JPH0660604B2 - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車などに用いる内燃機関の空燃比制御
装置に関し、特に加速補正中に再加速しても最適燃料量
を供給可能な内燃機関の空燃比制御装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、自動車などに使用する内燃機関では燃費の低減あ
るいは排気ガス対策のために機関燃焼室に供給する混合
気の空燃比を制御する各種方式の空燃比制御装置が用い
られている。たとえば、特開昭５９−１９６９４６に示
されるように、キャブレタと燃料制御ソレノイドを備
え、内燃機関暖機後の通常運転時は酸素センサ（Ｏ_２セ
ンサ）により排気ガス中の酸素濃度をフィードバック制
御によって理論空燃比に収束させ、低温時すなわち暖機
中、始動時、高負荷時、減速時は混合気の空燃比をオー
プンループ制御によって所定の設定値に制御する、いわ
ゆるフィードバックキャブレタシステムが知られてい
る。

また、たとえば特開昭６０−６２６３０号公報に参照さ
れるように、フィードバック制御用の電磁弁とは別に加
速時や暖機運転時の空燃比を制御する第２電磁弁を設
け、スロットル開度変化率が所定値以上のときおよび所
定値以下となった後スロットル開度変化率に応じた継続
時間の間、スロットル開度変化率に応じた量だけ加速補
正する空燃比制御装置が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

これらフィードバックキャブレタシステムにおいては、
加速時の空燃比はキャブレタに組み込まれている加速ポ
ンプからの燃料噴出量により補正された運転性能の向上
を計っている。

しかし、加速ポンプは機械式であり、スロットルを開い
た開度に応じ、燃料噴出量が決定されるものが一般的で
あり、自動車のように各種運転条件下で使用される場
合、各種加速条件に応じた最適な供給燃料量を設定する
ことが困難であり、運転性能面から一般に多めの燃料を
供給するように構成せざるを得ず、運転性能、燃費の面
で運転者の高度な要求を満すことが困難であった。ま
た、加速補正中に再加速された場合の空燃比制御が考慮
されていなかった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、余分な燃料の供給をすることなく、加減速時の運
転性能を向上させることができる内燃機関の空燃比制御
装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る内燃機関の空燃比制御装置は、内燃機関
に燃料を供給する加速ポンプを内蔵したキャブレタと、
デューティ制御されることによって空燃比を制御し得る
ように構成された少なくとも１個の電磁弁とを含む燃料
供給手段と、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検
出手段と、運転状態または加速度に応じた異なる加速制
御量をあらかじめ定められた時間の間出力する加速制御
量決定手段と、運転状態にしたがって前記電磁弁の制御
デューティを決定しかつ加速制御量が与えられたときは
この加速制御量に基づいて電磁弁の制御デューティを決
定して加速時に加速ポンプによる燃焼噴射量の補正を行
う制御量決定手段とを備え、加速制御量決定手段は、加
速運転状態であることを検出する加速判定手段と、加速
運転状態が検出された後、加速時燃料量をあらかじめ定
められた時間供給する時間を計測する加速制御時間計測
手段と、加速判定手段により検出された加速度に応じた
異なる加速制御量を演算する加速制御量演算手段と、加
速制御中の加速制御量を記憶しかつ加速制御時間終了時
は記憶内容がクリアされる加速制御量記憶手段と、加速
制御量演算手段により演算された加速制御量と前記加速
制御量記憶手段に記憶された加速制御量とを比較して燃
料供給量の多い方を選択的に加速制御量記憶手段に記憶
させる選択手段とを含むものである。

〔作用〕

この発明においては、加速制御量決定手段が加速運転状
態を検知すると加速度などの運転条件に応じた燃料供給
量を決定し、燃料供給用の電磁弁の制御デューティをあ
らかじめ定められた時間燃料を増大させる方向に制御す
ることによって、加速ポンプによる燃料供給量にさらに
加速条件に応じた燃料量を供給し、最適な燃料量を供給
する。

〔実施例〕

以下、この発明の内燃機関の空燃比制御装置の実施例に
ついて図面に基づき説明する。第１図はその一実施例を
示す機能ブロック図である。この第１図において、燃料
供給手段１２は供給燃料を制御する電磁弁１と加速ポン
プを含むキャブレータ１１とにより構成されている。

内燃機関の各部の状態を検出する運転状態検出手段２の
出力は加速時の燃料供給量を決定する加速制御量決定手
段３内の加速制御量決定手段７と制御量決定手段４とに
出力するようになっている。

加速制御量決定手段３は内燃機関が加速運転状態である
ことを検出する加速判定手段５と、この加速判定手段５
により加速運転状態が検出された後、電磁弁１により供
給される加速時燃料量をあらかじめ定められた時間供給
する時間を計測する加速制御時間計測手段６と、加速判
定手段５により検出された加速度に応じた異なる加速制
御量を演算する加速制御量演算手段７と、加速制御中の
加速制御量を記憶しかつ加速制御時間終了時は記憶内容
がクリアされる加速制御量記憶手段９と、加速制御量演
算手段７と加速制御量記憶手段９の二つの出力信号を比
較し、燃料供給量の多い方の出力信号を加速制御量記憶
手段９に記憶させるべく信号を選択する選択手段８とに
より構成されている。

制御量決定手段４は運転状態検出手段２の信号にしたが
って各種運転状態に応じた電磁弁１の制御量を決定する
と同時に、加速制御量決定手段３により加速制御量が出
力されている間は前記加速制御量に基づいて電磁弁１の
制御量すなわち制御デューティを決定するものである。

第２図は第１図の機能ブロック図の具体的実施例を示す
ものである。この第２図において、まず機関側の構成を
説明する。１０１はピストン、１０２はシリンダ、１０
３は吸気弁、１０４は排気弁である。

この排気弁１０４から排出された排気ガスは排気管１０
５を経て、その中に設けられた三元触媒コンバータ１０
６を通り、空気中に排気されるようになっている。

また、吸気管１０７内には、スロットル弁108が配置さ
れている。このスロットル弁１０８の上流には、ベンチ
ュリ１０９およびエアクリーナ１１０が設けられてい
る。

エアクリーナ１１０を経て吸入された吸入空気がベンチ
ュリ１０９を通過する際に、フロート室１１１からメイ
ン燃料通路２４，１１２を経て吸引されて、露化され、
吸入空気との混合気となってスロットル弁１０８および
吸気管１０７を介してシリンダ１０２内に供給される。

この場合、メイン燃料通路１１２の途中には、メインエ
アブリード１３およびメイン燃料電磁弁１４が設けら
れ、メイン燃料通路１１２からベンチュリ１０９に到る
燃料はベンチュリ１０９の上流側に設けたメインエアブ
リード通路１５からの吸入空気によって微細化された
後、ベンチュリ１０９に導かれ、また、フロート室１１
１からメインエアブリード１３に到る燃料量の一部はメ
イン燃料電磁弁１４の開閉によって可変される。

なお、このメイン燃料電磁弁１４はノーマルオープン型
の電磁弁である。

一方、スロットル弁１０８の下流側にはアイドルポート
１６が設けられ、またベンチュリ１０９の上流側にはス
ローエアプリード通路１７が設けられ、さらにこれらア
イドルポート１６とスローエアプリード通路１７との間
のスロー燃料通路にはスロー燃料電磁弁１８が設けら
れ、スロットル弁１０８がほぼ全閉状態となっているア
イドル時において、スロー燃料電磁弁１８を開状態とす
ることにより、フロート室１１１内の燃料をスローエア
プリード通路１７からの吸入空気で吸引して混合気とし
た後、アイドルポート１６から噴出させるようになって
いる。

なお、スロー燃料電磁弁１８はノーマルクローズ型の電
磁弁である。また、アイドルポート１６から吐出させる
混合気量はスローアジャストスクリュー１９によって調
整される。

ここで、スロットル弁１０８はアクセルペダル（図示せ
ず）に連結されており、走行中においてはアクセルペダ
ルの踏込量に対応した開度となる。

一方、シリンダ１０２には吸気弁１０３のほかに径の小
さなジェットバルブ２０が設けられるとともに、このジ
ェットバルブ２０とベンチュリ１０９の上流側との間に
は、ベンチュリ１０９から吸気弁１０３に到る混合気通
路と並列にジェット燃料通路２１が設けられ、このジェ
ット燃料通路２１の途中に開口したフロート室１１１か
らの燃料路を開閉するように設けたジェット燃料電磁弁
２２を開くことにより、ジェットエア取入口23からの吸
入空気でフロート室１１１の燃料を吸引して高速の混合
気を形成してジェットバルブ２０によってシリンダ２内
に噴出させ、吸気管１０７からの混合気とは独立してシ
リンダ１０２内に高速の混合気を供給するとともに、シ
リンダ１０２内で混合気のスワールを生じさせるように
なっている。

この場合、ジェット燃料電磁弁２２はノーマルオープン
型の電磁弁で構成されている。

３９は加速ポンプである。この加速ポンプ３９はスロッ
トル弁１０８に連動しており、スロットル弁１０８の変
化量に比例した燃料をベンチュリ１０９の上部にノズル
４０で直接に噴射するようにしている。

次に、空燃比制御系の構成について説明する。３０は排
ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ、３１は機関の
冷却水３２の温度を検出する温度センサである。これら
の酸素センサ３０、温度センサ３１の出力は制御回路３
８に入力するようになっている。

また、アイドルスイッチ３３はスロットル弁１０８の開
度がほぼ全閉状態のとき、すなわち、アイドル運転時に
オン（閉成）するもので、制御回路３８に接続されてい
る。

弁開度検出器３４はスロットル弁１０８の回転軸に連結
され、スロットル弁１０８の開度に対応した電圧信号を
出力するもので、その可動端子も制御回路３８に接続さ
れている。

機関回転数Ｎを検出する回転数検出器３５は、ここでは
点火コイル３６と断続器３７との接続点から機関回転数
Ｎに対応した周期の回転パルス信号を取り出している。

この回転パルス信号も制御回路３８に送出するようにな
っている。

制御回路３８は上記の酸素センサ３０〜回転数検出器３
５の検出出力信号に基づき、機関始動後のすべての運転
状態における空燃比をメイン燃料電磁弁１４、スロー燃
料電磁弁１８およびジェット燃料電磁弁２２の開閉状態
を変えることによって理論空燃比あるいは設定値に制御
する制御回路である。

この場合、スロー燃料電磁弁１８はオンまたはオフのい
ずれかに制御されるが、メイン燃料電磁弁１４およびジ
ェット燃料電磁弁２２はそのオン時間とオフ時間のデュ
ーティ比が制御される。

制御回路３８は、第３図に示すように演算処理装置（以
下、ＣＰＵと略記）３８０と、空燃比制御を行うための
プログラムや定数等を記憶したリードオンメモリ（以
下、ＲＯＭと略記）３８１と、演算途中の結果などを記
憶するランダムアクセスメモリ（以下、ＲＡＭと略記）
３８２と、上記酸素センサ３０などやメイン燃料電磁弁
１４などとの信号送受用のインタフェース回路（以下、
IFCと略記）３８３とから構成されている。

次に以上のような構成に係る動作について、第４図、第
５図、第１０図〜第１２図に示すフローチャートを用い
て説明する。

まず、機関が始動されると、ＣＰＵ３８０はＲＯＭ３８
１に記憶されたプログラムにしたがって第４図に示すメ
インルーチンの処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ３８
０はステップ１０００において、回転数検出器３５から
の出力信号を取り込み、この出力信号の周期を計測する
ことによって、現在の機関回転数Ｎを検出する。

次に、ステップ１００１において、弁開度検出器３４の
出力信号を取り込んで、スロットル弁１０８の開度θを
検出する。

この場合、弁開度検出器３４の出力信号は弁開度に対応
したアナログ電圧信号であるため、IFC３８３におい
て、ディジタル信号に変換された後、ＣＰＵ３８０に取
り込まれる。

次に、ＣＰＵ３８０はステップ１００２において、酸素
センサ３０の出力信号を取り込んで現在の運転状態にお
ける排ガス中の酸素濃度を検出する。

この場合、酸素センサ３０の出力信号はＩＦＣ３８３に
おいて、基準電圧と比較されることによって、高レベル
または低レベルの信号に変換された後ＣＰＵ３８０に取
り込まれる。

ＣＰＵ３８０はこの後ステップ１００３において、温度
センサ３１の出力信号を取り込んで現在の冷却水温度Ｔ
Ｐを検出する。

この場合、温度センサ３１の出力信号はＩＦＣ３８３に
おいて、ディジタル信号に変換された後、ＣＰＵ３８０
に取り込まれる。

ＣＰＵ３８０はこのようにして、各種センサの出力信号
により機関回転数Ｎ、スロットル弁開度θ、酸素濃度Ｐ
ＰＭおよび冷却水温度ＴＰを検出した後、次のステップ
１００４〜１００９において、機関回転数Ｎおよびスロ
ットル弁開度θに基づき機関の運転モードが始動モード
であるのか、高負荷走行時のパワーモードであるのか加
速運転状態であるのかなどの運転状態を検出する。

この実施例における運転モードは、酸素センサ３０の機
能が正常に発揮されない暖機前における不活性モード
と、冷却水温が未だ充分に高まっていない暖機モード
と、暖機完了後の低負荷時あるいは定速回転時の定常モ
ードと、機関回転数Ｎが４００ＲＰＭ以下の状態である
始動モードと、高負荷走行時のパワーモードと、機関回
転数Ｎが２０００ＲＰＭ以上でかつアクセルペダルが離
されている状態（すなわちアイドルスイッチ３３がオン
の状態）である減速モードとは区別され、さらに、加速
運転条件時はパワーモード、暖機モードと不活性モード
の場合、加速時に応じた加速増量デューティを各モード
で設定されたメイン燃料電磁弁１４の制御デューティか
ら減じることによって、加速時燃料増量を行う。

不活性モード、暖機モードおよび定常モードは、第６図
に示すように機関回転数Ｎとスロットル弁開度θとによ
ってさらに１６種類のゾーンＺ１〜Ｚ１６に区別されて
いる。

そこで、ＣＰＵ３８０はまずステップ１００４におい
て、現在の運転状態がどのゾーンに該当するかを検出す
る。すなわち、第５図のフローチャートに詳しく示すよ
うに、まずステップ２００〜２０３において、ゾーン分
割のために回転数に対応して定められたスロットル弁開
度の四つの基準値θ_１〜θ_４（但し、θ_１＞θ_２＞θ_３
＞θ_４）と現在のスロットル弁開度θとを比較し、θ＞
θ_１であればステップ２０４において、ＲＡＭ３８２内
に設けられた運転状態の識別用レジスタにパワーゾーン
であることを示すパワーゾーンコードをセットする。

また、θ_２＜θ＜θ_１であれば、ステップ205におい
て、ゾーンＺ４〜Ｚ１６を示すゾーンコードの中からさ
らに機関回転数Ｎに応じて選択した一つのゾーンコード
をセットし、さらにθ_３＜θ＜θ_２であれば、ステップ
２０６において、ゾーンＺ３〜Ｚ１５を示すゾーンコー
ドの中からさらに機関回転数Ｎに応じて選択した一つの
ゾーンコードをセットする。

また、θ_４＜θ＜θ_３であればステップ２０７において
ゾーンＺ２〜Ｚ１４を示すゾーンコードの中からさらに
機関回転数Ｎに応じて選択した一つのゾーンコードを選
択してセットし、さらにθ＜θ_４であればステップ２０
８において、ゾーンＺ１〜Ｚ９を示すゾーンコードの中
からさらに機関回転数Ｎに応じて選択した一つのゾーン
コードを選択してセットする。

ステップ２０５〜２０８の処理では、ステップ２０８の
処理を代表して図示しているように、ゾーン分割のため
に定められた機関回転数の四つの基準値Ｎ_１（＝４００
ＲＰＭ）、Ｎ_２（＝1000ＲＰＭ）、Ｎ_３（＝２０００Ｒ
ＰＭ）、Ｎ_４（＝４０００ＲＰＭ）のうち、Ｎ_２〜Ｎ_４
と現在の機関回転数Ｎとがステップ２０８０〜２０８２
において比較され、この比較結果に応じてゾーンコード
Ｚ１，Ｚ５，Z9，Ｚ１３の一つがステップ２０８３〜２
０８６において選択されて運転状態の識別用レジスタに
セットされる。

ＣＰＵ３８０はこのようにして運転ゾーンを検出した
後、ステップ１００５〜１００９において、運転状態が
始動モード〜定常モードのいずれかに該当するかを検出
し、この検出結果に基づき空燃比をオープンループによ
って制御するかあるいはフィードバックループによって
制御するかを選択する。

すなわち、ステップ１００５において、機関回転数Ｎと
基準値Ｎ_１（＝４００ＲＰＭ）とを比較し、Ｎ＜Ｎ_１な
らば始動モードであることを検出する。

ステップ１００６において、機関回転数Ｎと基準値Ｎ_３
（＝２００ＲＰＭ）とを比較し、Ｎ_３＞Ｎであり、かつ
アイドルスイッチがオン状態になっている場合には、減
速モードであることを検出し、またステップ１００７に
おいて、運転状態の識別用レジスタにパワーゾーンコー
ドがセットされているか否かを判別し、セットされてい
る場合はパワーモードであることを検出する。

さらに、ステップ１００８において現在の検知水温ＴＰ
と基準値ＴＰｏとを比較し、ＴＰ＜ＴＰ_-oならば暖機モ
ードであることを検出する。

また、ステップ１００９において、酸素センサ３０の出
力電圧信号Ｖ_０２と基準値Ｖとを比較し、Ｖ_０２＜Ｖの
状態が所定時間（たとえば１０秒）継続したならば酸素
センサ３０が不活性モードであることを検出する。そし
て、始動モード、パワーモード、減速モード、暖機モー
ド、不活性モードではステップ１０１１のオープンルー
プ制御処理を選択し、これ以外のモード、すなわち定常
モードではステップ１０１０のフィードバック制御処理
を選択する。すなわち、ＣＰＵ３８０は酸素センサ３０
の出力に基づくフィードバック制御が不可能な運転モー
ド（始動モード、暖機モード、不活性モード）および理
論空燃比より馬力を優先するために、フィードバック制
御を行う必要のない運転モード（パワーモード）ならび
にフィードバック制御を実行しても、意味のない運転モ
ード（減速モード）の特殊な運転モードではすべてステ
ップ１０１１のオープンループ制御処理を選択する。

一方、ステップ１０１４では、所定時間間隔ごとのスロ
ットルセンサ３４の変化率からスロットル弁１０８の変
化率を検知し、メイン燃料電磁弁１４の加速時燃料増量
量に応じた制御デューティおよび加速増量時間タイマＴ
ＭＡＣＣの設定を行なう。

ステップ１０１３では、始動モード、減速モード時は加
速時燃料増量制御を中止させる処理を行なう。ステップ
１０１５では、メイン燃料電磁弁１４に対し、このステ
ップ以前で決定された制御デューティからステップ１０
１４で設定された加速増量デューティ値Ｄａ％を減じ、
加速時供給燃料量を増量した制御デューティを与える。

次に、ステップ１０１２において、メイン燃料電磁弁１
４、スロー燃料電磁弁１８およびジェット燃料電磁弁２
２の駆動制御を行う。

運転状態が上記の条件にない運転モード、すなわち、暖
機運転完了後の低負荷時あるいは定速回転時の定常モー
ドなどでは、ステップ１０１０のフィードバック制御処
理を選択し、酸素センサ30の出力信号を比例積分処理
し、ジェット燃料電磁弁２２のオン時間（閉時間）とオ
フ時間との比（パルスデューティ）を決定し、ステップ
1012において、ステップ１０１０の処理結果に基づき、
ジェット燃料電磁弁２２を駆動し、比例積分処理（ＰＩ
制御）することにより、シリンダ１０２に供給される混
合気の空燃比を理論空燃比に収束させる。

すなわち、酸素センサ３０の出力電圧信号Ｖ₀₂は第７図
に示すように空燃比がリッチ側のときは高い電圧レベル
となり、リーン側のときは低い電圧レベルとなるため、
理論空燃比（＝14.7）に対応する電圧を基準電圧Ｖ_THに
設定し、酸素センサ３０の出力電圧信号Ｖ₀₂がこの基準
電圧Ｖ_THを横切るごとにリッチ・リーン判別を行い、こ
の判別信号を第８図のタイムチャートに示すように比例
積分処理して制御量を決定し、これに対応してジェット
燃料電磁弁２２の駆動用の一定周期のパルス信号のデュ
ーティ比Ｄ_Ｊを制御する。ステップ１０１５、ステップ
１０１２はすでに説明しているので、ここでは説明を省
略する。

上記からも明らかなように、シリンダ１０２内に供給さ
れる混合気の空燃比は第９図に示すようにジェット燃料
電磁弁２２のオン時間デューティが長くなるのに比例し
てリーン側に制御され、逆にオン時間デューティが短く
なるのに比例してリッチ側に制御される。このようなフ
ィードバック制御が継続して行われる結果、シリンダ１
０２内に供給される混合気の空燃比は理論空燃比に収束
する。

この場合、フィードバック制御時においては、メイン燃
料電磁弁１４はその駆動パルスのデューティ比が次の第
１表に示すように１００％に設定されて全閉状態に駆動
され、一方スロー燃料電磁弁１８はその駆動パルスがオ
ン側に設定されて全開状態に駆動される。

このため、シリンダ１０２内にはジェットバルブ２０を
経由した混合気と、メイン燃料電磁弁14のバイパス通路
２４を通ってベンチュリ１０９で霧化され、かつ吸気弁
１０３を経由した混合気と、アイドルポート１６からの
混合気とが供給されることになる。

定常走行状態では、フィードバック制御時においては、
これら三つの通路からの混合気の空燃比がジェットバル
ブ２０のみからの混合気の空燃比を変えることによって
理論空燃比に制御される。

この場合、Ｐ１制御におけるリッチ側およびリーン側の
比例定数Ｐ_Ｒ，Ｐ_Ｌと、リッチ側およびリーン側の積分
定数Ｉ_Ｒ，Ｉ_Ｌは次の第２表に示すように運転ゾーン別
に定められ、きめ細かな制御を行われる。

ただし、加速時は第４図のフローチャートのステップ１
０１５で加速増量デューティＤα％相当分の燃料が一時
的にメイン燃料電磁弁１４から供給され、加速ポンプ３
９の補正を行い、運転性能の向上を図るため、一時的に
理論空燃比よりリッチとなるが、加速増量時間終了後は
再びＰＩ制御により理論空燃比にフィードバック制御さ
れる。

さて、ＣＰＵ３８０は第４図のステップ1011のオープン
ループ制御処理において、運転モード別に次の第３表〜
第６表に示すようなデューティ比で電磁弁１４，１８，
２２を制御する。

すなわち、ＣＰＵ３８０は始動モードにおいてはスロー
燃料電磁弁１８のみを全開状態として機関をアイドルポ
ート１６のみ混合気によって回転させるが、パワーモー
ドにおいては機関回転数Ｎに応じてメイン燃料電磁弁１
４およびジェット燃料電磁弁２２のデューティ比を第４
表に示すように設定してシリンダ１０２内に供給される
混合気の空燃比を制御する。

また、減速モードでは三つの電磁弁１４，１８，２２の
すべてを全開状態として燃料を遮断する。

さらに、ＣＰＵ３８０は暖機モードにおいては、メイン
燃料電磁弁１４およびジェット燃料電磁弁２２のデュー
ティ比を第５表に示すように、運転ゾーン別に設定し、
シリンダ１０２内に供給される混合気の空燃比を制御す
る。

また、不活性モードにおいては、メイン燃料電磁弁１４
のデューティ比を１００％にして全閉状態とするととも
に、ジェット燃料電磁弁２２のデューティ比を第６表に
示すように運転ゾーン別に設定し、混合気の空燃比を制
御する。

定常モード、暖機モードおよび不活性モード時におい
て、このように機関回転数Ｎとスロットル弁開度θとに
応じて定めた運転ゾーン別にメイン燃料電磁弁１４およ
びジェット燃料電磁弁２２のデューティ比を設定するこ
とによって、定常の走行状態に応じて空燃比をきめ細か
く制御できる。

次に、加速運転時の制御について第４図フローチャート
中加速運転時に関連したステップ1013，１０１４，１０
１５の詳細を第１０図〜第１４図を用いて詳細に説明す
る。ステップ１０１４の詳細を第１０図を用いて説明す
る。

この第１０図において、ステップ４０１ではたとえば８
０msecごとの一定時間ごとの弁開度検出器３４の出力信
号の変化量から弁開度変化率を検出し、加速度レジスタ
Δθに格納する。

ステップ４０２では、弁開度変化率があらかじめ定めら
れた変化率Ｋθ_１以上のとき、第１の加速運転条件成立
と判断し、ステップ４０３でメイン燃料電磁弁１４に与
える加速増量デューティＫＤ_１を加速増量デューティ格
納レジスタRACC１に格納し、ステップ４０６にてあらか
じめ定められた加速増量時間ＤＴＡＣＣを加速増量時間
タイマＴＭＡＣＣに格納し、次のステップへ進む。

ステップ４０７，４０８では現在の加速増量デューティ
を記憶している加速増量デューティ格納レジスタＲＡＣ
Ｃの内容と、ステップ４０３で設定された増量デューテ
ィ格納レジスタＲＡＣＣ１の内容の大きい方が加速増量
デューティＤａ％として加速増量デューティ格納レジス
タＲＡＣＣに残るように処理される。

一方、ステップ４０２で所定の変化率Ｋθ_１より小さい
と判定されたときは、ステップ４０４で変化率Ｋθ_１よ
り小さい設定値の変化率Ｋθ_２と比較され弁開度変化率
が変化率Ｋθ_２より大きい場合は、ステップ４０５でメ
イン燃料電磁弁１４に与える加速増量デューティＫＤ_２
を加速増量デューティＤａ％として、加速増量デューテ
ィ格納レジスタＲＡＣＣ１に格納し、ステップ４０６に
進み、以下ステップ４０７，４０８では前述した制御が
実行される。

また、ステップ４０４にて弁開度変化率が変化率Ｋθ_２
よりも小さいときはステップ４０９〜４１１に進み、加
速増量時間タイマＴＭＡＣＣの制御を行なう。

ステップ４０９で加速増量時間タイマTMACCが「０」で
ないときは、ステップ４１０にて所定値をＴＭＡＣＣか
ら減算し、処理を終了する。ステップ４０９で加速増量
時間タイマＴＭＡＣＣが「０」に達したと判断されたと
き、すなわちステップ４０６で設定した加速増量時間Ｄ
ＴＡＣＣがその後ステップ４０４からステップ４０９を
経由しはじめた後に経過したとき、ステップ４１１に進
み、加速増量デューティ格納レジスタＲＡＣＣの内容を
クリアする。

第４図のステップ１０１３の詳細を第１１図に示す。こ
の第１１図において、始動モード、減速モード時は加速
増量する必要がないため、ステップ５０１，５０２で加
速増量デューティ格納レジスタＲＡＣＣと加速増量時間
タイマＴＭＡＣＣの内容をクリアする。

第４図のステップ１０１５では、第１２図に示すよう
に、加速増量時間タイマＴＭＡＣＣが「０」でないと
き、ステップ６０３から６０４へ進み、第４図のステッ
プ１０１０，１０１１で設定されたメイン燃料電磁弁１
４の基本制御デューティＤＭＢから、ステップ１０１４
で決定した加速増量デューティ格納レジスタＲＡＣＣの
内容を減算し、加速増量デューティＤａ％分の燃料を増
量する結果となる。

ここで、ステップ４０７，４０８の処理が必要な理由を
述べる。ステップ４０７，４０８の処理がなく、各ステ
ップ４０３および４０５で加速増量デューティを加速増
量デューティ格納レジスタＲＡＣＣに直接書き込んだ場
合、第１３図に示す不具合が生じる。

すなわち、第１３図で時刻ｔ_０に加速増量条件が一時的
に発生しステップ４０３で加速増量デューティＫＤ_１が
設定された後、時刻ｔ_１まではステップ４０６で設定し
た加速増量時間ＤＴＡＣＣを計測し、この間は加速増量
デューティ格納レジスタＲＡＣＣには、加速増量デュー
ティＫＤ_１が格納されているが、時刻ｔ_１において、新
たに加速増量条件がステップ４０４で成立したため、加
速増量デューティ格納し、レジスタＲＡＣＣの内容は加
速増量デューティＫＤ_２に更新され、その後加速増量時
間ＤＴＡＣＣ間加速増量デューティとしてメイン燃料電
磁弁１４に反映される。

時刻ｔ_２までは、加速増量デューティＫＤ_１を与えた
後、時刻ｔ_３までは加速増量デューティＫＤ_２を与える
ことが必要であるが時刻ｔ_２とｔ_３の間少ない加速増量
デューティＫＤ_２が与えられるため、運転性能が低下す
るという不具合が発生する。

ステップ４０７，４０８に示す処理を追加することによ
り、第１３図で説明したタイミングで加速条件が発生し
た場合は、第１４図に示すように加速デューティが与え
られることになり、運転性能の低下を防ぐことができ
る。ここで、時刻ｔ_２とｔ_３の間加速増量デューティが
多くなるが、特に問題とならない。

以上のようにして、加速運転時は加速運転に応じた加速
増量デューティＤａ％をメイン燃料電磁弁１４に与える
ことができるため、加速ポンプ39の基本噴射量を少な目
に設定し、加速運転条件に応じた要求燃料量をメイン燃
料電磁弁１４から供給することによって、加速ポンプの
補正を行なうことができる。また、加速補正中に新たな
加速を検出した場合、加速補正時間は新たな加速検知後
の所定時間とするが、加速補正量は大きい方を有効にす
るので、加速状態にかかわらず最適な加速補正を実現す
ることができる。

以上説明した例では、加速度に応じて加速制御量を変え
る例について説明したが、同様にして一定加速度以上を
検知した場合であっても、低温時は加速制御量を多く設
定し、高温時は加速制御量を少なく設定することにより
広い温度範囲にわたって加速ポンプからの燃料噴射量を
より最適に制御することができる。

以上はメイン燃料電磁弁１４が定常モードでフィードバ
ック制御に使用されない例について説明したが、フィー
ドバック制御に使用する電磁弁１本のみで空燃比制御す
る場合においても、この電磁弁にこの発明を適用するこ
とができることは説明するまでもない。

また、上記実施例では、加速時は増量デューティを別途
算出し、基本制御デューティ値に補正する例を示した
が、加速運転時を一つのオープンループ条件として設定
したものにおいても、第１４図、第１１図に示した考え
方を用いることができる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、加速運転時、加速度に
応じた加速増量デューティをあらかじめ定められた時間
の間燃料制御電磁弁に与えるようにしたので、加速補正
中の再加速等に遭遇しても、キャブレタに組み込まれた
加速ポンプによる加速時燃料噴射量を小さめにして供給
燃料を最少限におさえながら運転性能を満足させる安価
な内燃機関の空燃比制御装置を得ることができる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の内燃機関の空燃比制御装置の一実施
例を示す機能ブロック図、第２図は同上内燃機関の空燃
比制御装置の具体的実施例の構成を示す図、第３図は第
２図の内燃機関の空燃比制御装置における制御回路の構
成を示すブロック図、第４図および第５図は同上制御回
路の動作を説明するためのフローチャート、第６図は同
上実施例における機関回転数対スロットル弁開度に対応
する減速モードとの関係を示す図、第７図は同上実施例
における酸素センサの空燃比対出力電圧の関係を示す
図、第８図は同上実施例における酸素センサの出力電圧
と理論空燃比に対応する電圧とのリッチ・リーンの判別
関係を示すタイムチャート、第９図は同上実施例におけ
るジェット燃料電磁弁のオン時間デューティ対空燃比の
関係を示す図、第１０図ないし第１２図は第４図のフロ
ーチャートの一部の詳細を示すフローチャート、第１３
図および第１４図は第１０図のフローチャートの詳細を
説明するための図である。 １……電磁弁、２……運転状態検出手段、３……加速制
御量決定手段、４……制御量決定手段、５……加速判定
手段、６……加速制御時間計測手段、７……加速制御量
演算手段、８……選択手段、９……加速制御量記憶手
段、１０……加速ポンプ、１１……キャブレタ、１２…
…燃料供給手段。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

フロントページの続き (72)発明者 宮崎 正明 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電機 株式会社姫路製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−62630（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−140454（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−95172（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−191651（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関に燃料を供給する加速ポンプを内
   蔵したキャブレタと、デューティ制御されることによっ
   て空燃比を制御し得るように構成された少なくとも１個
   の電磁弁とを含む燃料供給手段と、 前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
   と、 前記運転状態または加速度に応じた異なる加速制御量を
   あらかじめ定められた時間の間出力する加速制御量決定
   手段と、 前記運転状態にしたがって前記電磁弁の制御デューティ
   を決定しかつ前記加速制御量が与えられたときはこの加
   速制御量に基づいて前記電磁弁の制御デューティを決定
   して加速時に前記加速ポンプによる燃焼噴射量の補正を
   行う制御量決定手段とを備え、 前記加速制御量決定手段は、 加速運転状態であることを検出する加速判定手段と、 前記加速運転状態が検出された後、加速時燃料量をあら
   かじめ定められた時間供給する時間を計測する加速制御
   時間計測手段と、 前記加速判定手段により検出された加速度に応じた異な
   る加速制御量を演算する加速制御量演算手段と、 加速制御中の加速制御量を記憶しかつ加速制御時間終了
   時は記憶内容がクリアされる加速制御量記憶手段と、 前記加速制御量演算手段により演算された加速制御量と
   前記加速制御量記憶手段に記憶された加速度制御量とを
   比較して燃料供給量の多い方を選択的に前記加速制御量
   記憶手段に記憶させる選択手段と を含むことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。