JPH0373837A - 制御用ｏ↓２センサー自動補正方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、メタンを上燃成分とし、排気系に三元触媒を
設置したガスエンジンの空燃比自動制御に於ける制御用
０２センサー自動補正方法に関するものである。

〔従来の技術〕

三元触媒は、排気ガス中のＮＯｘ　、　Ｃｏ、ＩＣを同
時に除去することができるが、エンジンの設定空燃比に
よって浄化特性が大きく変化するため、空燃比の厳密な
制御を必要とする。第２図はそれを示したもので、空燃
比１．０付近のごく狭い範囲でのみ、ＮＯｘ　、　ＣＯ
の両者が除去され、それを外れた空燃比では、ＮＯｘま
たはＣＯのいずれかが除去されない、この両者が除去さ
れる範囲をウィンドウと称するが、この範囲に空燃比を
制御するため、エンジンの空燃比に対して第２図中のｌ
ｋ、　０−１４．　ｔ　−Ａ　２で示したような出力特
性を持つジルコニア型０２センサーを利用することが公
知である。即ち、０２センサーの出力（電圧〉が、上記
出力特性曲線上のウィンドウに対応した値Ｖｐになるよ
うに空燃比を制御するものである。典型的な例を第３図
に示す。第３図に於いて、０２センサー（１〉はエンジ
ン（２）の排気ガスライン（３）中で触媒層（４）より
手前に設置されている。ミキサー（５）は、ガスと空気
の混合比、即ち空燃比を概略決定するものであるが、こ
れに空燃比微調整用空気バイパスライン（６）を設けて
いる。そして、０２センサー（１）の出力がＶｐより低
ければ、空気バイパスライン（６）に設置した制御弁（
７）をコントローラ（８）を介して閉方向に作動させて
、空燃比がガスリーン方向に調整し、また、０２センサ
ー（１）の出力がＶｐより高ければ、制御弁（７）を開
方向に作動させて、空燃比をガスリーン方向に調整する
ようにしている。

ところで、制御用０２センサー（１）の出力特性曲線上
のウィンドウに対応した点での当該制御用０２センサー
（１）の出力Ｖｐをスラッシュレベルと云うが、メタン
系燃料の場合、第２図に示すように、制御用０２センサ
ー（１）の立ち下り部分（ＡＩ）より左側のフラットな
部分にあり、ウィンドウとの相対関係は、エンジン（２
）の負荷及び回転数とともに変動するので、通常、コン
トローラ（８）のメモリー中にエンジン（２）の負荷及
び回転数の関数としてＶｐを与える表を作成して対処し
ている。

ところが、制御用０２センサー（１）が熱や被毒物の影
響で劣化した場合、出力特性が、第２図の点線で示すよ
うに低下するから、制御用０２センサー（１）の出力が
Ｖｐになるようにフィードバックをかけると、空燃比は
ウィンドウから外れて、ＮＯｘまたはＣＯの大幅な増大
を招く欠点があった。

この制御用０２センサー（１）の劣化（出力低下）に対
処するため、第３図に示すように、排気ガスライン（３
）中の触媒層（４）より下流側に設置した排気ガス熱交
換器（９）に排気ガスバイパスライン（１０）を設け、
この排気ガスバイパスライン（１０）に検定用０２セン
サー（１１）を設置し、かつ、排気ガスバイパスライン
（１０）中で検定用０２センサー（１１）の上流側に検
定時以外は圧縮空気を供給して検定用Ｏ２センサー（１
１）を劣化から防止する処置をとっておき、時折（例え
ば、数週間に一度程度等、定期的または必要時）制御用
０２センサー（１）と検定用０２センサー（１１）とを
比較することによって制御用０２センサー（１）の劣化
があればそのフィードバック設定値を、第２図に於いて
、ＶｐからＶｐ’　に補正して空燃比がウィンドウから
外れるのを防止するようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来は、作業者が制御用０２センサー（１）と検定用０
２センサー（１１）との出力を比較して制御用０２セン
サー（１）の劣化の有無及び劣化の程度を判断し、その
劣化の程度に応じてコントローラ（８）の出力を補正さ
せている。

ところが、制御用０２センサー（１）の制御中に補正を
行わせるため、制御中では制御用０２センサー（１）の
出力がハンチングして補正し難く、センチングのずれを
正確に補正できないという問題点があった。

本発明は、従来の上記問題点に鑑みて提案されたもので
、その目的とするところは、制御用０２センサーの補正
をコントローラ内で自動的に行わせてセンシングのずれ
を防止する制御用０２センサー自動補正方法を提供しよ
うとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明はエンジン初期設定時
に、空燃比を徐々に変えて制御用０２センサーと検定用
０２センサーの出力を同時入力し、この入力によって両
センサーの出力関係表を作成してコントローラのメモリ
ー中に記憶させておき、検定時に制御用０２センサーの
フィードバック制御を打ち切り、空燃比を徐々に変えて
制御用０２センサーと検定用０２センサーの出力をメモ
リーの値と比較することによって補正表を作成し、この
補正表に基づいて制御用０２センサーのフィードバック
設定値を補正するものである。

〔作用〕

制御用０２センサーが劣化していると、補正表に基づい
て制御用０２センサーのフィードバック設定値をコント
ローラのメモリー内で自動的に補正して行くことができ
る。

〔実施例〕

第１図は本発明方法を実施するガスエンジンの給排気系
統の概略図であって、（１）は制御用０２センサー　（
２）はエンジン、（３）は排気ガスライン、（４）は触
媒層、（５）は主キサ−（６）は空燃比微調整用空気バ
イパスライン、（７）は制御弁、（８）はコントローラ
、（９）は排気ガス熱交換器、（１０〉は排気ガスバイ
パスライ〉′、（１１）は検定用０２センサーを示して
おり、これらは、従来と同様な構成となっている。

先ず、本発明はエンジン初期設定時に、空燃比を徐々に
変えて制御用０２センサー（１）と検定用０２センサー
（１１）の出力を同時に人力し、これらの入力によって
表１に示すようなセンサー出力関係表を作成し、これを
コントローラ（８）のメモリー中に固定的に記憶させて
お表１　（センサー出力関係表） そして、時折（例えば、数週間に一度程度等、定期的ま
たは必要時）制御用０２センサー（１）と検定用０２セ
ンサー（１１〉　とをコントローラ（８）で比較し、そ
の差が表１と相違することで制御用０２センサー（１）
の劣化を検出し、制御用０２センサー（１）のフィード
バック設定値を、第２図に於いて、ＶｐからＶｐになる
ように補正する。即ち、コントローラ（８）はエンジン
負荷及び回転数が一定の条件下（尚、負荷コントローラ
がある場合、その要求を負荷コントローラに出しても良
い）で制御用０２センサー（１）のフィードバック制御
を打ち切り、表１の検定用０２センサー（１１）の出力
範囲をカバーするに充分な動作範囲に於いて、制御弁（
７〉を開から閉または閉から開に充分にゆっくりした速
度で作動させることによって空燃比を徐々に変える。そ
して、その間の制御用０２センサー（１）と検定用０２
センサー　（１１）の出力を、ノズルフィルタリング、
移動車均等の手段によって安定した値として入力し、こ
の入力を表１と比較することによって表２に示すような
補正表を作成し、これをコントローラ（８）のメモリー
中に記憶させておく。

例えば、検定用０２センサー（１１）の出力が０゜８５
Ｖの時、制御用０２センサー（１）の出力が０．８６９
　Ｖなら、ΔＶｐ　　（Ｖｐの０．８７Ｖの位置）は−
０，０１Ｖとなる。

表２（？ａ正表） して、次に検定を行ったとき制御用０２センサー（１〉
が更に劣化していると、また、制御用０２センサー（１
）のフィードバック設定値にΔＶｐを加えて補正し、こ
のように設定値ＶｐにΔＶｐづつ加えて補正して行く。

尚、検定毎の制御用０２センサー（１）と検定用０２セ
ンサー（１１）の出力を表３に示すような検定表に作成
し、これをコントローラ（８）のメモリー中に記憶させ
ておくことにより１、これに基づいて次回、検定時に前
回に対して劣化の有無を検出し、劣化がある時には補正
動作に入り、劣化がない時には補正を行わないように補
正動作の有無の確認表示をさせることもできる。

表３（検定表） 従って、コントローラ（８）はＶｐにΔＶｐを加えて制
御用０２センサー（１）のフィードバック設定値を、第
２図に於いて、ＶｐからＶｐに補正し、フィードバック
制御を再開する。そ以上説明では検定時短の制御用０２
センサー（１）と検定用０２センサー（１１）の出力を
、表３に示すような検定表に作成してこれをコントロー
ラ（８）のメモリー中に記憶させる場合を例示している
が、表１のセンサー出力関係表の制御用０２センサーの
出力を検定毎に書き換えて記憶させても良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、制御用０２センサーのフィードバソク
制御を打ち切った状態で、制御用０２センサーと検定用
０２センサーとの出力を比較しているから、検定を安定
的に行うことができ、これによりセンシングのズレを防
止して信頼性の高いガスエンジンの空燃比自動制御手段
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御用０２センサー自動制御方法を実
施するガスレンジの給排気系統の概略図、第２図はガス
エンジンの空燃比（横軸）に対するＮＯｘ及びＣＯセン
サー出力（縦軸）の関係を示すグラフであり、同グラフ
中にジルコニア型０２センサーの出力特性曲線を示しで
ある、第３図はガスエンジンの給排気系統の一例を示す
概略図である。 （１）・−制御用０２センサー （２）−・−エンジン、 （３）　−排気ガスライン、 （４）・・−触媒層、　　　（５ｍ−ミキサー（６）−
一一空燃比微調整用バイパスライン、（７）・−・制御
弁、　　　（８）・−コントローラ、（９）　−排気ガ
ス熱交換器、 （１０）　−排気ガスバイパスライン、（１２）−−一
検定用０２センサー 特許出；頭人 代　　　　理　　　　人 大阪瓦斯株式会社 江　　　原　　　省　　　吾 平　　　池　　　成 手続補正書 （方式） ％式％ １、事件の表示 平成１年特許願第２１０９６５号 ２、発明の名称　　制御用０２センサー自動補正方法３
、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　（０２８）大阪瓦斯株式会社 ４、代理人　〒５５０ 住　所　　大阪府大阪市西区江戸堀１丁目１５番２６号
大阪商工ビル８階 電話　０６−４４３−９５４１ 氏　名　　（６４５８）弁理士　江　原　省　吾（ほか
１名） ５、補正命令の日付 平成　１年１１月１３日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン初期設定時に、空燃比を徐々に変えて制
   御用Ｏ＿２センサーと検定用Ｏ＿２センサーの出力を同
   時入力し、この入力によって両センサーの出力関係表を
   作成してコントローラのメモリー中に記憶させておき、 検定時に制御用Ｏ＿２センサーのフィードバック制御を
   打ち切り、空燃比を徐々に変えて制御用Ｏ＿２センサー
   と検定用Ｏ＿２センサーの出力をメモリーの値と比較す
   ることによって補正表を作成し、この補正表に基づいて
   制御用Ｏ＿２センサーのフィードバック設定値を補正す
   ることを特徴とする制御用Ｏ＿２センサー自動補正方法
   。