KR840000831B1 - Apparatus for controlling air-fuel ratio for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명의 1 실시예인 공연비 제어장치의 전체 계통도.1 is an overall schematic diagram of an air-fuel ratio control device according to an embodiment of the present invention.
제2도는 제1도에 도시한 실시예에 있어서의 부압발생기의 특성을 나타낸 그래프.FIG. 2 is a graph showing the characteristics of the negative pressure generator in the embodiment shown in FIG.
제3도는 제1도에 도시한 실시예에 있어서의 각 작동기의 특성을 나타낸 그래프.3 is a graph showing the characteristics of each actuator in the embodiment shown in FIG.
제4도는 본 발며의 공연비 제어장치가 적용되기에 알맞은 내연기관의 특성을 타나낸 그래프.4 is a graph showing the characteristics of the internal combustion engine suitable for the air-fuel ratio control device of the present invention.
제5도는 제4도에 도시된 A점에 있어서의 부압의 시간적 변화를 나타낸 그래프.FIG. 5 is a graph showing the temporal change of the negative pressure at point A shown in FIG.
제6도는 내연기관에 공급하는 혼합기의 공연비의 공급상태와 공기픔프로부터의 2차 공기량의 공급상태를 대비시켜 나타낸 그래프.FIG. 6 is a graph showing the supply state of the air-fuel ratio of the mixer supplied to the internal combustion engine and the supply state of the secondary air amount from the air pump.
제7도는 제1도의 실시예에 있어서의 O2센서에서 검지한 공기과이율과 흡기량과의 관계를 나타낸 그래프.FIG. 7 is a graph showing the relationship between the rate of air detected by the O 2 sensor and the amount of intake air in the embodiment of FIG. 1. FIG.
제8도는 제1도에 도시한 실시예 회로의 제어회로의 상세함을 타나낸 블럭선도.FIG. 8 is a block diagram showing details of the control circuit of the embodiment circuit shown in FIG.
제9도는 제8도의 회로의 동작을 설명하기 위한 신호파형도이다.FIG. 9 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the circuit of FIG.
본 발명은 자동차등에 사용되는 리엑터가 부착된 내연기관의 공연비 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine with a reactor for use in automobiles.
자동차 기관의 배기기스를 정화하기 위하여 기관으로부터 배출된 가스에 공기를 첨가하여 재연소시키는 리액터가 부착된 기관이 종래에도 사용되고 있다.In order to purify the exhaust gas of an automobile engine, the engine provided with the reactor which adds air to the gas discharged from an engine and recombusts is used conventionally.
이 리액터가 부착된 기관은, 기관에 공급되는 혼합기를 엔진의 저속회전 영역에서는 어느정도 짙게(濃化)하여 기관의 운전성능을 향상시킴과 동시에, 최종적인 배기도 정화(淨化)하고저함을 그 목적으로 한 것이지만, 종래의 이러한 종류의 장치은 기대한 바와같은 특성을 얻을수 있을 정도까지는 이르러 있지 못하였으며, 특히 배기가스 정화의 관점에서 보면 저흡기량시에 안정된 운전을 하기 곤란하다는 등의 문제점을 갖고 있었다. 이와같이 엔진의 저속회전 영역에 있어서 혼합기를 짙게하여 운전하는 기관으로서는 예컨데, 로터리 엔진이 있다.The engine to which the reactor is attached is designed to deepen the mixer supplied to the engine to a certain extent in the low speed rotation area of the engine to improve engine operation performance and to purify and reduce the final exhaust gas. However, this type of conventional device has not reached the extent to which the expected characteristics can be obtained. In particular, from the viewpoint of exhaust gas purification, it has a problem that it is difficult to operate stably at low intake volume. As such, there is a rotary engine as an engine for driving the mixer in the low speed rotation region of the engine.
미국특허 제3,827,237호에 개시되어 있는 공연비 제어방법은, 2차공기의 양을 리액터 온도로 제어하고, 연료공급량을 O2센서의 출력으로 제어하고 있으나, 2차공기의 양이 연료공급량을 제어하는 O2센서의 출력에 의하여 제어되지 않고 O2센서와는 별도의 리액터의 온도를 검지하는 센서의 출력으로 제어되고 있기 때문에, 엔진의 흡기측에 있어서의 공연비가 엔진의 운전에 따라 가장 적합한 상태로 유지된다는 보장이 없는 것이다.The air-fuel ratio control method disclosed in U.S. Patent No. 3,827,237 controls the amount of secondary air at the reactor temperature and controls the amount of fuel supplied to the output of the O 2 sensor, but the amount of secondary air controls the amount of fuel supplied. O without being controlled by the output of the second sensor O 2 sensor and the most suitable state according to the performance operation of the non-engine according to because it is controlled by the output of the sensor for detecting the temperature in a separate reactor, the intake side of the engine There is no guarantee that it will remain.
본 발명은 저속회전 영역에 있어서는 이론 공연비보다도 농도가 짙은 혼합기를 공급함으로써, 저속에서 고속까지의 전 운전영역에 있어서 엔진회전이 안정된 운전을 가능하게 하고, 또 배기가스는 항상 정화되도록한 리액터가 부착된 내연기관의 공연비 제어장치를 제공하고저 하는 것이다. 그 특징으로 하는 바는 기관에 공급되는 혼합기의 공연비를 제어하는 기화기와, 기관의 배기에 2차공기를 혼합하여 반응시키는 리액터와, 이 리액터와 3원 촉매관과의 사이의 배기로에 설치한 배기조성 검지기와, 이 배기조성 검지기의 출력신호에 대응하여 기화기의 저속연료계 및 주연료계를 제어하는 수단과 2차 공기량을 제어하는 수단 등을 설치하여 3원 촉매관에 흐르는 배기조성을 일정하게 제어하도록 구성한 점에 있다.According to the present invention, by supplying a mixer having a higher concentration than the theoretical air-fuel ratio in the low speed rotation region, a reactor is provided to enable stable operation of the engine rotation in all the operating regions from low speed to high speed, and to exhaust the exhaust gas at all times. It is to provide an air-fuel ratio control device of an internal combustion engine. Its features include a vaporizer for controlling the air-fuel ratio of the mixer supplied to the engine, a reactor for mixing and reacting secondary air to the exhaust of the engine, and an exhaust path between the reactor and the three-way catalyst tube. An exhaust composition detector, a means for controlling the low speed fuel system and the main fuel system of the carburetor and a means for controlling the secondary air volume in response to the output signal of the exhaust composition detector, and the like to constantly control the exhaust composition flowing through the three-way catalyst pipe It is configured to
제1도에 있어서, 엔진(1)은 기화가(2)에서 공급되는 혼합기에 의해 가동되지만, 그 혼합기의 공연비는 다음과 같이 하여 제어된다. 기화기(2)는 저속연료계와 주연료계통을 구비하고 있으며, 저속연료계는 저속분사기(13)에서 계량(計量)된 연료가 저속에어 블리이드(15), 바이패스 저속에 어블리이드(14)에서 흡입된 공기와 혼합하여, 저속포오트(20)에서 흡기도내에 공급된다. 이 혼합기의 연료량은 바이패스 저속 에어블리이드(14)의 개구면적을 저속작동기(8)(AC1)에서 조절하는 것에 의해 제어된다.In FIG. 1, the
한편, 주연료계는 주분사기(11) 및 바이패스 주분사기(12)에서 개량된 연료와, 주 에어 블리이드(16)로부터 흡입된 공기를 혼합하여 메인 노즐(17)에서 흡기로 내에 공급하고 있다. 이 주연료계로부터 도입되는 연료량은, 바이패스 주 분사기(12)으 개구면적을 주 작동기(10)(AC2)에서 조절함으로써 제어된다. 엔진(1)의 운전 조건 즉, 드로틀 밸브(18)의 개방도를 변화시킴으로써 상기한 주연료계와 저속연료계는 협동(協動)하여 엔진(1)에 공급하는 혼합기의 공연비가 제어된다.On the other hand, the main fuel system mixes the fuel improved in the main injector 11 and the bypass
이와 같이 하여 공급된 혼합기는 엔진(1)에서 연소된 후, 더어멀리액터(3)에 배출된다.The mixer supplied in this way is combusted in the
더어멀리액터(3)에는 2차공기 작동기(9)(AC3)를 통과한 공기 펌프(19)의 송출 공기가 공급되어 있다.The dewatering air of the air pump 19 which has passed through the secondary air actuator 9 (AC 3 ) is supplied to the thermal reactor 3 .
따라서, 2차 공기 작동기(9)의 개구면적을 조절하면, 리액터(3)에 공급한 공기량이 제어된다.Therefore, by adjusting the opening area of the
리액터(3)에서 재연소한 배기 가스의 조성은 배기 매니포올드(22) 속에 설치된 O2센서(4)에 의하여 검출되며, 3원촉매관(5)를 거쳐 대기중으로 방출된다.The composition of the exhaust gas reburned in the
3원촉매관(5)에는 3원 촉매가 충전(充塡)되어 있다. 이 촉매는 엔진(1)에 공급되는 혼합기의 공연비(A/F)가 일정하 값(일반적으로 14.7)일때 , 배기가스를 가장 양호하게 정화하도록 한 특성을 가지고 있다.The ternary catalyst tube 5 is filled with a ternary catalyst. This catalyst has a characteristic that the exhaust gas is best purified when the air-fuel ratio A / F of the mixer supplied to the
즉, 3원 촉매가 최대효율을 발휘하도록 한 배기조성이 되도록 공연비를 제어하면 최종적으로 방출되는 배기중의 유해물질은 가장 적게 할 수 있다.In other words, if the air-fuel ratio is controlled to make the exhaust composition in which the three-way catalyst exhibits the maximum efficiency, the harmful substances in the exhaust emitted can be minimized.
따라서, 상기 기화기(2)의 저속 작동기(8), 주 작동기(10) 및 2차 공기작동기( 9)를 제어하면, 최종적인 배기조성을 저속 및 고속운전 영역에 있어서의 가장 정화된 상태로 할 수 있다. 다음에 이들의 작동기으 작동에 관하여 설명한다.Therefore, by controlling the low speed actuator 8, the main actuator 10 and the
O2센서(4)의 신호는 후술하는 제어회로(6)에 입력되어 처리되며, O2센서(4)에 접촉하는 배기중의 산소 농도를 검출하여 엔진(1)에 공급되는 혼합기의 공연비를 목표값에 가까워지도록 제어신호를 부압 발생기(7)에 출력한다. 부압 발생기(7)는 신호에 비례한 부압을 발생하여 저속 작동기(8), 주작동기(10) 및 2차공기 작동기(9)를 작동시켜 O2센서(4)에 접촉되는 배기조성을 피이드백 제어하고 있다. 그리고 제어회로(6)는 드로틀 밸브의 소정 위치에서 작동하는 드로틀 스위치(21)와 전기적으로 접속되어 있으며, 드로틀 밸브(18)의 개방도 신호를 입력하여 운전 상태의 변화에 속응(速應)할 수 있게 되어 있다.The signal of the O 2 sensor 4 is input to and processed by the control circuit 6 to be described later, and the air-fuel ratio of the mixer supplied to the
제2도는 부압발생기의 특성을 나타낸 선도로서, 횡축은 개변 시간(t)과 주기( T)와의 비를 나타내고 있으며, 종축은 발생하는 부압값을 Vc로 나타내고 있다.2 is a diagram showing the characteristics of the negative pressure generator, the horizontal axis represents the ratio between the opening time t and the period T, and the vertical axis represents the generated negative pressure value as V c .
부압발생기(7)는 일정한 부압값으로 제어된 부압원에 접속된 개폐밸브(7A)를 갖고 있다.The negative pressure generator 7 has an on / off
부압원은 공지된 것으로서 통상적으로는 흡기매니포 올드에 연결되어 있다. 이 개폐밸브(7A)의 개변시간(t)과 주기(T)와의 비(t/T)(개변 시간비)를 변화시킴으로써 상기한 바와같이 저속 작동기(8), 주작동기(10) 및 2차 공기 작동기(9)에 공급하는 부압(Vc)을 정하고 있다. 제2도에 나타낸 바와같이 t/T와 부압(Vc)과의 관계는 t/T가 커짐에 따라 Vc가 저하하는 반비례적 관계로 되어 있다. 즉, 부압발생기(7)의 개폐밸브( 7A)를 개변시간비에 따라 제어함으로써 그것에 반비례한 출력부합 신호가 얻어진다. 이 부압 발생기(7)는 통상적으로 3방향전자밸브장치라고 불린다.The negative pressure source is known and is usually connected to the intake manifold old. By changing the ratio t / T (modification time ratio) between the opening time t and the period T of the on / off
제3도는 각 작동기의 특성 선도로서, 황축은 부압(Vc)을 나타내며, 종축은 각 작동기의 개구 면적을 나타내고 있다. 횡축상의 우측이 진공에 가까운 부압을 나타낸다.3 is a characteristic diagram of each actuator, in which the yellow axis represents the negative pressure V c , and the vertical axis represents the opening area of each actuator. The right side on the horizontal axis shows a negative pressure close to vacuum.
AC1은 저속 작동기(8)의 특성으로서, 부압이 커지면 즉, 진공방향으로 가까워지면 부압에 반비례하여 바이패스 저속 에어 블리이드(14)의 개구변적을 감소시키고 있다. 이는 저속연료계에서 공급하는 연료량을 증가시키도록 작용한다. AC2는 주작동기( 10)의 특성으로서, 부압(Vc)이 커지면 바이캐스 주 분사기(12)의 개구면적을 증대하여 주연료계로부터 공급하는 연료량을 증가시키도록 작용한다.AC 1 is a characteristic of the low speed actuator 8, and as the negative pressure increases, that is, close to the vacuum direction, the opening displacement of the bypass low speed air bleed 14 is reduced in inverse proportion to the negative pressure. This works to increase the amount of fuel supplied from the low speed fuel system. AC 2 is a characteristic of the main actuator 10, and when the negative pressure V c becomes large, it acts to increase the opening area of the bi-cas
AC3은 2차 공기작동기(9)의 특성으로서, 부압의 어느 값까지는 부압에 반비례하여 리액터(3)에 공급하는 공기량을 감소시킨다. 즉, 작동기는 다이아 프램 밸브이지만, 이들은 방향에 따라 제어방향을 다르게 하고 있다.AC 3 is a characteristic of the
이와 같은 각 작동기의 특성은 밸브의 형상 및 밸브를 누르는 스프링의 탄성특성의설계에 의졸하여 얻어지는 것을 알려져 있다. 제4고는 제1도의 엔진의 운전특성을 타나낸 도면으로서, 횡축은 엔진(1)의 흡기량(Qair)을 나타내며, 종축은 혼합기의 공기과잉율(λ)을 나타내고 있다.It is known that such characteristics of each actuator are obtained by insulating the shape of the valve and the design of the elastic characteristics of the spring for pressing the valve. The fourth figure shows the operating characteristics of the engine of FIG. 1, where the horizontal axis represents the intake air amount Qair of the
이 엔진(1)은 흡기량(Qair)이 A 이상에서는 공기과잉을 λ=1(공연비 A/F에서는 14.7)인 때 양호한 운전 상태가 되고, 비교적 저속회전 영역 부분인 A 이하에서는 그보다 큰 공연비 예컨대, λ=0.8의 경우 양호한 운전상태로 된다는 성질을 갖고 있다. 그와같은 엔진으로서는 예컨대, 로터리 엔진이 있다.The
환언하면, 이 종류의 엔진은 저속시서는 혼합기를 어느 정도 짙게(濃化)하면 엔진(1)은 알맞은 운전상태가 된다는 특성을 갖고 있음을 설명한 것이다.In other words, this type of engine has been described as having a characteristic that the
흡기량(Qair)이 적은 영역은 저속 작동기(8)가 지배적으로 공연비를 변화시키는 영역잊만, 이 때는 제3도에 나타낸 바와같이 저속작동기(8)에 의해 바이패스 저속 에어블리이드(14)의 개구면적은 크게 되어 있다. 따라서, 제3도의 특성으로서 고려해 보면 저저 속연료계부터 공급되는 연료량은 적은 것같이 일견생각할 수 있으나, 그러나 기화는 λ=1인 때의 부압(Vcλ=1)인 때의 AC1의 개구면적이 저속시의 소망하는 공연비(예를들면 λ=0.8)가 되도록 설정되어 있다. 따라서, 농도가 짙은 혼합기를 공급할 수가 있다.The area where the air intake amount Qair is small is the area where the low speed actuator 8 predominantly changes the air-fuel ratio. In this case, as shown in FIG. 3, the low speed actuator 8 causes the bypass low speed air bleed 14 to The opening area is large. Therefore, considering the characteristics of FIG. 3, the amount of fuel supplied from the low-low fuel system can be thought of as small, but the opening area of AC 1 at the negative pressure (V cλ = 1) when λ = 1 is evaporated. The desired air-fuel ratio (e.g., lambda = 0.8) at this low speed is set. Therefore, a thick mixer can be supplied.
즉, 제4도의 엔진의 특성을 만족시킬 수 있다.That is, the characteristic of the engine of FIG. 4 can be satisfied.
한편, 2차 공기작동기(9)는 제3도로써 알 수 있는 바와 같이 저 부압영역에서 실질적으로 작동하기때문에 리액터(3)에 공급한는 2차 공기량을 변화시켜서 2차 공기에 의하여 O2센서(4)를 통과하는 배기조성을 λ=1이 되도록 제어할 수 있다. 엔진(1)의 흡기량(Qair)이 큰 상태에서는 부압발생기(7)에서 공급되는 부압(Vc)은 Vb이상사 되어 있으므로 저속작동기(AC1)와 주 작동기(AC2)에 의하여 엔진(1)에 공급하는 혼합기의 공연비는 제어된다.On the other hand, since the
제5도와 제6도는 제4도의 A점에 있어서의 부압(Vc)의 시간적 변화를 나타낸 것이다.5 and 6 show temporal changes of the negative pressure V c at point A of FIG.
A점의 검출은 제1도의 드로틀 스위치(21)에 의하여 행해진다. 즉, 흡기량은 A점 보다 적은 영역에서는 드로틀 스위치(21)는 ON이 되고 있으며, 큰 영역에서는 OFF가 되므로 A점에서는 ON, OFF가 절환된다. 따라서 부압이 Vb의 값에서 순간적으로 변화했을 경우는 엔진(1)에 공급하는 혼합기의 공연비는 급격하게 변화하게 된다. 이 공연비의 급격한 변화는 차량의 승차기분을 나쁘게 하므로, 이것을 방지하기 위하여 시간지연을 갖도록 하고 있다. 이 지연은 부압발생기(7)의 응답성에 으졸하여 얻어진다. 즉, 개폐밸브(7A)가 급격하게 변화하여도 부압(Vc)의 변화는 완화된다.The point A is detected by the
제5도의 실선은 제4도의 A점이하에서 A점 이상으로 흡기량(Qair)이 증가하는 경우이며, 파선은 그 반대의 경우를 나타내고 있다.The solid line of FIG. 5 is a case where the intake air quantity Qair increases from the point A of FIG. 4 to the point A or more, and the broken line has shown the opposite case.
도면에서 부압의 변화를 완만함을 알 수 있다.It can be seen from the figure that the change in the negative pressure is gentle.
제6도(A) 및 (B)은 엔진에 공급하는 혼합기의 공연비의 공급상태와 공기 펌프로부터의 2차 흡기량(Qair)의 공급상태를 대비시켜 나타낸 것이다.6A and 6B show the supply state of the air-fuel ratio of the mixer supplied to the engine and the supply state of the secondary intake air amount Qair from the air pump.
즉, 저속과 고속운전 상태를 사이를 변화시킨 때는, 공연비나 2차 공기량도 모두 시간 지연을 가지며 즉, 완만하게 변화함을 나타내고 있다.That is, when the low speed and the high speed driving state are changed, both the air-fuel ratio and the secondary air amount also have a time delay, i.e., change slowly.
제7도는 O2센서가 검지한 공기과잉을(λ)과 흡기량(Qair)과의 관계를 나타낸 그래프로서, 도면으로서 명백해진 바와같이 저속에서고속까지의 전 운전영역에 있어서 λ가 실질적으로 1이 되돌고 제어되고 있다. 따라서 이 상태에서는 3원촉매가 가장 효율적으로 작용하게 되는데, 그 결과 배기가스의 정화는 최적으로 된다.FIG. 7 is a graph showing the relationship between the excess air detected by the O 2 sensor (λ) and the intake air amount (Qair). As apparent from the figure, λ is substantially 1 in all the operating regions from low speed to high speed. It is being controlled back. Therefore, in this state, the three-way catalyst works most efficiently. As a result, the purification of the exhaust gas is optimal.
A점 이하의 저속영역에서는 제4도와 같이 엔진에 공급되는 혼합기의 연료농도는 짙으므로 배기가스의 공기과잉율은 저하하는 셈이지만, 이 경우 2차 공기량이 대량으로 공급되므로 리액터의 하류에서는 제7도와 같이 A점 이하에서도 λ=1이 유지된다.In the low speed region below the A point, as shown in FIG. 4, the fuel concentration of the mixer supplied to the engine is high. Therefore, the excess air ratio of the exhaust gas decreases, but in this case, since the secondary air amount is supplied in a large amount, the seventh downstream of the reactor Likewise, λ = 1 is maintained even below the A point.
제8도는 제1도에 도시한 제어회로(6)의 상세함을 나타낸 도면으로서 부압발생기(7)의 전자밸브(7A)를 제어하기 위한 제어회로(6)는 O2센서(4)의 출력을 증폭하기 위한 증폭기(30)와, 증폭된 출력을 기준전압과 비교ㅎ기 위한 비교기(32)와, 비교기( 32)의 출력을 변조하기 위한 비례/격분 제어증폭기(PIControl amplifier)(34)와, 소정 주파수의 삼각파를 발생하는 발진기(36)와 그 삼각파와 동일주기(T)의 구형파를 발생하는 펄스 발생기(38)와 드로틀 스위치(21)가 ON되면 PI제어 증폭기(34)의 출력에 소정전압을 가히기 위한 가산기(즉, 레벨젼환기)(40)와, 펄스발생기(38)의 출력을 증폭하기 위한 증폭기(42) 등을 포함하고 있다.8 is a view showing the details of the control circuit 6 shown in FIG. 1, in which the control circuit 6 for controlling the
이와같은 구성의 정어회로(6)의 동작에 관해 제9도의 파형도를 참조하여 이하 설명한다.The operation of the trout circuit 6 having such a configuration will be described below with reference to the waveform diagram of FIG.
배기 매니포올드(22)중에 설치된 O2센서(4)의 출력전합의 특성은 잘 알려져 있는 바와같이 거의 이론공연비(즉, 약 14.7)를 경계로 하여 출력이 크게 상위한데, 상기 이론 공연비 이하에서는 크고, 이상에서는 작다.As is well known, the output of the O 2 sensor 4 installed in the
따라서, 기화기(2)에서 발생한 실제 공연비가 이론공연비 보다도 작은가 큰가는 O2센서(4)의 출력전압과 기준전압을 비교기(32)에서 비교함으로써 용이하고 정확하게 검지할 수 있다. 예컨대, 실제의 공연비가 이론 공연비 이하인 경우에는 즉, 제9도(A)의 실선으로 나타낸 출력에 있어서 O2센서(4)의 출력전압이 기준 전압이상인 경우에는 PI 제어 증폭기(34)는 제9도(C)의 일점 쇄선으로써 개략적으로 나타내는 바와같이 진폭을 연속적으로 증폭한다. 드로틀 스위치(21)가 ON상태가 되면, 가산기(레벨변환기) (40)에 의하여 소정 전압(VD)이 가해져 PI제어증폭기(34)의 출력은 제9도(B)의 실선으로 타나낸 것과 같이 된다. 발진기(36)는 펄스 발생기(38)가 발하는 펄스의 주기를 정하기 위하여 통상적으로는 일정 주파수로 연속적이고도 진폭이 일정한 삼각파(제9도 (D)참조)를 발생하지만 펄스 발생기(38)로부너의 각 펄스폭은 가산기(40)의 출력진폭을 증가하고 있는 동안은 제9도(D)에 나타내는 바와같이 증가하며, 진폭이 감소할때는 감소한다. 견자밸브용 여자 코일(7B)에 증폭기(42)를 거쳐 제9도(E)와 같은 각 펄스가 가해지면 전자밸브(7A)는 오리피스(25)에 근접한다. 따라서 개변시간비(t/T)가 커지면 제2도와 같이 부압(Vc)은 대기압에 가까워지도록 변화한다.Therefore, it is possible to easily and accurately detected by comparing the actual performance output voltage and reference voltage of the non-theoretical air-fuel ratio greater than jakeunga the O 2 sensor 4 is generated in the vaporizer (2) from the
O2센서가 제9도(A)의 점선과 같이 짧은 주기에서 변동하고 있는 경우는(이 경우는 O2센서의 출력에 의한 피이드백 제어가 이상적으로 작동하고 있는 상태이다) 제9도(B)의 점선으로 나타내는 바와같이 λ=1인 때의 PI 제어증폭기(34)의 출력전압(Vλ=1)(드로틀 스위치(21)가 ON인 때)을 중심으로 하여 대단히 작은 진폭으로 전압이 변동한다. 마찬가지로 드로틀 스위치(21)가 OFF인 때는 출력전압 (V′λ=1)을 중심으로 하여 전압이 작게 변동한다.When the O 2 sensor fluctuates in a short period as shown by the dotted line in FIG. 9A (in this case, feedback control by the output of the O 2 sensor is ideally operated) FIG. 9 (B As indicated by the dotted line, the voltage fluctuates with a very small amplitude centering on the output voltage Vλ = 1 (when the
예컨대 지금, O2센서(4)의 검출신호가 이른 공연비(λ=1)에 가까운 경우, 스트롤 스위치(21)가 ON이라면 즉, 저속영역에서는 부압은 제2도에 도시한 바와같이 Vcλ=1의 값이 되며, 스위치(21)가 OFF이면 V′cλ=1의 값이 된다.For example, now, when the detection signal of the O 2 sensor 4 is close to the early air-fuel ratio (λ = 1), if the stroke
그들의 부압에 있어서의 작동기의 밸브의 개방도는 제3도에 나타낸 바와같이 된다.The opening degree of the valve of the actuator at those negative pressures is as shown in FIG.
예컨대 지금, 드로틀 스위치(21)가 ON인 저속영역에 있어서, O2센서(4)가 LEAN신호를 내면 개변시간비(t/T)는 감소하므로 부압(Vc)은 커지며 AC1, AC3의 개구면적은 작아진다. 한편, AC2의 개구면적은 커진다. 이 결과 O2센서(4)의 검지신호 RICH가 된다.For example, in the low speed region in which the
반대로, O2센서(4)가 RICH신호를 내면 AC1, AC3의 개구면적은 커지며 AC2는 작아져서 O2센서(4)의 검지신호는 LEAN의 방향으로 공연비(A/F)를 이동한다. 즉, O2센서에 의한 정상적인 피이드백이 작동하여 공연비제어가 행해진다.On the contrary, when the O 2 sensor 4 issues a RICH signal, the opening areas of AC 1 and AC 3 become large and AC 2 becomes small so that the detection signal of the O 2 sensor 4 moves the air-fuel ratio (A / F) in the direction of LEAN. do. That is, normal feedback by the O 2 sensor is operated to perform the air-fuel ratio control.
한편, 드로틀 스위치(21)가 OFF되면 λ=1인 때의 부압값은 Vcλ=1∼V′cλ= 1로 이동될 뿐으로서 그 작동은 제3도의 특성에 의하여 정한다.On the other hand, when the
작동기(AC3)의 밸브는 이 때 거의 모두 닫혀져 있다. 부압의 변동 범위는 제3도에서 ΔV(스위치가 ON의 경우)와 ΔV′(스위치가 OFF인 경우)로 나타낸다. 이 ΔV, ΔV′의 값은 PI 제어증폭기(34)의 출력전압이 변화하는 범위이다. (제9도(B), (C)도 참조). 드로틀 스위치(21)가 ON인 저속영역에서는 드로틀 스위치(21)가 OFF인 경우에 비하여AC1, AC3은 그 개구변적이 켜져 있다. 즉, 저속에어 블리이드가 LEAN 상태에 있고, 2차 공기으 리액터에 공급이 많은 상태에 있다. 따라서, 제4도에 나타낸 A점 이하에서의 짙은 노도의 연료공급이 실현될 수 없으리라고 일견 생각되어지지만 상술했듯이 기화기를 다음과 같이 세트함으로써 제4와 같이 이저속영역에 있어서 짙은 연룔르 엔진에 공급하는 것이 가능하게 된다. 즉, 부압(Vcλ=1)에 있어서의 작동기(AC1)의 개구면적(SAC1)이 저속시의 소망의 공연비(예를들면, λ=0.8)를 제공하는 것이다.The valves of the actuator AC 3 are almost all closed at this time. The fluctuation range of the negative pressure is shown in FIG. 3 as ΔV (when the switch is ON) and ΔV ′ (when the switch is OFF). The values of ΔV and ΔV 'are ranges in which the output voltage of the
이렇게 했을 경우, 드로틀 스위치(21)가 OFF되면 AC1의 개구면적이 작아져서 공연비가 작은 즉, 농도가 짙어지는 것처럼 일견 모순같이 생각할 수 있었으나, 드로틀 스위치(21)가 OFF의 고속영역에 있어서는 저속연료계(AC1)보다는 주연료계(AC2)가 지배적으로 작용하므로, 설령 저속연료계가 짙어졌다 하더라고 커다란영향이 없으며, 주연료계를 다음과 같이 세팅하므로서 소망하는 공연비(λ=1)를 유지수 있다. 즉, 부압(Vcλ=1)에 있어서의 작동기(AC2)가 개구면적(SAC2)이 고속영역에 있어서의 소망하는 공연비(예를들면 λ=1)를 제공한다.In this case, when the
이상과 같이 하여 제어되므로, O2센서(4)가 접촉하는 배기조성은 엔진의 흡입공기량에 관계하지 않고 일정하게 제어할 수 있게 된다. 이때의 배기조성은 λ=1로 제어할 수 있게 된다. 배기조성에 있어서도 기화기(1)에 공급되는 혼합기는 저흡기량의 저속영역에서는 짙은 상태로 되어 있으며, A점을 초과한 고속영역에서는 표준 공연비로 되어 있으므로, 엔진(1)은 모든 운전영역에 걸쳐 가장 알맞은 상태가 유지된다. 그리고 고속영역에서는 2차 공기의 공급은 행해져 있지 않으며, A 점 부근에 있어서는 시간지연을 가지면서 저속연료계와 주연료계가 함께 작동하고 있다.Since the control as described above, O 2 sensor to the exhaust composition (4) the contact is able to be controlled constant without regard to the amount of intake air of the engine. The exhaust composition at this time can be controlled to be λ = 1. Also in the exhaust composition, the mixer supplied to the
이상 본 실시예의 공연비 제어장치는, 더어멀리액터(3) 후의 배기조성을 검지하는 O2센서의 신호에 대응하여 생긴 부압에 의하여 3개의 다이아프램 밸브를 제어하는 것에 의해 지속연료, 주연료 및 2차 공기량을 제어하여 엔진의 운전상태를 악화시키지 않고 3원촉매의 능력을 충분히 발휘시키는 배기조성으로 조정하여 배기를 정화할 수 있는 등의 효과를 가지고 있다.As described above, the air-fuel ratio control device of the present embodiment controls the three diaphragm valves by the negative pressure generated in response to the signal of the O 2 sensor which detects the exhaust composition after the
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KR1019800002515A KR840000831B1 (en) | 1980-06-26 | 1980-06-26 | Apparatus for controlling air-fuel ratio for internal combustion engine |
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KR101659325B1 (en) | 2014-05-23 | 2016-09-23 | 박기산 | Multi use hanger with variable hanging mechanism |
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