JPS61192831A - O2 sensor deterioration correcting apparatus - Google Patents
O2 sensor deterioration correcting apparatusInfo
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- JPS61192831A JPS61192831A JP3309385A JP3309385A JPS61192831A JP S61192831 A JPS61192831 A JP S61192831A JP 3309385 A JP3309385 A JP 3309385A JP 3309385 A JP3309385 A JP 3309385A JP S61192831 A JPS61192831 A JP S61192831A
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- Japan
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- sensor
- cycle
- circuit
- deterioration
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【産業上の利用分野1
本発明は、車両用エンジンにおいて、Olセンサの信号
によりフィードバック制御して混合気の・ 空燃比を理
論空燃比付近に保つ空燃比制御装置におけるOiセンサ
劣化補正装置に関するものである。
r発明の背12
空燃比制御装置におけるO、センサは、エンジンの排気
・系に取付けられ、排気中の酸素濃度を検出して空燃比
が理論空燃比より濃いか薄いかを判定し、酸素濃度に応
じた起電力を生じるものである。従って02センサは、
常に排気ガスに触れてその温度や燃料中の鉛などの影響
を受け、長期間使用後には劣化する。そして劣化した場
合には、センサ出力が狂うことから、適正な空燃比制御
を行うことが不能になり、このため新品のセンサに交換
したり、または適正な空燃比制御を行い得るように補正
することが必要となる。ところで0゜センサの劣化は、
車の走行H歴、使用ガンリン等によって異なるため、単
に走行距離9時間で劣化を判定できない。
【従来の技術】
ここでOiセンサが劣化した場合は、そのセンサ出力の
電圧が低下することから、従来この点に鑑み、例えば特
開昭54−120320号、特開昭54−12044号
公報に示すように、センサ出力の電圧低下を補正するも
のが提案されている。[Industrial Application Field 1] The present invention relates to an Oi sensor deterioration correction device in an air-fuel ratio control device for maintaining the air-fuel ratio of a mixture near the stoichiometric air-fuel ratio through feedback control based on a signal from an OI sensor in a vehicle engine. It is. rBackground of the invention 12 The O sensor in the air-fuel ratio control device is attached to the exhaust system of the engine, detects the oxygen concentration in the exhaust gas, determines whether the air-fuel ratio is richer or leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and determines the oxygen concentration. It generates an electromotive force according to the Therefore, the 02 sensor is
They constantly come in contact with exhaust gas and are affected by the temperature and lead in the fuel, so they deteriorate after long-term use. If the sensor deteriorates, the sensor output will go awry, making it impossible to perform proper air-fuel ratio control. Therefore, the sensor may be replaced with a new one, or corrected to ensure proper air-fuel ratio control. This is necessary. By the way, the deterioration of the 0° sensor is
Deterioration cannot be determined simply based on the 9-hour mileage, as it varies depending on the vehicle's driving history, the engine used, etc. [Prior Art] When the Oi sensor deteriorates, the voltage of the sensor output decreases. As shown, a method for correcting the voltage drop in the sensor output has been proposed.
【発明が解決しようとする問題点J
しかるに上記先行技術において示されているように、セ
ンサ出力の電圧低下を生じるのは、02センサの劣化が
かなり進んだ段階であり、従ってその段階以降でないと
、その劣化を補正できないという問題がある。
一般O2センサが劣化する場合は、初期においてセンサ
の応答遅れが徐々に大きくなり、フィードバックIQ御
の周期が正常の場合より長くなって来る。更に、空燃比
がリッチからリーン、リーンからリッチになる時の応答
劣化が生じ、一般にはリッチからリーンに変る時間より
リーンからリッヂに変る時間の方が長くなることから、
空燃比が理論空燃比よりリッチ側にずれる。三元触媒の
排気ガス浄化率が悪化し、燃費も悪くなる。このことか
ら、01センサの劣化が始まった初期の段階から、それ
に対する補正を行うことが望まれる。
【問題点を解決するための手段】
本発明は、上記従来技術における問題点に鑑み、02セ
ンサによる空燃比のフィードバック制御系において、O
zセンサの劣化を初期の段階で的確に判断して、空燃比
が理論空燃比からずれないように補正するようにした0
2センサ劣化補正装置を提供することを目的とする。
その手段はエンジン回転数と負荷により定常運転を判定
する定常判定回路と、定常の場合O゜センサの応答性の
周期を計測する周期計測回路と、予め設定されたフィー
ドバック制御周期と上記周期を比較して0□センサの劣
化を判定する比較回路とを備え、01センサの劣化の場
合には、周期時間のずれに応じてフィードバックのP、
I定数を変化することを特徴とするものである。
に作 用】
上記O!センサ劣化補正装置の構成に基づき、定常状態
では、o1センサ応答性の周期が計測され、同じ運転条
件の正常な場合と比較することで、O1廿ンサの初期の
劣化が検出されることになり、このとき周期時間のずれ
に応じてフィードバックのP、I定数が変更され、空燃
比がリーン側にシフトするように変更されることにより
、空燃比のリッチ側のずれが補正されて、理論空燃比付
近に保つことになる。Problem to be Solved by the Invention J However, as shown in the above-mentioned prior art, the voltage drop in the sensor output occurs only at the stage when the deterioration of the 02 sensor has progressed considerably, and therefore, it is necessary to solve the problem after that stage. , there is a problem that the deterioration cannot be corrected. When a general O2 sensor deteriorates, the response delay of the sensor gradually increases in the initial stage, and the cycle of feedback IQ control becomes longer than in the normal case. Furthermore, response deterioration occurs when the air-fuel ratio changes from rich to lean and from lean to rich, and generally the time to change from lean to ridge is longer than the time to change from rich to lean.
The air-fuel ratio shifts to the richer side than the stoichiometric air-fuel ratio. The exhaust gas purification rate of the three-way catalyst deteriorates, and fuel efficiency also deteriorates. For this reason, it is desirable to correct the deterioration of the 01 sensor from the initial stage when it begins to deteriorate. [Means for Solving the Problems] In view of the problems in the prior art described above, the present invention provides an air-fuel ratio feedback control system using an 02 sensor.
Deterioration of the z sensor is accurately determined at an early stage, and corrections are made so that the air-fuel ratio does not deviate from the stoichiometric air-fuel ratio.
The present invention aims to provide a two-sensor deterioration correction device. The means for this are a steady state determination circuit that determines steady operation based on the engine speed and load, a cycle measurement circuit that measures the cycle of O° sensor responsiveness in steady state, and a comparison of the above cycle with a preset feedback control cycle. and a comparison circuit that determines the deterioration of the 0□ sensor, and in the case of deterioration of the 01 sensor, the feedback P,
This is characterized by changing the I constant. ] The above O! Based on the configuration of the sensor deterioration correction device, in a steady state, the period of O1 sensor responsiveness is measured, and by comparing it with the normal case under the same operating conditions, early deterioration of the O1 sensor can be detected. At this time, the feedback P and I constants are changed according to the period time difference, and the air-fuel ratio is changed to shift to the lean side, thereby correcting the rich side deviation of the air-fuel ratio and achieving the stoichiometric air-fuel ratio. It will keep the fuel ratio close to that.
以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体的に説明
する。図において、本発明を燃料噴射装置付エンジンに
適用した場合について説明すると、符号1はエンジン本
体であり、エンジン本体1の吸気系としてエアクリーナ
2の直下流のエア70−メータ3が吸気管4を介してス
ロットルボデー5に連通し、このスロットルボデー5か
ら吸気マニホールド6を介してエンジン本体1に連通し
ている。また、エンジン本体1からの排気管7に排気ガ
ス浄化用の三元触媒コンバータ8が装着され、スロット
ルボデー5においてスロットル弁9の下流側に、シング
ルポイント方式として単一のインジェクタ10が燃料噴
射すべく設置されている。
一方、上記エアフローメータ3からの吸入空気量に応じ
た信号と、回転センサ11によるエンジン回転数に応じ
た信号と、排気系に取付けられて排気ガス中の酸素濃度
を検出する0□センサ12の信号とが制御ユニット13
に入力すべく回路構成されている。そして、これら各セ
ンサ等の入力信号に基づき定められた制御ユニット13
からの出力信号により、インジェクタ10の開弁時間と
共に燃料噴射量を決めるようになっている。
制御ユニット13において燃料噴射制御系について説明
すると、エアフロメータ3による吸入空気、IQと回転
センサ11によるエンジン回転数Nの信号が基本噴射パ
ルス巾演算回路15に入力して、基本噴射パルス幅Tp
を算出する。また、02センサ12かうの信号が空燃比
判定回路16に入力して、空燃比がリッチまたはリーン
の場合の判定を行ない、これに基づきα値算出回路17
でPi定数の算出を行ない、フィードバック係数αを算
出する。
そして、上記基本噴射パルス幅Tp、α値および種々の
補正係数の値が燃料噴射パルス幅演算回路18に入力し
て、噴射パルス幅Tiを算出するのであり、このパルス
幅Tiの信号が駆動回路19を介してインジェクタ10
に与えられる。
一方、02センサ劣化補正系について説明すると、回転
センサ11によるエンジン回転数と負圧センサ20によ
る負荷の信号が定常判定回路21に入力して、定常運転
の有無を判定する。そして定常の場合は、周期計測回路
22でOrセンサ12の出力のリッチからリーン、また
はリーンからリッチになる周期を計測するのであり、こ
うして過渡状態を除(成る定常運転状態でのフィードバ
ック制御周期D1が求まる。ここで、o2センサ12が
劣化して応答遅れが大きくなると、上記フィードバック
制御周期D1がそれに伴って長くなる。
一方、記憶回路23には、定常運転状態での正常な周期
D2がテーブルまたはマツプで記憶されており、この周
期D2と上記計測された周期D1が比較回路24で比較
され、周’1lJD1>周’lfJ D tの場合は0
2センサ12が劣化したものと判断し、周期(Dl−D
z )の値をα値算出回路17に入力する。
そこで、α値算出回路11は、空燃比判定回路16から
の出力により算出されるPililを周期(DI −D
z)の値に応じてリーンシフトになるように変更し、α
値を小さくするようになっている。
次いで、このように構成された装置の作用について説明
する。先ず、定常運転状態において定常判定回rH21
の出力により、周期計測回路22でOxセンサ12の応
答性に伴う周期D1が計測され、且つ比較回路24で正
常な周期Daと比較されている。
そこで02センサ12の応答遅れが無い場合は周期Di
=周期D2となって、比較回路24からは変更信号が出
力しないのであり、このためα値算出回路17では、空
燃比判定回路16の判定結果のみによりα値を算出する
。そして吸入空気mQとエンジン回転数Nによる基本噴
射パルス幅Tp、フィードバック係数のα値等が燃料噴
射パルス幅演算回路18に入力して、燃料噴射パルス幅
Tiが算出され、これに基づきインジェクタ10から燃
料噴射することで、空燃比を理論空燃比付近に保つよう
にフィードバック制御される。
一方、o2センサ12の応答遅れを生じるようになると
、比較回路24で02センサ12が劣化し始めたものと
判断し、周期(Dr Dx>の値をα値算出回路11
に入力する。そこでα値梓出回路17では、Pi値が周
期(DI Dz)の値に応じてリーンシフトになるよ
うに変更され、α値が小さくなり、これにより燃料噴射
量が減じてリーン側にシフトされる。このため上記02
センサ12の応答遅れにより、フィードバック制御の周
期が長くなってリッチ化するものが、燃料噴射量の減少
により補正されることになり、こうして空燃比は、理論
空燃比からずれることなくその付近に保持されるのであ
る。
ここで、Oxセンサ12の劣化が進んで応答遅れが大き
くなるほど補正量も増大して、空燃比制御の正常化を保
つようになる。
以上、本発明の一実施例について述べたが、気化器によ
る空燃比Ill m 、マルチポイント式インジェクタ
等にも同様に適用可能である。更に、定常運転を判定す
るのに、負圧センサ20を用いる代り゛に基本噴射パル
ス幅Tp1あるいはスロットルセンサの出力を用いるこ
とも可能である。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. In the figure, to explain the case where the present invention is applied to an engine with a fuel injection device, reference numeral 1 is an engine body, and as an intake system of the engine body 1, an air 70 immediately downstream of an air cleaner 2 - a meter 3 connects an intake pipe 4. The throttle body 5 communicates with the engine body 1 via an intake manifold 6. Further, a three-way catalytic converter 8 for exhaust gas purification is attached to the exhaust pipe 7 from the engine body 1, and a single injector 10 injects fuel as a single point system on the downstream side of the throttle valve 9 in the throttle body 5. It is set up properly. On the other hand, a signal corresponding to the intake air amount from the air flow meter 3, a signal corresponding to the engine rotation speed from the rotation sensor 11, and a signal corresponding to the engine rotation speed from the rotation sensor 11, and a signal from the 0□ sensor 12 attached to the exhaust system to detect the oxygen concentration in the exhaust gas. Signal and control unit 13
The circuit is configured to input the A control unit 13 determined based on input signals from each of these sensors, etc.
The output signal from the injector 10 determines the amount of fuel to be injected together with the valve opening time of the injector 10. To explain the fuel injection control system in the control unit 13, signals of intake air and IQ from the air flow meter 3 and engine rotation speed N from the rotation sensor 11 are input to the basic injection pulse width calculation circuit 15, and the basic injection pulse width Tp is input to the basic injection pulse width calculation circuit 15.
Calculate. Further, the signal from the 02 sensor 12 is input to the air-fuel ratio determination circuit 16 to determine whether the air-fuel ratio is rich or lean, and based on this, the α value calculation circuit 17
The Pi constant is calculated and the feedback coefficient α is calculated. The basic injection pulse width Tp, α value, and various correction coefficient values are input to the fuel injection pulse width calculation circuit 18 to calculate the injection pulse width Ti, and the signal of this pulse width Ti is sent to the drive circuit. Injector 10 via 19
given to. On the other hand, to explain the 02 sensor deterioration correction system, the engine rotation speed from the rotation sensor 11 and the load signal from the negative pressure sensor 20 are input to the steady state determination circuit 21 to determine whether or not steady operation is occurring. In the case of steady operation, the cycle measurement circuit 22 measures the cycle of the output of the Or sensor 12 from rich to lean or from lean to rich. Here, when the O2 sensor 12 deteriorates and the response delay increases, the feedback control period D1 increases accordingly.On the other hand, the memory circuit 23 stores a table showing the normal period D2 in the steady operating state. This period D2 and the measured period D1 are compared in the comparison circuit 24, and if period '1lJD1>period 'lfJ D t, it is 0.
2 sensor 12 has deteriorated, and the period (Dl-D
z) is input to the α value calculation circuit 17. Therefore, the α value calculation circuit 11 calculates Pilil calculated from the output from the air-fuel ratio determination circuit 16 with a period (DI −D
z) so that it becomes a lean shift according to the value of α
It is designed to reduce the value. Next, the operation of the device configured in this way will be explained. First, in the steady state of operation, the steady state judgment time rH21
Based on the output, the period measuring circuit 22 measures the period D1 associated with the responsiveness of the Ox sensor 12, and the comparison circuit 24 compares it with the normal period Da. Therefore, if there is no response delay of the 02 sensor 12, the period Di
= period D2, and the comparison circuit 24 does not output a change signal. Therefore, the α value calculation circuit 17 calculates the α value only based on the determination result of the air-fuel ratio determination circuit 16. Then, the basic injection pulse width Tp based on the intake air mQ and the engine speed N, the α value of the feedback coefficient, etc. are input to the fuel injection pulse width calculation circuit 18, and the fuel injection pulse width Ti is calculated. By injecting fuel, feedback control is performed to maintain the air-fuel ratio near the stoichiometric air-fuel ratio. On the other hand, when the response delay of the O2 sensor 12 begins to occur, the comparison circuit 24 determines that the O2 sensor 12 has started to deteriorate, and the value of the period (Dr Dx> is calculated by the α value calculation circuit 24.
Enter. Therefore, in the α value extraction circuit 17, the Pi value is changed to lean shift according to the value of the period (DI Dz), the α value becomes smaller, and thereby the fuel injection amount is reduced and shifted to the lean side. Ru. For this reason, the above 02
Due to the response delay of the sensor 12, the cycle of feedback control becomes longer and richer, but this is corrected by decreasing the fuel injection amount, and in this way, the air-fuel ratio is maintained near the stoichiometric air-fuel ratio without deviation. It will be done. Here, as the deterioration of the Ox sensor 12 progresses and the response delay increases, the correction amount also increases to maintain normal air-fuel ratio control. Although one embodiment of the present invention has been described above, it is similarly applicable to an air-fuel ratio Ill m using a carburetor, a multi-point injector, and the like. Furthermore, instead of using the negative pressure sensor 20, it is also possible to use the basic injection pulse width Tp1 or the output of the throttle sensor to determine steady operation.
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、02
センサの応答遅れに基づいて劣化を判定するものである
から、その劣化を初期において的確に検出しくりる。o
2センサが劣化し始めた場合は、フィードバック制御周
期の長さに応じてフィードバック係数を変更して補正し
、空燃比を理論空燃比付近に保つので、エミッションの
悪化を防ぐことができ、燃費の点でも有利になる。As is clear from the above description, according to the present invention, 02
Since deterioration is determined based on the response delay of the sensor, the deterioration can be accurately detected at the initial stage. o
2 sensor begins to deteriorate, the feedback coefficient is corrected according to the length of the feedback control cycle to maintain the air-fuel ratio near the stoichiometric air-fuel ratio, which prevents deterioration of emissions and improves fuel efficiency. It will also give you an advantage.
図面は本発明によるo2センサ劣化補正装置の一実施例
を示す全体の構成図である。
11・・・回転センサ、12・・・01センサ、13・
・・制御ユニット、17・・・α値算出回路、20・・
・負圧センサ、21・・・定常判定回路、22・・・周
期計測回路、23・・・記憶回路、24・・・比較回路
。The drawing is an overall configuration diagram showing an embodiment of the O2 sensor deterioration correction device according to the present invention. 11... Rotation sensor, 12... 01 sensor, 13.
...Control unit, 17...α value calculation circuit, 20...
- Negative pressure sensor, 21... Steady state determination circuit, 22... Period measurement circuit, 23... Memory circuit, 24... Comparison circuit.
Claims (1)
判定回路と、定常の場合O_2センサの応答性の周期を
計測する周期計測回路と、予め設定されたフィードバッ
ク制御周期と上記周期を比較してO_2センサの劣化を
判定する比較回路とを備え、O_2センサの劣化の場合
には、周期時間のずれに応じてフィードバック係数を変
化することを特徴とするO_2センサ劣化補正装置。A steady state determination circuit that determines steady operation based on the engine speed and load, a cycle measurement circuit that measures the cycle of O_2 sensor responsiveness in steady state, and a cycle measurement circuit that measures the cycle of O_2 sensor response by comparing the above cycle with a preset feedback control cycle. A comparison circuit for determining deterioration of the O_2 sensor, and in the case of deterioration of the O_2 sensor, a feedback coefficient is changed in accordance with a shift in cycle time.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3309385A JPS61192831A (en) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | O2 sensor deterioration correcting apparatus |
US06/829,664 US4744344A (en) | 1985-02-20 | 1986-02-14 | System for compensating an oxygen sensor in an emission control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3309385A JPS61192831A (en) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | O2 sensor deterioration correcting apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61192831A true JPS61192831A (en) | 1986-08-27 |
Family
ID=12377050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3309385A Pending JPS61192831A (en) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | O2 sensor deterioration correcting apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61192831A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62178745A (en) * | 1986-01-31 | 1987-08-05 | Suzuki Motor Co Ltd | Air-fuel ratio control device |
JPS63117138A (en) * | 1986-10-31 | 1988-05-21 | Mitsubishi Motors Corp | Adjusting method for air fuel ratio of engine |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6026138A (en) * | 1983-07-21 | 1985-02-09 | Toyota Motor Corp | Fuel injection control method in internal-combustion engine |
-
1985
- 1985-02-20 JP JP3309385A patent/JPS61192831A/en active Pending
Patent Citations (1)
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