JPS6130139B2

JPS6130139B2 -

Info

Publication number: JPS6130139B2
Application number: JP14802279A
Authority: JP
Inventors: Tokuichi Matsumoto; Kazumasa Nomura; Kazutoshi Ootsuka; Hideki Tanaka
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1979-11-14
Filing date: 1979-11-14
Publication date: 1986-07-11
Also published as: JPS5672241A

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。

この種の装置として、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エア通路に該バイ
パスエア通路を開閉する第１アクチユエータを介
設し、上記回転センサの出力に応じて補助空気量
制御用の第１回路を介して上記第１アクチユエー
タを作動させ、補助空気量をアイドル回転数が設
定値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
になるようにフイードバツク制御するとともに、
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設けた
補助エアブリードに該補助エアブリードを開閉す
る第２アクチユエータを介設し、上記排気センサ
の出力に応じて燃料流量を制御する空燃比制御用
の第２回路を介して上記第２アクチユエータを作
動させ、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を制御して、
混合気の空燃比をほぼ理論空燃比にフイードバツ
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が提案さ
れている。

上記装置において、エンジンのアイドル時に、
エンジン回転数の急激な上昇もしくは急激な減少
が生じた際、過渡応答性を向上させるためには、
上記第１回路及び第２回路から出力される制御信
号（例えば積分定数および／または比例定数）を
大きくする程よいが、制御信号を大きくした場合
には、回転数変動が小さい時にエンジン振動が大
きくなり、安定性が悪くなる問題がある。

この発明は上記した問題を解消せんとするもの
であり、アイドル時においてエンジンの回転数が
設定値より高い上限値を越え、あるいは設定値よ
り低い下限値を越える急激な変化を回転センサで
検出した時、上記補助空気量制御用第１回路の補
助空気量制御および空燃比制御用第２回路のスロ
ー系燃料流量制御を補正する補正回路を設け、回
転数変動が急激な場合の過渡応答性を向上させる
と共に、回転数変動が小さい時は制御信号に起因
するエンジン振動を少なくしたエンジンのマイド
ル回転数制御装置を提供するものである。

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３ａ、メインノズ
ル３ｂを有するメイン系燃料通路３ｃ、アイドル
ポート３ｄとスローポート３ｅを有するスロー系
燃料通路３ｆ、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
排気通路４に介設された触媒装置であり、６は気
化器ベンチユリ３ｈ上流に設けたチヨーク弁であ
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
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を開閉する電磁弁で構成
された空燃比制御用のメイン補助エアブリード用
アクチユエータ１４、スロー補助エアブリード用
アクチユエータとしての第２アクチユエータ１５
を設けている。上記アクチユエータ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、アイ
ドル時において、吸気通路の吸入混合気の空燃比
が理論空燃比（目標空燃比）となるように制御し
ている。

１６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
電磁弁で構成された補助空気量制御用の第１アク
チユエータ１７を設けている。該第１アクチユエ
ータ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ア
クチユエータ１７のソレノイド１７ａの間に補助
空気量制御回路としての第１回路１９を設けてい
る。該第１回路１９を介して、回転センサ１８の
出力に応じて第１アクチユエータ１７を作動し、
エンジン１のアイドル回転数が設定値より低いと
バイパスエア通路１６の補助空気量を増加させる
一方、エンジン１のアイドル回転数が設定値より
高いとバイパスエア通路１６の補助空気量を減少
させ、よつて、アイドル時のエンジン１の回転数
が目標の回転数となるように制御している。

排気通路４には、触媒装置５の上流に、排気ガ
スの成分を検出するO₂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
助エアブリード用アクチユエータ１４、スロー補
助エアブリード用の第２アクチユエータ１５の各
ソレノイド１４ａ，１５ａとの間に燃料流量を制
御する空燃比制御回路としての第２回路２１を設
けている。該第２回路２１により、エンジン１の
アイドル運転時には、排気センサ２０の出力に応
じて第２アクチユエータ１５を作動し、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
も濃いとスロー補助エアブリード１０のブリード
エア量を増加させる一方、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、よつて、アイドル運転時の空燃比をほぼ理論
空燃比になるよう制御している。また、エンジン
１の中・高負荷運転時には、メイン補助エアブリ
ード用アクチユエータ１４を作動し、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も
濃いとメイン補助エアブリード９のブリードエア
量を増加させる一方、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も薄いとメイン補
助エアブリード９のブリードエア量を減少させ、
よつて、中・高負荷運転における空燃比をほぼ理
論空燃比に制御している。

上記第１回路１９と第２回路２０とは、回転セ
ンサ１８により検出されるエンジン回転数が急激
に変化して設定値より高い上限値を越えた時及び
設定値より低い下限値を越えた時に第１回路１９
の補助空気流量制御を補正すると共に第２回路２
１の燃料流量制御を補正する補正回路２２からの
補正信号が入力される。該補正回路２２により、
エンジン回転数が急激に上昇して設定値より高い
上限値を越えた時は第１回路１９の補助空気量制
御を補正して補助空気量を急減させると共に第２
回路２１の燃料流量制御を補正してスロー系燃料
流量を急減させる一方、エンジン回転数が急激に
減少して設定値より低い下限値を越えた時は、第
１回路１９を補正して補助空気量を急増すると共
に第２回路２１を補正して燃料流量を急増するよ
うにしている。

次に、上記第１回路１９、第２回路２１、補正
回路２２について詳述する。

第２回路２１は、排気センサ２０の出力を緩衝
するバツフア回路A₁と、バツフア回路A₁の出力
および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の出力の偏差信号を出力す
る比較回路B₁と、比較回路B₁からの出力を積分
して積分信号を出力する積分回路C₁と、比較回
路B₁からの出力および積分回路C₁からの出力を
加算して出力する加算回路D₁と、トリガ信号発
生回路H₁からのトリガ信号をうけてトリガさ
れ、加算回路D₁からの出力に応じたデユーテイ
比（加算回路D₁からの加算信号の電位が高くな
るに応じて大きくなるデユーテイ比）を有するパ
ルス信号を出力するデユーテイ比制御回路E₁
と、該デユーテイ比制御回路E₁からの出力によ
り第２アクチユエータ１５を駆動するアクチユエ
ータ駆動回路F₁とから構成される。

一方、第１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I₁と、波形整形回路I₁からの
出力をエンジン回転数に比例した電圧として出力
するＦ−Ｖ変換回路J₁と、Ｆ−Ｖ変換回路J₁の出
力および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
出力の偏差出力を出力する比較回路K₁と、比較
回路K₁からの出力を積分して積分信号を出力す
る積分回路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
らの出力に応じたデユーテイ比（積分回路L₁か
らの積分信号の電位が高くなるに応じて小さくな
るデユーテイ比）を有するパルス信号を出力する
デユーテイ比制御回路M₁と第１アクチユエータ
１７をデユーテイ比制御回路M₁からの出力によ
つて駆動するアクチユエータ駆動回路N₁とから
構成される。

補正回路２２は、エンジン回転数の急激な上昇
を検出して第１回路１９、第２回路２１にデユー
テイ比を補正する出力を出力する上限値検出回路
Q₁と、エンジン回転数の急激な減少を検出して
第１回路１９、第２回路２１にデユーテイ比を補
正する出力を出力する下限値検出回路R₁を設け
ている。上記上限値検出回路Q₁は、第３図に示
す如く、第１回路１９のＦ−Ｖ変換回路J₁からの
エンジン回転数に比例した出力電圧と、設定値よ
り高い上限値に相当する高電圧とを比較する比較
回路２３で構成され、Ｆ−Ｖ変換回路J₁の電圧が
上限値より高くなつた際には、比較回路２３の出
力（高電位）はダイオード２４および抵抗２５を
介して第２回路２１のデユーテイ比制御回路E₁
の(イ)点に印加され、デユーテイ比制御回路E₁か
ら出力するデユーテイ比を増大し、第２アクチユ
エータ１５の開度を大もしくは全開してブリード
エア量を増加させ、スロー系燃料流量を減少させ
ると共に、比較回路２３の出力はダイオード２６
および抵抗２７を介して第１回路１９のデユーテ
イ比制御回路M₁の(ロ)点に印加され、デユーテイ
比制御回路M₁から出力するデユーテイ比を減少
し、第１アクチユエータ１７の開度を小もしくは
閉鎖して補助空気量を減少させる。上記下限検出
回路R₁は、第３図に示す如く、Ｆ−Ｖ変換回路J₁
からのエンジン回転数に比例した出力電圧と、設
定値より低い下限値に相当する低電圧とを比較す
る比較回路２８で構成され、Ｆ−Ｖ変換回路J₁の
電圧が下限値より低くなつた際に比較回路２８の
出力（低電位）はダイオード２９および抵抗３０
を介して第２回路２１のデユーテイ比制御回路
E₁の(イ)点に印加され、デユーテイ比を減少し、
第２アクチユエータ１５を作動してブリードエア
量を減少してスロー系燃料流量を増加させると共
に、比較回路２８の出力はダイオード３１および
抵抗３２を介して第１回路１９のデユーテイ比制
御回路M₁の(ロ)点に印加され、デユーテイ比を増
加し、第１アクチユエータ１７を作動して、補助
空気量を増加させる。尚、デユーテイ比とは単位
時間Ｔ当たりの電磁弁に通電される時間ｔ割合を
百分率で表わすものであり、デユーテイ比（ｔ／
Ｔ×100）が０％とはアクチユエータが全閉して
いる状態であり、100％とはアクチユエータが全
開している状態を示すものである。

つぎに、上記装置の作動を説明する。

まず、エンジンのアイドル回転数が第１回路１
９で設定した設定値より低くなると、第１回路１
９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L₁から
時間の経過と共に低下する出力が出力され、この
出力に応じてデユーテイ比制御回路M₁から時間
の経過と共にデユーテイ比が増大する出力が出力
され、第１アクチユエータ１７のデユーテイ比を
増大し、時間の経過と共に補助空気量を増大させ
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。

上記補助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回路２１では、比較回路B₁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からの出力と比較回路B₁か
らの出力が加算回路D₁で加算され、この加算回
路D₁からの出力に応じて、デユーテイ比制御回
路E₁から、まず、比較回路B₁の出力信号ハイレ
ベルからローレベルへの変化時デユーテイ比を設
定値ほど跳ばし、その後時間の経過と共にデユー
テイ比が減少する出力が出力され、第２アクチユ
エータ１５のデユーテイ比を減少させて、時間の
経過と共にブリードエア量を減少させ、スロー系
燃料通路３ｆが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。

上記アイドル運転時、クーラー用コンプレツサ
ー等を作動してエンジン１に大きな負荷がかか
り、回転数が急激に減少し、補正回路２２の下限
検出回路Q₁の下限値を越えた時には、補正回路
２２により第１回路１９及び第２回路２１のデユ
ーテイ比が補正され、補助空気量及びスロー系燃
料流量を急増して、急速にエンジン回転数の設定
値への上昇を行う。このように、回転数の低下
時、低下の度合が小さい間は、第１回路１９、第
２回路２１のみにより制御されるが、回転数が急
激に低下し、下限値検出回路Q₁の設定値の下限
を越えた時は、補正回路２２により補正制御され
る。

逆に、エンジンの回転数が第１回路１９で設定
した設定値より高くなると、第１回路１９側で
は、Ｆ−Ｖ変換回路B₁からの出力電圧は設定電
圧より高くなり、第１アクチユエータ１７のデユ
ーテイ比を減少し、時間の経過と共に補助空気量
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。該補助空気量の減少に
より、第２回路２１側では第２アクチユエータ１
５のデユーテイ比を増大し、ブリードエア量を増
大してスロー系燃料流量を減少し、空燃比を理論
空燃比近傍に保持している。

上記回転数の上昇が急激に行われ、補正回路２
２の上限値検出回路R₁で設定された上限値を越
えた時には、該補正回路２２により第１回路１９
及び第２回路２１のデユーテイ比が補正され、補
時空気量及びスロー系燃料流量を急減し、迅速に
エンジンの回転数を設定値に下降すると共に、空
燃比を理論空燃比に制御する。

なお、上記実施例ではエンジンの回転数の急激
な変化を、エンジンのアイドル回転数の設定値に
対して、ある幅を持たせて設けた上限値および下
限値を越えることでもつて検出したが、その他、
例えば、エンジンに作用する負荷を検出したり、
エンジンの回転数の変動率を検出することでもつ
て、エンジンの回転数の急激な変化を検出でき
る。

また、上記実施例では、スロー系燃料流量をブ
リードエア量を変えることによつて制御したが、
スロー系燃料流量を直接スロー系燃料流料通路の
通路面積を変えることによつて制御することもで
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、
エンジン回転数の急激な上昇もしくは低下を検出
して第１回路の補助空気量制御を補正すると共
に、第２回路の燃料流量制御を補正する補正回路
を設けているため、回転数変動が大きい場合の過
渡応答性が良く、時間遅れなくアイドル回転数を
設定値に保持できると共に、空燃比を理論空燃比
に保持できる。また、回転数変動が少さい場合
は、第１回路及び第２回路のみにより最適な信号
が出力されるため、制御信号に起因するエンジン
振動がない等の利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかか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回路、第２回路及び補正回路の
構成を示すブロツク図、第３図は補正回路の具体
的回路図である。１……エンジン、２……吸気通路、３……気化
器、３ｆ……スロー系燃料通路、３ｇ……気化器
絞弁、４……排気通路、５……触媒装置、１０…
…スロー補助エアブリード、１５……第２アクチ
ユエータ、１７……第１アクチユエータ、１８…
…回転センサ、１９……第１回路、２０……排気
センサ、２１……第２回路、２２……補正回路。

Claims

【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、
気化器絞弁下流に補助空気を供給するバイパスエ
ア通路に設けた第１アクチユエータと、エンジン
のアイドル回転数が目標回転数になるように上記
回転センサの出力に応じて上記第１アクチユエー
タを制御する第１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
ロー系燃料通路の燃料流量を制御する第２アクチ
ユエータと、吸気通路の吸入混合気の空燃比が目
標空燃比になるように上記排気センサの出力に応
じて上記第２アクチユエータを制御する第２回路
とを備えたエンジンのアイドル回転数制御装置に
おいて、アイドル時にエンジンの回転数が急激に
変化して上記回転センサにより設定値より高い上
限値および設定値より低い下限値が検出された時
に、上記第１回路の補助空気量制御および第２回
路のスロー系燃料流量制御を補正する補正回路を
設け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。