JPS6027749A - 機関の空燃比制御装置 - Google Patents
機関の空燃比制御装置Info
- Publication number
- JPS6027749A JPS6027749A JP13711083A JP13711083A JPS6027749A JP S6027749 A JPS6027749 A JP S6027749A JP 13711083 A JP13711083 A JP 13711083A JP 13711083 A JP13711083 A JP 13711083A JP S6027749 A JPS6027749 A JP S6027749A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel ratio
- air
- engine
- temperature
- output signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- F02D41/1473—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
- F02D41/1475—Regulating the air fuel ratio at a value other than stoichiometry
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】
この発明は、自動車用機関の空燃比制御装置に係シ、特
に平板状の固体電解質酸素センサと固体電解質酸素？ン
プを微小間隙を介して対向配置し、この間隙内に機関の
排気ガスを導入するように構成するとともに、上記酸素
センサが発生する起電力を所定値に保つのに必要な上記
酸素ボンダのパ？ンプ電流に対応した出力信号によυ上
記機関の空燃比を検知するようにした空燃比センサを備
え、上記出力信号により上記機関の運転空燃比を任意の
値にフィードバック制御空燃比センサの出力信号による
運転空燃比のフィードバック制御が可能な運転範囲を著
しく広くすることができる機関の空燃比制御装置を提供
することを目的とする。
に平板状の固体電解質酸素センサと固体電解質酸素？ン
プを微小間隙を介して対向配置し、この間隙内に機関の
排気ガスを導入するように構成するとともに、上記酸素
センサが発生する起電力を所定値に保つのに必要な上記
酸素ボンダのパ？ンプ電流に対応した出力信号によυ上
記機関の空燃比を検知するようにした空燃比センサを備
え、上記出力信号により上記機関の運転空燃比を任意の
値にフィードバック制御空燃比センサの出力信号による
運転空燃比のフィードバック制御が可能な運転範囲を著
しく広くすることができる機関の空燃比制御装置を提供
することを目的とする。
以下、この発明の空燃比制御装置の実施例について図面
に基づき説明する。図中のＩＬ機関、２は吸気管である
。
に基づき説明する。図中のＩＬ機関、２は吸気管である
。
吸気管２にはスロットル弁３が設り−られており、スロ
ットル弁３の上流側には、燃料供給弁５が設けられてい
る。
ットル弁３の上流側には、燃料供給弁５が設けられてい
る。
また、吸気管２には、機関１に吸入する吸入窒気量を検
出する吸入空気検出装置４が設けられており、この吸入
空気検出装置４の上流側にエアクリーナ６が配設されて
いる。
出する吸入空気検出装置４が設けられており、この吸入
空気検出装置４の上流側にエアクリーナ６が配設されて
いる。
一方、７は上記機関１の排気管であジ、この排気管７に
を燃比センサ８が取り伺られている。この空燃比センサ
８は空燃比検知電子装置９と信号の授受を行うようにな
っている。
を燃比センサ８が取り伺られている。この空燃比センサ
８は空燃比検知電子装置９と信号の授受を行うようにな
っている。
空燃比センサ８の近傍の温度は熱電対式の温度検出器１
０で検出するようになっている。
０で検出するようになっている。
また、機関１の回転数は回転数検出器１Ｊで検出するよ
うｅヒなっておジ、この回転数検出器１１および上記吸
入空気検出装置ρ４．を燃比検知電子装置９．温度検出
器１０の各出力信号は重子制御装置１２に入力するよう
になっている。この電子制御装置１２はこ才しらの入力
情報に対応して燃料供給弁５Ｑ駆動し、機関１に供給す
る燃料量全制御するようにしている。
うｅヒなっておジ、この回転数検出器１１および上記吸
入空気検出装置ρ４．を燃比検知電子装置９．温度検出
器１０の各出力信号は重子制御装置１２に入力するよう
になっている。この電子制御装置１２はこ才しらの入力
情報に対応して燃料供給弁５Ｑ駆動し、機関１に供給す
る燃料量全制御するようにしている。
第２図は空燃比センサ８および空燃比検知電子装置９の
詳細構成図であり、第３図は第２図の■−ｎ線に沿う断
面図である。この第２図および第３図の両図において、
を燃比センサ８は厚さが約０．５祁の平板状のイオン伝
導性固体電解質（安定化ジルコニア）１３の両側面にそ
オしぞれ白金電極１４および１５を設けて構成された固
体電解質酸素ポン７”１６と、この酸素ポンプ１６と同
じように平板状のイオン伝導性固体電解質１７の両ｆｊ
１面にそれぞれ白金電極１８および１９を設幻て措放さ
れた固体電解質酸素ポンザ２０と酸素ポンプ１６と酸素
センサ２０を帆１胴程度の微小間隙ｄｆ介して対向配置
するための支トシ台２Ｊでｍ成されている。
詳細構成図であり、第３図は第２図の■−ｎ線に沿う断
面図である。この第２図および第３図の両図において、
を燃比センサ８は厚さが約０．５祁の平板状のイオン伝
導性固体電解質（安定化ジルコニア）１３の両側面にそ
オしぞれ白金電極１４および１５を設けて構成された固
体電解質酸素ポン７”１６と、この酸素ポンプ１６と同
じように平板状のイオン伝導性固体電解質１７の両ｆｊ
１面にそれぞれ白金電極１８および１９を設幻て措放さ
れた固体電解質酸素ポンザ２０と酸素ポンプ１６と酸素
センサ２０を帆１胴程度の微小間隙ｄｆ介して対向配置
するための支トシ台２Ｊでｍ成されている。
また、空燃比検知電子装置９は醒累センッ゛２゜が電極
１８．１９間に発生する起電力ｅを抵抗Ｒ。
１８．１９間に発生する起電力ｅを抵抗Ｒ。
を介して演算増幅器Ａの反転入力端子に印加し、演算増
幅器Ａの非反転入力端子に印加さＪしている基準電圧ｖ
Ｒと起電力ｅの差異に比例した演η、増幅器への出力に
より、トランジスタＴｈを厚ス動して、酸素醪ンプ１６
の電極１４．１５間に流すポンプ電流ＩＰを制御する機
能を備えている。
幅器Ａの非反転入力端子に印加さＪしている基準電圧ｖ
Ｒと起電力ｅの差異に比例した演η、増幅器への出力に
より、トランジスタＴｈを厚ス動して、酸素醪ンプ１６
の電極１４．１５間に流すポンプ電流ＩＰを制御する機
能を備えている。
すなわち、起電力ｅを一定値ｖＲに保つのに必要なポン
プ電流ＩＰｆ：供給する作用をする。そしで、直流電源
Ｂから供給されるポンプ電流ＩＰに対応した出力信号を
得るだめの抵抗比を１１１ａえている。Ｃはコンデンサ
である。
プ電流ＩＰｆ：供給する作用をする。そしで、直流電源
Ｂから供給されるポンプ電流ＩＰに対応した出力信号を
得るだめの抵抗比を１１１ａえている。Ｃはコンデンサ
である。
第４図ｔよ第２図に示した空燃比センサ８を国産乗用車
用２０００ωのガソリン（飛開に装着して試験して得ら
れた特性図であり、起電力ｅを５０ｍＶに保ち、機関１
の空燃比Ａ ／ Ｆを変えたときのポンプ電流ｉｐの変
化を示したものである１、図中特性ａは空燃比センサ８
の近傍の温）及が約８００℃のとき、％性すは約６５０
’Ｃのときの特性である。
用２０００ωのガソリン（飛開に装着して試験して得ら
れた特性図であり、起電力ｅを５０ｍＶに保ち、機関１
の空燃比Ａ ／ Ｆを変えたときのポンプ電流ｉｐの変
化を示したものである１、図中特性ａは空燃比センサ８
の近傍の温）及が約８００℃のとき、％性すは約６５０
’Ｃのときの特性である。
いづれの特性もポンプ電流ＩＰｉ−ｊを気と燃料との重
量比率である空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比１４．７で最小
となっている。
量比率である空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比１４．７で最小
となっている。
種々試験した結果、上記温度が７００℃〜７５０℃以上
において、特性ａは比較的安定して得られるが、温度が
低下すると特性すのようにＩンゾ電流ＩＰが減少するこ
とがわかった８ この発明は、上記試験により得られた第４図に示す特性
を利用したものであり、上記特性の温度依存性が強い温
度が所定値（たとえば７００℃）以下のときはポンプ電
流ＩＰが最小となる理論空燃比の検知信号のみを利用し
、上記温度が高くなり特性ａのように温度依存性が弱く
なれば、理論空燃比以外の空燃比の検知信号をも利用す
るようにしたものである。
において、特性ａは比較的安定して得られるが、温度が
低下すると特性すのようにＩンゾ電流ＩＰが減少するこ
とがわかった８ この発明は、上記試験により得られた第４図に示す特性
を利用したものであり、上記特性の温度依存性が強い温
度が所定値（たとえば７００℃）以下のときはポンプ電
流ＩＰが最小となる理論空燃比の検知信号のみを利用し
、上記温度が高くなり特性ａのように温度依存性が弱く
なれば、理論空燃比以外の空燃比の検知信号をも利用す
るようにしたものである。
次に、この発明の機関の空燃比制御装置の動作について
説明する。まず機関１が始動されると、この機関１に吸
入される吸入空気は大気中からエアクリーナ６内に導入
され、吸入空気検出装置４でその吸入量が検出され、吸
気管２を通り機関１に導入される。
説明する。まず機関１が始動されると、この機関１に吸
入される吸入空気は大気中からエアクリーナ６内に導入
され、吸入空気検出装置４でその吸入量が検出され、吸
気管２を通り機関１に導入される。
吸入空気検出装置４の出力信号を入力した電子制御装置
１２は燃料供給弁５を駆動し、吸入を気量に対応した燃
料を機関１に噴射供給する。
１２は燃料供給弁５を駆動し、吸入を気量に対応した燃
料を機関１に噴射供給する。
機関１の始動直後あるいは軽負荷運転時のように排気管
７内を流れる排気ガスの温度が低く、シたがって空燃比
センサ８の温度が低いことを温度検出器１０の出力信号
で検知すると電子制御装置１２は空燃比検知電子装置９
のポンプ電流ｉｐに対応した出力信号が最小となるよう
に、燃料供給弁５から噴射供給される燃料量を制御する
。
７内を流れる排気ガスの温度が低く、シたがって空燃比
センサ８の温度が低いことを温度検出器１０の出力信号
で検知すると電子制御装置１２は空燃比検知電子装置９
のポンプ電流ｉｐに対応した出力信号が最小となるよう
に、燃料供給弁５から噴射供給される燃料量を制御する
。
その結果、機関１の運転空燃比は第４図の特性から明ら
かなように常に理論空燃比となるようにフィードバック
制御される。
かなように常に理論空燃比となるようにフィードバック
制御される。
次に機関１が高速拳高負荷で運転されるときのヨウに、
排気ガスの温度が高くな９、空燃比センサ８の温度が所
定値（たとえば７００℃）以上となると、第４図の特性
ａのように、ポンス０電流ＩＰにより理論空燃比以外の
任意の空燃比を安定して検知できるようになるので、フ
ィードバック制御される目ｇＡを燃比が理論空燃比から
所望の空燃比（たとえば最大出力が得られる空燃比Ａ／
Ｆ＋１３）となるように電子制御装置１２により変更さ
れる。
排気ガスの温度が高くな９、空燃比センサ８の温度が所
定値（たとえば７００℃）以上となると、第４図の特性
ａのように、ポンス０電流ＩＰにより理論空燃比以外の
任意の空燃比を安定して検知できるようになるので、フ
ィードバック制御される目ｇＡを燃比が理論空燃比から
所望の空燃比（たとえば最大出力が得られる空燃比Ａ／
Ｆ＋１３）となるように電子制御装置１２により変更さ
れる。
以上のように、この発明の機関の空燃比制御装置によれ
ば、平板状の固体電解質の両側面に電極を設けて構成さ
れた固体電解質酸素センサと固体電解質酸素ポンプを微
小間隙を介して対向配置し、この間隙に機関の排気ガス
を導入するように構成するとともに、酸素センサが発生
する起電力を所定値に保つのに必要な酸素ポンプのポン
プ電流に対応した出力信号によシ機関の空燃比を検知す
るようにした空燃比センサを備え、出力信号により機関
の運転空燃比をフィードバック制御するようにした空燃
比制御装置において、空燃比センサの温度が所定値より
低いときは運転空燃比に理論空燃比近傍となるように出
力信号によりフィードバック制御し、温度が所定値より
高いときは理論空燃比以外の所望の空燃比となるように
出力信号によりフィードバック制御するようにしたので
、空燃比センサの出力信号による運転空燃比のフィード
バック制御が可能な運転範囲を著しく広くすることがで
きるものである。
ば、平板状の固体電解質の両側面に電極を設けて構成さ
れた固体電解質酸素センサと固体電解質酸素ポンプを微
小間隙を介して対向配置し、この間隙に機関の排気ガス
を導入するように構成するとともに、酸素センサが発生
する起電力を所定値に保つのに必要な酸素ポンプのポン
プ電流に対応した出力信号によシ機関の空燃比を検知す
るようにした空燃比センサを備え、出力信号により機関
の運転空燃比をフィードバック制御するようにした空燃
比制御装置において、空燃比センサの温度が所定値より
低いときは運転空燃比に理論空燃比近傍となるように出
力信号によりフィードバック制御し、温度が所定値より
高いときは理論空燃比以外の所望の空燃比となるように
出力信号によりフィードバック制御するようにしたので
、空燃比センサの出力信号による運転空燃比のフィード
バック制御が可能な運転範囲を著しく広くすることがで
きるものである。
第１図はこの発明の機関の空燃比制御装置の一実施例の
構成を示す図、第２図り、この発明のぜへ門の空燃比制
御装置に使用される空燃比センサの一実ｈｆｌｉ例の構
成を示す断面図、第３７れｌ、第２図の１１−■絆に沿
う断面図、第４図ｔ、ｊ：第２図の空ｄＸ、ｋ比センサ
を乗用車用ガンリン機関に装着して試験してｔｔ＋られ
た特性の一例を示す図である。 １・・・機関、４・・・吸入空気検出装５！、 、 ５
・−燃料供給弁、７・・・排気管、８・・・空燃比セン
サ、９・・・空燃比検知電子装置、１０・・・温度検出
器、１１・・・回転数検出器、１２・・・電子制御装置
、１６・・・固体電解質酸素Ｉンプ、２０ 固体電解質
償素センサ。 なお、図中同−符２号は同一また番」、相当部分を示す
。 代理人 大 岩 増 Ｊｌｌ：。
構成を示す図、第２図り、この発明のぜへ門の空燃比制
御装置に使用される空燃比センサの一実ｈｆｌｉ例の構
成を示す断面図、第３７れｌ、第２図の１１−■絆に沿
う断面図、第４図ｔ、ｊ：第２図の空ｄＸ、ｋ比センサ
を乗用車用ガンリン機関に装着して試験してｔｔ＋られ
た特性の一例を示す図である。 １・・・機関、４・・・吸入空気検出装５！、 、 ５
・−燃料供給弁、７・・・排気管、８・・・空燃比セン
サ、９・・・空燃比検知電子装置、１０・・・温度検出
器、１１・・・回転数検出器、１２・・・電子制御装置
、１６・・・固体電解質酸素Ｉンプ、２０ 固体電解質
償素センサ。 なお、図中同−符２号は同一また番」、相当部分を示す
。 代理人 大 岩 増 Ｊｌｌ：。
Claims (1)
- 平板状の固体電解質の両側面に電極を設けて構成された
固体電解質酸素センサおよび固体型Ｍ質醒素ポンプ、こ
の固体電解質酸素センサと固体電解質酸素ポンプを微小
間隙を介して対向配置し、この間隙に機関の排気ガスを
導入するように構成するとともに上記固体電解質酸素セ
ンサが発生する起電力を所定値に保つのに必要な上記固
体電解質酸素ポンプのポンプ電流に対応した出力信号に
より上記機関の空燃比を検知するようにした空燃比セン
サを備え、上記出力信号圧より上記機関の運転空燃比を
フィードバック制御するようにした機関の空燃比制御装
置において、上記空燃比センサの温度が所定値より低い
ときは上記運転空燃比が理論空燃比近傍となるように上
記出力信号によシフイードバック制御し、かつ上記温度
が所定値より高いときれ理論空燃比以外の所望の空燃比
となるように上記出力信号によシフイードバック制御す
る手段を備えてなることを特徴とする機関の空燃比制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13711083A JPS6027749A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13711083A JPS6027749A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 機関の空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6027749A true JPS6027749A (ja) | 1985-02-12 |
Family
ID=15191069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13711083A Pending JPS6027749A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6027749A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5445136A (en) * | 1993-06-25 | 1995-08-29 | Nippondenso Co., Ltd. | Air-fuel ratio control apparatus for internal combustion engines |
-
1983
- 1983-07-25 JP JP13711083A patent/JPS6027749A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5445136A (en) * | 1993-06-25 | 1995-08-29 | Nippondenso Co., Ltd. | Air-fuel ratio control apparatus for internal combustion engines |
| DE4422072B4 (de) * | 1993-06-25 | 2005-08-04 | Denso Corp., Kariya | Luft-Treibstoff-Verhältnis-Regelungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine |
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