JPS5977061A - 燃焼室から発出する排気ガスの高速応答制御による燃焼調整方法 - Google Patents

燃焼室から発出する排気ガスの高速応答制御による燃焼調整方法

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JPS5977061A
JPS5977061A JP58173289A JP17328983A JPS5977061A JP S5977061 A JPS5977061 A JP S5977061A JP 58173289 A JP58173289 A JP 58173289A JP 17328983 A JP17328983 A JP 17328983A JP S5977061 A JPS5977061 A JP S5977061A
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は燃焼の品質を検出し得る高速応答方法および装
置にして、燃焼に影響なぢよぼナナなくとも一つのパラ
メータを調整し7、特に装入量および(または)排気ガ
スの再循環比および(または)点火制御機関の点火を自
動的に調整するようになった方法および装置に関する。
本発明は特に内燃機の排気管に対し7て使用される高速
応答装置にして、装入量、排気ガスの再循環比および点
火制御機関の場合は点火の電子的制御を可能にする装置
に関する。
在来技術としては米国特許第3.362.387号。
3.384.746号、 3.630.072号および
3.999.383号;独乙特許r″2.24’7,4
51号および昭和55年1月1日発行の雑誌、“制御技
術′″第28巻、16−21頁に記載されたU、Kje
−ncke他の論文、゛′マイクロコンピューターによ
るオツトー機関燃料混合物のデジタル制御″がある。
本発明の主なる目的は機関内の燃料−空気混合物の不工
合な燃焼、すなわち薄い空気−燃料混合物の使用、排気
ガスによる空気−燃料混合物の著しい希釈等に起因する
遅延および不完全燃焼によって起こされる不工合な燃焼
を検出することである。
前記目的は本発明によれば、機関の排気ガスの少なくと
も一部分に対し、特に薄い空気−燃料温付物(貧混合気
)が使用される時、空気−燃料混合物が排気ガスの再循
環によって著L <希釈される時またはノッキングの生
じる時に、空気−燃料混合物の燃焼品質と直接関係する
パラメータを測定することによって達成される。
内燃機においては、前記測定を各シリンダの排気オリフ
ィスの直ぐ近くで行うことにより応答時間を最短となす
ことができる。
不工合な燃焼を特色づける“トレーサ”°としては、ガ
ソリン内に含まれる芳香族化合物(ベンゼン、トルエン
等)、および不工合な燃焼を表わす排気ガス内の前記化
合物比率の増加が有効に使用される。
前記芳香族化合物は紫外線を吸収すると言う特別の性質
を有し、本発明の方法においてはこの特性が利用される
本発明の範囲から離れることなく、燃焼室に入る前の燃
料および(または)燃焼空気に、紫外線を吸収する他の
化合物にして、常態では燃焼によって破壊されるような
化合物を添加し、排気ガス内におけるこの化合物の存在
またはその含有度の増加が、不工合な燃焼の生じたこと
を表わすようになすことができる。
前記他の化合物はたとえば線形または環状発色団、特に
共役ジエンおよびポリエン、α−ジケトン、ケトンまた
は不飽和アルデヒPα、β、ポリエンカルボニルまたは
共役ジカルfニル、ポリインまたは共役ポリ(エン−イ
ン)または窒素化合物等(共役二重結合)である。
もちろん本発明の範囲を離れることなく、燃焼の品質に
関係して多少共燃焼時に反応し、かつ少なくとも紫外線
吸収反応生成物を形成する化合物宅・・添加し、排気ガ
ス内における前記生成物の存在。
欠除およびその含有度の増加または減少によって燃焼の
品質を評価するようになすことができる。
同様に燃焼が満足すべき品質を有する時は燃焼によって
紫外線吸収生成物を発生し、燃焼が不工合である時は前
記の如き生成物を形成せず、またはわずかしか形成しな
いような化合物を燃焼室の入CIに導入するようになす
ことができる。
逆の場合も同様に本発明の範囲内において考えることが
できる。言うまでもなく、使用化合物は使用する燃料お
よび(または)助燃物の特性に応じて選択される。
燃焼室から流出する排気ガスに敏速に応答する制御装置
によって燃焼を調整する方法は、前記燃焼室から流出す
る排気ガスの少なくとも一部分が通る減少容積区域に商
って紫外線を放射する段階と、前記区域を通プた紫外線
の少なくとも一部分を受入れる段階と、#ロガス中に含
まれる化合物による紫外線吸収度を測定する段階と、前
記吸収度に応じて燃焼に影響をおよぼすパラメータの少
なくとも一つを調整する段階とよりなっている8内燃機
内における燃焼を自動的に制御するために本発明の方法
を使用する場合には、機関の装入量および(または)排
気ガスの再循環比および(または)点火時期早めが排気
ガスによる紫外線吸収度に応じて調整される。
本発明による装置は排気ガヌが燃焼室から流出する時に
、該排気ガスが通る縮少容積区域に向って紫外線を放射
する第1光学システLと、前記区域によって前記第1光
学システムから隔離された第2光学システムにして、前
記区域を通った紫外線の少なくとも一部分を受入れるよ
うに配置され、かつ前記排気ガス内に含まれている化学
成分による紫外線吸収度を測定する機構と関連する第2
光学システムとの組合わせを有し、前記光学システムが
その冷却流体および排気ガスと接触するように位置1−
だ壁と接触する清掃流体の吸気管とを有している。
本発明による時は紫外線吸収度の測定は、排気ガスより
なるガス流動の全体に対して行われ、または前記がス流
動の一部分を、特に誘導しあるいは抽出することによっ
て行われる。
次に本発明の実施例を添付図面によって説明する。
第1−6図は機関の排気ガスによる紫外線の吸収度を測
定する高速応答装置の配置例を線図的に示したものであ
る。
この装置は機関の排気マニホルド1と排気管2との間に
挿置されているが、本発明の範囲から離れることなく、
吸収度測定機構を排気マごホルト上に直接位置決めし、
測定応答時間が嵯短となるようにすることができる。
第1光学システム3は燃焼室から流出した機関排気ガス
が通る容積縮少区域4の方に紫外線を放射する。
前記区域4によって隔離された第2光学システム5は、
該区域を横切った紫外線の少なくとも−部分を受入れる
ように配置されている。
区域4は非常に小さくされた容積であり、がスによるそ
の掃引時間、したがって装置の応答時間を制限するよう
になっている。
第1図において断面により線図的に示された第1光学シ
ステム3は紫外線放射源6およびコリメータ7を有して
いる。
前記光学システム3はコリメータ7に対する清浄用の空
気または全く別のガスおよび冷却材を供給する導管8を
有し、特に該コリメータが排気ガスとの接触によって汚
染されるのを阻止するようになっている。
光学システムの清潔さを保持するためには特許請求の範
囲を離れることなく他の手段によることができる。
第2光学システム5は°°トレーザ″によって吸収し得
る波長以外の波長を除去するフィルタを備えた集束レン
ズ9を有している(このフィルりは同様にコリメータ7
に取付けることができる)。
導管10は集束レンズを清掃しかつ冷却するための空気
または他のすべてのガスを導入することができる。
適当な検出機構11はレンズ9を通った紫外線を受入れ
、かつ前記区域4を通る排気がスによるこの放射線の吸
収度に応じて変化する電気信号を送給する。
導管8.10による空気の噴射によってなお始動時にお
ける光学システム上の凝縮を阻止干ることができる。
システム3.5の温度は場合によっては機関冷却材回路
による恒温化によって制御することができる。
すぐれた検出を行うに必要な流出物内光路の長さを与え
るUV放射源は、この流出物を通る光束。
化合物の濃度、またはその吸収度を検出する“トレーサ
″、および検出器11の感度によって決まる。
第2図および3図に示された配置は、帰管8゜10によ
って導入された清掃用および冷却用流体によって排気ガ
スがある程度希釈される区域4の部分を減少させると言
う利点を有17ていZ)。実際に第2図および6図に示
された実施態様の一つまたは他のものによる時は前記流
体によって希釈される排気ガスはその1部分に過ぎない
前記装置においては本発明の範囲を離れることなく、シ
ステム3内の紫外線放射源6を保持するだけで該システ
ム3のコリメータ7を省略することができ、かつ(また
は)システム5内の集束レンズ9を保持するだけで該シ
ステム5のフィルタを省略することができる。
第4図は吸気管(A)および排気管(lを有する内燃機
に取付ける高速応答検出装置にして、その調整機構を周
知の型のものとなすことができ、かつこれら各調整機構
が電気的制御信号によって作動されるようになった検出
装置を線図的に示したものである。
この機構は次に示す機構の一つまたは複数のものを含む
ものとなすことができるニ ー装入量を調整する機構(R)(この調整機構はたとえ
ば空気を吸入する蝶形弁の開きの大きさおよび(または
)流入遮断器の直径を調整する); 一電気弁の如き機構(T)にして、機関が該弁(T)の
開きの大きさによって決められた流量を通す再循環管路
(第4図において破線によって示された)を有[7てい
る場合に、排気ガスの再循環比を調整し得る機構; 一点火制御機関の場合の点火時期早め調整機構(S); 一噴射機関の場合の噴射時点および(または)噴射燃料
の量を制御する機構9(■)。
本発明によれば前述の如き紫外線放射源の検出装置また
はピックアップ(C)(光学システム3および5を有す
る)は排気管(F、)−ヒにおいて、なるべ((1、機
関の排気オリフィス(単数または複数)にできるだけ近
くに位置決めされる。
このピックアップ(C)は排気がスの含有度を表わす電
気信号を、燃焼によって破壊されない前述の“トレーサ
″−ヒに形成する。
この含有度と吸気時の“トレーサ上の含有度との比は、
燃焼が不工合となった時、たとえば混合気の使用が著し
く減少した時に増加し、かつピックアンプ(C)から発
出した電気信号はマイクロプロセッサ(MP )を介し
て、前述の機構(R。
−丁、s、:r)の少なくとも一つに伝達され、このよ
うにして検出された“トレーサ″による含有度に対し7
て前記機構(開放または閉鎖ルーフ0)を制御し、この
制御が前記比を最少値に維持するようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図から第6図までは本発明に・よる装置の配置を示
す図;第4図は装入量の電気制御集合体にして、排気ガ
スによる紫外線の吸収塵をi’l11定する装置を有す
る集合体の路線図。 1・・マニホルv;2・・・第1光学システム;4・・
縮少区域;5・・・第2光学システノ・−6・・放射源
;7・・・コリメータ;9・・・集束レン゛ズ:11・
・・検出機構、 代理人 浅 村  皓 第1頁の続き @R明 者 ミシエル・モリニエール フランス国う・スレ・スト・ク ロウ・アブニュ・ミス・ハワー ド8 380− 手続補正書 昭和58年10月2b口 特許庁長官殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第173289−5 2・発明0名称  えやアカ1.〜tlF%、17X。 、オ応答制御による燃焼調整方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 4、代理人 5、補正命令の「1伺 昭和  年  月  日 6、補正により増加する発明の数 8、補正の内容  別紙のとおり (2)明°細書第5貢8行及び16行の「装入量」を「
混合気の濃度」と訂正する。 (3)同第7頁7行と8行の間に下記の記載を加入する
。 「 この芳香族化合物をトレーサとすることの利点は、
それらはアルコールを除いて多数の燃料の中に既存の物
警であり、従って空気−燃料混合物に他の化合物を添加
する必要がないからである。 これら燃料中の芳香族化合物の量は典型的には10%〜
50%の範囲で変化する。本発明は、たとえ芳香族化合
物の量がこの、範囲外であっても、例えば約1%であっ
ても使用可′  能なものである。」 (4)同第9貢6〜7行の「装入量」を「混合気の濃度
」と、訂正する。 (5)  同第9頁4行と5行の間に下記の記載をカロ
人する。 「 化合物による紫外線放射源の測定番ま、その吸収度
の変化を測定することによって行なうことが好ましい。 」 (6)同第11頁1行と2行の間に下記の記載を加入す
る。 「 第1図及び第3図の配置は、紫外線が排気ガスの流
れと平行に伝達されその光路が長くなるので、検出感度
を良好にすることができる。」 (力 同第11頁6行の「紫外線放射源6」の後に「例
えば水銀・アルゴンランプ」を加入する。 (8)  同第11頁19行の「フィルタ」の後に「例
えば254ナノメートルの波長を持つ放射線を通すフィ
ルタ」を加入する。 (9)  同第12頁6行の「検出機構11」の後に「
例えばリン・ヒ素・ガリウム検出器」を加入する。 α0) 同第16頁19行の「装入量」を「混合気の濃
度」と訂正する。 「2、特許請求の範囲 (1)燃焼室から発出する排気ガスの高速応答制御によ
る燃焼調整方法において、排気ガスが燃焼室から流出す
る時に少なくともその一部分が通る縮少容積区域に向っ
て紫外線を放射し、前記区域を通った紫外線の少なくと
も一部分を受入れ、排気ガス内に含まれる化学成分によ
る紫外線の吸収度を測定し、かつ前記吸収度の変化に応
じて燃焼に影響をおよぼす少なくとも一つのパラメータ
を調整するようになっているこ−とを特徴とする方法。 (2、特許請求の範囲第1項記載の方法において、燃焼
室に入る前の燃料および(または)燃焼空気に、紫外線
を吸収する化合物にして、常態では燃焼によって破壊さ
れるような化合物を添加する段階を有する方法。 (3)特許請求の範囲第1項記載の方法において、燃焼
室に入る前の燃料および(または)燃焼空気に多少とも
燃焼の性質と関連して反応する化合物にして、紫外線を
吸収する少なくとも一つの生成物を発生させる化合物を
添加する段階を有する方法。 (4)特許請求の範囲第1項から第3項までの何れか一
つの項に記載された方法において、燃料の貧混合気の燃
焼を調整するために使用される方法。 (5)特許請求の範囲第1項から第4項までの何れか一
つの項に記載された方法において、燃焼室のすぐ近くに
位置する区域において測定を行うようになっている方法
。 (6)特許請求の範囲第1項から第5項までの何れか一
つの項に記載された内燃機排気ガス制御方法において、
排気ガスに対して測定された紫外線吸収度に応じて、機
関の混合気の濃度を制御する方法。 (力 特許請求の範囲第1項から第6項までの何れか一
つの項に記載された内燃機排気ガス制御方法において、
排気ガスに対して測定された紫外線吸収度に応じて、排
気ガスの再循環比を制御する方法。 れか一つの項に記載された点火制御内燃機の排気ガス制
御方法において、排気ガスに対して測定された紫外線吸
収度に応じて、機関の点火を制御する方法。 (9)特許請求の範囲第1項から第8項までの何れか一
つの項に記載された内燃機排気ガスの制御方法において
、排気ガスに対して測定された紫外線の吸収度に応じて
燃料の噴射を制御する方法。 00)燃焼室から発出する排気ガスを制御することによ
って不工合な燃焼を検出し得る高速応答装置において、
排気ガスが燃焼室から流出す・る時に、少なくともその
一部分が通る縮少容積区域に向って紫外線を放射する第
1光学システムと、前記区域によって前記第1光学シス
テムから隔離された第2光学システムにして、前記区域
を通った紫外線の少なくとも一部分を受入れるように配
置され、かつ排気ガス内に含まれている化学成分による
紫外線吸収度を測定する機構と関連する第2光学システ
ムとの組合わせを有し、さらに前記光学システムが該シ
ステムの冷却ガスおよび排気ガスと接触するように位置
したその壁を清掃するガスの吸気管を有している装置。 (11)  特許請求の範囲第10項に記載された内燃
機用装置において、前記光学システムが機関の排気オリ
アイスの直ぐ近くで機関排気ガスと接触するように配置
されている装置。 α2、特許請求の範囲第16項または第11項に記載さ
れた内燃機用装置において、前記紫外線吸収度測定機構
が機関の混合気の濃度を調整する機構に連結されている
装置。 u東 特許請求の範囲第10項から第12項までの何れ
か一つの項に記載された内燃機用装置において、前記紫
外線吸収度測定機構が排気ガス再循環比調整機構に連結
されている装置。 Q4)  特許請求の範囲第10項から第13項までの
何れか一つの項に記載された点火制御内燃機用装置にお
いて、前記紫外線吸収度測定機構が機関点火調整機構に
連結されている装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)燃焼室から発出する排気ガスの高速応答制御によ
    る燃焼調整方法において、排気ガスが燃焼室から流出す
    る時に少なくともその一部分が通る縮少容積区域に向っ
    て紫外線を放射し、前記区域を通った紫外線の少なくと
    も一部分を受入れ、排気ガス内に含まれる化学成分によ
    る紫外線の吸収度を測定し、かつ前記吸収度の変化に応
    じて燃焼に影響をおよぼす少なくとも一つのパラメータ
    を調整するようになっていることを特徴とする方法6゛
    (2、特許請求の範囲第1項記載の方法において、燃焼
    室に入る前の燃料および(または)燃焼空気に、紫外線
    を吸収する化合物にして、常態では燃焼によって破壊さ
    れるような化合物な添加する段階を有する方法。 (3)特許請求の範囲第1項記載の方法において、燃焼
    室に入る前の燃料および(または)燃焼空気に多少とも
    燃焼の性質と関連して反応する化合物にして、紫外線を
    吸収する少なくとも一つの生成物を発生させる化合物を
    添加する段階を有する方法。 (4)特許請求の範囲第1項から第6項までの何れか一
    つの項に記載された方法において、燃料の貧混合気の燃
    焼を調整するために使用される方法。 (5)特許請求の範囲第1項から第4項までの何れか一
    つの項に記載された方法において、燃焼室のすぐ近くに
    位置する区域において測定を行うようになっている方法
    。 (6)特許請求の範囲第1項から第5項までの何れか一
    つの項に記載された内燃機排気ガス制御方法にお′いて
    、排気ガスに対し7て測定された紫外線吸収度に応じて
    、機関の装入量を制御する方法。 (力 特許請求の範囲第1項から第6項までの何れか一
    つの項に記載された内燃機排気ガス制御方法において、
    排気ガスに対して測定された紫外線吸収度に応じて、排
    気ガスの再循環比を制御する方法。 (8)特許請求の範囲第1項から第7項までの何れか一
    つの項に記載された点火制御内燃機の排気ガス制御方法
    において、排気ガスに対し7て測定された紫外線吸収度
    え応じて、機関の点火を制御する方法。 (9)特許請求の範囲第1項から第8項までの何れか一
    つの項に記載された内燃機排気ガスの制御方法において
    、排気ガスに対して測定された紫外線の吸収度に応じて
    燃料の噴射を制御する方法。 (10)燃焼室から発出する排気ガスを制御することに
    よって不工合な燃焼を検出し得る高速応答装置において
    、排気ガスが燃焼室から流出する時に、少なくともその
    一部分が通る縮少容積区域に向って紫外線を放射する第
    1光学システムと、前記区域によって前記第1光学シス
    テムから隔離された第2光学システムにして、前記区域
    を通った紫外線の少なくとも一部分を受入れるように配
    置され、かつ排気ガス内に含まれている化学成分による
    紫外線吸収度を測定する機構と関連する第2光学システ
    ムとの組合わせを有し、さらに前記光学システムが該シ
    ステムの冷却ガスおよび排気ガスと接触するように位置
    tたその壁を清掃するガスの吸気管を有している装置。 (11)  特許請求の範囲第10項に記載された内燃
    機用装置においで、前記光学システムが機関の排気オリ
    フィスの直ぐ近くで機関排気ガスと接触するように配置
    されている装置。 f12)  特許請求の範囲第10項蓋たは第11項に
    記載された内燃機用装置において、前配紫外線吸収度測
    定機構が機関の装入量を調整する機構に連結されている
    装置。 (13)  特許請求の範囲第10項から第12頂まで
    の何れか一つの項に記載された内燃機用装置において、
    前記紫外線吸収度測定機構が排気がス再循環比調整機構
    に連結されている装置。 Oa  特許請求の範囲第10項から第16項までの何
    れか一つの項に記載された点火制御内燃機用装置におい
    て、前記紫外線吸収度測定機構が機関点火調整機構に連
    結されている装置。 aω 特許請求の範囲第10項から第15項までの何れ
    か一つの項に記載された噴射内燃機用装置において、前
    記紫外線吸収度測定機構が燃料噴射調整機構に連結され
    ている装置。
JP58173289A 1982-09-22 1983-09-21 燃焼室から発出する排気ガスの高速応答制御による燃焼調整方法 Granted JPS5977061A (ja)

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