JPS60190628A - 内燃機関の混合気調整装置 - Google Patents

内燃機関の混合気調整装置

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JPS60190628A
JPS60190628A JP60020214A JP2021485A JPS60190628A JP S60190628 A JPS60190628 A JP S60190628A JP 60020214 A JP60020214 A JP 60020214A JP 2021485 A JP2021485 A JP 2021485A JP S60190628 A JPS60190628 A JP S60190628A
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internal combustion
correction
combustion engine
air
signal
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JP60020214A
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ギユンター・ブラウン
ヴエルナー・ユント
ノルベルト・ミラー
ユルゲン・ネーガー
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Robert Bosch GmbH
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
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    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
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    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1477Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation circuit or part of it,(e.g. comparator, PI regulator, output)
    • F02D41/1481Using a delaying circuit
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)技術分野 本発明は、内燃機関の混合気調整装置、更に詳細には、
クロック動作に従って信号処理を行うデジタルコンピュ
ータと、内燃機関の動作量に応答し特にアナログ信号を
形成する信号形成手段とを備え、前記信号形成手段は空
燃比制御に用いられて空燃比が所定値になったときその
出力信号が変化する内燃機関の混合気調整装置に関する
(ロ)従来技術 このような内燃機関の混合気調整装置が例えばドイツ特
許公開公報第3124676号(米国特許第38630
76号)に記載されている。このような装置は通常良好
に動作するが、今日排気ガスに課せられている要件が厳
しいので、更に改良が必要となっている。
(ハ)目的 従って1本発明はこのような点に鑑なされたもので、内
燃機関の混合気を最適に調整できる内燃機関の混合気調
整装置を提供することを目的とする。
(ニ)発明の構成 本発明はこの目的を達成するために信号形成手段の出力
信号変化の処理時クロック信号処理にともなう遅延時間
(tυ)が混合気形成にケえる影響を補正する補正手段
(24)を設ける構成を採用した。
(ホ)実施例 以下、添伺図面に示し実施例に従い本発明の詳細な説明
する。
実施例では燃料噴射装置を例にとって説明が行なわれる
が、本発明の混合気調整装置は、混合気形成がどのよう
に行なわれるかに無関係に用いられ、例えばキャブレタ
装置にも適用できるものである。また本発明の混合気調
整装置は、プロ・ンク図(第2図)を介して説明される
が、実施例はこれに限定されものでなく、当業者には対
応したプログラムによりコンピュータを用いて問題なく
実現できるものである。
第1図にはコンピュータ制御される本発明装置の概略構
成が図示されている。符号11で図示されたコンピュー
タは、データバス、アドレスバス、制御/ヘス12を介
してメモリ13並びに人出カユニッ)14と接続される
。入出カニニット14には、信号形成手段15、具体的
には、排気ガスセンサ、特にラムダセンサ(酸素センサ
)からの信号並びに種々の入力信号Ixが入力され、そ
の出力には種々の出力信号Qに、例えば燃料供給量を定
める噴射時間信号やキャブレータの空気バイパス路の操
作信号等が発生する。
第2図には本発明の一実施例がブロック図で図示されて
いる。符号15で示すセンサは本実施例では排気ガスセ
ンサとして構成されており、その出力信号UλIはセン
サ信号処理ユニッ)21に供給される。セン竺信号処理
ユニッ)21は時間回路22を介して好ましくはPI調
節器として構成された調節装置23と接続される。更に
センサ信号処理ユニッ) 21 #、びに調節装置23
は補正装置24と接続され、この補正装置は出力ユニッ
ト25と接続される。出カニニット25並びにセンサ信
号処理ユニッ)21は異なるクロック時間T1.T2 
を持つクロック装置26と接続される。更にセンサ信号
処理ユニット21には内燃機関に供給される混合気の空
燃比の目標値を示す[1標値信号U入、sが入力される
。混合気形成装置27には出力ユニッI・25からの信
号F、並びに基本制御ユニ7 +−28からの信号が入
力される。
この基本制御ユニy ト28は、回転数、負荷、温l&
等の内燃機関の動作量(パラメータ)に関する信号を処
理し空燃比に関する基本値を形成する。
混合気形成装置27は基本値並びに出力ユニット25か
らの補正信号に基ずき混合気を形成し1、この混合気が
内燃機関29に供給される。その場合、内燃機関から排
出される排気ガス30が排気ガスセンサ15により検出
され出力信号U入Iが発生されるので、混合気形成に対
し閉ループ制御回路が形成される。センサ信号処理ユニ
ット21、時間回路22、調節装置23並びに補正装置
24と出カニニット25は、それに対応してプログラム
された、第2図で点線により図示したマイクロコンピュ
ータにより実現することができる。また基本制御ユニッ
ト28並びにクロック装置をマイクロコンピュータ31
に統合するようにしてもよい。
クロック装置26並びに補正装置24と出力ユニット2
5はよく知られた装置なのでここでは詳細に説明しない
が、重要なことは排気カスセンサからのアナログ出力信
号UλIの変化が混合気形成装置27に送られれ空燃比
を調節する場合クロック動作で行なわれるデジタルデー
タ処理により遅延時間が発生することである。これに付
随する問題を説明するために第3図を参照する。
第3図(a)には(ラムダ=1)センサとして構成され
たセンサ°15のアナログ出力信号U入Iが図示されて
いる。その場合、低い出力信号は稀薄な混合気に、また
高い出力信号は濃厚な混合気に対応する。この出力信号
は信号処理ユニット21において目標4F4U入Sと比
較されT、の周期を持つ周波数でサンプリングされる。
この信号処理ユニット21の出力信号LJsnが第3図
(b)に図示されている。この信号は場合によっては所
定の時間遅延して直接補正装置24に人力されるととも
に、平均空燃比を変移させる機能をもつ時間回路22を
介して調節装w23に人力される。
第3(c)図には調節装置23の出力信号Ul’lが図
示されており、この調節装置23は、そのPI動作によ
りセン4J15の出力レベルが 定な場合は積分特性を
有し、また出力レベルが変化する場合は比例時P1を有
する。
よく知られているように、調節装置23の出力信号は出
力ユニツI・25を介して例えば補正係数Fr で乗算
的に混合気形成装置27に作用する。
プロゲラl、−1,の理由で出カニニット25の二つ出
力信号間の時間間隔T2は一般的にす:/プリング率T
1 と比較して、異なる値、即ち大、Nな値を有するの
で、第3図(d)、(e’)に図示したようにセンサ信
号が実際に切り替るときとその切替えが出カニニット2
5を介して出力されるときには遅延時間が発生する。こ
のため出力信号Frの11均値は短時間移動するので、
場合によって触媒処理に要求される空燃比と顕著な差異
が生ずる。
この欠点並びに触媒によっては減少できない高有害物質
密度を避けるため、遅延して発生する出力信号F「に起
因する偏差をできるだけ素早く補1Fシなければならな
い。このために補iE装置24が設けられる。以下にそ
の機能を説明する。
第3(d)には補正装置24により出カニニット25を
介してクロックT2で出力される補正係数Frが図示さ
れている。排気ガスセンサ15の出力信号の変化が送り
出される場合マイクロコンピュータにおける異なる処理
時間に起因して発生する遅延時間がtvで図示されてい
る。出力ユニット25並びに補正装424の作用がない
場合の信号特性が点線で図示されている。同図から遅延
して出力されるため補1F係数Frの平均値に変移が生
ずる。というのはFr−1として点線で図示された線の
−に側と下側の面積比が変化するからである。これは少
なくとも短時間的に内燃機関に供給される混合気の空燃
比を変化さ姓る。この平均値移動を避けるために二つの
方法が考えられる。いずれの場合も排気カスセンサの出
力信号変化と実際の′その出力間の差(第3図(b)、
(d)を参照)に対応するd延時間tυとクロック時間
T2の比がとられる。第1の方法では補[I値をめるた
めに、この比と、センサないしギンサ信号処理ユニッ)
21からの新しい信号と占い信号の差値(勿論適当にi
E規化される)Δとが掛算される。この実施例ではI延
時間とクロック時間T2の比は0.75となリセンザ出
力信号の差(IiΔは第2図(b)から(−1)となる
ので、補11二(f4は−0,75(中位は任意(WE
)) となる。また、センサ信号が次に切替わると同様
の関係となるが、勿論符号が変化するので、補正値は+
0.75(単位は任意(wE))となる。従って補正値
は差イ1Δを第n番目のセンサ出力信号と第(n−1)
番目のセンサ出力信号の差として(遅延時間tυ/クロ
ンクT2)・差値Δの式に従って計算される。それぞれ
の補正係数F、はのこ補正値だけ変化される(表1を参
照)。この補正係数Frの時間的な経過が第3図(d)
に図示されている。上式の場合差値Δに対して正規化係
数は無視されている。一般的に正規化は差値△を補正係
数Frの単位に換算するのに必要となる。
第2の方法はセンサ出力信号の変化を少なくとも−・ク
ロック時間T2遅れて処理する方法である。この遅れT
3は、例えばn個のクロック時間T2に相当する時間で
あり、この遅れ時間の間正規化係数を無視して 新しい補正係数=古い補正係数子 (遅延時間tν/クロックT2 )・差値Δの式に従っ
て補正係数Frが出力される(第2表を参照)。この補
正係数Frの時間的な経過が第3図(e)に図示されて
いる。
1゜述した実施例は明瞭にするためにブロック図として
図示されたが、それに対応したプログラムを組むことに
よりマイクロコンピュータを用いても実現できるもので
ある。以下に上述した補正値をめるための二つの方法に
対応したプログラムの構造を表の形で図示する。プログ
ラムの流れは上述した説明の流れに沿っているので、そ
の説明はここでは省略する。
表1 表2 本発明は内燃機関の空燃比制御の混合気調整装 。
置に例をとり説明したが、それに限定されるものでなく
、特に混合気調節に基本となる信号形成手段、例えば排
気ガスセンサの出力信号の積分特性が重要な機能を果た
し、その信号処理がクロック動作で行なわれるため遅延
時間が発生する装置に一般的に適用できるものである。
本発明が適用できる内燃機関の混合比制御法としては、
例えばアイドリング充填制御、排気ガス再循環制御、ノ
ッキング制御、極値制御などが挙げられる。
(へ)効果 このように本発明によれば、信号形成手段からの出力信
号が変化し、この信号処理がクロ、アク動作により行な
われるため変化時点に対して遅延が発生しても最適の混
合気が得られる。特にこの遅延に対する影響を補正する
ことにより排気ガス中に現われる右害物質の濃度を顕著
に減少できる。
特に混合気をに延時間あるいはコンピュータのクロック
時間に従って調整する場合に好ましい結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
m l 図はマイクロコンピュータを備えた混合気調整
装置の概略構成を示すブロフク図、第2図は本発明の混
合気調整装置の概略構成を示すブロフク図、第3図(a
)から(e)は、第2図装置の動作を説明する信号波形
図である。 11−−・コンピュータ、13−・・メモリ、14・・
・入出カニニット、15−−センサ、21・・・センサ
信号処理ユニット、 22・1時間回路、231◆調節装値、241・補正装
置、251・出カニニット261幸クロック装置 27・・・混合気形成装置 28・・・基本制御装置、29・・内燃機関FIG。3
 。 第1頁の続き 0発 明 者 ノルベルト・ミラー ドセ 0発 明 者 ユルゲン・ネーガー ドル イツ連邦共和国7101アプシュタット・シラーシュト
ラ−19/1 イツ連邦共和国7140ルードヴイックスブルク・クル
フユステンシュトラーセ 12

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)クロック時間に従って信号処理を行うデジタルコ
    ンピュータと、内燃機関の動作量に応答し特にアナログ
    信号を形成する信号形成手段とを備え、前記信号形成1
    段は空燃比制御に用いられて空燃比が所定値になったと
    きその出力信号が変化する内燃機関の混合気調整装置に
    おいて、前記信号形成1段の出力信号変化の処理時クロ
    ック信号処理にともなう遅延時間(tv )が混合気形
    成に与える影響を補’+Eする補1F手段(24)を設
    けるようにしたことを特徴とする内燃機関の混合気調整
    装置。
  2. (2)前記補正−1段(24)は少なくとも遅延時間(
    tv)に関係した補■:値を形成する特許請求の範囲第
    1項に記載の内燃機関の混合気調整装置。
  3. (3)前記補正手段(24)はデジタルコンピュータの
    クロック時間(T2)に関係した補正値を形成する特許
    請求の範囲第1項又は第2項番と記載の内燃機関の混合
    気調整装置。
  4. (4)前記補正手段(24)は信号形成手段の出力信号
    変化に関係した補正値を形成する特許請求の範囲第1項
    、2項又は第3項に記載のに記載の内燃機関の混合気調
    整装置。
  5. (5)前記補正手段(24)は差値Δを信号形成手段の
    第n番目と第(n−1)番]」の出力信号の差、Nを正
    規化係数として (遅延時間tν/クロックT2 )・差値Δ・Nの式に
    従って補正値を形成する特許請求の範囲第1項から第4
    項までのいずれか1項に記載の内燃機関の混合気調整装
    置。
  6. (6)前記信号形成手段の出力信号変化後少なくとも−
    クロック時間(T2)戻った補正係数(Fr )が補正
    手段により処理され新しい補iE係数(F「)がめられ
    る特許請求の範囲第1項から885項までのいずれか1
    項に記載の内燃機関の混合気調整装置。
  7. (7)前記補正手段(24)は前記の少なくとも−・ク
    ロック時間(T2)戻った補正係数に対して前記補正値
    だけ変化した補正係数(Fl)を形成する特許請求の範
    囲第6項に記載の内燃機関の混合気調整装置。
  8. (8) m= 1 、2 、3 、・・・として第n番
    目の補正係数= 第(n−m)番目の補止係数+補正値 の式に従ってその補正係数(Fr )を形成するように
    した特許請求の範囲第7項に記載の内燃機関の混合気調
    整装置。
  9. (9)前記信号形成手段の出力信号変化後食なくとも−
    ・クロック時間(T2)以1−戻った浦11゛係数が(
    F、)補11J1段により処理され新しい?+li +
    1係数(FT )がめられる特許請求の範囲第1項から
    第5項までのいずれか1項に記載の内燃機関の混合気調
    整装置。
  10. (10)第n番目の補正係数= 第n番目の補正係数+補正値 の式に従って補正係数(F、)を形成するようにした特
    許請求の範囲第9項に記載の内燃機関の混合気調整装置
  11. (11)前記信号形成手段の出力信号変化時のみ補正係
    数(F、)を補正値だけ補正するようにした特許請求の
    範囲第1項から第1O項までのいずれか1項に記載の内
    燃機関の混合気調整装置。
JP60020214A 1984-02-18 1985-02-06 内燃機関の混合気調整装置 Pending JPS60190628A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE3405916.4 1984-02-18
DE19843405916 DE3405916A1 (de) 1984-02-18 1984-02-18 Gemischzumesssystem fuer eine brennkraftmaschine

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ID=6228157

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US (1) US4689746A (ja)
EP (1) EP0153493B1 (ja)
JP (1) JPS60190628A (ja)
AT (1) ATE41813T1 (ja)
DE (2) DE3405916A1 (ja)

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