JPS6235037A - 空燃比制御方式 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、いわゆるＯ、センサを用いた空燃比フィード
バック制御方式に係り、特に小型で比較的小排気量の自
動車用ガソリンエンジンに適した空燃比制御方式に関す
る。

〔発明の背景〕

エンジンの出力空燃比を検知し、それが例えば１４．７
の理論空燃比に収斂してゆくように供給空燃比を制御す
る、いわゆる空燃比フィードバック制御方式が、排気ガ
ス浄化の見地などから広く採用されているが、このとき
の排気ガスセンサとしては、従来から、いわゆる０、セ
ンサが主として用いられている。

しかして、この結果、従来の空燃比フィードバック制御
方式を小型で小排気量のエンジンに適用した場合には、
７１ドル運転が不安定になり易く、場合によってはエン
スト（エンジンスト−！Ｖ）の虞れを生じるという間魁
点があった。

これは次の理由による。即ち、いわゆる０２センサは、
その減反が所光値、例えば２００度Ｃ以上ではじめて所
定の検知機能が現われるという性質があり、このため、
小排気量のエンジンでは、外気温度が低いときなどにア
イドル運転に入ると、０゜センサの温度が下ってしまい
、それによる検出信号が不安定になってしまうからであ
る。

なお、このようなアイドル時での空燃比制御方法として
は、例えば実開昭５９−６９１０３号公報に開示されて
いるように、フィードバック制御による出力値を平均値
にクランプする方法が知られている。

しかしながら、この方法では、エンジンの特性のバラツ
キによる影響は吸収できるものの、上記したＯ、センサ
の不安定動作による問題点については何も配属されてい
ない。

〔発明の目的〕 本発明は、上記の背景のもとになされたもので、その目
的は、アイドル時にエンジン温度が低下しやすいエンジ
ンに適用して常に安定したアイドル運転が得られるよう
にした望燃比制御方式を提供するにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため、本発明は、０．センサなどの
排気ガスセンサの温度が低下する虞れを生じたときには
、空燃比フィードバック制御による制御出力を、窒燃比
過濃側にクランプするようにした点を％徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明にょる空燃比制御方式について、図示の実
施例により詳細に説明する。

第２図は本発明の一実施例を適用したエンジンシステム
を示した一部断面図で、吸入空気はエアクリーナ０２．
気化器０４．吸気管ｏ６を通り、シリンダ０８へ供給さ
れる。シリンダｏ８で燃焼し次ガスは、シリンダ０８か
ら排気管１ｏを通り、大気中へ排出される。

気化器０４はいわゆる電子制御計気化器で、空燃比補正
用のエアブリード４Ａが設けられており、コントロール
・ユニット１２からの制御信号で作動するソレノイド・
パルプ４Ｂでエアブリード４八を開閉して空燃比を制御
している。

排気管１０には、排気ガスの成分を検知する酸素（０，
）センサ１４が設けられており、排気ガス中の酸素濃度
にみあった電圧をコントロール・ユニット１２に供給す
る。

また、冷却水温の温度を検知する水温センサ１６やエン
ジン回転速度検出のための点火コイル１８の一次側信号
や図示されていないが、アイドルスイッチやニュートラ
ルスイッチなどの信号もコントロール・ユニット１２に
入力される。

そして、コントロール・ユニット１２はこれらのセンサ
やスイッチからの入力信号により演算処理を行ない、制
御信号をソレノイド・バルブ４Ｂに出力し、空燃比制御
を遂行する。なお、このコントロール・ユニット１２は
第３図に示すようにを燃比制御以外の処理も行ない、空
燃比制御はタイマ割込によるレベル０から３までのタス
クのうちのレベルｌのタスクとなっており、４０ｍ５の
周期で繰り返し実行されるようになつ℃いる。

第１図はレベル１のタスクに含まれている空燃比制御処
理の一実施例を示すフローチャートで、以下、これによ
り動作の説明を行なうと、まずＳ（ステップのこと）４
０ではエンジンが始動後、暖機完了したか否かを調べ、
結果がＮＯと判断されたときにはＳ　４１に進んでオー
ブンループ制御を行なう。なお、この８４０での判断の
念めには、例えば、エンジン冷却水温が所定値に遠し、
かつ酸素センサ１４の出力信号が所定の振幅値に達した
ときにセットされるフラグを調べるようｋしてやればよ
い。

次に、Ｓ　４０での結果がＹＥＳ、つまり暖機が完了し
ていたときには８４２　Ｋ進み、今度はエンジンがアイ
ドル状態にあるか否かを調べる。なお、このためには、
例えば、アイドルスイッチ及びニュートラルスイッチが
共にオンになっているか否かにより判断すればよい。そ
して、このＳ　４２での結果がＮＯの間はやはり８４１
に進み、フィードバック制御は行なわない。

次Ｋ　Ｓ　４２での結果がＹＥＳ、つまり暖機完了後で
エンジンがアイドル状態にされていたときにはＳ　４３
の処理に入り、そのときのエンジンの実際の回転速度Ｎ
と、予め設定しであるアイドル時での目標回転速度Ｎ０
との差が所定値ΔＮ以下に収まっているか否かを調べる
。そして、Ｓ　４３での結果がＹＥＳにたつ念とき、つ
まりアイドル回転速度が目標値から所定値を下まわって
いないと判断されたときには８４４の処理に進み、酸素
センサ１４の検知信号にもとづく空燃比フィードバック
制御に必要な処理が行なわれる。

一方、８４３での結果がＮＯになったとき、つまりアイ
ドル回転速度が目標値から所定値以下にまで低下してい
たときには８４５の処理に進み、空燃比制御のための出
力信号、即ちソレノイド・バルブ４Ｂに供給される信号
のデユーティ値を、エンジンに対する供給空燃比が過濃
側になるような所定値にクランプする。なお、この結果
、必然的に空燃比のフィードバック制御は停止状態にさ
れる。

こうして第１図に示す処理が繰り返された結果として得
られる空燃比制御動作について第４図により説明する。

第４図（ａ）は酸素センサ１４の出力信号を示したもの
であるが、上記したように小排気量エンジンなどでは、
アイドル時に酸素センサの温度が低下してくる。

そうすると、この温度低下に伴なって酸素セ／すの出力
信号の平均レベルも例えば時刻１．以降、順次低下し、
この信号がリーン側（希薄側）Ｋあるのかリッチ側（過
濃側）にあるのかを識別するためのレベルＳＬを横切ら
なくなってしまう。

一方、これと平行して同じくエンジン温度の低下に伴な
って第４図の）に示すように、時刻ｔ１以降、エンジン
の運転状態は不安定になり、その回転速度が順次低下し
てゆくようになり、この結果１時刻ｔ！に到って回転速
度Ｎがアイドル時での目標回転速度Ｎ０から所定値ΔＮ
以下に低下したとする。

そうすると、それまでＹＥＳになっていたＳ　４３での
結果が、この時刻ｔ、でＮＯに変り、これＫより８４４
によるフィードバック制御に代って、この・時点から８
４５の処理が実行されるようになり、第４図（Ｃ）に示
すように時刻ｔ、以降、ソレノイド・バルブ４Ｂに対し
て供給される信号のデユーティ値は、過濃側の所定のク
ランプレベルＣＬに固定されてしまう。

そして、この結果、エンジンの出力が増えて回転速度は
上昇に向い、かつ発熱量も多くなるので酸素センサ１４
の温度も上昇に向う。

こうしてエンジンの回転速度Ｎが目標回転速度Ｎ０に対
して所定値ΔＮ以内に近づいた時点ｔ、で再びＳ　４３
での結果がＹＥＳに代り、フィードバック制御罠戻る。

一方、このデユーティ値の過濃側へのクランプにより酸
素センサ１４の温度も充分忙上昇してゆくから、時刻ｔ
、以降では再び安定にフィードバック制御に入ることが
できる。

従って、この実施例によれば、酸素センサの温度低下に
よりエンジンの運転状態が不安定になる虞れを生じると
、それをエンジン回転速度の低下でとらえ、自動的に空
燃比が過濃側にクランプ制御されてエンジン温度の上昇
が図られるため、エンスト発生の虞れを充分に抑えるこ
とができる。

第５図は本発明の他の一実施例の動作を示すフローチャ
ートで、この実施例が第１図の場合と異なっている点は
Ｓ　４３の判断処理の内容が、エンジン回転速度Ｎによ
るものではなくて、冷却水温Ｔ。

によるものとなっている点である。即ち、この実施例で
は、水温上ンサ１６からエンジンの冷却水温ＴＩＦを取
込み、これを予め設定しである目標冷却水温ＴＷ０と比
較し、冷却水温Ｔ、が目標冷却水温Ｔｗ０から所定値１
１ｇ１以上低下したらフィードバック制御からデユーテ
ィ値の過濃側へのクランプに切換わるようにしたもので
ある。

従って、この第５図の実施例によっても、ｌｒ１図の場
合と同等の作用効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明し次ように、本発明によれば、アイドル時にエ
ンジン温度が低下し始めるごとに空燃比制御が過濃側に
クランプされるから、従来技術の欠点を除き、小型で比
較的小排気量のエンジンでも安定した空燃比フィードバ
ック制御が得られ、エンストなどの貞れを充分くな（す
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による全燃比制御方式の−実施例の動作
を示すフローチャート、第２図は本発明を適用したエン
ジンシステムの一例を示す説明図、ｇ３図は本発明の一
実施例におけるメインルーチンを示すフローチャート、
第４図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）は本発明の一実施例
の動作を示すタイムチャート、第５図は本発明の他の一
実施例の動作を示すフローチャートである。 ０４・・・・・・気化器、　４Ａ・・・・・・エアブリ
ード、４Ｂ・・・・・・ソレノイド・バルブ、１４・・
・・・・酸素（０，）センサ、１６・・・・・・水温セ
ンサ。 第１図 Ｆ？ＩＴ 第３図 第４ｒｊＡ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定の温度以上でだけ検知機能が現われる排気ガス
   センサを用い、少くともエンジンがアイドル状態にある
   ときには空燃比のフィードバック制御を行なう方式の空
   燃比制御装置において、アイドル状態でのエンジンの運
   転状態が所定範囲を超えたことを条件として、フィード
   バック制御による制御出力を空燃比過渡側にクランプす
   るように構成したことを特徴とする空燃比制御方式。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記条件が、アイ
   ドル状態でのエンジン回転速度が所定値以下になつたこ
   ととなるように構成されていることを特徴とする空燃比
   制御方式。 ３、特許請求の範囲第１項において、上記条件が、アイ
   ドル状態でのエンジン冷却水温が所定値以下になつたこ
   ととなるように構成されていることを特徴とする空燃比
   制御方式。