JPS62103438A

JPS62103438A - エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPS62103438A
Application number: JP24310985A
Authority: JP
Inventors: Toshio Nishikawa; 西川　俊雄; Katsuhiko Yokooku; 横奥　克日子; Tadataka Nakasumi; 中角　忠孝; Makoto Hotate; 保立　誠
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1985-10-30
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1987-05-13

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）本発明は、排気ガス成分に感応して、該成分に対応した
信号を出力するリーンセンサを用いて空燃比を制御する
エンジンの吸気に関する。

（従来技術）０２センサ等を用いて、排気ガスの酸素濃度を検出し、
この値に基づいて、空燃比を制御するようにしたエンジ
ンは公知である。例えば、特開昭５９−２０８１４１号
公報には、排気ガス中の酸素濃度に略仕倒した出力信号
を発生するリーンセンサを用い、所定の運転領域では、
目標空燃比を理論空燃比よりもリーン側に設定し、空燃
比がこの日標空燃仕になるように制御するいわゆるり−
ン制御を行うフィードバック制御機構が開示されている
。

（発明が解決しようとする問題点）上記特開昭５！１２０８１４１号に開示されるような、
空燃比を理論空燃比よりもリーン側に制御するリーン制
御は、燃料消費量を極力抑えるように制御するものであ
るので、燃費を向上させることができるという利点を有
するものである。しかし、リーン制御によって混合気が
希薄になり過ぎると、着火性が悪化し、失火が生じて、
出力の落ち込みが生じ、運転性が悪化するとともに、却
って燃費の面でも不利となる。従って、リーン制御は、
失火が生じない範囲でできるだけリーン側に制御するこ
とが望ましいものであるが、特開昭５９−２０８１４１
号の装置では、失火を検出する手段を備えていないので
、失火対策ができず・従って、」−記のリーンスパイク
による種々の問題を解決することができない。また、失
火が生じないようにリーン制御を行うようにすると、十
分にリーン側に制御することができず、リーン制御の所
期の目的を達成することができないこととなる。

（」１記問題を解決するための手段）本発明は、上記問題を解決するために構成されたもので
、排気ガス成分に感応して、該成分に対応した信号を出
力するリーンセンサを備え、所定の運転領域で空燃比を
理論空燃比よりもリーン側に制御するリーン制御を行う
ようになったエンジンの吸気装置において、リーン制御
において生じる失火を検出する失火検出手段と、該失火
検出手段からの信号に基づき失火の頻度が所定値を越え
た場合にはリーン制御を停止して空燃比が理論空燃比に
なるように制御する理論空燃比制御に切替える切替手段
とをさらに備えたことを特徴とする。

本発明のリーンセンサは、排気ガス中の酸素濃度に、は
ぼ仕倒した信号を出力するようになったりニアセンサを
用いるのが好ましい。リーン制御において、失火が生じ
た場合には、混合気がそのまま排出されることになるの
で、排気ガス中の酸素濃度は、通常時よりも高くなる。

本発明では、このときの酸素濃度の変化をリーンセンサ
を用いて、検出ず６ることにより失火すなわちリーンス
パイクを検出するようになっている。そして、リーンス
パイクの発生頻度が所定より高くなった場合には、リー
ン制御を停止して、理論空燃比制御に切替え混合気をや
や濃化するようにしている。

（発明の効果）本発明によれば、リーン制御中において、一定の頻度ｕ
−Ｊｌで失火が生じるようになると、リーン制御を停止
するとともに理論空燃比制御に切替えるようになってい
る。これによって、混合気は、リッチ側に修正され、失
火の発生を速やかに、停止することができる。従って、
失火による弊害を最小限にとどめることができる。また
、本発明では、リーン制御を行なうための、リーンセン
サを用いて失火判定を行なうようにしているので失火対
策のための特別の装置が不要となり、簡単な構成で失火
対策を行うことができる。

（実施例の説明）以下、本発明の実施例について、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は、シリ
ンダブロック２を備えており、該シリンダブロック２に
は、内部をピストン３が往復摺動するシリンダボア４が
形成されている。該シリンダブロック２には、上方から
シリンダへ・ソド５が結合されるようになっており、該
シリンダヘッド５に形成される下部凹部と、シリンダブ
ロック２のシリンダボア４の−に部とで画成される空間
は、燃焼室６を形成する。燃焼室６には、吸気ボート７
及び排気ポート８が開口しており、該ボート７．８には
、それぞれ吸気弁９及び排気弁１０が組合わされる。エ
ンジン１は、上記吸気ボート７、排気ポート８にそれぞ
れ連通ずる吸気通路１１、及び排気通路１２を備えてい
る。吸気通路１１の上流端には、エアクリーナ１３が設
けられ、該エアクリーナ１３には、吸気温度を検出する
吸気温センサ１４が取付けられる。エアクリーナ１３の
下流側には、吸入空気量を検出するためのエアフローメ
ータ１５が設けられる。さらに、エアフローメータ１５
の下流には、吸気量を調整するスロットル弁１６が配置
されるとともに、該スロットル弁１６下流には、サージ
タンク１７が設けられる。また、スロットル弁１６には
、該スロットル弁　１６の開度を検出するスロットル開
度センサ１８が取付けられる。さらに、吸気通路１１の
吸気ボート８付近には、通路内を流通する吸気中に燃料
を噴射するインジェクタ１９が配置されて吸気系を構成
する。排気通路１２内には、＋１１気を浄化するだめの
触媒コンバータ２０が設けられる。また、この触媒コン
バータ２０の上流側の吸気通路には排気ガスの中の酸素
濃度に感応し、該濃度に対応した出力を発生するリーン
センサ２１が設置される。さらにエンジン１の内部及び
周辺部には、エンジンを冷却するための冷却水通路２２
が形成されるとともに、冷却水通路２２には、冷却水温
度を検出する水温センサ２３が取付けられる。才だ、本
例のエンジン１は、エンジンの回転数の変化に応じた所
定のタイミングで、イグナイタ２４に対して、点火信号
を出力するディストリビータ２５及び各種の電気装置の
電源とじてのバッテリ２６を備えている。さらに、本例
のエンジンｌは、好ましくは、マイクロコンピュータを
組込んで構成される電子コントロールユニット２７を備
えている。コイトロールユニット２７には、吸気センサ
１４からの吸気温度を表わす信号、エアフローメータ１
５からの吸入空気量を表わす信号、スロットル開度セン
サ１８からの信号、リーンセンサ　２１からの排気ガス
中の酸素濃度を表わす信号、水温センサ２３からのエン
ジン冷却水温を表わす信号、さらには、ディストリビュ
ータ２５からのエンジン回転数に対応した信号がそれぞ
れ人力される。コントロールユニット２７は、これらの
信号に基づいて運転状態に応じて目標空燃比を定め、イ
ンジェクタ１９に対して、−１１記目標空燃比に対応し
た適正な噴射パルス信号を出力する。

第２図には、本例のコントロールユニット２７の制御の
フローチャートが示されている。第２図のフローチャー
トにおいて、コントロールユニット２７は、まず、シス
テムの初期化を行う。次に、吸気温センサからの出力に
基づき吸気温度補正係数ＣＡ　Ｉ　ａ　を算出ずろとと
もに、ディストリビュータ２５からの出力に基づいてエ
ンジン回転数Ｎｅを算出する。そして、−１ユ記吸気温
度補正係数ＣＡ　ｌ　ｍ及びエンジン回転数Ｎｅ　に基
づき、１サイクル当たりの吸気量Ｔｐを算出する。さら
に、コントロールユニット２７は上記吸気ｆｆ１ＬＴｐ
に基づき理論空燃比に対応する基本燃料噴射パルス巾Ｔ
　Ｉ］　Ａ　Ｓ　Ｅを算出するとともに、運転状態に応
じた目標空燃比ＡＦを設定する。また、コントロールユ
ニット２７は、各種センサからの出力に基づき、運転状
態に応じた基本燃料噴射パルス巾Ｔ　Ｂ　Ａ　Ｓ□の各
種の補正係数を演算する。この補正係数には、エンジン
の暖機運転時に燃料の増量補正を行うための水温補正係
数Ｃｗ　、　！Ｊ−ンセンサ２１からの出力に基づく実
際空燃比と目標空ｍｈヒとの偏差に応じて噴射パルス＋
ｌ−＋を補正するフィードバック補正係数Ｃ１，８、高
負荷運転時等に、燃料の増量補正を行うためのエンリッ
チ補正係数Ｃｒｒ　、加速時及び減速時に燃料の増減を
行なうための加速補正係数ＣＡ　ＣＣ及び減速補正係数
Ｃ１，Ｃ等が含まれる。また、コントロールユニット２
７は、バッテリ電圧の値に応じてインジェクタ１９の無
効噴射時間Ｔｖを算出する。次に、コントロールユニッ
ト２７は、各種センサからの出力に基づき、運転状態が
リーン制御を行う条件に合致しているかどうかの判断を
行なう。リーン制御は、通常、エンジンの運転状態が、
定常状態、すなわち、暖機状態を脱し、加減速状態にな
いとき、等に行なわれるようになっている。このリーン
制御においては、目標空燃比ＡＦが理論空燃比よりもリ
ーン側になるように目標空燃比ＡＦの補正係数ＣＡＦが
決定され、リーンセンサ２１からの出力に基づき、実際空燃比と目標空燃比ＡＦとの偏差に応じてフィードバ
ック制御が行なわれる。

リーン制御を行う場合には、コントロールユニット２７
は、さらに、エンジンにリーン失火が発生したかどうか
の判断を行い、失火が発生した場合には、■定時間だけ
リーン制御を停止して、目標空燃比の補正係数ＣＡＦを
１として目標空燃比ＡＦが理論空燃比となるように、理
論空燃比制御を行うようになっている。このリーン制御
時の失火すなわちリーンスパイク現象が生じたときの空
燃比制御は、第３図フローチャートに示すような手順で
行なわれる。

本例では、リーンスパイクの検出をリーンセンサ２１の
出力の変化を用いて行うようになっている。リーンスパ
イクが生じたｉ合には、混合気は、燃焼することなく、
そのまま、排気通路１２に排出されるので、排気ガス中
の酸素濃度は急激に高くなる。従って、排気ガス中の酸
素濃度の変化を検出することにより、リーンスパイクの
発生を検知することができる。第３図を参照すれば、コ
ントロールユニッ）２７は、リーンセンサ２１の出力信
号の急峻な変化があったとき（第４図参照）、失火と判
断し、カウンタタイマＣを一定時間ＫＮと設定するとと
もに、失火判定フラグＦＬＳを１とする。そして、タイ
→ＣがＯになるまでに再び失火が発生するか否かの判定
を繰り返し、もし失火判定があれば、目標空燃比ＡＦの
補正係数ＣＡＦを１として、理論空燃比を目標空燃比Ａ
Ｆとするフィードバック制御を行う。そして、その後失
火判定フラグＦＬＳが０とされる。またタイマＣがＯに
なったときも失火判定フラグＦｔｓが０にリセットされ
る。最後に、コントロールニュットは、上記したような
手順で求められた各種燃料噴射量の補正係数及び空燃比
補正係数に求づき、最終燃料噴射パルス［ｌ］Ｔ　＋　
を算出する。

以上の制御によれば、リーン制御によって、生じたリー
ン失火を速やかに解消して、運転性の悪化を防止するこ
とができる。また、上記失火対策は、空燃比フィードバ
ック制御に使用するリーンセンサを用いろことによって
行うことができるので、装置構成も簡単である。さらに
、上記失火対策が講じられる結果、目標空燃比を極力リ
ーン側に設定してリーン制御を行うことができるので、
燃費の面でも有利となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例に係るエンジンの概略図、
第２図、第３図は、本発明の制御内容を示すフローチャ
ート、第４図は、失火発生状態を示す空燃化変化グラフ
である。１・・・・・・エンジン、２・・・・・・シリンダブロ
ック、３・・・・・・ピストン、　　４・・・・・・シ
リンダボア、５・・・・・・シリンダヘッド、６・・・
・・・燃焼室、７・・・・・・吸気ポート、　　８・・
・・・・排気ポート、９・・・・・・吸気弁、　　　１
０・・・・・・排気弁、１１・・・・・・吸気通路、１
２・・・・・・排気通路、１３・・・・・・エアクリー
ナ、１４・・団・吸気温センサ、１５・・・・・・ファ
フローメータ、１６・・・・・・スロットル弁、１８・・・・・・スロットル開度センサ、１９・・・・
・・インジェクタ、２１・・・・・・リーンセンサ、２
２・・・・・・冷却水通路、２３・・・・・・水温セン
サ、２４・・・・・・イグナイタ、２５・・・・・・ディストリビュータ、２６・・・・・
・バッテリ、２７・・・・・・電子コントロールユニッ
ト。１：エンジン２．シリンタパブロック３：ピストン４°シリンダボア５：シリンタλツド６、撚現室７°吸気ボート８、誹気ボ°−ト９：吸気弁１ｏ：新気弁１１：吸気通路１２：排気通路１３：エアフリーナ１４、吸気温ヱンサ１５、エアフローメータ１６：スロットル弁１８：スロットル間室センサ１９、インシ゛エクタ２１、リーンセンサ２２、冷部水通路２３：水温センサ２４、イク゛ナイタ２５：デ≧ストリビュータ２６：パ゛ツテリ２７、電子コントロール二ニット第３図ｔ−→−

Claims

【特許請求の範囲】

排気ガス成分に感応して、該成分に対応した信号を出力
するリーンセンサを備え、所定の運転領域で空燃比を理
論空燃比よりもリーン側に制御するリーン制御を行うよ
うになったエンジンの吸気装置において、リーン制御に
おいて生じる失火を検出する失火検出手段と、該失火検
出手段からの信号に基づき失火の発生頻度が所定値を越
えた場合にはリーン制御を停止して空燃比が理論空燃比
になるように制御する理論空燃比制御に切替える切替手
段とをさらに備えたことを特徴とするエンジンの吸気装
置。