JPS60202344A - 排気検出装置 - Google Patents
排気検出装置Info
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- JPS60202344A JPS60202344A JP5986884A JP5986884A JPS60202344A JP S60202344 A JPS60202344 A JP S60202344A JP 5986884 A JP5986884 A JP 5986884A JP 5986884 A JP5986884 A JP 5986884A JP S60202344 A JPS60202344 A JP S60202344A
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- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 44
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 19
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 abstract 1
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- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
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- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 2
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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
- 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
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1477—Introducing 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)
- F02D41/1482—Integrator, i.e. variable slope
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1477—Introducing 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)
- F02D41/1481—Using a delaying circuit
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (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】
本発明は、ガス機関等の空燃比制御に用いられる排気検
出装置に関する。
出装置に関する。
ガス機関等の内燃機関の空燃比制御装置は、一般には、
排気管路途中に三元触媒を設けてその入口に酸素センサ
を取り付け、該酸素センサからの検出信号をフィードバ
ックして吸気側において吸入空気に対する燃料供給量の
割合を加減し、前記触媒の入口において酸素濃度が一定
値に保たれるよう制御するものである。
排気管路途中に三元触媒を設けてその入口に酸素センサ
を取り付け、該酸素センサからの検出信号をフィードバ
ックして吸気側において吸入空気に対する燃料供給量の
割合を加減し、前記触媒の入口において酸素濃度が一定
値に保たれるよう制御するものである。
ところで前記の空燃比制御の基準となる酸素センサの出
力は、第１図に示すように脈動しているのが普通で、本
件の発明者がつぶさに観察検討したところ、前記の出力
の脈動にはもちろん酸素センサ近傍の酸素濃度の変動が
関係しているが、排気温度の変動や使用燃料の種類、排
気マニホールドの形状等、酸素濃度以外の要因が大きく
関係しており、しかもその出力の脈動は機関のサイクル
に同もし各サイクルＣ（４行程１サイクルであれば２回
転）毎にほぼ同じ波形を描いている、という知見を得た
。
力は、第１図に示すように脈動しているのが普通で、本
件の発明者がつぶさに観察検討したところ、前記の出力
の脈動にはもちろん酸素センサ近傍の酸素濃度の変動が
関係しているが、排気温度の変動や使用燃料の種類、排
気マニホールドの形状等、酸素濃度以外の要因が大きく
関係しており、しかもその出力の脈動は機関のサイクル
に同もし各サイクルＣ（４行程１サイクルであれば２回
転）毎にほぼ同じ波形を描いている、という知見を得た
。
しかるに従来の空燃比制御装置では、機関のサイクルも
しくは回転数と同期しない、常時一定の時間間隔ｔで酸
素センサの出力をサンプリングし、そのサンプリングし
た各出力信号毎に該信号値に基づいた空燃比を制御する
ようにしている。そのため酸素濃度以外の要因で酸素セ
ンサの出力が瞬間約に上下に変動している場合に、上下
に突出した出力をピックアップしてしまい、その出力値
に基づいて酸素濃度と合わない１ｌｉｉｊ御がなされる
欠点があった。
しくは回転数と同期しない、常時一定の時間間隔ｔで酸
素センサの出力をサンプリングし、そのサンプリングし
た各出力信号毎に該信号値に基づいた空燃比を制御する
ようにしている。そのため酸素濃度以外の要因で酸素セ
ンサの出力が瞬間約に上下に変動している場合に、上下
に突出した出力をピックアップしてしまい、その出力値
に基づいて酸素濃度と合わない１ｌｉｉｊ御がなされる
欠点があった。
本発明は、本件発明者か得た前述の知見に基づいて、機
関のサイクル、回転数に同期して酸素センサの出力をピ
ックアップし、且つ機関１サイクル相当区間内でその出
力値を平均化するようにしたものて、酸素センサの出力
から各種ノイズを除去して酸素検出値を実ＩＳの酸素濃
度に合わせ、適正な空燃比制御か行なえるようにするこ
とを目的としている。
関のサイクル、回転数に同期して酸素センサの出力をピ
ックアップし、且つ機関１サイクル相当区間内でその出
力値を平均化するようにしたものて、酸素センサの出力
から各種ノイズを除去して酸素検出値を実ＩＳの酸素濃
度に合わせ、適正な空燃比制御か行なえるようにするこ
とを目的としている。
以下本発明を図示の一実施例に基いて詳細に説明する。
第３図は本発明の排気検出装置を備えたガス機関の空燃
比制御装置を示すもので、同図中符号（１４は機関の燃
焼室、２は吸気管、３は排気管であり、吸気管２の上流
部にはミキサ４とスロットル弁５とが配設されている。
比制御装置を示すもので、同図中符号（１４は機関の燃
焼室、２は吸気管、３は排気管であり、吸気管２の上流
部にはミキサ４とスロットル弁５とが配設されている。
燃料供給管６は調圧弁２４の下流側で主供給管６ａと副
供給管６ｂとに分岐しており、主供給管６ａはｉｉ′ｉ
ｊ記ミキサ４に直結しているが、他方の副供給管６ｂは
供給量調整手段７を介してミキサ４の上流部に接続して
いる。前記供給量調整手段７はテーパ形ニードル弁のよ
うな調整弁の変位で燃料の流量、従って供給量を増減さ
せるもので、これにはステップモータのようなアクチュ
エータ８が何段されている。９は空気供紹管である。
供給管６ｂとに分岐しており、主供給管６ａはｉｉ′ｉ
ｊ記ミキサ４に直結しているが、他方の副供給管６ｂは
供給量調整手段７を介してミキサ４の上流部に接続して
いる。前記供給量調整手段７はテーパ形ニードル弁のよ
うな調整弁の変位で燃料の流量、従って供給量を増減さ
せるもので、これにはステップモータのようなアクチュ
エータ８が何段されている。９は空気供紹管である。
一方、排気管３には三元触媒１０が介装され、その入口
側に酸素センサ１１が取着されている。１２は機関のク
ランク軸１３に固着されたリングギアで、外周に所定数
の歯を有しており、このリングギア１２の外周近傍には
回転速度センサ１４か対設されている。この回転速度セ
ンサ１４はクランク軸１３の回転速度に応じた時間間隔
で各回転毎にリングギア１２の歯の数と同数の速度信号
を出力する。１５はカバナであって、そのレバーがスロ
ットル弁５に伸動し該スロットル弁５の開度を調節する
。１６はスロットル弁５の開度を通じて負荷を検出する
負荷センサである。１７は制御部で、後に詳述するよう
に酸素センサ１１からの酸素検出信号及び負荷センサ１
６からの負荷検出信号に基づいて供給量調整手段７のア
クチュエータ８を駆動制御するようになっており、カウ
ンタ回路１８、ＣＰＵ１９、ＲＡＭ２０、ＲＯＭ２１、
Ａ／Ｄコンバータのような入力インターフェース２２、
駆動制御回Ｂ２３とから構成されている。
側に酸素センサ１１が取着されている。１２は機関のク
ランク軸１３に固着されたリングギアで、外周に所定数
の歯を有しており、このリングギア１２の外周近傍には
回転速度センサ１４か対設されている。この回転速度セ
ンサ１４はクランク軸１３の回転速度に応じた時間間隔
で各回転毎にリングギア１２の歯の数と同数の速度信号
を出力する。１５はカバナであって、そのレバーがスロ
ットル弁５に伸動し該スロットル弁５の開度を調節する
。１６はスロットル弁５の開度を通じて負荷を検出する
負荷センサである。１７は制御部で、後に詳述するよう
に酸素センサ１１からの酸素検出信号及び負荷センサ１
６からの負荷検出信号に基づいて供給量調整手段７のア
クチュエータ８を駆動制御するようになっており、カウ
ンタ回路１８、ＣＰＵ１９、ＲＡＭ２０、ＲＯＭ２１、
Ａ／Ｄコンバータのような入力インターフェース２２、
駆動制御回Ｂ２３とから構成されている。
次に上記構成から成る装置の動作を第４図のフローチャ
ートに基づいて説明する。まず、ステップ１においてク
ランク軸１３の回転に伴ない回転速度センサ１４から速
度信号か出力され、これはカウンタ回路１８に人力する
。この速度信号は第５図（５）に示すように機関１サイ
クル中に多数出力されるが、その数はクランク軸１３の
各回転毎に一定しており、４行程１サイクルの機関では
、２回転分、即ちリングギアＩ２の歯の数の２倍である
。次にステップ２として、速度４ｉ号がカウンタ回路１
８においてカウントされて一定数毎に位相信号が出力さ
れる。この場合、速度信号を分周することによって位相
信号を発生させる。この位相信号は第５図（Ｂｌに示す
ように、機関１サイクルＣの全回転角度を一定の位相角
度で等分割した数だけ発生するものであって（図面には
全回転角度７２０度を位相角度１２０度で等分割した例
を示す）、要するにクランク軸１３の回転位相に対応し
ており、位相信号どうじの間隔Ｓは一定の位相角度（図
示例では１２０度）に相当する。この位相信号に同期し
て、酸素 。
ートに基づいて説明する。まず、ステップ１においてク
ランク軸１３の回転に伴ない回転速度センサ１４から速
度信号か出力され、これはカウンタ回路１８に人力する
。この速度信号は第５図（５）に示すように機関１サイ
クル中に多数出力されるが、その数はクランク軸１３の
各回転毎に一定しており、４行程１サイクルの機関では
、２回転分、即ちリングギアＩ２の歯の数の２倍である
。次にステップ２として、速度４ｉ号がカウンタ回路１
８においてカウントされて一定数毎に位相信号が出力さ
れる。この場合、速度信号を分周することによって位相
信号を発生させる。この位相信号は第５図（Ｂｌに示す
ように、機関１サイクルＣの全回転角度を一定の位相角
度で等分割した数だけ発生するものであって（図面には
全回転角度７２０度を位相角度１２０度で等分割した例
を示す）、要するにクランク軸１３の回転位相に対応し
ており、位相信号どうじの間隔Ｓは一定の位相角度（図
示例では１２０度）に相当する。この位相信号に同期し
て、酸素 。
センサ１１の出力がサンプリングされその酸素検出信号
か入力インターフェース２２を匍じてＣＰＵ １９に導
入される（ステップ３）。このように位相信号に対応し
て次々酸素検出信号が導入され、４洩関１サイクルＣの
区間内に含まれるすべての酸素検出信号か導入されたと
ころで、ＣＰＵ １９においてこれｊ ・（ らの信号値の平均値が算出されて、これがアクチュエー
タ８制御の基準となる酸素検出信号値とされる（ステッ
プ４）。第５図ｆｃ）の例では機関１サイクルＣ中の酸
素検出信号Ｑ２〜Ｑ７を合算し、その信号数６で除する
。なお、このような平均値算出法では機関１サイクルに
１回しか平均値が算出されないが、移動平均を算出する
ようにすれば、酸素検出信号が入力する度に平均値が算
出される。
か入力インターフェース２２を匍じてＣＰＵ １９に導
入される（ステップ３）。このように位相信号に対応し
て次々酸素検出信号が導入され、４洩関１サイクルＣの
区間内に含まれるすべての酸素検出信号か導入されたと
ころで、ＣＰＵ １９においてこれｊ ・（ らの信号値の平均値が算出されて、これがアクチュエー
タ８制御の基準となる酸素検出信号値とされる（ステッ
プ４）。第５図ｆｃ）の例では機関１サイクルＣ中の酸
素検出信号Ｑ２〜Ｑ７を合算し、その信号数６で除する
。なお、このような平均値算出法では機関１サイクルに
１回しか平均値が算出されないが、移動平均を算出する
ようにすれば、酸素検出信号が入力する度に平均値が算
出される。
この移動平均演算の場合、機関１サイクルＣに相当する
区間（実施例では回転角７２０度の区間）に含まれる酸
素検出信号について演算される。第５図（Ｃ）に即して
いえば、（ｉ号Ｑ７が入力すると、信号Ｑ２〜Ｑ７が平
均演算され、信号Ｑ８が入力すると、信号Ｑ３〜Ｑ８が
平均演算され、順次この演算が繰り返される。次いでス
テップ５として、酸素検出信号の平均値に基づいて燃料
供給量、アクチュエータ８の駆動量がＣＰＵ １９にお
いて算出され、その駆動正に応じた駆動指令信号が駆動
制御回路２３へ出力され（ステップ６）、これによって
アクチュエータ８が動作しくステップ７）、酸素検出信
号の平均値に応じた量の燃料が供給される。
区間（実施例では回転角７２０度の区間）に含まれる酸
素検出信号について演算される。第５図（Ｃ）に即して
いえば、（ｉ号Ｑ７が入力すると、信号Ｑ２〜Ｑ７が平
均演算され、信号Ｑ８が入力すると、信号Ｑ３〜Ｑ８が
平均演算され、順次この演算が繰り返される。次いでス
テップ５として、酸素検出信号の平均値に基づいて燃料
供給量、アクチュエータ８の駆動量がＣＰＵ １９にお
いて算出され、その駆動正に応じた駆動指令信号が駆動
制御回路２３へ出力され（ステップ６）、これによって
アクチュエータ８が動作しくステップ７）、酸素検出信
号の平均値に応じた量の燃料が供給される。
本発明は上述の通り、機関のサイクル、回転速度に同期
して一定位相角度毎に酸素センサの出力をピックアップ
し、且つ機関１サイクル相当区間内でその出力値を平均
化するもので、酸素濃度以外の要因で酸素センサの出力
が機関サイクルと同期的に脈動していても、かかるノイ
ズの悪影響を解消し、空燃比制机の基準とすべき酸素検
出値を実際の酸素濃度に可及的近似もしくは一致させる
ことかでき、実際の酸素濃度に見合った適正な空燃比制
御を為しうる。
して一定位相角度毎に酸素センサの出力をピックアップ
し、且つ機関１サイクル相当区間内でその出力値を平均
化するもので、酸素濃度以外の要因で酸素センサの出力
が機関サイクルと同期的に脈動していても、かかるノイ
ズの悪影響を解消し、空燃比制机の基準とすべき酸素検
出値を実際の酸素濃度に可及的近似もしくは一致させる
ことかでき、実際の酸素濃度に見合った適正な空燃比制
御を為しうる。
第１図は酸素センサの出力の波形図、第２図は従来の装
置における酸素検出信号の波形図、第３図は本発明の排
気検出装面を備えたガス機関の空燃比制御装置の構成図
、第４図はその動作を示すフローチャート、第５図（Ａ
）、 （ＢＬ ｆｃ）は各部の信号のタイミングを示す
波形図で、穴は速度信号、（Ｂ）は位相信号、（Ｃ１は
酸素検出信号を示す。 １・・・・・・燃焼室、２・・・・・・吸気管、３・・
・・・・排気管、６・・・・・・燃料供給管、７・・・
・・・供給量調整手段、８・・・・・・アクチュエータ
、１１・・・・・・酸素センサ、１４・・・・・・回転
速度センサ、１７・・・・・・制御部、１８・・・・・
・カウンタ回路、１９・・・・・・ＣＰＵ、２２・・・
・・・入力インターフェース、２３・・・・・・駆動制
御回路。 第１図 第２図 第４図 第５図
置における酸素検出信号の波形図、第３図は本発明の排
気検出装面を備えたガス機関の空燃比制御装置の構成図
、第４図はその動作を示すフローチャート、第５図（Ａ
）、 （ＢＬ ｆｃ）は各部の信号のタイミングを示す
波形図で、穴は速度信号、（Ｂ）は位相信号、（Ｃ１は
酸素検出信号を示す。 １・・・・・・燃焼室、２・・・・・・吸気管、３・・
・・・・排気管、６・・・・・・燃料供給管、７・・・
・・・供給量調整手段、８・・・・・・アクチュエータ
、１１・・・・・・酸素センサ、１４・・・・・・回転
速度センサ、１７・・・・・・制御部、１８・・・・・
・カウンタ回路、１９・・・・・・ＣＰＵ、２２・・・
・・・入力インターフェース、２３・・・・・・駆動制
御回路。 第１図 第２図 第４図 第５図
Claims (1)
- （１）機関のクランク軸の回転速度に応じた一部間間隔
で所定数の速度信号を出力する回転速度センサと、前記
速度信号をカウントして機関各サイクル中に複数個の位
相信号を出力するカウンタ回路と、１ＶｉＪ記位相信号
に同期して排気管路に設けられている酸素センサからそ
の酸素検出信号を導入する入力インターフェースと、機
関１サイクル相当区間内に導入された前記酸素検出信号
の複数個からその平均値を算出するＣＰＵとを備えた排
気検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5986884A JPS60202344A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 排気検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5986884A JPS60202344A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 排気検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60202344A true JPS60202344A (ja) | 1985-10-12 |
| JPH0417373B2 JPH0417373B2 (ja) | 1992-03-25 |
Family
ID=13125572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5986884A Granted JPS60202344A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 排気検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60202344A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55125442A (en) * | 1979-03-22 | 1980-09-27 | Fujitsu Ltd | Gas detecting method |
| JPS5622944A (en) * | 1979-08-02 | 1981-03-04 | Fujitsu Ten Ltd | Signal processing circuit of o2 sensor using titania |
| JPS5847248A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-18 | Nissan Motor Co Ltd | 空燃比検出方法 |
-
1984
- 1984-03-27 JP JP5986884A patent/JPS60202344A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55125442A (en) * | 1979-03-22 | 1980-09-27 | Fujitsu Ltd | Gas detecting method |
| JPS5622944A (en) * | 1979-08-02 | 1981-03-04 | Fujitsu Ten Ltd | Signal processing circuit of o2 sensor using titania |
| JPS5847248A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-18 | Nissan Motor Co Ltd | 空燃比検出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0417373B2 (ja) | 1992-03-25 |
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