JPS6254989B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、車両のエンジンに供給される混合
気の空燃比を制御する空燃比制御装置に関する。

従来、この種のエンジンの空燃比制御装置とし
ては、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度
検出器からの出力信号と基準信号とを比較器で比
較し、その比較器からの出力信号を積分する積分
器からの出力信号に基づいて、混合気の空燃比を
帰還補正して、エンジンを所定の空燃比で運転す
る一方、エンジンが予め定められた低温状態にあ
るときには、上記空燃比の帰還補正を補正停止手
段で停止させて、排気ガス中の酸素濃度に応じた
空燃比の補正を停止し、エンジンの運転状態によ
り適合した空燃比に制御するようにしたものが知
られている（たとえば特公昭52−26284）。

しかしながら、上記従来の空燃比制御装置は、
車両が施回したり、あるいは段差のある道路に進
入したりしてフロート室内の燃料レベルが急激に
変化した際に生じる空燃比の急激な変化に対し
て、上記の如く積分器を用いて積分処理を行なつ
ているために、空燃比を迅速に補正することがで
きないという欠点がある。

この発明の目的は、上記欠点を除去することに
あつて、車両が旋回したり、段差のある道路に進
入したりして、横加速度によりフロート室内の燃
料レベルつまり油面が急変し、空燃比が急変しよ
うとする際に、空燃比の補正を迅速に行ない得る
ようにしたエンジンの空燃比制御装置を新規に提
供することにある。

このため、この発明のエンジンの空燃比制御装
置は、エンジンに供給される混合気の空燃比を検
出する空燃比センサーの出力と、予め設定された
値とを比較する比較手段の比較結果を示す出力を
受け、この比較結果に応じて空燃比を補正するた
めの積分信号を出力する一方、車両の横加速度を
検出する横加速度センサーの出力を受け、横加速
度の発生時、気化器のフロート室内の油面変化に
よる空燃比の変化を補正するための空燃比補正信
号を上記積分信号に代えて出力する空燃比補正手
段と、この空燃比補正手段の出力を受けて、混合
気の空燃比を調整する空燃比調整手段とを備え
て、横加速度の発生時に、上記空燃比補正信号に
より、空燃比の補正を行うようにしたことを特徴
としている。

以下、この発明を図示の実施例について詳細に
説明する。

第１，２図において、１は車両のエンジン本
体、２は吸気管、３は気化器、４はエアクリー
ナ、５は排気管、６は排気管５内に設けた触媒、
７は触媒６上流の排気管５に設けた空燃比センサ
ーの一例としての酸素濃度センサー、８は車両の
進行方向と直交する方向の横加速度を検出する横
加速度センサー、９は酸素濃度センサー７および
横加速度センサー８からの出力信号が入力されて
後記する空燃比補正信号を出力する空燃比補正手
段である空燃比補正信号出力回路、１１は上記空
燃比補正信号が入力されて混合気の空燃比を調整
する空燃比調整手段の一例としてのデユーテイソ
レノイドである。

上記酸素濃度センサー７は、たとえば酸化ジル
コン等の固体電解質からなり、排気ガス中の酸素
濃度を検出して、その酸素濃度つまり空燃比に応
じた検出信号を出力するようになつている。

また、上記横加速度センサー８は、第２図に示
すように、圧電素子１２と、その圧電素子１２に
向けてスプリング１３によつて付勢される錘り１
４とからなり、横加速度に応じた圧力を錘り１４
を介して圧電素子１２に加えて、圧電素子１２か
ら横加速度の方向および大きさに応じた信号つま
り電圧を出力させるようになつている。

また、上記デユーテイソレノイド１１は、図示
しないが、気化器３に設けられ、オン、オフのタ
イミングによつて、エアブリードの通路の先端開
口を開閉して、エアブリードの空気量を制御し
て、空燃比を補正できるようになつている。

一方、上記空燃比補正信号出力回路９は、第２
図に示すように、比較手段としての比較器１６、
基準電源１７、たとえばミラー積分回路等により
構成される積分器１８、切換スイツチ１９、デユ
ーテイ比決定回路２０およびデユーテイ比補正回
路２１からなる。

上記比較器１６の反転入力端子には、基準電圧
電源１７から空燃比の目標値を示す予め定めた基
準信号を印加する一方、該比較器１６の非反転入
力端子には、酸素濃度センサー７からの検出信号
を入力して、該比較器１６に基準信号と検出信号
とを比較させて、該比較器１６から“０”レベル
または“１”レベルの比較出力信号を積分器１８
に入力する。上記積分器１８は、上記比較出力信
号を積分して算出した積分出力信号を切換スイツ
チ１９を介して、デユーテイ比決定回路２０に出
力する。該デユーテイ比決定回路２０は上記積分
出力信号に基づいて後記する第１の空燃比補正信
号を決定し、第１の空燃比補正信号の急激な変化
を回避すると共に、該第１の空燃比補正信号をデ
ユーテイソレノイド１１に出力して、空燃比のサ
ージング現象を生じないようにしている。上記デ
ユーテイ比決定回路２０は、吸気負圧、機関温度
等のエンジンパラメータに応じて予め定めた空燃
比特性に応じて定まるデユーテイソレノイド１１
のデユーテイ比を、上記積分出力信号に基づい
て、補正し、その補正したデユーテイ比を有する
第１の空燃比補正信号を上記の如くデユーテイソ
レノイド１１に出力するようになつている。

一方、デユーテイ比補正回路２１は、後述する
如く、横加速度センサー８から出力される信号を
比較・判別するようになつており、横加速度の絶
対値の大きさが一定値以上である場合に、切換ス
イツチ１９をオフにする信号を出力すると共に、
上記横加速度の方向（右または左）および横加速
度の大きさに応じて予め設定されているレベルの
信号をデユーテイ比決定回路２０に出力するよう
になつている。

上記デユーテイ比決定回路２０は、デユーテイ
比補正回路２１から入力される上記信号に基づい
て、車両に横加速度が加わつて、気化器３のフロ
ート室内の油面が急変した際でも、空燃比を目標
値とするように予め定めているデユーテイ比を有
する第２の空燃比補正信号をデユーテイソレノイ
ド１１に出力するようになつている。

該デユーテイ比決定回路２０は、具体的には、
たとえば特開昭51−64316号公報や特開昭52−
56216号公報等に示される如く、空燃比に対応し
た信号（本実施例の場合積分器１８の出力）と一
定の周期をもつ三角波とを比較し、その比較の結
果に応じて三角波の中心の電圧が空燃比信号より
低くなれば、オン時間の短いすなわちデユーテイ
比の小さいパルスを出力する構成となつている。
また、デユーテイ比補正回路２１は、横加速度セ
ンサー８の出力に応じて絶対値で所定値以下の信
号があつた場合、上記デユーテイ比決定回路２０
の三角波の中心電圧より所定量高いかあるいは低
い一定の電圧を出力する比較器等から構成される
とともに、該信号と同時に切換スイツチ１９をオ
フする信号を出力するために上記比較器等の出力
に同期するフリツプフロツプ回路等を有する。

上記構成の空燃比制御装置は下記の如く動作す
る。

いま、車両が平坦地を直線走行しており、横加
速度が略零であるとする。

このとき、横加速度センサー８が横加速度を示
す信号を出力していないため、デユーテイ比補正
回路２１は、切換スイツチ１９をオンにする信号
を出力して、切換スイツチ１９をオンにしてお
り、かつ、デユーテイ比決定回路２０には信号を
出力していない状態になつている。

一方、酸素濃度センサー７からの検出信号と基
準電圧電源１７からの基準信号とを比較する比較
器１６は、いまたとえば混合気の空燃比が予め定
めた空燃比よりも薄くなつていて、排気ガス中の
酸素濃度が高くなつているとすると、酸素濃度セ
ンサー７の検出信号が低レベルであるため、
“０”レベルの信号を出力する。積分器１８は上
記“０”レベルの信号を積分して、次第に電圧の
上昇する積分出力信号を、オンになつている切換
スイツチ１９を介してデユーテイ比決定回路２０
に出力する。上記積分出力信号の電圧の上昇に応
じて、デユーテイ比決定回路２０の決定するデユ
ーテイ比は徐々に低くなり、このデユーテイ比を
有する第１の空燃比補正信号がデユーテイソレノ
イド１１に入力されて、エアブリードの空気量が
徐々に減少されて、混合気の空燃比の徐々に濃く
なる。

一方、混合気の空燃比が目標値よりも濃くなつ
て、排気ガス中の酸素濃度が所定値よりも低くな
り、酸素濃度センサー７の検出信号が基準信号よ
りも高レベルになると、比較器１６は“１”レベ
ルの信号を積分器１８に出力する。積分器１８は
上記“１”レベルの信号を積分して、次第に電圧
の低下する積分出力信号を切換スイツチ１９を介
してデユーテイ比決定回路２０に出力する。上記
積分出力信号の電圧の低下に応じて、デユーテイ
比決定回路２０の決定するデユーテイ比は徐々に
高くなり、このデユーテイ比を有する第１の空燃
比補正信号がデユーテイソレノイド１１に入力さ
れて、エアブリードの空気量が徐々に増大され
て、混合気の空燃比が徐々に薄くなる。

このように、車両に横加速度が発生していない
際には、積分回路１８の積分出力信号によつて、
急激な変化をさけ、サージングを発生させること
なく、帰還制御によつて、空燃比を目標値に制御
している。

次に、車両が旋回し、横加速度センサー８が一
定値以上の横加速度を検出したとする。

そうすると、デユーテイ比補正回路２１は、横
加速度センサー８から入力される信号を比較・判
別して、切換スイツチ１９をオフにする信号を出
力すると共に、横加速度センサー８から入力され
る信号に応じて決定される所定レベルの信号をデ
ユーテイ比決定回路２０に出力する。この所定レ
ベルの信号は、横加速度の方向に応じて、たとえ
ば気化器がその取付位置により、右方向の横加速
度時リーンで左方向の横加速度時リツチになる特
性のものであれば、それぞれの場合に応じて、右
方向の場合は三角波の中心電圧より低い一定電圧
を、左方向の場合は三角波の中心電圧より高い一
定電圧を設定すればよい。このデユーテイ比決定
回路２０は、切換スイツチ１９がオフになつてい
るため酸素濃度センサー７の検出信号とは無関係
に、上記所定レベルの信号と三角波との比較によ
つて得られるデユーテイ比の信号を出力するこの
デユーテイ比は横加速度による気化器３のフロー
ト室内の油面変化による空燃比の変化を補正する
値になつている。このデユーテイ比を有する第２
の空燃比の補正信号がデユーテイ比決定回路２０
からデユーテイソレノイド１１に入力されると、
横加速度によるフロート室内の油面変化により、
急激に変化しようとする空燃比に対して迅速に補
正が行なわれる。

このように、横加速度の発生時には、積分回路
１８を用いずに、横加速度の大きさおよび方向に
応じて決定されるデユーテイ比を有する第２の空
燃比補正信号を発生させて、空燃比を補正するよ
うにしているので、横加速度による空燃比の急激
な変化に対して迅速に補正を行なうことができ
る。

上記実施例では、空燃比調整手段としてエアブ
リードの空気量を制御するデユーテイソレノイド
を用いたが、たとえば燃料の噴射パルスの時間巾
を制御する制御弁を用いてもよい。また、空燃比
センサーは、たとえばスロツトル弁の開度、エン
ジン回転数および燃料の噴射パルスの時間巾から
空燃比を検出するような構成のものであつてもよ
い。

以上の説明で明らかな如く、この発明の空燃比
制御装置は、混合気の空燃比を検出する空燃比セ
ンサーの出力と、予め設定された値とを比較する
比較手段の出力を受け、比較結果に応じて空燃比
を補正するための積分信号を出力する一方、横加
速度センサーの出力を受け、横加速度の発生時、
気化器のフロート室内の油面変化による空燃比の
変化を補正するための空燃比補正信号を出力する
空燃比補正手段と、該空燃比補正手段の出力を受
けて混合気の空燃比を調整する空燃比調整手段と
を備えて、上記空燃比補正信号により空燃比調整
手段を調整するようにしているので、横加速度に
よりフロート室内の油面が急変し、空燃比が急変
しようとする際に、空燃比の補正を迅速に行なう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の全体概略図、第
２図は第１図に示す実施例のブロツク図である。 ７……空燃比センサー、８……横加速度センサ
ー、９……空燃比補正信号出力回路、１１……空
燃比調整手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンに供給される混合気の空燃比を検出
   する空燃比センサーと、 車両の横加速度を検出する横加速度センサー
   と、 上記空燃比センサーの出力と、予め設定された
   値とを比較する比較手段と、 該比較手段の比較結果を示す出力を受け、この
   比較結果に応じて空燃比を補正するための積分信
   号を出力する一方、上記横加速度センサーの出力
   を受け、横加速度の発生時、気化器のフロート室
   内の油面変化による空燃比の変化を補正するため
   の空燃比補正信号を上記積分信号に代えて出力す
   る空燃比補正手段と、 該空燃比補正手段の出力を受けて、混合気の空
   燃比を調整する空燃比調整手段とを備えたことを
   特徴とするエンジンの空燃比制御装置。