JPS586049B2 - ネンリヨウフンシヤソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関に供給される燃料一空気一混合気（λ
一制御）を内燃機関の排ガス流に配置された酸素ゾンデ
によって制御するために積分特性を有する制御装置を具
備する燃料噴射装置に関する。

内燃機関の場合、内燃機関に供給される燃料一空気一混
合気の質量比を排ガスの組成に依存して制御する場合、
公知のようにこれは内燃機関の排ガス流に設けられた酸
素ゾンデおよび制御装置を用いて制御が行われ、制御装
置は酸素ゾンデの出力信号に依存して瞬時調量すべき燃
料量の増大ないし低減に相応して供給空気量を制御する
。

燃料一空気一混合気の質量比のこのような変化は気化器
を有する内燃機関ならびに噴射装置を設けた内燃機関で
生ずることは公知である。

内燃機関に供給される燃料一空気一混合気の質量比を制
御する制御装置が積分特性を有すると好適であり、その
結果排ガス組成が設定値から長時間ずれた時、燃料一空
気一混合気の質量特性の正確な補正が行われる。

この種の公知の燃料噴射装置の場合空気過剰率をλ＝１
へ制御する装置のみが設けられる。

空気過剰率は、酸素ゾンデの特性曲線の急峻な勾配によ
る切換限界値の変化によって僅かに変動するが、しかし
その際空気過剰率の変化が濃い燃料一空気一混合気の方
向に発生し、空気数λ＝１を中心に約±５％の所望の変
化範囲は生じない。

それによって内燃機関は約λ＝０．９５〜１．０５間の
自由に選択可能な範囲（λ一制御の利点）内に制御する
ことができない。

本発明の課題は内燃機関を排ガス組成に依存して約λ＝
０．９５〜１．０５の空気過剰率の範囲内で制御するこ
とができる公知の燃料噴射装置を改善することにある。

この課題は本発明によれば次のように解決される。

すなわち酸素ゾンデの制御電圧を比較器に供給すること
ができ、比較器の出力側を積分器および電子回路装置の
入力側に接続し、この回路装置はモノステーブルマルチ
バイブレータを有し、所定のセット可能な期間すなわち
モノステーブルマルチバイブレータの不安定期間中比較
器の出力側の電圧の急激な変化の際、積分器の切換を遅
延し、この積分器は電子制御装置の入力側に接続され、
燃料一空気一混合気を変化する調整部材に影響を与える
ようにする。

本発明の有利な実施例において、モノステーブルマルチ
バイブレータの不安定期間中比較器の出力側の正電圧の
急激な変化の際積分器の入力側はトランジスタを介して
短絡可能である。

本発明の別の実施例において、モノステーブルマルチバ
イブレータの不安定期間中比較器の出力側の負電圧の急
激な変化の際積分器の入力側はトランジスタを介して高
電位に保持される。

本発明の他の有利な実施例によれば、モノステーブルマ
ルチバイブレータの不安定期間は吸入空気量および／ま
たは回転数に依存して変えることができる。

同様に本発明の有利な実施例はモノステーブルマルチバ
イブレータの不安定期間中比較器の出力側の電圧の急激
な変化の際積分器の入力側を遮断することができる。

本発明により構成された燃料噴射装置は電子回路装置に
よりλ＝１より混合気が濃くないし薄くずれる内燃機関
の作動を容易にする。

以下図示の実施例を用いて本発明を詳細に説明する。

第１図に示す燃料噴射装置は４気筒−４行程一内燃機関
の作動のために使用され、主要な構成部材として４個の
電磁作動噴射弁１１（噴射すべき燃料を分配器１２から
各導管１３を通って各噴射弁に供給している）、電磁作
動燃料ポンプ１５、圧力調整器１６（燃料圧を一定値へ
調整する）ならびに以下詳細に説明する電子制御装置と
を有する。

電子制御装置は内燃機関のカム軸１７に連結された信号
発信器１８によって各カム軸回転の際２回トリガされ、
その際矩形の電気開放パルスＳを噴射弁１１へ供給して
いる。

図示の開放パルスの持続期間ｔｉは噴射弁の開放期間を
定め、従って各開放期間中２バールの一定燃料圧力下の
噴射弁１１の内室から供給される燃料量を定める。

噴射弁の磁石巻線１９は各減結合抵抗２０に接続さべさ
らに電子制御装置２１の共通出力増幅段に接続さ れて
いる。

この共通出力増幅段は少くとも１個の電力トランジスタ
を有し、このトランジスタのエミツターコレクタ区間は
減結合抵抗２０に直列に接続され、片側で接地された磁
石巻線１９に接続されている。

図示の外部点火で作動する混合圧縮式内燃機関の場合、
個々の吸入行程時に気筒へ達する吸入空気量によって次
の作業サイクル中完全に燃焼できる燃料量が決定される
。

内燃機関の良好な作動のために、作業サイクル後著るし
い空気過剰が生じないようにする必要がある。

吸入空気と燃料との間の所望の化学量論的比を得るため
に、内燃機関の吸入管２５内にはフィルタ２６の下流で
アクセル２７で調整可能な絞り弁２８の前方に空気量測
定器ＬＭが設けられている。

空気量測定器はせき止め板３０および可変抵抗Ｒとから
成り、その調整可能なタツプ３１はせき止め板に連結さ
れている。

空気量測定器ＬＭは電子毒噌装置２１と共働し、この制
御装置は出力側から噴射バルスｔｉを送出している。

電子制御装置２１は２個の相互に逆の導電形で、しかも
交叉状に相互に帰還結合されたトランジスタと、１個の
エネルギー蓄積（コンデンサとして構成され、但しその
代りにインダクタンスとして構成することもできる）と
を有する。

エネルギー蓄積器のその都度の放電期間は噴射弁の開放
期間ｔｉを生じさせる。

そのためにエネルギー蓄積器は各放電過程に先立って一
定の形式でその都度充電されなければならない。

放電期間は個々の吸入行程で供給される空気量について
の直接必要な情報を有するので、図示の実施例において
充電は発信器１８の形で示す充電スイッチ（クランク軸
回転に同期して作動される）によって行われ、クランク
軸の一定回転角度にわたる充電パルスＬＩの期間中エネ
ルギー蓄積器は充電源に接続され、充電源はこの充電パ
ルスの期間中その都度充電電流を供給している。

この場合点火パルスによりその都度逆の動作位置へ達す
るモノステーブルマルチバイブレータを使用の際発信器
１８は１８０度のクランク軸角度にわたって閉じられ、
次に同じ回転角度にわたって開放される。

所望の空気過剰率λのできるだけ正確な制御のために、
内燃機関１０の排ガス管内に酸素ゾンデ３４が配置され
ている。

酸素ゾンデは排ガス組成に依存して制御電圧を供給し、
この電圧は比較器３５，の入力側に印加され、その出力
側はダイオード３６を介して積分器３７およびモノステ
ーブルマルチバイブレータ３８の入力側に接続されてい
る。

ダイオード３６のアノードは抵抗３９を介して正導線に
接続され、カソードは比較器３５の出力側に接続されて
いる。

モノステーブルマルチバイブレータ３８の出力側はトラ
ンジスタ４０のベースに接続されいる。

このトランジスタのエミツタは接地され、コレクタは積
分器３７０入力側に接続されている。

積分器の出力電圧は電子制御装置２１を介して噴射バル
スｔｉを制御している。

λ＝１の際電圧の急激な変化を伝達する酸素ゾンデによ
って、λ中１の空気過剰率で走行させるために、電圧の
急激な変化の際積分器３７の切換を所定の期間ｔｖ中遅
延させなければならない。

第１図に示す回路によって空気過剰率λを１よりも大き
いλ値へ調整することができる。

これは比較器３５の出力側の正電圧の急激な変化の際モ
ノステーブルマルチバイプレータ３８をトリガすること
によって行われ、モノステーブルマルチバイプレータの
出力側はトランジスタ４０を介して期間ｔｖ（モノステ
ープルマルチバイブレータ３８の不安定期間に相当する
）中積分器３７０入力側を零電位に保持する。

この期間ｔｖ中、酸素ゾンデ３４から制御電圧が濃い混
合気の方向に現れた場合でも、積分器３７は薄い混合気
の方向に作用する。

第２図において電子匍御装置を示し、第１図と同じ構成
素子には同じ番号を付け、しかもλが１よりも小さい値
（濃い混合気）へ空気過剰率を制御することができる。

その際ダイオード４２のアノードは比較器３５の出力側
に接続され、またモノステーブルマルチバイブレータ３
８の出力側はトランジスタ４１のベースに接続され、エ
ミツタは正導線に接続され、コレクタは積分器３７０入
力側に接続されている。

比較器３５の出力側の負電圧の急激な変化の際積分器３
７の入力側が所定期間ｔｖ中、高電位に保持されること
によって、濃い混合気への制御が行われる。

酸素ゾンデ３４によって電圧信号が薄い混合気の方向で
現れたとしても、積分器は濃い混合気の方向に作用する
。

λが１よりも小さい制御の場合積分電圧の時間経過を第
５図ａに示す。

第５図ｂにおいてλが１よりも大きい制御の際積分電圧
の時間経過を第１図に相当して示す。

制御回路の不感時間は内燃機関１０の空気流入量に激し
く依存するので、遅延時間ｔｖは流入量および／または
回転数に依存して変化するようにすると有利である。

第３図に相応するモノステーブルマルチバイブレータ３
８の場合この種の流入量依存性は次のように得られる。

すなわちコンデンサ４５０所定容量の反転充電に応動す
る電流Ｉはトランジスタ４６および抵抗４７から成る電
源を介して変化される。

抵抗４９およびコンデンサ４８から成るＲＣ素子を介し
てトランジスタ４６のベースの噴射パルスｔｉから流入
量に依存する直流が得られ、それによって電流Ｉは所望
の方法で制御作用をする。

第４図に示す七ノステーブルマルチバイブレータ３８の
場合不安定時間ｔｖは点Ａの印加電圧によって変化し、
この電圧は第３図の回路に示すように噴射パルスｔｉが
ら得られる。

積分器の切換を遅延させる別の方法は、比較器３５の出
力側に電圧の急激な変化が生じた場合、積分器がモノス
テーブルマルチバイブレータ３８によって所定期間ｔｖ
中、その丁度到達した値に保持されるようにすることで
ある。

その際の積分電圧の経過を第５図Ｃに示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は燃料噴射装置の略線図とその制御装置のブロッ
ク図、第２図は電子制御装置のブロック回路図、第３図
、第４図は本発明による装置のマルチバイプレータの回
路図、第５図ａ〜ｃは積分電圧のダイヤグラムを示す。 ２１・・・・・・制御装置、３５・・・・・・比較器、
３７・・・・・・積分器、３８・・・・・・モノステー
ブルマルチパイプレータ、ｔｖ・・・・・・セット期間
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内燃機関に供給される燃料一空気一混合気（λ一制
   御）を内燃機関の排ガス流に配置された酸素ゾンデの作
   用を受ける積分特性を有する制御装置を備えた燃料噴射
   装置において、酸素ゾンデ３４の制御電圧を比較器３５
   に供給し、前記比較器の出力側を積分器３７および電子
   回路装置の入力側に接続し、前記電子回路装置はモノス
   テーブルマルチバイブレータ３８を有し、また所定のセ
   ット可能な期間（ｔｖ）すなわちモノステーブルマルチ
   バイブレータ３８の不安定期間に比較器３５の出力側の
   電圧の急激な変化の際、積分器３７の切換を遅延し、前
   記積分器は電子制御装置２１０入力側に接続され、燃料
   一空気一港合気を変化させる調整部材１１に影響を与え
   るようにしたことを特徴とする燃料噴射装置。