JPS623158A - 気化器の空燃比制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、主として自動車のエンジン等に適用される気
化器の空燃比制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 近時の自動車には、排気ガス浄化手段の一つとして三元
触媒が広く使用されている。ところが、かかる三元触媒
は、混合気の空燃比が理論空燃比（１４，５）付近の値
に維持されていないと排気ガス中に含まれるＮＯＸ　、
　Ｈｅ、　ＧＯのすべてを効率よく浄化することができ
ない。

そのため、気化器のエアブリード通路に流量制御弁（い
わゆるエアブリードコントロールバルブ）を設けておき
、この流量制御弁を排気中の酸素濃度を検出する０？セ
ンサの出力に基いてフィードバック制御することによっ
て、エンジンに供給する混合気の空燃比を前述した理論
空燃比の近傍に維持し得るようにした空燃比制御装置（
いわゆるフィードバックキャブシステム）が開発され使
用されている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、単にこれだけのものでは、アイドル放磁等に
より気化器の温度が上昇した場合に不都合が生じ易い、
すなわち、高温雰囲気下でエンジンをアイドリング運転
状態のまま放置したような場合には、気化器の温度が異
常に高くなってフロート室や燃料通路内等のガソリンに
ベーパが発生することがある。その結果、エンジンの安
定燃焼が損なわれてアイドル回転が不安定になり、エン
ジンストールを招き易いという問題がある。

本発明者は、かかる問題点を解消するために種々の実験
を重ねた結果、アイドル回転が不安定になった場合には
、０２センサの出力が大きくハンチング状態で変化する
ため、この出力によりそのラフアイドル状態を検出する
ことができるという点、および、アイドル回転数が不安
定になった場合には、空燃比を理論空燃比の近傍に制御
するフィードバック制御を休止して、前記流量制御弁を
フィードバック制御時の平均開度よりもリッチ側に設定
した保持位置に固定することによってエンジンの回転を
安定化することができるという事実を見い出した。

本発明は、このような事情および究明結果に基いてなさ
れたもので、ラフアイドル状態を簡単に検出してそれに
対処することができ、アイドル放置時等におけるエンジ
ストールの発生を確実且つ効果的に解消することができ
る気化器の空燃比制御装置を提供することを目的として
いる。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、このような目的を達成するために、気化器（
１）のエアブリード通路（８）、　（７）を開閉する流
量制御弁（８）と、排気中の酸素濃度を検出する０２セ
ンナ（１４）と、この０２センサ（１０からの信号に基
いて前記流量制御弁（８）を開閉させエンジンに供給す
る混合気の空燃比を設定値に制御するフィードバック制
御手段（Ａ）と、前記０２センサ（１４）からの信号に
基いてエンジンのアイドル回転が不安定になった旨を検
出するラフアイドル検知手段（Ｂ）と、このテアアイド
ル検知手段（Ｂ）によりアイドル回転が不安定になった
旨が検知された場合に前記フィードバック制御手段（Ａ
）による制御を排除して前記流量制御弁（８）の開度を
所定のリッチ側保持位鐙に保持するラフアイドル時制御
手段（Ｃ）とを具備してなるものにしたことを特徴とす
る。

［作用１ このような構成によれば、通常は、流量制御弁（８）が
フィードバック制御手段（Ａ）の制御支配下におかれ、
０２センサ（１４）からのフィードバック信号に基〈空
燃比一定の制御が行なわれる。

一方、この状態で、高温雰囲気下に放置される等の原因
により気化器（１）にベーパが発生してエンジンの回転
が不安定になると、０２センサ（１０の出力が激しく昇
降し、いわゆるハンチング状態となる。それをラフアイ
ドル検知手段（Ｂ）が検知すると、ラフアイドル時制御
手段（Ｃ）の働きにより１、　　前記流量制御弁（８）
が前記フィードバック制御手段（Ａ）の制御支配下から
開放され、所定のり−２チ側保持位置に固定される。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第２図〜第６Ｉｊ４を参照し
て説明する。

図中１は自動車用エンジンの気化器を示してお　　　　
　、／す、２１す：の気化器ｌのミキシングチャンバ、
３はメインジェット、４はスロットルバルブ、５はフロ
ート室、６．７はエアブリード通路である。　　　　　
　：そして、このエアブリード通路６．７を流量制御弁
８により開閉し得るようにしている。

流量制御弁８は、入口８ａを大気に開放するとともに出
口８ｂを前記エアブリード通路６．７に接続した弁箱９
内に弁座１１と針弁１２とを設けている。そして、その
針弁１２をステシバモータ１３により弁座１１方向に進
退させて前記エフブリード通路６，７内に流入する外気
の量を制御し得るように構成されている。この実施例で
は、前記ステッパモータ１３が０ステツプから１００ス
テツプまで作動することにより、前記針弁１２が全開位
置から全開位置にまで移動するように設定しである。

また、１４は三元触媒コンバータの上流側に位置する排
気管１５に設けた０２センナである。この０２センサ１
４は、混合気の空燃比が理論空燃比の近傍に存在する変
換点よりもリーン側にあって排気ガス中の酸素濃度が高
い場合にはＬｏｗレベル電圧を出力し、逆に混合気の空
燃比が前記変換点よりもリッチ側にあって排気ガス中の
酸素濃度が低い場合には旧レベル電圧を出力するように
なっている。

さらに、２１は前記流量制御弁８を制御するためのマイ
クロコンピュータシステムであり、フィードバック制御
手段Ａ、ラフアイドル検知手段Ｂおよびラフアイドル時
制御手段Ｃとしての役割りを担っている。

このマイクロコンピュータシステム２１は、中央演算処
理装置２２と、メモリ２３と、インターフェース２４．
２５とを備えている。そして、入力側のインターフェー
ス２４に、少なくとも前記０２センサ１４からの信号ａ
、アイドルスイッチ２６からの信号ｂ、水温センナ２７
からの信号Ｃおよび車速センサ２８からの信号ｄが入力
されるとともに、出力側インターフェース２５から前記
流量制御弁８に向けてフィードバック制御信号ｅまたは
ラフアイドル時制御信号ｆが出力されるよう！：なって
いる。アイドルスイッチ２６は、前記スロットルバルブ
４が閉止位置に復帰している場合にＯＮ状態となるスイ
ッチである。水温センサ２７は、エンジンの冷却水温を
検出するためのもので、前記冷却水温をアナログ電気信
号に変換するサーミスタ（図示せず）と、このサーミス
タの出力をデジタル電気信号に変換するＡ／Ｄ変！ｌ！
！器（図示せず）とを具備してなる。また、車速センサ
２８は、車両の走行速度を検出するためのもので、例え
ば、速度表示用のセンサを利用している。

そして、前記マイクロコンピュータシステム２１には、
＄３図に概略的に示すようなプログラムが内蔵させであ
る。

すなわち、まず、ステップ５１で０２センサ１４からの
信号ａ、アイドルスイッチ２６からの信号ｂ、水温セン
サ２７からの信号Ｃおよび車速センサ２８からの信号ｄ
等を入力する０次いで、ステップ５２でアイドル時のフ
ィードバック制御を行なうための条件が成立しているか
否かを判断する。すなわち、概略的は、■エンジンの冷
却水温が６０℃以上であるという条件、および、■車速
が１０ｋｍ以下でアイドルスイッチがＯＮ状態にあると
いう条件が共に満たされた場合に、アイドルフィードバ
ック条件が成立したとしてステップ５３へ進むようにし
ている。ステップ５３では０２センサ１４の出力が上側
設定値０．６ｖを上まわっているか否かを判断し、上ま
わっている場合にはステップ５４へ進み、上回っていな
い場合にはステップ５５へ進む、ステップ５４では、上
側インクリメントカウンタＣＩＩＧＨをクリアしてステ
ップ５６へ進む、ステップ５６では、下側インクリメン
トカウンタｃｔ、ｏｗのカウント値が１秒未満か否かを
判断し、１秒未満の場合にはステップ５７へ、１秒以上
の場合にはステップ７１へ進む、ステップ５７では、フ
ラグＦＯＮＴＨに１がセットされているか否かを判断し
、ｌがセットされている場合には直接ステップ８１へ進
むが、ｌがセットされていない場合にはステップ５８で
フラグＦＣＮＴＨに１をセットするとともに、ステップ
５９でフラグＦＣＮＴＬをクリアしてステップ８０に進
む、ステップ８０〒は、カウンタＧＭＴを１だけインク
リメントして前記ステップ８１へ進む、一方、前記ステ
ップ５３からステップ５５へ進んだ場合には、前記０２
センサ１４の出力が下側設定値０．３１／を下回ってい
るか否かを判断し、下回っている場合にはステップ６１
へ移り、下回っていない場合は直接前記ステップ８１へ
進む、スナップ６１では下側インクリメントカウンタｃ
ｔ、ｏｗをクリアし、ステップ６２へ進む、ステップ６
２では、上側インクリメントカウンタＣＨＩＧＨのカウ
ント値が１秒未満か否かを判断し、１秒未満の場合には
前記ステップ６３へ進み、１秒以上の場合には前記ステ
ップ７１でカウンタＧＭＴをクリアするとともに、ステ
ップ７２でフラグＦ（：ＮＴＨ，ＦＣＮＴＬをそれぞれ
クリアした上で前記ステップ８１へ進む、＃記ステップ
６３に進んだ場合には、フラグＦＣＮＴＬに１がセット
されているか否かを判断し、１がセットされている場合
には直接にステップ８１に進むが、１がセットされてい
ない場合にはステップ６４でフラグＦＣＮＴＬに１をセ
ットするとともに、ステップ６５でフラグＦＣＮτＨを
クリアして前記ステップ８０．８１へ進む、ステップ８
１では、前記カウンタＣＮＴのカウント数が１０以上に
達しているか否かを判断し、１０以上の場合はステップ
８２でフラグＹＨＬＤをセットしてステップ８３へ進み
、１０未満の場合には直接ステップ８３へ進む、ステッ
プ８３では、前記フラグＹＨＬＤがセットされているか
否かを判断し、セットされている場合（ｌの場合）には
ステップ８４へ進み、セットされていない場合にはステ
ップ８５へ進む、ステップ８４では、流量制御弁８をリ
ッチ側保持位＠　ＨＬＤＯＬに保持する。このリッチ側
保持位ｆｉ　ＨＬ［ｌＯＬは、フィードバック制御時の
平均ステップ位置を学習した値ＬＡＮ口Ａに１以下の暖
機補正係数ＢＦＷＬを乗じたものであり、前記係数ＢＦ
ＷＬは、第６図に示すようにエンジンの冷却水温に応じ
て変化するように設定しである。−刀、ステップ８５で
は通常のアイドルフィードバック制御が実行される。す
なわち、このアイドルフィードバック制御は、０２セン
サ１４の信号がＬｏｗレベル信号（リーン検知信号）で
あるか旧レベル信号（リッチ検知信号）であるかを判断
し、Ｌｏｗレベル信号（リーン検知信号）である場合に
はＮ、−１Ｍ制御弁８を開成方向に所定の速度で作動さ
せ、０２センサ１４の信号が旧レベル（リッチ検知信号
）信号である場合には前記流量制御弁８を開成方向に所
定の速度で作動させる。なお、前記ステップ５２でアイ
ドルフィードバック制御条件が成立しない旨の判断がな
された場合には、ステップ９１でフラグＹＨＬＤをクリ
アするとともにステップ９２でカウンタＧＭＴをクリア
してステップ５１へ戻る。

このような構成のものであれば、エンジンの回転が比較
的安定しているアイドリング運転状態においては、第３
図に示す制御が５１→５２→５３→５５→８１→８３→
８５と進行することになり、第４図に示すように通常の
フィードバック制御が実行されてエンジンに供給される
混合気の空燃比が理論空燃比の近傍に制御される。なお
、このようなフィードバック制御が行なわれているアイ
ドル運転状態で高温雰囲気下に放置され、気化器ｌの燃
料通路等にベーパが発生してエンジン回転が不安定にな
ったような場合には、前記０２センサ１４の出力が第５
図に示すように短い時間間隔で激しく昇降することにな
る。そして、かかる０２センサ出力のハンチングが１０
回以上繰り返されると前記フィードバック制御が休止さ
れ、前記流量制御弁８がリッチ側保持位置ＨＬ［ｌＯＬ
に移行せられて固定されることになる。すなわち、前記
０２センサ１４の出力が上側設定値０，８ｖと下側設定
値０．３ｖとを越えて昇降し、しかも、その出力が前記
上側設定値０．６Ｖを下回った時点から最小値まで降下
しさらに下側設定値０．３Ｖ以上に転するまでの経過時
間および下側設定値０．３Ｖを上回って最大値にまで上
昇しさらに前記上側設定値０．８Ｖ以下に転するまでの
経過時間がそれぞれ１秒以下の場合には、カウンタＣＮ
Ｔが１づつカウントアツプすることになり、そのカウン
トａが１０以上になるとステップ８４でラフアイドル時
の制御が実行される。５Ａ体的には、０２センサ１４の
出力が上側設定値０．６ｖを上回った時点では、第３図
に示す制御は、５１→５２→５３→５４→５６と進み、
さらに、下側インクリメントカウンタＧＬＯＷが計時を
開始してから１秒が経過していない場合には、ステップ
５７→５８→５９−８０と進行してカウンタＣＮＴが１
だけインクリメントされる。そして、その後前記０２セ
ンサ１４の出力が上限設定値ｏ−ｅｖを上回っている間
は、フラグＦＯＮＴＨに１がセットされているため、第
３図に示す制御はステップ５１→５２→５３→５４→５
６→５７→８１と進行し、ト側インクリメントカウンタ
ＣＨＩＧＨがクリアされ続ける。この間も下側インクリ
メントカウンタＣＬＯ−は時間の経過とともにカウント
アツプを続けるが、それが１秒に満たない場合にはこの
ルートを繰り返し実行する。そして、前記０２センサ１
４の出力が上側設定（ｌＯ，８Ｖを下回ると、その時点
から、第３図に示す制御が５１→５２→５３→５５→８
１と進行するため、上側インクリメントカウンタＣＨ１
１Ｊがクリアされなくなって計時を開始する、そして、
前記０２センサ１４の出力がさらに低下して下限設定値
０．３ｖを下回ると、その時点で、まず、第３図に示す
制御がステップ５１→５２→５３→５５→６１→６２と
進行し、前記上側インクリメントカウンタＣＨＩＧＨの
カウント値が１秒に満たない場合にはさらにステップ６
３→６４→６５→８０と進んでカウンタＣＷＴが１だけ
インクリメントされる。そして、その後前記０２センサ
１４の出力が下限設定値０．３Ｖを下回っている間は、
フラグＦＣＮＴＬに１がセットされているため。

第３図に示す制御はステップ５１→５２→５３→５５→
６１→６２４８３峠８１と進行し、下側インクリメント
カウンタＧＬＯＷがクリアされ続ける。

この間も上側インクリメントカウンタＣＨＩＧＨは時間
の経過とともにカウントアツプを続けるが、それが１秒
に満たない場合にはこのルートを繰り返し実行する。そ
して、前記０２センサ１４の出力が下側設定値０．３Ｖ
を上回ると、その時点から、第３図に示す制御が５１→
５２→５３−５５→８１と進行するため、下側インクリ
メントカウンタＣＬ（ｎがクリアされなくなって計時を
開始する。そして、前記０２七ン＋Ｉ″１４の出力が上
限設定値０．８ｖを上まわった時点で再び第３図に示す
制御がステップ５３からステップ５４へ進むことになり
１以上の動作を縁り返すことになる。したがって、この
ようなハンチング時には、前記０２センサ１４の出力が
上側設定値０．８Ｖを下回わるかまたは下側設定値０，
３ｖを上回る毎にカウンタＣＮＴが１づつ増大すること
になる。そして、そのカウンタＣＭτの値が１０以上に
なった場合には、ステップ８２でフラグＹＨＬＤがセラ
トされ、ステップ８４に進んで流量制御弁８がリッチ側
保持位置ＨＬ口ＯＬに保持される。なお、車両の発進な
どにより、アイドル運転状態が解除された場合には、制
御がステップ５２からステップ９１．９２へ進んで前記
フラグＴＨＬｒＪおよびカラ２フ０Ｍ丁がクリアされる
ため、前記流値制御弁８のリッチ側保持位置への固定状
態が解除される。

したがって、かかる装置によれば、ラフアイドル時には
、フィードバック制御が休止されて流量制御弁８がリッ
チ側保持位置ＨＬＤＯＬに保持されるので、エンジンに
濃厚な混合気が供給されることになり、そのラフアイド
ル状態を速やかに収拾してエンジンの回転を安定化させ
ることができる。

しかも、そのラフアイドル状態を、０２センサ１４の出
力のみによって検出することができるので、構成が簡単
であり実施が容易である。

なお、以上の実施例では、０２センサの出力が１０回以
上短時間に昇降した時に始めてハンチングが発生したと
判断して、ラフアイドル時用の制御を行なうようにした
場合について説明したが、その回数は１０回に限られな
いのは勿論である。しかしながら、この回数をあまり少
なくすると、一時的なエンジン回転の変動によって、誤
動作を生じる虞れがあるため、前記実施例程度に設定す
るのが望ましい。

［発明の効果］ 本発明は、以上のような構成であるから、ラフアイドル
状態を簡単に検出してそれに対処することができ、アイ
ドル放置時等におけるエンジストールの発生を確実且つ
効果的に解消することができる気化器の空燃比制御装置
を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明憂明示するための構成説明図である。第
２図〜第６図は本発明の一実施例を示し、第２図はシス
テム説明図、第３図は制御の手順を示すフローチャート
図、第４図および第５図は作用説明図、ｓ６図は制御の
設定条件を示す説明図である。 Ａ・・・フィードバック制御手段 Ｂ・・・ラフアイドル検知手段 Ｃ・拳φラフアイドル時制御手段 ｌ−・・気化器 ８・・・流量制御弁 １４・・・０２センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 気化器のエアブリード通路を開閉する流量制御弁と、排
   気中の酸素濃度を検出するＯ＿２センサと、このＯ＿２
   センサからの信号に基いて前記流量制御弁を開閉させエ
   ンジンに供給する混合気の空燃比を設定値に制御するフ
   ィードバック制御手段と、前記Ｏ＿２センサからの信号
   に基いてエンジンのアイドル回転が不安定になった旨を
   検出するラフアイドル検知手段と、このラフアイドル検
   知手段によりアイドル回転が不安定になった旨が検知さ
   れた場合に前記フィードバック制御手段による制御を排
   除して前記流量制御弁の開度を所定のリッチ側保持位置
   に保持するラフアイドル時制御手段とを具備してなるこ
   とを特徴とする気化器の空燃比制御装置。