JPH0660603B2 - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車などに用いる内燃機関の空燃比制御
装置に関し、特に加速補正中に再加速しても最適燃料量
を供給可能な内燃機関の空燃比制御装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、自動車などに使用する内燃機関では、燃費の低減
あるいは排気ガス対策のために機関燃焼室に供給する混
合気の空燃比を制御する各種方式の空燃比制御装置が用
いられている。たとえば、特開昭５９−１９６９４６に
示されるように、キャブレタと燃料制御ソレノイドを備
え、内燃機関暖機後の通常運転時は酸素センサ（Ｏ_２セ
ンサ）により排気ガス中の酸素濃度をフィードバック制
御によって理論空燃比に収束させ、低温時すなわち暖機
中、始動時、高負荷時、減速時は混合気の空燃比をオー
プンループ制御によって所定の設定値に制御する、いわ
ゆるフィードバックキャブレタシステムが知られてい
る。

また、たとえば特開昭６０−６２６３０号公報に参照さ
れるように、フィードバック制御用の電磁弁とは別に加
速時や暖機運転時の空燃比を制御する第２電磁弁を設
け、スロットル開度変化率が所定値以上のときおよび所
定値以下となった後スロットル開度変化率に応じた継続
時間の間、スロットル開度変化率に応じた量だけ加速補
正する空燃比制御装置が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

これらフィードバックキャブレタシステムにおいては、
加速時の空燃比はキャブレタに組み込まれている加速ポ
ンプからの燃料噴出量により補正され、運転性能の向上
を計っている。

しかし、加速ポンプは機械式でありスロットルを開いた
開度に応じ、燃料噴出量が決定されるものが一般的であ
り、自動車のように各種運転条件下で使用される場合、
各種加速条件に応じた最適な供給燃料量を設定すること
が困難であり、運転性能面から一般に多めの燃料を供給
するように構成せざるを得ず、運転性能、燃費の面で運
転者の高度な要求を満たすことが困難であった。また、
加速補正中に再加速された場合の空燃比制御が考慮され
ていなかった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、余分な燃料の供給をすることなく、加減速時の運
転性能を向上させることができる内燃機関の空燃比制御
装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る内燃機関の空燃比制御装置は、内燃機関
に燃料を供給する加速ポンプを内蔵したキャブレタと、
デューティ制御されることによって空燃比を制御し得る
ように構成された少なくとも１個の電磁弁とを含む燃料
供給手段と、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検
出手段と、運転状態または加速度に応じた異なる加速制
御時間の間、電磁弁に与えるあらかじめ定められた加速
制御量を設定する加速制御量決定手段と、運転状態にし
たがって電磁弁の制御デューティを決定し、かつ加速制
御量が与えられたときはこの加速制御量に基づいて電磁
弁の制御デューティを決定する制御量決定手段とを備
え、加速制御量決定手段は、加速運転状態であることを
検出する加速判定手段と、運転状態と加速判定手段の出
力とにしたがって各運転状態に応じた最適な加速制御時
間を決定する加速制御時間決定手段と、加速制御時間を
計測する加速制御時間計測手段と、加速制御時間決定手
段により新たな加速制御時間が設定されたとき、この加
速制御時間と加速制御時間計測手段による加速制御の残
時間値とを比較して長い時間データを加速制御時間計測
手段に設定する比較手段と、加速判定手段で加速判定さ
れたとき加速制御時間計測手段が加速制御時間の計測中
に加速制御量を制御量決定手段に出力する加速制御量演
算手段とを含むものである。

〔作用〕

この発明においては、加速制御量決定手段が加速運転状
態を検知すると加速度などの運転条件に応じた加速制御
時間の間燃料供給用の電磁弁の制御デューティをあらか
じめ定められた加速制御量にしたがって燃料を増大させ
る方向に制御することによって、加速ポンプによる燃料
供給量以外にさらに加速条件に応じた燃料量を供給す
る。

〔実施例〕

以下、この発明の内燃機関の空燃比制御装置の実施例に
ついて図面に基づき説明する。第１図はその一実施例を
示す機能ブロック図である。この第１図において、燃料
供給手段にはデューティ制御されることにより、供給燃
料を制御する電磁弁１と加速ポンプ１０を含むキャブレ
ータ１１と加速とにより構成されている。

内燃機関の各部の状態を検出する運転状態検出手段２の
出力は、加速時の燃料供給量を決定する加速制御量決定
手段３内の加速制御時間決定手段７と制御量決定手段４
に出力するようになっている。

加速制御量決定手段３は内燃機関が加速運転状態である
ことを検出する加速判定手段５と、あらかじめ定められ
た電磁弁１に与える加速制御量を与える加速制御量演算
手段６と、運転状態検出手段２と加速判定手段５の出力
にしたがって各運転状態に応じた最適な加速制御時間を
決定する加速制御時間計測手段７と、加速制御時間決定
手段７で与えられた加速制御時間を計測する加速制御時
間計測手段８と、新たな加速制御時間が設定されたとき
加速制御時間決定手段７の値と、加速制御時間計測手段
８の加速制御の残時間値とを比較し、長い時間のデータ
を選択し、加速制御時間計測手段８に設定する比較手段
９とにより構成されている。

上記制御量決定手段４は運転状態検出手段２の信号にし
たがって、各種運転状態に応じた電磁弁１の制御量を決
定すると同時に、加速制御時間計測手段８が加速制御時
間を計測中は加速制御量演算手段６の加速制御量に基づ
いて電磁弁１の制御デューティ値を決定するものであ
る。

以上のようにして、加速時加速ポンプ１０から加速時に
供給される以外に電磁弁１からも運転状態に適した燃料
を供給することにより、加速運転時に要求される増量燃
料量を最適に制御することにより、余分な燃料を供給す
ることなく、運転性能の向上を計ることができる。

第２図は、第１図の機能ブロック図の具体的実施例を示
すものである。この第２図において、まず機関側の構成
を説明すると、１０１はピストン、１０２はシリンダ、
１０３は吸気弁、１０４は排気弁である。

この排気弁１０４から排出された排気ガスは排気管１０
５を経て、その中に設けられた三元触媒コンバータ１０
６を通り、空気中に排気されるようになっている。

また、吸気弁１０７内には、スロットル弁１０８が配置
されている。このスロットル弁１０８の上流には、ベン
チュリ１０９およびエアクリーナ１１０が設けられてい
る。

エアクリーナ１１０を経て吸入された吸入空気がベンチ
ュリ１０９を通過する際にフロート室１１１内の燃料が
メイン燃料通路２４，１１２を経て吸引されて、露化さ
れ、吸入空気との混合気となってスロットル弁１０８お
よび吸気管１０７を介してシリンダ１０２内に供給され
る。

この場合、メイン燃料通路１１２の途中には、メインエ
アブリード１３およびメイン燃料電磁弁１４が設けら
れ、メイン燃料通路１１２からベンチュリ１０９に到る
燃料はベンチュリ１０９の上流側に設けたメインエアブ
リード通路１５からの吸入空気によって微細化された
後、ベンチュリ１０９に導かれる。

また、フロート室１１からメインエアブリード１３に到
る燃料量の一部はメイン燃料電磁弁１４の開閉によって
可変される。なお、このメイン燃料電磁弁１４はノーマ
ルオープン型の電磁弁である。

一方、スロットル弁１０８の下流側にはアイドルポート
１６が設けられ、またベンチュリ１０９の上流側にはス
ローエアプリード通路１７が設けられ、さらにこれらア
イドルポート１６とスローエアプリード通路１７との間
のスロー燃料通路にはスロー燃料電磁弁１８が設けら
れ、スロットル弁１０８がほぼ全閉状態となっているア
イドル時において、スロー燃料電磁弁１８を開状態とす
ることにより、フロート室１１１内の燃料をスローエア
プリード通路１７からの吸入空気で吸引して混合気とし
た後アイドルポート１６から噴出させるようになってい
る。

なお、スロー燃料電磁弁１８はノーマルクローズ型の電
磁弁である。また、アイドルポート１６から吐出させる
混合気量はスローアジャストスクリュー１９によって調
整される。

ここで、スロットル弁１０８はアクセルペダル（図示せ
ず）に連結されており、走行中においてはアクセルペダ
ルの踏込量に対応した開度となる。

一方、シリンダ１０２には吸気弁１０３のほかに径の小
さなジェットバルブ２０が設けられるとともに、このジ
ェットバルブ２０とベンチュリ１０９の上流側との間に
は、ベンチュリ１０９から吸気弁１０３に到る混合気通
路と並列にジェット燃料通路２１が設けられ、このジェ
ット燃料通路２１の途中に開口したフロート室１１１か
らの燃料路を開閉するように設けたジェット燃料電磁弁
２２を開くことにより、ジェットエア取入口23からの吸
入空気でフロート室１１１の燃料を吸引して高速の混合
気を形成してジェットバルブ２０によってシリンダ１０
２内に噴出させ、吸気管１０７からの混合気とは独立し
てシリンダ１０２内に高速の混合気を供給するととも
に、シリンダ２内で混合気のスワールを生じさせるよう
になっている。

この場合、ジェット燃料電磁弁２２はノーマルオープン
型の電磁弁で構成されている。

３９は加速ポンプである。この加速ポンプ３９はスロッ
トル弁１０８に連動しており、スロットル弁１０８の変
化量に比例した燃料をベンチュリ１０９の上部にノズル
４０で直接噴射するようにしている。

次に、空燃比制御系の構成について説明する。３０は排
ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ、３１は機関の
冷却水３２の温度を検出する温度センサである。これら
の酸素センサ３０、温度センサ３１の出力は制御回路３
８に入力するようになっている。

また、アイドルスイッチ３３はスロットル弁１０８の開
度がほぼ全閉状態のとき、すなわち、アイドル運転時に
オン（閉成）するもので、制御回路３８に接続されてい
る。

弁開度検出器３４はスロットル弁１０８の回転軸に連結
され、スロットル弁１０８の開度に対応した電圧信号を
出力するもので、その可動端子も制御回路３８に接続さ
れている。

機関回転数Ｎを検出する回転数検出器３５は、ここでは
点火コイル３６と断続器３７との接続点から機関回転数
Ｎに対応した周期の回転パルス信号を取り出している。
この回転パルス信号も制御回路３８に送出するようにし
ている。

制御回路３８は、上記の酸素センサ３０〜回転数検出器
３５の検出出力信号に基づき、機関始動後のすべての運
転状態における空燃比をメイン燃料電磁弁１４、スロー
燃料電磁弁１８およびジェット燃料電磁弁２２の開閉状
態を変えることによって理論空燃比あるいは設定値に制
御する制御回路である。

この場合、スロー燃料電磁弁１８はオンまたはオフのい
ずれかに制御されるが、メイン燃料電磁弁１４およびジ
ェット燃料電磁弁２２はそのオン時間とオフ時間のデュ
ーティ比が制御される。

制御回路３８は、第３図に示すように演算処理装置（以
下、ＣＰＵと略記）３８０と、空燃比制御を行うための
プログラムや定数等を記憶したリードオンメモリ（以
下、ＲＯＭと略記）３８１と、演算途中の結果などを記
憶するランダムアクセスメモリ（以下、ＲＡＭと略記）
３８２と、上記酸素センサ３０などやメイン燃料電磁弁
１４などとの信号送受用のインタフェース回路（以下、
ＩＦＣと略記）３８３とから構成されている。

次に以上のような構成に係る動作について、第４図、第
５図、第１０図〜第１２図に示すフローチャートを用い
て説明する。

まず、機関が始動されると、ＣＰＵ３８０はＲＯＭ３８
１に記憶されたプログラムにしたがって第４図に示すメ
インルーチンの処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ３８
０はステップ１０００において、回転数検出器３５から
の出力信号を取り込み、この出力信号の周期を計測する
ことによって、現在の機関回転数Ｎを検出する。

次に、ステップ１００１において、弁開度検出器３４の
出力信号を取り込んで、スロットル弁108の開度θを検
出する。

この場合、弁開度検出器３４の出力信号は弁開度に対応
したアナログ電圧信号であるため、IFC３８３におい
て、ディジタル信号に変換された後、ＣＰＵ３８０に取
り込まれる。

次に、ＣＰＵ３８０はステップ１００２において、酸素
センサ３０の出力信号を取り込んで現在の運転状態にお
ける排ガス中の酸素濃度を検出する。

この場合、酸素センサ３０の出力信号はＩＦＣ３８３に
おいて基準電圧と比較されることによって、高レベルま
たは低レベルの信号に変換された後ＣＰＵ３８０に取り
込まれる。

ＣＰＵ３８０はこの後、ステップ１００３において温度
センサ３１の出力信号を取り込んで、現在の冷却水温度
ＴＰを検出する。

この場合、温度センサ３１の出力信号はＩＦＣ３８３に
おいて、ディジタル信号に変換された後、ＣＰＵ３８０
に取り込まれる。

ＣＰＵ３８０はこのようにして、各種センサの出力信号
により機関回転数Ｎ、スロットル弁開度θ、酸素濃度Ｐ
ＰＭおよび冷却水温度ＴＰを検出した後、次のステップ
１００４〜１００９において、機関回転数Ｎおよびスロ
ットル弁開度θに基づき機関の運転モードが始動モード
であるのか、高負荷走行時のパワーモードであるのか加
速運転状態であるのかなどの運転状態を検出する。

この実施例における運転モードは、酸素センサ３０の機
能が正常に発揮されない暖機前における不活性モード
と、冷却水温が未だ充分に高まっていない暖機モード
と、暖機完了後の低負荷時あるいは定速回転時の定常モ
ードと、機関回転数Ｎが４００ＲＰＭ以下の状態である
始動モードと、高負荷走行時のパワーモードと、機関回
転数Ｎが２０００ＲＰＭ以上でかつアクセルペダルが離
されている状態（すなわちアイドルスイッチ３３がオン
の状態）である減速モードとは区別され、さらに、加速
運転条件時はパワーモード、暖機モードと不活性モード
の場合、加速時に応じた加速増量デューティを各モード
で設定されたメイン燃料電磁弁１４の制御デューティか
ら減じることによって、加速時燃料増量を行う。

不活性モード、暖機モードおよび定常モードは、第６図
に示すように機関回転数Ｎとスロットル弁開度θとによ
ってさらに１６種類のゾーンＺ１〜Ｚ１６に区別されて
いる。

そこで、ＣＰＵ３８０はまずステップ１００４におい
て、現在の運転状態がどのゾーンに該当するかを検出す
る。

すなわち、第５図のフローチャートに詳しく示すよう
に、まずステップ２００〜２０３においてゾーン分割の
ために回転数に対応して定められたスロットル弁開度の
四つの基準値θ_１〜θ_４（但し、θ_１＞θ_２＞θ_３＞θ
_４）と現在のスロットル弁開度θとを比較し、θ＞θ_１
であればステップ２０４において、ＲＡＭ３８２内に設
けられた運転状態の識別用レジスタにパワーゾーンであ
ることを示すパワーゾーンコードをセットする。

また、θ_２＜θ＜θ_１であれば、ステップ205におい
て、ゾーンＺ４〜Ｚ１６を示すゾーンコードの中からさ
らに機関回転数Ｎに応じて選択した一つのゾーンコード
をセットし、さらにθ_３＜θ＜θ_２であれば、ステップ
２０６において、ゾーンＺ３〜Ｚ１５を示すゾーンコー
ドの中からさらに機関回転数Ｎに応じて選択した一つの
ゾーンコードをセットする。

また、θ_４＜θ＜θ_３であれば、ステップ207におい
て、ゾーンＺ２〜Ｚ１４を示すゾーンコードの中からさ
らに機関回転数Ｎに応じて選択した一つのゾーンコード
を選択してセットし、さらにθ＜θ_４であれば、ステッ
プ２０８において、ゾーンＺ１〜Ｚ９を示すゾーンコー
ドの中からさらに機関回転数Ｎに応じて選択した一つの
ゾーンコードを選択してセットする。

ステップ２０５〜２０８の処理では、ステップ２０８の
処理を代表して図示しているように、ゾーン分割のため
に定められた機関回転数の四つの基準値Ｎ_１（＝４００
ＲＰＭ）、Ｎ_２（＝1000ＲＰＭ）、Ｎ_３（＝２０００Ｒ
ＰＭ）、Ｎ_４（＝４０００ＲＰＭ）のうちＮ_２〜Ｎ_４と
現在の機関回転数Ｎとがステップ２０８０〜２０８２に
おいて比較され、この比較結果に応じてゾーンコードＺ
１，Ｚ５，Ｚ９，Ｚ１３一つがステップ２０８３〜２０
８６において、選択されて運転状態の識別用レジスタに
セットされる。

ＣＰＵ３８０はこのようにして運転ゾーンを検出した
後、ステップ１００５〜１００９において、運転状態が
始動モード〜定常モードのいずれかに該当するかを検出
し、この検出結果に基づき空燃比をオープンループによ
って制御するかあるいはフィードバックループによって
制御するかを選択する。

すなわち、ステップ１００５において、機関回転数Ｎと
基準値Ｎ_１（＝４００ＲＰＭ）とを比較し、Ｎ＜Ｎ_１な
らば始動モードであることを検出する。

ステップ１００６において、機関回転数Ｎと基準値Ｎ_３
（＝２００ＲＰＭ）とを比較し、Ｎ_３＞Ｎであり、かつ
アイドルスイッチがオン状態になっている場合には、減
速モードであることを検出し、またステップ１００７に
おいて、運転状態の識別用レジスタにパワーゾーンコー
ドがセットされているか否かを判別し、セットされてい
る場合はパワーモードであることを検出する。

さらに、ステップ１００８において現在の検知水温ＴＰ
と基準値ＴＰｏとを比較し、ＴＰ＜ＴＰｏならば暖機モ
ードであることを検出する。

また、ステップ１００９において、酸素センサ３０の出
力電圧信号Ｖ_０２と基準値Ｖとを比較し、Ｖ_０２＜Ｖの
状態が所定時間（たとえば、１０秒）継続したならば酸
素センサ３０が不活性モードであることを検出する。そ
して、始動モード，パワーモード，減速モード，暖機モ
ード，不活性モードではステップ１０１１のオープンル
ープ制御処理を選択し、これ以外のモード、すなわち定
常モードではステップ１０１０のフィードバック制御処
理を選択する。

すなわち、ＣＰＵ３８０は酸素センサ３０の出力に基づ
くフィードバック制御が不可能な運転モード（始動モー
ド、暖機モード、不活性モード）および理論空燃比より
馬力を優先するためにフィードバック制御を行う必要の
ない運転モード（パワーモード）ならびにフィードバッ
ク制御を実行しても意味のない運転モード（減速モー
ド）の特殊な運転モードではすべてステップ１０１１の
オープンループ制御処理を選択する。

一方、ステップ１０１４では、所定時間間隔ごとのスロ
ットルセンサ３４の変化率からスロットル弁１０８の変
化率を検知し、メイン燃料電磁弁１４の加速時燃料増量
量に応じた制御デューティおよび加速増量時間タイマ
（ＴＭＡＣＣ）の設定を行なう。

ステップ１０１３では、始動モード，減速モード時は加
速時燃料増量制御を中止させる処理を行なう。

ステップ１０１５では、メイン燃料電磁弁１４に対し、
このステップ以前で決定された制御デューティからステ
ップ１０１４で設定された加速増量デューティ値Ｄａ％
を減じ、加速時供給燃料量を増量した制御デューティを
与える。

次に、ステップ１０１２において、メイン燃料電磁弁１
４，スロー燃料電磁弁１８およびジェット燃料電磁弁２
２の駆動制御を行う。

運転状態が上記の条件にない運転モード、すなわち、暖
機運転完了後の低負荷時あるいは定速回転時の定常モー
ドなどでは、ステップ１０１０のフィードバック制御処
理を選択し、酸素センサ30の出力信号を比例積分処理
し、ジェット燃料電磁弁２２のオン時間（閉時間）とオ
フ時間との比（パルスデューティ）を決定し、ステップ
1012において、ステップ１０１０の処理結果に基づき、
ジェット燃料電磁弁２２を駆動し、比例積分処理（ＰＩ
制御）することにより、シリンダ１０２に供給される混
合気の空燃比を理論空燃比に収束させる。

すなわち、酸素センサ３０の出力電圧信号Ｖ₀₂は第７図
に示すように空燃比がリッチ側のときは高い電圧レベル
となり、リーン側のときは低い電圧レベルとなるため、
理論空燃比（＝14.7）に対応する電圧を基準電圧Ｖ_THに
設定し、酸素センサ３０の出力電圧信号Ｖ₀₂がこの基準
電圧Ｖ_THを横切るごとにリッチ・リーン判別を行い、こ
の判別信号を第８図のタイムチャートに示すように比例
積分処理して制御量を決定し、これに対応してジェット
燃料電磁弁２２の駆動用の一定周期のパルス信号のデュ
ーティ比Ｄ_Ｊを制御する。ステップ１０１５，ステップ
１０１２はすでに説明しているので、ここでは説明を省
略する。

上記からも明らかなように、シリンダ１０２内に供給さ
れる混合気の空燃比は第９図に示すようにジェット燃料
電磁弁２２のオン時間デューティが長くなるのに比例し
てリーン側に制御され、逆にオン時間デューティが短く
なるのに比例してリッチ側に制御される。

このようなフィードバック制御が継続して行われる結
果、シリンダ１０２内に供給される混合気の空燃比は理
論空燃比に収束する。

この場合、フィードバック制御時においては、メイン燃
料電磁弁１４はその駆動パルスのデューティ比が次の第
１表に示すように１００％に設定されて全閉状態に駆動
され、一方スロー燃料電磁弁１８はその駆動パルスがオ
ン側に設定されて全開状態に駆動される。

このため、シリンダ１０２内にはジェットバルブ２０を
経由した混合気と、メイン燃料電磁弁14のバイパス通路
２４を通ってベンチュリ１０９で霧化され、かつ吸気弁
１０３を経由した混合気と、アイドルポート１６からの
混合気とが供給されることになる。

定常走行状態では、フィードバック制御時においては、
これら三つの通路からの混合気の空燃比がジェットバル
ブ２０のみからの混合気の空燃比を変えることによっ
て、理論空燃比に制御される。

この場合、Ｐ１制御におけるリッチ側およびリーン側の
比例定数Ｐ_Ｒ，Ｐ_Ｌと、リッチ側およびリーン側の積分
定数Ｉ_Ｒ，Ｉ_Ｌは次の第２表に示すように運転ゾーン別
に定められ、きめ細かな制御を行われる。

ただし、加速時は第４図のフローチャートのステップ１
０１５で加速増量デューティ（Ｄα％）相当分の燃料が
一時的にメイン燃料電磁弁１４から供給され、加速ポン
プ３９の補正を行い、運転性能の向上をはかるため、一
時的に理論空燃比よりリッチとなるが、加速増量時間終
了後は再びPI制御により理論空燃比にフィードバック制
御される。

さて、ＣＰＵ３８０は第４図のステップ1011のオープン
ループ制御処理において運転モード別に次の第３表〜第
６表に示すようなデューティ比で電磁弁１４，１８，２
２を制御する。

すなわち、ＣＰＵ３８０は始動モードにおいてはスロー
燃料電磁弁１８のみを全開状態として機関をアイドルポ
ート１６のみ混合気によって回転させるが、パワーモー
ドにおいては機関回転数Ｎに応じてメイン燃料電磁弁１
４およびジェット燃料電磁弁２２のデューティ比を第４
表に示すように設定してシリンダ１０内に供給される混
合気の空燃比を制御する。

また、減速モードでは三つの電磁弁１４，１８，２２の
すべてを全開状態として燃料を遮断する。

さらに、ＣＰＵ３８０は暖機モードにおいてはメイン燃
料電磁弁１４およびジェット燃料電磁弁２２のデューテ
ィ比を第５表に示すように、運転ゾーン別に設定し、シ
リンダ１０２内に供給される混合気の空燃比を制御す
る。

また、不活性モードにおいては、メイン燃料電磁弁１４
のデューティ比を１００％にして全閉状態とするととも
に、ジェット燃料電磁弁２２のデューティ比を第６表に
示すように運転ゾーン別に設定し、混合気の空燃比を制
御する。

定常モード、暖機モードおよび不活性モード時におい
て、このように機関回転数Ｎとスロットル弁開度θとに
応じて定められた運転ゾーン別にメイン燃料電磁弁１４
およびジェット燃料電磁弁22のデューティ比を設定する
ことによって定常の走行状態に応じて空燃比をきめ細か
く制御できる。

次に、加速運転時の制御について第４図フローチャート
中加速運転時に関連したステップ1013，１０１４，１０
１５の詳細を第１０図〜第１４図を用いて詳細に説明す
る。ステップ1014の詳細を第１０図を用いて説明する。

この第１０図において、ステップ４０１では、たとえば
８０msecごとの一定時間ごとの弁開度検出器３４の出力
信号の差分から弁開度変化率を検出し、加速度レジスタ
Δθに格納する。

ステップ４０２では、弁開度変化率があらかじめ定めら
れた変化率Ｋθ_１以上のとき、ステップ４０３に進む。
このステップ４０３では、温度センサ３１の出力信号か
ら、冷却水温が所定値Ｋθ_１より低温のとき、すなわち
暖機中の加速増量時間ＤＴＡＣＣ１を加速増量時間レジ
スタRTMACCにセットする。

一方、ステップ４０３にて、冷却水温が所定値Ｋθ_１よ
り高温のときは、低温時加速増量時間ＤＴＡＣＣ１より
短い高温時用の加速増量時間ＤＴＡＣＣ２を加速増量時
間レジスタRTMACCに設定し、ステップ４０６に進む。

ステップ４０６では、あらかじめ定められた加速増量デ
ューティＫＤ１を加速増量デューティ格納レジスタＲＡ
ＣＣに格納する。

次にステップ４０７，４０８においては、ステップ４０
２で加速運転状態が検出された後、ステップ４０４また
はステップ４０５で設定された新規の加速増量時間デー
タと、加速増量残時間を計測する加速増量計測タイマＴ
ＭＡＣＣとを比較し、大きい値を格納しているタイマあ
るいはレジスタの内部が加速増量時間計測タイマTMACC
に残るように動作する。

一方、ステップ４０２であらかじめ定められた弁開度変
化率Ｋθ_１以下が検出されたときは、定常運転状態に復
帰したと見なし、ステップ４０９に進み、加速増量時間
タイマＴＭＡＣＣの残時間が「０」でないときは、ステ
ップ４１０に進み、一定時間経過しているごとに加速増
量時間タイマＴＭＡＣＣを減算し、終了し再びステップ
４０９にて加速増量時間タイマＴＭＡＣＣの残時間が
「０」でないときは、ステップ４１０にて一定時間経過
していれば減算するように動作し、その後、ステップ４
０９で加速増量時間タイマＴＭＡＣＣが「０」であれ
ば、ステップ４１１に進み、加速増量デューティ格納レ
ジスタＲＡＣＣの内容をクリアする。

第４図のステップ１０１３の詳細を第１１図に示す。始
動モード，減速モード時は加速増量する必要がないた
め、加速増量デューティ格納レジスタＲＡＣＣと加速増
量時間計測タイマＴＭＡＣＣをステップ５０１，５０２
でクリアする。

第４図のステップ１０１５では第１２図に示すように、
加速増量時間計測タイマ計測ＴＭＡＣＣが「０」でない
ときのみ、ステップ６０３から６０４へ進み第４図のス
テップ１０１０，１０１１で設定されたメイン燃料電磁
弁１４の基本制御デューティＤＭＢからステップ１０１
４で決定した加速増量デューティ格納レジスタＲＡＣＣ
の内容を減算し、加速増量デューティＤα％分の燃料を
運転状態に応じた時間の間増量する。

ここで、第１０図のステップ４０７，４０８の処理が必
要な理由を述べる。このステップ４０７，４０８の処理
がなく、各ステップ４０４，４０５で加速増量時間が決
定されるとき、加速増量時間ＤＴＡＣＣ１またはＤＴＡ
ＣＣ２を直接書き込んだ場合、第１３図に示す不具合が
発生する場合がある。

すなわち、第１３図では時刻ｔ_０に加速制御条件が成立
し第１０図のステップ４０４で設定した加速増量時間Ｄ
ＴＡＣＣ１を設定の後、加速増量時間計測タイマＴＭＡ
ＣＣが時間ＤＴＡＣＣ１を計測し始めた後、時刻ｔ_１で
新たに加速条件が成立しステップ４０５で加速増量時間
ＤＴＡＣＣ２が加速増量時間計測タイマＴＭＡＣＣに設
定された後、ステップ４０９，４１０，４１１にて加速
増量時間を計測後時刻ｔ_２において、加速増量時間ＤＴ
ＡＣＣ２が経過し、加速増量デューティ格納レジスタＲ
ＡＣＣの内容がクリアされるため、本来時刻ｔ_３まで加
速増量すべきところが短い時間で増量制御が中断される
ことになり、運転性能が悪化する不具合が発生する。

ステップ４０７，４０８に示す処置を追加することによ
り第１３図で説明したタイミングで加速条件が発生した
場合は、第１４図に示すように加速デューティが与えら
れることになり、運転性能の低下を防ぐことができる 以上のようにして、加速運転時は加速運転に応じた加速
増量時間の間メイン燃料電磁弁に加速増量デューティを
与えることができるため、加速ポンプ39の基本噴射量を
少な目に設定し、加速運転条件に応じた要求燃料量をメ
イン燃料電磁弁14から供給することによって、特に加速
ポンプでは実現できない噴射時間の制御を可能とするた
め、加速時の運転性能を改善することができる。また、
加速補正中に新たな加速を検出した場合、加速補正の残
り時間の長い方を有効にするので、加速状態にかかわら
ず最適な加速補正を実現することができる。

以上はメイン燃料電磁弁１４が定常モードでフィードバ
ック制御に使用されない例について説明したが、フィー
ドバック制御に使用する電磁弁１本のみで空燃比制御す
る場合においても、この電磁弁にこの発明を適用するこ
とができることは説明するまでもない。

また、上記実施例では加速時は増量デューティを別途算
出し、基本制御デューティ値に補正する例を示したが加
速運転時を一つのオープンループ条件として設定するこ
ともできる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、加速運転時、加速度に
応じた加速増量時間の間あらかじめ定められた加速制御
量燃料制御電磁弁に与えるようにしたので、加速補正中
の再加速等に遭遇しても、キャブレタに組み込まれた加
速ポンプによる加速時燃料噴射量を小さめにして、供給
燃料を最小限におさえながら運転性能を満足させる安価
な内燃機関の空燃比制御装置を得ることができる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す機能ブロック図、第２図は同上内燃機関の空
燃比制御装置の具体的実施例の構成を示す図、第３図は
第２図の内燃機関の空燃比制御装置における制御回路の
構成を示すブロック図、第４図および第５図は同上制御
回路の動作を説明するためのフローチャート、第６図は
同上実施例における機関回転数対スロットル弁開度に対
応する減速モードとの関係を示す図、第７図は同上実施
例における酸素センサの空燃比対出力電圧の関係を示す
図、第８図は同上実施例における酸素センサの出力電圧
と理論空燃比に対応する電圧とのリッチ・リーンの判別
関係を示すタイムチャート、第９図は同上実施例におけ
るジェット燃料電磁弁のオン時間デューティ対空燃比の
関係を示す図、第１０図ないし第１２図は第４図のフロ
ーチャートの一部の詳細を示すフローチャート、第１３
図および第１４図は第１０図のフローチャートの詳細を
説明するための図である。 １……電磁弁、２……運転状態検出手段、３……加速制
御量決定手段、４……制御量決定手段、５……加速判定
手段、６……加速制御量演算手段、７……加速制御時間
決定手段、８……加速制御時間計測手段、９……比較手
段、１０……加速ポンプ、１１……キャブレタ、１２…
…燃料供給手段。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 正明 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電機 株式会社姫路製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−62630（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−140454（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−95172（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−191651（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関に燃料を供給する加速ポンプを内
   蔵したキャブレタと、デューティ制御されることによっ
   て空燃比を制御し得るように構成された少なくとも１個
   の電磁弁とを含む燃料供給手段と、 前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
   と、 前記運転状態または加速度に応じた異なる加速制御時間
   の間、前記電磁弁に与えるあらかじめ定められた加速制
   御量を設定する加速制御量決定手段と、 前記運転状態にしたがって前記電磁弁の制御デューティ
   を決定し、かつ前記加速制御量が与えられたときはこの
   加速制御量に基づいて前記電磁弁の制御デューティを決
   定する制御量決定手段とを備え、 前記加速制御量決定手段は、 加速運転状態であることを検出する加速判定手段と、 前記運転状態と前記加速判定手段の出力とにしたがって
   各運転状態に応じた最適な加速制御時間を決定する加速
   制御時間決定手段と、 前記加速制御時間を計測する加速制御時間計測手段と、 前記加速制御時間決定手段により新たな加速制御時間が
   設定されたとき、この加速制御時間と前記加速制御時間
   計測手段による加速制御の残時間値とを比較して長い時
   間データを前記加速制御時間計測手段に設定する比較手
   段と、 前記加速判定手段で加速判定されたとき前記加速制御時
   間計測手段が加速制御時間の計測中に加速制御量を前記
   制御量決定手段に出力する加速制御量演算手段と を含むことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。