JPS636734B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主として自動車の減速時に気化器か
らエンジンの燃焼室に供給される混合気の空燃比
を制御するために使用される減速時の空燃比制御
装置に関するものである。

この種の空燃比制御装置として、実公昭44−
16804号に示されるように、エンジン回転数やス
ロツトル開度等を計測して車両が減速状態にある
か否かを検知し、減速状態にあると判断した場合
に気化器のスロー系通路に介設したフユーエルカ
ツトバルブをフユーエルカツト位置に切換えて無
駄な燃料消費を抑制するとともに、減速時に多量
の未燃ガスが排気系路に導びかれて触媒床で燃焼
し、いわゆる触媒過熱を招くという不都合を防止
することができるようにしたものがある。

ところで、近時、エンジンの燃料消費量を低減
させる目的から、アクセルペダルを開放した場合
のスロツトルバルブの閉止位置を、エンジン回転
数が800〜1000rpm程度である状態（以下、この
状態を「通常のアイドリング状態」と略称する。）
に対応する閉成位置よりもさらに閉り側に設定す
ることによつてアイドリング時のエンジン回転数
を600rpm程度に低下させる試みがなされている。

ところが、アイドリング時のエンジン回転数を
600rpm程度にまで落した上で、先行技術のよう
に減速時に前記フユーエルカツトバルブを働かせ
るようにすると次のような不都合が生じる。すな
わち、アイドリング時のエンジン回転数を低下さ
せるためにスロツトルバルブの閉止位置を通常の
アイドリング運転状態に対応する閉成位置よりも
さらに閉り側に設定しておくと、アクセルペダル
の踏込みを戻したいわゆるエンジンブレーキによ
つて自動車を減速する際に前記スロツトルバルブ
よりも下流側の負圧が非常に真空寄りの値を示す
ことになる。そのため、かかる減速時に燃料の供
給をカツトしているとスロー系通路内の燃料が全
て吸出されてスローポート内やインテークマニホ
ルド内がからからに乾いた状態になつて空燃比が
異常に高い値になつてしまう。その結果、減速状
態から再び定常走行あるいは加速走行に移る際に
燃料復帰に時間遅れが生じ、エンジンが一時的に
息つきを起こしたり、停止してしまい運転性を悪
化させるという不都合がある。

このような不都合を解消する一方策としては例
えば、減速時にフユーエルカツトを行なうと同時
に、スロツトルバルブの閉止位置をアイドルアツ
プ機構により所定のアイドルアツプ位置にまで移
行させ、スロツトルバルブ下流の負圧が異常に真
空寄りの値を示すのを防止することが考えられ
る。しかしながら、アイドルアツプを行なうとス
ロツトルバルブの閉止位置が移動するとともに実
際のエンジン回転数にも変動が生じるため、スロ
ツトルバルブの開度やエンジン回転数を基準にし
てフユーエルカツトバルブの開閉を行なうように
しているフユーエルカツトシステムに悪影響が及
び、制御の整合性や安定性が損われ易いという問
題がある。

本発明は、このような事情に着目してなされた
もので、前述したようなフユーエルカツト機能と
アイドルアツプ機能とを兼備した装置においてア
イドルアツプ位置と、スロツトル開度を検出する
ためのアイドルスイツチの切換設定開度との間お
よびエンジン回転数を検出するための回転センサ
の設定回転数とフユーエルカツト解除時に過渡的
に上昇するエンジン回転数との間に一定の関係を
持たせ、あるいは、さらに前記アイドルスイツチ
に一定幅のヒステリシスを持たせるようにするこ
とによつて、前述した不都合をことごとく解消す
ることができるようにした減速時の空燃比制御装
置を提供するものである。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。

図中１は自動車用エンジンの気化器である。気
化器１は図示しないスロー系通路の途中にフユー
エルカツトバルブ２を介挿してなる通常の構成の
ものであるが、該気化器１のスロツトルバルブ３
の閉止位置ａ（第１図に二点鎖線で示す）は、通
常のアイドリング運転状態に対応する閉成位置よ
りもさらに閉り側に設定されており、これによつ
て、アイドリング時のエンジン回転数が650rpm
程度にまで落されている。また、この気化器１に
作動時に前記スロツトルバルブ３の閉止位置ａを
後述する所定のアイドルアツプ位置ｂ（第１図に
実線で示す）にまで移行させるアイドルアツプ機
構４を付設している。アイドルアツプ機構４は、
ダイヤフラム機構５を主体として構成されてい
る。ダイヤフラム機構５は、そのダイヤフラム室
５ａ内に大気圧が導入された場合にロツド５ｂが
突出してスロツトルバルブ３に設けたアーム３ａ
の先端部を押圧し、該スロツトルバルブ３の閉止
位置ａを前記アイドルアツプ位置ｂにまで移行さ
せるようになつている。しかして、このダイヤフ
ラム機構５のダイヤフラム室５ａは、負圧導入路
６を介して吸気系路７内の前記スロツトルバルブ
３よりも下流側部分７ａに連通させてあり、該負
圧導入路６の途中にはVTV（負圧遅延弁）８と
VSV（電気式負圧切換弁）９とが直列に介挿され
ている。VSV９は、その入力端子９ａにアイド
ルアツプ解除信号が入力されている場合に前記
負圧導入路６を連通状態にし、アイドルアツプ信
号が入力された場合に前記負圧導入路６を遮断
して前記ダイヤフラム室５ａに大気を導入するよ
うになつている。また、前記フユーエルカツトバ
ルブ２は、その入力端子２ａにフユーエルカツト
解除信号が入力されている場合には開成状態に
維持されており、フユーエルカツト信号が入力
された場合に、スロー系通路からの燃料を完全に
カツトする状態、または、微少な燃料の通過しか
許容しない状態に切換わるようになつている。そ
してこのフユーエルカツトバルブ２と前記アイド
ルアツプ機構４のVSV９とを制御手段１１によ
つて開閉制御するようにしている。制御手段１１
は、回転センサ１２と、ニユートラルスイツチ１
３と、クラツチスイツチ１４と、アイドルスイツ
チ１５とのON、OFF状態を入力情報とし、これ
らすべてがOFF状態となつた場合にだけ、前記
フユーエルカツトバルブ２に対してフユーエルカ
ツト信号を出力するとともに前記VSV９に対
してアイドルアツプ信号を出力するように構成
された電気回路であり、前記回転センサ１２、ニ
ユートラルスイツチ１３、クラツチスイツチ１４
およびアイドルスイツチ１５の少なくとも１つが
ON状態にある場合には、前記フユーエルカツト
バルブ２に対してフユーエルカツト解除信号を
出力するとともに前記VSV９に対してアイドル
アツプ解除信号を出力するようになつている。
回転センサ１２は、エンジンの回転数を検出し該
回転数が後述する設定回転数を上まわつた場合に
高速信号状態、つまり、OFF状態となり、下ま
わつた場合に低速信号出力状態、つまり、ON状
態になるように構成されている。また、ニユート
ラルスイツチ１３は、トランスミツシヨンがニユ
ートラル以外でOFF、ニユートラルでONになる
ように設定されている。さらに、クラツチスイツ
チ１４は、エンジンの動力を車輪側に伝達するた
めのクラツチが接続状態にある場合にOFFとな
り、クラツチが非接続状態にある場合にONとな
るようにしてある。また、アイドルスイツチ５
は、気化器１のスロツトルバルブ３の開度が後述
する第１の設定値Ａよりも閉じ側に移行した場合
に閉成信号出力状態、つまり、OFF状態となり、
後述する第２の設定値Ｂよりも開き側に移行した
場合に開成信号出力状態、つまり、ON状態にな
るように構成されている。すなわち、このアイド
ルスイツチ５は、一定幅（例えば、無負荷時のエ
ンジン回転数に換算して200〜400rpm程度）のヒ
ステリシスを持たせてあり、そのための具体的な
構造としては、例えば第１図に示すように、可動
接点１５ａを保持して軸１５ｃを中心として回動
可能な半円形のカム１５ｂの両端をスロツトルバ
ルブ３に応動して回動するアーム３ｂの先端で選
択的に押圧し得るようにしている。

その作動を説明すると、スロツトルバルブ３の
開度が小さくなつて行くとアーム３ｂの先端がカ
ム１５ｂの端面を押し、実線で示した位置にカム
１５ｂを回動させることにより可動接点１５ａの
開動作（OFF）を行う一方、一度閉じたスロツ
トルバルブ３の開度が大きくなつて行くとアーム
３ｂが軸１５ｃに触れないよう短く形成されてい
るので前記開動作（OFF）を行なつた位置より
さらにスロツトルバルブ３の開度が小さくなつた
時始めてアーム３ｂがカム１５ｂの端面を押し、
二点鎖線で示した位置にカム１５ｂを回動させ可
動接点１５ａが閉動作（ON）を行う。また前記
アイドルアツプ位置ｂを、前記アイドルスイツチ
１５の前記第２の設定値Ｂよりも閉り側に設定す
るとともに、前記回転センサ１２の設定回転数ｃ
を、前記フユーエルカツトバルブ２が非フユーエ
ルカツト位置に復帰し、燃焼の供給が再開された
時に過渡的に上昇するエンジン回転数よりも低い
値に設定している。具体的には、第２図に示すよ
うに、アイドルスイツチ１５の第１の設定値Ａを
スロツトル開度3.5゜（無負荷時のエンジン回転に
換算して約1200rpm）程度に設定するとともに第
２の設定値Ｂをスロツトル開度4.5゜（無負荷時の
エンジン回転数に換算して約1500rpm）程度に設
定している。また、前記アイドルアツプ位置ｂを
スロツトル開度約3.5゜に設定するとともに、前記
回転センサ１２の設定回転数ｃを1200rpmに設定
している。なお、ここでスロツトル開度とは、ス
ロツトルバルブ３の全閉位置を0゜とした場合の値
であり、ちなみに、650rpmでアイドリング運転
を行なつている際のスロツトル開度は約1.5゜とな
る。

このような構成のものであれば、回転センサ１
２、ニユートラルスイツチ１３、クラツチスイツ
チ１４およびアイドルスイツチ１５の少なくとも
１つがON状態にある場合、換言すれば、エン
ジン回転数が1200rpm以下、トランスミツシヨ
ンがニユートラル、クラツチが非接続状態、
スロツトルが一旦4.5゜以上にまで開いた後3.5゜以
下にまで復帰していない状態のうち、少なくとも
１つの状態が現実に維持されている間は、制御手
段１１からフユーエルカツト解除信号とアイド
ルアツプ解除信号とが出力されるため、フユー
エルカツトが行なわれない状態が維持されるとと
もに、ダイヤフラム機構５のダイヤフラム室５ａ
に吸気管負圧が導入され該ダイヤフラム機構５の
ロツド５ｂが後退してスロツトルバルブ３の閉止
位置ａを第１図に二点鎖線で示す初期設定位置に
維持する。一方、回転センサ１２、前記ニユート
ラルスイツチ１３、クラツチスイツチ１４および
アイドルスイツチ１５が共にOFFになつた場合
換言すれば、エンジンブレーキをかけて減速する
場合のように、○イエンジン回転数が1200rpm以
上、○ロトランスミツシヨンがニユートラル以外、
○ハクラツチが接続状態、○ニスロツトルバルブが一
旦3.5゜以下にまで閉じた後4.5゜以上にまで開いて
いない状態のすべてが現実に維持された場合に
は、制御手段１１からフユーエルカツト信号と
アイドルアツプ信号とが出力される。その結
果、フユーエルカツトが行なわれてスロー系通路
からの燃料の供給が制限または停止されるととも
に、ダイヤフラム機構１５のダイヤフラム室５ａ
に大気圧が導入されて該ダイヤフラム機構５のロ
ツド５ｂが突出し、前記スロツトルバルブ３の閉
止位置ａを第１図に実線で示すアイドルアツプ位
置ｂにまで移行させることになる。

なお、以上の実施例では、アイドルアツプ機構
としてダイヤフラム機構を用いた場合について説
明したが、本発明はかならずしもこのようなもの
に限られないのは勿論であり、例えば、ソレノイ
ド等を用いて同様な作用を得ることも可能であ
る。

また、前記実施例では、アイドルスイツチおよ
び回転センサからの信号だけでなく、クラツチス
イツチおよびニユートラルスイツチからの信号を
も用いて制御手段を作動させるようにした場合に
ついて説明したが、これらクラツチスイツチやニ
ユートラルスイツチを省略したものも本発明に含
まれる。しかしながら、クラツチスイツチを省く
と、減速中にクラツチを踏んだ場合でもフユーエ
ルカツトが続けられる場合があるため、車輪から
エンジンに対して伝えられていた付勢力が断たれ
た瞬間にエンジンがストツプしてしまうという不
都合を招くおそれがある。また、ニユートラルス
イツチを省くと、例えば、トランスミツシヨンを
ニユートラルにセツトし、無負荷でレーシング
（回転センサの設定回転数以上）した時にフユー
エルカツトが行なわれてエンジンがストツプする
という事態を招くおそれがある。したがつて、実
用上は、これらクラツチスイツチやニユートラル
スイツチを省略しないのが望ましい。

本発明は、以上のような構成であるから、次の
（）〜（）のような効果が得られる。

() まず、スロツトルバルブの閉止位置を通常
のアイドリング運転状態に対応する閉成位置よ
りも閉り側に設定しており、しかも、アイドリ
ング運転状態では前記スロツトルバルブの閉止
位置を移行させるための制御手段が働かないよ
うになつているため、アイドリング時のエンジ
ン回転数を低く抑えることができ、燃料消費量
を減少させることができる。

() また、エンジンブレーキをかけて減速する
際には、前述のように制御手段が働いてフユー
エルカツトバルブを微少な燃料の通過のみを許
容する閉成状態または、全燃料をカツトする状
態に切り換えるとともに、前記スロツトルバル
ブの閉止位置を初期設定位置よりも開き気味の
アイドルアツプ位置へ移行させるようにしてい
るので、吸気管負圧が極度に真空寄りの値を示
してスロー系通路内の燃料を一気に吸出してし
まうという現象を緩和できる。そのため、一時
的に混合気が濃くなつて触媒過熱を招いたり、
スローポート内やインテークマニホルド内がか
らからに乾いた状態になつて減速走行から再び
定常走行あるいは加速走行に移る際に燃料復帰
に時間遅れが生じて運転性の悪化や減速後の停
止時にエンストを招くというような不都合を有
効に防止することができる。

() さらに、前記アイドルアツプ位置ｂを、ア
イドルスイツチが開成信号出力状態（OFF）
から開成信号出力状態（ON）に切換わるスロ
ツトル開度（前記実施例では4.5゜）よりも閉り
側に設定しているので、前述した（）の効果
を確実に得ることができる。すなわち、もし、
アイドルアツプ位置ｂがアイドルスイツチの切
換設定開度Ｂよりも開き側になつていると、減
速状態を感知してフユーエルカツトが行なわれ
るとともにアイドルアツプがなされた瞬間に、
アイドルスイツチが開成信号出力状態に切換つ
てしまい、フユーエルカツトおよびアイドルア
ツプが解除されてしまうため、減速状態が継続
されている間中、以上の動作が繰り返されるこ
とになり、目的とする制御を適正に行なうこと
ができなくなる。それに対して、本発明の構成
によれば、アイドルアツプ時にアイドルスイツ
チが不当に切換ることがないので、かかる不都
合を確実に解消することができる。

() また、回転センサ１２の設定回転数
（1200rpm）を、フユーエルカツトバルブが非
フユーエルカツト位置に復帰し燃料供給が再開
された時に過渡的に上昇するエンジン回転数よ
りも高い値に設定しているので、フユーエルカ
ツト解除時にチヤタリングを起すことがない。
すなわち、以上と逆の設定であると、減速が終
了して車速が低下しフユーエルカツトが解除さ
れて燃料が復帰することによつてエンジン回転
数が過渡的に上昇した際（スロツトル開度がア
イドルアツプ位置から初期設定位置へ復帰する
までの期間にエンジン回転数が一時的に上昇す
ることがある）に、再びフユーエルカツト信号
およびアイドルアツプ信号が出力されることと
なり、チヤタリングを起すおそれがあるが、本
発明によれば、かかる不都合を確実に無くすこ
とができる。したがつて、前記（）の効果と
相まつて、制御の整合性並びに安定性を保証す
ることができるものである。

() また、吸気管負圧等を基準にせず、エンジ
ン回転数を一つの基準にしてフユーエルカツト
とアイドルアツプを行なうようにしているの
で、エンストを起さない範囲で、比較的低速域
までフユーエルカツトを持続させ得るように設
定することができる。したがつて、高地等気圧
の低い場所で使用しても、触媒の過熱を有効に
防止することが可能であり、酸化触媒に比して
耐久性の低い三元触媒にも好影響を与え得るも
のである。

() さらに、特許請求の範囲第２項記載の発明
では、特許請求の範囲第１項記載の発明の構成
に加え、アイドルスイツチに一定幅のヒステリ
シスを持たせているので、以上に述べた（）
〜（）の効果が得られるだけでなく、さらに
高度な要求に応えることができる。すなわち、
（）の効果を得るために回転センサの設定回
転数を低目に設定した場合には、アイドルスイ
ツチの切換設定開度をできるだけ小さく設定し
ないと、通常の低速走行時にもフユーエルカツ
トが行なわれてしまうという不都合がある。し
たがつて、この点のみを考慮した場合にはアイ
ドルスイツチの切換設定開度はできるだけ小さ
い方がよい。一方、（）の効果を十分に享受
するためには、アイドルアツプ位置の開度はあ
る程度大きい方がよい。しかしながら、かかる
要求と共に満そうとすると（）に述べた条件
を満足することができなくなり、制御の整合性
および安定性が損われてしまう。それに対し
て、本発明では、アイドルスイツチにヒステリ
シスを持たせることによつて、これらの要求を
同様に満すことができるので、理想的な制御状
態を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略回路説明
図、第２図は同実施例における設定条件を示す説
明図である。 １……気化器、２……フユーエルカツトバル
ブ、３……スロツトルバルブ、４……アイドルア
ツプ機構、１１……制御手段、１２……回転セン
サ、１５……アイドルスイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スロー系通路の途中にフユーエルカツトバル
   ブを設けるとともにスロツトルバルブの閉止位置
   をエンジン回転数が800〜1000rpm程度に対応す
   る閉成位置よりもさらに閉り側に設定してなる気
   化器と、この気化器に付設され作動時に前記スロ
   ツトルバルブの閉止位置を所定のアイドルアツプ
   位置にまで移行させるアイドルアツプ機構と、ス
   ロツトル開度が設定値よりも開き側にある場合に
   開成信号を出力し閉じ側にある場合に閉成信号を
   出力するアイドルスイツチと、エンジン回転数が
   設定回転数を上まわつた場合に高速信号を出力し
   下まわつた場合に低速信号を出力する回転センサ
   と、前記アイドルスイツチから閉成信号が出力さ
   れかつ前記回転センサから高速信号が出力されて
   いるのを必要条件として前記フユーエルカツトバ
   ルブをフユーエルカツト位置に切換えるとともに
   前記アイドルアツプ機構を作動状態に切換える制
   御手段とを具備してなり、前記アイドルアツプ位
   置を、前記アイドルスイツチが閉成信号出力状態
   から開成信号出力状態に切換わるスロツトル開度
   よりも閉り側に設定するとともに、前記回転セン
   サの設定回転数を、フユーエルカツトバルブが非
   フユーエルカツト位置に復帰し、燃料供給が再開
   された時に過渡的に上昇するエンジン回転数より
   も高い値に設定したことを特徴とする減速時の空
   燃比制御装置。 ２ スロー系通路の途中にフユーエルカツトバル
   ブを設けるとともにスロツトルバルブの閉止位置
   をエンジン回転数が800〜1000rpm程度に対応す
   る閉成位置よりもさらに閉り側に設定してなる気
   化器と、この気化器に付設され作動時に前記スロ
   ツトルバルブ閉止位置を所定のアイドルアツプ位
   置にまで移行させるアイドルアツプ機構と、スロ
   ツトル開度が設定値よりも開き側にある場合に開
   成信号を出力し閉じ側にある場合に閉成信号を出
   力するアイドルスイツチと、エンジン回転数が設
   定回転数を上まわつた場合に高速信号を出力し下
   まわつた場合に低速信号を出力する回転センサ
   と、前記アイドルスイツチから閉成信号が出力さ
   れかつ前記回転センサから高速信号が出力されて
   いるのを必要条件として前記フユーエルカツトバ
   ルブをフユーエルカツト位置に切換えるとともに
   前記アイドルアツプ機構を作動状態に切換える制
   御手段とを具備してなり、前記アイドルアツプ位
   置を、前記アイドルスイツチが閉成信号出力状態
   から開成信号状態に切換わるスロツトル開度より
   も閉り側に設定するとともに、前記回転センサの
   設定回転数を、フユーエルカツトバルブが非フユ
   ーエルカツト位置に復帰し燃料供給が再開された
   時に過渡的に上昇するエンジン回転数よりも高い
   値に設定し、さらに前記アイドルスイツチに所要
   幅のヒステリシスを持たせたことを特徴とする減
   速時の空燃比制御装置。