JPH03124948A - 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】 り産業上の利用分野］ 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として広く利用されている三元
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るＮＯ，、ＨＣ，Ｃ
ｏのすべてを効率よく浄化することができない。そのた
め、一般に、自動車に空燃比制御装置を設けて、エンジ
ンに供給する混合気の空燃比を理論空燃比付近に維持す
るようにしている。この空燃比制御装置としては、本発
明の先行技術として、例えば、特開昭５９−７７０６５
号公報に示されるように、気化器の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
具備してなるものが用いられている。

ところが、空燃比のフィードバック制御をエンジンの運
転中に常時行うと、運転性を損なう場合もある。そのた
め、エンジンが所定の高負荷状態にある場合には、前記
流量制御弁を全開位置に固定保持して混合気をリッチ側
に制御することにより、高負荷時のドライバビリティ等
を確保するようにしているのが普通である。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、高負荷時に吸気脈動等が発生すると、吸
入空気量に乱れが生じるのが普通である。

そのため、エンジンが所定の高負荷状態にある場合に流
量制御弁を全開位置又は特定の位置に固定保持するよう
に構成されたものでは、第６図に示すように、吸気脈動
等の影響により全回転域にわたって混合気の空燃比Ａ／
Ｆをフラット若しくは狭い範囲内に維持させることが困
難になる。その結果、低地で空燃比がリッチな領域は、
空気密度が低くなる高地でオーバリッチになり、出力が
低下してドライバビリティ等が悪化することになる。

本発明は、こ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、エンジンに供給する
混合気の空燃比を調整するために気化器（１）のエアブ
リード通路（７）を開閉する流量制御弁（８）と、エン
ジンが所定の高負荷状態にあるか否かを検出するための
負荷状態検出手段（１６）と、エンジン回転を検出する
ためのエンジン回転検出手段（１８）と、大気圧を検出
するための大気圧センサ（１６）と、前記負荷状態検出
手段（１６）からの信号によりエンジンが所定の高負荷
状態にある場合に前記エンジン回転検出手段（１８）か
らの信号に基き前記流量制御弁（８）の固定保持位置を
エンジン回転に応じて変化させるとともに、その固定保
持位置を前記人気圧センサ（１６）からの信号に基き大
気圧に応じて変化させる弁保持手段（１つ）とを具備し
てなるものとしたことを特徴とする。

し作用］ このような構成のものであれば、負荷状態検出手段（１
６）によって、エンジンが所定の高負荷状態にあるのが
検出されると、流量制御弁（８）が弁保持手段（１９）
により空燃比リッチ側となる位置に固定保持されるとと
もに、その固定保持位置がエンジン回転に応じて変更さ
れる。例えば、特定のエンジン回転域で空燃比が必要以
上にリッチ側に乱れることが検出されていれば、そのエ
ンジン回転域では、流量制御弁（８）の固定保持位置を
開側に変更することになる。その結果、エアブリード通
路（７）から供給される吸入空気が増量されるため、混
合気の空燃比がオーバーリッチに変化するのが防止され
る。

また、大気圧が低くなれば、流量制御弁（８）の固定保
持位置を開側に変化させる。これにより、エアブリード
通路（７）から供給される吸入空気が増量されるため、
混合気の空燃比が高地等においてオーバーリッチに変化
するのが防止される。

逆に、大気圧が上昇した場合には、流量制御弁（８）の
固定保持位置を閉側に変化させることになる。その結果
、エアブリード通路（７）から供給される吸入空気が減
少し、混合気の空燃比が低地等においてリーン側に変化
するのが防止される。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を第２図〜第５図を謬照して説
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ＡＢＣＶ８を設け、この４ｉｔ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を全開位置（０
ステツプ）と全開位置（１００ステツプ）との間で弁座
１゜に対して進退させて、弁体９と弁座１ｏ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り空
気の流入量を制御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。

三元触媒コンバータ１３の上流側に位置する排気管１４
に、酸素センサ１５を設けである。この酸不センサ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大き
い場合には低い出力電圧しか発生せず、逆に混合気の空
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
酸素濃度が小さい場合には高い出力電圧を発生し得るよ
うに構成されたものである。

スロットルバルブ４の下流側に、負荷状態検出手段およ
び大気圧センサたる共通の圧力センサ１６を接続しであ
る。この圧力センサ１６は、マイクロコンピュータユニ
ット１７により切換制御される三方切換弁（図示せず）
を介してスロットルバルブ４の下流側と、大気圧側とに
接続しである。

そして、通常は吸気圧側に接続されて、吸気圧が検出し
得るようにしてあり、エンジン始動時や減速フューエル
カット時等は大気圧側に接続されるようになっている。

エンジン回転検出手段たるクランク角センサ１８は、エ
ンジン回転速度に対応するパルス信号を出力するように
構成されたちのである。

マイクロコンピュータユニット１７は、前記流量制御弁
ＡＢＣＶ８等を制御するためのもので、弁保持手段１９
としての機能を担っている。このマイクロコンピュータ
ユニット１７は、中央演算処理装置２０と、メモリー２
１と、入力インターフェース２２と、出力インターフェ
ース２３とを備えている。そして、前記入力インターフ
ェース２２に、少なくとも、酸素センサ１５からの信号
ａと、圧力センサ１６からの信号すと、クランク角セン
サ１８からの信号Ｃがそれぞれ人力され、前記出力イン
ターフェース２３から前記流量制御弁ＡＢＣＶ８に向け
てフィードバック制御信号ｄ、又は、弁保持信号ｅが出
力されるようになっている。

また、前記マイクロコンピュータユニット１７には、第
３図に概略的に示すようなプログラムが内蔵しである。

まず、ステップ５１で、圧力センサ１６からの信号すに
よって、エンジンが所定の高負荷状態にあるか否かを判
別し、高負荷状態でないと判断した場合はステップ５２
に進み、高負荷状態であると判断した場合はステップ５
５に進む。ステップ５２では、図示しない水温センサか
らの信号によって、エンジン冷却水温が設定値４０°Ｃ
を上回っているか否かを判別し、上回っていないと判断
した場合はステップ５３に進み、上回っていると判断し
た場合はステップ５４に進む。

ステップ５３では、流量制御弁ＡＢＣＶ８を全閉位置に
ホールドする。ステップ５４では、酸素センサ１５から
の信号ａに基いて空燃比のフィードバック制御を行なう
。ステップ５５では、圧力センサ１６からの信号Ｃによ
って吸気管負圧を読込み、ステップ５６に進む。ステッ
プ５６では、クランク角センサ１８からの信号Ｃによっ
てエンジン回転を読込み、ステップ５７に進む。ステッ
プ５７では、圧力センサ１６からの信号すによって大気
圧を読込み、ステップ５８に進む。ステップ５８では、
第４図および第５図に概略的に示すようなマツプから、
エンジン回転および大気圧に応じて前記流量制御弁ＡＢ
ＣＶ８の固定保持位置を決定し、ステップ５つに進む。

なお、大気圧に応じて流量制御弁ＡＢＣＶ８の固定保持
位置を変化させる場合、換言すれば、高地における固定
保持位置（ステップ数）は、第５図に示すように、低地
における流量制御弁ＡＢＣＶ８の固定保持位置（ステッ
プ数）に大気圧の変化に略反比例させた高地補正係数Ｋ
を掛けた値により決定するようにしている。ステップ５
９では、流量制御弁ＡＢＣＶ８を目標の固定保持位置に
ホールドする。

次に、この実施例の作動を説明する。

エンジンが所定の高負荷状態でなく、かつ、エンジン冷
却水温が設定温度４０°Ｃを下回っている場合は、フィ
ードバック制御が休止されるとともに、前記流量制御弁
ＡＢＣＶ８が空燃比リッチ側となる全開位置に固定保持
される。エンジンが所定の高負荷状態でな（、エンジン
冷却水温が設定温度４０°Ｃを上回っている場合に、フ
ューエルカット等が行われていなければ、酸素センサ１
５からの信号ａに基いて空燃比のフィードバック制御が
行われる。すなわち、酸素センサ１５の出力電圧が高け
れば、空燃比リッチと判断してフィードバック制御信号
ｄを流量制御ＡＢＣＶ８に出力し、弁体９を開側へ移行
させて吸入空気を増量させる。

酸素センサ１５の出力電圧が低ければ、空燃比リーンと
判断してフィードバック制御信号ｄを流量制御弁ＡＢＣ
Ｖ８に出力し、弁体９を閉側へ移行させて吸入空気を減
少させる。このようにして、空燃比が常に理論空燃比に
なるように、吸入空気量を調節する。

一方、エンジンが所定の高負荷状態にある場合は、フィ
ードバック制御が休止されて、流量制御弁ＡＢＣＶ　８
が空燃比リッチ側となる位置で固定保持されるとともに
、その固定保持位置がエンジン回転および大気圧に応じ
て変えられる。例えば、第４図に示すように、中回転域
で吸気脈動等により空燃比が必要以上にリッチ側に乱れ
ることが判別している場合、そのエンジン回転域では、
流量制御弁ＡＢＣＶ８の固定保持位置が開側に変更され
、エアブリード通路７から供給される吸入空気の量が増
加される。また、車両が低地から高地に移行して大気圧
が低くなった場合は、上述の制御に加えて流ｍ制御弁Ａ
ＢＣＶ８の固定保持位置が全開側に変更されるため、エ
アブリード通路７から供給される吸入空気の量が全回転
域において増加することになる。

したがって、このような構成によれば、エンジンが所定
の高負荷状態にあって、空燃比のフ４−ドパツク制御が
休止されている場合は、流量制御弁ＡＢＣＶ８の固定保
持位置が、エンジン負荷およびエンジン回転に応じて適
宜変更され、吸入空気量が適切に調節される。その結果
、第４図に示すように、全回転域において空燃比Ａ／Ｆ
の乱れを有効に抑制して、一定範囲内に制御することが
できるので、高負荷域でのドライバビリティ等を向上さ
せることができる。また、大気圧が変化した場合には、
これに対応して吸入空気量が全回転域で補正されるため
、高地等においても、低地と同様に空燃比を一定範囲内
に維持することができる。

したがって、高地等における出力紙下等を有効に防止で
きるとともに、ドライバビリティ等を確実に向上させる
ことができる。

なお、上記実施例では、負荷状態検出手段と大気圧セン
サとに共通の圧力センサを利用しているが、これらは各
別の専用のものでもよい。

また、エンジンの負荷状態は、スロットル開度により検
出することが可能であり、エンジン回転は、点火信号を
利用することが可能である。

さらに、流量制御弁の固定保持位置は、それぞれのエン
ジン特性に応じて変更するものであり、前記実施例に示
す特定のニシン回転域で変更する場合に限らないのは勿
論である。

［発明の効果］ 以上のような構成からなる本発明によれば、エンジンが
所定の高負荷状態にある場合に、略全回転域において空
燃比を略一定範囲内に調節することができるとともに、
大気圧の変化に応じて適切に空燃比を調節することがで
きるので、高負荷域で安定したドライバビリティを得る
ことができるとともに、大気圧の変化に左右され難い良
好なドライバビリティを得ることができる制御性に優れ
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〜
第５図は本発明の一実施例を示し、第２図は概略的な装
置説明図、第３図は制御手順を概略的に示すフローチャ
ート図、第４図は流量制御弁の制御特性および効果を示
す図、第５図は大気圧補正の一例を示す図である。第６
図は従来例における不具合を示す図である。 １・・・気化器 ７・・・エアブリード通路 ８・・・流量制御弁 １６・・・負荷状態検出手段（圧力センサ）１６・・・
大気圧センサ（圧力センサ）１７・・・マイクロコンピ
ュータユニット１８・・・エンジン回転検出手段（クラ
ンク角センサ） １９・・・弁保持手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンに供給する混合気の空燃比を調整するために気
   化器のエアブリード通路を開閉する流量制御弁と、エン
   ジンが所定の高負荷状態にあるか否かを検出するための
   負荷状態検出手段と、エンジン回転を検出するためのエ
   ンジン回転検出手段と、大気圧を検出するための大気圧
   センサと、前記負荷状態検出手段からの信号によりエン
   ジンが所定の高負荷状態にあると判別された場合に前記
   エンジン回転検出手段からの信号に基き前記流量制御弁
   の固定保持位置をエンジン回転に応じて変化させるとと
   もに、その固定保持位置を前記大気圧センサからの信号
   に基き大気圧に応じて変化させる弁保持手段とを具備し
   てなることを特徴とする気化器の空燃比制御装置。