JPS58185957A - エンジン制御方法 - Google Patents
エンジン制御方法Info
- Publication number
- JPS58185957A JPS58185957A JP57069385A JP6938582A JPS58185957A JP S58185957 A JPS58185957 A JP S58185957A JP 57069385 A JP57069385 A JP 57069385A JP 6938582 A JP6938582 A JP 6938582A JP S58185957 A JPS58185957 A JP S58185957A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen density
- engine
- oxygen
- egr
- detection device
- 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
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は酸素密度の検出を行なう装置とこの装(1)
置を使って内燃機関の制御を行なう方法に関する。
内燃機関は高地等の低圧下では大気中の酸素密度の減少
のために平地での制御方法のままではさまざまな不具合
を生じており、高度補償を行なう必要があった。
のために平地での制御方法のままではさまざまな不具合
を生じており、高度補償を行なう必要があった。
従来この為の高度検出装置としてアネロイドを使った気
圧検出装置や半導体を使った圧力検出装置が知られてい
た。
圧検出装置や半導体を使った圧力検出装置が知られてい
た。
この種の検出装置は、本来酸素密度を検出すべきところ
を大気圧を検出することにより代用しでいる。また真空
ベローを用いたアネロイド構造の複雑さにも問題があっ
た。
を大気圧を検出することにより代用しでいる。また真空
ベローを用いたアネロイド構造の複雑さにも問題があっ
た。
とくに自動車のための高度補償用検出装置としては検出
装置の応答性はさしたる問題ではなく、より簡素な酸素
密度検出装置が望まれていた。
装置の応答性はさしたる問題ではなく、より簡素な酸素
密度検出装置が望まれていた。
本発明は前記欠点に鑑み、簡素な構造の酸素密度検出装
置とこれを使用したエンジンの制御方法に関するもので
ある。
置とこれを使用したエンジンの制御方法に関するもので
ある。
すなわち、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなど
の排気管に設置して使用している酸素濃(2) 度検出装置に用いられているZr01を主成分とするセ
ラミック素子を用いる。これを小型にし、さらに電熱ヒ
ータでこの素子を加熱するとともに、素子とヒータとを
完全に石綿などの断熱材で覆い金属又は耐熱性を有する
材料で作られたケースにおさめる。さらにこれらの断熱
材、カバーの一部に外側の人気と中心の酸素重度を感知
する素子を酸素が拡散できる程度の小さい通気穴を設け
た構成の酸素密度検出装置を排気系以外の人気に設置し
、この信号により商地での酸素不足を検出し、種々の高
度補償を行なうものである。
の排気管に設置して使用している酸素濃(2) 度検出装置に用いられているZr01を主成分とするセ
ラミック素子を用いる。これを小型にし、さらに電熱ヒ
ータでこの素子を加熱するとともに、素子とヒータとを
完全に石綿などの断熱材で覆い金属又は耐熱性を有する
材料で作られたケースにおさめる。さらにこれらの断熱
材、カバーの一部に外側の人気と中心の酸素重度を感知
する素子を酸素が拡散できる程度の小さい通気穴を設け
た構成の酸素密度検出装置を排気系以外の人気に設置し
、この信号により商地での酸素不足を検出し、種々の高
度補償を行なうものである。
本発明の一実施例を第1図、第2図に示す、EGR弁1
、負圧制御弁7、バキュームポンプ8、制御回路(j、
エンジン回転速度検出用電磁ビソクアソゾ4、燃料調置
用の回転軸31に連結して回転する可変抵抗3、酸素密
度検出装置&2を主要構成部品としている。
、負圧制御弁7、バキュームポンプ8、制御回路(j、
エンジン回転速度検出用電磁ビソクアソゾ4、燃料調置
用の回転軸31に連結して回転する可変抵抗3、酸素密
度検出装置&2を主要構成部品としている。
ディーゼルエンジンの排気管と吸気管とを導通している
EGR管路5の途中にEGR弁1は設けである。EGR
弁1は弁体11、ダイヤフラム12、(3) スプリング13、ケーシング14によって構成されてい
る。弁体11はダイヤフラム12と上下し、そのリフト
がゼロの時E G R管路5は遮閉される。
EGR管路5の途中にEGR弁1は設けである。EGR
弁1は弁体11、ダイヤフラム12、(3) スプリング13、ケーシング14によって構成されてい
る。弁体11はダイヤフラム12と上下し、そのリフト
がゼロの時E G R管路5は遮閉される。
ケーシング14とダイヤフラム12とは圧力室15を構
成し、圧力室】5にはケーシング14に設けた開口■6
を介して負圧制御弁より負圧が供給される。この負圧に
よってダイヤフラム12はスプリング13に抗して弁体
11金持ち上げる。このリフトの大きいほどEGR管路
断面は大きくなる構成である。
成し、圧力室】5にはケーシング14に設けた開口■6
を介して負圧制御弁より負圧が供給される。この負圧に
よってダイヤフラム12はスプリング13に抗して弁体
11金持ち上げる。このリフトの大きいほどEGR管路
断面は大きくなる構成である。
負圧制御弁7は弁ケーシング70、スプール弁体11.
スプリング72.720、ダイヤフラム73、ソレノイ
ドコイル75、ソレノイドケーシング74、プランジャ
76、コアー77より構成されている。スプール弁体7
1はダイヤフラム73およびプランジャ76と連動して
上下する。ダイヤフラム73の上面及び下面にはスプリ
ング72と720とが圧縮されて設けられている。弁ケ
ーソングア0に設けられたスリーブ700には、大気に
開口する大気ボー)70’lと負圧源に開口す(4) る負圧ボート702が設けられており、スリーブ700
にはスプール弁体71が談合している。スプール弁体7
1には大気ボート701及び負圧ボート702といずれ
かに連通ずる連通ロア11が設けられており、ダイヤフ
ラム73と弁ケーシング70で構成された負圧室730
に導通している。
スプリング72.720、ダイヤフラム73、ソレノイ
ドコイル75、ソレノイドケーシング74、プランジャ
76、コアー77より構成されている。スプール弁体7
1はダイヤフラム73およびプランジャ76と連動して
上下する。ダイヤフラム73の上面及び下面にはスプリ
ング72と720とが圧縮されて設けられている。弁ケ
ーソングア0に設けられたスリーブ700には、大気に
開口する大気ボー)70’lと負圧源に開口す(4) る負圧ボート702が設けられており、スリーブ700
にはスプール弁体71が談合している。スプール弁体7
1には大気ボート701及び負圧ボート702といずれ
かに連通ずる連通ロア11が設けられており、ダイヤフ
ラム73と弁ケーシング70で構成された負圧室730
に導通している。
ソレノイドコイル75はソレノイドコイルケーシング7
4に設けられているリブ742と、ソレノイドケーシン
グとに固定されており、ソレノイドコイル75の中心に
コアー77があり、その中心にプランジャ76が嵌合し
“Cいる。ソレノイドケーシング74とダイヤフラム7
3とにより構成された大気室740は、ソレノイドケー
シング74に設けられた連通ロア41により大気と導通
している。ソレノイドコイル75に電流を通電するとそ
の電流の強さに応じ、2つのスプリング72と、スプリ
ング720の平衡点からスプリングの抗力と電磁力のつ
りあった位置までプランジャを引きさげこれと連動する
スプール弁体71を引き下げる。その結果スプール弁体
71に設けた連道口(5) 711と大気ボー1−701で構成される絞り弁の通路
面積を減少する構成であり、逆に同時に連通ロア11と
負圧ボート702とにより構成された絞り弁の通路面積
は拡大する構成となる。
4に設けられているリブ742と、ソレノイドケーシン
グとに固定されており、ソレノイドコイル75の中心に
コアー77があり、その中心にプランジャ76が嵌合し
“Cいる。ソレノイドケーシング74とダイヤフラム7
3とにより構成された大気室740は、ソレノイドケー
シング74に設けられた連通ロア41により大気と導通
している。ソレノイドコイル75に電流を通電するとそ
の電流の強さに応じ、2つのスプリング72と、スプリ
ング720の平衡点からスプリングの抗力と電磁力のつ
りあった位置までプランジャを引きさげこれと連動する
スプール弁体71を引き下げる。その結果スプール弁体
71に設けた連道口(5) 711と大気ボー1−701で構成される絞り弁の通路
面積を減少する構成であり、逆に同時に連通ロア11と
負圧ボート702とにより構成された絞り弁の通路面積
は拡大する構成となる。
負圧ポンプ8は通常よく知られた構成のもので、この吸
入口と負圧ボート702とは通電管により連絡しである
。燃料噴射ポンプの燃料調量レバー31には可変抵抗3
が設けてあり、調量レバーの回転に応じ抵抗値が変化す
る構成であり、エンジンの負萄条件を知ることができる
。
入口と負圧ボート702とは通電管により連絡しである
。燃料噴射ポンプの燃料調量レバー31には可変抵抗3
が設けてあり、調量レバーの回転に応じ抵抗値が変化す
る構成であり、エンジンの負萄条件を知ることができる
。
酸素密度検出装置2は、ZrOうを主成分とする感濃度
素子21とヒータ24、熱電対200、石綿26ケース
29より構成されている。コイン状の感濃度単子21の
両面には金属の綱状の電極22が設けである。また感濃
度素子21のサイド面にはアルミナを主成分としたマイ
ク23が設けである。感濃度素子21の外側には円筒形
状のバイブ25が設けてありバイブ25の外周は電熱ヒ
ータ24が設けてあり、その一端242は接地されてい
る。さらにその外周を石綿26で覆いつくしく6) である。この石綿塊は円柱状のケース29に納められて
いる。ケース29の一部には通気孔27が設けられてお
り、通気孔27にはフィルタ28が装着しである。また
パイプ25内の壁面近傍には熱電対200が設けである
。ケース29にはリード線引出し端子221,222,
241.242及び熱電対引出し端子201,202が
設けてあり、242を除くこれらの端子は制御回路6に
接続しである。
素子21とヒータ24、熱電対200、石綿26ケース
29より構成されている。コイン状の感濃度単子21の
両面には金属の綱状の電極22が設けである。また感濃
度素子21のサイド面にはアルミナを主成分としたマイ
ク23が設けである。感濃度素子21の外側には円筒形
状のバイブ25が設けてありバイブ25の外周は電熱ヒ
ータ24が設けてあり、その一端242は接地されてい
る。さらにその外周を石綿26で覆いつくしく6) である。この石綿塊は円柱状のケース29に納められて
いる。ケース29の一部には通気孔27が設けられてお
り、通気孔27にはフィルタ28が装着しである。また
パイプ25内の壁面近傍には熱電対200が設けである
。ケース29にはリード線引出し端子221,222,
241.242及び熱電対引出し端子201,202が
設けてあり、242を除くこれらの端子は制御回路6に
接続しである。
次に、制御回路の構成例4c第2図に示す。601はヒ
ータ制御lIi回路で人力は端子6162を介して酸素
密度検出装置2の熱電対200に接続してあり、出力は
端子63を介してヒータ24の接地されていない−・噛
241に接続しである。602は定電圧電源回路で端子
64.65及び221゜222を介して該検出装置の濃
度素子2Iに接続しである。60.3は電流検出回路で
定電圧電源回路602と接続してあり、該1!源回路か
ら濃度素子21へ供給される電流を検出する。604は
dt算回路で入力には該電流検出回路の出力及び可変(
7) 抵抗3の摺動部31及びエンジン回転速度検出器4がそ
れぞれ接続しである。605は制御弁駆動回路で入力は
前記計算回路の出力が接続してあり、出力は端子66を
介して負圧制御弁7と接続しである。また端子67及び
68はそれぞれバッテリ10の陽極及び陰極に接続し°
ζあり、陰極は接地しである。端子67は定電圧電源回
路602に接続しである。
ータ制御lIi回路で人力は端子6162を介して酸素
密度検出装置2の熱電対200に接続してあり、出力は
端子63を介してヒータ24の接地されていない−・噛
241に接続しである。602は定電圧電源回路で端子
64.65及び221゜222を介して該検出装置の濃
度素子2Iに接続しである。60.3は電流検出回路で
定電圧電源回路602と接続してあり、該1!源回路か
ら濃度素子21へ供給される電流を検出する。604は
dt算回路で入力には該電流検出回路の出力及び可変(
7) 抵抗3の摺動部31及びエンジン回転速度検出器4がそ
れぞれ接続しである。605は制御弁駆動回路で入力は
前記計算回路の出力が接続してあり、出力は端子66を
介して負圧制御弁7と接続しである。また端子67及び
68はそれぞれバッテリ10の陽極及び陰極に接続し°
ζあり、陰極は接地しである。端子67は定電圧電源回
路602に接続しである。
以上の構成の作動を以下に説明する。
ディーゼルエンジンの最適EGR率はエンジン回転数N
と出力トルクTによって変動する。しかし、この関係は
他の周囲条件によって変動し特にエンジンを商地のよう
な低圧の気象条件で使用した場合、回転数N、EGR率
が一定の条件では出力トルクTに低下が見られる。本実
施例ではこの対策として酸素密度検出装置を用いて酸素
密度を検出し酸素密度に対応してEGIマ率を補正する
ことにより出力トルクの低下を防止するものである。
と出力トルクTによって変動する。しかし、この関係は
他の周囲条件によって変動し特にエンジンを商地のよう
な低圧の気象条件で使用した場合、回転数N、EGR率
が一定の条件では出力トルクTに低下が見られる。本実
施例ではこの対策として酸素密度検出装置を用いて酸素
密度を検出し酸素密度に対応してEGIマ率を補正する
ことにより出力トルクの低下を防止するものである。
第1図及び第2図に従い説明する。エンジン回転数Nは
回転速度検出センサ4によって求められ、(8) またポンプレバー開度りは回転軸31に接続された可変
抵抗3によって求められる。一方、酸素密度検出装置2
内の感濃度素子21に一定の電圧を定電圧電源回路60
2で供給すると酸素密度に対応した電流が流れるのでこ
れを電流検出回路603で検出する。この検出出力と前
記回転速度検出センサ4と可変抵抗3を計算回路604
で計算しこの出力を制御弁駆動回路605に入力して制
御弁7を駆動するとE G R弁1のダイヤフラムに加
わる負圧が変化したE、 G R率を変動させることが
出来る。第3図は本発明の酸素密度検出装置の特性図で
ある。大気圧P の低下に対し、酸素密度としての酸素
分圧は(A)の綿の如く低下しており、これに対し本発
明のZrO2を主成分としたセラミックによる酸素密度
センサでは(B)に示す如く一定電圧のもとに低下して
おり、制御回路6はこの電流値を信号とし5てとらえて
いる。
回転速度検出センサ4によって求められ、(8) またポンプレバー開度りは回転軸31に接続された可変
抵抗3によって求められる。一方、酸素密度検出装置2
内の感濃度素子21に一定の電圧を定電圧電源回路60
2で供給すると酸素密度に対応した電流が流れるのでこ
れを電流検出回路603で検出する。この検出出力と前
記回転速度検出センサ4と可変抵抗3を計算回路604
で計算しこの出力を制御弁駆動回路605に入力して制
御弁7を駆動するとE G R弁1のダイヤフラムに加
わる負圧が変化したE、 G R率を変動させることが
出来る。第3図は本発明の酸素密度検出装置の特性図で
ある。大気圧P の低下に対し、酸素密度としての酸素
分圧は(A)の綿の如く低下しており、これに対し本発
明のZrO2を主成分としたセラミックによる酸素密度
センサでは(B)に示す如く一定電圧のもとに低下して
おり、制御回路6はこの電流値を信号とし5てとらえて
いる。
前記ヒータ温度検出のための熱電対はサーミスタで構成
してもよい。また、簡単にはヒーターに供給している電
流を検出する方法でもよい。
してもよい。また、簡単にはヒーターに供給している電
流を検出する方法でもよい。
(9)
さらに本実施例ではEGRの高度補償に適用したが、電
子制御している噴射ポンプの最大燃料量の限界制御、吸
気絞りの限界制御、噴射時期の制御、ターボチャージャ
のウエストケ−1・作動圧制御などに使えることは明ら
かである。
子制御している噴射ポンプの最大燃料量の限界制御、吸
気絞りの限界制御、噴射時期の制御、ターボチャージャ
のウエストケ−1・作動圧制御などに使えることは明ら
かである。
また酸素密度の検出方法として電流による検出法だけで
なく定電流電源を酸素密度検出装置に加えて感濃度素子
の電圧を検出する方法を用いてもよい。
なく定電流電源を酸素密度検出装置に加えて感濃度素子
の電圧を検出する方法を用いてもよい。
また、第1の実施例ではディーゼルエンジンのEGRの
制御の高度補償を行なったがディーゼルの噴射時期の制
御を高度補償用の信号にも適用できるし、ガソリンエン
ジンの空燃比高度補償や点火時期の高度補償の信号にも
適用できることは明らかである。またディーゼルの吸気
絞り制御の高度補償の信号にも通用できる。
制御の高度補償を行なったがディーゼルの噴射時期の制
御を高度補償用の信号にも適用できるし、ガソリンエン
ジンの空燃比高度補償や点火時期の高度補償の信号にも
適用できることは明らかである。またディーゼルの吸気
絞り制御の高度補償の信号にも通用できる。
以上述べたように酸素密度検出装置を用いているので、
大気圧の圧力減少による酸素不足を直接検出できるし、
簡単な構成の#1本濃度検出装置により大気圧の圧力減
少を検出しているのでコスト(10) の低い検出装置ができる。さらに、メカニカル作動をし
ないため振動に対して高い信頼性が得られる、という優
れた効果を有する。
大気圧の圧力減少による酸素不足を直接検出できるし、
簡単な構成の#1本濃度検出装置により大気圧の圧力減
少を検出しているのでコスト(10) の低い検出装置ができる。さらに、メカニカル作動をし
ないため振動に対して高い信頼性が得られる、という優
れた効果を有する。
第1図は実施例主要部品による構成図、第2図は制御回
路のブロック図、第3図は酸素濃度検出特性図を示す。 1・・・EGR弁、2・・・酸素密度検出装置、3・・
・可変抵抗、4・・・エンジン回転速度検出用電磁ピッ
クアップ、5・・・EGR管路、6・・・制御回路、7
・・・負圧制御弁、8・・・負圧ポンプ、11・・・弁
体、12・・・ダイヤフラム、13・・・スプリング、
15・・・圧力室。 21・・・感濃度素子、24・・・ヒータ、200・・
・熱電対、601・・・ヒータ制御回路、602・・・
定電圧電訪回路、603・・・電流検出回路、604・
・・計算回路、605・・・制御弁駆動回路、71・・
・スプール弁L75・・・ソレノイドコイル、76・・
・プランジャー。 77・・・コア。 代理人弁理士 岡 部 隆 (11)
路のブロック図、第3図は酸素濃度検出特性図を示す。 1・・・EGR弁、2・・・酸素密度検出装置、3・・
・可変抵抗、4・・・エンジン回転速度検出用電磁ピッ
クアップ、5・・・EGR管路、6・・・制御回路、7
・・・負圧制御弁、8・・・負圧ポンプ、11・・・弁
体、12・・・ダイヤフラム、13・・・スプリング、
15・・・圧力室。 21・・・感濃度素子、24・・・ヒータ、200・・
・熱電対、601・・・ヒータ制御回路、602・・・
定電圧電訪回路、603・・・電流検出回路、604・
・・計算回路、605・・・制御弁駆動回路、71・・
・スプール弁L75・・・ソレノイドコイル、76・・
・プランジャー。 77・・・コア。 代理人弁理士 岡 部 隆 (11)
Claims (2)
- (1)酸素密度に応動し電気特性の変動する酸素密度選
出装置をエンジンの排気系以外の大気と接触する場所に
配設し、該酸素密度検出装置からの信号によりエンジン
の燃焼室内の空気過剰率の高度補償(例えばEGRの制
御)及び、燃焼時期の高度補償(例えば燃料噴射時期制
御)を行なうことを特徴とするエンジン制御方法。 - (2)前記酸素密度検出装置は、酸素密度に応動し電気
特性の変動する部材(ZrO2)を主成分としたセラミ
ック)の表面に金属電極を配設し、該部材の近傍に電熱
ヒータを配設し、さらに前記部材及び電熱ヒータを断熱
部材で覆うとともに、前記部材の一部表面に断熱材を介
して外気を導いた構造の酸素密度検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57069385A JPS58185957A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | エンジン制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57069385A JPS58185957A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | エンジン制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58185957A true JPS58185957A (ja) | 1983-10-29 |
JPH0440537B2 JPH0440537B2 (ja) | 1992-07-03 |
Family
ID=13401062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57069385A Granted JPS58185957A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | エンジン制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58185957A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS618655A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-16 | Sogo Keibi Hoshiyou Kk | 酸素濃度計 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5350795A (en) * | 1976-10-19 | 1978-05-09 | Toyo Bearing Mfg Co | Exhaust gas sensor |
JPS53129091A (en) * | 1977-04-15 | 1978-11-10 | Gen Motors Corp | Controller for airrfuel mixture in internal engines |
JPS55119332U (ja) * | 1979-02-16 | 1980-08-23 |
-
1982
- 1982-04-23 JP JP57069385A patent/JPS58185957A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5350795A (en) * | 1976-10-19 | 1978-05-09 | Toyo Bearing Mfg Co | Exhaust gas sensor |
JPS53129091A (en) * | 1977-04-15 | 1978-11-10 | Gen Motors Corp | Controller for airrfuel mixture in internal engines |
JPS55119332U (ja) * | 1979-02-16 | 1980-08-23 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS618655A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-16 | Sogo Keibi Hoshiyou Kk | 酸素濃度計 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0440537B2 (ja) | 1992-07-03 |
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