JPS61247839A

JPS61247839A - 燃料比制御方法

Info

Publication number: JPS61247839A
Application number: JP8852285A
Authority: JP
Inventors: Teruji Sekozawa; 瀬古沢　照治; Makoto Shiotani; 塩谷　真; Seiju Funabashi; 舩橋　誠寿; Mikihiko Onari; 大成　幹彦; Masao Adachi; 足立　正雄; Masami Shida; 正実志田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-04-26
Filing date: 1985-04-26
Publication date: 1986-11-05
Anticipated expiration: 2010-12-18
Also published as: JPH07116970B2

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】（発明の利用分野〕本発明は自動車等の車両に用いられるエンジンの燃料供
給制御に係り、特に大気中の酸素量とエンジンの燃焼室
に流入する酸素量が異なる場合に好適な酸素燃料比制御
方式に関する。

〔発明の背景〕

従来における燃料供給制御は、ｒ自動車技術誌」Ｖｏ　
１３８．Ｎａ２　’８４　　ｐ　１６５〜ｐ１７１゜「
計測と制御語Ｊ　ＶＯ１２１，Ｎ（１７’８２　　ｐ３
０〜Ｐ３６に記載のように空気量と燃料の比が一定ある
いは目標の比となるように燃料供給の制御を行っていた
。これは、空気と燃料の混合気がシリンダ内で燃焼し排
ガスとなる過程で、空気量と燃料量との比、つまり空燃
比を制御することによって排ガスの浄化やトルク出力の
向上あるいは燃費向上などが行われるという理由で空燃
比を制御指標としていた。しかし、排ガスが吸気管内に
環流されて大気内の酸素含有量とシリンダに吸入される
酸素含有量とが異なる現象が起きたり、吸入管に空気中
の酸素をよく通す膜を設けて、シリンダへの吸入酸素量
を多くするなどの方法が取られた場合に、従来の空燃比
を指標とした制御では、精度よく吸入酸素量に見合った
燃料を供給制御できないという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、エンジンに供給される燃料量が常に要
求燃料量に一致するように、シリンダに流入する酸素量
を検出し、この酸素量によって燃料が燃焼できる量に見
合った燃料供給量を決定する方式を提供することにある
。

〔発明の概要〕

エンジンの燃焼過程で燃料の燃焼に有効に用いられるの
は大気中に約２割存、在する酸素である。

従来、エンジン制御では吸入空気量を測定していたが、
吸入する空気量に含まれる酸素量の割合が異なる場合に
は、何らかの形でシリンダ内に吸入する酸素量を検出し
、その酸素量で燃焼可能な燃料量を供給する制御方式が
必要である。吸入空気量内の酸素量は、実施例では空気
量センサと酸素量　　濃度センサにより検出する。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図により説明する。

８　　第１図は、エンジン周りの断面図である。スロワ
、　　トル１を通った空気は吸気管Ａ室２に入る。酸素
濃縮膜９を使って酸素を良く通し窒素をあまり通さずに
酸素含有率の高い空気が吸気管Ｂ室１４に入る。吸気管
Ｂ室では、エアーフローセンサ３゜酸素濃度センサ４．
インジェクタ５が設置しである。エアーフローセンサは
空気質量流量が第２図に示す特性のように検出される。

また、酸素濃度センサは第３図のように、出力電圧に対
して酸素含有率が検出される。吸入空気の酸素濃度を高
くして燃焼を良くするために酸素濃縮膜を通し酸素を多
くシリンダ７に送り込むような構造になっている。これ
に対し、酸素濃縮膜の下流にエアーフローセンサと酸素
濃度センサを設け、これらにより吸気管Ｂ室を流れる酸
素質量を次のように求める。

Ｑ、＝Ｑ、・　γ　　　　　　　　　　　　　　　・・
・（１）ここで、Ｑ、：酸素質量流量、Ｑ、：空気質量
流量、γ：酸素含有率吸気管Ｂ室１４を通る酸素質量流量Ｑ、に対し。

これがシリンダ７で完全燃焼されるように燃料噴射量を
決める必要がある。酸素質量に対して燃料の質量比が、
ガソリンの種類等によっても異なるが、ここでは３．２：１　　　　　　　　　　・・・（２）となるよ
うにする。この３．２　を目標酸素燃料比と呼びωとす
る。１気筒当たりの燃料噴射量は次のように求める。

Ｑ、　　　ＩＧ１　：１気筒当たりに燃料噴射する量、に、：ガソリ
ン比重およびエンジンの気筒数で決まる係数、ω：酸素
燃料比、Ｎ：エンジン回転数（クランク角センサ１２よ
り得られる）。

また燃料噴射弁の開弁時間は従来行われているように次
のように求める。

Ｔ、＝Ｇ、・ｋ２＋ＴＶ　　　　　　　　・・・（４）
ここで、Ｔ、：噴射弁の開弁時間、ｋｌ：インジェクタ
の特性で決まる係数、Ｔ、：無効噴射時間、但しＴ、は
、基本燃料噴射時間であり、酸素センサ６の情報による
フィードバック補正やスロットル角センサ１０あるいは
水温センサ１１等による補正が従来法のように付加され
得ることも容易に類推できる。

以上のように吸気管を流れる酸素質量を算呂し、目標の
酸素燃料比となるよう燃料噴射量を決定する。これは、
吸入酸素が燃料を完全燃焼するように決定していること
になる。

本実施例によれば、吸気管を通る酸素量に基づいて燃料
噴射量を決めているので、空気中内に含まれる酸素量が
、運転状況により変化するときに有効である。特に、本
実施例のように、酸素圧縮膜の酸素の通過率は、吸気管
圧力あるいは、エンジン回転数などで変化（これはエン
ジンの運転状況によって変化）するので、酸素量を効率
よく燃焼に用いる効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、吸気管を通過する酸素量を検出しその
酸素量によって燃料が完全燃焼するようにシリンダに供
給すべき燃料量を決定することができるので、特に大気
内の酸素含有量とシリンダに吸入される空気の酸素含有
量とが異なる場合にも有害排ガスの流出を抑えることが
できる。また、完全燃焼する酸素燃料比よりも燃料量を
多く供給したり、少なく供給したりすることで、トルク
出力を向上させたり、燃費を向上させたりすることも可
能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動車エンジンの燃料供給装置部の断面図、第
２図はエアーフローセンサの特性を示す図、第３図は酸
素センサの出力電圧に対する酸素含有率を示す特性図で
ある。１・・・スロットル、２・・・吸気管Ａ室、３・・・エ
アーフローセンサ、４・・・酸素センサ、５・・・イン
ジェクタ６・・・排ガス酸素センサ、７・・・燃焼室、
８・・・排気管９・・・酸素濃縮膜、１０・・・スロッ
トル角センサ、１１・・・水温センサ、１２・・・クラ
ンク角センサ、１３・・・点火プラグ、１４・・・吸気
管Ｂ室。

Claims

【特許請求の範囲】

自動車の車両に用いられるエンジンの燃料供給制御装置
において、吸気管を通過する酸素量を検出する検出器を
設け、上記酸素量に見合った燃料供給量を決定すること
によって燃焼室に吸入される酸素量と燃料量の比を制御
することを特徴とする燃料比制御方式。