JPH01277643A - エンジンの空燃比制御装置 - 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、吸気量の調整によって空燃比を目標空燃比に
フィードバック制御するようにしたエンジンの空燃比制
御装置に関する。

（従来技術） 排気ガス中の酸素濃度を検出する０、センサの出力に基
づいてエンジンの空燃比を目標値にフィードバック制御
する空燃比制御装置としては、実際の空燃比と目標空燃
比との偏差に応じて燃料供給量を補正するようにしたも
のが一般的である。

ところが、このように燃料の補正によってフィードバッ
ク制御を行うようにした場合は、燃料が吸気管の壁面に
付着し、それが特定領域で負圧によって吸い込まれると
いった現象があるため、過渡的に空燃比が大きく変動す
るという問題がある。そこで、例えば特開昭６２−２８
２１４３号公報に記載されているように、エア量調整用
の補助吸気通路を設けて、エア量により空燃比のフィー
ドバック制御を行うようにしたものが提案されている。

このようにエア量によってフィードバック制御を行えば
、燃料を補正する場合のような大きな空燃比変動が生じ
ない。しかしながら、エア量の補正によってフィードバ
ックを行・うと、どうしても吸気負圧の変動が大きくな
り、そのために、充填量がばらついて走行性が悪化する
という問題が出てくる。たとえば、補助吸気通路の下流
側に拡大部を設けて燃焼室までの吸気通路のボリューム
を大きくすれば、吸気負圧の変動はかなり抑えることが
できると考えられるが、そのようにボリュームを大きく
すると今度は過渡時の応答性が悪くなってしま・うとい
ったことで、上記の問題は容易に解決することができな
かった。

（発明の目的） 本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、エ
ア量の補正による空燃比のフィードバック制御において
、過渡時の応答性を確保しながら、定常時に充填量のば
らつきを抑えてエンジン出力を安定化させることを目的
とする。

（発明の構成） 本発明は、エア量補正のための補助吸気通路の下流部を
二系統に分けることによって、定常時のエンジンの安定
性と過渡時の応答性という相反する二つの要求に適切に
対処し得ることを見い出したものであって、その構成は
つぎのとおりである。

すなわち、本発明に係るエンジンの空燃比制御装置は、
エアクリーナとスロットル弁下流の吸気通路とを連通ず
る補助吸気通路を設け、排気ガス濃度に基づき前記補助
吸気通路を流れる吸気量を調整してエンジンの空燃比を
目標空燃比にフィードバック制御するエンジンの空燃比
制御装置において、前記補助吸気通路の下流部を、燃焼
室までの吸気通路を含めた流路容積の大きい第１通路と
、該第１通路よりも流路容積の小さい第２通路とで構成
するとともに、エンジンの運転領域によってこれら第１
通路と第２通路を選択的に切り換える手段を設けたこと
を特徴としている。

（作用） 定常時には、補助吸気通路を第１通路に切り換えること
で、燃焼室までの流路容積が大きくなり、したがって、
エアの導入による吸気負圧の変動が小さくなる。また、
過渡時には、補助吸気通路を第２通路に切り換えること
で、流路容積が小さくなり、したがって、エア導入によ
る制御の応答性が向上する。

補助吸気通路を介するエアの導入量は、排気ガス濃度に
基づいて決定され、このエアの導入によってエンジンの
空燃比が目標空燃比にフィードバック制御される。

（実施例） 以下、実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は気化器式エンジンに適用した本発明の一実施例
を示１．ている。

この実施例において、エンジン１の吸気通路２はエアク
リーナ３に接続され、エアクリーナ３の下流には気化器
のベンチ３７す４が、また、その下流にスロットル弁５
が設けられている。また、エアクリーナ３とスロットル
弁５下流を連通ずる補助吸気通路６が設けられている。

該補助吸気通路６の下流部は、スロットル弁５直下流に
開口する第１通路７と、それより下流側の燃焼室８に近
い位置に開口する第２通路９とに分かれ、その分岐点に
は三方ソレノイドバルブｌＯが配設されている。また、
三方ソレノイドバルブ１０の上流側にはデユーティ−制
御式のエアコントロールバルブ１１が設けられている。

スロットル弁５直下流に開口する第１通路には、途中に
拡大部７ａが形成されている。

三方ソレノイドバルブｌＯおよびエアコントロールバル
ブ１１はコントロールユニット１２の出力によって制御
される。コントロールユニット１２には、排気通路１３
に設けたＯｔセンサ１４の出力信号のほか、エンジン回
転数信号、水温信号。

吸気負圧信号、スロットル信号といった信号が入力され
る。

空燃比のフィードバック制御は、暖機状態で、しかも、
第２図に示すように、エンジン回転数が４００　Ｏｒｐ
ｍ以下で吸気負圧が１５０　ｘｘＨ９Ｆ）下の運転領域
において行われる。このフィードバック領域において、
０．センサ１４の出力がリッチ側からリーン側に、また
その逆に切り換わるごとに、まず比例項（Ｐ値）によっ
て、ついで積分項（■値）によって補正係数を修正する
形でエアコントロールバルブ１１による吸気量の補正が
行われる。

また、フィードバック条件が成立しているとき、スロッ
トル開度の変化率から加速状態の判定が行われ、加速時
には、三方ソレノイドバルブ１０が流路容積の小さい第
２通路９の方に切り換えられて、燃焼室に近い位置から
エアが応答性よく吸入される。一方、スロットル開度の
変化率の小さい定常時には、三方ソレノイドバルブ１０
は第１通路７側に切り換えられ、それによって、拡大部
７ａを含む流路容積の大きい吸気通路が形成される。

したがって、吸気脈動は十分に減衰せしめられ、吸気負
圧の変動が小さくなる。

フィードバック領域でないときは、エアコントロールバ
ルブ１１は全閉とされる。

第３図は、この実施例における通路切換の制御を実行す
るフローチャートである。以下、これを説明する。

スタートすると、まず、エンジン回転数、水温。

吸気負圧、スロットル開度といった各信号を読み込む。

そして、暖機状態の判定ということで、水温が６０℃以
上かどうかを見て、６０℃以上でなければエアコントロ
ールバルブを閉じてフィードバック制御を中止する。

水温が６０℃以上であれば、つぎに、フィードバック領
域の判定ということで、まず、エンジン回転数が４００
　Ｏｒｐｍ以下かどうかを判定し、４０００　ｒｐｉ＋
以下であれば、ついで、吸気負圧が１５０ｕ＋Ｈ９以下
かどうかを判定する。そして、エンジン回転数が４００
　Ｏｒｐｍ以下でないというとき、あるいは吸気負圧が
１５０ｘｚ８９以下でないというときはフィードバック
制御を中止する。

エンジン回転数が４００　Ｏｒｐｍ以下で、しかも吸気
負圧が１５０ｚｘＨｇ以下であるというときは、すなわ
ち、フィードバック領域であるということで、つぎに、
今回のスロットル開度ＴＶＯ（＋）と前回のスロットル
開度ＴＶＯ（ｉ　−１）の偏差△ＴＶＯを求め、この偏
差△ＴＶＯが設定値△ＴＶＯ９゜、より大きいかどうか
によって加速状態の判定を行う。そして、△ＴＶＯが△
Ｔ　Ｖ　Ｏ、、ｔより大きい、つまり、加速時であると
判定したときは、三方ソレノイドバルブＩＯによって第
２の通路を開き、また、△ＴＶＯが△ＴＶＯ，。、より
大きくないというときは、第１の通路を開いてフィード
バック制御を行う。

つぎに、第４図によってこの実施例におけるフィードバ
ック制御のルーチンを説明する。

スタートすると、水温、エンジン回転数、吸気負圧とい
った各信号を読み込み、フィードバック条件が成立して
いるかどうかを判定する。そして、フィードバック条件
が成立していなければ、フィードバック補正係数ＣＦＢ
をゼロとする。

フィードバック条件が成立しているということであれば
、つぎに、今回の０．センサ出力Ａ（ｎ）がリッチ信号
であるかどうかを見る。

そして、今回リッチであれば、ついで、前回のＯ，セン
サ出力Ａ（ｎ−１）がリッチ信号であるがどうかを見て
、前回がリッチでなければ、前回の補正係数ＣＦＢ（ｎ
−１）から所定のＰ値（比例項）を引いたものを今回の
フィードバック補正係数ＣＦＢとし、ついで、０．セン
サ出力Ａ（ｎ）を更新する。

また、今回がリッチで、前回もリッチであるというとき
は、所定の■値（積分項）を引いたものを今回の補正係
数ＣＰＢとする。

一方、今回の０．センサ出力Ａ（ｎ）がリッチでない、
つまりリーン信号であるというときは、つぎに、前回の
Ｏ，センサ出力Ａ（ｎ−１）がリーンであるかどうかを
見て、前回がリーンでなければ、前回の補正係数ＣＦＢ
（ｎ−１）にＰ値を加えたものを今回の補正係数ＣＦＢ
とし、また、前回もリーンであれば、■値を加えたもの
を今回の補正係数とする。

なお、上記実施例においては、フィードバック制御を中
止するのにエアコントロールバルブヲ全閉としているが
、エアコントロールバルブのデユーティ−を固定するこ
とによってフィードバック制御を中止するようにしたも
のにも本発明は適用することができる。また、本発明は
気化器式に限らず、燃料噴射式のエンジンに対しても適
用することができる。

（発明の効果） 本発明は以上のように構成されているので、エア量の補
正によって空燃比変動の小さいフィードバック制御が行
えるとともに、定常時には吸気負圧の変動による充填量
のばらつきを抑えてエンジン出力を安定させることがで
き、また、過渡時には十分な応答性を確保することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の全体図、第２図は同実
施例の制御特性図、第３図および第４図は同実施例の制
御を実行するフローチャートである。 ｌ：エンジン、２：吸気通路、３：エアクリーナ、５：
スロットル弁、６：補助吸気通路、７二第１通路、９：
第２通路、１０：三方ソレノイドバルブ、１１：エアコ
ントロールバルブ、１２：コントロールユニット、１４
：Ｏｓセンサ。 代理人　弁理士　進　藤　純　− 第２図 エンシン回東ｌ久（ｒｒ罠）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エアクリーナとスロットル弁下流の吸気通路とを
   連通する補助吸気通路を設け、排気ガス濃度に基づき前
   記補助吸気通路を流れる吸気量を調整してエンジンの空
   燃比を目標空燃比にフィードバック制御するエンジンの
   空燃比制御装置において、前記補助吸気通路の下流部を
   、燃焼室までの吸気通路を含めた流路容積の大きい第１
   通路と、該第１通路よりも流路容積の小さい第２通路と
   で構成するとともに、エンジンの運転領域によってこれ
   ら第１通路と第２通路を選択的に切り換える手段を設け
   たことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。