JPH04318261A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷間時における自動車
等の発進特性を向上するために利用される気化器の空燃
比制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】排気ガス浄化手段の一つとして広く利用
されている三元触媒は、混合気の空燃比が理論空燃比付
近の値に維持されていないと、排気ガス中に含まれるＮ
Ｏｘ　、ＨＣ、ＣＯの全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理論空燃
比付近に維持することが行われている。この種の空燃比
制御装置の１つとして、気化器のエアブリード通路を開
閉する流量制御弁と、排気ガス中の酸素濃度を検出する
酸素センサとを具備してなり、この酸素センサからの信
号に基づいて前記流量制御弁をフィードバック制御する
ようにしたものが知られている。

【０００３】ところで、このようなフィードバック制御
を常時行なうと、運転性を損なう不具合を生じることが
ある。例えば、冷間時は暖機時に比べてエンジンの始動
性が悪く、チョークバルブを使用してベンチュリ効果を
高め空燃比をリッチ化する必要があるが、この冷間時に
上述した空燃比制御装置が働き流量制御弁を開弁させて
いると、空燃比をリッチ化する上での支障になる。そこ
で、従来はエンジ冷却水温の温度を検出し、それが設定
温度を上まわった場合にのみ上述した制御を行うように
して、設定温度以下の場合には流量制御弁を全閉位置に
保持しチョーク機構が有効に機能し得る状態にしている
。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車にお
いては冷間時にチョークを使用したまま発進操作が行わ
れることがある。このような場合、ＡＴ車においてはＤ
レンジやＲレンジにシフトした際に、またＭＴ車ではク
ラッチミートした際に、図５に示すように負荷が急激に
掛かってエンジン回転数Ｅ／Ｇ　の低下および吸気管負
圧の減少を伴い、その結果、空燃比Ａ／Ｆ　にリーンス
パイクを発生してエンジンの息つきやエンストにつなが
ることがある。

【０００５】このような不具合を解決するための先行技
術として、例えば実開昭６１ー３３９４１号公報に示さ
れるように、変速動作を検知してチョークバルブを瞬時
に閉じ、空燃比をリッチ化するようにしたものがある。 しかし、このような機能を採用するためには、ＶＳＶの
追加等、従来のチョークバルブ機構を改変しなければな
らず、機構的にも複雑化及びコストアップを招き好まし
いとは言えない。

【０００６】本発明は、このような課題に着目してなさ
れたものであって、従来の流量制御装置を用いて冷間時
における発進操作に伴うリーンスパイクを有効に防止で
きるようにした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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために、次のような手段を講じたものである。

【０００８】すなわち、本発明に係る気化器の空燃比制
御装置は、図１に示すように、気化器Ａのエアブリード
通路Ｂを開閉する流量制御弁Ｃと、エンジン冷却水温が
設定温度を上まわっているか否かを検出するための水温
センサＤと、エンジン冷却水温が前記設定温度を上まわ
っている場合に流量制御弁Ｃを制御してエンジンに供給
する混合気の空燃比を調節する第１の弁制御手段Ｅとを
具備してなるものにおいて、車両の発進操作が行われた
際にその旨の信号を出力する負荷検出手段Ｆと、エンジ
ン冷却水温が前記設定温度以下である場合に前記流量制
御弁Ｃを一定開度に保持しておき前記負荷検出手段Ｆよ
り信号が出力された場合にその保持を解除して流量制御
弁Ｃを一時的に開度減少方向に駆動する第２の弁制御手
段Ｇとを設けたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】このような構成により、水温センサＤからの信
号に基づいて、エンジン冷却水温が設定温度以下となり
、エンジンが冷間状態にあることが検出されると、第２
の弁制御手段Ｇが先ず流量制御弁Ｃを一定開度に保持す
る。この際、エンジンに暖機時よりも適度にリッチ化し
た混合気が供給されるように図示されないチョークバル
ブの開度を予め設定しておく。このような状態において
車両に発進操作が行われると、負荷が急激に掛かるため
エンジン回転数の低下、吸気管負圧の減少を伴い、リー
ンスパイクを発生しようとするが、この発明では発進操
作とともに負荷検出手段Ｆが信号を出力し、第２の弁制
御手段Ｇが流量制御弁Ｃの開度をそれまでの保持位置か
ら開度減少方向に一時的にシフトさせるので、空燃比が
リーン側に変化することが抑止される。このため、発進
操作の直後に急激なエンジン回転数の低下および吸気管
負圧の減少を招来することがなくなり、その結果、リー
ンスパイクによる息つきやエンストを有効に防止できる
ことになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図２〜図４を参照
して説明する。

【００１１】図２はエンジンのインテークマニホールド
に装着される気化器１を示しており、フロート室５に貯
溜された燃料がスロットルバルブ４の開度に応じたベン
チュリ負圧でメインジェット３からミキシングチャンバ
２内に吸出されるようにしている。そして、フロート室
５からメインジェット３に向かう流路の途中にエアブリ
ード６の終端部分を接続し、このエアブリードの始端部
分をなすエアブリード通路７に流量制御弁ＡＢＣＶ８を
設けて、この流量制御弁ＡＢＣＶ８の吸込口８ａをエア
クリーナに接続している。流量制御弁ＡＢＣＶ８は、尖
頭状の弁体９を全閉位置と全開位置との間で弁座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り空気の流
入量を制御するようにしたもので、ステッパモータ１１
の作動ロッド１２の突没動作を利用して駆動するように
している。この実施例ではステッパモータ１１の刻みが
０ステップのときに弁体９を全閉にし、１００ステップ
のときに全開にするように設定されている。

【００１２】また、この気化器１を制御して空燃比を理
論空燃比の近傍に維持するために、三元触媒コンバータ
１３の上流側排気管１４に装着される酸素センサ１５と
、エンジン冷却水温を検出する水温センサ２３と、第１
の弁制御手段たるマイクロコンピュータユニット１６と
を設けている。酸素センサ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っ
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
リッチ側にあっ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ている。 水温センサ２３は、エンジン冷却水温からエンジンの冷
間状態を検出するためのもので、サーミスタ等を主体と
して構成されている。マイクロコンピュータユニット１
６は、中央演算処理装置１９と、メモリ２０と、入力イ
ンターフェース２１と、出力インターフェース２２とを
備えており、前記入力インターフェース２１に、前記酸
素センサ１５からの信号と、水温センサ２３からの信号
ｂとを入力し、メモリ内に格納されているプログラムに
沿って所定の演算を行い、流量制御弁ＡＢＣＶ８にフィ
ードバック信号を出力するようにしている。プログラム
の概要は、エンジン冷却水温が設定温度（例えば４０℃
）を上回りかつフューエルカット時および高負荷時以外
であることを前提として、酸素センサ１５の出力電圧を
設定値と比較し、それが高ければ空燃比リッチと判断し
弁体９を開度増大方向へ駆動することにより吸入空気を
増大させ、それが低ければ空燃比リーンと判断し弁体９
を開度減少方向へ駆動することにより吸入空気を減少さ
せるものであって、空燃比を常に理論空燃比に向かって
収束させるようなフィードバック制御ルーチンを実行可
能ならしめている。

【００１３】このような構成において、本実施例は、発
進操作が行われた場合にその旨の信号ｃを出力する負荷
検出手段２４を設け、この負荷検出手段２４からの信号
ｃを前記マイクロコンピュータユニット１６に入力する
とともに、このマイクロコンピュータユニット１６のメ
モリ２０内に第２の弁制御手段たる機能を営ませるため
のプログラムが格納してある。図３はそのプログラムの
内容を示すフローチャートである。以下、この図に沿っ
て制御の概要を説明する。

【００１４】プログラムがスタートすると、先ずステッ
プ３１で水温センサ２３からの検出値を設定温度（例え
ば４０℃）と比較する。ＹＥＳの場合には冷間時の制御
は行われず、前述したように空燃比を理論空燃比近傍の
値に維持するための通常のフィードバック制御ルーチン
に移行する。前記ステップ３１でＮＯの場合には、冷間
時と判断され次のステップ３２に進む。このステップ３
２では前記流量制御弁ＡＢＣＶ８に既に駆動信号ｄを出
力したか否かをフラグを見て判断する。すなわち、ここ
でＮＯと判断される場合は次のステップ３３で前記流量
制御弁ＡＢＣＶ８に駆動信号ｄを出力して弁体９を一定
開度（例えば３０ステップ）の位置に保持し、ブリード
エア通路７の流路を絞って、冷間検出とともに作動して
いる図示されないチョークバルブとの相乗効果でエンジ
ンに適度にリッチ化した混合気が供給される状態にする
。しかして、このステップ３３を出るときにはフラグを
立て、前記ステップ３２を２回目以降に通過する際には
全てＹＥＳと判断させてステップ３４に移行させるよう
にする。 そして、このステップ３４で負荷検出手段２４から信号
ｃが入力されたか否かを判断し、ここでＮＯの場合にス
タートに戻って再びこのステップ３４まで辿るプロセス
を繰り返す。すなわち、ステップ３１〜３４は信号ｃに
対する待機時間をつくるものであり、この間に水温が４
０℃を上回れば、ステップ３１でＹＥＳと判定されて通
常のフィードバック制御ルーチンに即座に移行し、本発
明に係る制御は実行されずに終わる。しかし、待機中に
負荷検出手段２４から信号ｃが入力されると、ステップ
３４でＹＥＳと判定され、次のステップ３５でステッパ
モータ１１を現在の保持位置である３０ステップから０
ステップまで駆動するための信号ｅを一時的に出力する
。これにより、流量制御弁ＡＢＣＶ８が全閉状態になり
、ブリードエア通路７を遮断して空燃比Ａ／Ｆ　をリッ
チ側に変化させようとする。信号ｅが消失するとステッ
パモータ１１は再び３０ステップの位置にホールドされ
、プログラムは一旦終了して再びスタートする。

【００１５】このような制御装置であると、先ず冷間時
にエンジンを始動させることにより従来と同様のチョー
ク効果が働いて暖機時よりもリッチ化した混合気がエン
ジンに送り込まれ、次にエンジン冷却水温が上昇するの
を待たずに発進操作を行なった場合に空燃比Ａ／Ｆ　は
さらにリッチ側に変化しようとすることになる。このた
め、図４に示すようにエンジン回転数Ｅ／Ｇ　および吸
気管負圧Ｂｏｏｓｔ　が一時的に大きく落ち込むことが
なくなり、空燃比Ａ／Ｆ　はステッパモータ１１が終始
３０ステップの位置にあると仮定した際の履歴から終始
０ステップであると仮定した際の履歴に一時的に移り、
再び３０ステップ側の履歴に戻ってこれを辿ることにな
るため大きなリーンスパイクの発生が防止される。この
結果、冷間時における発進操作に伴う息つきやエンスト
を有効に解消することが可能になる。しかも、この構成
によればチョーク機構に何らの改良を施す必要もなく、
マイクロコンピュータユニット１６のプログラムの一部
を書き替えるだけで対応できるので、コスト、工数的に
も極めて有利な手段となり得る。

【００１６】なお、各部の構成は図示例に限定されるも
のではなく、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。

【００１７】

【発明の効果】本発明に係る気化器の空燃比制御装置を
例えば自動車に適用すると、冷間時に先ず流量制御弁を
一定開度に保持した状態で従来と同様のチョーク効果が
発揮されるようにしておき、次に発進操作が行われた瞬
間、流量制御弁を開度減少方向に一時的に駆動して空燃
比をさらにリッチ側に変化させようとするので、エンジ
ン回転数および吸気管負圧が一時的に大きく落ち込もう
とした際の空燃比のリーンスパイクを防止でき、発進時
の息つきやエンストを有効に回避できる効果がある。し
かも、マイクロコンピュータユニット等を採用した車両
においてはプログラムの変更だけで対応できるため、別
段の機構的な追加、変更が不要になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を明示するための構成説明図。

【図２】本発明の一実施例を示す概略的な装置説明図。

【図３】同実施例における制御手順を概略的に示すフロ
ーチャート図。

【図４】同実施例における発進時の特性を示す図。

【図５】従来例を示す図４に対応した図。

【符号の説明】

Ａ、１…気化器 Ｂ、７…エアブリード通路 Ｃ、８…流量制御弁 Ｄ、２３…水温センサ Ｅ…第１の弁制御手段 Ｆ、２４…負荷検出手段 Ｇ…第２の弁制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気化器のエアブリード通路を開閉する流量
   制御弁と、エンジン冷却水温が設定温度を上まわってい
   るか否かを検出するための水温センサと、エンジン冷却
   水温が前記設定温度を上まわっている場合に前記流量制
   御弁を制御してエンジンに供給する混合気の空燃比を調
   節する第１の弁制御手段とを具備してなる気化器の空燃
   比制御装置において、車両の発進操作が行われた際にそ
   の旨の信号を出力する負荷検出手段と、エンジン冷却水
   温が前記設定温度以下である場合に前記流量制御弁を一
   定開度に保持しておき前記負荷検出手段により信号が出
   力された場合にその保持を解除して流量制御弁を一時的
   に開度減少方向に駆動する第２の弁制御手段とを設けた
   ことを特徴とする気化器の空燃比制御装置。