JPS5910765A - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents
エンジンの空燃比制御装置Info
- Publication number
- JPS5910765A JPS5910765A JP12039482A JP12039482A JPS5910765A JP S5910765 A JPS5910765 A JP S5910765A JP 12039482 A JP12039482 A JP 12039482A JP 12039482 A JP12039482 A JP 12039482A JP S5910765 A JPS5910765 A JP S5910765A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- fuel ratio
- engine
- circuit
- fuel
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- F02D41/1475—Regulating the air fuel ratio at a value other than stoichiometry
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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】
この発明は、エンジンの空燃比制御装置に関するもので
ある。
ある。
一般にエンジンの空燃比制御装置として、排気通路に設
けた酸素濃度センサ(以下02センサと記す)によって
排気ガス中の酸素濃度を検出し、このO,センサの出力
に応じて混合気の空燃比をフィードバック制御し、失火
の発生を低減するようにしたものがある(特開昭50−
8919号公癲参照)。
けた酸素濃度センサ(以下02センサと記す)によって
排気ガス中の酸素濃度を検出し、このO,センサの出力
に応じて混合気の空燃比をフィードバック制御し、失火
の発生を低減するようにしたものがある(特開昭50−
8919号公癲参照)。
そしてこのような空燃比制御装置においては、従来、空
燃比対出力電圧特性として空燃比が理論空燃比付近まで
増大する間ははは一定であり1.理論空燃比付近で急激
に低下し、その後はその低下した値では11′一定とカ
るような特性を有する02センサが使用されている。
燃比対出力電圧特性として空燃比が理論空燃比付近まで
増大する間ははは一定であり1.理論空燃比付近で急激
に低下し、その後はその低下した値では11′一定とカ
るような特性を有する02センサが使用されている。
ところでエンジンの加速・減速時においては20ツトル
弁の一度が急激に変化し、エンジン回転数、負荷、車速
等も変動することとなるが、エンジンの定常運転時にお
いてはスロットル弁の開度はは#I一定であシ、エンジ
ン回転数等もはぼ一定である□そのためこの定常運転時
には混合気の空燃比をリーン化すること、いわゆるリー
ン運転を行なうことが可能であシ、これによって燃費等
を向上させることができる。しかしながら上述のような
理論空燃比付近で急激に変化する空燃比対出力電圧特性
を有する従来の02センサでは、空燃比のリーン領域に
おいては空燃比変化に対して出力電圧にほとんど差がで
ないため、実際の空燃比の検出が難しく、リーン運転制
御ができなかった。
弁の一度が急激に変化し、エンジン回転数、負荷、車速
等も変動することとなるが、エンジンの定常運転時にお
いてはスロットル弁の開度はは#I一定であシ、エンジ
ン回転数等もはぼ一定である□そのためこの定常運転時
には混合気の空燃比をリーン化すること、いわゆるリー
ン運転を行なうことが可能であシ、これによって燃費等
を向上させることができる。しかしながら上述のような
理論空燃比付近で急激に変化する空燃比対出力電圧特性
を有する従来の02センサでは、空燃比のリーン領域に
おいては空燃比変化に対して出力電圧にほとんど差がで
ないため、実際の空燃比の検出が難しく、リーン運転制
御ができなかった。
このような問題を解決した02七ンサとして、空燃比変
化に対して出力電圧が線形的に変化する特性を有するも
のが種々提案されており、本件出願人も線形的な空燃比
対出力電圧特性を有する02センサを開発し、既に出願
している(特願昭56−174972号)。すなわち、
この先願の02センサは、一端が閉鎖され他端が大気に
連通された酸素イオン伝導性の固体電解質管を有し、該
固体電解質管の内外壁面に導電性物質よりなる内部電極
層および外部電極層を形成した素子であって、少なくと
も上記外部電極を半触媒性能を持った電極とするととも
に、該外部電極層の表面にT i02 、 S n O
@等の還元性ガスを吸着する物質よりなる被膜な形成し
たことを特徴とする酸素濃度検出素子である。
化に対して出力電圧が線形的に変化する特性を有するも
のが種々提案されており、本件出願人も線形的な空燃比
対出力電圧特性を有する02センサを開発し、既に出願
している(特願昭56−174972号)。すなわち、
この先願の02センサは、一端が閉鎖され他端が大気に
連通された酸素イオン伝導性の固体電解質管を有し、該
固体電解質管の内外壁面に導電性物質よりなる内部電極
層および外部電極層を形成した素子であって、少なくと
も上記外部電極を半触媒性能を持った電極とするととも
に、該外部電極層の表面にT i02 、 S n O
@等の還元性ガスを吸着する物質よりなる被膜な形成し
たことを特徴とする酸素濃度検出素子である。
そして本件発明者は上記先願に係る02センザの空燃比
対出力電圧特性についてさらに実験を行ない、次のよう
な結果を得た。即ち第1図は空燃比対出力電圧特性の実
験結果を示し、図中実線a及び1点鎖abの特性は次の
ような運転状態における実験結果である。
対出力電圧特性についてさらに実験を行ない、次のよう
な結果を得た。即ち第1図は空燃比対出力電圧特性の実
験結果を示し、図中実線a及び1点鎖abの特性は次の
ような運転状態における実験結果である。
エンジンの排気量+a 、bとも2000 CCエンジ
ン回転数+a、bとも2500rpm吸気管負圧:a、
bとも−150〜−400mHg02センサ先端部での
排気ガス温度:aの場合550℃、bの場合600℃ この実験結果によれば、排気ガスの温度が異なれば曲線
λ、bは異々つた特性を示し、両曲線a。
ン回転数+a、bとも2500rpm吸気管負圧:a、
bとも−150〜−400mHg02センサ先端部での
排気ガス温度:aの場合550℃、bの場合600℃ この実験結果によれば、排気ガスの温度が異なれば曲線
λ、bは異々つた特性を示し、両曲線a。
bとも、空燃比の増大につれて出力電圧が徐々に低下し
、失火限界の空燃比A、Bでほぼ最小値となシ、その抜
栓々に増加していることが分る。
、失火限界の空燃比A、Bでほぼ最小値となシ、その抜
栓々に増加していることが分る。
この発明は上述した0!センサの空燃比対出力電圧特性
が空燃比の増大につれて出力電圧が徐々に低下し、失火
限界の空燃比で最小値となシ、その抜栓々に増加するよ
うな特性であることを利用してなされたもので、エンジ
ンの定常運転時においてO!センサの出力電圧が最小と
なるように燃料噴射量を制御することによシ、定常運転
時には混合気の空燃比が失火限界付近のリーンな領域で
エンジンの運転を行ない、燃費を大きく向上できるよう
にしたエンジンの空燃比制御装置を提供することを目的
としている。
が空燃比の増大につれて出力電圧が徐々に低下し、失火
限界の空燃比で最小値となシ、その抜栓々に増加するよ
うな特性であることを利用してなされたもので、エンジ
ンの定常運転時においてO!センサの出力電圧が最小と
なるように燃料噴射量を制御することによシ、定常運転
時には混合気の空燃比が失火限界付近のリーンな領域で
エンジンの運転を行ない、燃費を大きく向上できるよう
にしたエンジンの空燃比制御装置を提供することを目的
としている。
以下本発明の一実施例を図について説明する。
第2図は本発明の一実施例によるエンジンの空燃比制御
装置を示す。図において、1はエンジンの排気通路に設
けられ、排気ガス中の酸素濃度を検出する02センサで
あシ、該02センサ1は空燃比対出力電圧特性として空
燃比の増大につれて出力電圧が徐々に低下し、失火成性
の空燃比で最小となシ、その抜栓々に増加する特性を有
する。2は所定周波数のパルス信号Cを発生する第1の
発振回路、3は第1の発振回路2のパルス信号Cを移相
する移相回路、4はゲート信号gを発生する第2の発振
回路、5,6はそれぞれ上記第1の発振回路2の出力C
2移相回路3の出力dを受けている間02センサ1の出
力値をサンプルホールドする第1.第2のサンプルホー
ルド回路、7,8はそれぞ°れ上記ゲート信号gを受け
ている間開いて第1、第2のサンプルホールド回路5,
6の出力を通過させるゲート回路である。
装置を示す。図において、1はエンジンの排気通路に設
けられ、排気ガス中の酸素濃度を検出する02センサで
あシ、該02センサ1は空燃比対出力電圧特性として空
燃比の増大につれて出力電圧が徐々に低下し、失火成性
の空燃比で最小となシ、その抜栓々に増加する特性を有
する。2は所定周波数のパルス信号Cを発生する第1の
発振回路、3は第1の発振回路2のパルス信号Cを移相
する移相回路、4はゲート信号gを発生する第2の発振
回路、5,6はそれぞれ上記第1の発振回路2の出力C
2移相回路3の出力dを受けている間02センサ1の出
力値をサンプルホールドする第1.第2のサンプルホー
ルド回路、7,8はそれぞ°れ上記ゲート信号gを受け
ている間開いて第1、第2のサンプルホールド回路5,
6の出力を通過させるゲート回路である。
また9は第1.第2のゲート回路7,8を通過したサン
プルホールド回路5,6の出力の差を差動増幅する差動
増幅器、10は差動増幅器9の出力を積分する積分回路
、11はエンジンがほぼ一定の運転状態にあることを検
出し、定常運転検出信号eを発生する定常運転検出器、
12は定常運転検出信号eを受けている間開いて積分回
路10の出力を通過させるゲート回路、13はゲート回
路12を通過した積分回路10の出力に応じた駆動信号
を発生する駆動回路、14は駆動信号の大きさに応じた
量の燃料を噴射する燃料噴射弁である。そして図中1点
鎖線で囲んだ部分によって制御回路15が構成されてお
シ、該制御回路15は定常運転検出器11によって検出
されたエンジンの定常運転状態において02センサ1の
出力が最小となるように燃料噴射弁14の噴射量を調整
し、混合気の空燃比を失火限界の空燃比からそれより小
さい側の設定範囲内に制御するものである。
プルホールド回路5,6の出力の差を差動増幅する差動
増幅器、10は差動増幅器9の出力を積分する積分回路
、11はエンジンがほぼ一定の運転状態にあることを検
出し、定常運転検出信号eを発生する定常運転検出器、
12は定常運転検出信号eを受けている間開いて積分回
路10の出力を通過させるゲート回路、13はゲート回
路12を通過した積分回路10の出力に応じた駆動信号
を発生する駆動回路、14は駆動信号の大きさに応じた
量の燃料を噴射する燃料噴射弁である。そして図中1点
鎖線で囲んだ部分によって制御回路15が構成されてお
シ、該制御回路15は定常運転検出器11によって検出
されたエンジンの定常運転状態において02センサ1の
出力が最小となるように燃料噴射弁14の噴射量を調整
し、混合気の空燃比を失火限界の空燃比からそれより小
さい側の設定範囲内に制御するものである。
次に第3図を用いて動作について説明する。とこで第3
図(a)〜(C)は移相回路3、第1.第2の発振回路
2,4の出力タイミングチャートである。
図(a)〜(C)は移相回路3、第1.第2の発振回路
2,4の出力タイミングチャートである。
エンジンが作動すると、02センサ1は排気ガス中の酸
素濃度を検出し、該センサ1の出力は第1゜第2のサン
プルホールド回路5,6に加えられ、該第1.第2のサ
ンプルホールド回路5,6は第1の発振回路2.移相回
路3の出力パルス信号C。
素濃度を検出し、該センサ1の出力は第1゜第2のサン
プルホールド回路5,6に加えられ、該第1.第2のサ
ンプルホールド回路5,6は第1の発振回路2.移相回
路3の出力パルス信号C。
dを受け、第3図(b) (a)に示すタイミングでそ
れぞれ02センザ1の出カイ直をサンプルホールドする
。
れぞれ02センザ1の出カイ直をサンプルホールドする
。
また第1.第2のゲート回路7,8は第3図(C)に示
すようなタイミングで出力される第2の発振回路4のゲ
ート信号gを受けて開き、第1.第2のサンプルホール
ド回路5,6の出力を通過させて差動増幅器9に加える
。との差動増幅器9は第1第2のサンプルホールド回路
5,6の出力の差、即ち所定時間ずれた2つの時点での
02センサ1の出力の差を演算し、積分回路10は差動
増幅器9の出力を積分する。そしてエンジンの定常運転
時には、エンジンの運転状態かほぼ一定していることか
ら、定常運転検出器11はそれを検出して定常運転検出
信号eを発生して、ゲート回路12を開いており、上記
積分回路10の出力は該ゲート回路12を経て駆動回路
13に加えられる。するとこの駆動回路13は積分回路
10の出力の大きさに応じて空燃比がリーンとなるよう
な駆動信号を発生し、燃料噴射弁14は駆動信号に応じ
た量の燃料を噴射する。このようにして燃料噴射量は0
!センサ1の出力が最小となるまで、即ち積分回路10
の出力かはは零となるまで徐々に低減され、混合気の空
燃比がリーン化されていって失火限界の空燃比(第1図
のA又はB)に到達することとなる。すると、その後は
駆動回路13内のフィードバック制御を用いた制御特性
によって、空燃比が常に上記失火限界の空燃比(A又は
B)よシ小さい側の設定範囲内に入るように燃料噴射弁
14の噴射蓋の制御がなされ、この空燃比の設定範囲内
でエンジンの運転制御がなされることとなる。
すようなタイミングで出力される第2の発振回路4のゲ
ート信号gを受けて開き、第1.第2のサンプルホール
ド回路5,6の出力を通過させて差動増幅器9に加える
。との差動増幅器9は第1第2のサンプルホールド回路
5,6の出力の差、即ち所定時間ずれた2つの時点での
02センサ1の出力の差を演算し、積分回路10は差動
増幅器9の出力を積分する。そしてエンジンの定常運転
時には、エンジンの運転状態かほぼ一定していることか
ら、定常運転検出器11はそれを検出して定常運転検出
信号eを発生して、ゲート回路12を開いており、上記
積分回路10の出力は該ゲート回路12を経て駆動回路
13に加えられる。するとこの駆動回路13は積分回路
10の出力の大きさに応じて空燃比がリーンとなるよう
な駆動信号を発生し、燃料噴射弁14は駆動信号に応じ
た量の燃料を噴射する。このようにして燃料噴射量は0
!センサ1の出力が最小となるまで、即ち積分回路10
の出力かはは零となるまで徐々に低減され、混合気の空
燃比がリーン化されていって失火限界の空燃比(第1図
のA又はB)に到達することとなる。すると、その後は
駆動回路13内のフィードバック制御を用いた制御特性
によって、空燃比が常に上記失火限界の空燃比(A又は
B)よシ小さい側の設定範囲内に入るように燃料噴射弁
14の噴射蓋の制御がなされ、この空燃比の設定範囲内
でエンジンの運転制御がなされることとなる。
これによってエンジンの燃費は大きく向上し、又空燃比
を失火限界の空燃比からそれよシリツチ側の設定範囲内
に保持しているので、失火が発生することもなく、エン
ジンを安定に運転できる。
を失火限界の空燃比からそれよシリツチ側の設定範囲内
に保持しているので、失火が発生することもなく、エン
ジンを安定に運転できる。
またこのように空燃比をリーン化してエンジンを運転し
ている際に、加速又は減速が行なわれると、定常運転検
出器11は定常運転検出信号eの発生を停止し、ゲート
回路12が閉じるため、エンジンのリーン運転は停止さ
れるものである。
ている際に、加速又は減速が行なわれると、定常運転検
出器11は定常運転検出信号eの発生を停止し、ゲート
回路12が閉じるため、エンジンのリーン運転は停止さ
れるものである。
なお上記実施例では制御回路15をノ・−ド回路によシ
構成したが、この制御回路15は勿論マイクロコンピュ
ータを用いてソフト構成してもよいものである。
構成したが、この制御回路15は勿論マイクロコンピュ
ータを用いてソフト構成してもよいものである。
以上のように本発明によれば、空燃比対出力電圧特性と
して空燃比の増大につれて徐々に低下し、失火限界の空
燃比で最小となシ、その後増加するというような特性を
持つ0!センサを利用してエンジンの定常運転時におい
て02センサの出力電圧が最小となるように燃料供給量
を制御するようにしたので、定常運転時には混合気の空
燃比が失火限界付近のリーンな領域で運転を行なうこと
ができ、燃費を大きく向上できる効果がある。
して空燃比の増大につれて徐々に低下し、失火限界の空
燃比で最小となシ、その後増加するというような特性を
持つ0!センサを利用してエンジンの定常運転時におい
て02センサの出力電圧が最小となるように燃料供給量
を制御するようにしたので、定常運転時には混合気の空
燃比が失火限界付近のリーンな領域で運転を行なうこと
ができ、燃費を大きく向上できる効果がある。
第1図は本件出願人の先願に係る0!センサの空燃比対
出力電圧特性の実験結果を示す図、第2図は本発明の一
実施例によるエンジンの空燃比制御装置の構成図、第3
図(a)〜(C)は上記装部における移相回路、第1.
第2の発振回路の出力タイミングを示す図である。 1・・・酸素濃度センサ、11・・・定常運転検出器、
14・・・燃料噴射弁(燃料供給手段)、15・・・制
御回路。 特許出願人 東洋工業株式会社 代理人 弁理士 早 瀬 憲 −
出力電圧特性の実験結果を示す図、第2図は本発明の一
実施例によるエンジンの空燃比制御装置の構成図、第3
図(a)〜(C)は上記装部における移相回路、第1.
第2の発振回路の出力タイミングを示す図である。 1・・・酸素濃度センサ、11・・・定常運転検出器、
14・・・燃料噴射弁(燃料供給手段)、15・・・制
御回路。 特許出願人 東洋工業株式会社 代理人 弁理士 早 瀬 憲 −
Claims (1)
- (1)排気系に設けられた酸素濃度センサの出力に応じ
て燃料供給手段を作動し、混合気の空燃比を制御するよ
うにしたエンジンにおいて、空燃比対出力電圧特性とし
て空燃比の増大につれて出力電圧が徐々に低下し失火限
界の空燃比でほぼ最小値となった抜栓々に増加する特性
を有する酸素濃度センサと、エンジンがほぼ一定の運転
状態にあることを検出する定常運転検出器と、該検出器
によシ検出された定常運転状態において混合気の空燃比
が上記酸素濃度センサの出力がほぼ最小値となる上記失
火限界の空燃比からそれよシ小さい側の設定範囲内にな
るように燃料供給手段を制御する制御回路とを備えたこ
とを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12039482A JPS5910765A (ja) | 1982-07-09 | 1982-07-09 | エンジンの空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12039482A JPS5910765A (ja) | 1982-07-09 | 1982-07-09 | エンジンの空燃比制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5910765A true JPS5910765A (ja) | 1984-01-20 |
Family
ID=14785117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12039482A Pending JPS5910765A (ja) | 1982-07-09 | 1982-07-09 | エンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5910765A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001239074A (ja) * | 2000-02-03 | 2001-09-04 | Mcpherson's Ltd | はさみ |
-
1982
- 1982-07-09 JP JP12039482A patent/JPS5910765A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001239074A (ja) * | 2000-02-03 | 2001-09-04 | Mcpherson's Ltd | はさみ |
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