JPS5882039A - 内燃機関用空気燃料比制御装置 - Google Patents
内燃機関用空気燃料比制御装置Info
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- JPS5882039A JPS5882039A JP56179766A JP17976681A JPS5882039A JP S5882039 A JPS5882039 A JP S5882039A JP 56179766 A JP56179766 A JP 56179766A JP 17976681 A JP17976681 A JP 17976681A JP S5882039 A JPS5882039 A JP S5882039A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/022—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using an optical sensor, e.g. in-cylinder light probe
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- 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
- F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、内燃機関用空気燃料比制御装置に係り、特に
シリンダ内の燃焼状態を検出し、フィードバックし空気
燃料比を制御する内燃機関用空気燃料比制御装置に係る
。
シリンダ内の燃焼状態を検出し、フィードバックし空気
燃料比を制御する内燃機関用空気燃料比制御装置に係る
。
従来、内燃機関用の空気燃料比制御装置では、空燃比セ
ンサとして、ジルコニア酸素センサが広く用いられてお
り、とのセンサからの出力信号をフィードバックし、気
化器もしくは燃料噴射装置を通し内燃機関のシリンダ内
に供給される空気燃料混合気の比（空燃比）を理論値に
近づけるように制御している。しかし、このジルコニア
酸素センサは、内燃機関の排気管集合部もしくはその下
流部に設けられ、燃焼後の排気ガス中の酸素濃度が、シ
リンダから排気管までの流路のため、空燃比制御の応答
時間が長くなり、特に負荷の急変等・の際、空燃比を正
確に制御することは非常に困難であった。
ンサとして、ジルコニア酸素センサが広く用いられてお
り、とのセンサからの出力信号をフィードバックし、気
化器もしくは燃料噴射装置を通し内燃機関のシリンダ内
に供給される空気燃料混合気の比（空燃比）を理論値に
近づけるように制御している。しかし、このジルコニア
酸素センサは、内燃機関の排気管集合部もしくはその下
流部に設けられ、燃焼後の排気ガス中の酸素濃度が、シ
リンダから排気管までの流路のため、空燃比制御の応答
時間が長くなり、特に負荷の急変等・の際、空燃比を正
確に制御することは非常に困難であった。
また、このジルコニア酸素センサは低温では十分に作動
せず、始動時等の空燃比制御には用いることが出来ない
という欠点がある。更に、このジルコニア酸素センサは
、特定の空燃比（例えば理論空燃比）に対してその出力
を大きく変化するが、しかし、空燃比の広い範囲で、直
線性をもってこれを検出することは困難であるという欠
点をも有している。
せず、始動時等の空燃比制御には用いることが出来ない
という欠点がある。更に、このジルコニア酸素センサは
、特定の空燃比（例えば理論空燃比）に対してその出力
を大きく変化するが、しかし、空燃比の広い範囲で、直
線性をもってこれを検出することは困難であるという欠
点をも有している。
本発明の目的は、上記した欠点を解消した内燃機関用空
気燃料比制御装置を提供することにある。
気燃料比制御装置を提供することにある。
上記の目的は、空燃比を、シリンダ内の燃焼火炎により
発生される光を検出することにより検出する手段を、空
燃比センサとして使いることにより達成される。
発生される光を検出することにより検出する手段を、空
燃比センサとして使いることにより達成される。
本発明になる内燃機関用空燃比制御装置の実施例を示す
前に、本発明の原理を以下に簡単に説明する。内燃機関
においては、通常、燃料は、エアクリーナを通った空気
に、例えば燃料インジェクタあるいは気化器により所定
の割合で混合され、この空気燃料混合気がエンジンのシ
リンダ内に吸入され、ピストンにより圧縮され点火され
る。こノ際）シリンダ内の燃焼状態は、吸入される空燃
比に対応して変化する。特に、燃焼室内の火炎による光
は、空燃比に対応し、その色を変化させる。
前に、本発明の原理を以下に簡単に説明する。内燃機関
においては、通常、燃料は、エアクリーナを通った空気
に、例えば燃料インジェクタあるいは気化器により所定
の割合で混合され、この空気燃料混合気がエンジンのシ
リンダ内に吸入され、ピストンにより圧縮され点火され
る。こノ際）シリンダ内の燃焼状態は、吸入される空燃
比に対応して変化する。特に、燃焼室内の火炎による光
は、空燃比に対応し、その色を変化させる。
即ち、混合気の空燃比が濃い（リッチ）場そ゛てムー＋
黄色味を帯びた光を、他方、この比が薄い（リーン）場
合には、青白い光を発生する。
黄色味を帯びた光を、他方、この比が薄い（リーン）場
合には、青白い光を発生する。
以上のような現象は、火炎の中に存在する燃焼中間生成
物、即ちＣＨ” ラジカルと°ＯＨラジカルの濃度比が
、第１図に示すように、空燃比の変化に対応して変化す
るためである。これら燃焼中間生成物ＣＨ’ラジカルと
°ＯＨラジカルはそれぞれ固有の波長スペクトルを、即
ち、ＣＨ” ラジカルは４３１５人のスペクトルを、°
ｏＨラジカルは３０６４人のスペクトルを有している。
物、即ちＣＨ” ラジカルと°ＯＨラジカルの濃度比が
、第１図に示すように、空燃比の変化に対応して変化す
るためである。これら燃焼中間生成物ＣＨ’ラジカルと
°ＯＨラジカルはそれぞれ固有の波長スペクトルを、即
ち、ＣＨ” ラジカルは４３１５人のスペクトルを、°
ｏＨラジカルは３０６４人のスペクトルを有している。
それ故、燃焼火炎中のこれらＣＨ” ラジカルと°ＯＨ
ラジカルの濃度比、即ち火炎の色を検出、することによ
り混合気の空燃比を正確に検出することができる。
ラジカルの濃度比、即ち火炎の色を検出、することによ
り混合気の空燃比を正確に検出することができる。
以下に述べる本発明の実施例では、火炎の色を検出する
ために、火炎から発せられる光のうち、ＣＩ（” ラ
ジカルと°ＯＨラジカルの固有の波長スペクトルを測定
している。
ために、火炎から発せられる光のうち、ＣＩ（” ラ
ジカルと°ＯＨラジカルの固有の波長スペクトルを測定
している。
第２図は、本発明になる内燃機関用空燃比制御装置のブ
ロック図であり、エンジン１の点火プラグ２内には、こ
の図では明らかではないが、燃焼室３内の火炎による光
をシリンダ４外に導く窓が取り付けられ、その光は光フ
ァイバ５を通し、光を電気信号に変える光検出装置６へ
導かれている。
ロック図であり、エンジン１の点火プラグ２内には、こ
の図では明らかではないが、燃焼室３内の火炎による光
をシリンダ４外に導く窓が取り付けられ、その光は光フ
ァイバ５を通し、光を電気信号に変える光検出装置６へ
導かれている。
この光検出装置６により電気信号に変換された信号は空
燃比検出回路７へ入力される。この空燃比検出回路７は
、光電変換器６からの電気信号を受け、所定の処理を行
った後、空燃比Ａ／Ｆ、さらに必要な場合には燃焼温度
Ｔｃを表わす信号を発生する。例えばマイクロ・コンピ
ュータ等により構成される制御回路８は、空燃比検出回
路７からの信号を入力し、また、例えば吸入空気流量Ｑ
Ａ等を表わる信号等へを入力し、所定の演算を行い、空
燃比を適切な値に制御するだめの制御信号を電磁弁駆動
回路９へ送り出す。この電磁弁駆動回路９は制御信号に
応じ、燃料を噴射するインジェクタ１０あるいは、図中
には示されていないが、気化器内の電磁弁を制御し、混
合気の空燃比を制御するものであり、一般に知られた回
路を利用している。
燃比検出回路７へ入力される。この空燃比検出回路７は
、光電変換器６からの電気信号を受け、所定の処理を行
った後、空燃比Ａ／Ｆ、さらに必要な場合には燃焼温度
Ｔｃを表わす信号を発生する。例えばマイクロ・コンピ
ュータ等により構成される制御回路８は、空燃比検出回
路７からの信号を入力し、また、例えば吸入空気流量Ｑ
Ａ等を表わる信号等へを入力し、所定の演算を行い、空
燃比を適切な値に制御するだめの制御信号を電磁弁駆動
回路９へ送り出す。この電磁弁駆動回路９は制御信号に
応じ、燃料を噴射するインジェクタ１０あるいは、図中
には示されていないが、気化器内の電磁弁を制御し、混
合気の空燃比を制御するものであり、一般に知られた回
路を利用している。
第３図には、第２図に示された採光点火プラグ２の詳細
が示されている。石英あるいは水晶等、光の透過率の高
い材料により成る採光部材２１の軸には穴が形成されて
おり、この穴には中心電極２２が通されている。これら
採光部材２１と中心電極２２はセラミック製の碍子２３
、レジン等の充填部材２４により栓体２５に固定されて
いる。
が示されている。石英あるいは水晶等、光の透過率の高
い材料により成る採光部材２１の軸には穴が形成されて
おり、この穴には中心電極２２が通されている。これら
採光部材２１と中心電極２２はセラミック製の碍子２３
、レジン等の充填部材２４により栓体２５に固定されて
いる。
石英あるいは水晶等の採光部材２１の上部には、突出部
２６が設けられておシ、採光部材２１に捕えられた燃焼
火炎からの光は、この突出部２６を通り、さらに光ファ
イバー５を通し、第２図に示される光検出装置６へと導
かれる。参照番号２７は、採光部材２１の突出部２６を
保持し、かつ光ファイバ・ケーブルに結合するだめの栓
体である。
２６が設けられておシ、採光部材２１に捕えられた燃焼
火炎からの光は、この突出部２６を通り、さらに光ファ
イバー５を通し、第２図に示される光検出装置６へと導
かれる。参照番号２７は、採光部材２１の突出部２６を
保持し、かつ光ファイバ・ケーブルに結合するだめの栓
体である。
一般に、点火プラグのスパークギャップ付近は、スパー
クさらに混合気の燃焼のため６００Ｃ〜８００Ｃになる
が、例えば石英の融点は１６００Ｃ程であり、石英ある
いは水晶等の採光部材２１は、このような熱による劣化
を受けない。壕だ採光部材２１の採光部、即ち下端面は
、スパーク及び燃焼によるカーボン等の汚れがたい積す
るのを防ぐため、スパークギャップから数ミリメータの
距離を置くようにするのが良い。
クさらに混合気の燃焼のため６００Ｃ〜８００Ｃになる
が、例えば石英の融点は１６００Ｃ程であり、石英ある
いは水晶等の採光部材２１は、このような熱による劣化
を受けない。壕だ採光部材２１の採光部、即ち下端面は
、スパーク及び燃焼によるカーボン等の汚れがたい積す
るのを防ぐため、スパークギャップから数ミリメータの
距離を置くようにするのが良い。
第４図は、第２図に示された光電変換器６の詳細を示す
。栓体６１の下端面には有色フィルタ６２及び６３（さ
らに他の有色フィルタは図示されていない）が取り付け
られ、これら有色フィルタ６２及び６３の裏側には、そ
れぞれ感光ダイオード６４及び６５（他の図示されない
有色フィルタの裏側にも感光ダイオードが設けられてい
るが、これも図示されていない）が設けられている。そ
れ故、第３図の採光部材２１により捕えられ突出部２６
を介し光ファイバ５に導かれた光は、この光電変換器６
の有色フィルタ６２．６３を通し感光ダイオード６４．
６５に照射される。もちろん、他の図示されない感光ダ
イオードにも、上記と同様にして、図示されない他の有
色フィルタを通して光が照射される。図中、参照番号６
６は、感光ダイオードの電極端子を示している。
。栓体６１の下端面には有色フィルタ６２及び６３（さ
らに他の有色フィルタは図示されていない）が取り付け
られ、これら有色フィルタ６２及び６３の裏側には、そ
れぞれ感光ダイオード６４及び６５（他の図示されない
有色フィルタの裏側にも感光ダイオードが設けられてい
るが、これも図示されていない）が設けられている。そ
れ故、第３図の採光部材２１により捕えられ突出部２６
を介し光ファイバ５に導かれた光は、この光電変換器６
の有色フィルタ６２．６３を通し感光ダイオード６４．
６５に照射される。もちろん、他の図示されない感光ダ
イオードにも、上記と同様にして、図示されない他の有
色フィルタを通して光が照射される。図中、参照番号６
６は、感光ダイオードの電極端子を示している。
第５図には、第４図に示された有色フィルタ６２．６３
の透過特性を示すグラフが示されている。グラフの左側
には、特定の波長（３０６４人）近傍の光だけを通過さ
せる有色フィルタ６２の透過特性が太線Ａで示されてい
る。このようなフィルタの透過特性Ａは、例えば図示の
ように、３０６４Å以上の波長の光を通過させず、それ
以下の波長の光だけを通過させる高域カットフィルタ（
この透過特性は波線Ｂで示される）と、３０６４Å以上
の波長光だけを通過させる低域カットフィルタを重ね合
わせることによって得ることができる。他の有色フィル
タ６３も、上記と同様に、高域カットフィルタと低域カ
ットフィルタを重ね合せることにより得られ、このフィ
ルタは、太線りで示すように、４３１５人近傍の波長を
有する光だけを通過させる。また、図には示されない有
色フィルタは、波長約８０００ Å以上の光だけを通過
させる低域カットフィルタから成っている。
の透過特性を示すグラフが示されている。グラフの左側
には、特定の波長（３０６４人）近傍の光だけを通過さ
せる有色フィルタ６２の透過特性が太線Ａで示されてい
る。このようなフィルタの透過特性Ａは、例えば図示の
ように、３０６４Å以上の波長の光を通過させず、それ
以下の波長の光だけを通過させる高域カットフィルタ（
この透過特性は波線Ｂで示される）と、３０６４Å以上
の波長光だけを通過させる低域カットフィルタを重ね合
わせることによって得ることができる。他の有色フィル
タ６３も、上記と同様に、高域カットフィルタと低域カ
ットフィルタを重ね合せることにより得られ、このフィ
ルタは、太線りで示すように、４３１５人近傍の波長を
有する光だけを通過させる。また、図には示されない有
色フィルタは、波長約８０００ Å以上の光だけを通過
させる低域カットフィルタから成っている。
以上の説明から明らかなように、光電変換器６の感光ダ
イオード６４．６５にはそれぞれ波長３０６４Ａ、４３
１５ 人の光が、即ち火炎中の燃焼中間生成物、 °Ｏ
ＨラジカルとＣＨ’ラジカルの生成量に対応した光が照
射されることとなる。また、図には示されていない他の
感光ダイオードには波長が約８０００ Å以上の光が、
即ち火炎の燃焼温度に比例した光が照射されることとな
る。
イオード６４．６５にはそれぞれ波長３０６４Ａ、４３
１５ 人の光が、即ち火炎中の燃焼中間生成物、 °Ｏ
ＨラジカルとＣＨ’ラジカルの生成量に対応した光が照
射されることとなる。また、図には示されていない他の
感光ダイオードには波長が約８０００ Å以上の光が、
即ち火炎の燃焼温度に比例した光が照射されることとな
る。
このように、本発明では、複数の感光ダイオードを用い
、混合気の空燃比及び燃焼温度を検出し、これらをフィ
ードバックし、燃料噴射量を正確に制御している。この
ような、感光ダイオードを用いて空燃比及び燃焼温度を
検出するだめの回路を以下に説明する。
、混合気の空燃比及び燃焼温度を検出し、これらをフィ
ードバックし、燃料噴射量を正確に制御している。この
ような、感光ダイオードを用いて空燃比及び燃焼温度を
検出するだめの回路を以下に説明する。
第６図は、第４図に示された感光ダイオードも含め、第
２図に示されだ空燃比検出回路７０回路を示している。
２図に示されだ空燃比検出回路７０回路を示している。
図において、感光ダイオードＤＩ＋Ｄ２． Ｄ３はそれ
ぞれ逆方向に、抵抗Ｒ１、Ｒ２゜Ｒ５と直列に接続され
ており、それらの直列接続それぞれには、電源電圧Ｖｃ
ｃが印加されている。
ぞれ逆方向に、抵抗Ｒ１、Ｒ２゜Ｒ５と直列に接続され
ており、それらの直列接続それぞれには、電源電圧Ｖｃ
ｃが印加されている。
それら感光ダイオードＤＩ 、 Ｄ２ 、 Ｄ３のプレ
ートは、それぞれトランジスタＴＲ，１，ＴＲ，２，Ｔ
Ｒ３のペースへ接続されている。トランジスタＴＲ１゜
ＴＲ，、ＴＲ，のプレートは、それぞれ抵抗Ｒ１４。
ートは、それぞれトランジスタＴＲ，１，ＴＲ，２，Ｔ
Ｒ３のペースへ接続されている。トランジスタＴＲ１゜
ＴＲ，、ＴＲ，のプレートは、それぞれ抵抗Ｒ１４。
Ｒ５、Ｒａを介して電源電圧ＶＣＣに接続され、それら
のエミッタは、それぞれ接地されている。これらトラン
ジスタＴＲ１，ＴＲ２、ＴＲｓのコレクタは、さらに、
それぞれトランジスタＴ Ｒ４，ＴＲ，５゜ＴＲ，のペ
ースに接続されている。トランジスタＴ Ｒ４、Ｔ Ｒ
５、Ｔ Ｒａ のエミッタはそれぞれ接地され、それら
のコレクタはそれぞれ抵抗Ｒ，，Ｒ８，Ｒ，。
のエミッタは、それぞれ接地されている。これらトラン
ジスタＴＲ１，ＴＲ２、ＴＲｓのコレクタは、さらに、
それぞれトランジスタＴ Ｒ４，ＴＲ，５゜ＴＲ，のペ
ースに接続されている。トランジスタＴ Ｒ４、Ｔ Ｒ
５、Ｔ Ｒａ のエミッタはそれぞれ接地され、それら
のコレクタはそれぞれ抵抗Ｒ，，Ｒ８，Ｒ，。
を介して電源電圧Ｖｃｃに接続されている。
以上で説明したトランジスタ回路は、感圧ダイオードＤ
、、Ｄ２．Ｄ、に流れる電流、即ち照射される光の量に
応じて変化する電流を増幅するものである。そして、後
段のトランジスタＴ Ｒ，、ＴＲ，。
、、Ｄ２．Ｄ、に流れる電流、即ち照射される光の量に
応じて変化する電流を増幅するものである。そして、後
段のトランジスタＴ Ｒ，、ＴＲ，。
ＴＲ６のコレクタにはそれぞれ、感光ダイオードＤ、−
Ｄ２ 、 Ｄｓに照射された光量に応じた電圧が発生す
る。
Ｄ２ 、 Ｄｓに照射された光量に応じた電圧が発生す
る。
ここで、感光ダイオードＤ、には、先述のフィルタによ
り透過された波長３０６４人の光Ｅ１が、感光ダイオー
ドＤ２には、波長４３１５Ａの光Ｅ２が照射される。さ
らに、感光ダイオードＤ３には波長３０６４Ａ以上の光
Ｅが照射される。
り透過された波長３０６４人の光Ｅ１が、感光ダイオー
ドＤ２には、波長４３１５Ａの光Ｅ２が照射される。さ
らに、感光ダイオードＤ３には波長３０６４Ａ以上の光
Ｅが照射される。
トランジスタＴＲ４とＴＲ，のコレクタに表われた信号
は、加算器７１の正極端子へそれぞれ入力抵抗Ｒ１゜及
びＲ８１を介して印加されている。これらのコレクタ信
号は、また、減算器７２の正極端子及び負極端子にそれ
ぞれの入力抵抗Ｒ１，、Ｒ，。
は、加算器７１の正極端子へそれぞれ入力抵抗Ｒ１゜及
びＲ８１を介して印加されている。これらのコレクタ信
号は、また、減算器７２の正極端子及び負極端子にそれ
ぞれの入力抵抗Ｒ１，、Ｒ，。
を介し印加されている。それ故、加算器７１の出力信号
は、波長３０６４ 人の光と波長４３１５Ａの光の和、
即ち・ＯＨ成分とＣ’Ｈ・成分の和を示すこととなる。
は、波長３０６４ 人の光と波長４３１５Ａの光の和、
即ち・ＯＨ成分とＣ’Ｈ・成分の和を示すこととなる。
他方、減算器７２の出力は、それらの差を示すこととな
る。
る。
加算器７１の出力ど減算器７２の出力は割算器７３に印
加され、以下の式で表わされる割算が行われる。
加され、以下の式で表わされる割算が行われる。
ここでＶ Ａ／Ｆ は割算器７３の出力信号を表わす
。
。
この出力信号ＶＡ／Ｆは、オペアンプ７４、コンデンサ
Ｃ１及び抵抗Ｒ１４から成る増幅器で増幅され、第２図
に示される制御回路８へ出力される。他方、トランジス
タＴＲ，のコレクタに表われる信号は、オペアンプ７５
、コンデンサＣ２及び抵抗Ｒ１，から成る増幅器で増幅
され、同様に制御回路８へ出力される。
Ｃ１及び抵抗Ｒ１４から成る増幅器で増幅され、第２図
に示される制御回路８へ出力される。他方、トランジス
タＴＲ，のコレクタに表われる信号は、オペアンプ７５
、コンデンサＣ２及び抵抗Ｒ１，から成る増幅器で増幅
され、同様に制御回路８へ出力される。
以上に説明した空燃比検出回路７の出力特性が第７図に
示されている。図において、横軸は空燃比を、縦軸は第
（１）式で示した出力信号Ｖ Ａ／Ｆ＝（Ｅｌ＋Ｅｚ
）／ （ＥＩ Ｅｔ）を表わす。
示されている。図において、横軸は空燃比を、縦軸は第
（１）式で示した出力信号Ｖ Ａ／Ｆ＝（Ｅｌ＋Ｅｚ
）／ （ＥＩ Ｅｔ）を表わす。
一般に、シリンダ内の燃焼火炎から発生される光の量は
、シリンダ内の温度に応じ、ブランクの法則に従って変
化する。第８図にはこのことが示されており、即ちグラ
フ中の波線はシリンダ内のの温度Ｔが１８００Ｃの時の
放射エネルギ、即ち出力信号Ｅ、 ＋ Ｅ、が示されて
いる。それ故、波長約８０００Å以上の光が照射される
感光ダイオードＤ。
、シリンダ内の温度に応じ、ブランクの法則に従って変
化する。第８図にはこのことが示されており、即ちグラ
フ中の波線はシリンダ内のの温度Ｔが１８００Ｃの時の
放射エネルギ、即ち出力信号Ｅ、 ＋ Ｅ、が示されて
いる。それ故、波長約８０００Å以上の光が照射される
感光ダイオードＤ。
（第６図に示されている）からの出力信号は、シリンダ
内の燃焼温度Ｔｃを示すこととなる。
内の燃焼温度Ｔｃを示すこととなる。
再び第７図に戻り、空燃比検出回路７の出力信号ＶＡ／
Ｆは、第（１）式に示されるように、放射エネルギＥ
、とＥ２の和と差の信号の比となっており、それ故、グ
ラフに示されるように、シリンダ内の燃焼温度Ｔの変化
にかかわりなく、はぼ空燃比に対応し広い範囲で変化す
る。
Ｆは、第（１）式に示されるように、放射エネルギＥ
、とＥ２の和と差の信号の比となっており、それ故、グ
ラフに示されるように、シリンダ内の燃焼温度Ｔの変化
にかかわりなく、はぼ空燃比に対応し広い範囲で変化す
る。
本発明によれば、空燃比をシリンダ内の燃焼火炎の光か
ら検出することにより、広範囲に亘り線型的に検出する
ことができ、それにより、フィードバック型空燃比制御
装置の燃料噴射を正確に、かつ時間遅れなく制御するこ
とができる。
ら検出することにより、広範囲に亘り線型的に検出する
ことができ、それにより、フィードバック型空燃比制御
装置の燃料噴射を正確に、かつ時間遅れなく制御するこ
とができる。
さらに、本発明の実施例によれば、採光部材２１を点火
プラグ２と一体形成したことにより、シリンダ４に別に
受光部を形成する必要がなく、従来のエンジンにそのま
ま適用できる。
プラグ２と一体形成したことにより、シリンダ４に別に
受光部を形成する必要がなく、従来のエンジンにそのま
ま適用できる。
以上に述べた本発明の実施例では、燃料インジェクタ型
のエンジンについてのみ述べられたが、本発明は、気化
器型エンジンにも容易に適用できることは言うまでもな
い。
のエンジンについてのみ述べられたが、本発明は、気化
器型エンジンにも容易に適用できることは言うまでもな
い。
第１図は空燃比と°ＯＨ，ＣＨ’ ラジカル濃度との関
係を示すグラフ、第２図は本発明による空燃比制御装置
の全体構成を示すブロック図、第３図は採光点火プラグ
２の詳細を示す断面図、第４図は光電変換器６の詳細を
示す断面図、第５図は有色フィルタの透過特性を示すだ
めのグラフ、第６図は空燃比検出回路７の詳細を示す回
路図、第７図及び第８図は空燃比検出回路の出力特性を
説明するグラフ。 １・・・エンジン、２・・・点火プラグ、３・・・燃焼
室、４・・・シリンダ、５・・・光ファイバ、６・・・
光電変換器、７・・・空燃比検出回路、８・・・制御回
路、９・・・電磁弁駆動回路、１０・・・燃料インジェ
クタ、２１・・・採光部材、２２・・・中心電極、２３
・・・碍子、２４・・・レジン充填部材、２５，２７，
６１・・・栓体、２６・・・突高部、６２ 、６３・・
・有色フィルタ、６４．６５・・・感光ダイオード、Ｒ
１−Ｒ１，・・・抵抗、ＴＲ，〜ＴＲ，・・・トランジ
スタ、ｃｌ 、ｃ２・・・コンデンサ、７１・・・加算
器、７２・・・減算器、７３・・・割算器、７４゜第２
１￥１ 第６図 空Ｘ擢比 瘉 第３図 岐 温度（０Ｃ）
係を示すグラフ、第２図は本発明による空燃比制御装置
の全体構成を示すブロック図、第３図は採光点火プラグ
２の詳細を示す断面図、第４図は光電変換器６の詳細を
示す断面図、第５図は有色フィルタの透過特性を示すだ
めのグラフ、第６図は空燃比検出回路７の詳細を示す回
路図、第７図及び第８図は空燃比検出回路の出力特性を
説明するグラフ。 １・・・エンジン、２・・・点火プラグ、３・・・燃焼
室、４・・・シリンダ、５・・・光ファイバ、６・・・
光電変換器、７・・・空燃比検出回路、８・・・制御回
路、９・・・電磁弁駆動回路、１０・・・燃料インジェ
クタ、２１・・・採光部材、２２・・・中心電極、２３
・・・碍子、２４・・・レジン充填部材、２５，２７，
６１・・・栓体、２６・・・突高部、６２ 、６３・・
・有色フィルタ、６４．６５・・・感光ダイオード、Ｒ
１−Ｒ１，・・・抵抗、ＴＲ，〜ＴＲ，・・・トランジ
スタ、ｃｌ 、ｃ２・・・コンデンサ、７１・・・加算
器、７２・・・減算器、７３・・・割算器、７４゜第２
１￥１ 第６図 空Ｘ擢比 瘉 第３図 岐 温度（０Ｃ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 内燃機関のシリンダ内に供給される空気流量を検
出する手段と、該シリンダ内に供給される混合気の空気
燃料比を検出するための手段と、該空気流量検出手段の
出力信号及び該空気燃料比検出手段の出力信号を基に空
気燃料比を最適値に定める制御装置と、該制御装置の出
力信号に従って燃料供給を制御し、内燃機関のシリンダ
内に供給される空気燃料混合比を上記最適値にする空気
燃料混合手段を有するものにおいて、該空気燃料比検出
手段は燃焼室内の火炎によシ発生される光を検出するこ
とにより、該シリンダ内の燃焼状態を検出する検出手段
から成っていることを特徴とする内燃機関用空気燃料比
制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、該空気燃料比検出
手段は、燃焼室内の火炎により発生される光を導く手段
と、該光導手段により導かれた光のルタ手段を透過した
光成分を受け、出力を発生する感光素子手段と、該感光
素子手段の出力信号に基づき燃焼状態を表わす出力信号
を発生する手段とを有することを特徴とする内燃機関用
空気燃料比制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56179766A JPS5882039A (ja) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | 内燃機関用空気燃料比制御装置 |
| US06/439,300 US4444169A (en) | 1981-11-11 | 1982-11-04 | Air-fuel ratio controlling device for internal combustion engines |
| DE8282110279T DE3273904D1 (en) | 1981-11-11 | 1982-11-08 | Air-fuel ratio controlling method and device for internal combustion engines |
| EP82110279A EP0079072B1 (en) | 1981-11-11 | 1982-11-08 | Air-fuel ratio controlling method and device for internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56179766A JPS5882039A (ja) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | 内燃機関用空気燃料比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5882039A true JPS5882039A (ja) | 1983-05-17 |
| JPH0323736B2 JPH0323736B2 (ja) | 1991-03-29 |
Family
ID=16071507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56179766A Granted JPS5882039A (ja) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | 内燃機関用空気燃料比制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4444169A (ja) |
| EP (1) | EP0079072B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5882039A (ja) |
| DE (1) | DE3273904D1 (ja) |
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- 1982-11-08 EP EP82110279A patent/EP0079072B1/en not_active Expired
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| JPH0323736B2 (ja) | 1991-03-29 |
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| EP0079072A2 (en) | 1983-05-18 |
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