JPS6055690B2 - エンジンのアイドル回転数制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、気化器を有するエンジンのアイドル回転数
を設定値に保つようにしたアイドル回転数制御装置に関
するものである。

この種の装置として、本件出願人はエンジンの回転数を
検出する回転センサを設けると共に、気化器絞弁下流の
吸気通路に開口するバイパス通路にオン・オフ的に該バ
イパス通路を開閉する第１電磁弁を介設し、上記回転セ
ンサの出力に応じて第１電磁弁のオン・オフ時間比率（
以下デューティ比と記す。

）を変える第１制御回路を介して上記第１電磁弁を作動
し、バイパスエア通路の補助空気量をアイドル回転数が
設定値（例えば６５０にμｍ）以上になつたとき少なく
する一方、ア・イドル回転数が設定値以下になつたとき
多くするように制御してエンジンのアイドル回転数をほ
ぼ設定値になるようにフィードバック制御する一方、エ
ンジンの排気系に排気センサと触媒装置とを設置し、か
つ、気化器のスロー系燃料通路に接門続した補助エアブ
リードにオン・オフ的に該補助エアブリードを開閉する
第２電磁弁を介設し、上記バイパスエア通路の補助空気
量による空燃比の変動を上記排気センサの出力に応じて
第２電磁弁のオン・オフ時間比率を変える第２制御回路
を介フして第２電磁弁を作動し、補助エアーブリードの
ブリードエア量を気化器により生成される混合気が理論
空燃比よりも濃いとき多くする一方、混合気が理論空燃
比よりも薄いとき少なくするように制御することにより
スロー系燃料通路の燃料流量５を制御して、混合気の空
燃比をほぼ理論空燃比にフィードバック制御するように
し、よつて、エンジンのアイドル回転を良好に制御する
ようにしたものを既に提案している（特願昭５４−１０
９８３２）。

上記した装置において、回転センサ側の第１制御回路に
よる空燃比の変化巾が、排気センサ側の第２制御回路に
よる空燃比の制御巾よりも大きい時は、第１制御回路に
よる制御の全範囲で理論空燃比にすることができない。
第１制御回路による制御の全範囲で理論空燃比とするに
は、第２制御回路による空燃比の制御巾を第１制御回路
による空燃比の変化巾と同等もしくはそれ以上にする必
要があり、第１及ひ第２制御回路の空燃比の変化巾を等
しくすると、デューティ比に対する空燃比の変化率も同
じになる。しかしながら、デューティ比の変化巾を同一
としても、第１制御回路に対して第２制御回路は一定時
間だけ遅れて作動し、安定するまての時間もそのままス
ライドして遅れることとなり、そのため、すでに安定し
ている第１制御回路による制御が不安定になる問題が生
じる。この発明は、上記した問題を解消せんとするもの
てあり、第１制御回路と第２制御回路のデューティ比の
変化巾は同一とすると共に、第２制御回路のテユーテイ
比の変化量を第１制御回路より大とし、第２制御回路の
制御作動が第１制御回路の制御作動より遅れても安定化
の時期を同一として、アイドル運転時の安定性の改善等
を図ることを目的とするエンジンのアイドル回転数制御
装置を提供するものてある。

以下、この発明を図面に示す実施例により詳細に説明す
る。

第１図において、゛１はエンジン、２はエンジン１に混
合気を供給する吸気通路、３は気化器であ．］る。

気化器３には、フロート室３ａ１メインノズル３ｂを有
するメイン系燃料通路３Ｃ１アイドルボート３ｄとスロ
ーポート３ｅを有するスロー系燃料通路３ｆ１気化器絞
弁３ｇが設けられている。４はエンジン１に接続された
排気通路、５はｊ排気通路に介設された触媒装置であり
、６は気化器ベンチユリ３ｈ上流に設けたチョーク弁で
ある。

上記気化器３には、従来周知の如く、メイン系燃料通路
３ｃにメインエアブリード７を設けると１共に、スロー
系燃料通路３ｆにスローエアブリード８を設けている。

９はメイン系燃料通路３ｃにメインエアブリード７と並
設されたメイン補助エアブリード、１０はスロー系燃料
通路３ｆにスローエアブリード８と並設されたスロー補
助エアブリードである。上記メイン補助エアブリード９
、スロー補助エアブリード１０に、それぞれ、大気との
連通口９ａ，１０ａを開閉するメイン補助エアブリード
用電磁弁１４、スロー補助エアブリード用の第２電磁弁
１５を設けている。上記電磁弁１４，１５はオン・オフ
的に通路を開閉し、ブリードエア量を増減することによ
り燃料流量を逆に減増し、空燃比を制御している。）１
６は気化器絞弁３ｇ下流の吸気通路２に開口するバイパ
スエア通路であり、該バイパスエア通路１６に、その大
気との連通口１６ａを開閉する第１電磁弁１７を設けて
いる。

該第１電磁弁１７はオン・オフ的に通路を開閉し、補助
空気量を増・減し、アイドル回転数を制御している。エ
ンジン１には、その回転数を検出する回転センサ１８を
設け、該回転センサ１８と上記第１電磁弁１７のソレノ
イド１７ａの間に、回転センサ１８の出力に応じて上記
第１電磁弁１７のオン・オフの時間比率を制御する第１
制御回路１９を設けている。

該第１制御回路１９により、エンジン１の回転数が設定
値より低いと、第１電磁弁１７のデューティ比を増大し
、第１電磁弁１７の開口時間を大として補助空気量を増
加させる一方、エンジン１の回転数が設定値より高いと
、デューティ比を減少して第１電磁弁１７の開口時間を
小とし、補助空気量を減少させ、よつてエンジン１のア
イドル回転数をほぼ設定値に制御するようにしている。
排気通路４には、触媒装置８の上流に、排気ガスの成分
を検出する０２センサで構成された排気センサ２０を設
け、該排気センサ２０とメイン補助エアブリード用電磁
弁１牡スロー補助エアブリード用の第２電磁弁１５の各
ソレノイド１４ａ，１５ａとの間に、排気センサ２０の
出力に応じて電磁弁１４，１５のオン・オフ時間比率を
制御する第２制御回路２１を設けている。

該第２制御回路２１により、エンジン１に供給される混
合気の空燃比が理論空燃比より濃いと、電磁弁１４、第
２電磁弁１５のデューティ比を増大し、ブリードエア量
を増大させて、燃料流量を減少する一方、エンジン１に
供給される混合気の空燃比が理論空燃比より薄いと、電
磁弁１４、第２電磁弁１５のデューティ比を減少し、ブ
リードエア量を減少し、燃料流量を増大させ、よつて、
空燃比を理論空燃比に制御している。次に、第２図以下
を参照して上記第１制御回路１９、第２制御回路２１に
ついて詳述する。

第２制御回路２１は、第４図イに示す排気センサ２０の
出力を緩衝するバッファ回路Ａ１と、バッファ回路Ａ１
の出力と理論空燃比に相当する設定電圧を発生する設定
電圧発生回路Ｇ１との出力の偏差として第４図口に示す
ような出力を出力する比較回路Ｂ１と、比較回路Ｂ１か
らの出力を積分し、第４図ハに示すような出力を出力す
る第２積分回路Ｃ１と、トリガ信号発生回路Ｈ１からの
トリガ信号を受けてトリガされ、積分回路Ｃ１からの出
力に応じてパルス巾が変化し、第４図二の実線に示すよ
うなデューティ比を有するパルス信号を出力するデュー
ティ比制御回路Ｅ１と、第２電磁弁１５をデューティ比
制御回路Ｅ１からの出力によつて駆動する電磁弁駆動回
路Ｆ１とから構成される。一方第１制御回路１９は、回
転センサ１８からのエンジンの回転数に同期した断続信
号の波形を整形する波形整形回路１１と、波形整形回路
１１からの出力をエンジン回転数に比例した電圧として
、第４図ホに示すように出力するＦ−■変換回路Ｊ１と
、Ｆ−Ｖ変換回路Ｊ１の出力とエンジンのアイドル回転
数の設定値に相当する設定電圧を発生する設定電圧発生
回路Ｐ１の出力との偏差として第４図へに示すような出
力を出力する比較回路Ｋ１と、較回路Ｋ１からの出力を
積分し、第４図卜に示すような出力を出力する第１積分
回路Ｌ１と、トリガ信号発生回路Ｈ１からのトリガ信号
を受けてトリガされ、積分回路Ｌ１からの出力に応じて
パルス巾が変化し、第４図チに示すようなデューティ比
を有するパルス信号を出力するデューティ比制御回路Ｍ
１と、第１電磁弁１７をデューティ比制御回路Ｍ１から
の出力によつて駆動する電磁弁駆動回路Ｎ１とから構成
される。

尚、デューティ比とは単位時間Ｔ当たりの電磁弁に通電
される時間ｔの割合を百分率で表わすものであり、第５
図に示す如くであり、デューティ比（ｔ／Ｔ×１００）
が０％とは電磁弁が全閉している状態であり、１００％
とは電磁弁が全関している状態を示すものてある。上記
第１制御回路１９、第２制御回路２１を構成する上記各
回路Ａ１〜Ｐ１は第３図に示す如き回路構成よりなる。
上記第１制御回路１９の第１積分回路Ｌ１と、第２制御
回路２１の第２積分回路Ｃ１とは、第１積分回路Ｌ１の
レジスタＲ″、コンデンサＣ″と、第２積分回路Ｃのレ
ジスタＲ″、コンデンサＣ″″との関係を、第１積分回
路Ｌ１の時定数Ｃ″，Ｒ゛が第２積分回路Ｃ１の時定数
Ｃ″″，Ｒ″″よりも大きくなるように設定し、よつて
、第１及び第２積分回路１４，Ｃ１の出力に応じてパル
ス信号を出力するデューティ比制御回路Ｍｌ，Ｅｌのパ
ルス信号は、第６図に示す如く、第２制御回路２１側の
デューティ比の変化量ｃ（第２電磁弁のオン・オフの時
間比率の時間に対する変化量、図中×・・・×・・・×
）を第１制御回路１９側のデューティ化の変比量ｂ（第
１電磁弁のオン・オフの時間比率の時間に対する変化量
、図中０・・・Ｏ・・・Ｏ）より大とし、即ち、勾配を
大きくし、かつ、デューティ比の変化巾は同一としてい
る。

このように、デューティ比の変化量を変えることにより
、従来の同一の場合（図中ａ×−×−×とＢＯ−０−０
）には、第２制御回路２１側に作動時間遅れ“゜ｓ゛が
生じた場合、第１制御回路１９側が安定している時（ｔ
１）、第２制御回路２１側では安定していなかつたのに
対し、第２制御回路２１のデューティ比変化量を大きく
し（図中ｃ×・・・×・・・×）としているため、第１
制御回路１９側が安定した時（ｔ１）、第２制御回路２
１側も安定することとなる。よつて、第１制御回路１９
による空燃比の制御が第２制御回路２１による制御によ
り乱されることな・く、アイドリング時の制御を早期に
安定して行えると共に、第１制御回路１９による空燃比
の変化巾と第２制御回路２１による空燃比の変化巾とを
同一にしているため、第１制御回路１９による制御の全
範囲で理論空燃比にすることができる。つぎに、上記装
置全体の作動を説明する。エンジンのアイドル回転数が
設定値より低くなると、第１制御回路１９側ではＦ−Ｖ
変換回路Ｊ１からの出力電圧は設定電圧より低くなり、
比較回路Ｋ１からハイレベルの信号が出力され、この信
）号のローレベルからハイレベルへの変化により積分回
路レから時間の経過と共に低下する出力が出力され、こ
の出力に応じてデューティ比制御回路Ｍ１から時間の経
過と共にデューティ比が増大する出力が出力され、第１
電磁弁１７のデユーテイ比を増大し、時間の経過と共に
バイパスエア通路１６の補正空気量を増大させて、エン
ジンの回転数を設定値に上昇させるべく作動する。

上記補正空気量の増大により、エンジン１に供給される
混合気の空燃比は理論空燃比よりも薄くなり、排気セン
サ２０からの出力電圧は減少する。

よつて、第２制御回路２１ては、比較回路八からローレ
ベルの信号が出力され、この信号のハイレベルからロー
レベルへの変化により積分回路Ｃ１から時間の経過と共
に低下する出力が出力され、この積分回路Ｃ１からの出
力に応じて、デューティ比制御回路Ｅ１から、まず、比
較回路への出力信号ハイレベルからローレベルへの変化
時デューティ比を設定値ほど跳ばし、その後時間の経過
と共にデューティ比が減少する出力が出力され、第２電
磁弁１５のデューティ比を減少させて、時間の経過と共
にスロー補助エアブリード１０のブリードエア量を減少
させ、スロー系燃料通路３ｆを通つて供給される燃料流
量を増大させて、混合気の空燃比をほぼ理論空燃比に制
御している。逆に、エンジンの回転数が設定値より高く
なるとＦ−Ｖ変換回路Ｊ１からの出力電圧は設定電圧よ
り高くなり、第１電磁弁１７のデューティ比を減少し、
時間の経過と共に補正空気量を減少し、エンジンのアイ
ドル回転数を設定値に下降させるべく作動する。

そうして上記補正空気量の減少により、エンジン１に供
給される混合気の空燃比が理論空燃比より濃くなると、
排気センサ２０からの出力電圧は増大し、第２電磁弁１
５のデューティ．比を増大させ、混合気の空燃比をほぼ
理論空燃比に制御する。上記した制御作動において、前
記の如く、第２制御回路２１における第２電磁弁のオン
・オフ時間比率の時間に対する変化量を第１制御回路１
９、におけるそれよりも大きくしているため、第２制御
回路２１による制御を第１制御回路１９に遅れを生じさ
せることなく安定化でき、エンジンのアイドル回転数を
設定値に早期に安定して制御することができる。

以上の説明より明らかなように、この発明に係るエンジ
ンのアイドル回転数制御装置によれば、バイパス通路を
開閉する第１電磁弁と、スロー系燃料通路の補助エアブ
リードを開閉する第２電磁弁とにおけるオン・オフの時
間比率の時間に対する変化量を、時間的に制御作動が遅
れる第２電磁弁側を大としているため、第１電磁弁と第
２電磁弁との制御作動がはぼ同時に安定化し、よつて第
１電磁弁の制御作動か第２電磁弁による制御作動により
不安定となることを解消できる。

よつて、アイドル時のエンジン回転数を迅速に設定回転
数に保つことができ、運転性を改善できる利点を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るエンジンのアイドル回転数制御
装置の概略の構成を示す説明図、第２図は第１図の第１
及び第２制御回路のブロック図、第３図は第２図の回路
図、第４図イ，口，ハ，二，ホ，へ，卜，チは各回路の
出力線図、第５図はデューティ比を説明する線図、第６
図は第１及び第２制御回路のデューティ比の変化量を比
較した線図である。 １・・・・・・エンジン、２・・・・・・吸気通路、３
・・・・・・気化器、４・・・・・・排気通路、３ｃ・
・・・・・メイン系燃料通路、３ｆ・・・・・・スロー
系燃料通路、３ｇ・・・・・・気化器絞弁、５・・・・
・・触媒装置、９・・・・・・メイン補助エアブリード
、１０・・・・・・スロー補助エアブリード、１５・・
・・・・第２電磁弁、１６・・・・・・バイパスエア通
路、１７・・・・・・第１電磁弁、１８・・・・・・回
転センサ、１９・・・・・・第１制御回路、２０・・・
・・・排気センサ、２１・・・・・・第２制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンの回転数を検出する回転センサと、気化器
   絞弁下流に開口するバイパス通路に介設してオン・オフ
   的に開閉する第１電磁弁と、回転センサの出力に応じて
   第１電磁弁のオン・オフの時間比率を制御する第１制御
   回路と、触媒装置を備えるエンジンの排気系に設けた排
   気センサと、気化器のスロー系燃料通路に接続された補
   助エアブリードに介設してオン・オフ的に開閉する第２
   電磁弁と、排気センサの出力に応じて第２電磁弁のオン
   ・オフ時間比率を制御し、かつ、該時間比率の時間に対
   する変化量が上記第１制御回路の変化量より大きい第２
   制御回路と、とを備えたことを特徴とするエンジンのア
   イドル回転数制御装置。 ２ 上記の第１制御回路と第２制御回路には、それぞれ
   、時間比率の時間に対する変化量を決定する第１積分回
   路、第２積分回路を備え、第１積分回路の時定数を第２
   積分回路の時定数より大きく設定したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載したエンジンのアイドル回
   転数制御装置。