JPS61108854A - 内燃機関の空燃比制御方法 - 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」 この発明は内燃機関の空燃比制御方法に係り、特に減速
後の再加速時における排気ガスの清浄化を図る内燃機関
の空燃比制御方法に関する。

［従来の技術］ 車両用内燃機関は、車両走行速度即ちエンジン回転速度
及び負荷の変動がきわめて大きく、この両変動要素を組
合せた各種の運転状態において、低燃費、少ない排気有
害成分等の性能が要請される。このため、各種の運転状
態において、空燃比を適正にすることが必要である。

空燃比を通正に制御するため、排気ガス中の濃度例えば
酸素濃度を検出する０２センサ信号によって、空燃比を
調整制御し、前述の各種運転状態に対して、常に最良の
燃焼状態を得るように空燃比をフィードバック制御する
空燃比制御方法が使用されている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、従来の内燃機関の空燃比制御方法においては
、第１１図に示す如く、０２センサ３２からの信号を制
御部２０　（ＥＣＵ）に入力し、この制御部２０によっ
て気化器６に設けられた電磁弁２２をフィードバック制
御し、空燃比を制御している。そして、特に減速時には
、未燃ＨＣによる触媒過熱の防止、あるいは燃費を向上
するために減速フィードバック制御を行っている。

そして、燃料カット時にはフィードバンク制御を停止し
、オーブン制御によって機関効率を固定しているが、減
速後におけるブレーキング時のエンスト等の運転性能か
ら固定するデユーティ　（ＤＵＴＹ）を余り大きく　（
リーン側に）することができないものである。また、燃
料カット解除後には燃料の追従が遅れることにより、燃
料カット解除条件下でも一定期間デューティを固定し、
運転性を向上させている。

この結果、減速時のデユーティが低く設定され、走行−
減速−アイドルの運転条件におけるデユーティ比の推移
は、第１２図にＡで示す如くである。

この第１２図において、走行中はパーシャルのフィード
バック定数により制御され、減速時の固定デユーティ後
にアイドルのフィードバック定数によりアイドル運転が
制御される。このとき、フィードバック定数については
、気化器や機関、そして０２センサ間の系統の遅れを考
慮して設定し、パーシャルは運転性能と排気ガスの両面
から設定されるが、空気量の少ないアイドル時には遅れ
時間が長くなるので、制御速度を遅延させてオーバシュ
ートによる回転変動をなくし、アイドルの安定性を確保
する必要がある。

しかし、減速時にデユーティを低く設定していることに
より、第１２図に示す如く、Ｌの期間が無制御状態とな
り、リッチ化によるＣＯの排出量が増加するという不都
合がある。

また、Ｌ期間中に再発進加速をした場合には、第１２図
にＢで示す如く、パーシャルのフィードバック定数に切
変るが、加速初期のデユーティが低いレベルの値よりス
タートするため、第１２図の斜線部位は要求空燃比に対
してリンチであり、有害なＣＯの排出量が増大し、排気
ガスの清浄化を果し得ないという不都合がある。

［発明の目的］ そこでこの発明の目的は、上述不都合を除去するために
、内燃機関の減速後の再加速時にリッチ化している空燃
比を適正値に早期復帰させることにより、運転性能を悪
化させることなく、ＣＯ等の有害な排気ガスの低減を果
し得る内燃機関の空燃比制御方法を実現するにある。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するためにこの発明は、０２センサから
の信号を入力する制御部により電子制御式気化器をフィ
ードバンク制御する内燃機関の空燃比制御方法において
、内燃機関減速後の再加速時には前記制御部によりリッ
チ化している空燃比を適正値に早期復帰させるべく補正
制御したことを特徴とする。

［作用］ この発明により、内燃機関減速後の再加速時に制御部に
よって固定される空燃比を適正値に早期復帰させるべく
補正制御し、空燃比の不要なリッチ化を防止するととも
に、運転性能を悪化させることなく、ＣＯ等の排気ガス
の低減を行う。

［実施例］ 以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する
。

第１〜６図はこの発明の第１実施例を示すものである。

第１図において、２はエアクリーナ、４は吸気通路であ
る。このエアクリーナ２の下流側の吸気通路４途中には
電子制御式ベンチュリ型気化器６を設け、この気化器６
部分において吸気通路４を低負荷用１次吸気通路４ａと
高負荷用２次吸気通路４ｂとに分岐する。また、吸気通
路４を吸気弁８を介してエンジン１０の燃焼室１２に開
口終端させる。この燃焼室１２に排気弁１４を介して排
気通路１６を開口始端し、この排気通路１６途中には排
気後の処理を行う三元触媒からなる触媒コンバータ１８
を設ける。

前記気化器１４には後述する制御部２ｏにより開閉制御
される電磁弁２２を設ける。

また、機関運転状態を検知するために、アイドルスイッ
チ２４や全開スイッチ２６によりスロットルバルブ開度
を検知するスロットル開度スイ。

チ２８を設けるとともに、機関温度を検知する水温スイ
ッチ３０を設ける。また、排気ガス濃度の例えば０２濃
度を検知する排気センサたるｏ２センサ３２を前記排気
通路１６内に装着する。

前記スロットル開度スイッチ２８と水温スイッチ３０、
そして０２センサ３２の夫々の検知信号を受ける制御部
２０を設ける。この制御部２ｏにより、内燃機関減速後
の再加速時に固定したデユティを解除し、その後一定時
間（Ｔｓｅｃ　）例えば５秒間だけパーシャルのフィー
ドバック定数によって制御し、適正値に速やかに復帰さ
せるべく構成する。

なお符号３４はチョーク弁、３６は気化器６の１次側ベ
ンチュリ、３８は気化器６の２次側ベンチュリ、４０は
気化器６のフロート室、４２はフロート室４０のエアベ
ント室、４４は１次側スロットルハル７”、４６は２次
側スロットルバルブ、４８はイグニションコイルである
。

次に第２図のフローチャートに沿って説明する。

まず、内燃機関が始動することによりスタートからエン
ジン回転数Ｎｅが３００ｒｐｍ以上か否かの判断を行い
、Ｎｏの場合には出力を停止し、ＹＥＳの場合には水温
が４３℃以上か否かの判断を行う。そして、ＮＯの場合
には開ループ制御を行い、ＹＥＳの場合には０２センサ
３２によりｏ２が活性化したかの判断を行う。この判断
がＮｏの場合には開ループ制御を行い、ＹＥＳの場合に
は３秒間待ったか否かを判断し、Ｎｏの場合には開ルー
プ制御を行い、ＹＥＳの場合には閉ループ制御を行う。

そして、開閉両ループ制御後に、スロットルバルブが全
開か否かを確認し、スロットルバルブを固定する。その
後、フィードバック制御やエア制御を行うものである。

次に第３図に示す如く、一般的な閉ループ制御について
説明する。

閉ループ制御は、まずアイドルか否かの判断を行い、Ｎ
Ｏの場合にはパーシャルのフィードバンク定数による制
御を行い、ＹＥＳの場合にはエンジン回転数Ｎｅが１’
８００ｒｐｍ以上か否かの判断を行う。そして、Ｎｏの
場合にはアイドルのフィードバック定数による制御を行
い、ＹＥＳの場合にはエンジン回転数Ｎｅが更に１９５
０ｒｐｎ＋以上か否かの判断を行う。この判断がＹＥＳ
の場合には減速固定デユーティ（ＤＵＴＹ）を行い、Ｎ
。

の場合には電磁弁が固定中か否かの判断を行い、ＮＯの
場合にはアイドルのフィードバック定数による制御を行
い、ＹＥＳの場合には前述同様の減速固定デユーティを
行うものである。

そして、上述の如き一般的な閉ループ制御を、この発明
の実施例においては後述（第５図参照）の如く動作する
。

つまり、エンジン回転数Ｎｅが１８０Ｏｒｐｍ以上か否
かの判断を行い、ＮＯの場合に、５秒間待ったか否かの
判断を行い、ＹＥＳの場合には前述同様のアイドルのフ
ィードバック定数による制御を行い、Ｎｏの場合にはパ
ーシャルのフィードバック定数による制御を付加する。

次に内燃機関減速時のアイドルアップ制御を第６図に基
づいて説明する。。

まずアイドルか否かの判断を行い、Ｎｏの場合にはアイ
ドルアップ制御をせず、ＹＥＳの場合にはエンジン回転
数Ｎｅが１４０Ｏｒｐｍ以上か否かの判断を行う。そし
て、ＹＥＳの場合にはアイドルアップ制御をせず、Ｎｏ
の場合にはアイドルアップ制御を行う。次にアイドルア
ンプ制御動作が３秒間継続されたか否かの判断を行い、
ＮＯの場合にはアイドルアンプ制御を続行させ、ＹＥＳ
の場合にはアイドルアップ制御を終了させる。

上述の如きフローチャートにより内燃機関減速後の再加
速時には、第２図に示す如く、固定部たデユーティから
パーシャルのフィードバック定数によって空燃比を一定
時間（Ｔｓｅｃ　）だけ制御することができる。

これにより、運転性能を悪化させることなく、制御部に
よってデユーティを速やかに適正値に復帰させるべく補
正制御でき、空燃比の無制御期間を減少させることがで
き、ＣＯ等の有害な排気ガスを低減し得る。

第７図はこの発明の第２実施例を示すものである。この
第２実施例において上述第１実施例と同一機能を果す箇
所には同一符号を付して説明する。

この第２実施例の特徴とするところは、上述第１実施例
においては５秒間待ったか否かの判断を行ったが、内燃
機関減速後の固定デユーティ解除の後に、空燃比を判定
する０２センサ信号がスライスレベルを横切るまでの間
、つまり第７図にＨで示す期間中をパーシャルのフィー
ドバック定数によって制御する点にある。

さすれば、上述第１実施例と同様に、内燃機関減速後の
再加速時には、制御部によるデユーティの補正制御によ
って無制御期間をなくし、排気ガスの低減に寄与するも
のである。

また、０２センサ信号によって制御することにより、空
燃比と排気ガスとを密接に関連づけることができ、より
効果的に排気ガスを低減し得る。

第８図はこの発明の第３実施例を示すものである。

この第３実施例の特徴とするところは、内燃機関減速後
の固定デユーティ解除の後に行うフィードバック定数に
よる制御の際に、デユーティを固定したものからリーン
側に必ず値Ｐ（比例骨）だけ移行させた点にある。

さすれば、デユーティを適正値までより速やかに補正制
御することができ、第８図に示す斜線部位の無制御期間
が短縮され、ＣＯ等の有害な排気ガスの排出量を低減さ
せることができる。

第９．１０図はこの発明の第４実施例を示すものである
。

この第４実施例の特徴とするところは、アイドルアップ
信号を利用してデユーティを所定値（例えば４０％）ま
でリーン側に移行させた点にある。

つまり、アイドルアップ制御は、第１０図に示す如く、
イグニションパルスやアイドルスイッチ信号を制御部２
０に入力し、この制御部２０によって負圧切換弁５０を
動作させ、アクチュエータ５２を介してスロットルバル
ブ５４を開閉制御する。そして、固定したデユーティ解
除後の低回転において、所定回転数以下になった時点よ
り一定時間だけアイドルアップを行うものである。

したがって、このアイドルアップ制御がＯＮする信号を
利用し、ＯＮと同時に、第９図にｂで示ス点までリーン
側に移行させ、その後、アイドルのフィードバック定数
によって制御する。

さすれば、内燃機関減速後の再加速時における無制御期
間を皆無とすることができ、ＣＯ等の有害な排気ガスを
低減し得る。

なお、この発明は上述第１〜第４実施例に限定されるも
のではなく、種々の応用改変が可能である。

例えば、この発明の第１〜第４実施例においては、内燃
機関減速後の固定デユーティ解除の後に、パーシャルの
フィードバック定数によって空燃比を制御したが、固定
したデユーティからの積分分たる大なる■値によって空
燃比を制御することもできる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明した如くこの発明によれば、内燃機関減
速後の再加速時にリンチ化している空燃比を適正値に早
期復帰させるべく制御部によって補正制御したので、空
燃比の無制御期間をなくすことができるとともに、運転
性能を悪化させることなく、ＣＯ等の有害な排気ガスの
低減を果し得る。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図はこの発明の第１実施例を示し、第１図は内
燃機関の制御状態を示す図、第２図は減速後のデユーテ
ィを示す図、第３図は空燃比制御のフローチャート、第
４．５図は閉ループ制御のフローチャート、第６図はア
イドルアップ制御のフローチャートである。 第７図はこの発明の第２実施例を示すデユーティと０２
センサ信号との関係図である。 第８図はこの発明の第３実施例を示す減速後のデユーテ
ィを示す図である。 第９．１０図はこの発明の第４実施例を示し、第９図は
デユーティとアイドルアップ制御用信号との関係図、第
１０図はアイドルアップ制御を示す概略図である。 第１１．１２図はこの発明の従来技術を示し、第１１図
は内燃機関の空燃比制御を示す概略図、第１２図はデユ
ーティを示す図である。 図において、２はエアクリーナ、４は吸気通路、６は電
子制御式ベンチュリ型気化器、１０はエンジン、１６は
排気通路、２０は制御部、２２は電磁弁、２４はアイド
ルスイッチ、２６は全開スイッチ、２８はスロットル開
度スイッチ、３０は水温スイッチ、３２は０２センサで
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｏ＿２センサからの信号を入力する制御部により電子制
   御式気化器をフィードバック制御する内燃機関の空燃比
   制御方法において、内燃機関減速後の再加速時には前記
   制御部によりリッチ化している空燃比を適正値に早期復
   帰させるべく補正制御したことを特徴とする内燃機関の
   空燃比制御方法。