JPS6042196Y2 - 空燃比制御装置 - Google Patents
空燃比制御装置Info
- Publication number
- JPS6042196Y2 JPS6042196Y2 JP1977067612U JP6761277U JPS6042196Y2 JP S6042196 Y2 JPS6042196 Y2 JP S6042196Y2 JP 1977067612 U JP1977067612 U JP 1977067612U JP 6761277 U JP6761277 U JP 6761277U JP S6042196 Y2 JPS6042196 Y2 JP S6042196Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel ratio
- air
- output
- value
- control device
- 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.)
- Expired
Links
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)
- F02D41/1479—Using a comparator with variable reference
-
- 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)
- F02D41/1481—Using a delaying circuit
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- 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)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は内燃機関の空燃比制御装置に関するものである
。
。
最近、自動車の有害排気ガスを減少させるための一方法
として、エンジンの排気ガス成分に関する情報によって
空燃比を制御するフィードバック方式の空燃比制御装置
が提案されている。
として、エンジンの排気ガス成分に関する情報によって
空燃比を制御するフィードバック方式の空燃比制御装置
が提案されている。
この方式は、例えば第１図に示すごとく、エンジン１の
排気ガス成分（例えば０２．Ｃ０９ＣＯ２゜ＨＣ，ＮＯ
ｘ等）の濃度を排気管２に設けた排気センサ３で検出腰
該排気センサ３の出力と基準値（例えば設定空燃比に対
応した値）との偏差を偏差検出回路４（差動増幅器、比
較器等）で検出し、制御回路５によって上記偏差に応じ
た制御信号（例えば偏差に比例する比例分信号、又は偏
差を積分した積分分信号、もしくはこれら両信号を加算
した信号等）を作り、その制御信号に基づいて燃料調量
装置６（気化器、燃料噴射装置等）の燃料供給量や空気
供給量を付加的に制御（燃料調量装置は運転者がスロッ
トル弁を操作する事等の他の要素によっても当然制御さ
れる）することにより、エンジン１に供給する混合気の
空燃比を設定空燃比に維持するように構成されている。
排気ガス成分（例えば０２．Ｃ０９ＣＯ２゜ＨＣ，ＮＯ
ｘ等）の濃度を排気管２に設けた排気センサ３で検出腰
該排気センサ３の出力と基準値（例えば設定空燃比に対
応した値）との偏差を偏差検出回路４（差動増幅器、比
較器等）で検出し、制御回路５によって上記偏差に応じ
た制御信号（例えば偏差に比例する比例分信号、又は偏
差を積分した積分分信号、もしくはこれら両信号を加算
した信号等）を作り、その制御信号に基づいて燃料調量
装置６（気化器、燃料噴射装置等）の燃料供給量や空気
供給量を付加的に制御（燃料調量装置は運転者がスロッ
トル弁を操作する事等の他の要素によっても当然制御さ
れる）することにより、エンジン１に供給する混合気の
空燃比を設定空燃比に維持するように構成されている。
そしてこの設定空燃比を、例えば排気浄化装置７（触媒
装置、リアクタ装置等）の最適動作点に設定すれば、各
種の運転状態において排気ガス中の有害成分を効率よく
減少させることが出来る。
装置、リアクタ装置等）の最適動作点に設定すれば、各
種の運転状態において排気ガス中の有害成分を効率よく
減少させることが出来る。
例えば、排気浄化装置としてＣＯ及びＨＣの酸化とＮＯ
ｘの環元とを同時に行なう三元触媒装置を用いる場合に
は、設定空燃比を理論空燃比近傍の値に設定する。
ｘの環元とを同時に行なう三元触媒装置を用いる場合に
は、設定空燃比を理論空燃比近傍の値に設定する。
上記のごとき空燃比制御装置に用いる排気センサ、例え
ばジルコニア酸素計の出力は、一般に０．８Ｖ （混合
気過濃時）からＯＶ （希薄時）程度の範囲で排気ガス
中の酸素濃度に応じて変化する。
ばジルコニア酸素計の出力は、一般に０．８Ｖ （混合
気過濃時）からＯＶ （希薄時）程度の範囲で排気ガス
中の酸素濃度に応じて変化する。
しかしジルコニア酸素計の特性によっては、十〇、４Ｖ
（過濃時）から−〇、４Ｖ（希薄時）程度の範囲で変
化するものがあり、変化範囲がマイナス電圧に及ぶもの
がある。
（過濃時）から−〇、４Ｖ（希薄時）程度の範囲で変
化するものがあり、変化範囲がマイナス電圧に及ぶもの
がある。
一般に空燃比制御装置においては、排気センサの出力を
一旦、増幅器で増幅してから基準値との偏差を検出する
ように構成されているが、通常の自動車にはマイナス電
源は設置されておらず、したがって上記の増幅器はプラ
ス範囲しか増幅することが出来ない。
一旦、増幅器で増幅してから基準値との偏差を検出する
ように構成されているが、通常の自動車にはマイナス電
源は設置されておらず、したがって上記の増幅器はプラ
ス範囲しか増幅することが出来ない。
そのため上記のごとく出力電圧の変化範囲がマイナス電
圧に及ぶ排気センサを用いた場合には、プラス範囲しか
増幅しないので排気ガス濃度を正確に検出することが出
来なくなり空燃比制御が最適点からずれてしまうおそれ
があった。
圧に及ぶ排気センサを用いた場合には、プラス範囲しか
増幅しないので排気ガス濃度を正確に検出することが出
来なくなり空燃比制御が最適点からずれてしまうおそれ
があった。
特に排気センサの温度特性や劣化による出力変動の影響
を避けるため、偏差検出回路の基準値を排気センサ出力
に応じて変化させる方式、例えば排気センサ出力の平均
値、又は排気センサ出力の極大値を分圧した値、又は排
気センサ出力の極大値と極小値との差を分圧した値、等
を基準値として用いる方式においては、上記の増幅器が
プラス範囲しか出力しないので、基準値がずれてしまう
。
を避けるため、偏差検出回路の基準値を排気センサ出力
に応じて変化させる方式、例えば排気センサ出力の平均
値、又は排気センサ出力の極大値を分圧した値、又は排
気センサ出力の極大値と極小値との差を分圧した値、等
を基準値として用いる方式においては、上記の増幅器が
プラス範囲しか出力しないので、基準値がずれてしまう
。
例えば前記の＋〇、４Ｖ （極大値）〜−０，４Ｖ（極
小値）の範囲で変化する場合、極大値と極小値との中点
を基準値とする回路を用いた場合には、本当はＯＶが基
準値となるべきである。
小値）の範囲で変化する場合、極大値と極小値との中点
を基準値とする回路を用いた場合には、本当はＯＶが基
準値となるべきである。
しかし上記のごとくプラス範囲のみが出力される増幅器
を介した場合には＋〇、４Ｖ （極大値）〜ＯＶ （極
小値）となるので、基準値は＋〇、２■になってしまい
、そのため空燃比が設定空燃比からずれてしまう。
を介した場合には＋〇、４Ｖ （極大値）〜ＯＶ （極
小値）となるので、基準値は＋〇、２■になってしまい
、そのため空燃比が設定空燃比からずれてしまう。
本考案は上記の点に鑑みてなされたものであり、所定電
圧と排気センサ出力とを分圧した値を増幅することによ
り、プラス電源のみで排気センサ出力の全変化範囲を増
幅することが出来、排気センサ出力の変化範囲にかかわ
りなく正確な制御を行なう空燃比制御装置を提供するこ
とを目的とする。
圧と排気センサ出力とを分圧した値を増幅することによ
り、プラス電源のみで排気センサ出力の全変化範囲を増
幅することが出来、排気センサ出力の変化範囲にかかわ
りなく正確な制御を行なう空燃比制御装置を提供するこ
とを目的とする。
以下図面に基づいて本考案を詳細に説明する。
第２図は本考案の一実施例図であり、第１図の偏差検出
回路４の部分を示す。
回路４の部分を示す。
第２図において、入力端子Ｔ１には排気センサ出力が与
えられる。
えられる。
また電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ１とＲ２とで分圧してプラ
スの所定電圧Ｖｏを作り、排気センサ出力と所定電圧Ｖ
ｏとを抵抗Ｒ３とＲ１（Ｒ３？ Ｒ４＞ Ｒ２、例えば
１０〜１０ｏ＠ニする）とで分圧して信号Ｖ１を作る。
スの所定電圧Ｖｏを作り、排気センサ出力と所定電圧Ｖ
ｏとを抵抗Ｒ３とＲ１（Ｒ３？ Ｒ４＞ Ｒ２、例えば
１０〜１０ｏ＠ニする）とで分圧して信号Ｖ１を作る。
例えばＲ３−Ｒ４とし、Ｖｏ＝十〇、５Ｖとすれば、排
気センサ出力が１Ｖ〜ＯＶの範囲で変化したときは、■
１は＋０．７５Ｖ〜＋〇、２５Ｖの範囲で変化し、また
排気センサ出力が＋０．５Ｖ〜−０，５Ｖの範囲で変化
したときは、Ｖ工は＋０．５Ｖ〜ＯＶの範囲で変化する
。
気センサ出力が１Ｖ〜ＯＶの範囲で変化したときは、■
１は＋０．７５Ｖ〜＋〇、２５Ｖの範囲で変化し、また
排気センサ出力が＋０．５Ｖ〜−０，５Ｖの範囲で変化
したときは、Ｖ工は＋０．５Ｖ〜ＯＶの範囲で変化する
。
したがってＶｏ及びＲ３，Ｒ２の値を適宜選択すること
により、排気センサ出力がマイナス範囲で変化する場合
でも変化する場合でもプラス範囲に変換することが出来
る。
により、排気センサ出力がマイナス範囲で変化する場合
でも変化する場合でもプラス範囲に変換することが出来
る。
次に上記のプラス側に変換した信号Ｖ□を演算増幅器ｏ
ｐ□と抵抗Ｒ６，Ｒ７で構成された増幅回路で増幅する
。
ｐ□と抵抗Ｒ６，Ｒ７で構成された増幅回路で増幅する
。
この場合、信号Ｖ□は常にプラスの値であるから演算増
幅器ＯＰ１はプラス電源のみて動作させることが出来る
。
幅器ＯＰ１はプラス電源のみて動作させることが出来る
。
次に演算増幅器ｏｐ□の出力を抵抗Ｒ７とコンデンサＣ
１からなる平均化回路を与え、ＯＰ□の出力を平均した
基準値を作り、演算増幅ＷＯＰ２及び抵抗Ｒ８〜Ｒ１１
からなる差動増幅器で上記基準値と演算増幅器ＯＰ１の
出力との偏差信号を検出し、これを出力端子Ｔ２から図
示しない制御回路（第１図の５）へ送る。
１からなる平均化回路を与え、ＯＰ□の出力を平均した
基準値を作り、演算増幅ＷＯＰ２及び抵抗Ｒ８〜Ｒ１１
からなる差動増幅器で上記基準値と演算増幅器ＯＰ１の
出力との偏差信号を検出し、これを出力端子Ｔ２から図
示しない制御回路（第１図の５）へ送る。
なお基準値としては演算増幅器ＯＰ１の出力の極大値を
分圧（例えば１／２） したもの、極大値と極小値との
差を分圧（例えば１／２） したもの等を用いることが
出来る。
分圧（例えば１／２） したもの、極大値と極小値との
差を分圧（例えば１／２） したもの等を用いることが
出来る。
またプラス接地の自動車の場合は、Ｖｏをマイナスの値
とし、排気センサ出力端の接続を逆にすれば、マイナス
電源のみで同様に正常動作させることが出来る。
とし、排気センサ出力端の接続を逆にすれば、マイナス
電源のみで同様に正常動作させることが出来る。
以上説明したごとく本考案によれば、排気センサの種類
や特性のバラツキによって出力範囲がプラス電圧とマイ
ナス電圧の両方に及ぶ場合でも、常に正確な空燃比制御
を行なうことが可能になるという効果がある。
や特性のバラツキによって出力範囲がプラス電圧とマイ
ナス電圧の両方に及ぶ場合でも、常に正確な空燃比制御
を行なうことが可能になるという効果がある。
第１図は本考案を適用する空燃比制御装置の一例のブロ
ック図、第２図は本考案の一実施例の回路図である。 符号の説明、１・・・・・・エンジン、２・・・・・・
排気管、３・・・・・・排気センサ、４・・・・・・偏
差検出回路、５・・・・・・制御回路、６・・・・・・
燃料調量装置、７・・・・・・排気浄化装置、ＯＰｌ、
Ｏ１２・・・・・・演算増幅器、Ｔ□・・・・・・排気
センサ出力の入力端子、Ｔ２・・・・・・偏差信号の出
力端子。
ック図、第２図は本考案の一実施例の回路図である。 符号の説明、１・・・・・・エンジン、２・・・・・・
排気管、３・・・・・・排気センサ、４・・・・・・偏
差検出回路、５・・・・・・制御回路、６・・・・・・
燃料調量装置、７・・・・・・排気浄化装置、ＯＰｌ、
Ｏ１２・・・・・・演算増幅器、Ｔ□・・・・・・排気
センサ出力の入力端子、Ｔ２・・・・・・偏差信号の出
力端子。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 ■ エンジンの排気ガス成分を検出する排気センサの出
力と基準値との偏差信号に対応した制御信号に基づいて
エンジンに供給する混合気の空燃比を制御する空燃比制
御装置において、排気センサ出力電圧と所定電圧とを分
圧することによって排気センサ出力電圧を正か負かのい
ずれか一方の範囲の値に変換して出力する回路と、該回
路の出力を非飽和で増巾する増巾回路と、該増巾回路の
出力に応じて上記基準値を設定する設定手段とを備え、
上記増巾回路の出力と上記設定手段で設定した基準値と
の差を上記偏差信号とするように構成した空燃比制御装
置。 ２ 上記設定手段は、上記増巾回路の出力の極大値と極
小値との差を所定の割合で分圧した値を基準値とするも
のであることを特徴とする実用新案登録請求の範囲１項
記載の空燃比制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1977067612U JPS6042196Y2 (ja) | 1977-05-27 | 1977-05-27 | 空燃比制御装置 |
| GB20409/78A GB1577204A (en) | 1977-05-27 | 1978-05-18 | Closed loop mixture control system with a voltage offset circuit for bipolar exhaust gas sensor |
| DE19782823069 DE2823069A1 (de) | 1977-05-27 | 1978-05-26 | Gemischsteuervorrichtung fuer eine brennkraftmaschine |
| US05/909,945 US4182292A (en) | 1977-05-27 | 1978-05-26 | Closed loop mixture control system with a voltage offset circuit for bipolar exhaust gas sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1977067612U JPS6042196Y2 (ja) | 1977-05-27 | 1977-05-27 | 空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53162221U JPS53162221U (ja) | 1978-12-19 |
| JPS6042196Y2 true JPS6042196Y2 (ja) | 1985-12-24 |
Family
ID=13349940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1977067612U Expired JPS6042196Y2 (ja) | 1977-05-27 | 1977-05-27 | 空燃比制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4182292A (ja) |
| JP (1) | JPS6042196Y2 (ja) |
| DE (1) | DE2823069A1 (ja) |
| GB (1) | GB1577204A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54158527A (en) * | 1978-06-02 | 1979-12-14 | Hitachi Ltd | Electronic type fuel control device for internal combustion engine |
| US7805236B2 (en) * | 2008-01-29 | 2010-09-28 | Stephen Mullen | Apparatus and method for adjusting the performance of an internal combustion engine |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4968122A (ja) * | 1972-09-14 | 1974-07-02 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2116097B2 (de) * | 1971-04-02 | 1981-01-29 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Regelung der Luftzahl λ des einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches |
| DE2437713A1 (de) * | 1974-08-06 | 1976-02-26 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zur verminderung von schaedlichen bestandteilen im abgas von brennkraftmaschinen |
| JPS5114535A (en) * | 1974-07-24 | 1976-02-05 | Nissan Motor | Nainenkikanno nenryoseigyoyohisengataseigyosochi |
| JPS5815648Y2 (ja) * | 1975-06-03 | 1983-03-30 | 日産自動車株式会社 | クウネンビセイギヨソウチ |
| US4112893A (en) * | 1975-12-25 | 1978-09-12 | Nissan Motor Company, Limited | Air/fuel ratio control system for internal combustion engine having high input impedance circuit |
| JPS5297025A (en) * | 1976-02-09 | 1977-08-15 | Nissan Motor Co Ltd | Air fuel ration controller |
| JPS5297027A (en) * | 1976-02-09 | 1977-08-15 | Nissan Motor Co Ltd | Air fuel ratio controller |
-
1977
- 1977-05-27 JP JP1977067612U patent/JPS6042196Y2/ja not_active Expired
-
1978
- 1978-05-18 GB GB20409/78A patent/GB1577204A/en not_active Expired
- 1978-05-26 DE DE19782823069 patent/DE2823069A1/de not_active Withdrawn
- 1978-05-26 US US05/909,945 patent/US4182292A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4968122A (ja) * | 1972-09-14 | 1974-07-02 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4182292A (en) | 1980-01-08 |
| JPS53162221U (ja) | 1978-12-19 |
| GB1577204A (en) | 1980-10-22 |
| DE2823069A1 (de) | 1978-12-14 |
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