JPS61145336A - エンジンの空燃比制御方法 - 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） 本発明はエンジンの運転状態に対応した空燃比センサか
らの出力に基づいて混合気の空燃比をフィードバック制
御するエンジンの空燃比制御に関する。

（従来の技術） 従来、混合気の空燃比はエンジンの運転状態に対応した
空燃比センサ、例えば０２センサからの出力に基づくス
テップモータのフィードバック制御による気化器のブリ
ードエアｍ調節によって予め設定された例えば理論空燃
比に制御されるが、その場合においてステップモータの
ｔ、ＩＪｍ速度が速いと応答性は上がるが、速すぎると
空燃比の変動が大きくなることからステップモータの制
御には特開［５７−７８３９７号公報にも記載されてい
るように比例制御と積分制御が用いられている。

即ち、第２図に示すように、０２センサからのリッチ・
リーン信号の反転の麿にステップモータを逆方向に予め
設定した一定量比例制御した後、積分ｔｉ制御をしてい
るが、この場合において、リッチ・リーン信号が比例制
御途上において短期間に反転すると、直前の比例制御が
終了する前に次の比例制御が開始されて、ステップモー
タは第２図にＡで示すように、予め設定された一定量の
比例制御の後、積分制蓼をする結果、リッチ・リーン信
号反転付近の理論空燃比に対応したステップモータの制
御位置が変動して、空燃比のフィードバック制御が混乱
するおそれがある。

そこで、この対策として第３図に示すように、リッチ・
リーン信号が反転しても直前の比例制御が終了していな
いときは、直前の比例制御が予め設定した一定量に達し
てから次の比例１１ｍを行うようにしているが、この場
合、制御は混乱しないものの、制御が遅れて応答性に問
題があると言う欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は空燃比センサからのリッチ・リーン信号が比例
制御途上において短期間に反転しても、応答性を十分に
保持しかつ１ｌＪｔｌｌに混乱を生じさせることなくス
テップモータをフィードバック制御することにある。

（問題を解決するための手段） 本発明は第１図に示すように、エンジンの運転状態に対
応した空燃比センサからのリッチ・り一ン信号に基づい
たステップモータの正転・逆転駆動によるブリードエア
ｍの制御によって混合気の空燃比を制御するため、空燃
比センサからのリッチ・リーン信号の反転の度にステッ
プモータをリッチ・リーン信号に対応した方向に比例制
御をした後に積分制御を行うに際して、リッチ・リーン
信号の反転の度に行う比例制御量を予め設定した一定の
初期比例制御量に定めるとともに、ステップ３０１でリ
ッチ拳リーン信号が反転したか否かを判別し、リッチ・
リーン信号が反転したときにステップ８０２で次の比例
制ｗ量を一定の初期比例制御量から直前の比例制御の残
り量を差引いた直前比例制御量としてステップモータを
比例＠御するエンジンの空燃比１ｌｉ１１１１１方法に
ある。

（実施例） 次に、本発明の一実施例の構成を第４図〜第１１図によ
って説明する。

エンジン１に気化器、この場合、角変ベンチュリのＶ形
気化器２に燃料をエアフィルタ３をとおっての吸気エア
とともに供給する吸気通路４には、図示省略アクセルペ
ダルの踏込み量に対応して開くスロットルバルブ５が図
示省略スプリングでバルブ閉方向に付勢された状態で取
付けられ、スロットルバルブ５のバルブ閉位置はスロッ
トルレバー６がワックスの温度で位置制御される始動Ｒ
１量機構７のロッド８の先端に当接して定まる他、アイ
ドルアップ機構９の電磁弁１ｏの開によるダイアフラム
機構１１の作動によって定まるとともに、このスロット
ルバルブ５閉状態はアイドルスイッチ１２によって検出
される。

この気化器２には、メイン系燃料量を調節するメインジ
ェットアジャストスクリュウ１３と、スロー系燃料温を
調節するスローアジャストスクリュウ１４と、フロート
室１５がらの燃料通路１６に大気圧を導入して燃料を遮
断する燃料カット電磁弁１７と、メイン系ブリードエア
ｍを調節するエアブリードコントロールバルブ略称して
ＡＢＣＶ１８、この場合、ステータ１９とマグネットロ
ータ２０とからなるステップモータ２１を介してナツト
２２を正逆転させて円周方向移動が規制されたネジ棒２
３をニードル２４とともに前後動させるＡＢＣＶ１８と
、エンジン始動及び加速時等においてエンジン１に対す
る燃料供給量を一時的に増大させる補助燃料ポンプ２５
とのそれぞれが取付けられている。

このように構成された気化器２において、スロットルス
イッチ１２と、エンジン１の一クォータジャケット２６
に取付けられた水温センサ２７と、排気通路２８に取付
けられて酸素濃度に対応した出力を発生させる０２セン
サ２９と、三元触媒の温度に対応した出力を発生させる
触１ｓ温度センサ３０と、エンジン回転数に対応した出
力を発生させるディストリビュータ３１と、吸気温に対
応した出力を発生させる吸気温センサ３２と、吸気通路
４に取付けられた負圧センサ３３と、イグニツジョンス
イッチ３４と、後述ＥＣｔＪに供給する電源を制御する
ためのメインリレー３５のコイル３６と、その接点３７
と、車両の速度に対応した出力信号を発生させる車速セ
ンサ３８と、スタータスイッチ３９と、前記アイドルア
ップ機構９の電磁弁１０と、前記燃料カット電磁弁１７
と、前記ＡＢＣＶ１８のステップモータ２１と、前記補
助燃料ポンプ２５と、前記三元触媒が加熱したときに点
灯する警告灯４０とのそれぞれは、バッテリ４１からの
電源供給がイグニッションスイッチ３４によってオン・
オフ制御される通称ＥＣＵのエンジン制御用電気制御回
路４２に接続されている。

次に、第７図は電気制御回路４２の具体例であって、記
憶回路ＲＯＭのプログラムに従って制御されるマイクロ
コンピュータＣＰＬＩには、波形成形回路４３を介して
エンジン回転数センサであるディストリビュータ３１か
らのエンジン回転数に対応した周波数のパルス信号が入
力される他、水温センサ２７からのエンジン冷却水温度
に対応したアナログ信号と負圧センサ３３からの吸気通
路４負圧に対応したアナログ信号と０２センサ２９から
の酸素濃度に対応したアナログ信号とイグニッションス
イッチ３４を介してのバッテリ４１の電圧ＶＢとのそれ
ぞれがＡ／Ｄ変換器４４を介してデジタル信号に変換さ
れた状態で入力ボート４５を介して入力され、かつ、ア
イドルスイッチ１２と車速センサ３８とイグニッション
スイッチ３４とスタータスイッチ３９とのそれぞれから
のオン・オフ信号が入力ボート４６を介して入力され、
又、マイクロコンピュータＣＰＵの出力ボート４７には
各駆動回路４８〜５０を介して燃料カット電磁弁１７と
補助燃料ポンプ２５とメインリレー３５とのそれぞれが
接続されている他、出力ボート４８には駆動回路４９を
介してＡＢＣＶｌ　８のステップモータ２１が接続され
ている。

次に、本実施例の作用について説明する。

このように構成されたエンジン制御装置、この場合、特
に、電子ｔＩ１１ｔＩｌチョークレス気化凶のエンジン
制御装置において、混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）は第８図
〜第１０図のフローチャートによるステップぞ一タ２１
の駆動によって理論空燃比に制御される。

即ち、ステップ１０１による初期値セットによってステ
ップモータ２１を例えば理論空燃比に対応した基準位置
にセットした後、ステップ１０２で空燃比を理論空燃比
にフィードバックＩＩｔｌＯする時期か否かを低温時の
暖機運転途上か否かで判別し、暖ｉ運転終了後の空燃比
フィードバック１１３１１１時期においてステップ１０
３で０２センサ２９からの出力がリッチ・リーンの一方
から他方に反転したか否かを判別し、反転した場合にお
いてステップ１０４で比例制御のスキップｆｆ１ｃＫＰ
を予め設定された最大スキップの初期比例制御ＩＫＰか
ら残りのスキップｆｆ１ｃＫＰ−１即ち、０２センサ２
９からの出力反転時期が直前の比例ａｒ１１　ｍ途上で
ある場合におけるその残りのスキップｆｆ１ＣＫＰ−を
差し引いたスキップ量、この場合第１１図に示す０２セ
ンサ２９からのＲ−Ｌ判別信号の出力反転時期が先ず比
例制御後の積分制御途上であるため最大スキップの初期
比例制御１ｆｆｉＫＰ、第１１図に示す１０と、ステッ
プモータ２１の反転駆動を比例制御の１スキップ時間に
対応した１テンポ遅らせてステップモータ２１を最小時
間で滑らかに反転させるためのディレィＩＤＬＹ、第１
１図に示す１とをセットし、ステップ１０５で比例制御
のスキップｆｆ１ＣＫＰｔｆｉＯか否かを判別し、０２
センサ２９からの出力反転時のＣＫＰセット時において
ＣＫＰ＝Ｏでないため、ステップ１０６で積分制御用タ
イマの時限を０にセットするとともに、５ｍｓタイマの
割込み時に第９図に示すサブルーチンのステップ１０７
でＤＬＹ＝Ｏか否かを判別し、先にＤＬＹ＝１をセット
した状態においてステップ１０８でＤＬＹをＯにセット
しステップモータ２１の動きを停止させ、次の５ｍｓタ
イマの割込み時においてステップ１０７での判別がＤＬ
Ｙ＝Ｏのためステップ１０９でＣＫＰ＝Ｏか否かが判別
され、先にＣＫＰ＝１０が設定されているためステップ
１１０で空燃比がリッチか否かが判別され、リーンの場
合においてステップ１１１でステップモータ２１は弁を
閉じる側に１ステップ駆動されるが、この場合第１１図
に示す０２センサ２９からのＲ（リッチ）・Ｌ（リーン
）判別信号の出力反転時が先ずＲのためステ・ツブ１１
２でステップモータ２１を弁の開側に１スデツプ駆動し
、ステップ１１３で比例制御量ＣＫＰを−１するととも
に、同様の動作を５ｍＳタイマの割込みの度に続けて、
比例制御ｆｆ１ｃＫＰが０になると第８図のフローチャ
ートのステップ１０５でＣＫＰ−〇が判別され、ステッ
プモータ２１はステップ１１４のサブルーチンで積分制
御される。

即ち、第１０図に示すフローチャートのステップ１１５
で積分用タイマＴＩＭが＋１セツトされ、ステップ１１
６で空燃比がＲか否かが判別され、Ｌの場合においでス
テップ１１７でタイマ時限がリーン用に定められた特定
の時限ＴＩＬより小か否かが判別され、小の場合におい
てステップ１１８でステップモータ２１は弁の閉じ側に
１ステツプ駆動されるが、Ｒの場合においてステップ１
１９でタイマ時限がリッチ用に定められた特定の時限Ｔ
ＩＲより小か否かが判別され、小の場合においてステッ
プ１２０でステップモータ２１は弁の開側に１ステツプ
駆動された後、ステップ１２１でＴＩＭがＯセットされ
、空燃比がリッチの状態においてこの積分動作が続けら
れて空燃比が徐々にリーンになるとともに、０２センサ
２９からのＲ−Ｌ判別信号が空燃比のリーンに対応して
反転しすると、弁を開じる方向において前記同様の比例
制御と積分制御が行われる。

次に、０２センサ２９からのＲ−Ｌ判別信号が直前の比
例制御途上の例えば第１１図に示す３ステツプ目で反転
した場合の次の比例ＩＩＪ　ＩｌｌのスキップｆｉｃＫ
Ｐは、ステップ１０４において予め設定された最大スキ
ップｆｎＫＰ＝１０から直前の比例制御における残りの
スキップＩＣＫＰ−＝７を差し引いたスキップ１ａｃＫ
Ｐ、この場合、３がセットされるため、ステップモータ
２１は１スキツプ時間に対応したディレィの後、比例ａ
、ｌＪ御を３スキツプした状態で積分制御に入り、ステ
ップモータ２１が続けての繰返し高頻度比例制御によっ
てリッチ・リーンの一方に偏って１ＩＩＪｌｉＩがみだ
れることもなく、その結果、０２センサ２９からのＲ−
Ｌ判別信号の出力変化に対する空燃比フィードバック制
御の応答度を高めた状態でステップモータ２１の制御を
安定させて、空燃比制御特性とドライブビリティを大幅
に向上させることができる。

（発明の効果） 本発明はエンジンの運転状態に対応した空燃比センサか
らのリッチ・リーン信号に基づいたステップモータの正
転・逆転駆動による混合気の空燃比フィードバック制御
に際して、リッチ・リーン信号の反転の度に行う比例制
御量を予め設定した一定の初期比例制御量に定めるとと
もに、比例制御途上においてリッチ・リーン信号が反転
したときには次の比例制御ｍを一定の初期比例制御量か
ら直前の比例制御の残り量を差引いた直前比例制御ｍと
することによって、空燃比センサからのリッチ・リーン
信号が比例制御途上において短期間に反転しても、応答
性を十分に保持しかつ制御に混乱を生じさせることなく
ステップモータをフィードバック制御して、空燃比制御
特性とドライブビリティを大幅に向上させることができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシステムを明示するフローチャート図
、第２図と第３図は従来の実施例の動作特性図、第４図
は本発明の一実施例のシステム図、第５図はその要部詳
細図、第６図はそのステップモータ２１の破断側面図、
第７図はその電気回路図、第８図〜第１０図はそのフロ
ーチャート図、第１１図はその動作特性図である。 Ｓ０１、Ｓ０２・・・ステップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンの運転状態に対応した空燃比センサからのリッ
   チ・リーン信号に基づいたステップモータの正転・逆転
   駆動によるブリードエア量の制御によつて混合気の空燃
   比を制御するため、空燃比センサからのリッチ・リーン
   信号の反転の度にステップモータをリッチ・リーン信号
   に対応した方向に比例制御をした後に積分制御を行うに
   際して、リッチ・リーン信号の反転の度に行う比例制御
   量を予め設定した一定の初期比例制御量に定めるととも
   に、比例制御途上においてリッチ・リーン信号が反転し
   たときには反転時で比例制御を中止して反転した後のリ
   ッチ・リーン信号による次の比例制御を行うとともに、
   該次の比例制御量を一定の初期比例制御量から直前の比
   例制御の残り量を差引いた直前比例制御量とすることを
   特徴とするエンジンの空燃比制御方法。