JPH0535260B2 - - Google Patents
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- JPH0535260B2 JPH0535260B2 JP5507184A JP5507184A JPH0535260B2 JP H0535260 B2 JPH0535260 B2 JP H0535260B2 JP 5507184 A JP5507184 A JP 5507184A JP 5507184 A JP5507184 A JP 5507184A JP H0535260 B2 JPH0535260 B2 JP H0535260B2
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
本発明は、内燃機関の空燃比制御装置、特に理
論空燃比よりも希薄な混合気にて燃焼を行なう希
薄燃焼機関の空燃比制御装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, and particularly to an air-fuel ratio control device for a lean-burn engine that performs combustion with a mixture leaner than the stoichiometric air-fuel ratio.
(技術的背景)
自動車用内燃機関にあつては排出ガス規制の強
化に伴い排気系に三元触媒を設置し、排気中の
HC、COを酸化するとともにNOxを還元するよ
うにして排気の浄化を図つている。(Technical background) With the tightening of exhaust gas regulations for automobile internal combustion engines, a three-way catalyst is installed in the exhaust system to reduce the
The exhaust gas is purified by oxidizing HC and CO and reducing NOx.
このような装置を第1図に示す。三元触媒は理
論空燃比付近の混合気のときにNOxの還元と
HC、COの酸化機能とが共に最大限に発揮でき
る。 Such a device is shown in FIG. A three-way catalyst reduces NOx when the air-fuel mixture is near the stoichiometric air-fuel ratio.
Both HC and CO oxidation functions can be maximized.
そこで、理論空燃比付近でステツプ的に変化す
る酸素センサ3を三元触媒4の上流の排気管2に
取付け、この酸素センサ3からの信号に基づき、
コントロールユニツト5が、理論空燃比付近の混
合気が常に得られるように、燃料噴射弁1からの
燃料供給量をフイードバツク制御している。 Therefore, an oxygen sensor 3 that changes stepwise around the stoichiometric air-fuel ratio is attached to the exhaust pipe 2 upstream of the three-way catalyst 4, and based on the signal from this oxygen sensor 3,
The control unit 5 performs feedback control on the amount of fuel supplied from the fuel injection valve 1 so that an air-fuel mixture near the stoichiometric air-fuel ratio is always obtained.
ところが、最近では排気ガスの清浄化とともに
省資源という見地から機関と燃費の低減が合わせ
て要求され、これら2者を同時に達成するには、
理論空燃比よりも希薄な混合気域で機関運転をし
たほうが有利であり、このような装置が提案され
ている(例えば、特開昭58−140449号参照)。 However, recently, in addition to cleaning exhaust gas, there is a need to reduce engine and fuel efficiency from the viewpoint of resource conservation, and in order to achieve these two goals at the same time, it is necessary to
It is advantageous to operate the engine in a mixture range leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and such a device has been proposed (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 140449/1983).
そこで、希薄燃焼機関に対し、前述の酸素セン
サ3を適用してフイードバツク制御をしようとす
ると、酸素センサ3の検出精度は理論空燃比付近
でのみ高いことから理論空燃比付近を大きく外れ
た空燃比での制御には適さず、安定したフイード
バツク制御は困難となる。 Therefore, when trying to perform feedback control by applying the oxygen sensor 3 described above to a lean burn engine, the detection accuracy of the oxygen sensor 3 is only high near the stoichiometric air-fuel ratio, so if the air-fuel ratio deviates significantly from the stoichiometric air-fuel ratio, This makes stable feedback control difficult.
また、吸気系で設定した空燃比を排気系で検出
するようになつているので、検出に応答遅れが生
じることを避けることができず、実際の制御で
は、この応答遅れを見込んで制御しなければなら
ない。このため、特に、加速時等には応答遅れが
拡大して設定空燃比からの変動が生じ易く燃費や
排気エミツシヨンを悪化させることになる。 In addition, since the air-fuel ratio set in the intake system is detected in the exhaust system, it is unavoidable that there will be a response delay in detection, and in actual control, this response delay must be taken into account. Must be. Therefore, especially during acceleration, the response delay increases and fluctuations from the set air-fuel ratio tend to occur, resulting in deterioration of fuel efficiency and exhaust emissions.
(発明の目的)
本発明は、空燃比と密接な関係にある燃料室内
の燃焼状態を表わすパラメータを直接検出し、こ
の検出信号により空燃比をフイードバツク制御し
て、希薄燃焼機関にあつても、制御精度が高く、
かつ応答性の高い空燃比制御装置を提供すること
を目的とする。(Objective of the Invention) The present invention directly detects a parameter representing the combustion state in the fuel chamber, which is closely related to the air-fuel ratio, and uses this detection signal to perform feedback control of the air-fuel ratio. High control accuracy,
Another object of the present invention is to provide an air-fuel ratio control device with high responsiveness.
さらに、第2発明では、第1発明に付加して筒
内ガス流動を適度に生起させ、燃費向上とNOx
等の排出量の規制値のクリヤを同時に実現する空
燃比制御装置を提供することを目的とする。 Furthermore, in the second invention, in addition to the first invention, in-cylinder gas flow is appropriately generated, improving fuel efficiency and NOx
It is an object of the present invention to provide an air-fuel ratio control device that simultaneously satisfies the regulatory values for emissions such as the following.
(発明の開示)
第2図は、本発明の構成を明示するための全体
構成図である。(Disclosure of the Invention) FIG. 2 is an overall configuration diagram for clearly showing the configuration of the present invention.
燃料供給制御手段は、基本噴射量演算手段2
5、駆動手段26、燃料供給手段16から構成さ
れる。 The fuel supply control means is a basic injection amount calculation means 2.
5, a drive means 26, and a fuel supply means 16.
すなわち、基本噴射量演算手段25は機関回転
数と機関負荷に基づいて理論空燃比よりも希薄な
所定の空燃比が得られるように基本噴射量を演算
し、この演算結果に基づいて駆動手段26が燃料
供給手段16を駆動し、燃料を機関に供給する。 That is, the basic injection amount calculation means 25 calculates the basic injection amount based on the engine speed and engine load so that a predetermined air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio is obtained, and based on the calculation result, the driving means 26 drives the fuel supply means 16 to supply fuel to the engine.
なお、機関回転数は回転数検出手段11(例え
ばクランク角センサ等の回転センサ)にて検出さ
れ、機関負荷検出手段12(例えば吸入負圧セン
サ、エアフローメータ)にて検出される。 The engine speed is detected by a rotation speed detection means 11 (for example, a rotation sensor such as a crank angle sensor), and is detected by an engine load detection means 12 (for example, an intake negative pressure sensor, an air flow meter).
また、燃料供給手段16は、燃料噴射式機関で
は燃料噴射装置、気化器式機関では電子制御気化
器にて構成する。 Further, the fuel supply means 16 is constituted by a fuel injection device in a fuel injection type engine, and an electronically controlled carburetor in a carburetor type engine.
この場合、燃料噴射装置では噴射パルス幅を制
御し、電子制御気化器では、エアブリードを高周
波数で開閉する電磁弁のデユーテイ比を制御す
る。 In this case, the fuel injection device controls the injection pulse width, and the electronically controlled carburetor controls the duty ratio of the electromagnetic valve that opens and closes the air bleed at a high frequency.
ここで、理論空燃比を大きく外れた希薄混合気
による燃焼を考えると、この希薄混合域での燃焼
はもともと失火しやすくなつており、このため、
希薄燃焼の安定化を目的として、長放電プラズマ
点火手段(図示せず)と、ガス流動制御手段を設
ける。 If we consider combustion with a lean mixture that deviates significantly from the stoichiometric air-fuel ratio, combustion in this lean mixture range is inherently prone to misfires, and for this reason,
For the purpose of stabilizing lean combustion, long discharge plasma ignition means (not shown) and gas flow control means are provided.
すなわち、長放電プラズマ点火手段は、確実な
点火とその後の初期燃焼の時間短縮と燃焼変動の
抑制を図り、また、ガス流動制御手段は燃焼時間
の短縮と機関安定度限界の拡大を図るものであ
る。 In other words, the long discharge plasma ignition means aims to ensure reliable ignition, shorten the subsequent initial combustion time, and suppress combustion fluctuations, and the gas flow control means aims to shorten the combustion time and expand the engine stability limit. be.
そこで、具体的に、希薄燃焼機関の燃焼特性に
ついて、第11図に基づき先に説明する。 Therefore, the combustion characteristics of the lean burn engine will be specifically explained first based on FIG. 11.
ガス流動が機関安定度に与える影響は希薄空燃
比域では大きく、ガス流動が弱いとき(破線で示
す)に対し、適度にガス流動を強化すると、実線
のように希薄空燃比側(図で右方向)へ安定度限
界が拡大する。 The influence of gas flow on engine stability is large in the lean air-fuel ratio region, and compared to when the gas flow is weak (shown by the broken line), when the gas flow is moderately strengthened, the effect on the lean air-fuel ratio side (as shown by the solid line) stability limit expands in the direction).
しかし、ガス流動を過大に増強すると(一点鎖
線で示す)、燃焼中の火炎伝播を吹き消すことに
なり、却つて燃焼変動を生じ安定度限界を低くし
てしまう。 However, if the gas flow is excessively increased (indicated by the dashed line), flame propagation during combustion will be extinguished, which will instead cause combustion fluctuations and lower the stability limit.
このため、適度のガス流動強さが必要となる。 For this reason, appropriate gas flow strength is required.
また、NOx排出量を触媒なしで規制値レベル
以下に保つためには空燃比はA/F1よりも希薄
側にしなければならない。 In addition, in order to keep NOx emissions below the regulatory level without a catalyst, the air-fuel ratio must be leaner than A/F 1 .
この結果A/F1とA/F2の間Wが、NOx排出
量を三元触媒等を設けなくとも規制値をクリヤで
き、かつ燃費の向上を図ることができる希薄空燃
比域となり、このW内に空燃比が収まるように制
御すればよいことになる。 As a result, W between A/F 1 and A/F 2 becomes a lean air-fuel ratio range in which NOx emissions can meet the regulation value without installing a three-way catalyst, etc., and can improve fuel efficiency. It is only necessary to control the air-fuel ratio so that it falls within W.
そこで、実際の制御では、Wの中央値A/F0
を設定空燃比とし(基本噴射量演算手段25が運
転条件に応じて、この設定空燃比A/F0となる
ように基本噴射量を演算する)、後述する空燃比
補正手段が、このA/F0を中心として微小幅
εA/F(εA/F<W/2)以内に実際の空燃比
を収めるようにフイードバツク制御するのであ
る。 Therefore, in actual control, the median value of W A/F 0
is set as the set air-fuel ratio (the basic injection amount calculation means 25 calculates the basic injection amount so that the set air-fuel ratio A/F 0 is achieved according to the operating conditions), and the air-fuel ratio correction means to be described later sets this A/F 0. Feedback control is performed so that the actual air-fuel ratio is kept within a small width εA/F (εA/F<W/2) with F 0 as the center.
こうして、フイードバツク制御する希薄空燃比
域が定まつたので、次には、実際の空燃比を検出
しなければならない。 In this way, the lean air-fuel ratio range to be subjected to feedback control has been determined, so next it is necessary to detect the actual air-fuel ratio.
このため、本発明では、NOx排出量や燃費に
直接影響を与える燃焼室内のパラメータのうち、
空燃比と密接な関係にあるパラメータを採用し、
空燃比を検出することとする。 Therefore, in the present invention, among the parameters in the combustion chamber that directly affect NOx emissions and fuel efficiency,
Adopting parameters that are closely related to the air-fuel ratio,
The air-fuel ratio will be detected.
そこで、まず空燃比と放電特性の関係を図示す
ると、第6図のようになる。 First, the relationship between the air-fuel ratio and the discharge characteristics is shown in FIG. 6.
同図において、絶縁破壊電圧VB(第5図参照)
は、空燃比A/Fの変化に対し、理論空燃比A/
Fth付近ではあまり変化しないが、A/Fthを大
きく外れた希薄空燃比域では急激に変化するの
で、この領域であれば、VBを検出することによ
りA/Fを精度良く求めることができる。 In the same figure, the dielectric breakdown voltage V B (see Figure 5)
is the stoichiometric air-fuel ratio A/F with respect to the change in the air-fuel ratio A/F.
Although it does not change much near Fth, it changes rapidly in a lean air-fuel ratio range far outside A/Fth, so in this range, A/F can be determined with high accuracy by detecting V B.
なお、VBは、パツシエンの法則から点火時の
燃焼室圧力(点火栓電極間の圧力)pigに強く依
存するので(第7図参照)、A/FはVBとpigの
関数として与えられ、VBとpigが決まればA/F
は確定する。 Furthermore, according to Patsien's law, V B strongly depends on the combustion chamber pressure (pressure between the spark plug electrodes) pig at the time of ignition (see Figure 7), so A/F is given as a function of V B and pig. , V B and pig are determined, A/F
is confirmed.
一方、ガス流動の強さは、前述のように、W
(第11図)の希薄側限界値を与えるので、ガス
流動強さ(ガス流動の流速)Uを設定して適度の
Uを維持する必要がある。 On the other hand, the strength of the gas flow is W
Since the limit value on the lean side (FIG. 11) is given, it is necessary to set the gas flow strength (flow velocity of gas flow) U and maintain an appropriate value U.
そこでUと放電特性の関係を示すと、第8図、
第9図のようになる。 Therefore, the relationship between U and discharge characteristics is shown in Figure 8.
It will look like Figure 9.
放電抵抗RSを一定としたとき第8図のように
Uが増加すると放電時間DSが短くなり、また放
電時間DSを一定としたとき第9図のようにUが
増加すると放電抵抗が増大する。第8図と第9図
はRSとDSのいずれか一方を一定としたときの特
性であるが、第9図の特性を第8図に盛り込むと
すれば、第8図においてRSが大きくなるほどDS
の曲線が上方に移動し、この逆にRSが小さいと
DSの曲線が下方に移動することになる。つまり、
UはDS(またはRS)が定まれば一義的に確定する
わけでなく、DSに加えてRsが決まつたとき初め
てUが確定する(UはDSとRSの双方の関数とし
て与えられる)のである。 When the discharge resistance R S is held constant, as U increases as shown in Figure 8, the discharge time D S becomes shorter, and when the discharge time D S is held constant, as U increases as shown in Figure 9, the discharge resistance decreases. increase Figures 8 and 9 show the characteristics when either R S or D S is constant, but if the characteristics in Figure 9 are incorporated into Figure 8, R S in Figure 8 is The bigger the D S
The curve moves upward, and conversely, if R S is small,
The D S curve will move downward. In other words,
U is not uniquely determined when D S (or R S ) is determined, but U is determined only when Rs is determined in addition to D S (U is a function of both D S and R S ).
なお、RSは1点火時に時間に応じて変化する
放電抵抗rsを平均化したものである。 Note that R S is an average of the discharge resistance r s that changes over time during one ignition.
以上のように、本発明では、空燃比のフイード
バツク制御に4つのパラメータVB、pig、RS、DS
を採用するのである。 As described above, in the present invention, four parameters V B , pig, R S , D S are used for air-fuel ratio feedback control.
.
そこで、第2図に戻り、他の構成部分を説明す
る。 Therefore, referring back to FIG. 2, other components will be explained.
4つのパラメータを求めるために、筒内圧検出
手段20、ピーク電圧判別手段21、放電抵抗演
算手段22、放電時間判別手段23を設ける。 In order to obtain the four parameters, cylinder pressure detection means 20, peak voltage discrimination means 21, discharge resistance calculation means 22, and discharge time discrimination means 23 are provided.
なお、点火電圧検出手段18、点火電流検出手
段19は、長放電プラズマ点火手段から供給され
る点火電圧vs、点火電流is(いずれも第5図参照)
をそれぞれ検出するものである。 Incidentally, the ignition voltage detection means 18 and the ignition current detection means 19 detect the ignition voltage v s and the ignition current i s (see FIG. 5 for both) supplied from the long discharge plasma ignition means.
This is to detect each.
点火時燃焼室圧力検出手段20から順次説明し
ていくと、まず点火時燃焼室圧力検出手段20は
pigを検出する。 Starting with the combustion chamber pressure detecting means 20 at the time of ignition, first, the combustion chamber pressure detecting means 20 at the time of ignition is
Detect pig.
ピーク電圧判別手段21は時間とともに変化す
るvsのピーク値であるVB判別する。 The peak voltage determining means 21 determines VB , which is the peak value of Vs that changes with time.
放電抵抗演算手段22はVSとiSよりrS(=vS/
iS)演算し、このrSから平均放電抵抗RSを求める。 The discharge resistance calculation means 22 calculates r S ( =v S /
i S ) and calculate the average discharge resistance R S from this r S.
放電時間判別手段23はisの変化よりDSを判別
する。 The discharge time determining means 23 determines D S from the change in i s .
次に、pigとVBに基づいて実際の空燃比を前記
A/F0にフイードバツク補正する燃料供給量補
正手段について説明すると、この燃料供給量補正
手段は基準値設定手段35,37、空燃比変化量
演算手段36、比較手段38、補正係数演算手段
39、補正演算手段40から構成される。 Next, a description will be given of the fuel supply amount correction means for feedback-correcting the actual air-fuel ratio to the A/F 0 based on pig and VB . It is composed of a change amount calculation means 36, a comparison means 38, a correction coefficient calculation means 39, and a correction calculation means 40.
すなわち、空燃比演算手段34は筒内圧検出手
段20にて検出されるpigと、ピーク電圧判別手
段21にて検出されるVBとに基づき実際の空燃
比をA/Fを演算する。 That is, the air-fuel ratio calculating means 34 calculates the actual air-fuel ratio A/F based on the pig detected by the cylinder pressure detecting means 20 and the V B detected by the peak voltage determining means 21.
空燃比変化量演算手段36では、このA/F
と、基準値設定手段35にて予め設定される基準
値A/F0との差△A/F(=A/F0−A/F)を
演算する。 In the air-fuel ratio change calculation means 36, this A/F
The difference ΔA/F (=A/F 0 −A/F) between the reference value A/F 0 and the reference value A/F 0 preset by the reference value setting means 35 is calculated.
比較手段38では|△A/F|と、基準値設定
手段37にて予め設定される基準値εA/Fを比
較する。 The comparison means 38 compares |ΔA/F| with a reference value εA/F set in advance by the reference value setting means 37.
この場合、|△A/F|は設定空燃比A/F0か
らの実際のずれを表わし、εA/Fはずれの許容
幅を表わすので、|△A/F|がεA/F内に収ま
つている場合は問題ないが、|△A/F|がεA/
Fを外れている場合は、|△A/F|をεA/F内
に収める必要がある。 In this case, |△A/F| represents the actual deviation from the set air-fuel ratio A/F 0 , and εA/F represents the allowable range of deviation, so |△A/F| falls within εA/F. There is no problem if |△A/F| is εA/
If it is outside F, |ΔA/F| needs to be within εA/F.
そこで、|△A/F|>εA/Fの場合には、補
正係数演算手段39が、ΔA/Fに対応する補正
係数α(=△A/F)を演算する。 Therefore, in the case of |ΔA/F|>εA/F, the correction coefficient calculation means 39 calculates the correction coefficient α (=ΔA/F) corresponding to ΔA/F.
補正演算手段40は、このαをフイードバツク
補正係数として基本噴射量Tpを補正する。 The correction calculating means 40 corrects the basic injection amount Tp using this α as a feedback correction coefficient.
例えば、εA/Fを越えて希薄空燃比側に外れ
た場合は、Tpを増量補正し、εA/Fを越えて理
論空燃比側に外れた場合は、逆にTpを減量補正
するのである。 For example, if the air-fuel ratio exceeds εA/F and deviates to the lean air-fuel ratio side, Tp is corrected to increase, and if it exceeds εA/F and deviates to the stoichiometric air-fuel ratio side, Tp is corrected to decrease.
このようにして、燃料供給量補正手段が空燃比
をフイードバツク制御する。 In this way, the fuel supply amount correction means performs feedback control of the air-fuel ratio.
次に、ガス流動強さを適度に維持するガス流動
補正手段について説明する。この場合、ガス流動
補正手段による制御は、ガス流動の強さを実際の
検出値に基づき設定値に維持するという意味で
は、前述した燃料供給補正手段による制御と同様
のものとなる。 Next, gas flow correction means for maintaining the gas flow strength at an appropriate level will be explained. In this case, the control by the gas flow correction means is similar to the control by the fuel supply correction means described above in the sense that the strength of the gas flow is maintained at the set value based on the actual detected value.
すなわち、ガス流動補正手段はガス流速変化量
演算手段29、基準値設定手段28,30、比較
手段31、駆動パルス幅演算手段32、駆動手段
33から構成される。 That is, the gas flow correction means is composed of a gas flow rate change calculation means 29, reference value setting means 28, 30, comparison means 31, drive pulse width calculation means 32, and drive means 33.
ガス流動演算手段27から述べると、ガス流動
演算手段27は放電抵抗演算手段22にて演算さ
れるRSと、放電時間判別手段23にて判別され
るDSとに基づき実際のUを演算する。 Starting from the gas flow calculation means 27, the gas flow calculation means 27 calculates the actual U based on R S calculated by the discharge resistance calculation means 22 and D S determined by the discharge time determination means 23. .
ガス流動変化量演算手段29ではこのUと、基
準値設定手段28にて予め設定される基準値UO
との差ΔU(=UO−U)を演算する。比較手段3
1では|△U|と、基準値設定手段30にて予め
設定される基準値εUを比較する。 The gas flow change amount calculation means 29 calculates this U and the reference value U O set in advance by the reference value setting means 28.
Calculate the difference ΔU (=U O - U) between the two. Comparison method 3
In step 1, |ΔU| is compared with a reference value ε U set in advance by the reference value setting means 30.
この場合、|△U|は設定流速UOからの実際の
ずれを表わし、εUはずれの許容幅を表わすので、
|△U|がεU内に収まつている場合は問題ない
が、|△U|がεUを外れている場合は、|△U|を
εU内に収める必要がある。 In this case, |△U| represents the actual deviation from the set flow velocity U O , and ε U represents the allowable range of deviation, so
There is no problem if |△U| is within ε U , but if |△U| is outside ε U , it is necessary to make |△U| fall within ε U.
そこで|△U|>εUの場合には、駆動パルス幅
演算手段32が△Uに対応する駆動パルス幅T
(=△U)を演算し、このTに基づいて駆動手段
33がガス流動手段17のアクチユエータを駆動
する。 Therefore, in the case of |△U|>ε U , the drive pulse width calculation means 32 calculates the drive pulse width T corresponding to △U.
(=ΔU), and based on this T, the driving means 33 drives the actuator of the gas flow means 17.
例えば、ガス流動手段17には、吸気絞弁の下
流に位置する主吸気ポートに対し、この主吸気ポ
ートから分岐して吸気弁の近傍で再び合流する小
断面積の副吸気ポートを設けるとともに、主吸気
ポートに、吸気絞弁とは別の第2絞弁を介装して
あり、第2絞弁を閉弁するほど、副吸気ポートへ
流れるガス量が増し、ガス流動の流速が増大する
ようにしているものがある。 For example, the gas flow means 17 is provided with a sub-intake port of a small cross-sectional area that branches from the main intake port and merges again near the intake valve, with respect to the main intake port located downstream of the intake throttle valve; A second throttle valve separate from the intake throttle valve is installed in the main intake port, and as the second throttle valve is closed, the amount of gas flowing to the sub-intake port increases, and the flow rate of the gas flow increases. There are some things that I do.
この場合には、|△U|がεUを越えて流速が早
くなつている場合は、第2絞弁の弁開度を増加し
て副吸気ポートへ流れるガス量を減らすことによ
り、流速を減少させ、また、|△U|がεUを越え
て流速が遅くなつている場合は、逆に第2絞弁の
弁開度を減少して流速を増加させるのである。 In this case, if |△U| exceeds ε U and the flow velocity is high, the flow velocity can be increased by increasing the valve opening of the second throttle valve and reducing the amount of gas flowing to the sub-intake port. If |ΔU| exceeds ε U and the flow velocity is slowing down, the opening degree of the second throttle valve is conversely decreased to increase the flow velocity.
このようにして、ガス流動補正手段がガス流動
の強さを設定値に維持するのである。 In this way, the gas flow correction means maintains the gas flow strength at the set value.
したがつて、設定空燃比は、燃焼室で得られる
パラメータにより直接フイードバツク制御される
ことになるので、加速応答性が一段と良好にな
り、しかも、機関安定限界内で燃費向上、排気エ
ミツシヨンの規制値のクリヤを同時に満足させる
希薄燃焼機関を実現できるのである。 Therefore, the set air-fuel ratio is directly feedback-controlled by the parameters obtained in the combustion chamber, which further improves acceleration response, improves fuel efficiency, and maintains exhaust emissions within the limits of engine stability. This makes it possible to realize a lean burn engine that satisfies the following requirements at the same time.
(実施例)
第3図は本発明の一実施例の概略構成図であ
る。(Embodiment) FIG. 3 is a schematic diagram of an embodiment of the present invention.
まず、長放電プラズマ点火装置について説明す
ると、長放電プラズマ点火装置は、1次巻線5
2、2次巻線53を有する点火コイル51、パワ
トランジスタ54、デイストリビユータ55、プ
ラズマ点火栓56a〜56d、DC−DCコンバー
タ57から構成される。 First, to explain the long discharge plasma ignition device, the long discharge plasma ignition device has a primary winding 5
2, an ignition coil 51 having a secondary winding 53, a power transistor 54, a distributor 55, plasma ignition plugs 56a to 56d, and a DC-DC converter 57.
すなわち、機関回転に同期して点火時期を指示
する手段からの点火信号S1に基づき、点火コイル
1次電流を遮断すると、点火コイル51の2次側
には高電圧が誘起され、この高電圧はプラズマ点
火栓56a〜56dに供給される。 That is, when the ignition coil primary current is cut off based on the ignition signal S1 from the means for instructing the ignition timing in synchronization with the engine rotation, a high voltage is induced on the secondary side of the ignition coil 51, and this high voltage is supplied to plasma ignition plugs 56a-56d.
プラズマ点火栓56a〜56dでは、高温高エ
ネルギの熱プラズマ流を放電ギヤツプに発生し、
燃料を着火させる。 The plasma ignition plugs 56a to 56d generate a high-temperature, high-energy thermal plasma flow in the discharge gap,
Ignite the fuel.
また、DC−DCコンバータ57は、点火栓の火
花放電がいつたん行なわれた後は絶縁破壊電圧
VBよりも低い電圧で放電作用が持続することを
利用して設けられるもので、このDC−DCコンバ
ータ57は、放電作用を持続できるだけの高電圧
を、一次電流遮断により発生する高電圧に重畳し
て供給し、放電持続時間を延長させる(第5図の
点火電流is、点火電圧vs参照)。 Further, the DC-DC converter 57 has a dielectric breakdown voltage after the spark discharge from the ignition plug occurs.
This DC-DC converter 57 is provided to take advantage of the fact that the discharge action is sustained at a voltage lower than V B , and this DC-DC converter 57 superimposes a high voltage sufficient to sustain the discharge action on the high voltage generated by the primary current interruption. ignition current i s and ignition voltage v s in FIG. 5).
したがつて、長放電プラズマ点火装置は、希薄
燃焼での確実な点火、その後の初期燃焼の時間短
縮、燃焼変動の抑制等を図るのである。 Therefore, the long discharge plasma ignition device aims to ensure reliable ignition in lean combustion, shorten the subsequent initial combustion time, and suppress combustion fluctuations.
なお、VBATはバツテリ電圧、V1、V2はVBATか
ら作られる基準電圧である。 Note that V BAT is the battery voltage, and V 1 and V 2 are reference voltages generated from V BAT .
次に、ピーク電圧判別器60は抵抗61、バツ
フアアンプ62,66、反転アンプ63、ピーク
ホールド回路64、サンプルホールド回路65等
から構成され、点火コイル51の2次側に流れる
点火電圧vsのピーク値(絶縁破壊電圧)を保持す
るもので、ピーク電圧VB′を出力する。 Next, the peak voltage discriminator 60 is composed of a resistor 61, buffer amplifiers 62 and 66, an inverting amplifier 63, a peak hold circuit 64, a sample hold circuit 65, etc., and detects the peak of the ignition voltage v s flowing to the secondary side of the ignition coil 51. It holds the value (breakdown voltage) and outputs the peak voltage V B '.
なお、実際の絶縁破壊電圧VBはkVのオーダー
を有する高電圧なので、高抵抗61を介してVの
オーダーまで電圧降下させており、VB′=C・VB
(C;定数、C≪1)なる関係がある(第5図参
照)。 Note that since the actual dielectric breakdown voltage V B is a high voltage on the order of kV, the voltage is dropped to the order of V through the high resistance 61, and V B ′=C・V B
There is a relationship (C; constant, C<<1) (see Figure 5).
放電時間判別器70は、コンパレータ71、反
転回路73、モノマルチバイブレータ72,74
から構成され、1点火時の放電時間DSを判別す
る(第5図参照)。 The discharge time discriminator 70 includes a comparator 71, an inversion circuit 73, and mono multivibrators 72 and 74.
The discharge time D S at the time of one ignition is determined (see Fig. 5).
すなわち、モノマルチバイブレータ72の立ち
上り時からモノマルチバイブレータ74の立ち上
り時までの期間がDSとなる。 That is, the period from when the mono multivibrator 72 starts up to when the mono multivibrator 74 starts up becomes D S.
放電抵抗演算回路80は、バツフアアンプ8
1,82,A/D変換器83,84、割算回路8
5から構成される。 The discharge resistance calculation circuit 80 includes a buffer amplifier 8
1, 82, A/D converter 83, 84, division circuit 8
Consists of 5.
すなわち、放電電圧vs′(=C・vs)、放電電流
isをA/D変換器83,84を介してデジタル値
に変換し、このデジタル値に変換した値より、割
算回路85にて放電抵抗rs′(=vs′/is)を演算
し、この演算結果をデジタル値としてコントロー
ルユニツト90に出力する。 That is, the discharge voltage v s ′ (=C・v s ), the discharge current
i s is converted into a digital value via A/D converters 83 and 84, and from the converted value, the discharge resistance r s ′ (=v s ′/i s ) is calculated by the dividing circuit 85. The calculation result is output to the control unit 90 as a digital value.
一方、筒内圧センサ42は、例えば点火栓座金
状に形成したもので構成し、このセンサ42を点
火栓とともに燃焼室壁へ取付けておき、このセン
サ出力を公知の方法で信号処理することにより、
点火時の燃焼室圧力pigを信号として取出すこと
ができる。たとえば、筒内圧Pとそのときのクラ
ンク角位置θとを(P、θ)をカツプルでサンプ
リングしておき、そのときの点火時期指示値
ADVと一致するθを探して、そのθとカツプル
になつている筒内圧Pをpigとするのである。 On the other hand, the in-cylinder pressure sensor 42 is formed, for example, in the shape of a spark plug washer, and this sensor 42 is attached to the combustion chamber wall together with the spark plug, and the sensor output is subjected to signal processing using a known method.
The combustion chamber pressure PIG at the time of ignition can be extracted as a signal. For example, the cylinder pressure P and the crank angle position θ at that time are sampled as a couple (P, θ), and the ignition timing instruction value at that time is
Find θ that matches ADV, and set the in-cylinder pressure P that is coupled with that θ as pig.
また、吸入負圧センサ43は機関負荷に対応す
る吸気管内負圧pを検出し、回転センサ44は機
関回転数Nを検出する。 Further, the intake negative pressure sensor 43 detects the intake pipe internal negative pressure p corresponding to the engine load, and the rotation sensor 44 detects the engine rotation speed N.
これらセンサ42〜44の検出値はアナログ値
なので、A/D変換器45〜47によりデジタル
値に変換してからコントロールユニツト90に出
力する。 Since the detected values of these sensors 42 to 44 are analog values, they are converted into digital values by A/D converters 45 to 47 and then output to the control unit 90.
なお、吸入負圧センサ43の他に吸入空気量を
検出するエアフローメータでもよく、また、回転
センサ44の他にクランク角センサでもよい。な
お、クランク角センサの出力するクランク角1°信
号を使うのであれば、既にデジタル値であるの
で、A/D変換器は不要である。 Note that an air flow meter that detects the amount of intake air may be used instead of the intake negative pressure sensor 43, and a crank angle sensor may be used instead of the rotation sensor 44. Note that if the crank angle 1° signal output from the crank angle sensor is used, an A/D converter is not necessary since it is already a digital value.
こうして、ピーク電圧判別器60、放電時間判
別器70、放電抵抗演算回路80、筒内圧センサ
42、吸入負圧センサ43、回転センサ44にて
それぞれ得られるVB′、DS、rs′pig、p、Nに基
づき、コントロールユニツト90は、燃料供給装
置94とガス流動装置100を制御する。 In this way, V B ′, D S , r s ′pig obtained by the peak voltage discriminator 60, discharge time discriminator 70, discharge resistance calculation circuit 80, cylinder pressure sensor 42, suction negative pressure sensor 43, and rotation sensor 44, respectively. , p, and N, the control unit 90 controls the fuel supply system 94 and the gas flow system 100.
この場合、燃料供給装置94は、例えば、燃料
噴射装置や電子制御式気化器で構成され、燃料噴
射装置の場合であれば、燃料噴射弁の開弁期間
(燃料噴射量に対応する)を調整することにより
空燃比を制御することになる。 In this case, the fuel supply device 94 includes, for example, a fuel injection device or an electronically controlled carburetor, and in the case of a fuel injection device, adjusts the opening period of the fuel injection valve (corresponding to the fuel injection amount). By doing so, the air-fuel ratio is controlled.
また、ガス流動装置100については、第4図
に基づき、さらに説明する。 Further, the gas flow device 100 will be further explained based on FIG. 4.
同図では、吸気絞弁102の下流の吸気通路1
01に主吸気ポート105から分岐し吸気弁10
3の近傍で再び主吸気ポート105に合流する小
断面積の副吸気ポート106を区画形成し、主吸
気ポート105には、吸気絞弁102とは別の第
2絞弁107を介装している。 In the figure, the intake passage 1 downstream of the intake throttle valve 102
01 branched from the main intake port 105 to the intake valve 10
A sub-intake port 106 with a small cross-sectional area that joins the main intake port 105 again near No. 3 is defined. There is.
なお、副吸気ポート106は、第2絞弁107
の閉弁時に流入するガス流が燃焼室104内に旋
回流(スワール)を生起するように燃焼室104
に向けて開口している。 Note that the sub intake port 106 is connected to the second throttle valve 107.
The combustion chamber 104 is arranged so that the gas flow flowing into the combustion chamber 104 generates a swirl in the combustion chamber 104 when the valve is closed.
It is open towards.
このため、第2絞弁107の弁開度に応じて燃
焼室104内に生じるガス流動の流速Uが変化す
ることになり、例えば、Uを小さくするのであれ
ば、第2絞弁107の弁開度を大きくして、ガス
流が主吸気ポート105を多く流れるようにすれ
ばよい。 Therefore, the flow velocity U of the gas flow generated in the combustion chamber 104 changes depending on the opening degree of the second throttle valve 107. For example, if U is to be made small, the opening degree of the second throttle valve 107 The opening degree may be increased to allow more gas to flow through the main intake port 105.
この第2絞弁107を作動させるのが、リンク
棒108を介して連結するアクチユエータ(サー
ボモータ)109で、サーボモータ109は、例
えば、入力パルス周波数に同期して回転角を追従
させるステツプモータで構成する。 This second throttle valve 107 is operated by an actuator (servo motor) 109 connected via a link rod 108. The servo motor 109 is, for example, a step motor that follows the rotation angle in synchronization with the input pulse frequency. Configure.
したがつて、コントロールユニツト90は、こ
の入力パルス周波数を調整することにより、第2
絞弁107の弁開度を介してUを制御するのであ
る。 Therefore, the control unit 90 controls the second pulse frequency by adjusting this input pulse frequency.
U is controlled via the opening degree of the throttle valve 107.
第3図に戻り、コントロールユニツト90につ
いて説明すると、このコントロールユニツト90
はデジタル制御を行なうマイクロコンピユータ
で、主に入出力信号処理回路(I/O)91、中
央演算装置(CPU)92、記憶装置(ROM)9
3から構成され、前記検出信号はいずれもI/O
91にデジタル信号として入力される。 Returning to FIG. 3, the control unit 90 will be explained.
is a microcomputer that performs digital control, and mainly includes an input/output signal processing circuit (I/O) 91, a central processing unit (CPU) 92, and a storage device (ROM) 9.
3, and the detection signals are all I/O
91 as a digital signal.
なお、ピーク電圧判別器60の出力信号もデジ
タル信号に変換されている。 Note that the output signal of the peak voltage discriminator 60 is also converted into a digital signal.
次に、以上の構成による作用を、第10図のフ
ローチヤートに基づいて説明する。 Next, the operation of the above configuration will be explained based on the flowchart of FIG. 10.
理論空燃比よりも希薄な空燃比を与える燃料の
基本噴射量Tpは、吸入負圧pと機関回転数Nと
に対して予めROM93に記憶しており、検出さ
れたpとNを格子軸とした3次元のテーブルルツ
クアツプによりTpを求める(P1−P2)。 The basic injection amount Tp of fuel that provides an air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio is stored in the ROM 93 in advance with respect to the suction negative pressure p and the engine speed N, and the detected p and N are used as grid axes. Tp is determined by looking up the three-dimensional table (P 1 −P 2 ).
この場合、燃料供給装置94が燃料噴射装置の
燃料噴射弁により燃料供給量を制限するものであ
れば、このTpを燃料噴射弁の開弁期間を与える
ものとして設定すればよく、このTpをパルス幅
とする信号を燃料噴射弁に出力すると、この期間
燃料が供給され、理論空燃比よりも希薄な混合気
が形成されることになる。 In this case, if the fuel supply device 94 limits the amount of fuel supplied by the fuel injection valve of the fuel injection device, this Tp may be set to give the opening period of the fuel injection valve, and this Tp may be set as a pulse. When a signal indicating the width is output to the fuel injection valve, fuel is supplied during this period, and an air-fuel mixture that is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio is formed.
実際には、このTpを、さらに燃料温度、水温
等により補正したTeを駆動パルス幅として出力
する(P16−P17)。 Actually, this Tp is further corrected by the fuel temperature, water temperature, etc., and Te is output as the drive pulse width ( P16 - P17 ).
なお、TeはTe=Tp(1+α+γ)で与えら
れ、ここにαはフイードバツク補正係数(後述す
る)を示し、γは燃料温度、水温等による補正係
数をまとめて示したものである。 Note that Te is given by Te=Tp (1+α+γ), where α indicates a feedback correction coefficient (described later), and γ collectively indicates correction coefficients based on fuel temperature, water temperature, etc.
次に、空燃比のフイードバツク制御について説
明するが、この制御演算では、実際の検出空燃比
と予め設定された空燃比との比較によりαを決定
するのである。 Next, feedback control of the air-fuel ratio will be explained. In this control calculation, α is determined by comparing the actually detected air-fuel ratio with a preset air-fuel ratio.
具体的に述べていくと、pとNにより与えられ
るテーブルルツクアツプにより希薄空燃比の基準
値A/F0と、このA/F0からずれることを許さ
れる許容幅εA/F(第11図参照)とを読み出す
(P1、P3)。 To be more specific, the reference value A/F 0 of the lean air-fuel ratio and the allowable range εA/F (Fig. (see P 1 , P 3 ).
一方、この基準値A/F0と比較される実際の
空燃比A/Fを演算しなければならない。 On the other hand, it is necessary to calculate the actual air-fuel ratio A/F to be compared with this reference value A/F 0 .
そこで、A/Fは、前述のようにpigとVBの関
数fで与えられることから、A/F=f(pig、
VB)としてA/Fを演算(あるいはテーブルル
ツクアツプ)してもよいが、この制御では、pig、
VBについて、特定時間と平均値ig、Bを採用
する。すなわちig=(1/m)n
〓
pig、B=
(1/m)n
〓
VB(ただし、VB′=C・VB)を演算
する(P6、P7)。 Therefore, since A/F is given by the function f of pig and V B as mentioned above, A/F=f(pig,
V B ) may be used to calculate A/F (or table pickup), but in this control, pig,
For V B , adopt the specific time and average value ig, B. That is, ig = (1/m) n 〓 pig, B =
(1/m) n 〓 V B (where V B ′=C·V B ) is calculated (P 6 , P 7 ).
なおmは正の整数であり、mx(制御演算周期)
が特定時間として設定される。 Note that m is a positive integer, mx (control calculation period)
is set as a specific time.
したがつて、A/FはigとBの関数fとし
て与えられ、A/Fは、igとBを格子軸とす
る3次元テーブルルツクアツプにより求められる
(P10)。 Therefore, A/F is given as a function f of ig and B , and A/F is determined by a three-dimensional table search with ig and B as lattice axes (P 10 ).
次に、A/FとA/F0のずれがεA/F内に収
まつているか否かを見るために、基準値A/F0
からの空燃比のずれ△A/F(=A/F0−A/
F)の絶対値|△A/F|をεA/Fと比較する
(P12〜P14)。 Next, in order to see whether the deviation between A/F and A/F 0 is within εA/F, the reference value A/F 0 is
Deviation of air-fuel ratio from △A/F (=A/F 0 −A/
The absolute value of F) |ΔA/F| is compared with εA/F (P 12 to P 14 ).
|△A/F|がεA/F内に収まつていれば、
補正の必要はないが(P14−P21)、|△A/F|が
εA/Fを越えた場合は再びεA/F内に空燃比を
戻すべく、補正係数αをα=△A/Fとして演算
する(P14−P15)。 If |△A/F| is within εA/F,
Although there is no need for correction (P 14 −P 21 ), if |△A/F| exceeds εA/F, the correction coefficient α is changed to α=△A/ Calculate as F (P 14 −P 15 ).
例えば、A/FがεA/Fを外れて希薄側(第
11図で右方向)にずれた場合は、α(=△A/
F)>0となり、Tpが増量補正され、空燃比は再
び理論空燃比A/Fth側に移動する。 For example, if A/F deviates from εA/F and shifts to the lean side (rightward in Figure 11), α(=△A/
F)>0, Tp is corrected to increase, and the air-fuel ratio moves toward the stoichiometric air-fuel ratio A/Fth again.
同様に、A/FがA/Fth側に外れた場合はα
<0となり、Tpが減量補正され、空燃比は希薄
側に移動する。 Similarly, if A/F deviates to the A/Fth side, α
<0, Tp is corrected to decrease, and the air-fuel ratio moves to the lean side.
このようにして、空燃比は許容幅εA/F内に
補正制御されるのである。 In this way, the air-fuel ratio is corrected and controlled within the allowable range εA/F.
一方、ガス流動の流速Uについては、UがDS
とRSの関数として与えられることを前述したが、
DS、RSについても特定時間の平均値S、Sを採
用し、SとSを格子軸とする3次元テーブルル
ツクアツプによりUを読み出し、この読み出され
た値Uを予めROM93に記憶しているガス流動
の流速の基準値UOと比較する(P1、P3〜P5、P8、
P9、P11)。 On the other hand, regarding the flow rate U of gas flow, U is D S
As mentioned above, it is given as a function of R S ,
For D S and R S , the average values S and S of a specific time are adopted, and U is read out by a three-dimensional table search with S and S as the lattice axes, and this read value U is stored in the ROM 93 in advance. Compare with reference value U O of the gas flow velocity (P 1 , P 3 ~ P 5 , P 8 ,
P9 , P11 ).
この場合、1点火時あたりの平均放電抵抗RS
はRS=(1/n)o
〓
(vs/is)(ただし、vs′=C・
vs、nは正の整数)であり、SはこのRSをさら
に特定時間について平均している。(RS=(1/
m)n
〓
RS)。なお、UOからの許容幅εUも同時に
読み出している。 In this case, the average discharge resistance per ignition R S
is R S = (1/n) o 〓 (v s /i s ) (where, v s ′=C・
v s , n is a positive integer), and S further averages this R S over a specific time. ( RS = (1/
m) n 〓 R S ). Note that the allowable width εU from U O is also read out at the same time.
そこで、|△U|がεUを越えて外れると、例え
ば、流速がεUを外れて小さいと、△U>0とな
り、この△Uから補正駆動パルス幅Tを演算し
(T=△U)、このTより作る駆動信号をステツプ
モータに出力する(P18〜P20)。 Therefore, if |△U| exceeds ε U and deviates from it, for example, if the flow velocity deviates from ε U and is small, △U>0, and the corrected drive pulse width T is calculated from this △U (T=△U ), and a drive signal generated from this T is output to the step motor (P 18 to P 20 ).
この場合、T(=△U)>0にては、第2絞弁1
07の弁開度を小さくするようにしてあり、副吸
気ポート106へのガス流量が増して、燃焼室1
04内の流速を大きくする。 In this case, when T(=△U)>0, the second throttle valve 1
07 is made smaller, the gas flow rate to the auxiliary intake port 106 increases, and the combustion chamber 1
Increase the flow rate in 04.
T<0となる場合には、前述の動作と逆に流速
が小さくされ、結局、流速は制御幅内に収まるの
である。 When T<0, the flow velocity is reduced, contrary to the above-mentioned operation, and the flow velocity eventually falls within the control range.
なお、|△U|がεU内に収まる場合はステツプ
モータ109は作動させない(P18−P22)。 Note that if |△U| falls within ε U , the step motor 109 is not operated (P 18 −P 22 ).
この結果、適度のガス流速が維持され、機関安
定度限界が拡大して保持されることとなる。 As a result, a moderate gas flow rate is maintained and the engine stability limits are expanded and maintained.
そして、この拡大された安定度限界と、触媒を
設けなくともNOxの排出規制値をクリヤする位
置との間に形成される希薄空燃比域で、空燃比は
精度良くフイードバツク制御されるのである(第
11図参照)。 The air-fuel ratio is then precisely feedback-controlled in the lean air-fuel ratio region that is formed between this expanded stability limit and the position where the NOx emission regulation value is cleared without the need for a catalyst. (See Figure 11).
(発明の効果)
以上のように本発明によれば、補正制御を行な
うパラメータとしては、燃焼室内にて得られる空
燃比と密接な関係にあるパラメータを直接採用し
ているので、応答性が格段に向上し、特に、加速
時にその本領を発揮するのである。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, parameters closely related to the air-fuel ratio obtained in the combustion chamber are directly adopted as parameters for performing correction control, so responsiveness is significantly improved. It shows its true potential, especially when accelerating.
また、ガス流動を適度に維持する手段を追加し
た第2発明の希薄空燃比補正制御では、最良燃
費、NOx排出量の規制値のクリヤ、機関安定性
の保持が同時に可能となり、高品質の希薄燃焼機
関を実現できることとなる。 In addition, the lean air-fuel ratio correction control of the second invention, in which a means for maintaining appropriate gas flow is added, simultaneously achieves the best fuel efficiency, clears the NOx emission regulation value, and maintains engine stability. This means that a combustion engine can be realized.
さらに、各気筒毎に燃焼室内のパラメータを検
出することにより、気筒間のパラメータを付加し
て空燃比を制御することにすれば(ただし、この
場合は、燃料供給装置、ガス流動装置とも気筒毎
に独立して作動できるものを採用する)、気筒毎
の空燃比フイードバツク制御が可能となり、さら
に高品質な希薄燃焼機関が実現できる。 Furthermore, by detecting the parameters in the combustion chamber for each cylinder, the air-fuel ratio can be controlled by adding parameters between the cylinders (however, in this case, both the fuel supply system and the gas flow system can be used for each cylinder. (A type that can operate independently in each cylinder) enables air-fuel ratio feedback control for each cylinder, making it possible to realize a lean burn engine of even higher quality.
第1図は従来装置の概略構成図である。第2図
は本発明の構成を明示するための全体構成図であ
る。第3図は本発明の一実施例の概略構成図、第
4図はガス流動装置の縦断面図である。第5図は
火花放電特性並びにピーク電圧判別器及び点火時
間判別器の出力特性を示す説明図である。第6図
は絶縁破壊電圧と空燃比の関係を示す図、第7図
は点火時圧力と絶縁破壊電圧の関係を示す図であ
る。第8図、第9図はガス流動の流速に対する放
電時間、放電抵抗をそれぞれ示す図である。第1
0図は第3図のコントロールユニツト内にて行な
われるフローチヤートである。第11図は希薄空
燃比域における機関安定性、NOx排出量、燃費
を示す説明図である。
11……回転数検出手段、12……負荷検出手
段、16……燃料供給手段、17……ガス流動手
段、18……点火電圧検出手段、19……点火電
流検出手段、21……ピーク電圧判別手段、22
……放電抵抗演算手段、23……放電時間判別手
段、25……基本噴射量演算手段、26……駆動
手段、27……ガス流動演算手段、28,30…
…基準値設定手段、29……ガス流動変化量演算
手段、31……比較手段、32……駆動パルス幅
演算手段、33……駆動手段、34……空燃比演
算手段、35,37……基準値設定手段、36…
…空燃比変化量演算手段、38……比較手段、3
9……補正係数演算手段、40……補正演算手
段、42……筒内圧センサ、43……吸入負圧セ
ンサ、44……回転センサ、51……点火コイ
ル、54……パワトランジスタ、56a〜56d
……プラズマ点火栓、57……DC−DCコンバー
タ、60……ピーク電圧判別器、70……放電時
間判別器、80……放電抵抗演算回路、90……
コントロールユニツト、94……燃料供給装置、
100……ガス流動装置、101……吸気通路、
102……吸気絞弁、103……吸気弁、104
……燃焼室、105……主吸気ポート、106…
…副吸気ポート、107……第2絞弁、109…
…サーボモータ。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a conventional device. FIG. 2 is an overall configuration diagram for clearly showing the configuration of the present invention. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the gas flow device. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the spark discharge characteristics and the output characteristics of the peak voltage discriminator and the ignition time discriminator. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between dielectric breakdown voltage and air-fuel ratio, and FIG. 7 is a diagram showing the relationship between ignition pressure and dielectric breakdown voltage. FIG. 8 and FIG. 9 are diagrams showing the discharge time and discharge resistance with respect to the gas flow velocity, respectively. 1st
FIG. 0 is a flowchart of what is carried out within the control unit of FIG. FIG. 11 is an explanatory diagram showing engine stability, NOx emissions, and fuel efficiency in a lean air-fuel ratio region. 11...Rotational speed detection means, 12...Load detection means, 16...Fuel supply means, 17...Gas flow means, 18...Ignition voltage detection means, 19...Ignition current detection means, 21...Peak voltage Discrimination means, 22
...Discharge resistance calculating means, 23...Discharge time determining means, 25...Basic injection amount calculating means, 26...Drive means, 27...Gas flow calculating means, 28, 30...
. . . Reference value setting means, 29 . . . Gas flow change amount calculation means, 31 . . . Comparison means, 32 . Reference value setting means, 36...
...Air-fuel ratio change calculation means, 38...Comparison means, 3
9... Correction coefficient calculating means, 40... Correction calculating means, 42... Cylinder pressure sensor, 43... Intake negative pressure sensor, 44... Rotation sensor, 51... Ignition coil, 54... Power transistor, 56a~ 56d
...Plasma ignition plug, 57...DC-DC converter, 60...Peak voltage discriminator, 70...Discharge time discriminator, 80...Discharge resistance calculation circuit, 90...
Control unit, 94...Fuel supply system,
100... Gas flow device, 101... Intake passage,
102...Intake throttle valve, 103...Intake valve, 104
...Combustion chamber, 105...Main intake port, 106...
...Sub-intake port, 107...Second throttle valve, 109...
…Servomotor.
Claims (1)
態の検出値に基づいて所定の希薄空燃比が得られ
るように燃料供給量を制御する燃料供給制御手段
とを備えた内燃機関において、点火手段による絶
縁破壊電圧を検出する手段と、点火時の燃焼室圧
力を検出する点火時燃焼室圧力検出手段と、これ
ら両手段の検出結果に基づいて燃焼ガスの空燃比
を演算する空燃比演算手段と、この演算された空
燃比に基づいて前記燃料供給量をフイードバツク
制御する燃料供給量補正手段とを設けたことを特
徴とする内燃機関の空燃比制御装置。 2 前記点火手段がプラズマ長放電点火手段であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
内燃機関の空燃比制御装置。 3 燃焼室に取付けた点火手段と、機関の運転状
態の検出値に基づいて所定の希薄空燃比が得られ
るように燃料供給量を制御する燃料供給制御手段
とを備えた内燃機関において、点火手段による絶
縁破壊電圧を検出する手段と、点火時の燃焼室圧
力を検出する点火時燃焼室圧力検出手段と、これ
ら両手段の検出結果に基づいて燃焼ガスの空燃比
を演算する空燃比演算手段と、この演算された空
燃比に基づいて前記燃料供給量をフイードバツク
制御する燃料供給量補正手段と、筒内ガス流動を
可変的に生起させるガス流動手段と、点火手段の
放電時間と放電抵抗を検出する手段と、これら両
手段の検出結果に基づいてガス流動の強さを演算
するガス流動演算手段と、この演算値が設定値に
なるように上記ガス流動手段をフイードバツク制
御するガス流動補正手段とを設けたことを特徴と
する内燃機関の空燃比制御装置。[Scope of Claims] 1. A combustion engine comprising: an ignition means attached to the combustion chamber; and a fuel supply control means for controlling the amount of fuel supplied so as to obtain a predetermined lean air-fuel ratio based on a detected value of the operating state of the engine. In an internal combustion engine, means for detecting dielectric breakdown voltage due to ignition means, means for detecting combustion chamber pressure at the time of ignition for detecting combustion chamber pressure at the time of ignition, and calculating the air-fuel ratio of combustion gas based on the detection results of both means. 1. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: an air-fuel ratio calculating means for calculating the calculated air-fuel ratio; and a fuel supply amount correcting means for feedback-controlling the fuel supply amount based on the calculated air-fuel ratio. 2. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the ignition means is a plasma long discharge ignition means. 3. In an internal combustion engine equipped with an ignition means attached to a combustion chamber and a fuel supply control means for controlling the amount of fuel supplied so as to obtain a predetermined lean air-fuel ratio based on a detected value of the operating state of the engine, the ignition means means for detecting the dielectric breakdown voltage caused by the ignition; combustion chamber pressure detection means at the time of ignition for detecting the combustion chamber pressure at the time of ignition; and air-fuel ratio calculation means for calculating the air-fuel ratio of the combustion gas based on the detection results of both of these means. , a fuel supply amount correcting means for feedback-controlling the fuel supply amount based on the calculated air-fuel ratio, a gas flow means for variably generating in-cylinder gas flow, and detecting the discharge time and discharge resistance of the ignition means. gas flow calculation means for calculating the strength of the gas flow based on the detection results of both of these means; and gas flow correction means for feedback controlling the gas flow means so that the calculated value becomes a set value. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, characterized in that it is provided with:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5507184A JPS60198347A (en) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | Air/fuel ratio controller for internal-combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5507184A JPS60198347A (en) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | Air/fuel ratio controller for internal-combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60198347A JPS60198347A (en) | 1985-10-07 |
| JPH0535260B2 true JPH0535260B2 (en) | 1993-05-26 |
Family
ID=12988462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5507184A Granted JPS60198347A (en) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | Air/fuel ratio controller for internal-combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60198347A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5208062B2 (en) * | 2009-06-29 | 2013-06-12 | ダイハツ工業株式会社 | Control method for spark ignition internal combustion engine |
| JP5696568B2 (en) * | 2011-04-04 | 2015-04-08 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for internal combustion engine |
-
1984
- 1984-03-22 JP JP5507184A patent/JPS60198347A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60198347A (en) | 1985-10-07 |
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