JPS59162339A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
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- JPS59162339A JPS59162339A JP58037888A JP3788883A JPS59162339A JP S59162339 A JPS59162339 A JP S59162339A JP 58037888 A JP58037888 A JP 58037888A JP 3788883 A JP3788883 A JP 3788883A JP S59162339 A JPS59162339 A JP S59162339A
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- JP
- Japan
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- air
- fuel ratio
- temperature
- fuel
- signal
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/24—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
- F23N5/242—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
- F23N2235/14—Fuel valves electromagnetically operated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
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】
この発明ば、内燃機関の空燃比制御装置で、特に排気系
に介設した三元触媒等の触媒の保護を図るものに関する
。
に介設した三元触媒等の触媒の保護を図るものに関する
。
自動車用内燃機関にあっては排出ガス規制の強化に伴い
、排気系に三元触媒を設置し、排気中の１→Ｃ，ＣＯを
酸化すると共にＮＯｘを還元するようにして排気の浄化
を図っている。
、排気系に三元触媒を設置し、排気中の１→Ｃ，ＣＯを
酸化すると共にＮＯｘを還元するようにして排気の浄化
を図っている。
この三元触媒は理論空燃比付近の混合気のときにＮＯｘ
の還元と１１ｃ、ＧＯの酸化機能とが共に最大限に発揮
できるので、理論空燃比付近の混合気が常に得られるよ
うに通常は燃料の供＠量をフィードバック制御により精
密に調整している。
の還元と１１ｃ、ＧＯの酸化機能とが共に最大限に発揮
できるので、理論空燃比付近の混合気が常に得られるよ
うに通常は燃料の供＠量をフィードバック制御により精
密に調整している。
具体的には排気系に酸素１度を検出する酸素センサを取
付け、混合気が理論空燃比よりも濃い場合は薄く、薄い
場合は濃くするように燃料の供給量を増減補正するので
ある。
付け、混合気が理論空燃比よりも濃い場合は薄く、薄い
場合は濃くするように燃料の供給量を増減補正するので
ある。
また、このような機関では燃費向上に対する要求から、
要求トルクの比較的小さいクルージング等の低負荷定常
運転時に前記空燃比フィードバック制御を解除し混合気
を理論空燃比よりも薄クシて燃料消費量を少なくしたも
のがある。
要求トルクの比較的小さいクルージング等の低負荷定常
運転時に前記空燃比フィードバック制御を解除し混合気
を理論空燃比よりも薄クシて燃料消費量を少なくしたも
のがある。
これらを具体化したのが第１図及び第２図である（昭和
５７年１１月発行、トヨタ技術、第３２巻筒２号第１１
８〜１２０頁参照）。
５７年１１月発行、トヨタ技術、第３２巻筒２号第１１
８〜１２０頁参照）。
図中１は機関本体、２はその燃焼室で、３は吸気通路、
４は排気通路である。
４は排気通路である。
そして、上記吸気通路３には絞り弁５下流に位置して燃
料墳射弁６が介設される一方、排気通路４には三元触媒
７が介設される。
料墳射弁６が介設される一方、排気通路４には三元触媒
７が介設される。
上記燃料噴射弁６は、機関状態を検出する手段からの信
号を入力する制御回路８により駆動制御され、機関状態
に応じた噴射量で燃料を機関本体１に供給する。
号を入力する制御回路８により駆動制御され、機関状態
に応じた噴射量で燃料を機関本体１に供給する。
つまり、機関状態を検出する手段として、まずエアフロ
ーメータ９、点火コイル１０に設置される電磁ピックア
ップ（図示せず）、絞り弁スイッチ１１、水温センサ１
２等が設けられる。
ーメータ９、点火コイル１０に設置される電磁ピックア
ップ（図示せず）、絞り弁スイッチ１１、水温センサ１
２等が設けられる。
具体的にはエア７０−メータ９は絞り弁５上流の吸気通
路３に介装され吸入空気量を、点火コイル１０に設置さ
れる電磁ビックアンプは機関回転数を、水温センサ１２
は機関冷却水温を、それぞれ検出する。更に、絞り弁ス
イッチ１１、は絞り弁５の全開または全開を検出し、絞
り弁５が略全聞または略全閉状態でオンとなる信号を出
力する。
路３に介装され吸入空気量を、点火コイル１０に設置さ
れる電磁ビックアンプは機関回転数を、水温センサ１２
は機関冷却水温を、それぞれ検出する。更に、絞り弁ス
イッチ１１、は絞り弁５の全開または全開を検出し、絞
り弁５が略全聞または略全閉状態でオンとなる信号を出
力する。
また、図中１３は排気通路４に介装される酸素センサで
、混合気を理論空燃比付近で燃焼させたとき、排気中に
残存する酸素ｍ度により起電力が急変し、例えば理論空
燃比を境として混合気が理論空燃比よりも澹い場合はリ
ッチ信号を、薄い場合はリーン信号を出力する。
、混合気を理論空燃比付近で燃焼させたとき、排気中に
残存する酸素ｍ度により起電力が急変し、例えば理論空
燃比を境として混合気が理論空燃比よりも澹い場合はリ
ッチ信号を、薄い場合はリーン信号を出力する。
そして、これら機関状態検出手段からの信号及び酸素セ
ンサ１３からの信号が入力する制御回路８は次のような
制御を行なう。
ンサ１３からの信号が入力する制御回路８は次のような
制御を行なう。
すなわち、エアフローメータ９からの吸気量信号と点火
コイル１０からの機関回転数信号とから燃料の基本噴射
量を演算し、この基本噴射量を絞り弁スイッチ１１、水
温センサ１２からの信号により検出されるその時の機関
状態に応じて種々の増量補正を行なう。更にツユニルカ
ット、バッテリ電圧によっても補正し、その時の機関状
態における燃料噴！）ｌ量を決定し、この噴射量に応じ
た駆動パルスで吸気通路３に開口した燃料噴射弁６を開
弁する。例えば水温が低いほど、またバッテリ電圧が低
いほど燃料噴射弁６の駆動ｉ＜）レス幅を１曽大して燃
料を増ｍ補正する゛のである。
コイル１０からの機関回転数信号とから燃料の基本噴射
量を演算し、この基本噴射量を絞り弁スイッチ１１、水
温センサ１２からの信号により検出されるその時の機関
状態に応じて種々の増量補正を行なう。更にツユニルカ
ット、バッテリ電圧によっても補正し、その時の機関状
態における燃料噴！）ｌ量を決定し、この噴射量に応じ
た駆動パルスで吸気通路３に開口した燃料噴射弁６を開
弁する。例えば水温が低いほど、またバッテリ電圧が低
いほど燃料噴射弁６の駆動ｉ＜）レス幅を１曽大して燃
料を増ｍ補正する゛のである。
酸素センサ１３からのリッチ信号に対して（ま混合気を
薄くするように、リーン信号に対して（ま淵くするよう
にして混合気が常に理論空燃比イ寸近に保たれるように
フィードバック制御する。（参考文献、特公昭５７−５
９８９９号公報）また、運転性の向上のため、機関始動
時及び高速高負荷時等には、フィードバック制御を停止
してオープンループ制御に切換え、燃料を増量する一方
、ツユニルカット時にもフィートノルツクＩＩＪ Ｉｆ
ｔを停止し燃料を遮断する。
薄くするように、リーン信号に対して（ま淵くするよう
にして混合気が常に理論空燃比イ寸近に保たれるように
フィードバック制御する。（参考文献、特公昭５７−５
９８９９号公報）また、運転性の向上のため、機関始動
時及び高速高負荷時等には、フィードバック制御を停止
してオープンループ制御に切換え、燃料を増量する一方
、ツユニルカット時にもフィートノルツクＩＩＪ Ｉｆ
ｔを停止し燃料を遮断する。
更に、燃費向上のため、クルージング等の低負荷定常運
転時にも空燃比のフィートノベック制“を解除し、前記
機関状態検出手段からの信号に基づき混合気が第３図に
示したように相対的に理論空燃比よりも稀薄側になるよ
うにオープンル−プ！ｌ制御するのである。
転時にも空燃比のフィートノベック制“を解除し、前記
機関状態検出手段からの信号に基づき混合気が第３図に
示したように相対的に理論空燃比よりも稀薄側になるよ
うにオープンル−プ！ｌ制御するのである。
ところが、このような従来の空燃比制御装置にあっては
、前述したような空燃比フィード！＜ツク制御と稀薄混
合気運転のオープループ制御との切換えは、絞り弁スイ
ッチ１１と点火コイル１０による機関回転数信号等の機
関状態検出手段力）らの信号にのみ基づいて行なわれる
ようになって１１）たため、例えば上記オープンループ
制御中に点火時期が遅角制御される（点大信号の故障に
より）などして排気湿度が上昇した場合にも依然として
稀薄混合気運転が維持されることになり、これによって
排気系に介設された三元触媒７がより高温の酸化雰囲気
内にざら、されて触媒の劣化を招くと０う問題点があっ
た。
、前述したような空燃比フィード！＜ツク制御と稀薄混
合気運転のオープループ制御との切換えは、絞り弁スイ
ッチ１１と点火コイル１０による機関回転数信号等の機
関状態検出手段力）らの信号にのみ基づいて行なわれる
ようになって１１）たため、例えば上記オープンループ
制御中に点火時期が遅角制御される（点大信号の故障に
より）などして排気湿度が上昇した場合にも依然として
稀薄混合気運転が維持されることになり、これによって
排気系に介設された三元触媒７がより高温の酸化雰囲気
内にざら、されて触媒の劣化を招くと０う問題点があっ
た。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、排気温度等の上昇時に（よ稀薄混合気運転が
行なわれないようにして、触媒コンバータの高温の排気
による焼損、機能劣化を未然に防止することを目的とす
る。
たもので、排気温度等の上昇時に（よ稀薄混合気運転が
行なわれないようにして、触媒コンバータの高温の排気
による焼損、機能劣化を未然に防止することを目的とす
る。
そのために、この発明では前述したように混合気を理論
空燃比付近にフィードバック制御する手段と、機関の一
部運転領域で混合気を理論空燃比よりも稀薄側にオープ
ンループ制御する手段とを有した空燃比制御装置におい
て、触媒コンバータ等の排気系の温度を検出する手段と
、該検出手段からの信号に基づいて上記温度が設定湿度
を越えた時には強制的に混合気を理論空燃比付近にフィ
ードバック制御する手段とを設け、触媒コンバータ等の
温度がある程度上昇した時には、稀薄混合気運転が行な
われないように構成される。
空燃比付近にフィードバック制御する手段と、機関の一
部運転領域で混合気を理論空燃比よりも稀薄側にオープ
ンループ制御する手段とを有した空燃比制御装置におい
て、触媒コンバータ等の排気系の温度を検出する手段と
、該検出手段からの信号に基づいて上記温度が設定湿度
を越えた時には強制的に混合気を理論空燃比付近にフィ
ードバック制御する手段とを設け、触媒コンバータ等の
温度がある程度上昇した時には、稀薄混合気運転が行な
われないように構成される。
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第４図に示すように、この実施例の特徴はまず排気通路
４に介設された三元触媒７に、該触媒温度を検出する温
度センサ１５が取付けられ、該センサ１５の検出信号が
制御回路８に入力されることにある。
４に介設された三元触媒７に、該触媒温度を検出する温
度センサ１５が取付けられ、該センサ１５の検出信号が
制御回路８に入力されることにある。
上記温度センサ１５としては熱雷対による起電力の変化
を利用したものが用いられるが、バイメタルにより設定
温度（例えば６００℃）を境に０Ｎ−ＯＦＦする温度ス
イッチを用いても良い。
を利用したものが用いられるが、バイメタルにより設定
温度（例えば６００℃）を境に０Ｎ−ＯＦＦする温度ス
イッチを用いても良い。
そして、上記制御回路８は、上述した検出信号（電圧値
）を予め記憶している規定値と比較し、触ｔｓ温度上昇
によって当該検出信号が規定値以上になると、強制的に
空燃比フィードバック制御を行なうようになっている。
）を予め記憶している規定値と比較し、触ｔｓ温度上昇
によって当該検出信号が規定値以上になると、強制的に
空燃比フィードバック制御を行なうようになっている。
つまり、上記規定値に相当する触媒温度は約６００℃に
設定、され、触媒温度が設定温度を越えた場合には、機
関運転状態に関係なく無条件に混合気が常に理論空燃比
になるようフィードバック制御するのである。
設定、され、触媒温度が設定温度を越えた場合には、機
関運転状態に関係なく無条件に混合気が常に理論空燃比
になるようフィードバック制御するのである。
その他の構成は第１図及び第２図と同様なので、第１図
及び第２図と同一部材には同一符号を付して詳しい説明
は省略する。
及び第２図と同一部材には同一符号を付して詳しい説明
は省略する。
このような構成のため、上述した制御回路８は、エアフ
ローメータ９からの吸気量信号と点火コイル１０からの
機関回転数信号とから燃料の基本噴射量を演算し、これ
に絞り弁スイッチ１１等からの信号によりその時の機関
状態に応じて種々の増量補正を行なってその時の機関状
態における燃料噴射量を決定し、この噴射量に応じた駆
動パルスで燃料噴射弁６を開弁する。
ローメータ９からの吸気量信号と点火コイル１０からの
機関回転数信号とから燃料の基本噴射量を演算し、これ
に絞り弁スイッチ１１等からの信号によりその時の機関
状態に応じて種々の増量補正を行なってその時の機関状
態における燃料噴射量を決定し、この噴射量に応じた駆
動パルスで燃料噴射弁６を開弁する。
そして、酸素センサ１３からの信号が入力されると、混
合気が常に理論空燃比付近に保たれるようにフィードバ
ック制御すると共に、上述した各種の機関状態検出手段
からの信号により低負荷定常運転時等の一部運転領域で
は、上記フィードバック制御を解除し、混合気が理論空
燃比よりも稀薄側になるようにオープンループ制御する
。
合気が常に理論空燃比付近に保たれるようにフィードバ
ック制御すると共に、上述した各種の機関状態検出手段
からの信号により低負荷定常運転時等の一部運転領域で
は、上記フィードバック制御を解除し、混合気が理論空
燃比よりも稀薄側になるようにオープンループ制御する
。
ここまでは従前と同様であるが、本実施例では例えば上
記オープンループ制御中に、何らかの事情により排気温
度が上昇し三元触１７の触媒温度が例えば６００℃を越
えると、これを湿度センサ１５で検知し、上記オープン
ループ制御からただちにフィードバック制御に復帰させ
る。
記オープンループ制御中に、何らかの事情により排気温
度が上昇し三元触１７の触媒温度が例えば６００℃を越
えると、これを湿度センサ１５で検知し、上記オープン
ループ制御からただちにフィードバック制御に復帰させ
る。
これにより、排気中の酸素成分が減り三元触媒７での酸
化反応が稀薄運転時に比べて大幅に抑制されるので、触
媒における排気温度の異常な上昇は抑止される。
化反応が稀薄運転時に比べて大幅に抑制されるので、触
媒における排気温度の異常な上昇は抑止される。
この結果、従来例のように高温の酸化雰囲気中に三元触
媒７がさらされるという実態は生じず、その耐久性が向
上する。
媒７がさらされるという実態は生じず、その耐久性が向
上する。
尚、従来上述したような排気温度の異常時は、これを排
気温度警報装置によって検知して機関を停止させること
により、触媒温度を下げてその保護をはかつていたが、
本実施例によればその必要もなくなり運転者は何の支障
もなく運転持続が可能となる。
気温度警報装置によって検知して機関を停止させること
により、触媒温度を下げてその保護をはかつていたが、
本実施例によればその必要もなくなり運転者は何の支障
もなく運転持続が可能となる。
以上説明したようにこの発明によれば、機関の一部運転
領域でフィードバック制御を停止して、混合気を理論空
燃比よりも稀薄側にオープンループ制御する空燃比制御
装置において、排気系の温度を検出する手段を設けると
共に、該検出手段からの信号により上記温度が設定温度
を越えた時には強制的に混合気を理論空燃比付近にフィ
ードバック制御するようにしたので、排気温度の異常な
上昇を抑止でき、触媒コンバータの高温の排気による焼
損、機能劣化が未然に防止されるという効果が得られる
。
領域でフィードバック制御を停止して、混合気を理論空
燃比よりも稀薄側にオープンループ制御する空燃比制御
装置において、排気系の温度を検出する手段を設けると
共に、該検出手段からの信号により上記温度が設定温度
を越えた時には強制的に混合気を理論空燃比付近にフィ
ードバック制御するようにしたので、排気温度の異常な
上昇を抑止でき、触媒コンバータの高温の排気による焼
損、機能劣化が未然に防止されるという効果が得られる
。
第１図は従来例の概略溝成図、第２図はその要部のブロ
ック回路図、第３図は部分稀薄運転時の空燃比特性図、
第４図はこの発明の一実施例のブロック回路図である。 ９・・・エアフローメータ、１０・・・点火コイル、１
１・・・絞り弁スイッチ、１２・・・水温センサ、１３
・・・酸素センサ、８・・・制御回路、７・・・三元触
媒、１５・・・温度センサ。 特許出願人 日産自動車株式会社 第１図 １り 第２図 第３図 第４図
ック回路図、第３図は部分稀薄運転時の空燃比特性図、
第４図はこの発明の一実施例のブロック回路図である。 ９・・・エアフローメータ、１０・・・点火コイル、１
１・・・絞り弁スイッチ、１２・・・水温センサ、１３
・・・酸素センサ、８・・・制御回路、７・・・三元触
媒、１５・・・温度センサ。 特許出願人 日産自動車株式会社 第１図 １り 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 機関状態を検出する手段からの信号に基づいて燃料供給
量を制御する手段と、排気中の酸素温度を検出Ｊ−る手
段からの信号に基づいて混合気を理論空燃比付近にフィ
ードバック制御する手段と、機関の一部運転領域で上記
フィードバック制御を解除じて混合気を理″論空燃比よ
りも稀薄側にオープンループ制御する手段とを有した空
燃比制御装置において、触媒コンバータ等の排気系の温
度を検出する手段と、該検出温度が設定温度を越えた時
には空燃比のフィードバック制御に強制的に切換わる手
段とを設【プたことを特徴とする内燃（幾関の空燃比制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58037888A JPS59162339A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58037888A JPS59162339A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59162339A true JPS59162339A (ja) | 1984-09-13 |
Family
ID=12510073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58037888A Pending JPS59162339A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59162339A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5592815A (en) * | 1994-11-11 | 1997-01-14 | Volkswagen Ag | Process for monitoring the conversion rate of an exhaust catalyst |
-
1983
- 1983-03-08 JP JP58037888A patent/JPS59162339A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5592815A (en) * | 1994-11-11 | 1997-01-14 | Volkswagen Ag | Process for monitoring the conversion rate of an exhaust catalyst |
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