JPH03189343A - 気化器式内燃機関の始動時空燃比制御装置 - 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〕 この発明は、気化器式内燃機関における始動時の空燃比
制御装置に関する。

〔従来の技術〕

気化器式内燃機関では、車輌走行後にエンジンを停止し
、未だエンジンが熱い内に再び走行を開始する場合に、
エンジンの始動性が不良になる問題がある。その原因は
、気化器がエンジン本体の熱気により高温（例えば６０
−９０°Ｃ）となり、気化器フロート室内に多量の燃料
蒸気が発生し、これが気化器のメインノルズ若しくはイ
ンナベントを介してエンジンの吸気通路内に流入充満し
、空燃比を異常にリッチとすることにある。これを解決
するために機関に二次空気を導入することにより空燃比
を補償するものが知られている。即ち、エンジン温度が
高いスタータの回転中に、二次空気制御弁を開放するこ
とにより空燃比の補償をしようとするものである。そし
て、二次空気制御弁は、エンジンの始動完了（エンジン
回転数が完爆相当回転数に到達）により閉鎖される。換
言すれば、始動時に吸気管を充満していた燃料の量に見
合った少量の空気をエンジンに導入することで、空燃比
を適正に補償しようとするものである。例えば、特開昭
５８−１８５９６５号参照。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来技術では、エンジンの完爆状態により吸気管内の燃
料蒸気に原因する空燃比異常は補償できたとみて、空燃
比制御弁を即座に閉鎖している。

ところが、吸気管内の燃料蒸気量が多い場合は、完爆だ
けでは完全に補償できない場合があり、混合気としては
相当リッチ側であるにも係わらず空燃比制御弁が閉鎖さ
れる結果、その後のラフアイドル若しくはストールの原
因となる。

この発明は高温始動時の完爆に達した後のラフアイドル
、ストールを防止することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の気化器式内燃機関の始動時空燃比制御装置は
、第１図に示すように、 気化器１６の下流に接続される空気導入通路に設けられ
る内燃機関への空気の導入を制御する制御弁Ａと、 内燃機関の始動時の完爆状態を検出するスタータ作動検
出手段Ｂと、 完爆状態後の経過時間を計測するタイマ手段Ｃと、 始動時に気化器の高温状態に原因して混合気が気化器に
より設定される本来の状態よりリッチ側にずれる温度条
件を検出する温度条件検出手段りと、 温度条件検出手段りが前記温度条件と判別した場合にお
いて、完爆状態到達後の所定時間に応じて全開に向かっ
て変化する開度で制御弁Ａの開放信号を形成する制御弁
駆動手段Ｅから構成される。

〔作用〕

温度検出手段りは、気化器１６の高温状態に原因して混
合気が気化器により設定される本来の状態よりリッチ側
にずれる温度条件を検出する。

完爆状態検出手段Ｂはエンジンの完爆状態への到達を検
出し、タイマ手段Ｃは完爆状態到達後の経過時間を検出
する。

制御弁駆動手段は、前記温度条件において完爆状態到達
後の経過時間に応じて全開に向かって変化する開度で制
御弁Ａの開放信号を形成する。

〔実施例〕

二次空気供給システムを備えた気化器式の内燃機関に応
用したこの発明の全体構成を概略的に示す第２図におい
て、１０は内燃機関の本体、１２は吸気管、１４は排気
管である。気化器１６は吸気管１２に接続され、スロッ
トル弁１８、ベンチュリ２０、メーンノズル２２、フロ
ート室２４等を具備している。気化器１６の上流にエア
クリーナ２６が配置される。２８はエアクリーナのフィ
ルタエレメントである。スロットル弁１８の下流の吸気
管１２に補助空気制御弁３０が取付られる。

補助空気制御弁３０は弁体３２と、スプリング３４と、
ソレノイド３６とを具備する。ソレノイド３６に通電さ
れていない状態では弁体３２はスプリング３４によって
閉鎖位置をとり、補助空気導入通路４０は閉鎖され、補
助空気の導入は行われない。

ソレノイド３６が通電を受けると、弁体３２は持ち上げ
られ、そのリフト量はソレノイド３６に印加される電流
値に依存して変化する。そのため、ソレノイド３６に印
加される電流値に応じて補助空気通路４０からの補助空
気導入量が変化し、エンジン１０に入る混合気の空燃比
が制御される仕組みとなっている。即ち、気化器１６に
よる混合気のベース空燃比の設定は理論空燃比よりリッ
チ側にあるため、補助空気量の増減によって空燃比を理
論空燃比にフィードバック制御することができるのであ
る。

排気管１４に３元触媒より成る触媒コンバータ４２が配
置される。触媒コンバータ４２の上流の排気管１４にエ
アサクション通路４４の一端が接続され、その他端はり
−ド弁４８を介してエアクリーナ２６に接続される。エ
アサクション通路４４にエアサクション制御弁５０が配
置され、エアサクション制御弁５０の開閉制御用電磁弁
５１が具備される。電磁弁５１は制御回路５２によって
駆動され、エアサクションの必要な所定運転時、例えば
アイドル運転時にＯＮとされ、二次空気の導人が行われ
る。エアサクション弁５０は、ダイヤフラム５０−１と
、スプリング５０−２と、ダイヤフラム室５０−３と、
弁体５０−４を有する。電磁弁５１がＯＦＦのときは大
気がダイヤフラム室５０−３に導入され、スプリング５
０−２は弁体５０−４を閉鎖位置せしめる。

電磁弁５１がＯＮとされると、吸気管１２の負圧がダイ
ヤフラム室５０−３に導入され、弁体５０−４は開放位
置するため、リード弁４８を介して通路４４よりエアサ
クションが行われる。

制御回路５２はマイクロコンピュータシステムとして構
成され、各センサからの信号によって運転条件を判別し
、補助空気制御弁３０の作動信号を形成し、空燃比のフ
ィードバック制御が行われる。センサとして排気管１４
の触媒コンバータ４２の上流に酸素濃度検出手段として
の０２センサ５４が配置され、空燃比に応じた信号ＯＫ
が得られる。

ここの信号Ｏｘは周知のように混合気が理論空燃比に対
してリッチ側にあると旧ｇｈレベルの信号となり、混合
気が理論空燃比に対してリーン側にあるとＬｏｗレベル
の信号となる。５６はエンジンの回転数を検出するエン
ジン回転数センサであり、５８はスロットルスイッチで
あり、スロットル弁１８のアイドル位置でＯＮ、スロッ
トル弁がアイドル位置より踏み込まれるとＯＦＦとなる
ものとする。

また、水温センサ５９はシリンダブロックの冷却水ジャ
ケット内の冷却水温度ＴＨＷを検出する。また、エアク
リーナ２６に吸入空気温度センサ６゜が設けられ、エア
クリーナ２６よりエンジンに導入される吸入空気の温度
ＴＨＡを検出することができる。６１はイグニッション
キースイッチである。

次に、制御回路５２による補助空気制御弁３゜の作動を
第３図、第４図のフローチャートによって説明する。こ
の第３図のルーチンはメインルーチンであり、イグニッ
ションキースイッチ６１がＯＮされたとき起動される。

ステップ７０−７４では以下の制御で使用するフラグ、
カウンタＸＳＴ、　Ｃ３ＴＡ。

ＣＴＥＡＳＴが初期設定ささる。ＸＳＴは始動時（完爆
到達前）セットされ、非始動時（完爆到達時）リセット
され、Ｃ３ＴＡはスタータがＯＮされてからの継続時間
を計測し、ＣＴＥＡＳＴは非始動状態（完爆到達後）の
経過時間を計測する。ステップ７６ではこの発明に関係
がないその外のイニシャライズ処理を総括的に示してい
る。

ステップ７８は割り込み判定を示し、割り込み要求があ
るときはステップ８０に進み、第４図の割り込みルーチ
ン、その他の割り込みルーチンが実行される。

ステップ８２ではＸ５Ｔ＝１か否か判別される。最初は
ステップ７０でＸ５Ｔ＝１に設定されているためステッ
プ８４に進みエンジン回転数ＮＢ＞４５ＯＲＰＭか否か
が判別される。４５０ＲＰＭは完爆相当回転数に設定さ
れる。エンジンが完爆していないときはステップ８６に
進み、Ｘ５Ｔ＝１　！、：維持され、ＮＥ＞４５ＯＲＰ
Ｍで完爆に達したと判別されるときはステップ８８に進
みＸＳＴ・０とされる。従って、次にステップ８２に来
たときステップ９０に流れ、ＮＥ＞３０ＯＲＰＭか否か
判別される。ＮＥ＞３０ＯＲＰＭのときはステップ８８
に流れ、Ｘ５Ｔ＝Ｏが維持され、ＮＥ≦３０ＯＲＰＭ（
７）ように回転数が３０ＯＲＰＭを下回ったときはステ
ップ８６に流れ、ＸＳＴ・１とされる。即ち、ＸＳＴは
第５図に示すように、ＮＥ＞４５ＯＲＰＭで完爆に達し
たときはリセット（０）され、ＮＵ≦３００ＲＰまで回
転数が落ちた時はセット（１）　される。即ち、ヒステ
リシスを持たされているが、これは完爆判定回転数付近
でＸＳＴがハンチングするのを防止するためである。

第３図のステップ９２では水温ＴＨＷ＞１００°Ｃか否
か判別され、ステップ９４では吸入空気温度ＴＨＡ＞８
０’　Ｃか否か判別される。ＴＯＷ　≦１００　’　Ｃ
テＴ）ＩＡ≦８０°Ｃのときは高温再始動時ではなく空
燃比の異常は起こらないため、制御弁３０の始動制御は
必要なく、ステップ９Ｂ−１０２間の処理を迂回する。

ＴＯＷ＞１００°Ｃのとき、又はＴＨＷ≦１００°Ｃで
もＴＨＡ＞８０°Ｃのときは空燃比の異常が起こる高温
再始動時と判定され、ステップ９６に進み、カウンタＣ
５ＴＡの値が２秒に相当する数より小さいか否か、即ち
、スタータの始動からの時間に２秒以内か否かが判別さ
れる。ステップ９７ではＸ５Ｔ＝０か否か、即ち、完爆
状態に到達したか否か判別される。スタータの始動から
の時間に２秒以内でかつ完爆状態に到達した（即ちＸ５
Ｔ＝Ｏ）ときはステップ９８に進み、制御弁３０のソレ
ノイド３６の電流ＩＥＡＣＶ＝Ｏと設定される。そのた
め、制御弁３０は全閉となる。スタータの始動からの経
過時間が２秒以上（ステップ９６でＮＯ）、又はスター
タの始動からの時間に２秒以内でも完爆状態に未到達（
即ちＸ５Ｔ＝１’）のときはステップ１００に進み、制
御弁３０のソレノイド３６の電流設定値ＭＥＡＣＶがマ
ツプ演算され、ステップ１０２　テハＭＥＡｃＶがＩＥ
ＡＣＶに入れられる。

第４図は３２ミリ秒毎に実行される時間割り込みルーチ
ンである。ステップ１０４ではスタータがＯＦＦからＯ
Ｎへの切換があったか否か、即ち、３２ミリ秒前の前回
この割り込み実行時にスタータＯＦＦであったが、今回
のこの割り込み実行時にスタータＯＮとなっていたか否
か判別される。スタータがＯＦＦからＯＮへの切換があ
ったと判別されるときはステップ１０６に進み、スター
タＯＮからの経過時間を計測するカウンタＣ３ＴＡをク
リヤする。スタータがＯＦＦからＯＮへの切換ではない
と判別されるときはステップ１０８に進み、現在スター
タがＯＮか否か判別される。スタータがＯＮのときはス
テップ１１０に進みカウンタＣ３ＴＡがインクリメント
される。ステップ１１２ではＣ３ＴＡが８ビツトの上限
値である１６進数でＦＦ未満か否か判別され、Ｃ３ＴＡ
が１６進数でＦＦのときはステップ１１４でＣ３ＴＡに
ＦＦが入れられる。これはオーバフロー処理である。

ステップ１１６以下は、完爆後の経過時間の算出ルーチ
ンであり、ステップ１１６ではＸ５Ｔ＝１か否か、即ち
、完爆状態に到達しているか否か判別される。

完爆到達前（ＸＳＴ＝１）のときはステップ１１８に進
み、完爆到達後の経過時間を計測するカウンタＣＴＥＡ
ＳＴ＝０とクリヤされる。

ステップ１１６で完爆到達（ＸＳＴ＝０）と判定される
ときはステップ１２０に進み、ＣＴＥＡＳＴがインクリ
メントされる。ステップ１２２ではＣＴＥＡＳＴが１６
進数でＦＦ未満か否か判別され、ＣＴＩＩ：ＡＳＴがＦ
Ｆのときはステップ１２４でＣＴＥＡＳＴにＦＦが入れ
られ、ステップ１１４と同様なオーバフロー処理がされ
る。

第６図は第３図のステップ１００で空燃比制御弁３０の
開度を算出するときのＭＥＡＣＶのマツプを示す。図示
のようにＭＥＡＣＶの値は完爆後の経過時間ＣＴＥＡＳ
Ｔの増加に応じて徐々に小さくされ、最終的にはＭＥＡ
ＣＶ＝Ｏ、即ち、制御弁３０は全閉となる設定となって
いる。スタータの作動開始からの時間（Ｃ８ＴＡ）が２
秒を越えた場合は、このマツプにより制御弁３０の開度
が制御される。即ち、完爆状態の経過時間が長くなるほ
ど小さくなるように制御弁３０の開度は制御される。即
ち、完爆後も残っている燃料ベーパの量は時間の経過と
共に徐々に減少するので第６図のマツプもこれに適合さ
れているのである。スタータの作動開始からの時間（Ｃ
３ＴＡ）が２秒に達していないときは完爆状態でなけれ
ば（ＸＳＴ＝１）　、ステップ１００に進み、ＣＴＥＡ
ＳＴにより制御弁３０の開弁開度は制御されるが、この
ときはＣＴＥＡＳＴ＝Ｏであるため制御弁３０の開度は
最大である。

また、スタータの作動開始からの時間（Ｃ３ＴＡ）が２
秒を越えることなく完爆に至った場合はステップ９７を
開始ステップ９８に進み、この場合は制御弁３０は即座
に閉鎖される。スタータの作動開始からの時間（Ｃ３Ｔ
Ａ）が２秒を越ることなく完爆に至るということは、エ
ンジン自体が始動性が非常に良好であり空燃比制御作動
を行わせる必要がないと判断されるので、制御弁３０を
即座に閉鎖している。即ち、完爆状態到達後の経過時間
に応じた制御弁３０の開度制御を行わないとしている。

第７図はこの発明の詳細な説明する模式的なタイミング
図であり、（ａ）は始動によるエンジン回転数の変化、
（ｂｌは空燃比の変化、（Ｃ）はＸＳＴの変化、（ｄｌ
はスタータの作動状態、（ｅ）は空燃比制御弁の駆動電
流■の変化を示す。

スタータは時刻ｔｏ（スタータの作動開始から２秒以上
経過しているとする）でＯＦＦされ、時刻ｔ、で完爆状
態（ＮＥ＞４５Ｏｒｐｍ）に到達すると、カウンタＣＴ
ＥＡＳＴがインクリメントされ、ＣＴＥＡＳＴの増加と
共に減少する開度で制御弁（ＥＡＣＶ）　３０の開度が
制御される。

従来技術の場合は完爆に到達すると（ｅ）の破線ｌのよ
うに即座に制御弁３０は全閉される。そのため、吸入空
気通路の蒸発燃料分を補償するのに必要な空気が得られ
ないため、（ｂｌの破線ｍで示すように空燃比がリッチ
となり、エンジン回転数は（ａ）の破線ｎのように充分
上がらず、ストールに至ることがある。

これに対して、この実施例では完爆後制御弁を徐々に閉
鎖しているため、完爆後にも残っているベーパ分を適当
に補償した空燃比が得られ（（ｂ）の実線）、安定なエ
ンジン回転数を得ることができる（（ａ）の実線）。

〔発明の効果〕

この発明により、完爆後の経過時間に応じて全閉に向か
って変化する開度で制御弁３０を制御することで、完爆
後の空燃比を適正に維持することができ、ストールやラ
フアイドルといった不具合を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す概略図。 第２図はこの発明の実施例の内燃機関の構成を示す図。 第３図、第４図は制御回路の作動を説明するフローチャ
ート。 第５図はＸＳＴフラグのヒステリシス特性を示す線図。 第６図は制御弁の開度設定のマツプ。 第７図は制御回路の作動を説明するタイミング図。 ｌＯ・・・エンジン本体、 １４・・・排気管、 １８・・・スロットル弁、 ３０・・・補助空気制御弁、 ３６・・・ソレノイド、 ４８・・・リード弁、 ５０・・・エアサクション制御弁 ５１・・・電磁弁、５２・・・制御回路、５４、・・０
２センサ ５６・・・回転数センサ、 ５８・・・スロットルスイッチ。 １２・・・吸気管 １６・・・気化器 ２６・・・エアクリーナ ３２・・・弁体 ４２・・・触媒コンバータ、 第１図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 以下の構成要素からなる気化器式内燃機関の始動時空燃
   比制御装置、 気化器の下流に接続される空気導入通路に設けられ、内
   燃機関への空気の導入を制御する制御弁、内燃機関の始
   動時の完爆状態を検出するスタータ作動検出手段、 スタータの完爆状態に到達後の継続時間を計測するタイ
   マ手段、 始動時に気化器の高温状態に原因して混合気が気化器に
   より設定される本来の状態よりリッチ側にずれる温度条
   件を検出する温度条件検出手段、温度条件検出手段が前
   記温度条件と判別した場合において、完爆状態到達後の
   経過時間に応じて全閉に向かって変化する開度の制御弁
   の開放信号を形成する制御弁駆動手段。