JP2668080B2 - 内燃機関の空燃比制御方法 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御方法Info
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- JP2668080B2 JP2668080B2 JP15234688A JP15234688A JP2668080B2 JP 2668080 B2 JP2668080 B2 JP 2668080B2 JP 15234688 A JP15234688 A JP 15234688A JP 15234688 A JP15234688 A JP 15234688A JP 2668080 B2 JP2668080 B2 JP 2668080B2
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- fuel ratio
- sensor
- internal combustion
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、車両の内燃機関に送られる混合気の空燃比
を制御する方法に関する。
を制御する方法に関する。
＜従来の技術＞ 内燃機関に送られる混合気中の空気と燃料の比、即ち
空燃比を車両の運転状態に応じて変化させ、排気ガス中
の有害成分を低く抑えたり機関の熱効率を高める制御が
行なわれている。この制御は、排気ガス中の酸素濃度を
検出する酸素センサ（O2センサ）と、混合気の空燃比を
制御する空燃比制御装置を用い、O2センサの出力に基づ
いて混合気の空燃比が理論空燃比近傍となるよう、空燃
比制御装置をフィードバック制御する方法となってい
る。
空燃比を車両の運転状態に応じて変化させ、排気ガス中
の有害成分を低く抑えたり機関の熱効率を高める制御が
行なわれている。この制御は、排気ガス中の酸素濃度を
検出する酸素センサ（O2センサ）と、混合気の空燃比を
制御する空燃比制御装置を用い、O2センサの出力に基づ
いて混合気の空燃比が理論空燃比近傍となるよう、空燃
比制御装置をフィードバック制御する方法となってい
る。
上述した方法では、酸素濃度を検出した際のO2センサ
の起電力に基づいて、理論空燃比よりも燃料が濃い場合
（リッチ状態）の空燃比か、理論空燃比よりも燃料が薄
い場合（リーン状態）の空燃比かを判定し、空燃比制御
装置にフィードバックする。
の起電力に基づいて、理論空燃比よりも燃料が濃い場合
（リッチ状態）の空燃比か、理論空燃比よりも燃料が薄
い場合（リーン状態）の空燃比かを判定し、空燃比制御
装置にフィードバックする。
＜発明が解決しようとする課題＞ 排気ガス中に二酸化イオウ（SO2）が含まれている場
合、O2センサの特性が変わってしまう。即ち、SO2を含
む合成ガス（Ｗ合成ガスと記す）とSO2を含まない合成
ガス（単に合成ガスと記す）を用い、リッチ状態とリー
ン状態の変化の繰り返し周期（半周期）時間（sec）と
リッチ状態からリーン状態へのO2センサの応答時間（Tr
l:msec）との関係を第４図に示す。第４図のグラフは、
縦軸に応答時間を取り、横軸にリッチ状態とリーン状態
の変化の繰り返し周期時間を取り、ガス組成と応答性と
の関係を示したものである。
合、O2センサの特性が変わってしまう。即ち、SO2を含
む合成ガス（Ｗ合成ガスと記す）とSO2を含まない合成
ガス（単に合成ガスと記す）を用い、リッチ状態とリー
ン状態の変化の繰り返し周期（半周期）時間（sec）と
リッチ状態からリーン状態へのO2センサの応答時間（Tr
l:msec）との関係を第４図に示す。第４図のグラフは、
縦軸に応答時間を取り、横軸にリッチ状態とリーン状態
の変化の繰り返し周期時間を取り、ガス組成と応答性と
の関係を示したものである。
Ｗ合成ガスを用いた場合、リッチ状態とリーン状態の
変化の繰り返し周期時間が長くなればなる程O2センサの
応答時間が長くなっている。合成ガスを用いた場合、リ
ッチ状態とリーン状態の変化の繰り返し周期時間が約2s
ecまでは周期時間が延びるにしたがってO2センサの応答
時間が長くなるが、周期時間が2secよりも長くなるとO2
センサの応答時間は一定となる。
変化の繰り返し周期時間が長くなればなる程O2センサの
応答時間が長くなっている。合成ガスを用いた場合、リ
ッチ状態とリーン状態の変化の繰り返し周期時間が約2s
ecまでは周期時間が延びるにしたがってO2センサの応答
時間が長くなるが、周期時間が2secよりも長くなるとO2
センサの応答時間は一定となる。
上述のように、排気ガス中のSO2が多くなると、リッ
チ状態からリーン状態へ変化する時のO2センサの応答時
間が長くなることが判る。尚、リーン状態からリッチ状
態へ変化する時の応答性はSO2が多くなっても変わらな
い。従って、排気ガス中のSO2が多くなると、実際の排
気ガスは空燃比がリーン状態にあるにも係わらず、O2セ
ンサの応答性が悪いため、空燃比制御装置へのフィード
バックはリッチ状態と判定して行われてしまう。この結
果、空燃比はリーン状態に制御されることになる。
チ状態からリーン状態へ変化する時のO2センサの応答時
間が長くなることが判る。尚、リーン状態からリッチ状
態へ変化する時の応答性はSO2が多くなっても変わらな
い。従って、排気ガス中のSO2が多くなると、実際の排
気ガスは空燃比がリーン状態にあるにも係わらず、O2セ
ンサの応答性が悪いため、空燃比制御装置へのフィード
バックはリッチ状態と判定して行われてしまう。この結
果、空燃比はリーン状態に制御されることになる。
第５図にはTrl（msec）とNOxの量（g/mile）の関係を
示してあるがTrlが長くなる程（空燃比がリーン状態に
制御される）NOxの量が増加していることが判る。この
ため、空燃比がよりリーン状態に制御されるとNOxの排
出量が増加する不具合が生じてしまう。
示してあるがTrlが長くなる程（空燃比がリーン状態に
制御される）NOxの量が増加していることが判る。この
ため、空燃比がよりリーン状態に制御されるとNOxの排
出量が増加する不具合が生じてしまう。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、排気ガス
中のSO2が増加してもNOx量が増加しないように空燃比の
制御が行なえる内燃機関の空燃比制御方法を提供するこ
とを目的とする。
中のSO2が増加してもNOx量が増加しないように空燃比の
制御が行なえる内燃機関の空燃比制御方法を提供するこ
とを目的とする。
＜課題を解決するための手段＞ 上記目的を達成するための本発明の内燃機関の空燃比
制御方法は、内燃機関の排気ガスを検出して排気ガスの
状態に基づいて空燃比の制御を行う内燃機関の空燃比制
御方法において、前記排気ガス中の二酸化イオウの濃度
を検出し、二酸化イオウが排気ガスに含まれた場合に理
論空燃比よりも燃料が濃い状態になるように空燃比を制
御することを特徴とする。
制御方法は、内燃機関の排気ガスを検出して排気ガスの
状態に基づいて空燃比の制御を行う内燃機関の空燃比制
御方法において、前記排気ガス中の二酸化イオウの濃度
を検出し、二酸化イオウが排気ガスに含まれた場合に理
論空燃比よりも燃料が濃い状態になるように空燃比を制
御することを特徴とする。
＜実施例＞ 第１図には本発明の第１実施例に係る内燃機関の空燃
比制御方法を実施する燃料噴射量制御ブロック図を示し
てある。
比制御方法を実施する燃料噴射量制御ブロック図を示し
てある。
エンジンの吸気管内燃料を噴射するインジエクタ１
は、制御系２で噴射時間及び時刻が決定され、車両状態
に応じた最適なガソリン量が制御される。制御系２には
エアフローセンサ3,クランク角センサ４、O2センサ５、
水温センサ６、吸気温センサ７、大気圧センサ８、バッ
テリ電圧９、SO2センサ10からの信号が入力される。
は、制御系２で噴射時間及び時刻が決定され、車両状態
に応じた最適なガソリン量が制御される。制御系２には
エアフローセンサ3,クランク角センサ４、O2センサ５、
水温センサ６、吸気温センサ７、大気圧センサ８、バッ
テリ電圧９、SO2センサ10からの信号が入力される。
エアフローセンサ３ではエンジンが吸入する空気量が
計測され、クランク角センサ４ではインジエクタ１によ
る噴射時期を選ぶためにクランク角度位置が検出され
る。エアフローセンサ３とクランク角センサ４の信号は
制御系２に入力され、インジェクタ１の基本駆動時間が
決定される。また、制御系２では、エアフローセンサ３
とクランク角センサ４の信号に基づいて、エンジンの燃
焼１サイクル毎の吸入空気量に対し最適な空燃比が得ら
れるように空燃比補正が行われる。空燃比補正を行う場
合はオープンループ制御で行う。更に制御系２では、エ
アフローセンサ３とクランク角センサ４の信号に基づい
て加減速時における空燃比の補正が行われる。水温セン
サ６ではエンジンの冷却水温度が検出され、制御系２で
は水温センサ６の信号に基づいて冷却水温による空燃比
の補正と加減速時における空燃比の補正が行われる。吸
気温センサ７ではエンジン吸入空気の温度が検出され、
制御系２では吸気温センサ７の信号に基づいて吸気温に
よる空燃比の補正を行う。大気圧センサ８では大気圧が
検出され、制御系２では大気圧による吸入空気密度変化
に応じて空燃比の補正を行う。バツテリ電圧９の信号に
基づき制御系２では、インジェクタ１に駆動電圧が印加
されてから開弁するまでの時間及びインジェクタ１の駆
動電圧が切られてから閉弁するまでの時間を踏まえて燃
料噴射のデッドタイムを補正する。
計測され、クランク角センサ４ではインジエクタ１によ
る噴射時期を選ぶためにクランク角度位置が検出され
る。エアフローセンサ３とクランク角センサ４の信号は
制御系２に入力され、インジェクタ１の基本駆動時間が
決定される。また、制御系２では、エアフローセンサ３
とクランク角センサ４の信号に基づいて、エンジンの燃
焼１サイクル毎の吸入空気量に対し最適な空燃比が得ら
れるように空燃比補正が行われる。空燃比補正を行う場
合はオープンループ制御で行う。更に制御系２では、エ
アフローセンサ３とクランク角センサ４の信号に基づい
て加減速時における空燃比の補正が行われる。水温セン
サ６ではエンジンの冷却水温度が検出され、制御系２で
は水温センサ６の信号に基づいて冷却水温による空燃比
の補正と加減速時における空燃比の補正が行われる。吸
気温センサ７ではエンジン吸入空気の温度が検出され、
制御系２では吸気温センサ７の信号に基づいて吸気温に
よる空燃比の補正を行う。大気圧センサ８では大気圧が
検出され、制御系２では大気圧による吸入空気密度変化
に応じて空燃比の補正を行う。バツテリ電圧９の信号に
基づき制御系２では、インジェクタ１に駆動電圧が印加
されてから開弁するまでの時間及びインジェクタ１の駆
動電圧が切られてから閉弁するまでの時間を踏まえて燃
料噴射のデッドタイムを補正する。
O2センサ５は排気ガスを検出して電圧を出力し、制御
系２ではO2センサ５の起電力に基づいて理論空燃比を判
定してフイードバック補正を行う。SO2センサ10は排気
ガス中のSO2の濃度を検出し、制御系２ではSO2センサ10
の出力に基づいて（SO2の濃度に応じて）ゲイン補正を
行い、燃料を増量する。
系２ではO2センサ５の起電力に基づいて理論空燃比を判
定してフイードバック補正を行う。SO2センサ10は排気
ガス中のSO2の濃度を検出し、制御系２ではSO2センサ10
の出力に基づいて（SO2の濃度に応じて）ゲイン補正を
行い、燃料を増量する。
排気ガス中にSO2が含まれると、前述したように、リ
ッチ状態からリーン状態へ変化する時のO2センサ５の応
答時間が長くなることが判っている。このため、空燃比
がリーン状態になったにも係らずフィードバック制御は
リッチ状態と判定して空燃比がリーン状態に制御され
る。そこで、SO2センサ10によって排気ガス中にSO2を検
出した場合、SO2の濃度に応じてゲイン補正を行って燃
料の増量の量を増し空燃比をリッチ状態に制御する。例
えば、SO2濃度が20ppmになるまでは燃料の増量の量を増
し続けるようにする。これにより、結果としてSO2が含
まれない時と同じ空燃比セットポイントが得られる。
ッチ状態からリーン状態へ変化する時のO2センサ５の応
答時間が長くなることが判っている。このため、空燃比
がリーン状態になったにも係らずフィードバック制御は
リッチ状態と判定して空燃比がリーン状態に制御され
る。そこで、SO2センサ10によって排気ガス中にSO2を検
出した場合、SO2の濃度に応じてゲイン補正を行って燃
料の増量の量を増し空燃比をリッチ状態に制御する。例
えば、SO2濃度が20ppmになるまでは燃料の増量の量を増
し続けるようにする。これにより、結果としてSO2が含
まれない時と同じ空燃比セットポイントが得られる。
次に本発明の第二実施例を第２図に基づいて説明す
る。第２図には本発明の第二実施例に係る内燃機関の空
燃比制御方法を実施する燃料噴射制御ブロック図を示し
てある。尚、第１図と同一のものには同一符号を付して
重複する説明は省略してある。
る。第２図には本発明の第二実施例に係る内燃機関の空
燃比制御方法を実施する燃料噴射制御ブロック図を示し
てある。尚、第１図と同一のものには同一符号を付して
重複する説明は省略してある。
SO2センサ10によって排気ガス中にSO2を検知すると、
制御系２では、O2センサ５による理論空燃比を判定する
電圧を高くする（Es＝Es゜＋Va:ただし、Es゜はSO2が０
の時の判定電圧）補正が行われる。理論空燃比を判定す
る電圧を高くすることにより、リッチ状態で理論空燃比
を判定することができ、O2センサ５による応答遅れが生
じても空燃比がリーン状態になることがなくなり、結果
としてSO2が含まれない時と同じ空燃比セットポイント
が得られる。
制御系２では、O2センサ５による理論空燃比を判定する
電圧を高くする（Es＝Es゜＋Va:ただし、Es゜はSO2が０
の時の判定電圧）補正が行われる。理論空燃比を判定す
る電圧を高くすることにより、リッチ状態で理論空燃比
を判定することができ、O2センサ５による応答遅れが生
じても空燃比がリーン状態になることがなくなり、結果
としてSO2が含まれない時と同じ空燃比セットポイント
が得られる。
第３図にO2センサ５の起電力EMFとO2過剰率λ（理論
空燃比／実際の空燃比）との関係を示す。λ＝１の場
合、理論空燃比と実際の空燃比が等しく、λ＜１の場合
リッチ状態で、λ＞１の場合リーン状態となっている。
図に示すように、通常EMFが450mVの時にλは１となり、
450mVで理論空燃比と判定している。EMFが高くなるとλ
が小さくなり空燃比がリッチ状態になる。従って、排気
ガスにSO2が含まれた場合、判定電圧を450mVよりも高く
設定（例えばSO2の濃度が20ppmになるまでは判定電圧補
正値を100mVまで増し続ける）することにより、O2セン
サ５に応答遅れが生じてもO2センサ５の起電力は450mV
以上を保ち、空燃比がリーン状態になることがない。
空燃比／実際の空燃比）との関係を示す。λ＝１の場
合、理論空燃比と実際の空燃比が等しく、λ＜１の場合
リッチ状態で、λ＞１の場合リーン状態となっている。
図に示すように、通常EMFが450mVの時にλは１となり、
450mVで理論空燃比と判定している。EMFが高くなるとλ
が小さくなり空燃比がリッチ状態になる。従って、排気
ガスにSO2が含まれた場合、判定電圧を450mVよりも高く
設定（例えばSO2の濃度が20ppmになるまでは判定電圧補
正値を100mVまで増し続ける）することにより、O2セン
サ５に応答遅れが生じてもO2センサ５の起電力は450mV
以上を保ち、空燃比がリーン状態になることがない。
上述した空燃比制御方法によると、排気ガス中にSO2
が含まれた場合、燃料の増量の量を増したり、理論空燃
比を判定するO2センサ５の起電力を高くしているので、
空燃比をリッチ状態にすることができ、SO2によってO2
センサ５に応答遅れが生じても空燃比がリーン状態にな
ることが防止される。
が含まれた場合、燃料の増量の量を増したり、理論空燃
比を判定するO2センサ５の起電力を高くしているので、
空燃比をリッチ状態にすることができ、SO2によってO2
センサ５に応答遅れが生じても空燃比がリーン状態にな
ることが防止される。
＜発明の効果＞ 本発明の内燃機関の空燃比制御方法によると、排気ガ
ス中に二酸化イオウが含まれた場合、理論空燃比よりも
燃料が濃い状態になるように空燃比を制御するようにし
たので、排気ガス中に二酸化イオウが増加して酸素セン
サに応答遅れが生じても空燃比がリーン状態になること
がない。この結果、排気ガス中の二酸化イオウが増加し
てもNOx量が増加しなにように空燃比の制御が行える。
ス中に二酸化イオウが含まれた場合、理論空燃比よりも
燃料が濃い状態になるように空燃比を制御するようにし
たので、排気ガス中に二酸化イオウが増加して酸素セン
サに応答遅れが生じても空燃比がリーン状態になること
がない。この結果、排気ガス中の二酸化イオウが増加し
てもNOx量が増加しなにように空燃比の制御が行える。
第１図は本発明の第一実施例に係る内燃機関の空燃比制
御方法を実施する燃料噴射制御ブロック図、第２図は本
発明の第二実施例に係る内燃機関の空燃比制御方法を実
施する燃料噴射量制御ブロック図、第３図はO2センサの
起電力とO2過剰率の関係を表わすグラフ、第４図は排気
ガス組成とO2センサの応答性の関係を表わすグラフ、第
５図はO2センサの応答時間とNOxの量の関係を表わすグ
ラフである。 図面中、 １はインジェクタ、 ２は制御系、 ５はO2センサ、 10はSO2センサである。
御方法を実施する燃料噴射制御ブロック図、第２図は本
発明の第二実施例に係る内燃機関の空燃比制御方法を実
施する燃料噴射量制御ブロック図、第３図はO2センサの
起電力とO2過剰率の関係を表わすグラフ、第４図は排気
ガス組成とO2センサの応答性の関係を表わすグラフ、第
５図はO2センサの応答時間とNOxの量の関係を表わすグ
ラフである。 図面中、 １はインジェクタ、 ２は制御系、 ５はO2センサ、 10はSO2センサである。
Claims (1)
- 【請求項１】内燃機関の排気ガスを検出して排気ガスの
状態に基づいて空燃比の制御を行なう内燃機関の空燃比
制御方法において、前記排気ガス中の二酸化イオウの濃
度を検出し、二酸化イオウが排気ガスに含まれた場合に
理論空燃比よりも燃料が濃い状態になるように空燃比を
制御することを特徴とする内燃機関の空燃比制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15234688A JP2668080B2 (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 内燃機関の空燃比制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15234688A JP2668080B2 (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 内燃機関の空燃比制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH025728A JPH025728A (ja) | 1990-01-10 |
| JP2668080B2 true JP2668080B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=15538531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15234688A Expired - Lifetime JP2668080B2 (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 内燃機関の空燃比制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2668080B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3805098B2 (ja) * | 1998-03-26 | 2006-08-02 | 株式会社日立製作所 | エンジンの排気ガス浄化制御装置 |
-
1988
- 1988-06-22 JP JP15234688A patent/JP2668080B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH025728A (ja) | 1990-01-10 |
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