JPS59224437A - エンジンの空燃比制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンに供給される混合気の空燃比を所定
空燃比にフィードバック制御りるにうにしたエンジンの
空燃比制御Ｍ置に関し、評しくは空燃比を検出する空燃
比センν（０２Ｌ？ンリ）の耐久性の向上、特に燃料と
して有鉛ガソリンを使用した場合での耐久性の向上と空
燃比制御精度の向上との両立対策に関する。

（従来技術） 従来より、例えば特開昭５５−１６１９３４号公報に開
示されているＪ：うに、エンジンの１ノ１気通路に、排
気ガス中のＳ素濃痕にＪ：って空燃比を検出する０２セ
ンサよりなる空燃比センサを配設して、該空燃比センサ
の出ツノに基づいてエンジンに供給される混合気の空燃
比が所定空燃比（例えば理論空燃比）になるようにフィ
ードバック制御ｕｌｌ　ｄ−るようにした空燃比制御装
置は広く知られている。

しかるに、」上記従来のものでは、空燃比センサ（０２
’１．？ンサ）が常に排気ガス中に晒されているため、
燃料として有鉛ガソリンを使用Ｊるエンジンにあつ延は
ｔｉ）が空燃比センサに付着して該空燃比センサが知明
間ぐ劣化Ｊるという問題がある。

まノＪ、通常のガソリンを使用覆るエンジンにあつ（も
空燃比センサが熱劣化するという問題があった。そのた
め、１Ｊｉにイｊ鉛ガソリンを使用Ｊるエンジンでは空
燃比レン１）＜　０２センサ）を用いた空燃比フィード
バック制御システムが耐久性の点で採用できないものと
なっていた。

（発明の目的） 本発明の目的は、上記の如きエンジンの空燃比フィード
バック制御システムにおいて、エンジンの所定運転領域
でのみ空燃比センサ（０２セン→））を排気ガス中に晒
しく空燃比を検出し、空燃比のフィードバック制御をす
る一方、イの他の運転領域では空燃比センサを排気ガス
中に晒さずに上記フィードバック制御時に求めた空燃比
の補正値を阜に空燃比を学習制御することにより、良好
な空燃比制御精度を確保しながら、有鉛ガソリンエンジ
ンの場合でも空燃比センサの劣化を抑制してその耐久性
の向上を図ることにある。

〈発明の構成） 上記目的のｊ構成のため、本発明の技術的解決手段は、
第１図に示すように、エンジンへ有鉛ガソリン等の燃料
を供給するための燃１３＋供給手段と、エンジンへ供給
される混合気の空燃比を調整づる空燃比調整手段と、空
燃比をＪＪＩ気ガス中の酸素潤度によって検出する０２
セン４ノよりｂる７燃比センサと、該空燃比センサの出
力を受け、空燃比が所定空燃比になるように上記空燃比
調整手段を制せ０づる制御手段とを備え、上記空燃比ロ
ン１ノの出力に応じて空燃比を所定空燃比にフィ“−ド
パツク制御するようにしたエンジンの空燃比制御ｖ：、
冒において、エンジンの運転状態を検出づるための運転
状態検出手段を設けるとともに、ＪＪＩ気通路の一部を
バイパスするバイパス通路を設け、該バイパス通路中に
上記空燃比センサーを配設し、かつ該バイパス通路を開
閉づる開閉弁を設けて、上記制御手段にＪ：す、運転状
態検出手段の出力を受はエンジンが所定運！／、状態に
ｉｋ＋るとさには上記開閉弁を開作動してバイパス通路
を聞き、上記空燃比センリＣ゛検出した空燃比が所定空
燃比になるように補ｉ［、−４る補正（１「１を求め（
記憶しかつ該補正値に基づいて」−記空燃比調整手段を
制御Ｊる一方、エンジンが所定運転状態以外にあるとき
には上記記憶された補正値からイの運転状態に対応した
値を読み出しＣ上記空燃比調整手段を制御り゛るように
したちのＣある。このことににす、エンジンの所定運φ
１４時のみ、望燃比センサが排気ガス中に晒されて空燃
比の検出を行い、空燃比のフィードバック制御をづる一
力、その他の運φム領域では空燃比レン１］をＪＪＩ気
ガス中に晒さず、それによる空燃比の検出をｆ＋わずに
、上記フィードバック制御時に求めで記憶しておいた値
を用いて空燃比を学習制御ＪるＪ、うにしたものである
。

〈発明の効果） したがつ又、本発明のエンジンの空燃比制御装置によれ
ば、空燃比をフィードバック制御する所定運転域でのみ
空燃比センサ（０２センザ）を排気ガス中に晒して空燃
比の検出を行い、一方、空燃比センサににる空燃比検出
をせず空燃比のフィードバック制御しないその他の運転
領域では」−記フイードバック制御時での値に基づいて
空燃比の学習制御を行うようにしたので、エンジンの全
運転領域に亘って空燃比を所定空燃比に制御してその良
好な制御精度を確保しながら、空燃比センサの熱劣化防
止は勿論のこと、燃わ１どして右１イ）ガソリンを使用
した場合での鉛の付着にょる空燃比センサの劣化を最小
限に抑えて、空燃比センサの耐久性の向上を図ることが
でき、よって有鉛ガソリンを燃料とするエンジンに対し
ても空燃比レノ４ノを用いた空燃比フィードバック制御
シスデムを精度良く有効に採用用ＯＬとづ″るものＣあ
る。

（実施例） 以下、本発明の技術的手段の具体例としＣの実施例を図
面に基づいて詳細に説明づる。

第１図は燃料として有鉛ガソリンを使用した４気筒エン
ジンに本発明を適用した実施例を示し、１は直列に設置
Ｊられた第１〜第４気（：：）１　ａ〜１ｄをイｉりる
エンジン、２はエンジン１に吸気を供給づるための吸気
）Φ路〔あつ−Ｃ，該吸気通路２に（，１吸入空気流■
を検出ＪるＪ〕！フローメータ３おＪ：び該」−アフロ
−メータ３下流において吸入空気量を制御Ｊるスロット
ルバルブ４がそれぞれ配設されており、上記吸気通路２
はスロットルバルブ４十流にａ３いて各気筒１ａ・〜１
ｄに対応して第１〜第４分岐通路２８〜２ｄに分岐され
て、それぞれ第′１〜第４気筒１ａ−１６に連通してい
る。また、上記吸気通路２の上アフロ−メータ３下流ぐ
スロワ１ヘルバルフ４−１−流には吸気通路２に燃料ト
シての有鉛ガソリンを供給する燃料噴射弁５が配設され
、該燃料噴射弁５からの燃料噴射供給ににす、エンジン
１へ燃料を供給するだめの燃料噴射供給を４ｒう成し−
（いるとともに、エンジン１へ供給される混合気の空燃
比を調整する空燃比調整手段をも１？ｉ成し−Ｃいる。

Ｊ、た、６ａ、　〜６（＋４よ第１〜第４気筒１ａ　〜
１ｄに対１．ｉ５づる第１〜第４気筒１ａあって゛、１
−３−４−２の点火順序にＪ３いて点火が連続しないり
′５１排気通路６ａと第４１Ｊ１気通路６ｄとに１第１
集合排気通路７Ａに、同じく第２１１１気通路６］）と
第３排気通路６Ｃとは第２集合排気通路７Ｂにそれぞれ
集合され、該台集合排気通路７Ａ、７Ｂは各々できるだ
け下流まで好ましくは人気に間口する部分まで独立して
おり、隣接気筒間の抽気干渉作用によって排気ガスが相
互に逆流しないＪ、うにしている。

さらに、８は第１８３よび第２集合排気通路７△。

７Ｂの一部をバイパスするバイパス通路であって、該バ
イパス通路８は、第２図に詳示ＪるＪ：うにその上流端
が連通路９ａ　、９ｂを介１ノで第１ａ３よび第２集合
排気通路７Ａ、７Ｂに連通し−て、１３す、バイパス通
路８の上流端近傍に）まバイパス通路８を開閉する開閉
弁１０が介設されている。、該開閉ブ↑１０は、吸気負
圧を作動源とするダイ＼７フラム装置よりなるアクチュ
エータ１１によって作動制御され、該アクチュエータ（
タイヤフラム装置）１１の負圧室１１ａは負圧力人通路
１２を介しで吸気通路２のス１１ツ１〜ルバルブ４下流
に連通しており、該負Ｉ■導入通ｆｌ（１２の途中には
三方電磁弁１３が介ムシされＣいる。しかして、三方電
磁弁１３のＯＮ作動にＪ：リアクチ−１１−タ（ダイヤ
フラム装ｆＦ？＞１１のｆ１圧室１′１ａに吸気負圧が
導入されたどきには該アクチュエータ１１が作動するこ
とにより開閉弁１０を閉作動せしめでバイパス通路８を
聞く一方、三り電磁弁１３のＯＦＦ作動により上記負圧
室１１ａが人気に開放されたときにはアクヂコ」−−り
１１の非作動により開閉弁１０を閉作動状態に射ｆ持し
てバイパス通路８を閉じておくように４７４１戊されて
いる。

−力、１／ＩはｌＬンジン１のｆ４荷状態を吸気通路２
のス１」ツ１〜ルバルブ４下流の吸気負圧によって検出
りるブーストセンリ−１１５はエンジン１の回転数を検
出づる回転数センυ、′１６はエンジン湿Ｉ良を」ニン
ジン冷ＩＪＩ水温にＪ：り検出゛りる水温ヒンナＣあ−
）Ｃ１これら各ヒンザ１４〜１６によってエンジン゛１
の運転状態を検出づるための運転状態検１■冒「段を構
成している。また、１７は排気ガス中の酸素ｆＪ　ＩＱ
によつＣ空燃比を検出Ｊる０２セン４ノーよりなる空燃
比ヒンザであって、該空燃比ｅンザ１７は上記バイパス
通路８中に設（）られている。

そして、これら各セン’ノー　１４〜１７の出力ｄ３よ
び上述の１アフロ−メータ３の出力はマイクロコンピュ
ータ等よりなる制御手段１８にパノノされて、Ｊ−）す
、該制御手段１８には上記燃料噴０−１弁５　ａ５よび
三方電磁弁１３が接続され、これらを作動制御するよう
にしている。

次に、上記制御手段１８の作動についＣ第３図のフロー
チャー１〜に従って説明覆ると、スター１〜して、先ず
第１ステツプＳ■で全ての１１ＣＩをイニシャライズし
た後、第２スデツブ８２″Ｃ−回転数レンサ１５からエ
ンジン回転数Ｒを、ブース］−レン４ノ１４から吸気負
圧Ｂを、また水温ロンリ１Ｇからエンジン冷却水温（エ
ンジン湿度）−１−を読むとともに、第３ステツプ８３
で上アフローメータ３から求められる燃料噴射供給Ｐと
今まＣのｖａｒｒ　＋ｑ＋唱Ｉ、！４吊を積弊した値Ｐ
１とを加える演Ｒ（Ｐ　＋　−４−Ｐ　）を行う。

次いで、第４ステップ８４℃上記王ンジン温度１が所定
艙（６０’Ｃ）以」−〇あるか否かを判別し、Ｊ、た第
５ステツプＳ５　ぐ］−配れＱ砕された１・−タルの燃
ね＋１ｊ’ｌ　！ＪＩ　Ｉ賃１〕１が所定１ｔ１．　Ｐ
　７以上であるか否かを判別し、さらに々′５Ｇステッ
プ８６で上記エンジン回＋１八数ＩＲおＪ、び吸気負圧
（エンジン負荷）Ｂがフィードバック制御ゾーンぐある
か否かを判別し、これＣう各ステップＳ　＝＋〜Ｓ６で
の判別がＪ−べてＹ１三Ｓの場合にの１１次のり′！７
ス７ツブＳ７に移行する。ここ−（゛、上記第１スアツ
プＳ４において１ンシン？ａ　ｌすＴが所定ｔｔｔ’ｉ
　＜　６０°Ｃ）以上か否かの判別を行うのは、土ンジ
ン渇度Ｔが所定値く６０℃〉よりも低いどきにｔよ１ン
ジン）１転状態が安定せず、後）ホの如くエンジン運転
状態に応じた燃料唱用補正値を正ｊｌｆに求めることは
困難であり、また空燃比ヒンリ゛１７Ｇ低湿であるため
に１４に鎗が付着しＸ５すい状態にあつ（空燃比センサ
−１７によるフィードバック制御を（ｊうに不適な状態
であることに依り、上ンジン）昌■臭−「が十分に４渇
したエンジンの安定運転領域ぐ補正量を正確に求めて、
それをフィードバック制御しない領域に粕麿良く反映で
きるようにするためである。

そして、第７ステツプＳ７におい−Ｃ二方電磁弁１３を
ＯＮ作動させ（アクチュエータ′１１の作動により開閉
弁１０を開作動さけることにＪ、リバイパス通路８を開
く。このバイパス通路８の間故により、第８ステツプＳ
８で空燃比センサ１７から空燃比θを読む。尚、この第
７ステツプＳ７と第８ステツプＳ８との間には若干の１
１１間を＋！ｉ　／、＝　１！ることが望ましい。

続いて、第９ステツプＳ９にａ３いて−１−記空燃比θ
が「１」〈リッチ）」か否かを判別し、リッチであるＹ
ＥＳの場合には第１０スデップ５１０Ｔ：燃オ′８］噴
射補正聞Ｓを所定間αだ（）減停補正し、一方、リーン
であるＮｏの場合には第１１スアツ−７Ｓ　。

で補正量Ｓを所定間αだけ加締補正り−る。その後、第
１２ステツプ８１２で上記補正された補正ｍｓをエンジ
ン運転ゾーンに対応する番地に記憶づ゛るとともに、第
１３ステツプＳ　１３で上記補正された補■二但Ｓを所
定値１日に加算する（ＰＢ−１−８−Ｐ）。

そしで、り′ド４ステップＳ１１でこの燃料噴射量Ｐ信
号を燃オ゛３１鳴ｑ４弁５に出力し、第１５ステツプ８
１５で上記開閉ｊｒ１０を聞いてから所定時間経過した
か否かを判別し、所定時間経過した後第１６スγツブＳ
　１６で」上記第３スｊツブｓ３での燃料噴射用］〕１
をクリアして、再び上記第２スデツプｓ２に戻る。

ｈ　Ｎ上記第４〜負〕６ステツプ８４〜ｓ６での判別の
うちいずれが一〇がＮＯの場合には、第１７ステツプＳ
　１７へ移行してヨ方電磁弁１３を。Ｆ「作動さｉ！ｃ
アクヂコ−エータ１１の不作動により間開ｊ’ｉ’　１
０を開作動さμることによりバイパス通路８を閉じる。

次いで、第１８ステツプＳ　＋６におい−Ｃ上記フィー
ドバック制御時に記憶された補正ｔｒｉＳの中からその
エンジン運転状態に対応した燃オ’ｌ　１ｌｒＪ　ＩＩ
ＪＪ補ｉｆ　ｍ　Ｓ　ヲ６ｋ　；７）　出Ｌｌ、第１９
７．７　ｙ　７　Ｓ　１９’ＣｃＴ、　（７）補正ｆｆ
１ｓヲ所定１１ＩＩＪＰｏｋｘ加樟Ｌ（Ｐｅ＋５−Ｉ）
）、第２０スデツプＳ？ｏでこの燃料噴用ｆｉｌＰ信号
を燃わ１哨口・ｊ弁５に出力して第２ステツプｓ２に戻
る。口こぐ、」−ンジン運１１ム状態に対応した番地に
補正量Ｓが記憶されていない場合にはいずれかの番地に
ある補正量Ｓを読み出しかつ重みづ（）して読み出ずよ
う学習制御づればにい。

したがって、このようにエンジン温度下が所定値（６０
℃）以上で、かつエンジン回転ｅｌ　Ｒおよび吸気負圧
（エンジン負釣）［３が空燃比フィードバック制御ゾー
ンにあるときにのみ、今までの１−一タルの燃料噴射量
Ｐ１が所定値Ｊメ１となるっにリエンジン運転時間が所
定（ｉ１以上と＜ｋる間隔１１〕に、開閉弁１０を開作
動しバイパス通路８を開いて、空燃比センサ１７により
排気ガス中の酸素ｉ門麿によつＣ空燃比を検出し、この
空燃比が所定空燃比になるようにフィードバック制御づ
るようにしたので、空燃比センサ１７が１ノＦ気ガス中
に晒されるのをできるだけ少なくして、イラ鉛ガソリン
の使用ににる鉛のイ（」着を抑え、空燃比しンリ１７の
劣化を最小限に抑制御−ることかできるとどしに、空燃
比センサ１７の熱劣化をも防止できる。よっ（、空燃比
センサ１７の耐久性を一向上さけることができ、有鉛ガ
ソリン使用のエンジンに対しても空燃比ロンザ１７によ
る空燃比フィードバック制御システムの採用が可能とな
る。

しかも、上記空燃比セン（）′１７に゛よる空燃比フｒ
−ドパツク制御領域以外のときには、空燃比はフィー１
〜ハツク制御時の補正値に基づいて学習制御Ｉされるの
０、良好ＩＪ空燃比制御情度を確保維持くノることがぐ
さ−る。

尚、本発明は」−記実施例に限定されるしのではイ１く
、イの他（・ｆ々の変形例をも包含Ｊるものである１２
例え（Ｊ、上記実施例ぐは燃料として有鉛ガソリンを１
史用し〕こエンジンに適用した場合について）小べたが
、通１信のガソリン１ンジンに対しても適用ぐさるのは
勿論である。しかし、鉛の（＝Ｊ竹による空燃比セン４
）の劣化の防１１対策の点Ｃ右１１）ガソリン−■−ン
ジンに対して特に有用である。

Ｊ、た、上記実施例では、開閉弁１０のアクヂ」−エー
タ１１としＣ吸気イ１圧応動式のダイヤフラム賛同を用
いｌこが、その他電磁弁等の各種電気的、機械的手段が
採用０１能Ｃある。また、燃料供給手段どじＣは、十記
実施例の如き燃４”８１噴ａｌ弁５による燃料噴射方式
の他に気化器方式に対してし適用可能である。この場合
、空燃比晶周整手段としては、上記実施例とは異なり、
土アゾリード吊の制Ｇｌｌ　ｌＪよってエンジンへ供給
される況合気の空燃比を調整するようにずればよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を例示し、第１図は令体概略椙成
図、第２図は要部の詳細図、り〕３図は制御手段の作動
を説明づるフ【」−チｔ＝−１〜図である、。 １・・・エンジン、２・・・吸気通路、３・・・１ノ′
フ［Ｊ　−メータ、４・・・ス日ットルバルブ、５・・
・燃わ１唱口・ｊ弁、６ａ〜６ｄ・・・第１〜第４排気
通路、７Δ、７Ｂ・・・集合排気通路、８・・・バイパ
ス通路、１０・・・開閉弁、１１・・・）７クチユエ＝
夕、１３・・・三方電磁弁、１４・・・ブーストセンυ
、１５・・・回転数センリ゛、′１６・・・水ン晶セン
サ、１７・・・空燃比セン４Ｊ、１８・・制’ｄｌ１手
段。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１）　　Ｉンジンヘ燃１１’３１を供給するだめの燃
   料供給手段と、エンジンの運転状態を検出するための運
   転状態検出手段と、排気通路の一部をバイパスづるバイ
   パス通路と、該バイパス通路中に設りられた空燃比レン
   サと、上記バイパス通路を開閉づる開閉弁と、エンジン
   へ供給される混合気の空燃比を調整Ｊる空燃比調整手段
   と、上記運転状態検出手段の出力を受け、エンジンの所
   定運転状態のとき上記開閉弁を作動してバイパス通路を
   開くとともに、上記空燃比センサの出力を受【ノ、空燃
   比が所定空燃比になるにうに補正する補正値を求めて記
   憶しかつ該補正値に基づいて上記空燃比調整手段を制御
   リ−る一方、エンジンが所定運転状態以外のときには上
   記記憶された補正１１αからその運転状態に対応した値
   を読み出して上記空燃比ｉｉ１！］整手段を制御する制
   御手段とを設けたことを特徴とするエンジンの空燃比制
   御装置。