JPS63105261A - 内燃機関における空燃比の制御方法 - 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、内燃機関における吸気混合気の空燃比を、排
気ガス中の有害ガスの触媒による浄化率を向上するため
に理論空燃比にするとか、或いは燃料消費量を節減する
等のために理論空燃比よりもリーンの空燃比にするよう
に制御する方法に関するものである。

〔従来の技術とその問題点〕

従来の内燃機関においては、例えば特開昭５１−６６９
３４号公報等に記載されているように、内燃機関におけ
る排気系に排気センサーを設け、該排気センサーの出力
が、目標とする空燃比に対応する値になるように、吸気
系における空燃比をリッチ又はリーンに調節するように
した空燃比制御が行なわれていることは周知の通りであ
る。

しかし、この制御は排気センサーによるフィードバック
制御と称するもので、吸気混合気が燃焼した後の結果を
見て、燃焼する前における吸気混合気の空燃比を調節す
る制御であるから、空燃比の変動に対して空燃比を目標
空燃比にするまでに要する時間が長くなり、換言すると
、空燃比が目標空燃比から外れる時間が長くなり、制御
の精度が低い点に問題があった。

本発明は、か−る空燃比のフィードバック制御に際して
の時間的遅れを少なくして、制御の精度を向上すること
を目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、吸気混合気が燃焼するときに発する燃焼光に
は空燃比の値に応じて強弱があり、この燃焼光は、空燃
比がリーンになることに比例して弱くなることに鑑み、
吸気混合気が燃焼室内において燃焼するときの燃焼光を
、ホトトランジスター等の光センサーによって直接的に
検出し、この光センサーの出力が目標空燃比に対応する
値になるように、吸気系における空燃比を調節するよう
にしたものである。

〔発明の作用・効果〕

このようにすると、吸気混合気が燃焼室において燃焼す
るときの状態を見て、燃焼室に入る吸気混合気の空燃比
を目標空燃比にすることができるから、空燃比の変動に
対して空燃比を目標空燃比にするまでに要する時間は、
前記従来の排気センサーによるフィードバック制御のよ
うに吸気混合気の燃焼の結果を見て吸気混合気の空燃比
を制御する場合よりも短縮できるのである。

従って本発明によると、空燃比のフィードバック制御に
際して、空燃比が目標空燃比から外れる時間を短くでき
て、空燃比のフィードバック制御における制御精度を著
しく向上できる効果を有する。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面について説明するに、図にお
いて符号１は、火花点火式の内燃機関を示し、該内燃機
関１において、その燃焼室２に吸気弁３を介して連通ず
る吸気ボート４には、吸気マニホールド６を介して理論
空燃比設定の気化器５が接続され、該気化器５の上流側
にエアクリーナ７が接続されている。一方、同じく燃焼
室２に排気弁８を介して連通ずる排気ボート９には、排
気マニホールド１１を介してモノリス式三元触媒を使用
した排気浄化装置１０が接続されており、また、前記内
燃機関１には、石英ガラス１２により燃焼室２と隔離さ
れたホトトランジスター等の光センサ−１３が、燃焼室
２内にのぞむように設けられている。

前記気化器５には、メインノズル１５へのメイン燃料通
路１４と、アイドルボート１６及びスローボート１７へ
のスロー系燃料通路１８との各々にエアーブリードボー
ト１９．２０を備え、これら各エアーブリードボート１
９．２０と、前記エアクリーナ７等の大気連通部とを繋
ぐ空気導入通路２１，２２．２３中には、空燃比調節弁
２４が設けられている。

図中符号２５は、前記光セ゛ンサー１３からの出力と、
目標の理論空燃比に対応する値とを比較し、光センサ−
１３からの出力が目標の理論空燃比に対応する値よりも
リーン側になっているときには、前記空燃比調節弁２４
に閉の出力を出し、光センサ−１３からの出力が目標の
理論空燃比に対応する値よりもリンチ側になっていると
きには、前記空燃比調節弁２４に開の出力を出すように
した制御回路である。

この場合、前記燃焼室２における吸気混合気の燃焼光を
検出する光センサ−１３の出力電圧は、第２図に示すよ
うに空燃比が理論空燃比であるときには実線の曲線Ａで
あるが、空燃比が理論空燃比よりもリーンのときには二
点鎖線の曲線Ｂに、空燃比が理論空燃比よりもリッチの
ときには一点鎖線の曲線Ｃのようになる。

そこで、前記制御回路２５は、点火信号を発した時から
成る時間ｔｏ後における光センサ−１３の出力電圧ｖ１
と、目標とする理論空燃比の実線の曲線Ａにおいて時間
ｔｏ後の電圧値Ｖａとを比較し、ｖｌがＶａに等しいと
きには、前記空燃比調節弁２４に開又は閉の出力信号を
出ないが、Ｖｌ＞Ｖａのときには、吸気混合気の空燃比
が理論空燃比よりもリッチの状態であるから空燃比調節
弁２４に開の出力信号を出すことにより、空燃比を理論
空燃比に近付けるようにし、また、Ｖｌ＜Ｖａのときに
は、吸気混合気の空燃比が理論空燃比よりもリーンの状
態であるから空燃比調節弁２４に閉の出力信号を出すこ
とにより、空燃比を理論空燃比に近付けるようにするの
である。

また、前記第２図の曲線Ａ、Ｂ、Ｃにおいて、点火信号
を発した時から成る一定電圧Ｖｏに達するまでの時間も
、実線の曲線Ａではｔａで、二点鎖線の曲線Ｂではｔｂ
で、一点鎖線の曲線Ｃではｔｃであると言うように相違
するものであるから、前記制御回路２５は、光センサ−
１３における出力電圧が一定電圧ＶＯに達する時間を、
理論空燃比の実線の曲線Ａにおいて一定電圧Ｖｏに達す
る時間ｔｏと比較し、光センサ−１３における出力電圧
が一定電圧■０に達する時間が前記ｔｃのようにｔｏよ
りも短いときには空燃比調節弁２４に対して開の出力信
号を、光センサ−１３における出力電圧が一定電圧ｖＯ
に達する時間が前記ｔｂのようにｔｏよりも長いときに
は空燃比調節弁２４に対して閉の出力信号を各々出して
、空燃比の制御を行うようにしても良い。

なお、前記実施例は、気化器５における各エアーブリー
ド１９．２０に対する導入空気量によって空燃比を調節
する場合であったが、空燃比の調節を吸気マニホールド
に対して気化器にバイパスして供給する空気量の増減に
よって行うようにした空燃比調節手段とか、他の空燃比
調節手段を使用しても良く、また、本発明は、前記気化
器式内燃機関に限らず、電子制御による燃料噴射式の内
燃機関にも適用できるのである。

更にまた、前記実施例は、吸気混合気の空燃比を理論空
燃比に制御する場合であったが、本発明は、吸気混合気
の空燃比を前記理論空燃比以外の空燃比に制御する場合
にも適用できることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す図、第２図は光センサー
の出力電圧と燃焼時間との関係を示す図である。 １・・・・内燃機関、２・・・・燃焼室、６・・・・吸
気マニホールド、５・・・・気化器、１１・・・・排気
マニホールド、１０・・・・三元触媒式排気浄化装置、
１３・・・・光センサ−，１４・・・・メイ燃料通路、
１８・・・・スロー系燃料通路、１９．２０・・・・エ
アーブリードポート、２１，２２．２３・・・・空気導
入通路、２４・・・・空燃比調節弁、２５・・・・制御
回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、火花点火式内燃機関に、その燃焼室内における
   燃焼光を検出するための光センサーを設け、該光センサ
   ーの出力が目標空燃比に対応する値になるように、吸気
   系における空燃比を調節するようにしたことを特徴とす
   る内燃機関における空燃比の制御方法。