JPH0323736B2 - - Google Patents
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- JPH0323736B2 JPH0323736B2 JP56179766A JP17976681A JPH0323736B2 JP H0323736 B2 JPH0323736 B2 JP H0323736B2 JP 56179766 A JP56179766 A JP 56179766A JP 17976681 A JP17976681 A JP 17976681A JP H0323736 B2 JPH0323736 B2 JP H0323736B2
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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
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/022—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using an optical sensor, e.g. in-cylinder light probe
-
- 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
- F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、内燃機関用空気燃料比制御装置に係
り、特にシリンダ内の燃焼状態を検出し、フイー
ドバツクし空気燃料比を制御する内燃機関用空気
燃料比制御装置に関する。
り、特にシリンダ内の燃焼状態を検出し、フイー
ドバツクし空気燃料比を制御する内燃機関用空気
燃料比制御装置に関する。
従来、内燃機関用の空気燃料比制御装置では、
空燃比センサとして、ジルコニア酸素センサが広
く用いられており、このセンサからの出力信号を
フイードバツクし、気化器もしくは燃料噴射装置
を通し内燃機関のシリンダ内に供給される空気燃
料混合気の比（空燃化）を理論値に近づけように
制御している。例えば、このようなジルコニア酸
素センサについての技術は特開昭55−26405号公
報に開示されている。しかし、このジルコニア酸
素センサは、内燃機関の排気管集合部もしくはそ
の下流部に設けられ、燃料後の排気ガス中の酸素
濃度を検出し、空気燃料混合気の適否を判断して
いたが、シリンダから排気管までの流路のため、
空燃比制御の応答時間が長くなり、特に負荷の急
変等の際、空燃比を正確に制御することは非常に
困難であつた。
空燃比センサとして、ジルコニア酸素センサが広
く用いられており、このセンサからの出力信号を
フイードバツクし、気化器もしくは燃料噴射装置
を通し内燃機関のシリンダ内に供給される空気燃
料混合気の比（空燃化）を理論値に近づけように
制御している。例えば、このようなジルコニア酸
素センサについての技術は特開昭55−26405号公
報に開示されている。しかし、このジルコニア酸
素センサは、内燃機関の排気管集合部もしくはそ
の下流部に設けられ、燃料後の排気ガス中の酸素
濃度を検出し、空気燃料混合気の適否を判断して
いたが、シリンダから排気管までの流路のため、
空燃比制御の応答時間が長くなり、特に負荷の急
変等の際、空燃比を正確に制御することは非常に
困難であつた。
また、このジルコニア酸素センサは低温では十
分に作動せず、始動時等の空燃比制御には用いる
ことが出来ないという欠点がある。更に、このジ
ルコニア酸素センサは、特定の空燃比（例えば理
輪空燃比）に対してその出力を大きく変化する
が、しかし、空燃比の広い範囲で、直線性をもつ
てこれを検出することは困難であるという欠点を
も有している。
分に作動せず、始動時等の空燃比制御には用いる
ことが出来ないという欠点がある。更に、このジ
ルコニア酸素センサは、特定の空燃比（例えば理
輪空燃比）に対してその出力を大きく変化する
が、しかし、空燃比の広い範囲で、直線性をもつ
てこれを検出することは困難であるという欠点を
も有している。
本発明の目的は、上記した欠点を解消した内燃
機関用空気燃料比制御装置を提供することにあ
る。
機関用空気燃料比制御装置を提供することにあ
る。
上記目的は、空燃比を、シリンダ内の燃焼火炎
により発生される光を検出することにより検出す
る手段を、空燃比センサとして使いることにより
達成される。
により発生される光を検出することにより検出す
る手段を、空燃比センサとして使いることにより
達成される。
本発明になる内燃機関用空燃比制御装置の実施
例を示す前に、本発明の原理を以下に簡単に説明
する。内燃機関において、通常、燃料は、エアク
リーナを通つた空気に、例えば燃料インジエクタ
あるいは気化器により所定の割合で混合され、こ
の空気燃料混合気がエンジンのシリンダ内に吸入
され、ピストンにより圧縮され点火される。この
際、シリンダ内燃焼状態は、吸入される空燃比に
対応して変化する。特に、燃料室内の火炎による
光は、空燃比に対応し、その色を変化させる。即
ち、混合気の空燃比が濃い（リツチ）場合には黄
色味を帯びた光を、他方、この比が薄い（リー
ン）場合には、青色い光を発生する。
例を示す前に、本発明の原理を以下に簡単に説明
する。内燃機関において、通常、燃料は、エアク
リーナを通つた空気に、例えば燃料インジエクタ
あるいは気化器により所定の割合で混合され、こ
の空気燃料混合気がエンジンのシリンダ内に吸入
され、ピストンにより圧縮され点火される。この
際、シリンダ内燃焼状態は、吸入される空燃比に
対応して変化する。特に、燃料室内の火炎による
光は、空燃比に対応し、その色を変化させる。即
ち、混合気の空燃比が濃い（リツチ）場合には黄
色味を帯びた光を、他方、この比が薄い（リー
ン）場合には、青色い光を発生する。
以上のような現象は、火炎の中に存在する燃焼
中間生成物、即ちCH゜ラジカルと°OHラジカル
の濃度比が、第１図に示すように、空燃比の変比
に対応して変化するためである。これら燃焼中間
生成物CH゜ラジカルと°OHラジカルはそれぞれ
固有の波長スペクトルを、即ち、CH゜ラジカルは
4315Åのスペクトルを、°OHラジカルは3064Å
のスペクトルを有している。それ故、燃焼火炎中
のこれらCH゜ラジカルと°OHラジカルの濃度比、
即ち火炎の色を検出することにより混合気の空燃
比を正確に検出することができる。
中間生成物、即ちCH゜ラジカルと°OHラジカル
の濃度比が、第１図に示すように、空燃比の変比
に対応して変化するためである。これら燃焼中間
生成物CH゜ラジカルと°OHラジカルはそれぞれ
固有の波長スペクトルを、即ち、CH゜ラジカルは
4315Åのスペクトルを、°OHラジカルは3064Å
のスペクトルを有している。それ故、燃焼火炎中
のこれらCH゜ラジカルと°OHラジカルの濃度比、
即ち火炎の色を検出することにより混合気の空燃
比を正確に検出することができる。
以下に述べる本発明の実施例では、火炎の色を
検出するために、火炎から発せられる光のうち、
CH゜ラジカルと°OHラジカルの固有の波長スペ
クトルを測定している。
検出するために、火炎から発せられる光のうち、
CH゜ラジカルと°OHラジカルの固有の波長スペ
クトルを測定している。
第２図は、本発明になる内燃機関用空燃比制御
装置のブロツク図であり、エンジン１の点火プラ
グ２内には、この図では明らかではないが、燃焼
室３内の火炎による光をシリンダ４外に導く窓が
取り付けられ、その光は光フアイバ５を通し、光
を電気信号に変える光検出装置６へ導かれてい
る。この光検出装置６により電気信号に変換され
た信号は空燃比検出回路７へ入力される。この空
燃比検出回路７は、光検出装置６からの電気信号
を受け、所定の処理を行つた後、空燃比Ａ／Ｆ、
さらに必要な場合には燃焼温度Tcを表わす信号
を発生する。例えばマイクロ・コンピユータ等に
より構成される制御回路８は、空燃比検出回路７
からの信号を入力し、また、例えば吸入空気流量
QA等を表わる信号等へを入力し、所定の演算を
行い、空燃比を適切な値に制御するための制御信
号を電磁弁駆動回路９へ送り出す。この電磁弁駆
動回路９は制御信号に応じ、燃料を噴射するイン
ジエクタ１０あるいは、図中には示されていない
が、気化器内の電磁弁を制御し、混合気の空燃比
を制御するものであり、一般に知られた回路を利
用している。
装置のブロツク図であり、エンジン１の点火プラ
グ２内には、この図では明らかではないが、燃焼
室３内の火炎による光をシリンダ４外に導く窓が
取り付けられ、その光は光フアイバ５を通し、光
を電気信号に変える光検出装置６へ導かれてい
る。この光検出装置６により電気信号に変換され
た信号は空燃比検出回路７へ入力される。この空
燃比検出回路７は、光検出装置６からの電気信号
を受け、所定の処理を行つた後、空燃比Ａ／Ｆ、
さらに必要な場合には燃焼温度Tcを表わす信号
を発生する。例えばマイクロ・コンピユータ等に
より構成される制御回路８は、空燃比検出回路７
からの信号を入力し、また、例えば吸入空気流量
QA等を表わる信号等へを入力し、所定の演算を
行い、空燃比を適切な値に制御するための制御信
号を電磁弁駆動回路９へ送り出す。この電磁弁駆
動回路９は制御信号に応じ、燃料を噴射するイン
ジエクタ１０あるいは、図中には示されていない
が、気化器内の電磁弁を制御し、混合気の空燃比
を制御するものであり、一般に知られた回路を利
用している。
第３図には、第２図に示された採光点火プラグ
２の詳細が示さされている。石英あるいは水晶
等、光の透過率の高い材料により成る採光部材２
１の軸には穴が形成されており、この穴には中心
電極２２が通されている。これら採光部材２１と
中心電極２２はセラミツク製の碍子２３、レンジ
等の充填部材２４により栓体２５に固定されてい
る。
２の詳細が示さされている。石英あるいは水晶
等、光の透過率の高い材料により成る採光部材２
１の軸には穴が形成されており、この穴には中心
電極２２が通されている。これら採光部材２１と
中心電極２２はセラミツク製の碍子２３、レンジ
等の充填部材２４により栓体２５に固定されてい
る。
石英あるいは水晶等の採光部材２１の上部に
は、突出部２６が設けられており、採光部材２１
に捕えられた燃焼火炎からの光は、この突出部２
６を通り、さらに光フアイバ５を通し、第２図に
示される光検出装置６へと導かれる。参照番号27
は、採光部材２１の突出部２６を保持し、かつ光
フアイバ・ケーブルに結合するための栓体であ
る。
は、突出部２６が設けられており、採光部材２１
に捕えられた燃焼火炎からの光は、この突出部２
６を通り、さらに光フアイバ５を通し、第２図に
示される光検出装置６へと導かれる。参照番号27
は、採光部材２１の突出部２６を保持し、かつ光
フアイバ・ケーブルに結合するための栓体であ
る。
一般に、点火プラグのスパークギヤツプ付近
は、スパークされに混合気の燃焼のため600℃〜
800℃になるが、例えば石英の融点は1600℃程で
あり、石英あるいは水晶等の採光部材２１は、こ
のような熱による劣化を受けない。また採光部材
２１の採光部、即ち下端面は、スパーク及び燃焼
によるカボーン等の汚れがたい積するのを防ぐた
め、スパークギヤツプから数ミリメータの距離を
置くようにするのが良い。
は、スパークされに混合気の燃焼のため600℃〜
800℃になるが、例えば石英の融点は1600℃程で
あり、石英あるいは水晶等の採光部材２１は、こ
のような熱による劣化を受けない。また採光部材
２１の採光部、即ち下端面は、スパーク及び燃焼
によるカボーン等の汚れがたい積するのを防ぐた
め、スパークギヤツプから数ミリメータの距離を
置くようにするのが良い。
第４図は、第２図に示された光電変換器６の詳
細を示す。栓体６１の下端面には有色フイルタ６
２及び６３（さらに他の有色のフイルタは図示さ
れていない）が取り付けられ、これら有色フイル
タ６２及び６３の裏側には、それぞれ感光ダイオ
ード６４及び６５（他の図示されない有色フイル
タの裏側にも感光ダイオードが設けられている
が、これも図示されていない）が設けられてい
る。それ故、第３図の採光部材２１により捕えら
れ突出部２６を介し光フアイバ５に導かれた光
は、この光電変換器６の有色フイルタ６２，６３
を通し感光ダイオード６４，６５に照射される。
もちろん、他の図示されない感光ダイオードに
も、上記と同様にして、図示されない他の有色フ
イルタを通して光が照射される。図中、参照番号
66は、感光ダイオードの電極端子を示している。
細を示す。栓体６１の下端面には有色フイルタ６
２及び６３（さらに他の有色のフイルタは図示さ
れていない）が取り付けられ、これら有色フイル
タ６２及び６３の裏側には、それぞれ感光ダイオ
ード６４及び６５（他の図示されない有色フイル
タの裏側にも感光ダイオードが設けられている
が、これも図示されていない）が設けられてい
る。それ故、第３図の採光部材２１により捕えら
れ突出部２６を介し光フアイバ５に導かれた光
は、この光電変換器６の有色フイルタ６２，６３
を通し感光ダイオード６４，６５に照射される。
もちろん、他の図示されない感光ダイオードに
も、上記と同様にして、図示されない他の有色フ
イルタを通して光が照射される。図中、参照番号
66は、感光ダイオードの電極端子を示している。
第５図には、第４図に示された有色フイルタ６
２，６３の透過特性を示すグラフが示されてい
る。グラフの左側には、特定の波長（3064Å）近
傍の光だけを通過させる有色フイルタ６２の透過
特性が太線Ａで示されている。このようなフイル
タの透過特性Ａは、例えば図示のように、3064Å
以上の波長の光を通過させる、それ以下の波長の
光だけを通過させる高域カツトフイルタ（この透
過特性は波線Ｂで示される）と、3064Å以上の波
長光だけを通過させる低域カツトフイルタを重ね
合わせることによつて得ることができる。他の有
色フイルタ６３も、上記と同様に、高域カツトフ
イルタと低域カツトフイルタを重ね合せることに
より得られ、このフイルタは、太線Ｄで示すよう
に、4315Å近傍の波長を有する光だけを通過させ
る。また、図には示されない有色フイルタは、波
長約8000Å以上の光だけをを通過させる低域カツ
トフイルタから成つている。
２，６３の透過特性を示すグラフが示されてい
る。グラフの左側には、特定の波長（3064Å）近
傍の光だけを通過させる有色フイルタ６２の透過
特性が太線Ａで示されている。このようなフイル
タの透過特性Ａは、例えば図示のように、3064Å
以上の波長の光を通過させる、それ以下の波長の
光だけを通過させる高域カツトフイルタ（この透
過特性は波線Ｂで示される）と、3064Å以上の波
長光だけを通過させる低域カツトフイルタを重ね
合わせることによつて得ることができる。他の有
色フイルタ６３も、上記と同様に、高域カツトフ
イルタと低域カツトフイルタを重ね合せることに
より得られ、このフイルタは、太線Ｄで示すよう
に、4315Å近傍の波長を有する光だけを通過させ
る。また、図には示されない有色フイルタは、波
長約8000Å以上の光だけをを通過させる低域カツ
トフイルタから成つている。
以上の説明から明らかなように、光検出装置６
の感光ダイオード６４，６５にはそれぞれ波長
3064Å、4315Åの光が、即ち火炎中の燃焼中間生
成物、°OHラジカルとCH゜ラジカルの生成量に
対応した光が照射されることとなる。また、図に
は示されていない他の感光ダイオードには波長が
約8000Å以上の光が、即ち火炎の燃焼温度に比例
した光が照射されることとなる。
の感光ダイオード６４，６５にはそれぞれ波長
3064Å、4315Åの光が、即ち火炎中の燃焼中間生
成物、°OHラジカルとCH゜ラジカルの生成量に
対応した光が照射されることとなる。また、図に
は示されていない他の感光ダイオードには波長が
約8000Å以上の光が、即ち火炎の燃焼温度に比例
した光が照射されることとなる。
このように、本発明では、複数の感光ダイオー
ドを用い、混合気の空燃比及び燃焼温度を検出
し、これらをフイードバツクし、燃料噴射量を正
確に制御している。このような、感光ダイオード
を用いて空燃比及び燃焼温度を検出するための回
路を以下に説明する。
ドを用い、混合気の空燃比及び燃焼温度を検出
し、これらをフイードバツクし、燃料噴射量を正
確に制御している。このような、感光ダイオード
を用いて空燃比及び燃焼温度を検出するための回
路を以下に説明する。
第６図は、第４図に示された感光ダイオードも
含め、第２図に示された空燃比検出回路７の回路
を示している。図において、感光ダイオードD1，
D2，D3はれぞれ逆方向に、抵抗R1，R2，R3と直
列に接続されており、それらの直列接続それぞれ
には、電源電圧Vccが印加されている。それら感
光ダイオードD1，D2，D3のプレートは、それぞ
れトランジスタTR1，TR2，TR3のベースへ接続
されている。トランジスタTR1，TR2，TR3のプ
レートは、それぞれ抵抗R4，R5，R6を介して電
源電圧Vccに接続され、それらのエミツタは、そ
れぞれ接地されている。これらトランジスタ
TR1，TR2，TR3のコレクタは、さらに、それぞ
れトランジスタTR4，TR5，TR6のベースに接続
されている。トランジスタTR4，TR5，TR6のエ
ミツタはそれぞれ接地され、それらのコレクタは
それぞれ抵抗R7，R8，R9を介して電源電圧Vcc
に接続されている。
含め、第２図に示された空燃比検出回路７の回路
を示している。図において、感光ダイオードD1，
D2，D3はれぞれ逆方向に、抵抗R1，R2，R3と直
列に接続されており、それらの直列接続それぞれ
には、電源電圧Vccが印加されている。それら感
光ダイオードD1，D2，D3のプレートは、それぞ
れトランジスタTR1，TR2，TR3のベースへ接続
されている。トランジスタTR1，TR2，TR3のプ
レートは、それぞれ抵抗R4，R5，R6を介して電
源電圧Vccに接続され、それらのエミツタは、そ
れぞれ接地されている。これらトランジスタ
TR1，TR2，TR3のコレクタは、さらに、それぞ
れトランジスタTR4，TR5，TR6のベースに接続
されている。トランジスタTR4，TR5，TR6のエ
ミツタはそれぞれ接地され、それらのコレクタは
それぞれ抵抗R7，R8，R9を介して電源電圧Vcc
に接続されている。
以上で説明したトランジスタ回路は、感圧ダイ
オードD1，D2，D3に流れる電流、即ち照射され
る光の量に応じて変化する電流を増幅するもので
ある。そして、後段のトランジスタTR4，TR5，
TR6のコレクタにはそれぞれ、感光ダイオード
D1，D2，D3に照射された光量に応じた電圧が発
生する。
オードD1，D2，D3に流れる電流、即ち照射され
る光の量に応じて変化する電流を増幅するもので
ある。そして、後段のトランジスタTR4，TR5，
TR6のコレクタにはそれぞれ、感光ダイオード
D1，D2，D3に照射された光量に応じた電圧が発
生する。
ここで、感光ダイオードD1には、先述のフイ
ルタにより透過された波長3064Åの光E1が、感
光ダイオードD2には、波長4315Åの光E2が照射
される。さらに、感光ダイオードD3には波長
3064Å以上の光Ｅが照射される。
ルタにより透過された波長3064Åの光E1が、感
光ダイオードD2には、波長4315Åの光E2が照射
される。さらに、感光ダイオードD3には波長
3064Å以上の光Ｅが照射される。
トランジスタTR4とTR5のコレクタに表われた
信号は、加算器７１の正極端子へそれぞれ入力抵
抗R10及びR11を介して印加されている。これら
のコレクタ信号は、また、減算器７２の正極端子
及び負極端子にそれぞれの入力抵抗R12，R13を
介して印加されている。それ故、加算器７１の出
力信号は、波長3064Åの光と波長4315Åの光の
和、即ち゜OH成分とCH゜成分の和を示すことと
なる。他方、減算器７２の出力は、それらの差を
示すこととなる。
信号は、加算器７１の正極端子へそれぞれ入力抵
抗R10及びR11を介して印加されている。これら
のコレクタ信号は、また、減算器７２の正極端子
及び負極端子にそれぞれの入力抵抗R12，R13を
介して印加されている。それ故、加算器７１の出
力信号は、波長3064Åの光と波長4315Åの光の
和、即ち゜OH成分とCH゜成分の和を示すことと
なる。他方、減算器７２の出力は、それらの差を
示すこととなる。
加算器７１の出力と減算器７２の出力は割算器
７３に印加され、以下の式で表わされる割算が行
われる。
７３に印加され、以下の式で表わされる割算が行
われる。
VA/F＝E1＋E2／E1−E2 ……(1)
ここでVA/Fは割算器７３の出力信号を表わす。
この出力信号VA/Fは、オペアンプ７４、コンデン
サC1及び抵抗R14から成る増幅器で増幅され、第
２図に示される制御回路８へ出力される。他方、
トランジスタTR6のコレクタに表われる信号は、
オペアンプ７５、コンデンサC2及び抵抗R15から
成る増幅器で増幅され、同様に制御回路８へ出力
される。
この出力信号VA/Fは、オペアンプ７４、コンデン
サC1及び抵抗R14から成る増幅器で増幅され、第
２図に示される制御回路８へ出力される。他方、
トランジスタTR6のコレクタに表われる信号は、
オペアンプ７５、コンデンサC2及び抵抗R15から
成る増幅器で増幅され、同様に制御回路８へ出力
される。
以上に説明した空燃比検出回路７の出力特性が
第７図に示されている。図において、横軸は空燃
比を、縦軸は第(1)式で示した出力信号VA/F＝（E1
＋E2）／（E1−E2）を表わす。
第７図に示されている。図において、横軸は空燃
比を、縦軸は第(1)式で示した出力信号VA/F＝（E1
＋E2）／（E1−E2）を表わす。
一般に、シリンダ内の燃焼火炎から発生される
光の量は、シリンダ内の温度に応じ、プランクの
法則に従つて変化する。第８図にはこのことが示
されており、即ちグラフ中の波線はシリンダ内の
温度Ｔが1800℃の時の放射エネルギ、即ち出力信
号E1＋E2が示されている。それ故、波長約8000
Å以上の光が照射される感光ダイオードD3（第６
図に示されている）からの出力信号は、シリンダ
内の燃焼温度Tcを示すこととなる。
光の量は、シリンダ内の温度に応じ、プランクの
法則に従つて変化する。第８図にはこのことが示
されており、即ちグラフ中の波線はシリンダ内の
温度Ｔが1800℃の時の放射エネルギ、即ち出力信
号E1＋E2が示されている。それ故、波長約8000
Å以上の光が照射される感光ダイオードD3（第６
図に示されている）からの出力信号は、シリンダ
内の燃焼温度Tcを示すこととなる。
再び第７図に戻り、空燃比検出回路７の出力信
号VA/Fは、第(1)式に示されるように、放射エネル
ギE1とE2の和と差の信号の比となつており、そ
れ故、グラフに示されるように、シリンダ内の燃
焼温度Ｔの変化にかかわりなく、ほぼ空燃比に対
応し広い範囲で変化する。
号VA/Fは、第(1)式に示されるように、放射エネル
ギE1とE2の和と差の信号の比となつており、そ
れ故、グラフに示されるように、シリンダ内の燃
焼温度Ｔの変化にかかわりなく、ほぼ空燃比に対
応し広い範囲で変化する。
本発明によれば、空燃比をシリンダ内の燃焼火
炎の光から検出することにより、広範囲に亘り線
型的に検出することができ、それにより、フイー
ドバツク型空燃比制御装置の燃焼噴射を正確に、
かつ時間遅れなく制御することができる。
炎の光から検出することにより、広範囲に亘り線
型的に検出することができ、それにより、フイー
ドバツク型空燃比制御装置の燃焼噴射を正確に、
かつ時間遅れなく制御することができる。
さらに、本発明の実施例によれば、採光部材２
１と点火プラグ２と一体形成したことにより、シ
リンダ４に別に受光部を形成する必要がなく、従
来のエンジンにそのまま適用できる。
１と点火プラグ２と一体形成したことにより、シ
リンダ４に別に受光部を形成する必要がなく、従
来のエンジンにそのまま適用できる。
以上に述べた本発明の実施例では、燃焼インジ
エクタ型のエンジンについてのみ述べられたが、
本発明は、気化器型エンジンにも容易に適用でき
ることは言うまでもない。
エクタ型のエンジンについてのみ述べられたが、
本発明は、気化器型エンジンにも容易に適用でき
ることは言うまでもない。
第１図は空燃比と゜OH、CH゜ラジカル濃度と
の関係を示すグラフ、第２図は本発明による空燃
比制御装置の全体構成を示すブロツク図、第３図
は採光点火プラグ２の詳細を示す断面図、第４図
は光電変換器６の詳細を示す断面図、第５図は有
色フイルタの透過特性を示すためのグラフ、第６
図は空燃比検出回路７の詳細を示す回路図、第７
図及び第８図は空燃比検出回路の出力特性を説明
するグラフ。 １……エンジン、２……点火プラグ、３……燃
焼室、４……シリンダ、５……光フアイバ、６…
…光電変換器、７……空燃比検出回路、８……制
御回路、９……電磁弁駆動回路、１０……燃料イ
ンジエクタ、２１……採光部材、２２……中心電
極、２３……碍子、２４……レジン充填部材、２
５，２７，６１……栓体、２６……突出部、６
２，６３……有色フイルタ、６４，６５……感光
ダイオード、R1〜R15……抵抗、TR1〜TR6……
トランジスタ、C1，C2……コンデンサ、７１…
…加算器、７２……減算器、７３……割算器、７
４，７５……オペアンプ。
の関係を示すグラフ、第２図は本発明による空燃
比制御装置の全体構成を示すブロツク図、第３図
は採光点火プラグ２の詳細を示す断面図、第４図
は光電変換器６の詳細を示す断面図、第５図は有
色フイルタの透過特性を示すためのグラフ、第６
図は空燃比検出回路７の詳細を示す回路図、第７
図及び第８図は空燃比検出回路の出力特性を説明
するグラフ。 １……エンジン、２……点火プラグ、３……燃
焼室、４……シリンダ、５……光フアイバ、６…
…光電変換器、７……空燃比検出回路、８……制
御回路、９……電磁弁駆動回路、１０……燃料イ
ンジエクタ、２１……採光部材、２２……中心電
極、２３……碍子、２４……レジン充填部材、２
５，２７，６１……栓体、２６……突出部、６
２，６３……有色フイルタ、６４，６５……感光
ダイオード、R1〜R15……抵抗、TR1〜TR6……
トランジスタ、C1，C2……コンデンサ、７１…
…加算器、７２……減算器、７３……割算器、７
４，７５……オペアンプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (a) 内燃機関のシリンダ内に供給される空気
流量を検出する空気量検出手段； (b) 前記シリンダ内で発生する燃焼火炎光の特定
波長成分を検出する燃焼光検出手段； (c) 前記燃焼光検出手段からの検出信号に基づい
て前記シリンダ内の空気／燃料比を求める空
気／燃料比検出手段； (d) 少なくとも前記空気量検出手段で検出された
空気量と前記空気／燃料比検出手段で検出され
た空気／燃料比を基に空気／燃料混合気の空
気／燃料比を定める制御手段 とよりなる内燃機関用空気燃料比制御装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、該空気／燃
料比検出手段は、燃料室内の火炎により発生され
る光を導く手段と、該光導手段により導かれた光
の特定波長成分を透過するフイルタ手段と、該フ
イルタ手段を透過した光成分を受け、出力を発生
する感光素子手段と、該感光素子手段の出力信号
に基づき燃料状態を表わす出力信号を発生する手
段とを有することを特徴とする内燃機関用空気燃
料比制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56179766A JPS5882039A (ja) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | 内燃機関用空気燃料比制御装置 |
| US06/439,300 US4444169A (en) | 1981-11-11 | 1982-11-04 | Air-fuel ratio controlling device for internal combustion engines |
| EP82110279A EP0079072B1 (en) | 1981-11-11 | 1982-11-08 | Air-fuel ratio controlling method and device for internal combustion engines |
| DE8282110279T DE3273904D1 (en) | 1981-11-11 | 1982-11-08 | Air-fuel ratio controlling method and device for internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56179766A JPS5882039A (ja) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | 内燃機関用空気燃料比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5882039A JPS5882039A (ja) | 1983-05-17 |
| JPH0323736B2 true JPH0323736B2 (ja) | 1991-03-29 |
Family
ID=16071507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56179766A Granted JPS5882039A (ja) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | 内燃機関用空気燃料比制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4444169A (ja) |
| EP (1) | EP0079072B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5882039A (ja) |
| DE (1) | DE3273904D1 (ja) |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0684939B2 (ja) * | 1986-08-13 | 1994-10-26 | 株式会社日立製作所 | 空燃比検出式燃焼センサ |
| GB8622723D0 (en) * | 1986-09-20 | 1986-10-29 | Lucas Ind Plc | Engine sensors |
| GB8705905D0 (en) * | 1987-03-12 | 1987-04-15 | Lucas Ind Plc | Combustion monitoring |
| GB2204428A (en) * | 1987-05-06 | 1988-11-09 | British Gas Plc | Control of burner air/fuel ratio |
| US4930478A (en) * | 1988-05-13 | 1990-06-05 | Barrack Technology Limited | Method of operating an engine |
| US4940033A (en) * | 1988-05-13 | 1990-07-10 | Barrack Technology Limited | Method of operating an engine and measuring certain operating parameters |
| GB2226659A (en) * | 1988-12-17 | 1990-07-04 | John Allen | Fuel injection system |
| GB2229808A (en) * | 1989-03-08 | 1990-10-03 | Austin Rover Group | Method of controlling an internal combustion engine |
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| WO1991013248A1 (en) * | 1990-02-26 | 1991-09-05 | Barrack Technology Limited | Engine condition determining and operating method |
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| US5219227A (en) * | 1990-08-13 | 1993-06-15 | Barrack Technology Limited | Method and apparatus for determining burned gas temperature, trapped mass and NOx emissions in an internal combustion engine |
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| ATA181596A (de) | 1996-10-16 | 1998-09-15 | Jenbacher Energiesysteme Ag | Optische brennraumsonde |
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-
1981
- 1981-11-11 JP JP56179766A patent/JPS5882039A/ja active Granted
-
1982
- 1982-11-04 US US06/439,300 patent/US4444169A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-11-08 DE DE8282110279T patent/DE3273904D1/de not_active Expired
- 1982-11-08 EP EP82110279A patent/EP0079072B1/en not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5154125A (ja) * | 1974-09-11 | 1976-05-13 | Bosch Gmbh Robert | |
| JPS5728842A (en) * | 1980-06-20 | 1982-02-16 | Bosch Gmbh Robert | Method of controlling combustion in combustion chamber for internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0079072A2 (en) | 1983-05-18 |
| DE3273904D1 (en) | 1986-11-27 |
| JPS5882039A (ja) | 1983-05-17 |
| EP0079072A3 (en) | 1984-02-08 |
| US4444169A (en) | 1984-04-24 |
| EP0079072B1 (en) | 1986-10-22 |
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