料噴射作用は停止
したままである。
Next, in step 52, the basic fuel injection time τ is calculated from the output signal of the rotation speed sensor 21 and from the engine rotation speed and the intake air amount. is calculated. Next, in step 53, based on the relationship shown in FIG. 5 stored in the ROM 32 (in this case, the vertical axis #i is the voltage value converted by the current-voltage converter), Target output voltage value V of the sensor 22. is calculated. Next, in step 54, it is determined whether or not the throttle switch 19 is on based on the output signal of the throttle switch 19. 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, and the engine rotation speed is set to a predetermined rotation speed. If it is determined that the number N is larger than the number N, the process proceeds to step 56 and a fuel cut flag is set. Therefore, the fuel cut flag is set when the engine speed is 4 times higher than the set speed N during deceleration operation. On the other hand, Ste! When it is determined in step 54 that the throttle switch 19 is not on, or when it is determined in step 55 that the engine 11 rotational speed is not greater than the set rotational speed N, the process proceeds to step 57 to set the fuel cut flag. Proceed to the lowered ridge step 58,
Therefore, with the fuel cut 7''y gear lowered, the process proceeds to Step F58 when the engine is not in deceleration operation, or even in deceleration operation, when the engine speed is lower than the set rotation speed.Step When the fuel power and the door lug are set in step 56, the process proceeds to step 59, where it is determined whether or not the fuel cut flag has been neglected for a certain period of time, and if the certain period of time has not elapsed since the fuel cut flag was set, the process proceeds to step 60. The fuel injection process I! is carried out at step 59.However, in this case, the fuel injection operation is stopped because the fuel power and the lid are set.On the other hand, after the fuel cut flag is set at step 59, that is, the fuel When it is determined that the injection action has stopped and a certain period of time has elapsed, proceed to Step 1 and proceed to Step 5.
Verify ■1 in the figure with ■, and use the verification result as the correction coefficient α. That is, at this time, since a certain period of time has passed since the Vi fuel injection was stopped, the inside of the exhaust manifold 13 is filled with the atmosphere, and therefore the oxygen concentration inside the exhaust manifold 13 is about 20 degrees. At this time, if the lean sensor 22 maintains its initial characteristics, the output voltage will be V as shown in FIG. , becomes ■. Therefore, in order to calibrate such changes in salmon over time, V is verified by V, and the verification result is used as a correction coefficient α.As will be described later, the decrease in the generated current due to the change over time is calculated by using this correction coefficient α. I am trying to calibrate using it. When the -r correction coefficient α is calculated in step 61, this correction coefficient α is stored at a predetermined address in the RAM 31, and then the process proceeds to step 60. At this time as well, the fuel injection function remains stopped because the fuel power and door lug are erected.

一方、前述したようにスロットル弁18がアイドリング
位置に々いとき、或いはスロットル弁18がアイドリン
グ位置にありても機関回転数が設定回転数Nよシも低い
ときはステップ57において燃料力、トフラグが降ろさ
れた後にステ、グ58に進む。ステップ58ではリーン
センサ22の目標出力電圧値V。K補正係数αが乗算さ
れ、その乗算結果を目標出力電圧値V、とする。従りて
ステ、グ58において得られた目標出力電圧値V。
On the other hand, as described above, when the throttle valve 18 is at the idling position, or when the engine speed is lower than the set speed N even though the throttle valve 18 is at the idling position, the fuel power and the toggle flag are adjusted in step 57. After being dropped off, proceed to Step 58. In step 58, the target output voltage value V of the lean sensor 22 is determined. The K correction coefficient α is multiplied, and the multiplication result is set as the target output voltage value V. Therefore, the target output voltage value V obtained in step 58.

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、f6
2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V・よシも大きいか否か判別さ
れ、リーンセン922の出力電圧Vが目標値v0より4
大きいときにはステップ63に進んで燃料噴射時間Tが
基本噴射時間τ。に対してγだけ増大せしめられる。t
t、ステップ62においてリーンセンサ220出力電圧
Vが目標値voよυも大きくないと判別されたときはス
テ、グ64においてリーンセンナ22の出力電圧Vが目
標値voよシも小さいか否かが判別される。ステ、プロ
4においてリーンセンサ22の出力電圧■が目標値■。
indicates the output voltage V corresponding to the target air-fuel ratio when the lean sensor 22 changes over time. Then Ste, f6
2, the current generated by the lean sensor 22;
That is, it is determined whether the output voltage V is larger than the target value V, and the output voltage V of the lean sensor 922 is 4 times larger than the target value v0.
If it is larger, the process proceeds to step 63 where the fuel injection time T becomes the basic injection time τ. is increased by γ. t
When it is determined in step 62 that the output voltage V of the lean sensor 220 is not larger than the target value vo, it is determined in step 64 whether the output voltage V of the lean sensor 22 is smaller than the target value vo. be done. In Step 4, the output voltage ■ of the lean sensor 22 is the target value ■.

よシも小さいと判別されたときKはステップ65におい
て燃料噴射時間τが基本噴射時間τ。に対してβだけ減
少せしめられ、一方ステ、グ64においてリーンセンサ
22の出力電圧■が目標値voよりも小さくないと判別
されたときはステップ66に進んで燃料噴射時間τに基
本噴射時間1丁。が入れられる。ステ、プロ3,65゜
66のいづ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に従ってステラ7’60において燃
料噴射作用が行なわわる。ステップ62乃至ステ、グ6
6並びに第5図から空燃比が目標空燃比よシも薄くなる
と燃料が増量され、空燃比が目標空炉比よりも濃くなる
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。
When it is determined that the fuel injection time τ is the basic injection time τ in step 65. On the other hand, when it is determined in step 64 that the output voltage of the lean sensor 22 is not smaller than the target value vo, the process proceeds to step 66, where the basic injection time 1 is set to the fuel injection time τ. Ding. can be entered. When the fuel injection time τ is determined in either of the stations 3 and 65° 66, the fuel injection action is performed in the station 7'60 according to this fuel injection time τ. Step 62 to Step 6
6 and FIG. 5, 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. I understand that.

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シ、従
って本発明では排気マニホルド13内が大気で満たされ
ているか否かを判別する判別装置を具備する必要がある
。これ壕で述べた実施例ではこの判別装置がスロットル
スイッチ19と回転数センサ21からなシ、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 only when the inside of the exhaust manifold 13 is filled with the atmosphere. Therefore, in the present invention, the determination whether or not the inside of the exhaust manifold 13 is filled with the atmosphere is performed. Equipment must be provided. In the embodiment described above, this discrimination device consists of a throttle switch 19 and a rotational speed sensor 21, and uses the fact that the fuel injection action is stopped when the vehicle decelerates to determine the correction coefficient α.

一方、機開始動前においても排気マニホルド13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ッションスイッチ70をバッ
ファ71を介して入力ポート33に接続し、温度センt
72をバッファ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、また館2図に示すヒーター
27はイグニッションスイッチ70がオンとなったとき
に加熱せしめられる。従うてイブ二、ションスイ、テア
0がオンとな〉、ヒーター27の加熱作用によって酸素
イオン伝導性固体電解質23の温度がほぼ700℃よ)
も高くなシ、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Kしてもよい。
On the other hand, since the inside of the exhaust manifold 13 is filled with atmosphere even before starting the aircraft, 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.
72 is connected to the input port 33 via a buffer 73 and an AD converter 74. The temperature sensor 72 consists of a thermocouple 28 as shown in FIG. 2, and the heater 27 shown in FIG. 2 is heated when the ignition switch 70 is turned on. Therefore, the temperature of the oxygen ion conductive solid electrolyte 23 is approximately 700°C due to the heating action of the heater 27.
Moreover, it may be determined from the output signal of the rotation speed sensor 21 that the engine rotation speed is zero, and the correction coefficient α may be determined at this time.

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開始動前、或いは減速運転
になる毎に較正することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to calibrate fluctuations in the generated current due to changes in the lean sensor over time before starting the aircraft or each time the engine is decelerating.

従り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。
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.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

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図は電子制御ユニット
の回路図、第4図は本発明による空燃比制御装置の作動
を示すフローチャート、第5図はリーンセンサの発生1
11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・・・電子制御ユニッ
ト、15・・・燃料噴射弁、17・・・エアフローメー
タ、18−・・スロットル弁、19・・・スロットルス
イッチ、・22・・・リーンセンサ。 第5図 V m
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 a lean sensor, FIG. 3 is a circuit diagram of an electronic control unit, and FIG. 4 is an operation of an air-fuel ratio control device according to the present invention. Flow chart showing the lean sensor occurrence 1 in Figure 5.
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between flow and 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. Figure 5 V m

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 機関排気通路に該排気通路内の酸素濃度に比例した出力
信号を発生するリーンセンサを取付けると共に核リーン
センサを電子制御ユニツ)K接続し、該′電子制御ユニ
ッ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
る判別装置を具偏し、該判別装置に応動じて機関排気通
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ットに設けた内燃機関
の空燃比制御装置。
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 nuclear lean sensor is connected to an electronic control unit, and the electronic control unit outputs the output signal of the lean sensor and the oxygen concentration. In the air-fuel ratio control device, the air-fuel ratio control device is provided with a storage means that stores the relationship between the above-mentioned A lean sensor that includes a discriminating device for discriminating whether or not the engine exhaust passage is filled with the atmosphere, and is stored in the storage means when the engine exhaust passage is filled with the atmosphere in response to the discriminating device. 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 output signal and the oxygen concentration.
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