JPH07117516B2 - 内燃エンジン用酸素濃度センサの出力補正方法 - Google Patents
内燃エンジン用酸素濃度センサの出力補正方法Info
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- JPH07117516B2 JPH07117516B2 JP61046967A JP4696786A JPH07117516B2 JP H07117516 B2 JPH07117516 B2 JP H07117516B2 JP 61046967 A JP61046967 A JP 61046967A JP 4696786 A JP4696786 A JP 4696786A JP H07117516 B2 JPH07117516 B2 JP H07117516B2
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は内燃エンジン用酸素濃度センサの出力補正方法
に関する。
に関する。
背景技術 一般に、内燃エンジンの排気ガス浄化、燃費改善等を目
的として、排気ガス中の酸素濃度を酸素濃度センサによ
って検出し、酸素濃度センサの出力信号に応じてエンジ
ンへの供給混合気の空燃比を目標空燃比にフィードバッ
ク制御する空燃比制御が行なわれている。
的として、排気ガス中の酸素濃度を酸素濃度センサによ
って検出し、酸素濃度センサの出力信号に応じてエンジ
ンへの供給混合気の空燃比を目標空燃比にフィードバッ
ク制御する空燃比制御が行なわれている。
このような空燃比制御に用いられる酸素濃度センサとし
て排気ガス中の酸素濃度に比例した出力を発生するもの
がある。例えば、平板状の酸素イオン伝導性固体電解室
部材の両主面に電極対を設けて固体電解質部材の一方の
電極面が気体滞留室の一部をなしてその気体滞留室が排
気ガス等の被測定気体と導入孔を介して連通するように
した限界電流方式の酸素濃度センサが特開昭52−72286
号公報に開示されている。この酸素濃度センサにおいて
は、酸素イオン伝導性固体電解質部材と電極対とが酸素
ポンプ素子として作用して気体滞留室側電極が負極にな
るように電極間に電流を供給すると、負極面側にて気体
滞留室内気体中の酸素ガスがイオン化して固体電解室部
材内を正極面側に移動し正極面から酸素ガスとして放出
される。このときの電極間に流れ得る限界電流値は印加
電圧に拘らずほぼ一定となりかつ被測定気体中の酸素濃
度に比例するのでその限界電流値を検出すれば被測定気
体中の酸素濃度を測定することができる。ところが、か
かる酸素濃度検出装置を用いて空燃比を制御する場合に
排気ガス中の酸素濃度からは混合気の空燃比が理論空燃
比よりリーンの範囲でしか酸素濃度に比例した出力が得
られないので目標空燃比をリッチ領域に設定した空燃比
制御は不可能であった。空燃比がリーン及びリッチ領域
にて排気ガス中の酸素濃度に比例した出力が得られる酸
素濃度センサとしては２つの平板状の酸素イオン伝導性
固体電解室部材各々に電極対を設けて２つの固体電解質
部材の一方の電極面各々が気体滞留室の一部をなしてそ
の気体滞留室が被測定気体と導入孔を介して連通し一方
の固体電解質部材の他方の電極面が大気室に面するよう
にしたものが特開昭59−192955号に開示されている。こ
の酸素濃度センサにおいては一方の酸素イオン伝導性固
体電解室部材と電極対とが酸素濃度比検出電池素子とし
て作用し他方の酸素イオン伝導性固体電解質材と電極対
とが酸素ポンプ素子として作用するようになっている。
酸素濃度比検出電池素子の電極間の発生電圧が基準電圧
以上のとき酸素ポンプ素子内を酸素イオンが気体滞留室
側電極に向って移動するように電流を供給し、酸素濃度
比検出電池素子の電極間の発生電圧が基準電圧以下のと
き酸素ポンプ素子内を酸素イオンが気体滞留室側とは反
対側の電極に向って移動するように電流を供給すること
によりリーン及びリッチ領域の空燃比において電流値は
酸素濃度に比例するのである。
て排気ガス中の酸素濃度に比例した出力を発生するもの
がある。例えば、平板状の酸素イオン伝導性固体電解室
部材の両主面に電極対を設けて固体電解質部材の一方の
電極面が気体滞留室の一部をなしてその気体滞留室が排
気ガス等の被測定気体と導入孔を介して連通するように
した限界電流方式の酸素濃度センサが特開昭52−72286
号公報に開示されている。この酸素濃度センサにおいて
は、酸素イオン伝導性固体電解質部材と電極対とが酸素
ポンプ素子として作用して気体滞留室側電極が負極にな
るように電極間に電流を供給すると、負極面側にて気体
滞留室内気体中の酸素ガスがイオン化して固体電解室部
材内を正極面側に移動し正極面から酸素ガスとして放出
される。このときの電極間に流れ得る限界電流値は印加
電圧に拘らずほぼ一定となりかつ被測定気体中の酸素濃
度に比例するのでその限界電流値を検出すれば被測定気
体中の酸素濃度を測定することができる。ところが、か
かる酸素濃度検出装置を用いて空燃比を制御する場合に
排気ガス中の酸素濃度からは混合気の空燃比が理論空燃
比よりリーンの範囲でしか酸素濃度に比例した出力が得
られないので目標空燃比をリッチ領域に設定した空燃比
制御は不可能であった。空燃比がリーン及びリッチ領域
にて排気ガス中の酸素濃度に比例した出力が得られる酸
素濃度センサとしては２つの平板状の酸素イオン伝導性
固体電解室部材各々に電極対を設けて２つの固体電解質
部材の一方の電極面各々が気体滞留室の一部をなしてそ
の気体滞留室が被測定気体と導入孔を介して連通し一方
の固体電解質部材の他方の電極面が大気室に面するよう
にしたものが特開昭59−192955号に開示されている。こ
の酸素濃度センサにおいては一方の酸素イオン伝導性固
体電解室部材と電極対とが酸素濃度比検出電池素子とし
て作用し他方の酸素イオン伝導性固体電解質材と電極対
とが酸素ポンプ素子として作用するようになっている。
酸素濃度比検出電池素子の電極間の発生電圧が基準電圧
以上のとき酸素ポンプ素子内を酸素イオンが気体滞留室
側電極に向って移動するように電流を供給し、酸素濃度
比検出電池素子の電極間の発生電圧が基準電圧以下のと
き酸素ポンプ素子内を酸素イオンが気体滞留室側とは反
対側の電極に向って移動するように電流を供給すること
によりリーン及びリッチ領域の空燃比において電流値は
酸素濃度に比例するのである。
しかしながら、このような酸素濃度比例型の酸素濃度セ
ンサを用いた空燃比制御においては、酸素濃度センサの
活性化が完了したエンジン暖機時に空燃比フィードバッ
ク制御を開始した場合、エンジンへの供給空気が未燃焼
状態で排出されるので酸素濃度センサによる酸素濃度検
出がその未燃焼成分を含んだものとなり、第１図に示す
ように暖機完了後に比べて実際に供給された混合気の空
燃比に対応した酸素濃度検出値、すなわちポンプ電流値
より大なる値が酸素濃度センサの出力から得られ、酸素
濃度センサの出力レベルからエンジンに供給される混合
気の空燃比を正確に判別することができないという問題
点があった。
ンサを用いた空燃比制御においては、酸素濃度センサの
活性化が完了したエンジン暖機時に空燃比フィードバッ
ク制御を開始した場合、エンジンへの供給空気が未燃焼
状態で排出されるので酸素濃度センサによる酸素濃度検
出がその未燃焼成分を含んだものとなり、第１図に示す
ように暖機完了後に比べて実際に供給された混合気の空
燃比に対応した酸素濃度検出値、すなわちポンプ電流値
より大なる値が酸素濃度センサの出力から得られ、酸素
濃度センサの出力レベルからエンジンに供給される混合
気の空燃比を正確に判別することができないという問題
点があった。
発明の概要 そこで、本発明の目的は、エンジン暖機時に酸素濃度セ
ンサの出力レベルから供給混合気の空燃比を正確に判別
することができる酸素濃度センサの出力補正方法を提供
することである。
ンサの出力レベルから供給混合気の空燃比を正確に判別
することができる酸素濃度センサの出力補正方法を提供
することである。
本発明の酸素濃度センサの出力補正方法は、酸素濃度セ
ンサの活性化完了を検出した後、エンジンの温度を検出
し、その検出温度が低温であるとき酸素濃度センサの出
力レベルをリッチ側に補正することを特徴としている。
ンサの活性化完了を検出した後、エンジンの温度を検出
し、その検出温度が低温であるとき酸素濃度センサの出
力レベルをリッチ側に補正することを特徴としている。
実 施 例 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第２図ないし第４図は本発明の出力補正方法を適用した
酸素濃度センサを備えた内燃エンジンの電子制御燃料噴
射装置を示している。本装置において、酸素濃度センサ
検出部１はエンジン２の排気管３の三元触媒コンバータ
５より上流に配設され、酸素濃度センサ検出部１の入出
力がECU（Electronic Control Unit）４に接続されてい
る。
酸素濃度センサを備えた内燃エンジンの電子制御燃料噴
射装置を示している。本装置において、酸素濃度センサ
検出部１はエンジン２の排気管３の三元触媒コンバータ
５より上流に配設され、酸素濃度センサ検出部１の入出
力がECU（Electronic Control Unit）４に接続されてい
る。
酸素濃度センサ検出部１の保護ケース11内には第３図に
示すようにほぼ直方体状の酸素イオン伝導性固体電解質
部材12が設けられている。酸素イオン伝導性固体電解質
部材12内には気体滞留室13が形成されている。気体滞留
室13は固体電解質12外部から被測定気体の排気ガスを導
入する導入孔14に連通し、導入孔14は排気管３内におい
て排気ガスが気体滞留室13内に流入し易いように位置さ
れる。また酸素イオン伝導性固体電解質部材12には大気
を導入する大気基準室15が気体滞留室13と壁を隔てるよ
うに形成されている。気体滞留室13と大気基準室15との
間の壁部及び大気基準室15とは反対側の壁部には電極対
17a,17b,16a,16bが各々形成されている。固体電解質部
材12及び電極対16a,16bが酸素ポンプ素子18として作用
し、固体電解質部材12及び電極対17a,17bが電池素子19
として作用する。また大気基準室15の外壁面にはヒータ
素子20が設けられている。
示すようにほぼ直方体状の酸素イオン伝導性固体電解質
部材12が設けられている。酸素イオン伝導性固体電解質
部材12内には気体滞留室13が形成されている。気体滞留
室13は固体電解質12外部から被測定気体の排気ガスを導
入する導入孔14に連通し、導入孔14は排気管３内におい
て排気ガスが気体滞留室13内に流入し易いように位置さ
れる。また酸素イオン伝導性固体電解質部材12には大気
を導入する大気基準室15が気体滞留室13と壁を隔てるよ
うに形成されている。気体滞留室13と大気基準室15との
間の壁部及び大気基準室15とは反対側の壁部には電極対
17a,17b,16a,16bが各々形成されている。固体電解質部
材12及び電極対16a,16bが酸素ポンプ素子18として作用
し、固体電解質部材12及び電極対17a,17bが電池素子19
として作用する。また大気基準室15の外壁面にはヒータ
素子20が設けられている。
酸素イオン伝導性固体電解質部材12としては、ZrO2（二
酸化ジルコニウム）が用いられ、電極16aないし17bとし
てはPt（白金）が用いられる。
酸化ジルコニウム）が用いられ、電極16aないし17bとし
てはPt（白金）が用いられる。
第４図に示すようにECU4内には作動増幅回路21、基準電
圧源22、電流検出抵抗23及びスイッチ27からなる酸素濃
度センサ制御部が設けられている。酸素ポンプ素子18の
電極16b及び電池素子19の電極17bはアースされている。
電池素子19の電極17aに作動増幅回路21が接続され、差
動増幅回路21は電池素子19の電極17a,17b間の発生電圧
と基準電圧源22の出力電圧との差電圧に応じた電圧を出
力する。基準電圧源22の出力電圧は理論空燃比に相当す
る電圧（例えば、0.4V）である。差動増幅回路21の出力
端はスイッチ27、そして電流検出抵抗23を介して酸素ポ
ンプ素子18の電極16aに接続されている。電流検出抵抗2
3の両端酸素が濃度センサとしての出力端であり、マイ
クロコンピュータからなる制御回路24に接続されてい
る。
圧源22、電流検出抵抗23及びスイッチ27からなる酸素濃
度センサ制御部が設けられている。酸素ポンプ素子18の
電極16b及び電池素子19の電極17bはアースされている。
電池素子19の電極17aに作動増幅回路21が接続され、差
動増幅回路21は電池素子19の電極17a,17b間の発生電圧
と基準電圧源22の出力電圧との差電圧に応じた電圧を出
力する。基準電圧源22の出力電圧は理論空燃比に相当す
る電圧（例えば、0.4V）である。差動増幅回路21の出力
端はスイッチ27、そして電流検出抵抗23を介して酸素ポ
ンプ素子18の電極16aに接続されている。電流検出抵抗2
3の両端酸素が濃度センサとしての出力端であり、マイ
クロコンピュータからなる制御回路24に接続されてい
る。
制御回路24には例えば、ポテンショメータからなり、絞
り弁25の開度に応じたレベルの出力電圧を発生する絞り
弁開度センサ31と、絞り弁25下流の吸気管26に設けられ
て吸気管26内の絶対圧に応じたレベルの出力電圧を発生
する絶対圧センサ32と、エンジンの冷却水温に応じたレ
ベルの出力電圧を発生する水温センサ33と、エンジン２
のクランクシャフト（図示せず）の回転に同期したパル
ス信号を発生するクランク角センサ34とが接続されてい
る。またエンジン２の吸気バルブ（図示せず）近傍の吸
気管26に設けられたインジェクタ35が接続されている。
り弁25の開度に応じたレベルの出力電圧を発生する絞り
弁開度センサ31と、絞り弁25下流の吸気管26に設けられ
て吸気管26内の絶対圧に応じたレベルの出力電圧を発生
する絶対圧センサ32と、エンジンの冷却水温に応じたレ
ベルの出力電圧を発生する水温センサ33と、エンジン２
のクランクシャフト（図示せず）の回転に同期したパル
ス信号を発生するクランク角センサ34とが接続されてい
る。またエンジン２の吸気バルブ（図示せず）近傍の吸
気管26に設けられたインジェクタ35が接続されている。
制御回路24は電流検出抵抗23の両端電圧のディジタル信
号に変換する差動入力のA/D変換器40と、絞り弁開度セ
ンサ31、絶対圧センサ32、水温センサ33の各出力レベル
を変換するレベル変換回路41と、レベル変換回路41を経
た各センサ出力の１つを選択的に出力するマルチプレク
サ42と、このマルチプレクサ42から出力される信号をデ
ィジタル信号に変換するA/D変換器43と、クランク角セ
ンサ34の出力信号を波形整形してTDC信号として出力す
る波形整形回路44と、波形整形回路44からのTDC信号の
発生間隔をクロックパルス発生回路（図示せず）から出
力されるクロックパルス数によって計測するカウンタ45
と、インジェクタ35を駆動する駆動回路46aと、スイッ
チ27をオン駆動する駆動回路46bと、プログラムに従っ
てディジタル演算を行なうCPU（中央演算回路）47と、
各種の処理プログラム及びデータが予め書き込まれたRO
M48と、RAM49と備えている。A/D変換器40、43、マルチ
プレクサ42、カウンタ45、駆動回路46a,46b、CPU47、RO
M48及びRAM49は入出力バス50によって互いに接続されて
いる。CPU47には波形整形回路44からTDC信号が供給され
る。また制御回路24内にはヒータ電流供給回路51が設け
られ、CPU47からのヒータ電流供給指令に応じてヒータ
電流供給回路51によってヒータ素子20にヒータ電流が供
給されてヒータ素子20が発熱するようになっている。
号に変換する差動入力のA/D変換器40と、絞り弁開度セ
ンサ31、絶対圧センサ32、水温センサ33の各出力レベル
を変換するレベル変換回路41と、レベル変換回路41を経
た各センサ出力の１つを選択的に出力するマルチプレク
サ42と、このマルチプレクサ42から出力される信号をデ
ィジタル信号に変換するA/D変換器43と、クランク角セ
ンサ34の出力信号を波形整形してTDC信号として出力す
る波形整形回路44と、波形整形回路44からのTDC信号の
発生間隔をクロックパルス発生回路（図示せず）から出
力されるクロックパルス数によって計測するカウンタ45
と、インジェクタ35を駆動する駆動回路46aと、スイッ
チ27をオン駆動する駆動回路46bと、プログラムに従っ
てディジタル演算を行なうCPU（中央演算回路）47と、
各種の処理プログラム及びデータが予め書き込まれたRO
M48と、RAM49と備えている。A/D変換器40、43、マルチ
プレクサ42、カウンタ45、駆動回路46a,46b、CPU47、RO
M48及びRAM49は入出力バス50によって互いに接続されて
いる。CPU47には波形整形回路44からTDC信号が供給され
る。また制御回路24内にはヒータ電流供給回路51が設け
られ、CPU47からのヒータ電流供給指令に応じてヒータ
電流供給回路51によってヒータ素子20にヒータ電流が供
給されてヒータ素子20が発熱するようになっている。
かかる構成においては、A/D変換器40から酸素ポンプ素
子18を流れるポンプ電流値IPが、A/D変換器43から絞り
弁開度th、吸気管内絶対圧PBA及び冷却水温TWの情報
が択一的に、またカウンタ45からエンジン回転数Neを表
わす情報がCPU47に入出力バス50を介して各々供給され
る。CPU47はROM48に記憶された演算プログラムに従って
上記の各情報を読み込み、それらの情報を基にしてTDC
信号に同期して燃料供給ルーチンにおいて所定の算出式
からエンジン２への燃料供給量に対応するインジェクタ
35の燃料噴射時間TOUTを演算する。そして、その燃料噴
射時間TOUTだけ駆動回路46aがインジェクタ35を駆動し
てエンジン２へ燃料を供給せしめるのである。
子18を流れるポンプ電流値IPが、A/D変換器43から絞り
弁開度th、吸気管内絶対圧PBA及び冷却水温TWの情報
が択一的に、またカウンタ45からエンジン回転数Neを表
わす情報がCPU47に入出力バス50を介して各々供給され
る。CPU47はROM48に記憶された演算プログラムに従って
上記の各情報を読み込み、それらの情報を基にしてTDC
信号に同期して燃料供給ルーチンにおいて所定の算出式
からエンジン２への燃料供給量に対応するインジェクタ
35の燃料噴射時間TOUTを演算する。そして、その燃料噴
射時間TOUTだけ駆動回路46aがインジェクタ35を駆動し
てエンジン２へ燃料を供給せしめるのである。
燃料噴射時間TOUTは例えば、次式から算出される。
TOUT＝Ti×KO2×KWOT×KTW ……（１） ここで、Tiはエンジン回転数Neと吸気管内絶対圧PBAと
から決定される基本噴射時間を表わす基本供給量、KO2
は酸素濃度センサの出力レベルに応じて設定する空燃比
のフィードバック補正係数、KWOTは高負荷時の燃料増量
補正係数、KTWは冷却水温係数である。これらTi、KO2、
KWOT、KTWは燃料供給ルーチンのサブルーチンにおいて
設定される。
から決定される基本噴射時間を表わす基本供給量、KO2
は酸素濃度センサの出力レベルに応じて設定する空燃比
のフィードバック補正係数、KWOTは高負荷時の燃料増量
補正係数、KTWは冷却水温係数である。これらTi、KO2、
KWOT、KTWは燃料供給ルーチンのサブルーチンにおいて
設定される。
一方、駆動回路46bはCPU47からオン駆動指令に応じてス
イッチ27をオン駆動し、またオン駆動停止指令に応じて
スイッチ27のオン駆動を停止する。スイッチ27がオン駆
動されると差動増幅回路21の出力端からスイッチ27、抵
抗23を介して酸素ポンプ素子18の電極16a,16b間にポン
プ電流が流れ始める。
イッチ27をオン駆動し、またオン駆動停止指令に応じて
スイッチ27のオン駆動を停止する。スイッチ27がオン駆
動されると差動増幅回路21の出力端からスイッチ27、抵
抗23を介して酸素ポンプ素子18の電極16a,16b間にポン
プ電流が流れ始める。
酸素ポンプ素子18へのポンプ電流の供給が開始される
と、そのときエンジン２に供給された混合気の空燃比が
リーン領域であれば、電池素子19の電極17a,17b間に発
生する電圧が基準電圧源22の出力電圧より低くなるので
差動増幅回路21の出力レベルが正レベルになり、この正
レベル電圧が抵抗23及び酸素ポンプ素子18の直列回路に
供給される。酸素ポンプ素子18には電極16aから電極16b
に向ってポンプ電流が流れるので気体滞留室13内の酸素
が電極16bにてイオン化して酸素ポンプ素子18内を移動
して電極16aから酸素ガスとして放出され、気体滞留室1
3内の酸素が汲み出される。
と、そのときエンジン２に供給された混合気の空燃比が
リーン領域であれば、電池素子19の電極17a,17b間に発
生する電圧が基準電圧源22の出力電圧より低くなるので
差動増幅回路21の出力レベルが正レベルになり、この正
レベル電圧が抵抗23及び酸素ポンプ素子18の直列回路に
供給される。酸素ポンプ素子18には電極16aから電極16b
に向ってポンプ電流が流れるので気体滞留室13内の酸素
が電極16bにてイオン化して酸素ポンプ素子18内を移動
して電極16aから酸素ガスとして放出され、気体滞留室1
3内の酸素が汲み出される。
気体滞留室13内の酸素の汲み出しにより気体滞留室13内
の排気ガスと大気基準室15内の大気の間に酸素濃度差が
生ずる。この酸素濃度差に応じた電圧Vsが電池素子19の
電極17a,17b間に発生し、この電圧Vsは差動増幅回路21
の反転入力端に供給される。差動増幅回路21の出力電圧
は電圧Vsと基準電圧源22の出力電圧との差電圧に比例し
た電圧となるのでポンプ電流値は排気ガス中の酸素濃度
に比例し、ポンプ電流値は抵抗23の両端電圧として出力
される。
の排気ガスと大気基準室15内の大気の間に酸素濃度差が
生ずる。この酸素濃度差に応じた電圧Vsが電池素子19の
電極17a,17b間に発生し、この電圧Vsは差動増幅回路21
の反転入力端に供給される。差動増幅回路21の出力電圧
は電圧Vsと基準電圧源22の出力電圧との差電圧に比例し
た電圧となるのでポンプ電流値は排気ガス中の酸素濃度
に比例し、ポンプ電流値は抵抗23の両端電圧として出力
される。
リッチ領域の空燃比のときには電圧Vsが基準電圧源22の
出力電圧を越える。よって、差動増幅回路21の出力レベ
ルが正レベルから負レベルに反転する。この負レベルに
より酸素ポンプ素子18の電極16a,16b間に流れるポンプ
電流が減少し、電流方向が反転する。すなわち、ポンプ
電流は電極16bから電極16a方向に流れるので外部の酸素
が電極16aにてイオン化して酸素ポンプ素子18内を移動
して電極16bから酸素ガスとして気体滞留室13内に放出
され、酸素が気体滞留室13内に汲み込まれる。従って、
気体滞留室13内の酸素濃度が常に一定になるようにポン
プ電流を供給することにより酸素を汲み込んだり、汲み
出したりするのでポンプ電流値IP及び差動増幅回路21の
出力電圧はリーン及びリッチ領域にて排気ガス中の酸素
濃度に各々比例するのである。このポンプ電流値IPに応
じて上記したフィードバック補正係数KO2が設定され
る。
出力電圧を越える。よって、差動増幅回路21の出力レベ
ルが正レベルから負レベルに反転する。この負レベルに
より酸素ポンプ素子18の電極16a,16b間に流れるポンプ
電流が減少し、電流方向が反転する。すなわち、ポンプ
電流は電極16bから電極16a方向に流れるので外部の酸素
が電極16aにてイオン化して酸素ポンプ素子18内を移動
して電極16bから酸素ガスとして気体滞留室13内に放出
され、酸素が気体滞留室13内に汲み込まれる。従って、
気体滞留室13内の酸素濃度が常に一定になるようにポン
プ電流を供給することにより酸素を汲み込んだり、汲み
出したりするのでポンプ電流値IP及び差動増幅回路21の
出力電圧はリーン及びリッチ領域にて排気ガス中の酸素
濃度に各々比例するのである。このポンプ電流値IPに応
じて上記したフィードバック補正係数KO2が設定され
る。
次に、本発明の酸素濃度センサの出力補正方法の手順を
第５図に出力補正サブルーチンとして示したCPU47の動
作フロー図に従って説明する。
第５図に出力補正サブルーチンとして示したCPU47の動
作フロー図に従って説明する。
かかる手順において、CPU47はヒータ電流がヒータ素子2
0に供給されているか否かを判別する（ステップ61）。
この判断はヒータ電流供給回路51に対してヒータ電流供
給指令を発生するとCPU47内のフラグFHが“1"に等しく
されヒータ電流供給停止指令を発生するとフラグFHが
“0"に等しくされるのでフラグFHの内容から決定され
る。ヒータ電流が供給されているときには酸素濃度セン
サの活性化が完了したか否かを判別する（ステップ6
2）。この判別はヒータ電流供給指令の発生から、すな
わちヒータ電流の供給開始から所定時間の経過を検出す
ることにより酸素濃度センサの活性化が完了したと決定
される。酸素濃度センサの活性化が完了した場合にはポ
ンプ電流を酸素ポンプ素子18に供給するために駆動回路
46bに対してオン駆動指令を発生し（ステップ63）、そ
して冷却水温Twを読み込む（ステップ64）。読み込んだ
冷却水温Twが所定温度Tw1（例えば、０℃）以下か否か
を判別する（ステップ65）。Tw≦Tw1ならば、補正値ΔI
Pを第１所定値ΔIP1に等しくし（ステップ66）、Tw＞Tw
1ならば、冷却水温Twが所定温度Tw2（ただしTw2＞Tw1、
例えば、40℃）以下か否かを判別する（ステップ67）。
Tw≦Tw2ならば、補正値ΔIPを第２所定値ΔIP2に等しく
し（ステップ68）、Tw＞Tw2ならば、補正値ΔIPを０に
等しくし（ステップ69）そしてフラグFO2を０に等しく
する（ステップ70）。
0に供給されているか否かを判別する（ステップ61）。
この判断はヒータ電流供給回路51に対してヒータ電流供
給指令を発生するとCPU47内のフラグFHが“1"に等しく
されヒータ電流供給停止指令を発生するとフラグFHが
“0"に等しくされるのでフラグFHの内容から決定され
る。ヒータ電流が供給されているときには酸素濃度セン
サの活性化が完了したか否かを判別する（ステップ6
2）。この判別はヒータ電流供給指令の発生から、すな
わちヒータ電流の供給開始から所定時間の経過を検出す
ることにより酸素濃度センサの活性化が完了したと決定
される。酸素濃度センサの活性化が完了した場合にはポ
ンプ電流を酸素ポンプ素子18に供給するために駆動回路
46bに対してオン駆動指令を発生し（ステップ63）、そ
して冷却水温Twを読み込む（ステップ64）。読み込んだ
冷却水温Twが所定温度Tw1（例えば、０℃）以下か否か
を判別する（ステップ65）。Tw≦Tw1ならば、補正値ΔI
Pを第１所定値ΔIP1に等しくし（ステップ66）、Tw＞Tw
1ならば、冷却水温Twが所定温度Tw2（ただしTw2＞Tw1、
例えば、40℃）以下か否かを判別する（ステップ67）。
Tw≦Tw2ならば、補正値ΔIPを第２所定値ΔIP2に等しく
し（ステップ68）、Tw＞Tw2ならば、補正値ΔIPを０に
等しくし（ステップ69）そしてフラグFO2を０に等しく
する（ステップ70）。
ステップ61においてヒータ電流が供給されていない場
合、又はステップ62において酸素濃度センサ検出部１の
活性化が完了していない場合にはポンプ電流の酸素ポン
プ素子18への供給を停止するために駆動回路46bに対し
てオン駆動停止指令を発生し（ステップ71）、空燃比フ
ィードバック制御すべき運転状態でないのでフラグFO2
に１をセットする（ステップ72）。
合、又はステップ62において酸素濃度センサ検出部１の
活性化が完了していない場合にはポンプ電流の酸素ポン
プ素子18への供給を停止するために駆動回路46bに対し
てオン駆動停止指令を発生し（ステップ71）、空燃比フ
ィードバック制御すべき運転状態でないのでフラグFO2
に１をセットする（ステップ72）。
なお、このサブルーチンは燃料供給ルーチンの実行によ
ってエンジン始動と同時にTDC信号に同期して実行さ
れ、補正値ΔIPが０に等しくなったら実行されないよう
にすることが好ましい。
ってエンジン始動と同時にTDC信号に同期して実行さ
れ、補正値ΔIPが０に等しくなったら実行されないよう
にすることが好ましい。
一方、フィードバック補正係数KO2を設定するKO2サブル
ーチンにおいては、第６図に示すように先ず、フラグF
O2が１に等しいか否かを判別する（ステップ80）。FO2
＝１ならば、空燃比フィードバック制御を停止すべき運
転状態であるので補正係数KO2を１に等しくする（ステ
ップ81）。FO2＝０ならば、他の空燃比フィードバック
（F/B）制御すべき運転条件を充足しているか否かを判
別する（ステップ82）。この判別は絞り弁開度th、エ
ンジン冷却水温Tw、エンジン回転数Ne、吸気管内絶対圧
PBAから決定される。例えば、加速時、減速時には空燃
比フィードバック制御を停止すべき運転状態とされ、こ
のときには補正係数KO2を１に等しくする（ステップ8
1）。空燃比フィードバック制御すべき運転条件を充足
する場合にはポンプ電流値IPを読み込み（ステップ8
3）、読み込んだポンプ電流値IPに補正値ΔIPを減算し
その算出値をポンプ電流値IPとする（ステップ84）。こ
うして補正されて得られたポンプ電流値IPに応じてフィ
ードバック補正係数KO2を算出し（ステップ85）、この
補正係数KO2を用いて式（１）によって燃料噴射時間T
OUTが算出されるのである。
ーチンにおいては、第６図に示すように先ず、フラグF
O2が１に等しいか否かを判別する（ステップ80）。FO2
＝１ならば、空燃比フィードバック制御を停止すべき運
転状態であるので補正係数KO2を１に等しくする（ステ
ップ81）。FO2＝０ならば、他の空燃比フィードバック
（F/B）制御すべき運転条件を充足しているか否かを判
別する（ステップ82）。この判別は絞り弁開度th、エ
ンジン冷却水温Tw、エンジン回転数Ne、吸気管内絶対圧
PBAから決定される。例えば、加速時、減速時には空燃
比フィードバック制御を停止すべき運転状態とされ、こ
のときには補正係数KO2を１に等しくする（ステップ8
1）。空燃比フィードバック制御すべき運転条件を充足
する場合にはポンプ電流値IPを読み込み（ステップ8
3）、読み込んだポンプ電流値IPに補正値ΔIPを減算し
その算出値をポンプ電流値IPとする（ステップ84）。こ
うして補正されて得られたポンプ電流値IPに応じてフィ
ードバック補正係数KO2を算出し（ステップ85）、この
補正係数KO2を用いて式（１）によって燃料噴射時間T
OUTが算出されるのである。
かかる本発明の酸素濃度センサの出力補正方法において
は、エンジンの暖機時にエンジン冷却水温Twが低いほど
補正値ΔIPが大きく設定され、ポンプ電流値IPから補正
値ΔIPを減算することによりポンプ電流値IPが補正され
る。すなわちポンプ電流値IPはエンジン冷却水温Twが低
いほどリッチ側に補正されるのである。
は、エンジンの暖機時にエンジン冷却水温Twが低いほど
補正値ΔIPが大きく設定され、ポンプ電流値IPから補正
値ΔIPを減算することによりポンプ電流値IPが補正され
る。すなわちポンプ電流値IPはエンジン冷却水温Twが低
いほどリッチ側に補正されるのである。
なお、上記した本発明の実施例においては、第７図に示
すように冷却水温Twに対応するポンプ電流値IPの補正値
ΔIPが段階的に設定されるが、冷却水温Twに対応するポ
ンプ電流値IPの補正値ΔIPを連続的に設定しても良いの
である。
すように冷却水温Twに対応するポンプ電流値IPの補正値
ΔIPが段階的に設定されるが、冷却水温Twに対応するポ
ンプ電流値IPの補正値ΔIPを連続的に設定しても良いの
である。
また、上記した本発明の実施例においては、ポンプ電流
値IPに応じて燃料供給量を調整することにより供給混合
気の空燃比を目標空燃比に制御しているが、これに限ら
ず、ポンプ電流値IPに応じて吸気２次空気量を調整する
ことにより供給混合気の空燃比を目標空燃比に制御して
も良いのである。
値IPに応じて燃料供給量を調整することにより供給混合
気の空燃比を目標空燃比に制御しているが、これに限ら
ず、ポンプ電流値IPに応じて吸気２次空気量を調整する
ことにより供給混合気の空燃比を目標空燃比に制御して
も良いのである。
発明の効果 以上の如く、本発明の酸素濃度センサの出力補正方法に
おいては、酸素濃度センサの活性化完了を検出した後、
エンジンの温度を検出し、その検出温度が低温であると
き酸素濃度センサの出力レベルをリッチ側に補正するの
で、エンジン暖機時に酸素濃度センサによる酸素濃度検
出が排気未燃焼酸素成分を含んだものとなっても実際に
エンジンに供給された混合気の空燃比を正確に判別する
ことができるのである。よって、エンジン暖機時に供給
混合気の空燃比を目標空燃比に正確に制御することがで
きるので排気浄化性能の向上を図ることができる。また
オーバリッチを回避することができるのでプラグのくす
ぶり等による運転性の悪化を防止することができるので
ある。
おいては、酸素濃度センサの活性化完了を検出した後、
エンジンの温度を検出し、その検出温度が低温であると
き酸素濃度センサの出力レベルをリッチ側に補正するの
で、エンジン暖機時に酸素濃度センサによる酸素濃度検
出が排気未燃焼酸素成分を含んだものとなっても実際に
エンジンに供給された混合気の空燃比を正確に判別する
ことができるのである。よって、エンジン暖機時に供給
混合気の空燃比を目標空燃比に正確に制御することがで
きるので排気浄化性能の向上を図ることができる。また
オーバリッチを回避することができるのでプラグのくす
ぶり等による運転性の悪化を防止することができるので
ある。
第１図は暖機後及び暖機中の酸素濃度センサの出力特性
を示す図、第２図は本発明の出力補正方法を適用した酸
素濃度センサを備えた電子制御燃料噴射装置を示す図、
第３図は酸素濃度センサ検出部内を示す図、第４図はEC
U内の回路を示す回路図、第５図及び第６図はCPUの動作
を示す動作フロー図、第７図は冷却水温Tw−補正値ΔIP
特性を示す図である。 主要部分の符号の説明 １……酸素濃度センサ検出部 ３……排気管 ４……ECU 12……酸素イオン伝導性固体電解質部材 13……気体滞留室 14……導入孔 15……大気基準室 18……酸素ポンプ素子 19……電池素子 24……制御回路 26……吸気管 35……インジェクタ
を示す図、第２図は本発明の出力補正方法を適用した酸
素濃度センサを備えた電子制御燃料噴射装置を示す図、
第３図は酸素濃度センサ検出部内を示す図、第４図はEC
U内の回路を示す回路図、第５図及び第６図はCPUの動作
を示す動作フロー図、第７図は冷却水温Tw−補正値ΔIP
特性を示す図である。 主要部分の符号の説明 １……酸素濃度センサ検出部 ３……排気管 ４……ECU 12……酸素イオン伝導性固体電解質部材 13……気体滞留室 14……導入孔 15……大気基準室 18……酸素ポンプ素子 19……電池素子 24……制御回路 26……吸気管 35……インジェクタ
Claims (2)
- 【請求項１】内燃エンジンの排気系に設けられ排気ガス
中の酸素濃度に比例した出力を発生する酸素濃度センサ
の出力補正方法であって、 前記酸素濃度センサの活性化完了を検出した後、エンジ
ンの温度を検出し、 その検出温度が低温であるとき前記酸素濃度センサの出
力レベルをリッチ側に補正することを特徴とする出力補
正方法。 - 【請求項２】前記検出温度が低温であるほど前記酸素濃
度センサの出力レベルをリッチ側に大きく補正すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の出力補正方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61046967A JPH07117516B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 内燃エンジン用酸素濃度センサの出力補正方法 |
| US07/021,035 US4763628A (en) | 1986-03-03 | 1987-03-02 | Method of compensating output from oxygen concentration sensor of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61046967A JPH07117516B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 内燃エンジン用酸素濃度センサの出力補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62203050A JPS62203050A (ja) | 1987-09-07 |
| JPH07117516B2 true JPH07117516B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=12762035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61046967A Expired - Fee Related JPH07117516B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 内燃エンジン用酸素濃度センサの出力補正方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4763628A (ja) |
| JP (1) | JPH07117516B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3005818B2 (ja) * | 1990-12-25 | 2000-02-07 | 本田技研工業株式会社 | エンジンの始動燃料供給量制御装置 |
| US5250169A (en) * | 1991-06-07 | 1993-10-05 | Ford Motor Company | Apparatus for sensing hydrocarbons and carbon monoxide |
| JP3680178B2 (ja) * | 1992-07-17 | 2005-08-10 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US5625156A (en) * | 1996-04-29 | 1997-04-29 | General Motors Corporation | Apparatus for sensing exhaust gas |
| JP3520163B2 (ja) * | 1996-09-30 | 2004-04-19 | 日本特殊陶業株式会社 | 酸素センサの制御方法及び装置 |
| JP3397604B2 (ja) * | 1996-12-04 | 2003-04-21 | 株式会社日立ユニシアオートモティブ | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| CN100526872C (zh) * | 2005-11-01 | 2009-08-12 | 比亚迪股份有限公司 | 汽车用氧传感器性能测试装置 |
| CN101281153B (zh) * | 2008-05-21 | 2011-11-09 | 宁波大学 | 空燃比氧传感器性能测试系统 |
| JP4905726B2 (ja) * | 2008-07-04 | 2012-03-28 | 株式会社デンソー | 空燃比検出装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2805805C2 (de) * | 1978-02-11 | 1989-07-20 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren und Einrichtung zum Betrieb einer Kraftstoffversorgungsanlage mit Lambda-Regelung |
| US4566419A (en) * | 1983-08-20 | 1986-01-28 | Nippondenso Co., Ltd. | Apparatus and method for controlling air-to-fuel ratio for an internal combustion engine |
| JPS60178941A (ja) * | 1984-02-27 | 1985-09-12 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御装置 |
-
1986
- 1986-03-03 JP JP61046967A patent/JPH07117516B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-03-02 US US07/021,035 patent/US4763628A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4763628A (en) | 1988-08-16 |
| JPS62203050A (ja) | 1987-09-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |