JPH0670409B2 - 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〕 この発明は空燃比制御装置に係り、特に空燃比のリッチ
化を防止し、CO、THC等の排気ガスの清浄化を図り、燃
費を向上させるとともに、運転性の向上を図る空燃比制
御装置に関する。

〔従来の技術〕

車両用内燃機関は、車両走行速度即ち機関回転速度及び
負荷の変動が極めて大きく、この両変動要素を組合せた
各種の運転状態において、低燃費、少ない有害排気ガス
等の性能が要請される。このため、各種の運転状態にお
いて、空燃比を適正にすることが必要である。

空燃比を適正に制御するため、排気ガス中の成分を検知
する排気センサが設けられ、この排気センサからの出力
信号によって、空燃比を調整すべくブリードエアの供給
量を調整する制御弁を作動制御させ、上述の各運転状態
に対して、常に最良の燃焼状態を得るべく空燃比を調整
するようにしたフィードバック式空燃比制御装置が使用
されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、従来の空燃比制御装置においては、機関始動
後にオープン制御から排気センサたるO₂センサを用いた
フィードバック制御が開始される。このフィードバック
制御の開始直後には機関温度は完全に上昇していないも
のである。

この結果、機関温度によって動作する自動チョーク機構
を有する気化器においては、チョーク効果が残存するこ
ととなり、気化器のベース空燃比は非常にリッチ化す
る。そして、このリッチ化した空燃比をリーン化すべ
く、空燃比ソレノイドバルブを開閉（デューティ制御）
して理論空燃比に制御しようとした際に、第５図に破線
で示す如く、空燃比補正値は略100％状態を維持し続け
るため空燃比を補正することができなかった。このた
め、リッチ化した空燃比によってCO、THC等の有害な排
気ガスの排出量が増加し、燃費を悪化させるという不都
合がある。また、高地等においては、空気密度が小さく
なり、低地に比し気化器のベース空燃比はよりリッチと
なり、上述不都合が大となるものである。

〔発明の目的〕

そこでこの発明の目的は、上述不都合を除去するため
に、排気センサによる空燃比のフィードバック制御開始
後に空燃比補正値が100％に接近するとともに機関回転
数とスロットル開度が設定値以上となった際にスローカ
ットバルブをオン・オフ制御し、一方前記空燃比補正値
と機関回転数およびスロットル開度のいずれか一つが設
定値未満となった際には前記スローカットバルブのオン
・オフ制御を停止する制御部を設けたことにより、空燃
比のリッチ化を防止し、CO、THC等の有害な排気ガスの
清浄化を図り得て、燃費を向上し得るとともに、運転性
を向上し得る空燃比制御装置を実現するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するためにこの発明は、排気センサから
の信号を入力して空燃比を補正制御するとともに機関温
度によって動作される自動チョーク機構を有する空燃比
制御装置において、前記排気センサによる空燃比のフィ
ードバック制御開始後に空燃比補正値が100％に接近す
るとともに機関回転数とスロットル開度が設定値以上と
なった際にスローカットバルブをオン・オフ制御し、一
方前記空燃比補正値と機関回転数およびスロットル開度
のいずれか一つが設定値未満となった際にスローカット
バルブをオン・オフ制御し、一方前記空燃比補正値と機
関回転数およびスロットル開度のいずれか一つが設定値
未満となった際には前記スローカットバルブのオン・オ
フ制御を停止する制御部を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

上述の如く構成したことにより、排気センサによる空燃
比のフィードバック制御開始後に空燃比補正値が100％
に接近するとともに機関回転数とスロットル開度が設定
値以上となった際に、スローカットバルブをオン・オフ
制御するとともに、一方前記空燃比補正値と機関回転数
およびスロットル開度のいずれか一つが設定値未満とな
った際には、前記スローカットバルブのオン・オフ制御
を停止し、通常の空燃比制御を行い、空燃比のリッチ化
を防止し、CO、THC等の有害な排気ガスの清浄化を行
い、燃費をさせるとともに、運転性を向上させる。

〔実施例〕

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１〜５図はこの発明の実施例を示すものである。第
１、２図において、２はエアクリーナ、４は吸気管であ
る。前記エアクリーナ２の下流側の吸気管４途中には電
子制御式ベンチュリ型気化器６を設け、この気化器６を
エンジン８の図示しない燃焼室に開口終端させる。ま
た、燃焼室には排気管10を開口始端し、この排気管10途
中には排気後の処理を行う三元触媒からなる触媒コンバ
ータ12を設ける。

前記気化器６には後述する制御部14により開閉制御され
るバルブ16を設ける。

また、機関運転状態を検知するために、排気ガス濃度、
例えばO₂濃度を検知する排気センサたるO₂センサ18を前
記排気管10内に装着する。

前記O₂センサ18の検知信号を受ける制御部14を設け、こ
の制御部14により、O₂センサ18による空燃比のフィード
バック制御開始後に空燃比を適正値に制御する構成とす
る。詳述すれば、第５図に示す如く、機関を始動（t₀位
置）させ、走行を開始（t₁位置）させて機関回転数を上
昇させ、前記O₂センサ18によって空燃比のフィードバッ
ク制御を開始させるものである（t₂位置）。このとき、
空燃比のフィードバック制御によって空燃比補正値を上
昇させるとともに、機関回転数及びスロットル開度をも
上昇させ、空燃比補正値が100％に接近するとともに機
関回転数とスロットル開度が設定値以上（t₃位置）とな
った際に、後述するスローカットバルブ46を例えばＴ秒
間毎にオン・オフ制御するとともに、一方前記空燃比補
正値と機関回転数およびスロットル開度のいずれか一つ
が設定値未満（t₄位置）となった際には、前記スローカ
ットバルブ46のオン・オフ制御を停止すべく前記制御部
14を構成する。

また、第１図に示す如く、前記制御部14は、前記O₂セン
サ18からの検知信号を入力する基準電圧比較回路20を有
するとともに、アイドルスイッチ22やエンジン回転数セ
ンサ24、そして前記基準電圧比較回路20からの夫々の出
力信号を入力する入力回路26を有する。更に、この入力
回路26からの出力信号を入力して種々の制御用演算を行
うコンピュータ28や、このコンピュータ28からの出力信
号を入力し前記バルブ16および後述するスローカットバ
ルブ46に出力する出力回路30をも有するものである。な
お、符号32はイグニションスイッチ、34はバッテリであ
る。

更に、第３図に示す如く、前記気化器６は、前記バルブ
16と吸気通路36、絞り弁38、フロート室40、メイン系燃
料通路42、そしてスロー系燃料通路44を夫々有し、この
スロー系燃料通路44には前記制御部14により開閉制御さ
れるスローカットバルブ46を設ける。

次に第４図のフローチャートに沿ってこの発明の実施例
における内燃機関の空燃比制御について説明する。

まず、内燃機関が始動することによりスタート（100）
となり、次に空燃比のフィードバック制御が開始された
か否かの判断（102）を行い、NOの場合にはフィードバ
ック制御が開始されたか否かの判断を繰り返し、YESの
場合には空燃比補正値を検出（104）してこの空燃比補
正値が100％に接近したか否かの判断（106）を行う。そ
して、NOの場合には空燃比補正値が100％に接近したか
否かの判断を繰り返し、YESの場合には機関回転数を検
出（108）してこの機関回転数が設定値以上か否かの判
断（110）を行う。このとき、NOの場合には前記空燃比
補正値の検出（104）に戻り、YESの場合にはスロットル
開度を検出（112）する。更に、スロットル開度が設定
値以上か否かの判断（114）を行い、NOの場合には前記
空燃比補正値の検出（104）に戻り、YESの場合にはスロ
ーカットバルブ46を動作（116）させ、Ｔ秒間毎にオン
・オフ制御（118）を行う。

そして、前記空燃比補正値の検出（120）を行い、空燃
比補正値が設定値以上か否かの判断（122）を行って、N
Oの場合には前記スローカットバルブ46のオン・オフ制
御を停止（124）させ、YESの場合には機関回転数を検知
（126）し、この機関回転数が設定値以上か否かの判断
（128）を行う。この判断がNOの場合には前記スローカ
ットバルブ46のオン・オフ制御の停止（124）に移り、Y
ESの場合にはスロットル開度を検知（130）し、このス
ロットル開度が設定値以上か否かの判断（132）を行
い、NOの場合には前記スローカットバルブ46のオン・オ
フ制御の停止（124）に移り、YESの場合には前記スロー
カットバルブ46のオン・オフ制御後の空燃比補正値の検
出（120）に戻るものである。

これにより、排気センサによる空燃比のフィードバック
制御開始後に空燃比補正値が100％に接近するとともに
機関回転数とスロットル開度が設定値以上となった際
に、スローカットバルブをオン・オフ制御することがで
き、空燃比のリッチ化を防止し、CO、THC等の有害な排
気ガスを清浄化し得るとともに、燃費を向上させること
ができ、経済的に有利である。

また一方、前記空燃比補正値と機関回転数およびスロッ
トル開度のいずれか一つが設定値未満となった際には、
前記スローカットバルブのオン・オフ制御を停止させる
ことができ、スローカットバルブの連続的なオン・オフ
制御の停止後に通常の空燃比制御を行わしめることによ
り、運転性を向上させることができる。

なお、この発明の実施例においてスローカットバルブを
オン・オフ制御するのは、スローカットバルブを完全に
オフ状態とした際のスロー系燃料のカットによる空燃比
の急激な変化を防止し、ドライバビリティへの悪影響を
阻止するためである。

また、前記スローカットバルブのオン・オフ制御の停止
条件として機関回転数やスロットル開度状態による制御
を行うことにより、低回転・低負荷域における全燃料に
対して占める割合の大きいスロー系燃料を効果的に制御
することができ、ドライバビリティの不良やエンジンス
トールを惹起させるという不都合を防止し得るものであ
る。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した如くこの発明によれば、排気センサ
による空燃比のフィードバック制御開始後に空燃比補正
値が100％に接近するとともに機関回転数とスロットル
開度が設定値以上となった際にスローカットバルブをオ
ン・オフ制御し、一方前記空燃比補正値と機関回転数お
よびスロットル開度のいずれか一つが設定値未満となっ
た際には前記スローカットバルブのオン・オフ制御を停
止する制御部を設けたので、空燃比のリッチ化を防止し
得て、CO、THC等の有害な排気ガスを清浄化することが
でき、燃費を向上し得るとともに、運転性を向上させ得
る。また、従来空燃比制御装置の制御部のプログラムの
みの変更によって実現することができ、従来の気化器を
使用し得ることにより、コストを低廉とし得て、経済的
に有利である。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図はこの発明の実施例を示し、第１図は内燃機
関の空燃比制御用のブロック図、第２図は内燃機関の概
略図、第３図は内燃機関の気化器の概略断面図、第４図
は内燃機関の空燃比制御を表すフローチャート、第５図
は内燃機関の種々運転状態における各種部分の作動状態
を示す図である。 図において、２はエアクリーナ、４は吸気管、６は気化
器、８はエンジン、10は排気管、12は触媒コンバータ、
14は制御部、16は切換弁、18はO₂センサ、20は基準電圧
比較回路、22はアイドルスイッチ、24はエンジン回転数
センサ、26は入力回路、28はコンピュータ、30は駆動回
路、32はイグニションスイッチ、34はバッテリ、36は吸
気通路、38は絞り弁、40はフロート室、42はメイン系燃
料通路、44はスロー系燃料通路、46はスローカットバル
ブである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】排気センサからの信号を入力して空燃比を
   補正制御するとともに機関温度によって動作される自動
   チョーク機構を有する空燃比制御装置において、前記排
   気センサによる空燃比のフィードバック制御開始後に空
   燃比補正値が100％に接近するとともに機関回転数とス
   ロットル開度が設定値以上となった際にスローカットバ
   ルブをオン・オフ制御し、一方前記空燃比補正値と機関
   回転数およびスロットル開度のいずれか一つが設定値未
   満となった際には前記スローカットバルブのオン・オフ
   制御を停止する制御部を設けたことを特徴とする空燃比
   制御装置。