JPH02188654A - 気化器の空燃比制御装置 - 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、主として自動車に適用される気化器の空燃比
制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 排気ガス浄化手段の一つして広く使用されている三元触
媒は、混合気の空燃比が理論空燃比付近の値に維持され
ていないと、排気ガス中に含まれているＣＯ，ＨＣ，Ｎ
Ｏ，の全てを効率よく浄化することができない。そのた
め、気化器を備えているエンジンには、エアブリード通
路を開閉する流量制御弁と、排気ガス中の酸素濃度を検
出する酸素センサと、この酸素センサからの信号に基づ
いて前記流量制御弁を開閉させるフィードバック制御手
段とを具備してなる空燃比制御装置を設けであるのが普
通である。そして、前記酸素センサからの信号に基づい
て前記流量制御弁の開度を調節し、エアブリード通路を
介して供給する空気量を調節することにより、エンジン
に供給する混合気の空燃比を理論空燃比付近の値に維持
するようにしている。

ところが、アイドリング時と非アイドリング時とで流量
制御弁の制御速度を同一にすると、それぞれのエンジン
状況に適した制御が行い難くなる。

そのため、本発明の先行技術として、例えば特開昭５８
−３０４４５号公報に示されるように、アイドリング時
には、流量制御弁を高速度で開閉させるスロットルバル
ブ開弁時の制御とは制御を異ならせたものがある。すな
わち、このようなものでは、第７図に概略的に示すよう
に、アクセルが踏込まれてスロットルバルブが開弁状態
にあることがアイドルスイッチ等によって検出されると
、高速度で流量制御弁を開閉させて空燃比を一定に制御
するためのノーマルフィードバック制御が行われるよう
になっている。そして、アクセルが戻されてスロットル
バルブがアイドル位置（アイドルスイッチ−開）になっ
たことが検出されると、徐々に流量制御弁がアイドル時
の制御位置まで戻され、その後、流量制御弁を低速度で
開閉させて空燃比を一定に制御するためのアイドルフィ
ードバック制御が行われるようになっているものも少く
ない。

また、登板時等のように、エンジンが低速・高負荷状態
にある場合には、流量制御弁を「閉」側に固定保持して
エアブリード通路を一時的に閉じ、その間リッチ混合気
をエンジンに供給するようにしているものもある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような構成のものでは、次のような
不都合が生じ易い。すなわち、発進時等において、アイ
ドリング状態からアクセルを踏込むと、加速ポンプやメ
インジェット等によって一度に多量の燃料が供給される
反面、エアブリード通路からの空気の供給は遅れがちと
なるので、混合気はリッチ傾向となる。その後、流量制
御弁が追従して開き側に制御されていき、混合気が理論
空燃比に近付いていく状態でアクセルを戻すと、流量制
御弁は開き側にあるため、−時的に空燃比がリーンにな
ってしまい、エンジン回転数が過剰に低下したり、エン
ジンストールを招く可能性がある。

また、登板時等に流量制御弁を「閉」側に固定保持させ
るようにしたものでは、登板後にクラッチを「断」にし
てアクセルを戻すとともに、スロットルバルブがアイド
ル位置に戻ると、その下流の負圧が急速に真空側に変化
して吸気管内の燃料が吸出されることも相俟って、混合
気がオーバリッチ状態となり、ラフアイドルを招き易く
なる。

本発明は、以上のような不具合を解消することを目的と
している。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、第１図に示すよ
うに、気化器の空燃比制御装置を、気化器（１）のエア
ブリード通路（７）を開閉してエンジンに供給する混合
気の空燃比を調節するための流量制御弁（８）と、排気
ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ（１５）と、こ
の酸素センサ（１５）からの信号に基づきスロットルバ
ルブ（４）がアイドル位置にある場合に前記流量制御弁
（８）を低速度で開閉させ空燃比を一定に調節するため
のアイドルフィードバック制御手段（２０）と、前記ス
ロットルバルブ（４）がアイドル位置に戻った場合に直
ちにスロットルバルブ開弁時の制御から前記アイドルフ
ィードバック制御手段（２０）による制御に切替えると
ともに前記流量制御弁（８）のアイドルコントロール位
置の平均値を制御開始位置とする制御切替手段（２１）
とを具備してなるものにしたことを特徴とする。

［作用］ このような構成のものであれば、スロットルバルブ（４
）が開弁位置にある場合には、そのエンジン状況に応じ
た所定の制御が行われる。例えば、暖機完了後における
エンジン回転数が所定範囲内にある等、一定の条件が満
たされている場合には、酸素センサ（１５）からの信号
に基づいて流量制御弁（８）が高速度で開閉され、混合
気の空燃比を一定に調節するためのノーマルフィードバ
ック制御が行われる。あるいは、高出力が要求される登
板時等であれば、流量制御弁（８）が「閉」側に固定保
持されて空燃比のフィードバック制御が一時的に休止さ
れる等の制御が行われる。

他方、スロットルバルブ（４）がアイドル位置に戻った
場合には、制御切替手段（２１）によって直ちにスロッ
トルバルブ開弁時の制御からアイドルフィードバック制
御手段（２０）による制御に切替えられるとともに、流
量制御弁（８）のアイドルコントロール位置の平均値が
その制御開始位置となる。そして、かかるアイドリング
時には、酸素センサ（１５）からの信号に基づいて流量
制御弁（８）が低速度で開閉され、混合気の空燃比を一
定に調節するためアイドルフィードバック制御が行われ
ることになる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第２図から第４図を参照して説
明する。

図中１はエンジンのインテークマニホールドに装着され
る気化器を示しており、２はそのミキシングチャンバ、
３はメインジェット、４はスロットルバルブ、５はフロ
ート室、６はエアブリードをそれぞれ示している。そし
て、このエアブリード６の始端部分をなすエアブリード
通路７に流量制御弁ＡＢＣＶ　８を設け、この流量制御
弁ＡＢＣＶ８の吸込口８ａを大気に開放している。流量
制御弁ＡＢＣＶ８は、尖頭状の弁体９を弁座１０に対し
て進退させて、弁体９と弁座１０との間に形成される空
気通路の開口面積を変化させることによって空気の流通
量を調節するようにしたもので、前記弁体９は、ステッ
パモータ１１の作動ロッド１２の先端部に取着しである
。そして、上記ステッパモータ１１を後述する電子制御
装置１３により制御し、前記弁体９を全開位置（０ステ
ツプ）から全開位置（１００ステツプ）うち、空燃比フ
ィードバック制御時は、理論空燃比に対応させて設定し
た中間位置（５０ステツプ）を基準にして進退動作する
ようにしである。

一方、排気系に介設した触媒コンバータ１４の上流には
、酸素センサ１５を配置しである。この酸素センサ１５
は、混合気の空燃比が理論空燃比の近傍に存在する変換
点よりもリーン側にあって排気ガス中の酸素濃度が高い
場合には低い電圧を発生し、混合気の空燃比が前記変換
点よりもリッチ側にあって排気ガス中の酸素濃度が低い
場合には高い電圧を発生し得るように構成されたもので
ある。

前記電子制御装置１３は、中央演算処理装置１６と、メ
モリー１７と、入力インターフェース１８と、出力イン
ターフェース１９とを備えたマイクロコンピュータユニ
ットからなり、前記アイドルフィードバック制御手段２
０と、制御切替手段２１としての役割を担っているとと
もに、スロットルバルブ４の開弁時に流量制御弁ＡＢＣ
Ｖ８を中間位置の前後において高速度で進退させること
により、混合気の空燃比を一定に調整するためのノーマ
ルフィードバック制御を行う機能も備えている。

そして、入力インターフェース１８に、少なくとも前記
酸素センサ１５からの信号ａやアイドルスイッチ２２か
らの信号す等がそれぞれ入力され、出力インターフェー
ス１９から流量制御弁ＡＢＣＶ　８にフィードバック制
御信号Ｃが出力されるようになっている。アイドルスイ
ッチ２２は、スロットルバルブ４が開弁位置にある場合
に「閉」となり、アイドル位置にある場合に「開」とな
る０Ｎ−ＯＦＦスイッチである。

また、上記電子制御装置１３には、第３図に概略的に示
すようなプログラムを内蔵しである。まず、暖機完了後
であることを前提として、ステップ５１では、アイドル
スイッチ２２からの信号すに基づいて該アイドルスイッ
チ２２が「開」か「閉」かを判別する。そして、「閉」
であればスロットルバルブ４が開弁状態にあると判断し
てステップ５２へ進み、「開」であればスロットルバル
ブ４がアイドル位置にあると判断してステップ５３へ進
む。ステップ５２では、エンジン回転数が所定範囲内に
あり、燃料のパワー増量中でないこと等、空燃比のフィ
ードバック制御を行うための所定条件が成立しているこ
とを前提としてノーマルフィードバック制御Ｐ／Ｂを行
う。

一方、ステップ５３では、アイドルフィードバック制御
Ｆ／Ｂを行ってステップ５４に進む。ステップ５４では
、アイドルフィードバック制御時における流量制御弁Ａ
ＢＣＶ８のアイドルコントロール位置を学習する。例え
ば、流量制御弁ＡＢＣＶ８の高開度側の制御位置と低開
度側の制御位置との和の平均値を算出し、その値を所定
の番地に格納するとともに、アイドルフィードバック制
御中、前記平均値を絶えず更新するようにしである。そ
して、以上のような制御がエンジン始動後に繰り返し実
行されるようになっている。

このような構成によると、スロットルバルブ４が開弁状
態にあって他の格別な制御が優先的に行われない場合、
例えば燃料のパワー増量中でない場合等には、第４図に
概略的に示すように、ノーマルフィードバック制御Ｐ／
Ｂが行われ、流ｍ制御弁ＡＢＣＶ８が高速度で開閉制御
されて空燃比が調整される（ステップ５１→５２）。す
なわち、酸素センサ１５の出力電圧が変換点よりもリー
ン側にあって排気ガス中の酸素濃度が高い場合には、流
量制御弁ＡＢＣＶ８の開度が一定値だけスキップ状に絞
られ、その後所定値づつ急速に減少されていく。

このため、エアブリード通路７を介して混合気中に混入
される酸素の量が急速に絞られ、混合気の空燃比が理論
空燃比付近に急変することになる。

また、酸素センサ１５の出力電圧が前記変換点よりもリ
ッチ側にあって排気ガス中の酸素濃度が低い場合には、
流量制御弁ＡＢＣＶ８の開度が一定値だけスキップ状に
増加され、その後所定値づつ急速に増加されていく。こ
のため、エアブリード通路７を介して混合気中に混入さ
れる酸素の量が急速に増加し、混合気の空燃比は理論空
燃比付近に急変することになる。そして、このような制
御が繰り返し行われることにより、スロットルバルブ４
の開弁時における空燃比が理論空燃比付近に収束し、維
持されることになる。

他方、スロットルバルブ４がアイドル位置に戻り、他の
格別な制御が優先的に行われない場合、例えば減速時フ
ューエルカットが行われない場合には、流量制御弁ＡＢ
ＣＶ８の制御位置がノーマルフィードバック制御時の制
御位置から直ちにアイドルフィードバック制御時の制御
位置に戻される。

そして、第４図に概略的に示すように、前回のアイドル
フィードバック制御時の平均値を制御開始位置１１ＬＤ
ＦＣＸとするアイドルフィードバックＩＩＩ　御Ｉ’　
／Ｂが行われ、流量制御弁ＡＢＣＶ８が低速度で開閉制
御される（ステップ５１→５３→５４）。すなわち、酸
素センサ１５の出力電圧が変換点よりもリーン側にあっ
て排気ガス中の酸素濃度が高い場合には、流量制御弁Ａ
ＢＣＶ８の開度が徐々に絞られていく。このため、エア
ブリード通路７を介して混合気中に混入される酸素の量
は徐々に絞られ、混合気の空燃比が理論空燃比付近に変
化することになる。他方、酸素センサ１５の出力電圧が
前記変換点よりもリッチ側にあって排気ガス中の酸素濃
度が低い場合には、流量制御弁ＡＢＣＶ　８の開度が徐
々に増加されていく。このため、エアブリード通路７を
介して混合気中に混入される酸素の量が徐々に増加し、
混合気の空燃比は理論空燃比付近に変化する。そして、
このような制御が繰り返し行われることにより、アイド
ル時の空燃比が理論空燃比付近に収束し、維持されるこ
とになる。

したがって、このような構成にすれば、スロットルバル
ブ４が開弁位置からアイドル位置に戻って吸入空気量が
最少に制限されると、流ｍ制御弁ＡＢＣＶ８のコントロ
ール位置がアイドルコントロール位置の中央まで急速に
戻されるので、燃料供給量と吸入空気量とが適合したも
のとなる。そのため、従来のものにおけるような、発進
後すぐにアクセルを戻して停止した場合に、流量制御弁
ＡＢＣＶ８がしばらくの間、開き側′に保持されている
ことがないので、空燃比がリーン化してエンジンストー
ル招くというような不具合が生じ難くなる。

なお、上記実施例では、空燃比のノーマルフィトバック
制御からアイドルフィードバック制御に切替える場合に
ついて述べたが、本発明は上記実施例に限られないのは
勿論であり、次のような例も含まれる。

例えば、登板時等のような低速・高負荷時に流量制御弁
を「閉」に固定保持させた状態から、アイドルフィード
バック制御に切替える場合にも好適に採用することがで
きる。そして、このような制御を行う場合には、前記電
子制御装置１３に第５図及び第６図に概略的に示すよう
なプログラムを設定しておくとよい。なお、第３図に対
応する部分には同符号を用いるとともに、説明を省略す
る。第５図におけるステップ５１では、アイドルスイッ
チ２２からの信号すに基づいて該アイドルスイッチ２２
が「開」か「閉」かを判別する。そして、「閉」であれ
ばスロットルバルブ４が開弁状態にあると判断してステ
ップ５２へ進み、「開」であればスロットルバルブ４が
アイドル位置にあると判断してステップ５３へ進む。ス
テップ５２では、第６図に概略的に示すように、流量制
御弁＾ＢＣＶ８を０ステツプに固定保持する。

このような構成によれば、スロットルバルブ４が開弁状
態で、しかも、エンジンが低速・高負荷状態にある場合
には、流量制御弁ＡＢＣＶ８が［閉］に固定保持される
とともに、エアブリード通路７が閉じられるため、リッ
チ混合気がエンジンに供給される。そして、このような
状況下で登板後にスロットルバルブ４がアイドル位置ま
で戻されると、従来のものでは、混合気がオーバリッチ
となってラフアイドルを招くことになるが、この実施例
によれば、スロットルバルブ４がアイドル位置に戻され
ると、直ちに流量制御弁ＡＢＣＶ８もアイドル位置まで
戻されるため、エアブリード通路７を介して適量の空気
が供給される。このため、制御の切替直後における混合
気のオーバリッチ状態が有効に緩和でき、ラフアイドル
が発生し難いものとなる。

［発明の効果］ 以上のような構成からなる本発明によれば、スロットル
バルブ開弁時の空燃比制御からアイドルフィードバック
制御への切替直後に空燃比が一時的にリーン若しくはオ
ーバリッチとなるのを効果的に抑制することができるの
で、切替直後にエンジンストールが生じるという不具合
を有効に解消することができる信頼性に優れた気化器の
空燃比制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を明示するための構成説明図、第２図か
ら第４図は本発明の一実施例を示し、第２図は装置全体
を概略的に示す構成図、第３図は制御手順を示すフロー
チャート図、第４図は制御態様を示すタイミングチャー
ト図である。第５図は本発明の他の実施例を示す第３図
相当のフローチャート図、第６図は同実施例における制
御態様を示すタイミングチャート図である。第７図は従
来例を示すタイミングチャート図である。 １・・・気化器 ４・・・スロットルバルブ ７・・・エアブリード通路 ８・・・流量制御弁 １３・・・電子制御装置 １４・・・触媒コンバータ １５・・・酸素センサ ２０・・・アイドルフィードバック制御手段２１・・・
制御切替手段 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 気化器のエアブリード通路を開閉してエンジンに供給す
   る混合気の空燃比を調節するための流量制御弁と、排気
   ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサと、この酸素セ
   ンサからの信号に基づきスロットルバルブがアイドル位
   置にある場合に前記流量制御弁を低速度で開閉させ空燃
   比を一定に調節するためのアイドルフィードバック制御
   手段と、前記スロットルバルブがアイドル位置に戻った
   場合に直ちにスロットルバルブ開弁時の制御から前記ア
   イドルフィードバック制御手段による制御に切替えると
   ともに前記流量制御弁のアイドルコントロール位置の平
   均値を制御開始位置とする制御切替手段とを具備してな
   ることを特徴とする気化器の空燃比制御装置。