JPH0942059A - フィードバックキャブレタの始動後空燃比制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】キャブレタにおいて、始動後にチョークバルブ
を多段階で開成しても、空燃比がリッチ又はリーンにな
ってドライバビリティが悪くなることがある。 【解決手段】エンジンの吸気系に装着されたフィードバ
ックキャブレタのエアブリードに連通するエアブリード
通路に設けられる流量制御弁の開度を調整し、始動後の
混合気の空燃比を制御するフィードバックキャブレタの
始動後空燃比制御方法であって、始動後のエンジン温度
を検出し、吸気系に流入する空気量を検出し、検出した
エンジン温度と空気量とに基づいて流量制御弁の開度を
設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動車用
の内燃機関に装着されるフィードバックキャブレタの始
動後空燃比制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、フィードバック制御できるキャブ
レタにおける始動後の空燃比制御方法としては、特開昭
５６−２３５４３号公報のもののように、排気ガス成分
に基づいて混合気の空燃比を理論空燃比にフィードバッ
ク制御するアクチュエータを、定常作動するに至る温度
までの間は、エンジンの温度に基づいて制御するものが
知られている。また、キャブレタ付エンジンでは、始動
直後にインテークマニホルドの圧力の急激な変化に伴
い、インテークマニホルド内の燃料が気化し、空燃比が
リッチになるため、チョークブレーカでチョークバルブ
を所定開度まで開いて吸入空気量を制御し、空燃比の適
正化を計っている。

【０００３】ところで、上記したように、始動後チョー
クバルブの開度を一定に保っていると、冷却水温の上昇
とともに空燃比がリッチ化することがある。このような
点を防止するために、チョーク開度を冷却水温の上昇に
応じてさらに開ける２段チョークブレーカシステム等が
考え出されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、２段チ
ョークブレーカシステムのように２段階で始動直後の吸
入空気量を制御するだけでは、極低温条件から高温条件
までの暖機中の空燃比特性を適正化することがむずかし
いことがある。つまり、最初の温度条件でのチョークバ
ルブの開度から次の温度条件での開度までの間の温度設
定が大きいと、それぞれの開度では吸入空気量が過多に
なったり逆に不十分であったりすることがある。したが
って、結果的にはその時の温度に応じて空燃比が変動す
ることになり、暖機中における温度変化により、始動不
良や暖機中の回転変動、エンジンストールさらには空燃
比のリッチ化による点火プラグのくすぶり等の不具合が
生じることがあった。

【０００５】本発明は、このような不具合を解消するこ
とを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
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。すなわち、本発明に係るフィードバックキャブレタ
の始動後空燃比制御方法は、エンジンの吸気系に装着さ
れたフィードバックキャブレタのエアブリードに連通す
るエアブリード通路に設けられる流量制御弁の開度を調
整し、始動後の混合気の空燃比を制御するフィードバッ
クキャブレタの始動後空燃比制御方法であって、始動後
のエンジン温度を検出し、吸気系に流入する空気量を検
出し、検出したエンジン温度と空気量とに基づいて流量
制御弁の開度を設定することを特徴とする。

【０００７】本発明におけるエンジン温度としては、エ
ンジンの冷却水温、潤滑油の温度、吸入空気の温度等が
挙げられる。

【０００８】このような構成のものであれば、その時の
エンジン温度と吸気系に流入する空気量とに基づいて流
量制御弁の開度を設定するので、始動後における流量制
御弁を介してエアブリードに流入する空気量が制御され
る。すなわち、流量制御弁は、エンジン温度と、その時
の吸気系への空気量とに基づいて開成されることにな
る。したがって、エンジン温度とともにその時の運転状
態を反映して、流量制御弁が開成される。この結果、始
動後の運転状態が例えばアイドル運転の場合であって
も、逆に高負荷運転の場合であっても適正な空燃比にす
ることができる。このように空燃比がその時の運転状態
を反映して適正なものとなることにより、ドライバビリ
ティを改善するすることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を、図面
を参照して説明する。

【００１０】図１において、１は、エンジンの吸気系た
るインテークマニホルドに装着されたフィードバックキ
ャブレタを示しており、２はそのミキシングチャンバ、
３はメインノズル、４はスロットルバルブ、５はフロー
ト室、６はエアブリード、７はエアブリード通路、８は
流量制御弁をそれぞれ示している。１ｂはスロー系通路
で、その下流側には、アイドルポート２ａとアイドルポ
ート２ａから噴出される混合気量を調整するミクスチャ
アジャストスクリュー１ｃとが設けられている。このフ
ィードバックキャブレタ１自体は、流量制御弁８によ
り、メイン系とスロー系との両方に供給する空気量を制
御できる構成のものであれば、この分野で広く知られて
いるものを用いるものであってよい。

【００１１】流量制御弁８は、エアブリード６の始端部
分をなすエアブリード通路７に設けられるもので、吸込
口８ａが大気に開放されている。この流量制御弁８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
化させるようにしたもので、弁体９はステッパモータ１
１の作動ロッド１２の先端部に取着してある。そして、
ステッパモータ１１を電子制御装置１３により制御し、
弁体９を全閉位置（０ステップ）〜全開位置（１００ス
テップ）のうち、空燃比フィードバック制御中は、理論
空燃比例えば１４．５近傍に設定された所定位置の前後
で進退するようにしてある。

【００１２】一方、排気系１４に設けた三元触媒コンバ
ータ１３の上流側には、Ｏ_２センサ１５を配置してあ
る。このＯ_２センサ１５は、混合気の空燃比が理論空燃
比よりもリーン側にあって排気ガス中の酸素濃度が高い
場合には、低い出力電圧しか発生せず、逆の場合つまり
リッチ側にある場合には高い出力電圧を発生するように
構成されている。

【００１３】１６は、流量制御弁８を制御するための制
御手段たるマイクロコンピュータシステムであり、中央
演算装置（ＣＰＵ）１７と、記憶装置１８、入力インタ
ーフェイス１９と、出力インターフェース２０とを有し
ている。入力インターフェース１９には、前記Ｏ_２セン
サ１５から出力される電圧信号ａ、スロットル開度セン
サ２１から出力される開度信号ｂ及びエンジンの冷却水
温を検出する水温センサ２２から出力される水温信号ｃ
等が入力される。出力インターフェース２０からは、流
量制御弁８に向けて開度制御信号ｄが出力されるように
なっている。記憶装置１８には、吸気系への流入空気量
が増加する高負荷時と、最小限に近い空気量が流入する
アイドル運転時とに対応して、冷却水温に応じた流量制
御弁８の開度を設定したテーブルが記憶してある。すな
わち、この実施例の場合、吸気系に流入する空気量を、
空気量の多い高負荷時の運転状態とそれ以外の運転状態
とにあらかじめ設定しておき、スロットルバルブ４の開
度をスロットル開度センサ２１が出力する開度信号ｂか
ら検出することによりその２つの運転状態を検出するよ
うになっている。

【００１４】マイクロコンピュータシステム１６には、
Ｏ_２センサ１５から出力される電圧信号ａとスロットル
開度センサ２１から出力される開度信号ｂとを主な情報
として、流量制御弁８の弁体９を駆動するステッパモー
タ１１のステップを変更して、算出された空燃比になる
ように空燃比フィードバック制御をエンジンの運転状況
に対応させて選択して行うためのプログラムが内蔵して
ある。また、このプログラムにあっては、始動後のエン
ジン温度たる冷却水温を検出し、吸気系に流入する空気
量を検出し、検出した冷却水温温度と空気量とに基づい
て流量制御弁８の開度を設定するようにプログラムされ
ている。

【００１５】図２に示すフローチャートは、始動後空燃
比制御のプログラムの概要である。まず、ステップＳ１
では、始動後であるか否かを判定し、始動後である場合
はステップＳ２に進み、始動中である場合は別のルーチ
ンに移行する。この始動後の判定は、エンジン回転数Ｎ
Ｅが所定回転数以上であること等に基づいて行えばよ
い。ステップＳ２では、この時点の冷却水温を読み込
む。ステップＳ３では、高負荷運転時か否かを判定し、
高負荷時である場合はステップＳ４に進み、そうでない
場合はステップＳ５に移行する。この高負荷時の判定
は、アイドルスイッチ２１の出力信号であるＬＬ信号ｂ
の有無によりおこなうもので、スロットルバルブ４が開
成している場合にはＬＬ信号ｂが出力されていないので
高負荷時と判定するものである。ステップＳ４では、冷
却水温に応じた高空気流量時、すなわち高負荷時であっ
て比較的大きくスロットルバルブ４が開成されている運
転状態における流量制御弁８の開度を設定する。ステッ
プＳ５では、冷却水温に応じた低空気量時、すなわちア
イドル運転状態を含むスロットルバルブ４が略閉成状態
にある運転状態における流量制御弁８の開度を設定す
る。この開度の設定は、記憶装置１８に記憶してあるテ
ーブルを検索して行われる。このテーブルには、代表的
な冷却水温に対する開度を設定しておき、それ以外の冷
却水温については補間計算により算出するものである。
ステップＳ６では、設定した開度により、流量制御弁８
を開成し、その開成状態を保持する。

【００１６】通常、フィードバックキャブレタ１は、フ
ィードバック運転条件を満たした際に、Ｏ_２センサ１５
から出力される電圧信号ａを検出し、その電圧信号ａに
基づいて流量制御弁８が開閉され、空燃比が理論空燃比
近傍となるように吸入空気量が調整されるものである
が、この実施例では、始動後のフィードバック運転条件
が成立していない状態で、冷却水温と吸気系に流入する
空気量とに基づいて流量制御弁の開度を制御するもので
ある。今、エンジンを始動し、始動後の運転状態になる
と、制御は、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３と進み、その時
の運転状態つまりスロットルバルブ４が閉成している
か、あるいは大きく開成しているかにより運転状態を判
定して、高負荷時である場合は、その後ステップＳ４→
Ｓ６と進み、流量制御弁８を開成制御する。これによ
り、吸入空気量の比較的多い高負荷時においても、冷却
水温と流入する空気量とに応じて流量制御弁８が開成さ
れ、その結果空燃比がリッチになりエンジン回転が不安
定になることが防止でき、ドライバビリティを向上させ
ることができる。

【００１７】一方、始動後の運転状態が、例えばアイド
ル運転状態である場合は、制御は、ステップＳ１→Ｓ２
→Ｓ３→Ｓ５→Ｓ６と進み、その時の冷却水温に応じた
低空気量時の開度を設定して、流量制御弁８を制御す
る。この低空気量運転時には、高負荷時に比べて吸入空
気量が少ないため、冷却水温だけに基づいて流量制御弁
８の開度を設定すると、その低温時に十分な開度が得ら
れずに空燃比がリッチになる傾向がある。しかしなが
ら、流量制御弁８の開度は、冷却水温と流入する空気量
を示すスロットルバルブ４の開度とに基づいて設定され
るので、低温時にも十分な開度を設定することができる
ものである。これによって、冷却水温に応じて、流量制
御弁８が大きく開かれ、大量の空気が流量制御弁８を介
してエアブリード６に供給される。したがって、空燃比
がリッチ化することがなく、点火プラグのくすぶり、回
転変動等の不具合が防止できる。

【００１８】なお、本発明は以上説明した実施例に限定
されるものではない。例えば、上記実施例では、吸気系
に流入する空気量を、スロットルバルブ４の開度に基づ
いて、その空気量の多い高負荷時とアイドル運転時等の
スロットルバルブ４がほぼ閉成している状態とに分け、
多量と少量との２種に設定したが、スロットルバルブ４
の開度とその時のエンジン回転数とから流入する空気量
を換算するものであってもよい。このように、空気量を
換算するようにすれば、始動後の運転状態に応じてきめ
細かく流量制御弁の開度を制御することができる。ま
た、吸気系における吸気圧を検出して、その吸気圧より
空気量を算出するものであってもよい。

【００１９】その他、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を概略構成を示す構成説明
図。

【図２】同実施例の制御手順を示すフローチャート。

【符号の説明】

１…フィードバックキャブレタ ６…エアブリード ７…エアブリード通路 ８…流量制御弁 １６…マイクロコンピュータシステム ２１…スロットル開度センサ ２２…水温センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの吸気系に装着されたフィードバ
   ックキャブレタのエアブリードに連通するエアブリード
   通路に設けられる流量制御弁の開度を調整し、始動後の
   混合気の空燃比を制御するフィードバックキャブレタの
   始動後空燃比制御方法であって、 始動後のエンジン温度を検出し、 吸気系に流入する空気量を検出し、 検出したエンジン温度と空気量とに基づいて流量制御弁
   の開度を設定することを特徴とするフィードバックキャ
   ブレタの始動後空燃比制御方法。