JPS5879642A - エンジンの空燃比制御装置 - 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】 本発明はエンジンの空燃比を鍛良燃費点に制御する空燃
比制御装置に関する。

従来の空燃比制御装置として、排気マニホールドに０２
センサを設けて、排気中の酸素濃度を検出し、これに基
づいて空燃比を理論空燃比にフィードバック制御し、排
気マニホールドに接続された三元触媒が効率良く作動す
るようにしたものがある。

しかし、理論空燃比は最良燃費を与える点ではなく、最
良燃費点は理論空燃比（１４，７）よりリーン側で、エ
ンジンやその運転条件に、Ｌっても異なるか、例′えば
１７〜２０であり、未だ燃費改善の余地が残されていた
。

また、排気性能については、従来において理論空燃比に
制御し°ζいたのは三元触媒を効率良く働かせるためで
あり、高価なロジウムを用いる三元触媒を使わずとも、
酸化触媒あるいはこれとＥＧＲとの組合せでリーン側に
おいて十分な性能を得ることは可能である。

本発明はこのような実状に鑑み、空燃比を理論空燃比よ
りリーン側の最良燃費点にフィードバンク制御すること
を目的としている。

そこで本発明では、リーン側においてはエンジンの振動
が増大し安定限界が存することに着目して、エンジンの
振動レベルを検出し、最良燃費点に相応するエンジンの
振動レベルをスライスレベルとして、最良燃費点にフィ
ート”ハ、り制御するようにしたのである。

以下、本発明を目面に基づいて説明する。

第１図において、エンジン１にはエアフローメータ２を
通った空気がスロットルチャンバ３から吸気マニホール
ド４を経て吸入され、吸気マニホールド４内において燃
料噴射弁５より、燃料タンク６からフィルタ７、ポンプ
８を経て導かれプレフシャレギエレータ９により調圧さ
れた燃料が噴射される。１０は排気マニホールド、１１
は酸化触媒である。

燃料噴射弁５はコントロールユニット１２から与えられ
る駆動パルスの巾により噴射量を制御されるようになっ
ており、コントロールユニット１２においてそのパルス
中は、基本的にはディストリビユータ１３における点火
パルスに基づくエンジンの回転速度と、エアフローメー
タ２により検出される吸入空気量とによって、或いは更
にスロットル開度センサ１４により検出されるスロット
ル開度と、図示しない水温スイッチにより検出される冷
却水温とを加味′して、定められる。以上は従来と同様
である。

ここで、本発明に係る構成として、エンジンｌにその振
動加速度を検出する振動加速度センサ１５が取付けられ
、その出力信号がコントロールユニットＩ２に人力され
る。

詳しくは第２図に示すように、振動加速度セン＋１５の
出力信号Ｐをローパスフィルタ１６に人力して、高周波
成分を除去した信号Ｑを形成し、比較演算器１７にて信
号Ｑの実効値又はピーク値を所定のスライスレ・＼ルＳ
と比較し、これがスライスレベルＳを越えない範囲にお
いては駆動パルス中を−ｌＯ％／　ｌ　ｓｅｃの割合で
減少させる（空燃比薄化）指令信号Ｒ１をコントロール
ユニソ）１２に与え、スライスレベルＳに達したときに
駆動パルス中をｌＯ％／　０．２　ｓｅｃの割合で増大
させる（空燃比濃化）指令信号Ｒ＞をコントロールユニ
ット１２に与えるようにしである。

ところで、空燃比の変化に対し、エンジンの振動レベル
、安定度、燃費、排気中のＨＣ，Ｃｏ。

ＮＯｘ及びＯ４濃度は第３図に示すような特性となる。

エンジンの振動レベル及び安定度については運転者が感
覚的にその振動を我慢できなくなるエンジン安定限界を
与える空燃比の限界点Ａカ（存在し、その振動成分は４
００　Ｈｚ以下の（氏周波成分力（主である。しかし、
燃費最良点Ｂ＆よ限界点Ａより（）若干濃い目の空燃比
の点である。

また、燃費最良点Ｂの空燃比におむ）て巳まＨＣ。

Ｃｏ、Ｎ０ｘｆ）濃度も低く、且つ排気中に０２　力’
残存するため、酸化触媒１１によりＨｃ、ｃｏを酸化で
きる。

このことから燃費最良点Ｂに空燃比をフィードバック制
御することにより、燃費番よ勿畠自、運転啼生及び排気
性読とも満足させ得る総合的なエンジン制御システムと
なる。

このため、前記比較演算＠１７におルするスライスレベ
ルＳは最良燃費点Ｂの空燃比に相＆６する振動レベルに
設定する。

このようにすれば、振動加速度センサ１５により検出さ
れた振動レベルが最良燃費点Ｂの空燃比に相応するスラ
イスレベルＳを越えなもλ範囲でｔま燃料噴射弁５への
駆動１＜）レスの中を一１０％／　１ｓｅｃの割合で減
少させ、即ち一噴射量を漸減して空燃比を希薄化し、嫉
良燃費点Ｂに近づける。

尚、Ｌ記スライスレベルＳは、限界希薄空燃比に相応す
る振動レベルと理論空燃比に相応する振動レベルの中間
の振動レベＪしを称し、運転条件に基づき実験的に決定
される。

一方、希薄化により振動レベルが液良燃費点Ｂの空気比
に相応するスライスレベルＳを越えたときは、燃料噴射
弁５への駆動ノ＜パルスの中をｆＰｌえ番ｆｌＯ％／　
０．２　ｓｅｃの割合で増大させ、即ち噴射量を増大さ
せて空燃比をいわば瞬間約６こ濃Ｇ１目にする。

このような制御を繰り返すこと番こより、空燃比を緻良
燃費点Ｂにフィートノくツク制御して、運転性及び排気
性能ともに満足させるのである。

この場合、第４図にノトノチングで示すエンジンの常用
運転域（特にアイドＪし運転域苦しく番よ暖機運転時）
でのみ上記システムを作動させるようにし、これ以外の
登板、惣加速、高速時に番よ出力空燃比が得られるよう
にしてもよし１゜ 尚、振動レベルの検出は加速度に限らず、変位や振巾、
或いは速度から検出してもよい。

また、フックセ１ンサにより点火時期を制御するシステ
ムのエンジンにおいては、ノックセンサからの信号の低
周波部分（約４００　Ｈｚ以下）を利用して空燃比制御
を行なうことができる。ノック信号は約７　ＫＨ２以上
であり、エンジンの安定度を運転者に感知させる低周波
振動とは領域が全く異なるため、前記ノックセンサから
の信号の共用化を図れるのである。

上記実施例にあっては燃料供給装置を吸気マニホールド
４の角ブランチ部に設けた燃料噴射弁５としたが、１箇
所にまとめたシングル・ポイント・インジェクシッン・
タイプでもよく、或いは燃料通路を電磁弁にて開閉し流
量制御するようにした電子制御式気化器であってもよい
。

以上説明したように本発明によれば、エンジンの安定度
を振動レベルで検出し、空燃比をリーン化して、最良燃
費点で運転するようなシステムとしたため、燃費が大巾
に改善されると共に、排気対策システムを簡素化できる
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す空燃比制御システムの
レイアウト図、第２図は同上システムのＩＦＩｌ路部分
の説明図、第３図はフィードバック制御する空燃比の説
明図、第４図は同上システムを作動させる運転領域の一
例を示す線し１である。 ｌ・・・エンジン　　５・・・燃料噴射弁　　１１・・
・酸化触媒　　１２・・・コントロールユニット１５・
・・振動加速度センサ　　１６・・・ローパスフィルタ
　　１７・・・比較演算器 特許出願人　　日産自動車株式会社 代理人　　弁理士　笹　島　冨二雄 手続ネ甫正書（方式） 昭和５７年３月１５日 特許庁長官　島　１）春　樹　殿 ■、事件の表示 昭和５６年特許願第１７６４５８号 ２、発明の名称 エンジンの空燃比制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　神奈川県横浜市神奈用区宝町２番地名　称　（
３９９）日産自動車株式会社代表者　　　石　原　　　
　俊 ４、代理人 住　所　　東京都港区西新橋１丁目４番１０号第三森ビ
ル ６、袖１１の対象 明細書 ７、補止の内容 明細書を別紙全文補止明細書の如く軸止に：ｌＩ。 ８、除付吉頓の目録 全文軸止明細＠　　　　　　　　　　　Ｉ　）ｊｆＪＩ
≦ＪＩ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンの振動を検出するセンサを設けて、エンジンの
   振動レベルを検出し、理論空燃ｔしよりリーン側の最良
   燃費点に相応するエンジンの振動レベルをスライスレベ
   ルとして、空燃比を最良燃費点にフィードバック制御す
   ることを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。