JPS6263157A

JPS6263157A - エンジンの空燃比制御装置

Info

Publication number: JPS6263157A
Application number: JP20288985A
Authority: JP
Inventors: Tokuichi Matsumoto; 松本　徳一
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1985-09-13
Filing date: 1985-09-13
Publication date: 1987-03-19

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、エンジンの空燃比制御装置に関するものであ
る。

（従来技術）従来より、エンジンの空燃比制御装置としては、排気通
路に供給空燃比に相関関係のある排気ガス中の酸素濃度
を検出する０２センサを配設し、この０２センサの検出
信号に応じて供給空燃比を理論空燃比近傍にフィードバ
ック制御するようにした技術が知られている。

また、エンジンの振動等から不安定状態を検出するラフ
ネスセンサを設け、このラフネスセンサの信号に基づい
て空燃比を制御することも知られている。この制御では
、供給空燃比が上記理論空燃比よりさらにリーンな領域
に制御できてエミッション性、燃費性が向上するもので
ある（例えば、特公昭５６−３３５７１号参照）。

しかして、上記のようにラフネスセンサの出力に基づい
て空燃比制御を行った場合には、悪路走行時もしくは加
速時にエンジンの運転状態が不安定状態になくても、ラ
フネスセンサはその異常振動をエンジンの不安定状態と
誤検出して空燃比制御が過制御となる恐れがある。

上記のようにラフネスセンサもしくは０２センサの出力
に基づく空燃比制御を行う場合に、それぞれの運転状態
に応じて適正な制御が実施できない領域が生じるもので
ある。

（発明の目的）本発明は上記事情に鑑み、エンジンあるいは車両の運転
状態に応じて精度の高い空燃比制御を行うようにしたエ
ンジンの空燃比制御装置を提供することを目的とするも
のである。

（発明の構成）本発明の空燃比制御装置は、エンジンの不安定状態を検
出するラフネスセンサと、排気ガス成分から供給空燃比
を検出する０２センサと、エンジンあるいは車両の運転
状態を検出する運転状態検出手段と、運転状態に応じて
ラフネスセンサもしくは０２センサを選択する選択手段
と、上記選択手段で選択されたラフネスセンサもしくは
０２センサの出力に応じてエンジンに供給する混合気の
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
とするものである。

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図であ
る。エンジン１の振動状態を検知して該エンジン１の失
火等に起因する不安定状態を検出するラフネスセンサ２
を設けるとともに、エンジン１の排気通路３にエンジン
への供給空燃比が理論空燃比よりリッチかリーンかを検
出する０２センサ４を設ける。′ 一方、上記ラフネスセンサ２および０２センサ４の検出
出力は選択手段５に入力される。この選択手段５は、エ
ンジンもしくは車両の運転状態を検出する運転状態検出
手段６の信号を受け、エンジンの加速状態、回転数、負
荷等の運転状態、もしくは車両の悪路走行等の運転状態
の検出に対応して、その運転状態で適正な検出を行うラ
フネスセンサ２もしくは０２センサ４を選択するもので
ある。

上記選択手段５の信号は、例えば、インジェクタ７に対
する噴射パルスを調整することによってエンジン１に供
給する混合気の空燃比を制御する空燃比調整手段８に出
力され、該空燃比調整手段８は選択手段５によって選択
されたラフネスセンサ２もしくは０２センサ４の出力に
基づいて空燃比をフィードバック制御するものである。

すなわち、例えば、通常の運転状態ではラフネスセンサ
２を選択する一方、急加速時、悪路走行時等のラフネス
センサ２の検出精度が低くなる運転状態、または、高負
荷、高回転時等の出力が要求される運転状態では０２セ
ンサ４の信号を選択するものである。

（発明の効果）本発明によれば、エンジンあるいは車両の運転状態に応
じてラフネスセンサもしくは０□センサの出力を選択使
用し、例えば、悪路走行時、加速時等には０２センサの
出力に基づいて空燃比制御を行って異常振動に基づくラ
フネスセンサの誤検出に対処するとともに、高負荷、高
回転域においては０２センサに基づいて制御するように
して出力を確保する一方、出力の要求されない運転状態
ではラフネスセンサに基づいて空燃比制御し、リーンな
空燃比で運転することによって良好なエミッション性、
燃費性を得ることができるものである。よって、ラフネ
スセンサに基づく空燃比制御と０２センサに基づく空燃
比との特性をそれぞれ活用して、各種運転状態に対応し
た精度の高い空燃比制御を実施することができる。

（実施例）以下、図面により本発明の詳細な説明する。

第２図は全体構成図である。

エンジン１の吸気通路９にはインジェクタ７が配設され
、このインジェクタ７に対して空燃比制御回路１０から
噴射パルスが出力されて燃料噴射量が制御され、エンジ
ン１に供給する混合気の空燃比が調整される。

一方、上記エンジン１の排気通路３には、排気ガスの成
分から供給空燃比を検出する０２センサ４が配設されて
いる。この０２センサ４は、検出空燃比が設定空燃比（
理論空燃比）よりリッチがリーンでハイもしくはローの
検出信号を出力する。

また、上記エンジン近傍の車体１１には、エンジン１の
振動を検出する超音波センサ１２を使用したラフネスセ
ンサ２が設置されている。このラフネスセンサ２は、超
音波センサ１２によって超音波をエンジン１に向けて発
信してその反射波を検出し、エンジン振動が大きい不安
定状態でラフネス検出回路１３からハイの検出信号を出
力するものである。

上記ラフネスセンサ２および０２センサ４の出力は、選
択回路１４を介して前記空燃比制御回路１０に入力され
る。この選択回路１４は、ＯＲ回路１５の出力に応じて
互いに反対方向に作動するアナログスイッチ１６．１７
を備え、このＯＲ回路１５には各種検出回路から運転状
態検出信号が入力される。悪路検出回路２２は、車体１
１に取付けられて路面２１に対して超音波を発信して反
射波を受信する路面センサ２０の信号を受け、悪路走行
状態が一定時間以上持続するとハイ信号を出力するもの
である。加速検出回路２３は、スロットル開度変化等か
らエンジン１の所定加速状態より大きな加速状態を検出
したらハイ信号を出力するものである。高負荷検出回路
２４は、吸気負圧等からエンジン１が所定負荷状態よ“
り高負荷状態を検出したらハイ信号を出力するものであ
る。

さらに、高回転検出回路２５は、エンジン回転数が所定
回転数以上の高回転状態を検出したらハイ信号を出力す
るものである。

そして、上記ＯＲ回路１５は、上記各種検出回路２２〜
２５からハイ信号が入力されたときにハイ信号を出力し
、このＯＲ回路１５のハイ信号が出力されると、反転素
子１８を介してラフネスセンサ側のアナログスイッチ１
７がオフ状態となって開成する一方、Ｑ２センサ側のア
ナログスイッチ１６がオン状態となって閏成し、０２セ
ンサ４の検出出力を空燃比υ制御回路１０に出力するも
のである。つまり、前記各種検出回路２２〜２５の少な
くとも１つからハイ信号が出力されている時、すなわち
、悪路走行時、急加速時、高負荷時もしくは高回転時に
は、上記空燃比制御回路１０はこの０２センサ４の出力
に基づいて空燃比のフィードバック制御を行うものであ
る。

一方、前記各種検出回路２２〜２５からハイ信号が出力
されていない状態、すなわち、前記車両もしくはエンジ
ンの運転状態以外の状態においては、ＯＲ回路１５から
のロー信号により０□センサ側のアナログスイッチ１６
がオフ状態となって開成する一方、反転素子１８を介し
てラフネスセンサ側のアナログスイッチ１７がオン状態
となって閉成し、ラフネスセンサ２の検出出力を空燃比
制御回路１０に出力するものであり、上記空燃比制御回
路１０はこのラフネスセンサ２の出力に基づいて空燃比
のフィードバック制御を行うものである。

上記０２センサ４の出力に基づく空燃比制御と、ラフネ
スセンサ２の出力に基づく空燃比制御とは、第３図に示
すように、トップギヤーでの走行時における車速すなわ
ちエンジン回転数に対し、０２センサ４の出力に基づく
０２フイードバツク制御では、実線で示すように空燃比
は一定の値（理論空燃比）に制御される。これに対し、
ラフネスセンサ２の出力に基づくラフネスフィードバッ
ク制御では破線で示すように、車速（エンジン回転数）
が高くなるに従って空燃比がリーンとなるように制御さ
れる。

上記現象は、入力信号が０２センサ４の場合、理論空燃
比を中心として、これよりリッチならリーン方向に、リ
ーンならリッチ方向に空燃比を移行修正するフィードバ
ック制御が行われることによる。また、入力信号がラフ
ネスセンサ２の場合、エンジン回転数が低いときにはエ
ンジン１の大きな不安定性に対応して理論空燃比よりリ
ッチに制御されてエンジンの安定性と出力の向上を図り
、一方、エンジン回転数の高いときには、エンジンの安
定を保ちながら理論空燃比よりもリーン方向にｆｉ制御
され、失火を発生する限界付近にフィードバック制御を
行うためであり、安定性（エンジン（騒動）を一定に保
持しながら効率よく燃費の改善を図ることができる。特
に、エンジン振動は、トルクが一定の場合、エンジン回
転数が２倍になれば、エンジン振動（振れ幅）は１／２
となり、安定性は回転数上昇に伴って向上することにな
る。

なお、上記実施例においては、空燃比調整手段８として
インジェクタ７からの燃料噴ＦＡ帖を制御するようにし
ているが、気化器による空燃比制御を行うものについて
も適用可能である。

また、前記選択回路１４および空燃比制御回路１０は、
マイクロコンピュータによるコントロールユニットで制
御するようにしてもよく、この場合のコントロールユニ
ツ１〜の作動を第４図のフローチャートに沿って説明す
る。スタート後、ステップＳ１で急加速か否か判定し、
Ｎｏの緩加速もしくは非加速時には、ステップＳ２で所
定回転数以上の高回転か否か判定する。この判定がＮＯ
で所定回転数未満の時には、ステップＳ３で所定負荷以
上の高負荷か否か判定する。この判定がＮＯで所定負荷
未満の時には、ステップＳ４で悪路か否か判定し、この
判定もＮｏの時にはステップＳ５に進んでラフネスセン
サ２による検出信号を選択する。一方、上記ステップ８
１〜Ｓ４の判定がＹＥＳの場合には、ステップ＄６に進
んで０２センサ４による検出信号を選択する。このステ
ップＳ５またはステップＳ６によって選択された検出出
力に基づき、ステップＳ７で空燃比のフィードバック制
御を行うものである。

なお、エンジン温度が低い冷機時には、０２センサは未
活性状態にあって反応せず、適正な検出出力が得られな
いことから、このときには空燃比がリッチとなり過ぎな
いようにラフネスセンサの出力に基づいて制御するよう
にしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図、第２図は具体例を示す全体構成図、第３図はラフネスセンサと０２センサの出力に基づくフ
ィードバック制御特性を示す特性図、第４図はコントロ
ールユニットの作動を説明するためのフローチャート図
である。１・・・・・・エンジン　　　　　２・・・・・・ラフ
ネスセンサ４・・・・・・０２センサ　　　　５・・・
・・・選択手段６・・・・・・運転状態検出手段　８・
・・・・・空燃比調整手段１０・・・・・・空燃比制御
回路　１２・・・・・・超音波ヒンサ１３−・・・・・
ラフネス検出回路１４・・・・・・選択回路　　　　２２・・・・・・悪
路検出回路２３・・・・・・加速検出回路２４・・・・・・高負荷検出回路２５・・・・・・高回転検出回路第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エンジンの不安定状態を検出するラフネスセンサ
と、排気ガス成分から供給空燃比を検出するＯ＿２セン
サと、エンジンあるいは車両の運転状態を検出する運転
状態検出手段と、該運転状態検出手段の信号を受け、運
転状態に応じてラフネスセンサまたはＯ＿２センサを選
択する選択手段と、上記選択手段の出力を受け選択され
たラフネスセンサもしくはＯ＿２センサの出力に応じて
エンジンに供給する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。