JPH0328585B2 - - Google Patents

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NO_x、HC、COのすべてを
効率よく浄化することができない。

そのため、一般に、自動車に空燃比制御装置を
設けて、エンジンに供給する混合気の空燃比を前
記理論空燃比付近に維持するようにしている。こ
の空燃比制御装置としては、通常、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O₂センサと、このO₂センサ
からの出力電圧に基いて作動し高速度で流量制御
弁を開閉させるフイードバツク制御手段とを具備
してなるものが用いられている。ところが、単に
これだけのものでは次のような不都合がある。

すなわち、アイドリング時においては、吸気系
に混合気が供給されてから排気系でO₂センサに
より空燃比が検出されるまでに長い時間がかかる
ので、空燃比の検出に大きな時間遅れが生じる。
そのため、実際の空燃比と検出される空燃比との
間に大きな差が生じ易くなり、アイドリング時に
も通常走行時と同じように高速度で流量制御弁を
開閉させるフイードバツク制御を行なつている
と、前記差があるために流量制御弁を適正に制御
することが困難になる。

このような不都合を解消するための先行技術と
して、例えば特開昭53−60428号に示されるよう
に、アイドリング時には通常走行時における高速
度で流量制御弁を開閉させるフイードバツク制御
（ノーマルフイードバツク制御と称する。以下同
じ。）とは制御を異なるものにしたものがある。
そして、このようなものの中には、スロツトルバ
ルブが閉止位置にある場合には前記ノーマルフイ
ードバツク制御を停止し、空燃比リツチ側の所定
位置を制御開始位置として前記流量制御弁を低速
度で開閉させ空燃比を一定に制御するアイドルフ
イードバツク制御を行なうようにしたものがあ
る。ところで、このようにノーマルフイードバツ
ク制御とアイドルフイードバツク制御とを切替え
るようにしたものにあつては、スロツトルバルブ
が閉止位置にあるか否かによつてアイドルフイー
ドバツク制御のノーマルフイードバツク制御とを
切替えるようにしている。さらに、例えばギアチ
エンジ時等ごく短時間スロツトルバルブが閉止位
置に戻つた場合にもノーマルフイードバツク制御
からアイドルフイードバツク制御に切換えると制
御が乱れるので、スロツトルバルブが閉止位置に
ある状態が一定時間以上続くことを条件として前
記ノーマルフイードバツク制御からアイドルフイ
ードバツク制御に切換える制御切換手段を設け、
第６図に示すように、ギアチエンジ程度の短時間
のスロツトルバルブ閉止では制御が切換らないよ
うにしてあるものがある。

ところが、このようなものにも、次のような不
都合がある。

すなわち、例えば、アイドリング状態からアク
セルを踏んで発進した後すぐ停止する、いわゆる
チヨイ発進の場合、発進時にはエアブリードから
の空気の供給が遅れるので空燃比がリツチになる
が、その後流量制御弁が開成していき理論空燃比
に近づいてくる。このときにアクセルペダルを開
放して停止すると、前記制御切換手段の作動によ
り該アクセルペダルの開放によるスロツトルバル
ブの閉止から一定時間経過しないとノーマルフイ
ードバツク制御からアイドルフイードバツク制御
に切換らない。そのため、一時的に空燃比がリー
ンになつてしまいエンジンストールが発生し易い
（第７図参照）。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、このような事情に着目してなされた
もので、ノーマルフイードバツク制御からアイド
ルフイードバツク制御に切換わる際に一時的に空
燃比がリーンになつてエンジンストールが生じる
という前述した不都合を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す
る。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、前記目的を達成するために、第１図
に示すように、気化器の空燃比制御装置を、気化
器１のエアブリード通路７を開閉してエンジンに
供給する混合気の空燃比を調節するための流量制
御弁８と、排気中の酸素濃度を検出するO₂セン
サ１５と、このO₂センサ１５からの信号に基い
て作動しスロツトルバルブ４が閉止位置にある場
合に空燃比リツチ側の所定位置を制御開始位置と
して前記流量制御弁８を低速度で開閉させ空燃比
を一定に制御するためのアイドルフイードバツク
制御手段３１と、前記O₂センサ１５からの信号
に基いて作動しスロツトルバルブ４が開成位置に
ある場合に前記制御弁８を高速度で開閉させ空燃
比を一定に制御するためのノーマルフイードバツ
ク制御手段３２と、車両速度が時速10Km近辺に定
めた設定値を上まわつておりかつ前記スロツトル
バルブ４が閉止位置にある状態が一定時間以上続
くことを条件として前記ノーマルフイードバツク
制御手段３２による制御から前記アイドルフイー
ドバツク制御手段３１による制御に切換える第１
の制御切換手段３３と、車両速度が前記設定値を
下回つている領域でスロツトルバルブ４が閉止位
置に戻つた場合に直ちに前記ノーマルフイードバ
ツク制御手段３２による制御から前記アイドルフ
イードバツク制御手段３１による制御に切換える
第２の制御切換手段３４とを具備してなるものと
したことを特徴とする。

なお、この発明は、前述したようにアイドリン
グ状態からアクセルを踏んで発進した後すぐ停止
する、いわゆるチヨイ発進の際に発生し易い不具
合を解消するものである。そのため、前述の時速
10Km付近に定めた設定値とは、このチヨイ発進の
際の車両速度に対応している。したがつて、当業
者の常識からすれば、前記設定値は、時速10Km±
３Km程度の範囲の値となる。

［作 用］ このような構成のものであれば、車両速度が10
Km近辺に定めた設定値を上回つている領域でスロ
ツトルバルブ４が閉止位置に戻つた場合には、第
１の制御切換手段３３が作動し、一定時間以上か
かる閉止状態が続くことを条件にしてノーマルフ
イードバツク制御手段３２による制御からアイド
ルフイードバツク制御手段３１による制御に切換
える。一方、車両速度が10Km近辺に定めた設定値
を下回つている領域でスロツトルバルブ４が閉止
位置に戻つた場合、すなわち、例えばアイドリン
グ状態からアクセルを踏んで発進した後すぐにア
クセルを開放して停止したような場合は、第２の
制御切換手段３４が作動し、前記一定時間の経過
を待たず直ちにノーマルフイードバツク制御手段
３２による制御からアイドルフイードバツク制御
手段３１による制御に切換える。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第２図〜第５図を参
照して説明する。

図中１はエンジンのインテークマニホルドに装
着される気化器を示しており、２はそのミキシン
グチヤンバ、３はメインジエツト、４はスロツト
ルバルブ、５はフロート室、６はエアブリードを
それぞれ示している。そして、このエアブリード
６の始端部分をなすエアブリード通路７に流量制
御弁ABCV８を設け、この流量制御弁ABCV８
の吸込口８ａを大気に開放している。流量制御弁
ABCV８は、尖頭状の弁体９を弁座１０に対し
て進退させて、弁体９と弁座１０との間に形成さ
れる空気通路の開口面積を変化させることによつ
て空気の流通量を制御するようにしたもので、前
記弁体９は、ステツパモータ１１の作動ロツド１
２の先端部に取着してある。

また、三元触媒コンバータ１３の上流側に位置
する排気管１４に、O₂センサ１５を設けている。
このO₂センサ１５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
つて排気ガス中の酸素濃度が大きい場合には低い
出力電圧しか発生せず、逆に、混合気の空燃比が
前記変換点よりもリツチ側にあつて排気ガス中の
酸素濃度が小さい場合には高い出力電圧を発生し
得るように構成されたものである。

また、１６は、前記流量制御弁ABCV８を制
御するためのマイクロコンピユータシステムであ
り、アイドルフイードバツク制御手段３１、ノー
マルフイードバツク制御手段３２、第１の制御切
換手段３３および第２の制御切換手段３４として
の機能を担つている。このマイクロコンピユータ
システム１６は、中央演算処理装置（CPU）１
７と、メモリ１８と、インターフエイス１９，２
１とを有している。そして、前記インターフエイ
ス１９に、前記O₂センサ１５からの信号ａ、ア
イドルスイツチLLSW２２からの信号ｂおよび車
速センサ２３からの信号ｃが入力されるととも
に、前記インターフエイス２１から前記流量制御
弁ABCV８に向けてアイドルフイードバツク制
御信号ｄまたはノーマルフイードバツク制御信号
ｅが出力されるようになつている。

また、アイドルスイツチLLSW２２は、スロツ
トルバルブ４が開成位置にあるか閉止位置にある
かを検出するON・OFFスイツチである。

そして、前記マイクロコンピユータシステム１
６には、第３図に概略的に示すようなプログラム
が内蔵させてある。

エンジン冷却水温が60℃以上であることを前提
として、まず、ステツプ51で、アイドルスイツチ
LLSW２２からの信号ｂに基いて該アイドルスイ
ツチLLSW２２がON（スロツトルバルブ４が閉
止位置にある）かOFF（スロツトルバルブ４が開
成位置にある）かを判定する。ONであれば、ス
テツプ52で、車速センサ２３からの信号ｃに基い
て車速SPDが設定値である10Km／ｈを下回つて
いるか否かを判定する。10Km／ｈを下回つていれ
ば、ステツプ53で、第４図に示すアイドルＦ／Ｂ
（アイドルフイードバツク制御）を行なう。10
Km／ｈ以上であれば、ステツプ54へ進んで、アイ
ドルスイツチLLSW２２がONになつてから0.8秒
以上経過したか否かを判定する。0.8秒以上経過
していれば、ステツプ53へ進んで前記アイドル
Ｆ／Ｂを行なう。また、0.8秒未満であれば、ス
テツプ55へ進んで、第５図に示すノーマルＦ／Ｂ
（ノーマルフイードバツク制御）を行なう。なお、
ステツプ51においてアイドルスイツチLLSW２２
がOFFであれば、ステツプ55へ進んでノーマル
Ｆ／Ｂを行なう。

次に、この実施例の作動を説明する。

エンジン冷却水温が60℃以上である場合、マイ
クロコンピユータシステム１６の中央演算処理装
置（CPU）１７は、O₂センサ１５からの信号ａ、
アイドルスイツチLLSW２２からの信号ｂおよび
車速センサ２３からの信号ｃを入力し、まず、ア
イドルスイツチLLSW２２がONかOFFかを判定
する（ステツプ51）。アイドルスイツチLLSW２
２がONであれば、車速が設定値である10Km／ｈ
を下回つているか否かを判定する（ステツプ52）。
アイドルスイツチLLSW２２がONであり、か
つ、車速が10Km／ｈを下回つていれば、現在ノー
マルフイードバツク制御中ならば、直ちにアイド
ルフイードバツク制御に切替えないとエンジンス
トール発生のおそれがあるので、インターフエイ
ス２１を介して流量制御弁ABCV８に向けて直
ちにアイドルフイードバツク制御信号ｄを出力
し、O₂センサ１５からの信号ａに基いてアイド
ルフイードバツク制御を行なう（ステツプ53）。
かかるアイドルフイードバツク制御は、空燃比リ
ツチ側の所定位置を制御開始位置HLDOLとし該
制御開始位置HLDOLからパルス信号により該制
御を開始するものであり、その制御速度は、該流
量制御弁ABCV８を、０ステツプ（流量制御弁
ABCV８が全閉となる位置）と100ステツプ（流
量制御弁ABCV８が全開となる位置）との間を
45秒で移動させる速度である。また、アイドルス
イツチLLSW２２はONであるが車速が10Km／ｈ
以上の場合は、エンジンストール発生のおそれが
少ないので現在ノーマルフイードバツク制御中で
も直ちにアイドルフイードバツク制御に切替える
ことはせず、アイドルスイツチLLSW２２がON
になつてから0.8秒以上経過したか否かを判定し
（ステツプ54）、0.8秒以上経過していれば制御が
乱れるおそれがなくなつたので前記アイドルフイ
ードバツク制御を行ない（ステツプ53）、0.8秒未
満であれば制御が乱れるおそれがあるので、イン
ターフエイス２１を介して流量制御弁ABCV８
に向けてノーマルフイードバツク制御信号ｅを出
力し、O₂センサ１５からの信号ａに基いてノー
マルフイードバツク制御を行なう（ステツプ55）。
このノーマルフイードバツク制御は、高負荷時に
は前記０ステツプから、それ以外の場合には前記
制御開始位置HLDOLから、パルス信号により該
制御を開始するものであり、その制御速度は、該
流量制御弁ABCV８を、前記０ステツプと100ス
テツプとの間を７秒で移動させる速度（前記アイ
ドルフイードバツク制御の約6.5倍の速度）であ
る。また、アイドルスイツチLLSW２２がOFF
の場合もノーマルフイードバツク制御を行なう
（ステツプ55）。

このようにしてアイドルフイードバツク制御と
ノーマルフイードバツク制御とを切替えるもので
あるが、本実施例にあつては、アイドルスイツチ
LLSW２２がONになつた時に車速が設定値であ
る10Km／ｈを下回つていれば、直ちに空燃比リツ
チ側の所定の制御開始位置HLDOLから前記O₂セ
ンサ１５からの信号ａに基いてアイドルフイード
バツク制御を行なうように設定されている。した
がつて、前記従来のものにおけるような、発進後
すぐ停車した場合にも一定時間はノーマルフイー
ドバツク制御が行なわれて流量制御弁ABCV８
がリツチ側に戻らず空燃比がリーン化してエンジ
ンストールを招くといつた不都合が生じない。な
お、車速が10Km／ｈを下回つている時にギアチエ
ンジを行なうことはまれであるので、このように
直ちにアイドルフイードバツク制御に切替えるよ
うにしても、前記制御の乱れが生じるおそれはご
く少ない。また、車速が10Km／ｈ以上であれば、
従来通りアイドルスイツチLLSW２２がONにな
つてから一定時間（0.8秒）以上経過しないとノ
ーマルフイードバツク制御からアイドルフイード
バツク制御に切換らないようにしておいても、前
述したいわゆるチヨイ発進等によりエンジンスト
ールを招くおそれが少ない。したがつて、ギアチ
エンジ等によつて一時的にアイドルスイツチ
LLSW２２がONになつても、エンジンストール
を招く不都合なしに、制御が乱れるのを防止する
ことができる。

なお、本発明は、前記実施例に限られないのは
勿論であり、例えば、次のような変形例も含まれ
る。

設定値は10Km／ｈに限られず、10Km／ｈ近辺の
速度であればよい。すなわち、前記設定値は、時
速10Km±３Kmの範囲内で適宜定めればよい。

また、ノーマルフイードバツク制御はリツチ側
から制御を開始するものでなくてもよいが、リツ
チ側から開始するものであれば運転性が良い。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々
変形が可能である。

［発明の効果］ 本発明は、以上のような構成であるから、ノー
マルフイードバツク制御からアイドルフイードバ
ツク制御に切換わる際に一時的に空燃比がリーン
になつてエンジンストールが生じるという不都合
を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図は本発明を明示するための構成説明図、
第２図〜第５図は本発明の一実施例を示し、第２
図は概略システム説明図、第３図は制御手順を示
すフローチヤート図、第４図はアイドルフイード
バツク制御の特性を示す図、第５図はノーマルフ
イードバツク制御の特性を示す図である。第６
図、第７図は従来の技術とその不都合を説明する
ための図である。 １……気化器、７……エアブリード通路、８…
…流量制御弁、９……弁体、１４……排気管、１
５……O₂センサ、１６……マイクロコンピユー
タシステム、３１……アイドルフイードバツク制
御手段、３２……ノーマルフイードバツク制御手
段、３３……第１の制御切換手段、３４……第２
の制御切換手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 気化器のエアブリード通路を開閉してエンジ
   ンに供給する混合気の空燃比を調節するための流
   量制御弁と、排気中の酸素濃度を検出するO₂セ
   ンサと、このO₂センサからの信号に基いて作動
   しスロツトルバルブが閉止位置にある場合に空燃
   比リツチ側の所定位置を制御開始位置として前記
   流量制御弁を低速度で開閉させ空燃比を一定に制
   御するためのアイドルフイードバツク制御手段
   と、前記O₂センサからの信号に基いて作動しス
   ロツトルバルブが開成位置にある場合に前記制御
   弁を高速度で開閉させ空燃比を一定に制御するた
   めのノーマルフイードバツク制御手段と、車両速
   度が時速10Km近辺に定めた設定値を上まわつてお
   りかつ前記スロツトルバルブが閉止位置にある状
   態が一定時間以上続くことを条件として前記ノー
   マルフイードバツク制御手段による制御から前記
   アイドルフイードバツク制御手段による制御に切
   換える第１の制御切換手段と、車両速度が前記設
   定値を下回つている領域でスロツトルバルブが閉
   止位置に戻つた場合に直ちに前記ノーマルフイー
   ドバツク制御手段による制御から前記アイドルフ
   イードバツク制御手段による制御に切換える第２
   の制御切換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。