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JPS586052B2 - 空燃比制御装置 - Google Patents

空燃比制御装置

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Publication number
JPS586052B2
JPS586052B2 JP51105847A JP10584776A JPS586052B2 JP S586052 B2 JPS586052 B2 JP S586052B2 JP 51105847 A JP51105847 A JP 51105847A JP 10584776 A JP10584776 A JP 10584776A JP S586052 B2 JPS586052 B2 JP S586052B2
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JP
Japan
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fuel
air
stop signal
signal
cutoff
Prior art date
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JP51105847A
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English (en)
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JPS5332235A (en
Inventor
高瀬貞雄
浅野正春
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Priority to GB37120/77A priority patent/GB1554247A/en
Priority to US05/831,061 priority patent/US4186691A/en
Priority to DE2740107A priority patent/DE2740107C2/de
Publication of JPS5332235A publication Critical patent/JPS5332235A/ja
Publication of JPS586052B2 publication Critical patent/JPS586052B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1477Introducing 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)
    • F02D41/1481Using 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)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明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スる情報によって
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O2,CO, CO2,HC,N
Ox等)の濃度を排気管2に設けた排気センサ3で検出
し、該排気センサ3の出力と設定値(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。
例えば、排気浄化装置としてCO及びHCの酸化とNO
xの還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。
一方,最近の自動車用エンジンにおいては、エンジンブ
レーキのときなどに燃費や運転性の向上等を目的とした
燃料遮断機構を設けたものがある。
この燃料遮断機構は,スロットル弁開度とエンジン回転
速度などからエンジンブレーキ状態を検出し、エンジン
ブレーキ時においてはエンジンに供給する燃料を遮断す
るものである。
ところで,前記のごとき空燃比制御装置を備えたエンジ
ンに,上記のごとき燃料遮断機構を設けると、次の様な
不都合が生ずる。
すなわち、空燃比制御装置は排気ガス成分濃度を検出す
ることによって、供給された混合気の空燃比が設定空燃
比より大か小かを判別し、大の場合は小(混合気を濃い
方に)に、小の場合は大(混合気を薄い方に)になるよ
うな制御信号を出力して燃料調量装置を制御している。
したがって燃料が遮断された場合は空燃比が極めて大き
くなるので、制御信号は空燃比を小にする方向に増加し
、時にはその最大値に達してしまう。
この状態のとき、燃料遮断が終り再び燃料が供給され始
めると、燃料調量装置は空燃比を最小にするように制御
されるから、供給される混合気の空燃比は設定空燃比よ
り大幅に小さくなってしまう。
勿論、フィードバック制御によって空燃比は次第に設定
空燃比に近づくが、それまでの時間(数秒間)は極めて
濃い混合気が供給されるので、排気浄化装置が有効に動
作出来ないばかりか、場合によっては排気浄化装置が損
傷するおそれもある。
上記の不都合をなくすため、燃料遮断中はフィードバッ
ク制御を中止(例えば制御信号を所定値に固定する)し
、燃料再開と同時にフィードバック制御を再開させる方
式が考えられる。
しかし、変速機の変速操作(変速比を切換える操作,こ
のときは一時的にスロットル全閉となり燃料供給が遮断
される)等のように短時間の燃料遮断時にもフィードバ
ック制御を中止すると、逆に制御成績が低下するおそれ
がある。
また制御系の遅れによる悪影響を防止するため、燃料供
給再開時から所定時間遅れてフィードバック制御を再開
させる方式を本出願人は既に提案(特願昭50−128
908)しているが、該方式の場合には燃料遮断時間が
極めて短時間であっても、燃料遮断のたびに所定時間(
3〜4秒)のあいだフィードバック制御が停止すること
になるから、変速操作が頻繁に行なわれるとフィードバ
ック制御を停止している時間が長くなり、やはり制御成
績が低下する。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり燃料遮断
が所定時間(予め定めた一定時間、以下同じ)以上継続
した場合にのみフィードバック制御を中止するように構
成することにより、変速操作時等の短時間の燃料遮断時
にはフィードバック制御を中止することのない制御性の
良い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発明を詳細に説明する。
第2図は本発明の一実施例のブロック図であり第1図と
同符号は同一物を示す。
第2図において、8はフィードバック制御を停止させる
信号を出力する停止信号発生回路である。
停止信号発生回路8は、燃料調量装置6から与えられる
燃料遮断信号(例えば燃料噴射装置の噴射パルスが中断
したとき出力される信号)を入力し、燃料が遮断されて
いる時間が所定時間以上継続すると、停止信号を制御回
路5へ送ってフィードバック制御を停止させる。
また燃料遮断が解除された場合には、燃料供給が再開さ
れた時点またはそれから所定時間後に停止信号の送出を
停止してフィードバック制御を再開させる。
上記のように構成することにより、変速操作時のように
燃料遮断の継続時間が上記の所定時間(0.5秒〜2秒
程度)より短い場合には、フィードバック制御を中止さ
せないようにすることが出来る。
次に、第3図は上記の停止信号発生回路8の一実施例図
であり、第4図は第3図の回路の信号波形図である。
第3図において、図示しない燃料調量装置からの燃料遮
断信号Al!)i与えられる(第4図時点t1)と、該
信号Aの立上りで単安定マルチバイブレータ9がトリガ
され、所定時間τ1のあいだ出力Bを送出する。
一方、燃料遮断信号Aが“1”のあいだは、トランジス
タQ1はオンになり、そのコレクタ電化は低レベルにな
っているが、単安定マルチバイフレーク9の出力が“1
”のあいだは、トランジスタQ2のベース電位は高レベ
ルに保たれ、そのためトランジスタQ2はオン状態を保
つので、停止信号Cは“0”になっている。
そして上記の所定時間τ1が経過すると単安定マルチバ
イブレータ9の出力Bが“0”になり、このとき燃料遮
断信号Aが“1”を継続していれば、トランジスタQ2
がオフになって停止信号Cが“1”になる(第4図時点
t2)。
次に燃料遮断信号Aが“0”になる(第4図時点t3)
と、トランジスタQ1がオフになり、したがってトラン
ジスタQ2がオンになるので停止信号Cは“0”になる
上記のように第3図の回路においては、単安定マルチバ
イブレーク9の出力Bが“1”のあいだは停止信号を出
力させない。
したがって燃料遮断時間が所定時間τ1以下の場合には
、フィードバック制御は中止されない。
なお,上記の停止信号によってフィードバック制御を中
止させるには、例えば制御回路5として第5図イ又は口
に示すごとき回路を用いればよい第5図の回路は、演算
増幅器10,コンデンサC1及び抵抗R1等からなる積
分回路であり、偏差信号を積分した信号を制御信号とし
て出力する回路である。
まず第5図イの回路においては、上記の積分回路のコン
デンサC1の両端にスイッチング回路SW1を接続し、
上記の停止信号Cが“1”のときスイッチング回路SW
1をオンにするように構成することによって停止信号が
与えられている間は制御信号を一定値に固定するように
構成したものである。
また第5図口の回路においては、積分回路のコンデンサ
C1の両端に抵抗R6とスイッチング回路Sw1との直
列回路を接続し、かつ、演算増幅器10のマイナス入力
端子と抵抗R1との間にスイッチング回路SW2を設け
、更に電源電圧Vccを可変抵抗R7で分圧する設定電
圧発生回路を設けたものであり、上記の1停止信号Cが
“1”のときスイッチング回路SW1をオンにすると共
にスイッチング回路SW2を設定電圧発生回路側に切換
えるように構成することにより停止信号が与えられてい
る間は制御信号を一定値に固定し、フィードバック制御
を中止するように構成したものである。
次に、燃料遮断信号Aを作るには、例えば第6図に示す
ごとき回路を用いる。
第6図において、抵抗R2の値を抵抗R3に比して小さ
く設定しておけば、コンデンサC3の充電時定数は小さ
く、放電時定数は大きくなる。
したがって燃料噴射装置の噴射パルスDが正常に与えら
れているときは、コンデンサC3の端子電圧Eはトラン
ジスタQ4の反転レベルV1以下にはならないが、噴射
パルスが中断(すなわち燃料遮断)すると,Eが反転レ
ベルV1以下になり、トランジスタQ4がオフになって
燃料遮断信号Aが“1”になる。
なお第7図は第6図の回路の信号波形図である。
次に第8図は停止信号発生回路の第2の実施例図であり
,第9図は第8図の回路の信号波形図である。
第8図において、抵抗R4とコンデンサC4との充放電
回路は、所定の充電時定数及び放電時定数で充放電する
したがってコンデンサC4の端子電圧Fは燃料遮断信号
Aが“1”になると次第に上昇し、”0”になると次第
に減少する。
次に比較器11は、端子電圧Fが基準電圧V2以上のと
き“1”を出力する。
したがって比較器11から出力される停止信号Cは,燃
料遮断信号Aが“1”になった時点tから所定時間τ2
後の時点t5で“1”になり、燃料遮断信号Aが“0”
に復帰した時点L6がら所定時間τ3後の時点t7で“
0”に復帰する。
そのため第9図A′に示すごとく燃料遮断の継続時間が
所定時間τ2以下の場合は、コンデンサCの端子電圧F
′が基準電圧V2に達せず、停止信号C′は“0”を継
続する。
なお、上記のごとく燃料遮断信号Aが“0”に復帰した
時点t6から所定時間τ3のあいだ停止信号Cを出力さ
せておき、燃料供給再開後所定時間遅れてフィードバッ
ク制御を再開させることにより、空燃比制御装置の制御
系の遅れ時間(燃料供給が再開された時点から、その混
合気による排気ガスが排気センサに到達するまでの時間
)によって生ずる制御信号の偏り(上記遅れ時間のあい
だは排気ガスが希薄な状態が継続しているから燃料供給
再開時に直ちにフィードバック制御を再開すると制御信
号が混合気を濃くする方向に偏ってしまう)を防ぐこと
が出来る。
次に第10図は停止信号発生回路の第3の実施例図であ
り、第11図は第10図の回路の信号波形図である。
第10図の回路は、燃料遮断信号として燃料噴射装置の
燃料噴射パルス又は該パルスに比例した信号Gを用いた
例である。
第11図に示すごとく,燃料噴射パルスGは燃料遮断時
(t8からt9までの間)に“0”になる。
該パルスGが“0”になりEが所定値以下に下るとトラ
ンジスタQ5はオフになり、そのコレクタ電位は“1”
になる。
そのためコンデンサC5の端子電圧Hは時定数R5C,
,で上昇し、比較器12の基準電圧V3以上になると比
較器12の出力、すなわち停止信号Cが“1”になる。
なお所定の遅れ時間τ4,τ5は、R5とC5の値及び
V3によって適宜設定することが出来る。
以上説明したごとく本発明によれば、変速操作時等の短
時間の燃料遮断時にはフィードバック制御を中止させな
いので、制御の追従性が良くなり、特に燃料供給再開時
から所定時間遅れてフィードバック制御を再開させる方
式と組合せれば、制御系の遅れによる悪影響を除くと共
にフィードバック制御の停止時間が大きくなるのを防ぐ
ことが出来るので一層の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は空燃比制御装置の一例図、第2図は本発明の一
実施例のブロック図、第3図は停止信号発生回路の一実
施例図、第4図は第3図の回路の信号波形図、第5図は
制御回路の一実施例図、第6図は燃料遮断信号発生回路
の一実施例図、第7図は第6図の回路の信号波形図、第
8図は停止信号発生回路の一実施例図、第9図は第8図
の回路の信号波形図、第10図は停止信号発生回路の一
実施例図、第11図は第10図の回路の信号波形図であ
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、8……停止信号
発生回路、9……単安定マルチバイブレーク、10……
演算増幅器、11,12……比較器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 エンジンの排気ガス成分濃度に対応した信号に基づ
    いてエシジンに供給する混合気の空燃比をフィードバッ
    ク制御する空燃比制御装置と、エンジラの運転パラメー
    タに応じて燃料供給を遮断する燃料遮断機構とを備えた
    エンジンにおいて,燃料供給遮断が所定の一定時間以上
    継続すると停止信号を出力し燃料供給遮断が終了すると
    停止信号を停止する停止信号発生回路と、上記停止信号
    が与えられているあいだフィードバック制御を中止させ
    る手段とを備え、燃料供給遮断が一定時間未満の場合は
    フィードバック制御を中止することをせずに、前記一定
    時間以上継続した場合に初めてフィードバック制御を中
    止することを特徴とする空燃比制御装置。 2 燃料噴射装置の噴射パルスが中断すると発生する燃
    料遮断信号によってトリガされ、一定時間のあいだ出力
    を送出する単安定マルチバイブレークと、該単安定マル
    チバイブレータの出力が消失した時点から上記燃料遮断
    信号が消失するまでのあいだ停止信号を発生する回路と
    によって上記停止信号発生回路を構成したことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の空燃比制御装置。 3 エンジンの排気ガス成分濃度に対応した信号に基づ
    いてエンジンに供給する混合気の空燃比をフィードバッ
    ク制御する空燃比制御装置と、エンジンの運転パラメー
    タに応じて燃料供給を遮断する燃料遮断機構とを備えた
    エンジンにおいて、燃料供給遮断が第1の所定時間以上
    継続すると停止信号を出力し、かつ燃料供給遮断が終了
    してから第2の所定時間後に停止信号を停止する停止信
    号発生回路と、上記停止信号が与えられているあいだフ
    ィードバック信号を中止させる手段とを備え、燃料供給
    遮断が所定時間以上継続した場合にフィードバック制御
    を中止し、かつ燃料供給再開時から所定時間後にフィー
    ドバック制御を再開させることを特徴とする空燃比制御
    装置。 4 燃料噴射装置の噴射パルスが中断すると発生する燃
    料遮断信号を所定の充放電時定数で充放電する充放電回
    路と、該充放電回路の出力電圧と所定の基準電圧とを比
    較する比較回路とによって上記停止信号発生回路を構成
    したことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の空燃
    比制御装置。
JP51105847A 1976-09-06 1976-09-06 空燃比制御装置 Expired JPS586052B2 (ja)

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JPS5332235A JPS5332235A (en) 1978-03-27
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