JPH01273861A - 気化器付エンジンの空燃比制御装置 - 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、エンジンに供給する混合気の空燃比を目標値
にフィードバック制御するようにした気化器付エンジン
の空燃比制御装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、気化器付エンジンにおいて、スロットル弁の
開度変化に基づく吸入空気量の変動に対応して燃料をベ
ンチュリ部から供給するメイン系通路と、スロットル弁
の全閉近傍での低吸気量領域でスローボートもしくはア
イドルポートから燃料を供給するスロー系通路とを備え
、例えば排気センサによってエンジンに供給している混
合気の空燃比を検出し、この検出空燃比が目標値となる
ように、気化器のエアブリード調整などによって空燃比
をフィードバック制御するようにしたエンジンの空燃比
制御装置が、例えば、特開昭５８−１８５９６２号公報
にみられるように公知である。

また、空燃比のフィードバック制御を行う場合に、フィ
ードバックゾーン内で運転ゾーンが移行したとき、この
ゾーンに対応した基本量と移行前のフィードバック制御
の補正量を反映させた制御ｆｆ１（例えば移行前の制御
量）からフィードバック制御を開始するようにして、経
年変化等による基本量の変化に対応してフィードバック
制御の収束性を向上するようにした技術も知られている
。

（発明が解決１２ようとする課Ｂ） しかして、上記のような空燃比のフィードバック制御を
行っている場合に、スロー系通路とメイン系通路とを備
えた気化器で運転ゾーン移行前のフィードバック制御量
を反映させて移行後のフィードバック制御を開始するよ
うにしたものでは、燃料の供給系統がスロー領域とメイ
ン領域とで変化する時に、空燃比が目標値から大きくず
れる可能性がある。

すなわち、例えばスロー系通路のジェットもしくはエア
ブリードに詰りか発生し、スロー領域で上記変動を補正
するためにフィードバック制御の制御量が基本制御量か
ら大きくずれている運転状態から、メイン領域に運転状
態が変化して正常状態にあるメイン系通路から燃料を供
給するように移行したときに、通常では上記スロー領域
でのフィードバック制御量を反映させて基本制御量から
ずれた制御量からフィードバック制御を開始するもので
あるが、メイン領域では詰りの発生はなく基本制御量の
近傍で目標空燃比が得られることから、このフィードバ
ック制御の制御量が基本制御量の近傍に変化するまでに
その制御応答性に対応した時間を要し、−時的に空燃比
が目標値から大きくずれることになる。この現象は、移
行前の燃料系の燃料供給がリッチ側にずれている場合に
は移行初期にリーン状態となる一方、移行前にり一ン側
にずれていると移行初期にリッチ状態となるものであり
、大きなリーン状態の発生があるとエンジン停止を招く
など、目標空燃比からずれることによる弊害が生じる。

また、上記現象を防止するために、各運転ゾーンでフィ
ードバック値を学習し、この学習値を各運転ゾーンに対
応して記憶し、運転ゾーンの移行に対応する学習値を読
み込んでフィードバック制御の開始制御量を設定すれば
よいが、学習値を求めるためには当該運転ゾーンで所定
時間以上の定常運転が必要であり、例えば、前記現象に
よってエンジン停止が発生しやすい運転ゾーンは、アイ
ドル状態のような低速軽負荷運転から低速高負荷運転へ
のゾーン移行時であるが、低速高負荷運転ゾーンでは定
常となることが少なく学習値が求められないものである
。

そこで本発明は上記事情に鑑み、フィードバックゾーン
内での運転ゾーン移行時に移行前のフィードバック制御
状態を反映させて空燃比制御の収束性を確保する一方、
スロー領域とメイン領域の運転ゾーン移行時に空燃比の
一時的な急激なずれを抑制するようにした気化器付エン
ジンの空燃比制御装置を提供することを目的とするもの
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の空燃比制御装置は、メ
イン系通路とスロー系通路とを備え、所定のフィードバ
ックゾーン内において空燃比をフィードバック値に基づ
いてフィードバック制御するについて、フィードバック
ゾーン内における運転ゾーンの移行を判定するゾーン判
定手段と、上記フィードバックゾーン内における運転ゾ
ーンの移行時、移行前のフィードバック値もしくは該フ
ィードバック値に相関する補正値の内少なくとも１つを
移行後のフィードバック制御に反映させる反映手段と、
前記メイン系通路から燃料の供給を行っているメイン領
域と主にスロー系通路から燃料を供給しているスロー領
域との間の運転状態の移行時は、上記反映手段による反
映処理を禁止する反映票止手段とを備えるように構成し
たものである。

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図であ
る。

エンジンＥに混合気すなわち燃料を供給する気化器Ａは
、吸気通路Ｂのスロットル弁Ｃ上流のベンチュリ部りに
メイン系燃料を供給するメイン系通路Ｆと、スロットル
弁Ｃ近傍の吸気通路Ｂにスロー系燃料を供給するスロー
系通路Ｇとを備え、メイン系通路Ｆはスロットル弁Ｃの
開度が所定値以上間いた運転領域で吸入空気量に応じた
燃料を供給する一方、スロー系通路Ｇはスロットル弁Ｃ
が全閉状態でも燃料供給が可能である。

また、エンジンＥに供給する混合気の空燃比は、前記気
化器Ａのメイン系通路Ｆおよびスロー系通路Ｇからの燃
料供給量を、そのエアブリード調整ソレノイド等の作動
によって変更する空燃比調整手段Ｈを設け、この空燃比
調整手段Ｈには制御信号設定手段Ｊからの制御信号が出
力されて所定状□　態に駆動制御される。

上記制御信号設定手段Ｊにはフィードバック手段Ｋから
のフィードバック信号が出力されて空燃比を目標値にフ
ィードバック制御する。このフィードバック手段には、
例えば排気通路に介装した０２センサ等の混合気の空燃
比を検出する空燃比検出手段りの信号を受け、所定のフ
ィードバックゾーン内においてエンジンに供給する供給
空燃比が予め設定された範囲の目標空燃比となるように
検出空燃比と目標空燃比との差に応じたフィードバック
値に基づいて補正信号を前記制御信号設定手段Ｊに出力
するものである。

また、フィードバックゾーン内における運転ゾーンの移
行を判定するゾーン判定手段Ｍを設け、このゾーン判定
信号を受けた反映手段Ｎは、フィードバックゾーン内に
おける運転ゾーンの移行時、前記フィードバック手段Ｋ
による移行前のフィードバック値もしくは該フィードバ
ック値に相関する補正値の内少なくとも１つを移行後の
フィードバック制御に反映させるように反映信号を前記
制御信号設定手段Ｊに出力する。

また、上記反映手段Ｎにはその反映処理を禁止する反映
禁止手段Ｐからの禁止信号が所定運転ゾーン移行時に出
力される。該反映禁止手段Ｐは、メイン系通路Ｆから燃
料の供給を行っているメイン領域と主にスロー系通路Ｇ
から燃料を供給しているスロー領域との間での運転状態
の移行が判定された場合に、上記反映手段Ｎにその反映
処理を禁止する禁止信号を出力するものである。

（作用） 上記のようなエンジンの空燃比制御装置では、基本的に
は検出空燃比が目標空燃比となるようにフィードバック
制御で制御量の設定を行うについて、フィードバックゾ
ーン内での運転ゾーンの移行時には移行前のフィードバ
ック値もしくは該フィードバック値に相関する補正値の
内少なくとも］、つを移行後のフィードバック制御に反
映させて空燃比の収束性を向上するようにしている。ま
た、フィードバックゾーン内でのメイン領域とスロー領
域との間での運転状態が移行した場合には、上記反映処
理を禁止してそれぞれの燃料系に対応したフィードバッ
ク制御を開始するようにし、異なる燃料系間での反映処
理による空燃比のずれを抑制するようにし、同一燃料系
統での運転ゾーンの移行時の空燃比の収束性は確保する
ようにしている。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第２図は具体例の全体構成図である。

エンジン１のシリンダ３に摺動自在に嵌挿されたピスト
ン４により容積可変に燃焼室２が形成され、この燃焼室
２に吸気を供給する吸気通路５の一端はエアクリーナ６
を介して大気に連通し、燃焼室２から排気ガスが排気通
路７よって排出される。上記吸気通路５の途中には、気
化器１０が配置されていると共に、排気通路７の途中に
は排気ガスの浄化を行う触媒装置１１が配設されている
。

また、燃焼室２において、吸気通路５の開口部分には吸
気弁１２が、排気通路７の開口部分には排気弁１３が各
々配置されている。

上記気化器１０の詳細構造を第３図に示す。吸気通路５
は隔壁１５で左右に一次側吸気通路５ａと二次側吸気通
路５ｂとに分割され、−次側吸気通路５ａには一次側の
スロットル弁１６が、二次側吸気通路５ｂには二次側の
スロットル弁１７が各々配置されている。上記二次側ス
ロットル弁１７は、−次側スロットル弁１６の所定開度
以上で開作動可能であり、この開作動可能範囲内では、
ベンチュリ最狭部に開口する負圧ボート１８の負圧値に
応動する負圧ダイヤフラム装置１９の動作により開閉作
動し、上記ベンチュリ負圧値の大きい高負荷時にはこの
二次側スロットル弁１７の開度を大きくする。

また、上記気化器１０は、−次側吸気通路５ａに燃料を
供給する一次側気化器系２０と、二次側吸気通路５ｂに
燃料を供給する二次側気化器系２１とを備える。−次側
気化器系２０は、主気化系統として、フロート室２５か
ら一次側メインジェット２６で計量された燃料に、−次
側メインエアブリード２７を介してエアが混入された微
粒化燃料をベンチュリ部の一次側メインノズル２８から
一次側吸気通路５ａにメイン系燃料を噴出するメイン系
通路２２を備える。また、低速系統として、上記−次側
メインジェット２６下流のメイン系通路２２から分岐し
、−次側スロージェット２９で計量された燃料に、第１
スローエアブリード３０および第２スローエアブリード
３１を経てエアが混入され、−次側スロットル弁１６近
傍に配置されたスローボート３２およびアイドルボート
３３から一次側吸気通路５ａにスロー系燃料を噴出する
スロー系通路２３を備えている。さらに、始動系統とし
て、ベンチュリ部上流側には、チョークバルブ３５が配
置されている。

そして、上記気化器１０は、燃料フィードバック制御系
統として、フロート室２５に連通ずる補正用メインジェ
ット３６を別途に備え、該補正用メインジェット３６は
連通路３７を介して上記メイン系通路２２に連通ずると
共に、該補正用メインジェット３６にはフロート室２５
との開口面積を調整するフィードバックソレノイドＳＱ
Ｌが配置され、該ソレノイドＳＱＬの後端部には、前記
スロー系通路２３に連通ずる補正用スローエアブリード
３８が設けられている。そして、フィードバックソレノ
イドＳＱＬによる通路面積調整により補正燃料量を調整
し、混合気の空燃比を可変調整可能としている。

一方、二次側気化器系２１は、フロート室２５から二次
側メインジェット４０、二次側メインエアブリード４１
を経た微粒化燃料を、ベンチュリ部の二次側メインノズ
ル４２から二次側吸気通路５ｂに噴出する二次メイン系
通路４３を有する。

またステップ系統として、上記二次側メインジェット４
０下流の二次メイン系通路４３から分岐し、二次側スロ
ージェット４５、二次側スローエアブリード４６を経た
微粒化燃料を、二次側スロットル弁１７近傍に開口する
ステップボート４７から一次側と二次側との繋ぎの燃料
を別途供給するステップ通路４８を備えている。

尚、上記気化器１０には、加速系統として、加速運転時
の燃料増量を行う加速ポンプ５０が備えられている。該
加速ポンプ５０は、燃料室５］内にプランジャ５２を備
えると共に、燃料室５１は加速燃料通路５８に対して、
一方弁よりなるインレットバルブ５３を介してフロート
室２５に連通すると共に、同様に一方弁よりなるアウト
レットバルブ５４を介して、−次側吸気通路５ａのベン
チュリ部近傍に開口するポンプインジェクタノズル５５
に連通している。また、上記プランジャ５２は、−次側
スロットル弁１６に連動するポンプアーム５６に連結さ
れていて、−次側スロットル弁１６を開く加速運転時に
は、後述する空燃比フィードバック制御とは無関係に、
プランジャ５２を図中下方に摺動させて、燃料室５１内
の加速用燃料をアウトレットバルブ５４を経てポンプイ
ンジェクタノズル５５から一次側吸気通路５ａに供給し
て、燃料供給量を所定量増量するように構成されている
。

また、前記第２図に示すように、前記フィードバックソ
レノイドＳＱＬには内部にＣＰＵ等を有するコントロー
ラ５９から制御信号（デユーティ信号）が出力されてエ
ンジンに供給する混合気の空燃比がフィードバック制御
される。上記コントローラ５９には、スロットル弁１６
下流の吸気通路５の吸気負圧を検出する負圧センサ６０
からの負圧信号、排気通路７の触媒装置１１上流側に配
置されて排気ガス中の酸素濃度成分により混合気の空燃
比を検出する空燃比検出手段としての空燃比センサ６１
からの空燃比信号、エンジン回転数を検出するために点
火コイル６２とデイストリビュータロ３とによる点火系
統からのクランク角信号、エンジンの冷却水温度を検出
する水温センサ６４からの水温信号、スロットル弁１６
の開度変化を検出するためにスロットルセンサ６５から
のスロットル開度信号がそれぞれ入力される。

次に、上記コントローラ５９による空燃比のフィードバ
ック制御を第４図の制御フローに基づいて説明する。ス
タート後、ステップＳ１でエンジン回転数Ｎ、吸気負圧
Ｂ５スロットル開度θ等の各押検出信号を入力し、ステ
ップＳ２で運転状態がフィードバックゾーンか否かを判
定する。このフィードバックゾーンは、例えば、第５図
に示すように、エンジン回転数Ｎが所定値Ｎｏ以下の高
回転域を除く回転域で、エンジン負荷Ｂ（吸気負圧）が
所定値Ｂｏ以下の高負荷域を除く負荷域にある場合であ
る。

そして、フィードバックゾーンにあるときには、先ず、
ステップＳ３で前記エンジン回転数Ｎと吸気負圧Ｂをも
とに基本デユーティマツプから基本デユーティ値ｄｏを
読み込む。また、ステップＳ４で運転ゾーンが移行した
過渡状態か否かを、吸気負圧Ｂの変化量ΔＢ（前回値と
今回値との差）が設定値αより大きいか否かによって判
定する。

上記ステップＳ４の判定がＮｏで運転ゾーンの移行がな
い場合には、ステップＳ６でフィードバック値ｄｆ’ｔ
）を求める。このフィードバック値ｄｆｂは、０２セン
サの検出信号が理論空燃比よりリッチかリーンかの判定
に基づき、その反転時に設定する比例項（Ｐ値）と反転
していないときに設定する積分項（■値）を前回のフィ
ードバック値ｄｒｂに加減算して求めるものであり、前
回のフィードバック値ｄｒｂを順次更新することによっ
てそれまでのフィードバック制御を反映するものである
。

そして、ステップＳ８で上記フィードバック値ｄｆｂを
前記ステップＳ３で求めた基本デユーティ値ｄ、に加算
して今回出力する制御信号のデユーティ値りを求めてフ
ィードバックソレノイドＳＱＬに出力して空燃比制御を
実行する。

一方、前記ステップＳ４の判定がＹＥＳで吸気負圧変化
量ΔＢが設定値αより大きく運転ゾーンが変化した過渡
状態の場合には、ステップＳ５でスロットル開度θがス
ロー領域θａ以下からメイン領域０５以上に変化したか
否かを判定する。すなわち、スロー領域θａ以下のスロ
ットル開度θでは、メイン系通路２２からの燃料供給は
行われず、スロー系通路２３からのみ燃料が供給される
ものであり、一方、メイン領域０５以上のスロットル開
度θでは、主にメイン系通路２２からベンチュリ負圧に
応じた燃料が供給されるものである。

上記ステップＳ５の判定がＮｏで運転ゾーンが変化して
も、燃料供給系がスロー領域からメイン領域に移行しな
い同一燃料系内の場合には、前記ステップＳ６に進んで
前回のフィードバック値ｄｒｂを順次更新することによ
ってそれまでのフィードバック制御を反映するようにフ
ィードバック値ｄｌ’ｂを求める。

一方、前記ステップＳ５の判定がＹＥＳでスロー領域か
らメイン領域に運転ゾーンが移行した場合には、ステッ
プＳ７でフィードバック値ｄｆ’ｂを０にリセットして
、それまでのフィードバック制御の反映を禁止し、ステ
ップＳ８で求める制御信号のデユーティ値りは、ステッ
プＳ３で求めた基本デユーティ値ｄｏに設定されるもの
である。また、前記ステップＳ２がＮｏ判定で運転状態
がフィードバックゾーンでなくなった場合も、同様にス
テップＳ７でフィードバック値ｄｆｂを０にリセットす
る。

上記のような実施例によれば、前記ステップＳ５での判
定におけるスロットル開度変化に相当するスロー領域と
メイン領域は、前記第５図に示すと破線の内側がスロー
領域Ｉで外側がメイン領域■となり、吸気負圧Ｂの変化
量ΔＢが設定値αより大きな運転ゾーンの移行があって
も、例えばａまたはｂのようにスロー領域Ｉ内またはメ
イン領域■内での変化の場合には、フィードバック値の
反映を行うものであり、Ｃのようにスロー領域Ｉからメ
イン領域■に移行した場合について反映を禁止するよう
にしている。

これにより、例えばスロー系通路２３のエアブリードに
詰りか発生して、空燃比がリッチ化しこれを補正するた
めにブリードエア量を増量するようにフィードバックソ
レノイドＳＱＬが作動している状態から、運転ゾーンの
変化によってメイン領域に移行した場合に、そのままの
フィードバック値を反映させて使用すると前記ブリート
エア量を増量するようにデユーティ値が設定されている
影響を受けて、メイン領域への移行初期に必要量より多
量のブリードエアが供給されて供給空燃比がリーン化し
てエンジン停止の可能性もあるが、このような状態での
反映を禁止して基本制御量からフィードバック制御を開
始することにより、比較的少ない空燃比のずれ状態から
フィードバック制御を行うことができるものである。

尚、上記実施例においては、運転ゾーンがスロー領域か
らメイン領域に移行する場合についてのみ、フィードバ
ック値の反映を禁止するようにしているが、メイン領域
からスロー領域に移行する場合についても反映を禁止制
御するようにしてもよい。また、フィードバック制御の
反映については、実施例のようにフィードバック値を順
次更新することによってそれまでのフィードバック制御
を反映するほか、所定期間の平均値を使用するなど移行
前のフィードバック値もしくはフィードバック値に相関
する補正値の内少なくとも１つを移行後のフィードバッ
ク制御に反映させる種々の手法が採用可能である。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、フィードバックゾーン内
における運転ゾーンの移行時、移行前のフィードバック
制御を移行後のフィードバック制御に反映させるについ
て、スロー領域とメイン領域との間の運転状態の移行時
は、反映処理を禁止するようにしたことにより、燃料系
が異なる運転時に求めたフィードバック値を反映させる
ことによる供給空燃比の目標空燃比からのずれを大きく
することなく、同一燃料系での運転時における空燃比の
収束性を上記反映によって向上することができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図、 第２図は本発明の具体例を示すエンジンの空燃比制御装
置の全体構成図、 第３図は気化器の構造例を示す断面図、第４図はコント
ローラの処理を説明するためのフローチャート図、 第５図は運転領域を示す説明図である。 Ｅ、１・・・・・・エンジン、Ａ、１０・・・・・・気
化器、Ｆ。 ２２・・・・・・メイン系通路、Ｇ、２３・・・・・・
スロー系通路、Ｈ・・・・・・空燃比調整手段、Ｊ・・
・・・・制御信号設定手段、Ｋ・・・・・・フィードバ
ック手段、Ｌ・・・・・・空燃比検出手段、Ｍ・・・・
・・ゾーン判定手段、Ｎ・・・・・・反映手段、Ｐ・・
・・・・反映禁止手段、５９・・・・・・コントローラ
、６０・・・・・・負圧センサ、６１・・・・・・空燃
比センサ。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）スロットル開度が所定値以上の運転状態で燃料を
   供給するメイン系通路と、スロットル弁の全閉状態でも
   燃料供給が可能なスロー系通路と、空燃比を変化させる
   空燃比調整手段と、混合気の空燃比を検出する空燃比検
   出手段と、空燃比検出手段の出力を受け、所定のフィー
   ドバックゾーン内においてエンジンに供給する混合気の
   空燃比をフィードバック値に基づいて目標空燃比とする
   ようフィードバック制御するフィードバック手段とを備
   えた気化器付エンジンの空燃比制御装置において、フィ
   ードバックゾーン内における運転ゾーンの移行を判定す
   るゾーン判定手段と、上記フィードバックゾーン内にお
   ける運転ゾーンの移行時、移行前のフィードバック値も
   しくは該フィードバック値に相関する補正値の内少なく
   とも１つを移行後のフィードバック制御に反映させる反
   映手段と、前記フィードバックゾーン内でのメイン系通
   路から燃料の供給を行っているメイン領域と主にスロー
   系通路から燃料を供給しているスロー領域との間の運転
   状態の移行時は、上記反映手段による反映処理を禁止す
   る反映禁止手段とを備えたことを特徴とする気化器付エ
   ンジンの空燃比制御装置。