JPS6228421B2 - - Google Patents
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- JPS6228421B2 JPS6228421B2 JP54090322A JP9032279A JPS6228421B2 JP S6228421 B2 JPS6228421 B2 JP S6228421B2 JP 54090322 A JP54090322 A JP 54090322A JP 9032279 A JP9032279 A JP 9032279A JP S6228421 B2 JPS6228421 B2 JP S6228421B2
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- air
- fuel ratio
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- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 27
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 27
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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
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
- F02D41/1456—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の燃料の霧化率を測定する装
置に関する。
置に関する。
従来におけるこの種の装置としては、例えば第
１図に示すようなものがあつた。即ち、第１図に
おいて、気化器１と機関２の燃焼室３とを結ぶ吸
気通路４内に一対の電極５ａ，５ｂを絶縁体６で
保持させる。又、燃料タンク７と気化器１とを結
ぶ燃料配管中には燃料の流量測定装置８を設け、
該測定装置８を介して検出された燃料の供給量
と、前記電極５ａ，５ｂ及び抵抗測定器９を介し
て検出した吸気通路４の壁面に沿つて流れる液状
燃料流量とに応じて霧化率を算出していた。１０
はエアクリーナである。
１図に示すようなものがあつた。即ち、第１図に
おいて、気化器１と機関２の燃焼室３とを結ぶ吸
気通路４内に一対の電極５ａ，５ｂを絶縁体６で
保持させる。又、燃料タンク７と気化器１とを結
ぶ燃料配管中には燃料の流量測定装置８を設け、
該測定装置８を介して検出された燃料の供給量
と、前記電極５ａ，５ｂ及び抵抗測定器９を介し
て検出した吸気通路４の壁面に沿つて流れる液状
燃料流量とに応じて霧化率を算出していた。１０
はエアクリーナである。
つまり、内燃機関の吸気通路４内を流れる燃料
は、吸入空気中に浮遊する燃料液滴と、通路４の
壁面に付着して燃焼室３に向かう燃料液膜とに分
けられる。
は、吸入空気中に浮遊する燃料液滴と、通路４の
壁面に付着して燃焼室３に向かう燃料液膜とに分
けられる。
又、燃料の霧化率は
霧化率＝供給燃料量−液状燃料量／供給燃料量×100
（％） で与えられるので、気化器１に供給される燃料の
流量と吸気通路４の内壁面を液状のままで流れる
燃料の流量とを測定すれば霧化率を算出できる。
（％） で与えられるので、気化器１に供給される燃料の
流量と吸気通路４の内壁面を液状のままで流れる
燃料の流量とを測定すれば霧化率を算出できる。
従つて、従来ではアルコール系の燃料、例えば
メタノールに微量のNH4Clを溶解して燃料の導電
度を高め、前記一対の電極５ａ，５ｂ間に抵抗値
から液膜の厚さを計測して液状燃料の流量を算出
していた。
メタノールに微量のNH4Clを溶解して燃料の導電
度を高め、前記一対の電極５ａ，５ｂ間に抵抗値
から液膜の厚さを計測して液状燃料の流量を算出
していた。
ところが、このように電気抵抗値から液状燃料
の流量を求める場合は、適用される燃料が制限さ
れると共に、添加物を必要とし、更に、液膜流か
らの蒸発、電極の設置位置及び重力の影響を受け
て抵抗値が変動するなど不確定要素が多すぎ、測
定精度が極めて低くなるので、実際の霧化率を高
精度に測定することが困難であつた。
の流量を求める場合は、適用される燃料が制限さ
れると共に、添加物を必要とし、更に、液膜流か
らの蒸発、電極の設置位置及び重力の影響を受け
て抵抗値が変動するなど不確定要素が多すぎ、測
定精度が極めて低くなるので、実際の霧化率を高
精度に測定することが困難であつた。
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたもので
あつて、膜構造傾斜型酸素センサ等で代表される
空燃比センサを吸・排気通路に配することによ
り、燃料の霧化率を明確かつ高精度に測定できる
ようにしたものである。
あつて、膜構造傾斜型酸素センサ等で代表される
空燃比センサを吸・排気通路に配することによ
り、燃料の霧化率を明確かつ高精度に測定できる
ようにしたものである。
以下に本発明を第２図乃至第７図に示された実
施例について説明する。
施例について説明する。
第２図において、内燃機関１１の燃焼室１２と
エアクリーナ１３のクリーンサイドとを結ぶ吸気
通路１４には気化器１５を設ける。気化器１５よ
り下流の吸気通路１４の中心部近傍には空燃比セ
ンサとしての膜構造傾斜型酸素センサ１６を設け
ると共に、機関１１の排気通路１７にも空燃比セ
ンサとしての膜構造傾斜型酸素センサ１８を設け
る。
エアクリーナ１３のクリーンサイドとを結ぶ吸気
通路１４には気化器１５を設ける。気化器１５よ
り下流の吸気通路１４の中心部近傍には空燃比セ
ンサとしての膜構造傾斜型酸素センサ１６を設け
ると共に、機関１１の排気通路１７にも空燃比セ
ンサとしての膜構造傾斜型酸素センサ１８を設け
る。
又、吸気通路１４に設けた酸素センサ１６に
は、カバー１９を装着して吸気通路１４中の液状
燃料が直接センサに接触することを防止し前記両
センサ１６，１８の出力端子を処理装置２０入力
端子に接続している。２１はピストン、２２はシ
リンダブロツク、２３はウオータジヤケツト、２
４は吸気弁、２５は排気弁である。
は、カバー１９を装着して吸気通路１４中の液状
燃料が直接センサに接触することを防止し前記両
センサ１６，１８の出力端子を処理装置２０入力
端子に接続している。２１はピストン、２２はシ
リンダブロツク、２３はウオータジヤケツト、２
４は吸気弁、２５は排気弁である。
又、上記酸素センサ１６，１８は同一の構造を
呈しているので、吸気通路１４に設けた酸素セン
サ１６について説明する。即ち、酸素センサ１６
は第３図に示すように、測定ガスに面する測定電
極１６ａとアルミナ坦体１６ｂに保持された基準
電極１６ｃとの間に固体電解質１６ｄを充填し、
前記坦体１６ｂ内にヒータ１６ｅを組み込む。
呈しているので、吸気通路１４に設けた酸素セン
サ１６について説明する。即ち、酸素センサ１６
は第３図に示すように、測定ガスに面する測定電
極１６ａとアルミナ坦体１６ｂに保持された基準
電極１６ｃとの間に固体電解質１６ｄを充填し、
前記坦体１６ｂ内にヒータ１６ｅを組み込む。
このような酸素センサ１６は、ヒータ１６ｅの
熱エネルギと前記各電極１６ａ，１６ｃの触媒作
用によつて測定ガスの一部を燃焼させて膜構造酸
素センサとして作動する。
熱エネルギと前記各電極１６ａ，１６ｃの触媒作
用によつて測定ガスの一部を燃焼させて膜構造酸
素センサとして作動する。
即ち、酸素センサが理論空燃比よりも薄混合気
領域にて作動するものであるとすれば、測定電極
１６ａに電流を流し込むと、測定ガスが理論空燃
比より薄い場合は測定電極１６ａ側の酸素濃度が
高くなる。又、基準電極１６ｃ側は、電流によつ
て押し出される酸素イオンで酸素濃度が低くな
る。ここで固体電解質６ｄが粗で酸素イオンＯ2-
又は酸素分子O2の通過が可能であると、イオン
及び分子が第４図示すように運動し、両電極１６
ａ，１６ｃ間の電位差を測定器１６ｆで測定すれ
ば、測定ガス中の空燃比に密接に関係する酸素濃
度を検出できる。
領域にて作動するものであるとすれば、測定電極
１６ａに電流を流し込むと、測定ガスが理論空燃
比より薄い場合は測定電極１６ａ側の酸素濃度が
高くなる。又、基準電極１６ｃ側は、電流によつ
て押し出される酸素イオンで酸素濃度が低くな
る。ここで固体電解質６ｄが粗で酸素イオンＯ2-
又は酸素分子O2の通過が可能であると、イオン
及び分子が第４図示すように運動し、両電極１６
ａ，１６ｃ間の電位差を測定器１６ｆで測定すれ
ば、測定ガス中の空燃比に密接に関係する酸素濃
度を検出できる。
尚測定ガスの酸素濃度が大きくなるほど、両電
極１６ａ，１６ｃ間の電位差、即ち、酸素センサ
１６の出力が小さくなる。
極１６ａ，１６ｃ間の電位差、即ち、酸素センサ
１６の出力が小さくなる。
一方、吸入空気量をＡ、燃料の供給量をＦとす
ると、排気通路１７に設けた酸素センサ１８では
Ａ／Ｆの値が検出される。尚、排気通路１７のセ
ンサには、排気を燃焼させることを要しないから
ヒータを組み込む必要はない。
ると、排気通路１７に設けた酸素センサ１８では
Ａ／Ｆの値が検出される。尚、排気通路１７のセ
ンサには、排気を燃焼させることを要しないから
ヒータを組み込む必要はない。
又、吸気通路１４内の壁流分の燃料量をf′とす
ると、吸気通路１４内で霧化又は気化している燃
料の量ｆはｆ＝Ｆ−f′で与えられ、吸気通路１４
の酸素センサ１６ではＡ／ｆの値が計測される。
ると、吸気通路１４内で霧化又は気化している燃
料の量ｆはｆ＝Ｆ−f′で与えられ、吸気通路１４
の酸素センサ１６ではＡ／ｆの値が計測される。
ここに、霧化率はＦ−ｆ′／Ｆ＝ｆ／Ｆであるから、
ｆ／Ｆ＝Ａ／Ｆ・ｆ／Ａ
となる。従つて、排気通路１７の酸素センサ１８
で検出した空燃比Ａ／Ｆに吸気側センサ１６で検
出した空燃比Ａ／ｆの逆数を乗ずると燃料の霧化
率が得られる。
で検出した空燃比Ａ／Ｆに吸気側センサ１６で検
出した空燃比Ａ／ｆの逆数を乗ずると燃料の霧化
率が得られる。
このために、第５図に示すような特性の酸素セ
ンサを用い、排気側の空燃比Ａ／Ｆに相当するセ
ン１８の出力がＫ、吸気側の空燃比Ａ／ｆに相当
するセンサ１６の出力がK′であるとすると、処
理装置２０でＫ／K′の演算をすれば燃料の霧化
率が得られる。
ンサを用い、排気側の空燃比Ａ／Ｆに相当するセ
ン１８の出力がＫ、吸気側の空燃比Ａ／ｆに相当
するセンサ１６の出力がK′であるとすると、処
理装置２０でＫ／K′の演算をすれば燃料の霧化
率が得られる。
他方、酸素センサ１６が理論空燃比より濃側の
領域で作用する場合は、第６図に示したように酸
素イオンＯ２− ２と酸素分子O2との運動方向が逆に
なり酸素濃度が小さくなるにともなつて、即ち空
燃比が濃くなるにともなつてセンサの出力が第７
図に示したように小さくなるが、この場合にも同
様にしてＫ及びK′に基づいて燃料の霧化率を算
出できる。
領域で作用する場合は、第６図に示したように酸
素イオンＯ２− ２と酸素分子O2との運動方向が逆に
なり酸素濃度が小さくなるにともなつて、即ち空
燃比が濃くなるにともなつてセンサの出力が第７
図に示したように小さくなるが、この場合にも同
様にしてＫ及びK′に基づいて燃料の霧化率を算
出できる。
以上説明したように、本発明によれば、機関の
吸排気通路にそれぞれ空燃比センサを設け、吸気
通路中の空燃比センサに液状燃料が直接触れない
ようにすると共に、前記両センサの出力を処理装
置で演算することにより、従来のように燃料の制
約及び添加物を用いることなく空燃センサの出力
から直ちに燃料の霧化率を求めることができる。
吸排気通路にそれぞれ空燃比センサを設け、吸気
通路中の空燃比センサに液状燃料が直接触れない
ようにすると共に、前記両センサの出力を処理装
置で演算することにより、従来のように燃料の制
約及び添加物を用いることなく空燃センサの出力
から直ちに燃料の霧化率を求めることができる。
第１図は従来の一例を示す概略系統図、第２図
は本発明の一実施例を示す概略系統図、第３図は
空燃比センサの一例を示す断面図、第４図は同上
作用図、第５図は同上特性図、第６図は空燃比セ
ンサの変形例を示す断面図、第７図は同上特性図
である。 １１…内燃機関、１４…吸気通路、１６…空燃
比センサ、１７…排気通路、１８…空燃比セン
サ、１９…カバー、２０…処理装置。
は本発明の一実施例を示す概略系統図、第３図は
空燃比センサの一例を示す断面図、第４図は同上
作用図、第５図は同上特性図、第６図は空燃比セ
ンサの変形例を示す断面図、第７図は同上特性図
である。 １１…内燃機関、１４…吸気通路、１６…空燃
比センサ、１７…排気通路、１８…空燃比セン
サ、１９…カバー、２０…処理装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関の吸気通路に霧化燃料混合気の空燃
比を検出する空燃比センサを設けると共に、排気
通路に空燃比を検出する空燃比センサを設け、前
記両空燃比センサからの信号を処理回路で演算し
て吸気通路における霧化率を算出するようにした
ことを特徴とする内燃機関の燃料霧化率測定装
置。 ２ 空燃比センサが膜構造傾斜型酸素センサであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の内燃機関の燃料霧化率測定装置。 ３ 吸気通路の空燃比センサは、吸気通路内壁の
液状燃料と接触しないようにカバーで覆われて吸
気通路の中心部近傍に設けられていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項又は第２項のいずれ
かに記載の内燃機関の燃料霧化率測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9032279A JPS5614941A (en) | 1979-07-18 | 1979-07-18 | Fuel atomization rate measuring device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9032279A JPS5614941A (en) | 1979-07-18 | 1979-07-18 | Fuel atomization rate measuring device for internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5614941A JPS5614941A (en) | 1981-02-13 |
| JPS6228421B2 true JPS6228421B2 (ja) | 1987-06-19 |
Family
ID=13995280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9032279A Granted JPS5614941A (en) | 1979-07-18 | 1979-07-18 | Fuel atomization rate measuring device for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5614941A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6298710A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-08 | 株式会社村田製作所 | 電子部品 |
| JPS6292629U (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-13 | ||
| JPH0349387Y2 (ja) * | 1985-11-29 | 1991-10-22 | ||
| JPH0349388Y2 (ja) * | 1985-11-29 | 1991-10-22 |
-
1979
- 1979-07-18 JP JP9032279A patent/JPS5614941A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6298710A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-08 | 株式会社村田製作所 | 電子部品 |
| JPS6292629U (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-13 | ||
| JPH0349387Y2 (ja) * | 1985-11-29 | 1991-10-22 | ||
| JPH0349388Y2 (ja) * | 1985-11-29 | 1991-10-22 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5614941A (en) | 1981-02-13 |
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