JPH051636Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、O₂センサの出力に基づいて空燃比
のフイードバツク制御を行うようになつたエンジ
ンの空燃比制御装置に関する。

（従来技術） 排気ガスの酸素濃度を検出するO₂センサを用
い、このようなO₂センサの出力に応じて空燃比
のフイードバツク制御を行うようになつたエンジ
ンの空燃比制御装置は公知である。

例えば、特開昭54−108126号公報、及び特開昭
60−47833号公報にはO₂センサを用いる形式のエ
ンジンの空燃比制御装置が開示されており、この
開示された装置ではO₂センサの出力が所定時間
継続してリツチ側またはリーン側のいずれかに停
滞したときには、空燃比制御用アクチユエータに
よるフイードバツク制御を中止して空燃比制御に
おいて大幅な不都合が発生しないようにしてい
る。

（解決しようとする問題点） 上記の公報に開示された装置ではO₂センサの
出力値が一定期間停滞している場合には、フイー
ドバツク制御を停止するようにしているが、この
方法では、O₂センサの出力値に基づいて空燃比
を制御するためのアクチユエータの作動に異常が
ある場合には、フイードバツク制御を停止しても
所望の効果を得ることが出来ないという問題があ
る。

（問題を解決するための手段） 本考案は上記問題に鑑みて構成されたもので、
空燃比のフイードバツク制御に支障を来すO₂セ
ンサまたはアクチユエータの故障の判別を確実に
行うことができ、従つて適正な空燃比制御を行う
ことができるエンジンの空燃比制御装置を提供す
ることを目的としている。

本考案のエンジンの空燃比制御装置は、排気ガ
ス中の酸素濃度を検出するO₂センと、エアブリ
ード通路と、該エアブリード通路に設けられた非
制御時全開になる第１のアクチユエータと、O₂
センサの出力に基づいて第１のアクチユエータを
制御することにより空燃比のフイードバツク制御
を行うフイードバツク制御手段とを備え、前記
O₂センサが所定期間継続して空燃比のリーン状
態を表す信号を出力しているとき、前記空燃比の
フイードバツク制御を停止するようにしたエンジ
ンの空燃比制御装置において、エアブリード通路
に空燃比を制御する第２のアクチユエータが設け
られており、空燃比フイードバツク制御中、前記
O₂センサが所定期間継続して混合気のリーン状
態を表す信号を出力したとき前記第２のアクチユ
エータを混合気をリツチ化するように制御するリ
ツチ制御手段と、該リツチ化制御手段によつて所
定期間前記リツチ化制御を行つてもO₂センサの
出力が反転しない場合にはO₂センサが異常であ
ると判定して前記第２のアクチユエータによるリ
ツチ化制御を解除するリツチ化制御解除手段とを
有することを特徴とする。

空燃比制御に用いられるO₂センサは排気ガス
中の酸素濃度に対応した電圧を発生するようにな
つているので、O₂センサが故障した場合には、
発生電圧が０となる。一方、空燃比制御用のアク
チユエータが作動しない場合には、空気の供給量
が増大するので上記同様に空燃比は混合気のリー
ン化傾向を示すこととなる。本考案では、O₂セ
ンサが所定期間継続して混合気がリーン状態であ
ることを示す信号を出力した場合には、別個のア
クチユエータを用いて空気の供給量を制限し混合
気をリツチ化するように補正する。

そしてこのように操作しても、O₂センサの出
力が依然としてリーン傾向を示す場合には、O₂
センサが異常であることが判明する。

一方、上記操作をした結果O₂センサの出力が
反転した場合には、アクチユエータが故障してい
ることが判明する。

（考案の効果） 本考案によれば、上記のように空燃比制御に支
障を来している原因がO₂センサであるのか、空
燃比制御用アクチユエータであるのかを正確に判
別することができ、これによつて、敏速にその対
策を講じることができる。この結果、適正な空燃
比制御を可能にすることができるものである。

（実施例の説明） 以下本考案の１実施例について図面を参照しつ
つ説明する。

第１図を参照すれば、本例のエンジン１の吸気
系は吸気通路２の上流端にエアークリーナ３を備
えており、吸気は該エアークリーナ３からキヤブ
レター４を介してエンジン１に導入されるように
なつている。

さらに本例の吸気系はエアークリーナ３に導入
された吸気の１部をキヤブレター４に供給するエ
アブリード通路５を備えており、該エアブリード
通路５にはエアブリード量を制御するエアブリー
ドコントロールバルブ（ABCV）６が配置され
る。

さらにコントロールバルブ６の下流には、エア
ブリード通路５を開閉するソレノイドバルブ７が
設けられている。

また、吸気通路２のキヤブレター４下流には吸
気負圧を検出するブーストセンサ８が配置されて
いる。

一方、エンジン１の排気通路９には、排気ガス
中の酸素濃度を検出するO₂センサ１０が取りつ
けられている。

さらに、本例のエンジン１には、クランク軸１
１の回転速度を検出することにより、エンジン回
転数を検出する回転数センサ１２が取り付けられ
ている。

また、本例のエンジン１は、上記ブーストセン
サ８、O₂センサ１０及び回転数センサ１２等の
センサからの信号に基づいて、エアブリードコン
トロールバルブ６、ソレノイドバルブ７等の制御
を行うために、好ましくはマイクロコンピユータ
を含んで構成される電子コントロールユニツト１
３を備えている。

コントロールユニツト１３は上記の各種センサ
からの信号に基づいて、エアブリードコントロー
ルバルブ６の開度を調節することによりエアブリ
ード量を制御し、これによつて、空燃比を制御す
るようになつている。

つぎに、本例の制御について説明する。

第２図には、本例の空燃比制御のルーチンのフ
ローチヤートが示されている。

第２図を参照すれば、コントロールユニツト１
３は先ず各種パラメータを初期化する。すなわ
ち、ソレノイドバルブ７の開閉状態を表示するフ
ラグF_splを１にして、該バルブ７を開状態に維持
する命令信号を出力する。また、エアブリードコ
ントロールバルブ６が正常に作動しているか、異
常であるかを判定するためのフラグF_failを０に設
定する。この場合、フラグF_fail＝０はエアブリー
ドコントロールバルブ６が正常であることを意味
し、フラグF_fail＝１である場合には、該バルブ６
が異常であることを意味する。

さらに、コントロールユニツト１３は、エンジ
ン始動後、O₂センサ１０が活性を生じるのに要
する時間を経過したかどうかを判定するタイマー
T₄を０に設定する。

つぎにコントロールユニツト１３はフラグF_fail
の値を判断するとともにタイマーT₄が所定時間t₄
を経過したかどうかを判断する。

所定時間t₄を経過していない場合には、コント
ロールバルブ６またはO₂センサ１０の故障判定
制御は行ないこととしている。

所定時間t₄を経過している場合には、コントロ
ールユニツト１３は、O₂センサ１０からの信号
に基づき空燃比がスライスレベルよりリーン側に
あるかどうかの判断をする。

そして、空燃比が上記リーン側にある場合に
は、コントロールユニツト１３はさらにO₂セン
サ１０からの信号がリツチ側からリーン側に移行
したかどうか判断し、リツチ側からリーン側に移
行した直後である場合には、タイマーT₁をスタ
ートさせ予め所定時間t₁に達したかどうかを判断
する。そして、所定時間t₁を経過するまで継続し
てO₂センサ１０がリーン状態を表示している場
合にはコントロールユニツト１３はフラグF_splを
０に設定してソレノイドバルブ７を閉じる。これ
と同時に、コントロールユニツト１３は空燃比フ
イードバツク制御値V_Fを０にしてフイードバツ
ク制御を停止してコントロールバルブ６の開度を
一定値（本例では30％）に固定する。

第３図及び第４図を併せて参照すれば、つぎに
コントロールユニツト１３はタイマーT₂をスタ
ートさせ予め所定時間t₂に達したかどうかを判断
する。そして、所定時間t₂を経過したとき、O₂セ
ンサ１０からの信号に基づきリーン状態かどうか
を判断する。

このとき、O₂センサ１０がリーン状態を表示
している場合には、O₂センサ１０は正常に作動
していないこととなるので、第３図に示すように
コントロールユニツト１３は、ソレノイドバルブ
７を閉じるとともに空燃比制御を停止する。

また、所定時間t₂を経過した後においてO₂セン
サ１０がリーン状態を表示していない場合には、
コントロールユニツト１３は、コントロールバル
ブ故障判定フラグF_failの値を１に設定するととも
に、ソレノイドバルブ７の作動表示フラグF_splの
値に維持して該バルブ７を第４図に示すように閉
状態に維持する。

さらにこの場合には、第４図に示すようにコン
トロールユニツト１３は、空燃比フイードバツク
制御値V_Fを０にしてフイードバツク制御を停止
した状態に維持するとともに、コントロールバル
ブ６の開度を一定値に固定する。

そして、この場合には、コントロールバルブ６
は正常に作動していないことが明らかであるので
コントロールユニツト１３は該バルブ６の故障表
示を行う。

さらに、本例では、加速応答制御においてソレ
ノイドバルブ７を制御するようになつている。す
なわち、コントロールユニツト１３はエンジン回
転数Ｎが所定値n₁，n₂を間にあり、吸気管圧力Ｐ
が所定値p₁，p₂の間にある場合において、吸気管
圧力変化ΔPが所定値ｐよりも大きい場合には、
コントロールユニツト１３はエンジン１が加速状
態にあると判断して、フイードバツク制御を中止
し、ソレノイドバルブ７の作動表示フラグF_splを
０に設定して、該バルブ７を閉じるとともにタイ
マーT₃が所定時間t₃を経過するまでこの閉状態を
維持する。これによつて、上記手順によつて加速
状態が検出された後、所定時間t₃を経過するまで
は、ソレノイドバルブ７が閉じられエアブリード
が停止されることとなるため混合気はリツチ化
し、出力の向上を図ることができる。すなわち、
良好な加速応答性を得ることができる。

以上のように本例の制御によれば、空燃比のフ
イードバツク制御に支障を来すようなO₂センサ
１０及びエアブリードコントロールバルブ６の異
常を正確に判断することができるので、これらの
装置の故障に対して適正な対応策を講じることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の１実施例にかかるエンジン
の構成図、第２図は本考案の１実施例にかかる空
燃比制御ルーチンのフローチヤート、第３図は、
O₂センサの異常時の制御内容を示すタイムチヤ
ート、第４図はコントロールバルブの異常時の制
御内容を示す第３図と同様の図である。 １……エンジン、２……吸気通路、３……エア
ークリーナ、４……キヤブレター、５……エアブ
リード通路、６……エアブリードコントロールバ
ルブ、７……ソレノイドバルブ、８……ブースト
センサ、９……排気通路、１０……O₂センサ、
１２……回転数センサ、１３……コントロールユ
ニツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気ガス中の酸素濃度を検出するO₂センサと、
   エアブリード通路と、該エアブリード通路に設け
   られた非制御時全開になる第１のアクチユエータ
   と、O₂センサの出力に基づいて第１のアクチユ
   エータを制御することにより空燃比のフイードバ
   ツク制御を行うフイードバツク制御手段とを備
   え、前記O₂センサが所定期間継続して空燃比の
   リーン状態を表す信号を出力しているとき、前記
   空燃比のフイードバツク制御を停止するようにし
   たエンジンの空燃比制御装置において、エアブリ
   ード通路に空燃比を制御する第２のアクチユエー
   タが設けられており、空燃比フイードバツク制御
   中、前記O₂センサが所定期間継続して混合気の
   リーン状態を表す信号を出力したとき前記第２の
   アクチユエータを混合気をリツチ化するように制
   御するリツチ化制御手段と、該リツチ化制御手段
   によつて所定期間前記リツチ化制御を行つても
   O₂センサの出力が反転しない場合にはO₂センサ
   が異常であると判定して前記第２のアクチユエー
   タによるリツチ化制御を解除するリツチ化制御解
   除手段とを有することを特徴とするエンジンの空
   燃比制御装置。