JPS6147303B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジンの空燃比制御装置に係り、特
に気化器によつて混合気を供給されるエンジンの
空燃比制御装置に係る。

気化器方式のエンジンに於て、三元触媒コンバ
ータを有効に作動させ、且燃費の改善を図る目的
で、エンジンへ供給される混合気の空燃比を理論
空燃比付近の或るかなり狭い範囲に制御する空燃
比制御装置は従来から提案されている。

この種の空燃比制御装置の一つとして、O₂セ
ンサの如き排気センサによりエンジンより排出さ
れる排気ガスの排気成分の濃度を検出しつつ気化
器のエアブリード量をフイードバツク制御して空
燃比を制御するものが知られている。

ところで、エンジンが低負荷運転されている時
には排気ガス中のNOx濃度が小さく、エンジン
に供給される混合気の空燃比を理論空燃比より偏
倚した空燃比に修正する程度で排気ガス中の
NOx濃度を十分小さい値に維持することができ
る。

本発明は上述の如き事実に着目し、エンジンが
低負荷運転されている時にはフイードバツク制御
を中止してエンジンへ理論空燃比より大きい空燃
比の希薄混合気が供給されるようにし、燃費の向
上と排気ガスの浄化を両立し、しかも希薄混合気
による運転から理論空燃比の混合気による運転へ
の移行が円滑に行われるよう改良されたフイード
バツク制御式の空燃比制御装置を提供することを
目的としている。

上述の如き目的は、本発明によれば、エンジン
より排出される排気ガスの排気成分の濃度を検出
する排気センサと、前記排気センサが発生する信
号に基きエンジンに供給された混合気の空燃比を
表わす信号を発生する演算装置と、前記演算装置
が発生する信号に基き駆動され空燃比が理論空燃
比付近の空燃比になるよう気化器のエアブリード
量をフイードバツク制御するエアブリード制御装
置と、アイドル運転時を除く低負荷運転時に前記
フイードバツク制御を禁止して空燃比が理論空燃
比より実質的に大きい空燃比になるよう前記エア
ブリード制御装置によるエアブリード量を増加せ
しめる低負荷運転時エアブリード修正装置と、前
記低負荷運転時エアブリード修正装置により空燃
比を制御されている運転域より前記演算装置から
の信号に基き空燃比をフイードバツク制御される
運転域へ移行する際にその空燃比変動幅の実質的
に半分に相当する分だけ空燃比を急激に低減せし
め次いで空燃比をその中間的な空燃比より徐々に
理論空燃比に近付けるよう前記エアブリード制御
装置によるエアブリード量を減少せしめる過渡運
転時エアブリード修正装置とを有している如きエ
ンジンの空燃比制御装置によつて達成される。

上述の如き構成によれば、エアブリード制御装
置のエアブリード量の制御によりエンジンの運転
状態に応じてエンジンへ供給する混合気の空燃比
が理論空燃比と希溝空燃比とに選択的に切換わ
り、しかもエンジンへ供給する混合気の空燃比の
希薄空燃比より理論空燃比への切換わりが空燃比
のオーバシユートを生じることなく、適度の過渡
応答性をもつて行われ、過渡運転性が良好に維持
され、過渡運転時の応答性とエンジン出力の急激
な変化の回避とが折衷される。

また本発明によるエンジンの空燃比制御装置
は、前記エアブリード制御装置により空燃比がフ
イードバツク制御されている時に前記排気センサ
が発生する信号に基き空燃比の経時的平均値、換
言すれば気化器のベース空燃比を算出して記憶す
る経時的平均空燃比算出装置を備えていて、低負
荷運転時にエンジンへ供給する希薄空燃比が前記
経時的平均空燃比に基いて決定されるようになつ
ていてもよい。前記経時的平均空燃比、即ち気化
器のベース空燃比は、所謂学習値であり、気化器
の製造上のばらつき、経時的特性変化に応じて変
化し、これをもとに希薄空燃比が決定されること
により、この希薄空燃比は気化器のベース空燃比
の変動に拘らず常に一定の空燃比になり、これに
より気化器のベース空燃比が変動してもその希薄
混合気の空燃比がばらつくことなく所定の値に保
たれ、これにより希薄混合気の空燃比を可燃限界
空燃比に極く近い値に近付けることが可能にな
り、エンジンの燃焼安定性を損うことなく燃費の
大幅な改善が行われるようになる。

以下に添付の図を用いて本発明を実施例につい
て詳細に説明する。添付の第１図は本発明による
空燃比制御装置の一つの実施例を示す概略構成図
である。図に於て、１はエンジンを示しており、
エンジン１は気化器２により燃料と空気との混合
気を吸気マニホールド３を経て吸入し、排気ガス
を排気マニホールド４へ排出する。

気化器２はその吸気ボア５内にラージベンチユ
リ６を有している。ラージベンチユリ６より下流
側の吸気ボア５内にはスロツトルバルブ７が設け
られており、又ラージベンチユリ６より上流側の
吸気ボア５内にはチヨークバルブ８が設けられて
いる。ラージベンチユリ６の喉部にはスモールベ
ンチユリ９が設けられており、このスモールベン
チユリの喉部にはメイン燃料ノズル１０が開口し
ている。メイン燃料ノズル１０にはフロート室１
１内に貯容されたガソリンの如き液体燃料がメイ
ン燃料ジエツト１２によりその流量を調整されつ
つメイン燃料通路１３を経て供給されるようにな
つている。メイン燃料通路１３の途中にはウエル
１４が形成されており、このウエル１４内には複
数個の小孔を有するエアブリードチユーブ１５が
設けられている。エアブリードチユーブ１５は固
定のエアブリードジエツト３８に接続されてい
る。メイン燃料ノズル１０の根元部にはエアブリ
ード導管１６が接続されており、又この導管には
該導管を流れる空気の流量を制御する比例アクチ
ユエータ１７が接続されている。比例アクチユエ
ータ１７は一つの流量制御弁であり、この装置
は、弁ポート１８を備えた円筒状のガイドチユー
ブ１９と、ガイドチユーブ１９の外周にあつてそ
の軸線方向に移動し弁ポート１８の実効開口面積
を制御するスライドスリーブ２０とを含んでい
る。スライドスリーブ２０には電磁コイル２１が
取付けられており、該スライドスリーブ２０はそ
の電磁コイルに供給される電流の増大に応じて永
久磁石２２との共働により圧縮コイルばね２３の
作用に抗して図にて右方へ移動し、弁ポート１８
の実効開口面積を増大するようになつている。電
磁コイル２１に対する通電制御は後述するコンピ
ユータ２４によつて行なわれるようになつてい
る。

又、気化器２にはスローポート２５が設けられ
ており、このスローポート２５にはメイン燃料通
路１３を通つて流れる燃料の一部が該通路の途中
より分岐して設けられたスロー燃料通路２６を経
て且その途中に設けられたスロージエツト２７ａ
及びエコノマイザジエツト２７ｂによりその流量
を調整されつつ供給されるようになつている。又
スローポート２５の部分にはアイドルアジヤスト
スクリユ２８が設けられている。又、スロー燃料
通路２６の途中には固定のエアブリードジエツト
２９が設けられている。

又スローポート２５の部分にはエアブリード導
管３０が接続されており、この導管には比例アク
チユエータ３１が接続されている。比例アクチユ
エータ３１は、比例アクチユエータ１７と同様
に、弁ポート３２を備えたガイドチユーブ３３
と、電磁コイル３５を取付けられたスライドスリ
ーブ３４と、永久磁石３６と、圧縮コイルばね３
７とを含み、前記比例アクチユエータと同様に作
動し、その作動をコンピユータ２４によつて制御
されるようになつている。比例アクチユエータ３
１はこれの弁ポート３２が全開とされたとき、ス
ローポート２５より吸気ボア５へ燃料が吐出され
ることを実質的に阻止する程度の比較的大きいエ
アブリード量によるエアブリードが行なわれるよ
うその弁ポートの大きさが設定されている。

排気マニホールド４にはO₂センサ４０が取付
けられている。O₂センサ４０は排気マニホール
ド４内を流れる排気ガス中の余剰酸素を検出し、
それに応じた電気信号を発生するようになつてい
る。このO₂センサ４０は空燃比が理論空燃比よ
り小さいとき約1.0Vの電圧信号を出力し、これ
に対し空燃比が理論空燃比より大きいとき、即ち
リーン時には約0.1V程度の電圧信号を出力し、
これら電圧信号はコンピユータ２４に入力され
る。

第２図はコンピユータ２４の一つの実施例を示
す電気回路図である。O₂センサ４０が発生する
電圧信号はボルテージフオロワ４１、可変利得増
幅器（AGC）４２、抵抗素子４３を経て比較器
４４の反転端子に入力される。比較器４４は可変
利得増幅器４２の出力電圧Vxとその非反転端子
に入力される定電圧発生回路４５の設定電圧Vr
とを比較して、Vx≦Vrのとき、換言すれば空燃
比が所定空燃比（理論空燃比）より大きいとき高
レベルの電圧信号“１”信号を出力し、Vx＞Vr
のとき低レベルの電圧信号“０”を出力する。即
ち、比較器４４は空燃比の変動に応じたパルス信
号を出力する。このパルス信号は互いに並列に接
続された積分器４６と反転増幅器４７の反転端子
に各々入力される。積分器４６は演算増幅器４６
ａと抵抗素子４６ｂとコンデンサ４６ｃとから成
り、抵抗素子４６ｂとコンデンサ４６ｃとによつ
て決まる積分定数に従つて入力電圧を積分し、そ
の積分した値に比例した電圧信号を出力する。積
分器４６の非反転端子は定電圧発生回路４６ｄに
接続されている。反転増幅器４７は演算増幅器４
７ａと抵抗素子４７ｂ，４７ｃとを有しており、
入力信号を反転増幅する。反転増幅器４７の非反
転端子は定電圧発生回路４７ｄに接続されてい
る。積分器４６と反転増幅器４７の出力信号は
各々加算器４８の非反転端子に入力される。加算
器４８は演算増幅器４８ａと抵抗素子４８ｂ，４
８ｃ，４８ｄとを有し、前記両信号を同期加算
し、スキツプを有する積分信号を出力する。加算
器４８の反転端子は定電圧発生回路４８ｅに接続
されている。この出力信号はアナログスイツチ４
９、抵抗素子５０を経て比較器５１の非反転端子
に選択的に入力される。比較器５１はその反転端
子に三角波発生回路５２が発生する三角波を抵抗
素子５３を経て与えられ、この三角波と加算器４
８よりの信号との比較を行ない、その比較結果に
基いたデユーテイレシオのパルス信号を発生す
る。三角波発生回路５２が発生する三角波は200
Hz程度の周波数のものであつて良い。

比較器５１は加算器４８より信号を与えられて
いる時には空燃比が小さい時ほど、即ち混合気が
リツチであるほど大きいデユーテイレシオのパル
ス信号を発生する。

比較器５１が発生するパルス信号は抵抗素子５
４，５５を経てトランジスタ５６，５７のベース
端子に各々入力される。トランジスタ５６はその
コレクタ端子にて前記比例アクチユエータ１７の
電磁コイル２１に接続され、エミツタ端子にてア
ースされている。トランジスタ５７はそのコレク
タ端子にて前記比例アクチユエータ３１の電磁コ
イル３５に接続され、エミツタ端子にてアースさ
れている。またトランジスタ５６，５７の各々の
ベース端子とコレクタ端子とはコンデンサ５８，
５９を介して接続されている。

比較器５１が発生するパルス信号はトランジス
タを経て比例アクチユエータの電磁コイルに入力
される。電磁コイルに与えられるパルス信号は
200Hz程度の周波数のパルス信号であるため、こ
のパルス信号は電磁コイルに平均化された直流電
流信号として作用し、そのデユーテイレシオが大
きいほどスライドスリーブを第１図で見て右方に
駆動して弁ポートの実効開口面積を増大するよう
になる。

また、前記比較器５１の非反転端子には定電圧
発生回路６０が発生する定電圧がアナログスイツ
チ６１を経て選択的に入力されるようになつてい
る。定電圧発生回路６０が発生する定電圧がアナ
ログスイツチ６１を経て比較器５１に入力されて
いる時には、比較器５１は比較的大きい所定のデ
ユーテイレシオのパルス信号を発生する。このパ
ルス信号が電磁コイル２１及び３５に与えられて
いる時には比例アクチユエータ１７及び３１はエ
ンジン１に供給される混合気の空燃比が理論空燃
比より大きくなるよう、例えば18程度になるよう
弁ポート１８，３２の実効開口面積を調整する。

アナログスイツチ４９及び６１は各々そのゲー
ト端子に“１”信号を与えられている時には導通
状態になり、そのゲート端子に“０”信号が与え
られている時には非導通状態になる。

負圧スイツチ６２はエンジン１の吸気管負圧に
感応し、それが所定値より大きい時、例えば−
300mmHgより大きいとき“１”信号を発生し、そ
の信号をNOTゲート６３を経てNORゲート６４
に出力する。アイドリングスイツチ６５は、例え
ばスロツトルバルブ７の開度に感応し、スロツト
ルバルブがアイドリング位置もしくはそのアイド
リング位置付近にあるとき“１”信号を発生し、
その信号をNORゲート６４及び６８に出力す
る。従つて、NORゲート６４はアイドリング運
転時を除く低負荷運転時のみ“１”信号を発生す
る。

もう一つの負圧スイツチ６６はエンジン１の吸
気管負圧に感応し、それが所定値より小さい時、
例えば−100mmHgより小さいとき“１”信号を発
生し、それを遅延回路６７を経てもう一つの
NORゲート６８に出力する。

NORゲート６４の出力信号は遅延回路６９を
経てアナログスイツチ６１のゲート端子に入力さ
れ、またNORゲート６８に入力される。NORゲ
ート６８の出力信号はアナログスイツチ４９のゲ
ート端子に入力される。

また前記反転増幅器４７の反転端子には定電圧
発生回路６０が発生する定電圧が抵抗器７０、ア
ナログスイツチ７１、抵抗素子７２を経て選択的
に入力されるようになつている。抵抗器７０は定
電圧発生回路６０が発生する定電圧を所定量低減
する作用を行なう。この低減された電圧の信号が
反転増幅器４７の反転端子に入力され、この信号
に基いて反転増幅器４７が所定の電圧信号を出力
し、それが加算器４８及びアナログスイツチ４９
を経て比較器５１に入力されている時には、該比
較器５１はエンジン１に供給される混合気の空燃
比が理論空燃比と18程度の希薄空燃比との中間的
な空燃比、例えば15程度になるよう電磁コイル２
１及び３５を駆動する所定のデユーテイレシオの
パルス信号を発生する。

また前記負圧スイツチ６２が発生する信号はＳ
―Ｒ型フリツプフロツプ回路７３のセツト端子Ｓ
に入力される。このフリツプフロツプ回路７３の
リセツト端子Ｒには比較器４４の出力信号が入力
され、出力端子Ｑに発生する信号はアナログスイ
ツチ７１のゲート端子に入力される。

上述の如き構成から成る空燃比制御装置は次の
如く作動する。エンジン１が中負荷運転されてい
る時には、負圧スイツチ６２、アイドリングスイ
ツチ６５、負圧スイツチ６６の各々が“０”信号
を出力しているので、アナログスイツチ６１のゲ
ート端子には“０”信号が、アナログスイツチ４
９のゲート端子には“１”信号が入力される。
又、この時にはフリツプフロツプ回路７３がリセ
ツト状態にあり、アナログスイツチ７１には
“０”信号が入力される。この時にはアナログス
イツチ４９のみが導通状態になり、加算器４８が
発生する電圧信号がアナログスイツチ４９を経て
比較器５１に入力される。従つてこの時にはO₂
センサ４０が発生する信号に基いて決定されたデ
ユーテイレシオのパルス信号によつて電磁コイル
２１及び３５が駆動され、それによつて弁ポート
１８及び３２の実効開口面積が制御されてエアブ
リード量がフイードバツク制御される。このエア
ブリード制御によりエンジン１には理論空燃比付
近の空燃比の混合気が供給されるようになる。
尚、この運転時に於ては排気系に設けられた三元
触媒コンバータはHC，CO，NOxの三成分を同時
に浄化する三元触媒コンバータとして作用する。

エンジン１が低負荷運転されている時には負圧
スイツチ６２が“１”信号を発生し、アイドリン
グスイツチ６５と負圧スイツチ６６が各々“０”
信号を発生するので、アナログスイツチ４９のゲ
ート端子には“０”信号が、アナログスイツチ６
１のゲート端子には“１”信号が入力されるよう
になる。従つてこの時には比較器５１には定電圧
発生回路０が発生する電圧が入力され、比較器５
１がそれに基いた比較的大きい所定のデユーテイ
レシオのパルス信号を発生する。これにより比例
アクチユエータ１７及び３１の電磁コイル２１及
び３５に供給される電流が実質的に増大し、それ
に応じて弁ポート１８及び３２の実効開口面積が
増大する。この結果、エアブリード量が大きくな
り、エンジン１には理論空燃比より大きい例えば
18程度の空燃比を有する希薄混合気が供給される
ようになる。尚、この運転時に於ては排気系に設
けられている三元触媒コンバータはHC，COの如
き未燃焼成分の浄化を行なう酸化触媒コンバータ
として作用する。

遅延回路６９はNORゲート６４の出力信号が
アナログスイツチ６１のゲート端子に伝達される
ことを遅らせ、エンジン１が所定時間以上連続し
て低負荷運転された時のみアナログスイツチ６１
が導通状態になるよう作用する。

エンジン１が低負荷運転されている時には負圧
スイツチ６２は“１”信号を出力し続けるのでフ
リツプフロツプ回路７３はセツトされることなく
“０”信号を出力し続け、これによりアナログス
イツチ７１は非導通状態を維持する。

エンジン１が低負荷運転より中負荷運転へ移行
すると、負圧スイツチ６２の出力信号が第３図に
示されている時系列的信号波形図の如く“１”信
号より“０”信号に変化する。この為、アナログ
スイツチ６１が非導通状態になり、アナログスイ
ツチ４９が導通状態になると同時にフリツプフロ
ツプ回路７３がセツト状態になり、アナログスイ
ツチ７１に“１”信号を出力するようになる。こ
の為、定電圧発生回路６０が発生する定電圧が抵
抗器７０によつてその電圧を減圧調整され、アナ
ログスイツチ７１を経て反転増幅器４７の反転端
子に入力される。この結果、比較器５１はエンジ
ン１に供給される混合気の空燃比が、例えば15程
度になるよう電磁コイル２１及び３５を駆動する
所定のデユーテイレシオのパルス信号を発生する
ようになり、電磁コイル２１及び３５がこのパル
ス信号により駆動されることによりエンジン１に
供給される混合気の空燃比は比較的急速に例えば
15程度になる。この時にはまだその空燃比が理論
空燃比より大きいため比較器４４が“１”信号を
出力し、それが積分器４６に入力されることによ
り比較器５１に与えられる電圧信号は徐々に減少
し、これに基き比較器５１が発生するパルス信号
のデユーテイレシオが徐々に小さくなり、それが
電磁コイル２１及び３５に与えられることにより
エンジン１に供給される混合気の空燃比が積分器
４６の積分定数に従つて徐々に理論空燃比に近付
くようになる。このように低負荷運転より中負荷
運転への移行時、即ち希薄混合気による運転から
理論空燃比の混合気による運転への移行時には、
空燃比がまずその空燃比変動幅の半分程度に相当
する分だけ空燃比が瞬時に小さくなり、次いで空
燃比がその空燃比より徐々に理論空燃比まで減少
することにより、この時に空燃比のオーバシユー
トが生じることなく、またエンジン出力が急激に
増大することなく、適度の過渡応答性が得られた
下に過渡運転性が良好に維持される。そして、エ
ンジン１に供給された混合気の空燃比が理論空燃
比より小さくなると、O₂センサ４０が“１”信
号を発生するようになり、これによりフリツプフ
ロツプ回路７３のリセツト端子Ｒに“０”信号が
与えられるようになり、フリツプフロツプ回路７
３は再びリセツト状態になり、アナログスイツチ
７１は非導通状態になる。これより以降は上述し
た如くO₂センサが発生する信号に基き空燃比が
フイードバツク制御され、エンジン１に供給され
る混合気の空燃比がほぼ理論空燃比に維持され
る。

エンジン１がアイドリング運転されている時に
は負圧スイツチ６２が“１”信号を発生するが、
アイドリングスイツチ６５も“１”信号を発生す
るのでNORゲート６４及び６８は共に“０”信
号を出力するようになる。この時には電磁コイル
２１及び３５に電流が与えられないから、弁ポー
ト１８及び３２は全閉になり、気化器２はアイド
リング運転に必要な比較的濃い混合気をエンジン
１に供給するようになる。

また、エンジン１が高負荷運転されると、負圧
スイツチ６２とアイドリングスイツチ６５が
“０”信号を発生し、負圧スイツチ６６が“１”
信号を発生するので、この時もNORゲート６４
と６８は共に“０”信号を発生する。従つてこの
時にも電磁コイル２１及び３５に電流が与えられ
ないから、弁ポート１８及び３２は全閉になり、
気化器２は高負荷運転に必要な比較的濃い混合気
をエンジン１に供給するようになる。尚、遅延回
路６７の作用により、高負荷運転時に上述の如く
比較的濃い混合気が供給されるのは中負荷運転よ
り高負荷運転へ移行されてから所定の時間が経過
した後である。

第４図は本発明による空燃比制御装置の他の一
つの実施例を示している。尚、第４図に於て第２
図に対応する部分は第２図に付した符号と同一の
符号により示されている。かかる実施例に於ては
比較器５１の非反転端子に経時的平均空燃比算出
装置７４が発生する信号が非反転増幅器７５及び
アナログスイツチ６１を経て選択的に入力される
ようになつている。また非反転増幅器７５の出力
信号は抵抗器７０、アナログスイツチ７１、抵抗
素子７２を経て反転増幅器４７の反転端子に選択
的に入力される。

経時的平均空燃比算出装置７４はアツプダウン
カウンタとラダーネツトワーク回路とを含んでお
り、そのアツプダウンカウンタはイネーブル端子
ｂに“１”信号を与えられている時のみカウント
端子ａに入力される比較器４４の出力信号のカウ
ントを行なうようになつている。アツプダウンカ
ウンタは比較器４４の出力信号が“１”のときダ
ウンカウントになり、前記出力信号が“０”のと
きアツプカウントになる。ラダーネツトワーク回
路はアツプダウンカウンタのデイジタル信号をア
ナログ信号、即ち電圧に変換する作用を行ない、
出力端子ｃに空燃比の経時的平均値、即ち気化器
のベース空燃比を表わす電圧信号を発生し、それ
を非反転増幅器７５の非反転端子に出力するよう
になつている。

この経時的平均値を表わす電圧信号は、所謂学
習値であり、気化器２の製造上のばらつき、経時
的特性変化により燃料吐出量が設定値より小さい
時には低下し、これとは反対に燃料吐出量が設定
値より大きい時には増大する。

非反転増幅器７５は演算増幅器７５ａと抵抗素
子７５ｂ，７５ｃとを有しており、入力電圧を所
定倍した値の出力信号を発生する。非反転増幅器
６１の出力信号はアナログスイツチ６１を経て比
較器５１の非反転端子に選択的に入力される。

非反転増幅器７５が発生する出力信号がアナロ
グスイツチ６１を経て比較器５１に入力されてい
る時には、比較器５１は経時的平均空燃比に基い
た比較的大きいデユーテイレシオのパルス信号を
発生する。このパルス信号が電磁コイル２１及び
３５に与えられている時には比例アクチユエータ
１７及び３１はエンジン１に供給される混合気の
空燃比が前記経時的平均空燃比より大きい所定の
一定の空燃比になるように、例えば18程度になる
よう弁ポート１８，３２の実効開口面積を調整す
る。

第５図は経時的平均空燃比算出装置の一つの実
施例を示す電気回路図である。経時的平均空燃比
算出装置７４はアツプダウンカウンタ７６と、ラ
ダーネツトワーク回路７７と、無安定マルチバイ
ブレータ７８と、複数個の論理ゲートとを含んで
いる。アツプダウンカウンタ７６は二進アツプダ
ウンカウンタとされており、クロツク入力端CL
はANDゲート７９の出力端に接続され、また出
力端Q₁〜Q₅はＲ―2Rラダーネツトワーク回路７
７にそれぞれ下位桁から順に接続されている。

５入力ANDゲート８０の各入力端はアツプダ
ウンカウンタ７６の各出力端にそれぞれ接続され
ている。５入力ORゲート８１の各入力端はアツ
プダウンカウタ７６の各出力端にそれぞれ接続さ
れている。NANDゲート８２の一方の入力端はカ
ウント端子ａに、他方の入力端はANDゲート８
０の出力端に各々接続されている。NANDゲート
８２の出力端はANDゲート８３の一方の入力端
に接続されている。ORゲート８１の一方の入力
端はカウント端子ａに、他方の入力端はORゲー
ト８１の出力端に各々接続されている。ANDゲ
ート８３及びORゲート８４の各々の出力端は
ANDゲート７９の入力端に接続されている。ま
たANDゲート７９の一つの入力端はイネーブル
端子ｂに接続されている。ANDゲート８３の他
方の入力端は無安定マルチバイブレータ７８に接
続されている。無安定マルチバイブレータ７８は
コンデンサ８５と抵抗素子８６の時定数により発
信周波数が決定されている。

アツプダウンカウンタ７６はカウント端子ａに
“１”信号を入力されているときアツプカウント
になり、カウント端子ａに“０”信号を与えられ
ているときダウンカウントになる。５入力AND
ゲート８０はアツプダウンカウント７６のオーバ
フローを防止するためのものであり、アツプダウ
ンカウンタ７６の出力が全て“１”のときAND
ゲート８０の出力は“１”になる。Ｕ／Ｄ入力が
“１”の時はNRNDゲート８２の出力は“０”に
なるので、ANDゲート７９の出力は“０”にな
り、無安定マルチバイブレータ７８が発生するク
ロツク信号がアツプダウンカウンタ７６のCL端
子に入力されることが禁止される。５入力ORゲ
ート８１はアツプダウンカウンタ７６の出力が全
て“０”になつた後、更にダウンカウントしよう
とした場合にそれを防止するためのものである。
アツプダウンカウンタ７６の出力が全て“０”に
なると、５入力ORゲート８１の出力は“０”に
なる。Ｕ／Ｄ入力が“０”であると、ORゲート
８４の出力は“０”となるので、無安定マルチバ
イブレータ７８よりANDゲート８３を経てAND
ゲート７９に入力されるクロツク信号はこの
ANDゲートにてアツプダウンカウンタ７６のCL
端子への伝達を阻止される。つまり、Ｕ／Ｄ入力
が“１”の時で、且アツプダウンカウンタ７６の
出力が全て“１”の時と、Ｕ／Ｄ入力が“０”の
時で且アツプダウンカウンタ７６の出力が全て
“０”の時にはクロツク入力端CLにクロツク信号
が入らないようにしている。またイネーブル端子
ｂに“０”信号が入力されている時にもクロツク
入力端CLにクロツク信号が入らない。

空燃比が理論空燃比より小さく、比較器４４の
出力が“０”の時にはアツプダウンカウンタ７６
はＵ／Ｄ端子に“１”を入力されるから無安定マ
ルチバイブレータ７８からの一クロツク毎に一個
づつアツプカウントし、また空燃比が理論空燃比
より大きくなつて比較器４４の出力が“１”にな
つた時にはアツプダウンカウンタ７６はＵ／Ｄ端
子に“０”を入力されるから無安定マルチバイブ
レータ７８が発生するクロツク信号の一クロツク
毎に一個づつダウンカウントを行なう。ラダーネ
ツトワーク回路７７はアツプダウンカウンタ７６
の二進出力値をアナログ電圧に変換する公知の
Ｄ／Ａ変換器である。

エンジン１が中負荷運転されている時には経時
的平均空燃比算出装置７４のイナーブル端子ｂに
“１”信号が入力されるので、該装置は比較器４
４の出力信号を受入れ、経時的平均空燃比の算出
を行なう。

エンジン１が低負荷運転されている時には非反
転増幅器７５が発生する電圧が比較器５１に入力
され、該比較器はそれに基いた比較的大きいデユ
ーテイレシオのパルス信号を発生する。これによ
り比例アクチユエータ１７及び３１の電磁コイル
２１及び３５に供給される電流が実質的に増大
し、それに応じて弁ポート１８及び３２の実効開
口面積が増大する。

非反転増幅器７５は入力電圧、即ち経時的平均
空燃比を表わす電圧信号を所定倍した値の出力信
号を発生し、それを比較器５１の非反転端子に入
力するから、この時のエアブリード量の修正はフ
イードバツク制御下に於て学習された気化器２の
ベース空燃比に基いて行われる。これにより気化
器２のベース空燃比が初期設定値より大きい時に
はエアブリード量の増大量が比較的小さくなり、
これに対し気化器のベース空燃比が初期設定値よ
り小さい時にはエアブリード量の増大量が比較的
大きくなる。従つて、気化器２のベース空燃比が
大気圧、気温等の変化や経時的特性変化により変
動してもエンジン１には理論空燃比より大きい所
定の一定の空燃比を有する希薄混合気が供給され
るようになる。このように低負荷運転時には気化
器のベース空燃比の変動に拘らず常に一定の空燃
比を有する希薄混合気が供給され、その空燃比が
ばらつくことがなく、これによりその空燃比を可
燃限界空燃比に極く近い値に近付けることが可能
になり、エンジンの燃焼安定性を損うことなく燃
費の大幅な改善が行われ得るようになる。

エンジン１が低負荷運転より中負荷運転へ移行
すると、上述した実施例と同様、アナログスイツ
チ６１が非導通状態になり、アナログスイツチ４
９と７１が導通状態になる。このため非反転増幅
器７５が発生する電圧信号が抵抗器７０によつて
減圧調整され、アナログスイツチ７１を経て反転
増幅器７４の反転端子に入力される。この結果、
比較器５１はエンジン１に供給される混合気の空
燃比が経時的平均空燃比と18程度の空燃比との間
の中間的な空燃比になるよう電磁コイル２１及び
３５を駆動する所定のデユーテイレシオのパルス
信号を発生するようになり、電磁コイル２１及び
３５がこのパルス信号によつて駆動されることに
よりエンジン１に供給される混合気の空燃比は比
較的急速に経時的平均空燃比と18程度の空燃比と
の間の中間的な空燃比に修正される。この時には
まだその空燃比が理論空燃比より大きいため、比
較器４４が“１”信号を出力し、それが積分器４
６に入力されることにより比較器１に与えられる
電圧信号は徐々に減少し、これに基き比較器５１
が発生するパルス信号のデユーテイレシオが徐々
に小さくなり、それが電磁コイル２１及び３５に
与えられれることによりエンジン１に供給される
混合気の空燃比が積分器４６の積分定数に従つて
徐徐に理論空燃比に近づくようになる。従つてこ
の実施例に於ても低負荷運転より中負荷運転への
移行時には、空燃比がまずこの時の空燃比変動幅
の半分程度に相当する分だけ瞬時に小さくなり、
次いでその空燃比より徐々に理論空燃比にまで減
少し、これにより過渡運転性が良好に維持され
る。

以上に於ては、本発明を特定の実施例について
詳細に説明したが、本発明はこれらに限られるも
のではなく本発明の範囲内にて種々の実施例が可
能であることは当業者にとつて明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による空燃比制御装置の一つの
実施例を示す概略縦断面図、第２図は本発明によ
る空燃比制御装置の電気回路の一つの実施例を示
す電気回路図、第３図は時系列的波形図、第４図
は本発明による空燃比制御装置の電気回路の他の
一つの実施例を示す電気回路図、第５図は経時的
平均空燃比算出装置の一つの実施例を示す電気回
路図である。 １……エンジン、２……気化器、３……吸気マ
ニホールド、４……排気マニホールド、５……吸
気ボア、６……ラージベンチユリ、７……スロツ
トルバルブ、８……チヨークバルブ、９……スモ
ールベンチユリ、１０……メイン燃料ノズル、１
１……フロート室、１２……メイン燃料ジエツ
ト、１３……メイン燃料通路、１４……ウエル、
１５……エアブリードチユーブ、１６……エアブ
リード導管、１７……比例アクチユエータ、１８
……弁ポート、１９……ガイドチユーブ、２０…
…スライドスリーブ、２１……電磁コイル、２２
……永久磁石、２３……圧縮コイルばね、２４…
…コンピユータ、２５……スローポート、２６…
…スロー燃料通路、２７ａ……スロージエツト、
２７ｂ……エコノマイザジエツト、２８……アイ
ドルアジヤストスクリユ、２９……エアブリード
ジエツト、３０……エアブリード導管、３１……
比例アクチユエータ、３２……弁ポート、３３…
…ガイドチユーブ、３４……スライドスリーブ、
３５……電磁コイル、３６……永久磁石、３７…
…圧縮コイルばね、３８……エアプリードジエツ
ト、４０……O₂センサ、４１……ボルテージフ
オロワ、４２……可変利得増幅器、４３……抵抗
素子、４４……比較器、４５……定電圧発生回
路、４６……積分器、４７……反転増幅器、４８
……加算器、４９……アナログスイツチ、５０…
…抵抗素子、５１……比較器、５２……三角波発
生回路、５３……抵抗素子、５４，５５……抵抗
素子、５６，５７……トランジスタ、５８，５９
……コンデンサ、６０…定電圧発生回路、６１…
…アナログスイツチ、６２……負圧スイツチ、６
３……NOTゲート、６４……NORゲート、６５
……アイドリングスイツチ、６６……負圧スイツ
チ、６７……遅延回路、６８……NORゲート、
６９……遅延回路、７０……抵抗器、７１……ア
ナログスイツチ、７２……抵抗素子、７３……フ
リツプフロツプ回路、７４……経時的平均空燃比
算出装置、７５……非反転増幅器、７６……アツ
プダウンカウンタ、７７……ラダーネツトワーク
回路、７８……無安定マルチバイブレータ、７９
……ANDゲート、８０……５入力ANDゲート、
８１……５入力ORゲート、８２……NANDゲー
ト、８３……ANDゲート、８４……ORゲート、
８５……コンデンサ、８６……抵抗素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンより排出される排気ガスの排気成分
   の濃度を検出する排気センサと、前記排気センサ
   が発生する信号に基きエンジンに供給された混合
   気の空燃比を表わす信号を発生する演算装置と、
   前記演算装置が発生する信号に基き駆動され空燃
   比が理論空燃比付近の空撚比になるよう気化器の
   エアブリード量をフイードバツク制御するエアブ
   リード制御装置と、アイドリング運転時を除く低
   負荷運転時に前記フイードバツク制御装置を禁止
   して空燃比が理論空燃比より実質的に大きい空燃
   比になるよう前記エアブリード制御装置によるエ
   アブリード量を増加せしめる低負荷運転時エアブ
   リード修正装置と、前記低負荷運転時エアブリー
   ド修正装置により空燃比を制御されている運転域
   より前記演算装置からの信号に基き空燃比をフイ
   ードバツク制御される運転域へ移行する際にその
   空燃比変動幅の実質的に半分に相当する分だけ空
   燃比を急速に低減せしめ次いで空燃比をその中間
   的な空燃比より徐々に理論空燃比に近付けるよう
   前記エアブリード制御装置によるエアブリード量
   を減少せしめる過渡運転時エアブリード修正装置
   とを有していることを特徴とするエンジンの空燃
   比制御装置。 ２ エンジンより排出される排気ガスの排気成分
   の濃度を検出する排気センサと、前記排気センサ
   が発生する信号に基きエンジンに供給された混合
   気の空燃比を表わす信号を発生する演算装置と、
   前記演算装置が発生する信号に基き駆動され空燃
   比が理論空燃比付近の空燃比になるよう気化器の
   エアブリード量をフイードバツク制御するエアブ
   リード制御装置と、前記エアブリード制御装置に
   より空燃比がフイードバツク制御されている時に
   前記排記センサが発生する信号に基き空燃比の経
   時的平均値を算出し記憶する経時的平均空燃比算
   出装置と、アイドリング運転時を除く低負荷運転
   時に前記フイードバツク制御を禁止して前記経時
   的平均空燃比算出装置より算出された経時的平均
   空燃比に基き前記エアブリード制御装置によるエ
   アブリード量を増加せしめ空燃比を理論空燃比よ
   り実質的に大きい所定の一定の空燃比に修正する
   低負荷運転時エアブリード修正装置と、前記低負
   荷運転時エアブリード修正装置により空燃比を制
   御されている運転域より前記演算装置からの信号
   に基き空燃比を制御される運転域へ移行する際に
   その空燃比変動幅の実質的に半分に相当する分だ
   け空燃比を急速に低減せしめ次いで空燃比をその
   中間的な空燃比より徐々に理論空燃比に近付ける
   よう前記エアブリード制御装置によるエアブリー
   ド量を減少せしめる過度運転時エアブリード修正
   装置とを有していることを特徴とするエンジンの
   空燃比制御装置。