JPS635573B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの排気ガス中の特定成分の
濃度を検出するO₂センサ等の排気センサをエン
ジンの排気系に設け、この排気センサの出力に基
いて空燃比をフイードバツク制御するようにした
エンジンの空燃比制御装置に関する。

（従来技術） この種のエンジンの空燃比制御装置は、従来よ
りよく知られており、エンジンに供給する燃料を
調整する燃料調量装置としての気化器のエアブリ
ード等を開閉するアクチユエータの例えばデユー
テイ比をO₂センサ等の排気センサの出力に応じ
て変更することによつて、空燃比が所定の値とな
るように制御する。

かかる空燃比のフイードバツク制御では、制御
のベースとなる基本空燃比、すなわち上記アクチ
ユエータの制御範囲の略中間部において、該アク
チユエータにより制御された後の空燃比が所定空
燃比になるような制御前の空燃比を予め調整する
必要があるが、その調整に際しては、アクチユエ
ータの例えば基本デユーテイ比が、該基本デユー
テイ比を基準として高低両側に略均等の制御範囲
を有するように概ね30〜60％の範囲となるように
調整する必要があり、特開昭54−69617号公報に
は、かかる基本空燃比の調整を、O₂センサの出
力に基いて行なうようにした基本空燃比の調整方
式が提案されている。

ところで、例えば気化器を備えたエンジンで
は、スローエアブリードを開閉するアクチユエー
タのデユーテイ比を制御することによつてスロー
領域の空燃比を制御するようにしているが、その
場合には、気化器が外部から供給燃料量のみを調
整することができるアイドル燃料供給系（スロー
燃料系）を備えていることから、基本空燃比の調
整をエンジンのアイドル時に行なう必要がある。

しかしながら、特に、エンジンの排気ガス中の
特定成分の濃度に基づいて作動するアクチユエー
タにより空燃比の制御を行なうようにしたエンジ
ンにおいては、アイドル運転時には、吸入空気量
が少ないために上記制御の結果が、上記排気ガス
中の特定成分の濃度を検出するセンサの出力とし
て現われるまでの時間が長く、アクチユエータの
例えばデユーテイ比の制御利得を大きく設定する
と、空燃比が大きく変動し、いわゆるハンチング
を生じて空燃比の制御が正確に行なえないため、
アイドル時のアクチユエータに対する制御利得
は、小さな値に設定されている。

このため、従来においては、基本空燃比の調整
時にアクチユエータのデユーテイ比の調整が小さ
な制御利得で行なわれることとなり、調整結果、
すなわちデユーテイ比が基本デユーテイ比の範囲
内にあるか否かを知るまでに時間がかかるため調
整作業に長時間を要し、非能率的であつた。

（発明の目的） 本発明の目的は、したがつて、ごく短時間で基
本空燃比の調整が行なえるエンジンの空燃比制御
装置を提供することにある。

（発明の構成） かかる目的を達成するため、本発明は、第１図
に構成を示すように、エンジンの排気ガス中の特
定成分の濃度を検出する排気センサＡと、エンジ
ンに供給する燃料を調整する燃料調量装置Ｂと、
該燃料調量装置Ｂを上記排気センサＡの出力に応
じてフイードバツク制御する制御信号を出力する
空燃比制御手段Ｃと、上記燃料調量装置Ｂのアイ
ドル時の基本空燃比を調整するためのアイドル調
整装置Ｄと、該アイドル調整装置Ｄの調整時を検
知するアイドル調整時検知手段Ｅと、該アイドル
調整時検知手段Ｅによつて上記アイドル調整装置
Ｄの調整時であることが検知された時には、通常
のアイドル時に設定される上記制御信号の制御利
得値より大きな制御利得値に上記制御信号の制御
利得値を変換する制御利得値変換手段Ｆとからな
り、上記基本空燃比の調整時には、変換された大
きな制御利得値によつてアクチユエータのフイー
ドバツク制御を行ない、アクチユエータの制御応
答性を高めて、基本空燃比の調整を迅速に行なう
ようにしたものである。

（発明の効果） 本発明によれば、基本空燃比の調整時における
アクチユエータの制御応答性が高まるので、アク
チユエータの例えば上記基本デユーテイ比を好ま
しい範囲に迅速に移行させることができ、基本空
燃比の調整作業が短時間で行なえることとなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。第２図に示すように、エンジン（図示せず）
に混合気を供給する燃料調量装置Ｂとしての気化
器１は、フロート室２内の燃料をメインジエツト
３およびメインエアブリード４を介してメインノ
ズル５から吸気通路６に供給するメイン燃料供給
通路７と、スロージエツト８およびスローエアブ
リード９を介して、スローポート１０およびアイ
ドルポート１１から吸気通路６に燃料を供給する
スロー燃料供給通路１２とを備えている。

上記アイドルポート１１に対しては、よく知ら
れているように、アイドル調整装置Ｄとしてのア
イドルアジヤストスクリユ１３が設けられてお
り、このアイドルアジヤストスクリユ１３を調整
操作することによつて、アイドル燃料流量を調整
することができるようになつている。

一方、上記スローエアブリード９に対しては、
デユーテイソレノイド１５によつて駆動される電
磁弁１６を設け、この電磁弁１６によつて、スロ
ーエアブリード９を吸気通路６のベンチユリ部６
ａ上流に対してオン、オフ的に開閉することによ
り、エアブリード量を制御することができるよう
にしている。したがつて、本実施例では、アイド
ルアジヤストスクリユ１３によるアイドル燃料量
の調整および電磁弁１６を駆動するデユーテイソ
レノイド１５のデユーテイ比の調整によつて基本
空燃比の調整がアイドル運転時において行なえる
ようになつている。

上記デユーテイソレノイド１５の駆動制御は、
制御回路１７によつて行ない、デユーテイソレノ
イド１５のデユーテイ比を制御することにより、
本来の空燃比の制御を行なう。

この制御回路１７は、第２図にも示すように、
エンジンの排気ガス中のO₂濃度を検出する排気
センサＡとしてのO₂センサ１８と、気化器１の
スロツトル弁１９の開度を検出するスロツトル開
度センサ２０と、スロツトル弁１９下流の吸気負
圧を検出する吸気負圧センサ２１とエンジン回転
数を検出する回転数センサ２２と、上記アイドル
アジヤストアクリユ１３の調整時を検知するアイ
ドル調整時検知手段Ｅとしてのアイドル調整時検
知センサ２３の各出力を制御入力としている。

第３図に制御回路１７の機能をブロツク化して
示すように、制御回路１７はO₂センサ１８の出
力を設定値発生回路２４によつて与えられる設定
値と比較して空燃比のリツチ、リーンを判定する
空燃比判定回路２５と、空燃比判定回路２５の判
定信号に基いて設定空燃比からの偏差値を積分す
るための積分回路２６とを備えている。

この積分回路２６に対しては、積分定数即ち制
御利得値を設定する制御利得値設定回路２７が設
けられており、制御利得値設定回路２７は、スロ
ツトル開度センサ２０、吸気負圧センサ２１、回
転数センサ２２によつて夫々検出されるエンジン
負荷、吸気負圧およびエンジン回転数を入力とす
る運転状態検出回路２８によつて検出されるエン
ジンの運転状態（アイドルか否か、高負荷が否
か、高回転か否か等）に応じてその運転状態に見
合つた制御利得値を設定する。

なお、この制御利得値設定回路２７は、基本空
燃比調整時以外の通常のアイドル運転時において
は、制御利得値をごく小さい値に設定して、空燃
比が大きく変動しないようにしている。

一方、制御利得値設定回路２７に対しては、ア
イドルアジヤストスクリユ１３の調整時を検知す
る調整時検知センサ２３（例えばアイドルアジヤ
ストスクリユ１３が操作されたことを直接検出す
るセンサ、あるいは調整者自らが上記調整時に直
に操作することにより上記調整時であることを判
別するスイツチ）によつて調整時であることが検
知されたときに、制御利得値設定回路２７に制御
利得値を調整時に必要な大きな値に変換する指令
信号を出力する制御利得値変換手段Ｆとしての調
整時制御利得値変換回路２９を設ける。

なお、３０は調整時検知センサ２３が動作して
から所定の秒時を計時し、その間、調整時制御利
得値変換回路２９を動作させ、調整時に前記した
ようなハンチングが継続するのを防止するため設
けたタイマ回路で調整作業に必要な最大時間幅、
すなわちデユーテイソレノイド１５のデユーテイ
比が概ね０％あるいは100％から上記デユーテイ
比の修正を行なう場合において、上記デユーテイ
比が基本デユーテイ比に達するまでの時間に応じ
てその秒時を設定する。このタイマ回路３０は、
O₂センサ１８の出力の反転を検出してオフする
ものであつてもよく、さらには、失火等により上
記過程においてO₂センサ１８の出力の反転も起
こり得るので、これを識別するために、上記O₂
センサ１８の出力の反転があり該出力が所定時間
経過後に再度反転するまではオンの状態に保持す
るものであつてもよい。

上記制御回路１７は、さらに、上記積分回路２
６の積分出力に見合つたデユーテイソレノイド１
５の駆動パルスのパルス幅を設定するパルス幅設
定回路３１と、設定されたパルス幅でデユーテイ
ソレノイド１５をデユーテイ駆動するソレノイド
駆動回路３２とを備え、基本的には、O₂センサ
１８の出力に応じて、デユーテイソレノイド１５
をフイードバツク制御することにより、空燃比の
フイードバツク制御を行なう。そして基本的に
は、上記設定値発生回路２４、空燃比判定回路２
５、積分回路２６、パルス幅設定回路３１、ソレ
ノイド駆動回路３２から空燃比制御手段Ｃが構成
されている。

次に、上記制御回路１７が実行する制御を第４
図に示すフローチヤート図にしたがつて説明す
る。なお、以下の説明において、S1〜S10は、制
御フローの各ステツプをあらわす。

まず、S1において、運転状態検出回路２８に
より、エンジンの運転状態を検出し、フイードバ
ツク制御ゾーンか否かを判定し、フイードバツク
制御条件にないときには、S2において、予め固
定したデユーテイ比I_Fでデユーテイ比制御を行な
う。

次に、S3では、アイドル運転か否かを判定し
アイドル運転でないときには、S4でその運転状
態に対応した制御利得値I_pを制御利得値設定回路
２７によつて設定する。

一方、アイドル運転時であるときには、S5で
さらに基本空燃比調整時か否かを判定し、調整時
でない通常のアイドル運転時にはS6でアイドル
運転に見合つた小さい制御利得値I_i（I_i＜I_p）を設
定する。

そして、アイドル時でかつ基本空燃比の調整が
行なわれているときには、S7において、調整時
制御利得値変換回路２９の信号を受けて、制御利
得値設定回路２７により調整時に必要な大きい制
御利得値I_a（I_a＞I_i）を設定する。

上記のように、制御利得値I_p，I_i、又はI_aが設
定されると、S8ではこの設定された制御利得値
にしたがつて、空燃比のリツチ、リーンを見なが
ら、積分回路２６による積分が行なわれる。

次いで、S9では、演算された積分値に応じて、
デユーテイソレノイド１５の駆動パルスのパルス
幅、すなわちデユーテイ比が求められ、これにし
たがつて、S10によりデユーテイソレノイド１５
のデユーテイ駆動を行なう。

上記したように、アイドル時でかつ基本空燃比
の調整時においては、通常のアイドル時の制御利
得値I_iより大きな制御利得値I_aが設定される。こ
のため、例えば、デユーテイ比が０％、あるいは
100％に近い値から基本空燃比の調整が開始され
たとしても、早期にデユーテイ比が、30〜60％の
好ましい範囲まで修正される。

なお、本実施例においてはアクチユエータ（デ
ユーテイソレノイド１５）の上記基本デユーテイ
比の調整を行なうものを示したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、リニア的な作動をす
るアクチユエータについても同様に適用できるも
のである。

また、燃料調量装置Ｂとしては燃料噴射装置に
おいても適用され得るものであり、制御回路１７
はマイクロコンピユータを用いたものであつても
よい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の構成説明図、第２図は空燃
比制御装置の実施例の全体構成説明図、第３図は
第２図に示す制御回路のブロツク説明図、第４図
は、制御回路が実行する制御フローを示すフロー
チヤート図である。 Ａ…排気センサ（１８…O₂センサ）、Ｂ…燃料
調量装置（１…気化器）、Ｃ…空燃比制御手段
（２４…設定値発生回路、２５…空燃比判定回路、
２６…積分回路、３１…パルス幅設定回路、３２
…ソレノイド駆動回路）、Ｄ…アイドル調整装置
（１３…アイドルアジヤストスクリユ）、Ｅ…アイ
ドル調整時検知手段（２３…調整時検出センサ）、
Ｆ…制御利得値変換手段（２９…調整時制御利得
値変換回路）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの排気ガス中の特定成分の濃度を検
   出する排気センサと、エンジンに供給する燃料を
   調整する燃料調量装置と、該燃料調量装置を上記
   排気センサの出力に応じてフイードバツク制御す
   る制御信号を出力する空燃比制御手段と、上記燃
   料調量装置のアイドル時の基本空燃比を調整する
   ためのアイドル調整装置と、該アイドル調整装置
   の調整時を検知するアイドル調整時検知手段と、
   該アイドル調整時検知手段によつて上記アイドル
   調整装置の調整時であることが検知された時に、
   上記制御信号の制御利得値を通常のアイドル時の
   制御利得値より大きくする制御利得値変換手段と
   からなるエンジンの空燃比制御装置。