JPH0447398Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は空燃比フイードバツク制御手段を有す
る車両用エンジン空燃比制御装置に関し、マニユ
アルトランスミツシヨン付の車両に適用されるも
のである。

〔考案の背景〕 車両用エンジン空燃比制御装置の従来例として
は、電子制御気化器システム（ECC）とよばれ
るものや、電子制御燃料噴射装置をもつエンジン
集中制御システム（ECCS）とよばれるものがあ
り、いずれも空燃比を適正値に保つための空燃比
フイードバツク制御を採用している（昭和57年７
月鉄道日本社発行別冊自動車工学“カーテクノロ
ジイ３”第55〜59頁）。

電子制御気化器システムを例にとつて説明する
と、第１図において１はエンジン、２は吸気管、
３は排気管、４は電子制御気化器、５はメイン系
の燃料供給ノズル、６は絞り弁、７は絞り弁開度
を検知する絞り弁スイツチ、８はエンジン排気中
の酸素濃度を検知するO₂センサ、９はフロート
室、１０はメイン系エアブリード、１１はエアブ
リード管、１２はスロー系エアブリード、１３，
１４はエアブリード１０，１２につながる補正用
空気通路、１５はメイン系ソレノイドバルブ、１
６はスロー系ソレノイドバルブ、１７はベンチユ
リ負圧により動作するバリアブルエアブリード、
１８は燃料通路、１９はメイン系燃料計量ジエツ
ト、２０はスロー系燃料計量ジエツト、２１はオ
リフイス、２２はコントロールユニツトであり、
排気中の酸素濃度を検知するO₂センサ８の信号
とエンジン運転条件を検知する絞り弁スイツチ７
や図示されていない水温センサからの信号をコン
トロールユニツト２２に取り入れ、コントロール
ユニツト２２からの制御信号で作動するソレノイ
ドバルブ１５，１６により空気通路１３，１４を
開閉してメイン系、スロー系の燃料供給量を調節
し、空燃比のフイードバツク制御を行なつてい
る。

従来のこのような空燃比制御装置においては、
エンジン水温が所定温度（普通60℃）未満である
冷機状態での空燃比は、排出ガスの低公害化と運
転性のいずれを重視するかによつて異なるが、車
両発進時のクラツチが半クラツチ状態となつてい
る運転条件の時も、アイドリング時のクラツチが
離れている状態となつている運転条件の時も、走
行時のクラツチが接続状態となつている運転の時
も、同じ値にしていた。

しかし、低公害化を重視して運転状態全般、特
に冷機状態全般の空燃比を稀薄（三元触媒を用い
た車両では理論空燃比付近）に設定した場合に
は、車両発進時のクラツチが半クラツチ状態とな
つている運転条件の時にエンジン回転が不安定と
なつてエンストを起こしやすく、発進時の運転性
が悪化し、また発進時の運転性を重視して冷機状
態全般の空燃比を過濃に設定した場合には、有害
成分の排出量が多くなり、低公害化という面では
一歩劣るという問題点があつた。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、冷機状態での車両発進時のク
ラツチが半クラツチ状態となつている運転条件の
時の運転性を確保しながら燃費を向上しつつ、排
出ガスの低公害化をより良く達成できる空燃比制
御装置を提供することにある。

〔考案の概要〕

本考案は第２図にその概要を示したように、エ
ンジン水温が所定値以下になつたことを検知する
手段ａと、エンジン動力断続用クラツチが離れて
いる状態又は接続されている状態であるか半クラ
ツチ状態であるかを検知する手段ｂと、変速ギヤ
のニユートラル状態を検知する手段ｃと、車速を
検知する手段ｄとを備え、上記各検知手段ａ〜ｄ
からの信号により判定手段ｅでエンジン水温が所
定温度未満である冷機状態での車両発進時のクラ
ツチが半クラツチ状態となつている運転条件か否
かを判定し、上記運転条件に該当すると判定され
た場合はクラツチが離れているアイドリング時お
よびクラツチが継がつている走行時よりも空燃比
を濃くするように空燃比切換手段ｆで空燃比フイ
ードバツク制御手段ｇから燃料供給装置ｈへの制
御信号を変化させるようにしたものである。

〔考案の実施例〕

第３図は本考案の一実施例を示すシステム構成
図である。

本実施例は燃料供給装置として電子制御気化器
を用いた例で、電子制御気化器４を有するエンジ
ン１と、エンジン排気中の酸素濃度を検知する
O₂センサ８、エンジン水温を検知する水温セン
サ２３、クラツチペダル位置から図示されていな
いエンジン動力断続用クラツチの半クラツチ状態
を検知する半クラツチスイツチ２４、図示されて
いない変速ギヤのニユートラル状態を検知するニ
ユートラルスイツチ２５、車速を検知する車速セ
ンサ２６および上記各センサ、スイツチ類からの
信号を取り入れ、エンジン運転条件に適応した空
燃比制御信号を気化器４に与えるコントロールユ
ニツト２７からなつている。

半クラツチスイツチ２４としては、たとえば第
４図に示すような構造のものが用いられる。摺動
部２９はクラツチペダル２８の動きに追従し、ク
ラツチペダル２８の踏込み時には固定部３０内に
入り込み、クラツチペダル２８から足を離すとス
プリング３１により押しもどされるようになつて
いる。摺動部２９は導電体３２を有し、固定部３
０には半クラツチ状態での導電体３２の摺動範囲
よりやや長目につくられた１対の電極３３，３４
が設けられていて、電極３３，３４を導電体３２
で短絡することにより半クラツチ状態にあること
をコントロールユニツト２７に伝える。

クラツチの作動状態を導電体３２の位置で表わ
すと、Ａ−Ｂはクラツチが離れている区間、Ｂは
クラツチがつながり始める点、Ｃはクラツチが完
全につながる点、Ｃ−Ｄはクラツチが接続されて
いる区間で、Ｂ−Ｃがいわゆる半クラツチ状態で
ある。

このほか、油圧クラツチをもつ車両において
は、クラツチの油圧管内に圧力センサを設けるこ
とにより半クラツチ状態を検知することも可能で
ある。

水温センサ２３、ニユートラルスイツチ２５、
車速センサ２６については公知のものを使用でき
るので、説明を省略する。

次にコントロールユニツト２７の構成を第５図
により説明する。３５はO₂センサ８からの信号
を受けて作動する空燃比フイードバツク制御回路
で、基本的には空燃比判定回路３６、PI信号発
生回路３７、三角波発生回路３８、パルス幅変換
回路３９およびソレノイドバルブ駆動回路４０か
ら構成されている。

４１は水温センサ２３、半クラツチスイツチ２
４、ニユートラルスイツチ２５、車速センサ２６
からの信号を受けてエンジン運転条件を判定する
判定回路で、たとえば第６図に示すようにエンジ
ン水温が所定温度（冷機状態か否かの判断基準に
なる温度で普通は60℃）未満のときにオンになる
スイツチ４５と、半クラツチ状態でオンになるス
イツチ４６と、ギヤニユートラル以外でオンにな
るスイツチ４７と、車速が所定速度（発進時か否
かの判断基準になる速度で、たとえば10Km／ｈ）
未満のときにオンになるスイツチ４８を直列接続
して構成し、スイツチ４５〜４８がすべてオンに
なつた状態、すなわちエンジン水温が所定温度未
満である冷機状態での車両発進時のクラツチが半
クラツチ状態となつている間のみ判定回路４１か
ら“１”の信号が出力されるようにする。

制御停止回路４２は判定回路４１から“１”の
信号を受けて定電圧回路４３の制御素子の入力側
をゼロレベルにクランプし、外部電源４４から空
燃比フイードバツク制御回路３５内の各回路への
電源の供給を停止させるスイツチング回路であ
り、空燃比切換手段として作用する。

本実施例において、判定回路４１から信号
“１”が出力されていない通常のアイドリングお
よび走行時には、空燃比フイードバツク制御回路
３５は定電圧回路４３から電源の供給を受けて作
動し、第７図に示すように空燃比の変動に伴う
O₂センサ出力電圧の比較電圧に対する上下変動
に応じてPI信号発生回路３７から発生するPI制
御信号で三角波をパルス信号に変換し、パルス幅
制御されたソレノイドバルブ駆動パルスを電子制
御気化器４内のメイン系およびスロー系ソレノイ
ドバルブ１５，１６（第１図参照）に印加して空
燃比制御を行ない、これによりエンジンは排出ガ
スの有害成分が最も少ない稀薄空燃比（三元触媒
を用いた車両では理論空燃比付近）で運転され
る。そして、冷機状態での車両発進時のクラツチ
が半クラツチ状態となつている間のみ判定回路４
１からの“１”の信号で制御停止回路４２が作動
し、定電圧回路４３からの電源の供給を断たれた
空燃比フイードバツク制御回路３５は制御動作を
停止し、ソレノイドバルブ１５，１６は閉じたま
まになる。これにより空燃比は電子制御気化器４
のRich側の飽和レベルまで濃化し、エンジン回
転が最も不安定になりやすいこの半クラツチ状態
では他のアイドリング時のクラツチが離れている
状態や走行時のクラツチが接続している状態より
空燃比を濃くしてエンストを防止するものであ
る。

このように、発生トルクが小さい、クラツチが
離れている状態から、半クラツチ状態になると、
エンジンに急激に負荷が加わるので、エンストを
起こしやすいが、本願のように半クラツチ状態に
あることを検知して供給燃料量を増量させて空燃
比を濃くして、発生トルクを増大させることで、
エンストを防止できるようになる。また、クラツ
チが半クラツチ状態から接続状態になつてしまえ
ば、車両の動力伝達系が慣性としてエンジンに作
用するので、発生トルクが小さくてもエンストす
ることはない。したがつて、クラツチが接続され
た状態では、燃費を向上させるために、空燃費は
半クラツチ状態よりも薄くする。

第８図は本実施例の機能を一般化して示したフ
ローチヤートで、101から104までのステツプが判
定手段ｅに対応し、105，106のステツプが空燃比
切換手段ｆに対応する。

上記実施例では空燃比を濃くするのに空燃比フ
イードバツク制御を停止し、ソレノイドバルブを
閉じたままにして空燃比をRich側にクランプす
る方法をとつたが、パルス幅変換回路３９にPI
制御信号に代わり一定レベルの信号を加えてソレ
ノイドバルブの開時間を短かくする方法もある。

ここまでは電子制御気化器システムについて説
明してきたが、この技術は空燃比フイードバツク
制御手段をもつ電子制御燃料噴射システムにも適
用できる。

電子制御燃料噴射システムでは、 Ti＝Tp×ｋ×α Ti：燃料噴射パルス幅 Tp：機関回転数と負荷によつて決まる基本
パルス幅 ｋ ：始動時増量等の補正係数 α ：空燃比フイードバツク制御による補正
値 により燃料噴射パルス幅を算出しているので、空
燃比切換手段により補正値αを変えて、空燃比を
Rich側にクランプすればよい。

なお、空燃比制御をマイコンのプログラムで行
なう場合には判定手段ｅ、空燃比切換手段ｆもプ
ログラムで実現できることは言うまでもない。

〔考案の効果〕

本考案によれば、エンジン冷機状態の中でもエ
ンジン回転が最も不安定になりやすい車両発進時
のクラツチが半クラツチ状態となつている運転条
件の時の半クラツチ状態を検知してこの間のみ空
燃比を濃くするようにしたため、冷機状態での発
進時の半クラツチ状態における運転を容易にする
とともに、エンジン回転が安定している他の運転
状態（クラツチが離れているアイドリング時およ
びクラツチが継がつている走行時）においては有
害排出物の最も少ない稀薄空燃比でエンジンを運
転することができるので、燃費を向上しつつ、運
転性をそこなわずに排出ガスの低公害化を推進で
きるという効果が得られる。さらに、実際に半ク
ラツチ状態を検出しているので、運転者により半
クラツチ状態の時間が変化しても、その時間に対
応して空燃比を濃くするようになり、運転者によ
らず同様に上記効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は空燃比制御装置の従来例として示した
電子制御気化器システムの概要図、第２図は本考
案の構成を示す概要図、第３図は本考案の一実施
例を示すシステム構成図、第４図は半クラツチス
イツチの一例を示す断面図、第５図はコントロー
ルユニツトの構成例を示すブロツク図、第６図は
判定回路の構成例を示す図、第７図ａ〜ｄは空燃
比フイードバツク制御回路の動作説明図、第８図
は本実施例の機能を一般化して示したフローチヤ
ートである。 ４……燃料供給装置である電子制御気化器、８
……O₂センサ、２３……エンジン水温を検知す
る水温センサ、２４……半クラツチ状態を検知す
る半クラツチスイツチ、２５……変速ギヤのニユ
ートラル状態を検知するニユートラルスイツチ、
２６……車速を検知する車速センサ、３５……空
燃比フイードバツク制御回路、４１……運転条件
を判定する判定回路、４２……空燃比を切換える
制御停止回路、101〜104……判定手段に対応する
ステツプ、105，106……空燃比切換手段に対応す
るステツプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 空燃比フイードバツク制御手段を有する車両用
   エンジン空燃比制御装置において、エンジン水温
   が所定値以下になつたことを検知する手段と、エ
   ンジン動力断続用クラツチが離れている状態又
   は、接続されている状態であるか半クラツチ状態
   であるかを検知する手段と、変速ギアのニユート
   ラル状態を検知する手段と、車速を検知する手段
   と、上記各検知手段からの信号によりエンジン水
   温が所定温度未満である冷機状態での車両発進時
   のクラツチが半クラツチ状態となつている運転条
   件か否かを判定する手段と、上記運転条件に該当
   すると判定された場合はクラツチが離れているア
   イドリング時およびクラツチが継がつている走行
   時よりも空燃比を濃くするように空燃比フイード
   バツク制御手段から燃料供給装置への制御信号を
   変化させる空燃比切換手段を備えたことを特徴と
   する空燃比制御装置。