JPS62159754A

JPS62159754A - 気化器の空燃比制御装置

Info

Publication number: JPS62159754A
Application number: JP281186A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Kawajiri; 川尻　弘樹; Giichi Shioyama; 塩山　議市; Kyugo Hamai; 浜井　九五
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1986-01-09
Filing date: 1986-01-09
Publication date: 1987-07-15

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）この発明は気化器の空燃比制御装置に関する。

（従来の技術）使用頻度の高い常用運転域では燃料消費が最良になるよ
うに混合比が設定されるが、こうした燃料消費が最良と
なる混合比では、８力の面から考えると十分とはいえな
い。このため、車の発進、登板、高速走行などスロット
ル弁の開度が所定値以上となる高負荷時には、燃料を余
分に供給して混合気を濃くしてやる必要があり、こうし
た装置にパワー装置がある（たとえば、昭和５５年７月
（株）山海堂発行自動車工学全書４巻第１９５頁参照）
。

これを第６図に示すと、図示のものは主燃料通路２をバ
イパスするバイパス通路３に介装したパワーバルブ４を
、負圧に応動するバキュームピストン５にてＩＩＩ閉駆
動する負圧式のものであり、低中負荷時には、スロット
ル弁８下流の大きな負圧によりスプリング６に抗してパ
ワーバルブ４が引き上げられて閉弁するのに対し、高負
荷時になると、負圧が発達しないためにスプリング力の
ほうが大きくなり、ロンドアが押し下げられてバワ−パ
ルプ４が開き、これにより燃料の増量補正がなされる。

また、第７図は他の例で、高負荷時にＯＮとなる負圧ス
イッチ１０からの信号にて負圧制御弁１１を介し負圧切
換弁１２を開いてフロート室１３内の圧力を変化させ、
これにより高負荷時となってから一定時間燃料の増量補
正を行うものである（実開昭６０−４９２４６号公報参
照）。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、機関の温度条件はそのときの要求空燃比を大
きく左右し、パワー装置等が駆動される高負荷時におい
ても例外ではなく、たとえば、チョーク弁を備える気化
器では、次の高負荷時の３つの温度条件■〜■に対し、
この順に出力空燃比の混合気が濃くなることが実験的に
確かめられている。

■冷却水ｆＡＴが所定値Ｔｏ以上の暖機後■Ｔが所定値
ＴＩ　（Ｔ＋　＜Ｔｏ　）よりも低い低温時 ■ＴがＴ１≦１’　＜　Ｔ　ｏにある中間温時なお、■
の場合よりも■の場合を濃くしなければならないのは、
■の場合にはチョーク弁が開くためにメーンノズルから
の吸い出し量を期待できないので、この分余分に供給し
てやる必要があるからである。

しかしながら、こうしたパワー装置等では作動時の温度
条件に無関係に動作されるようになっているので、上記
３つの温度条件■〜■に応じた高負荷時の要求空燃比を
得るには、パワーパルプ４下流のバイパス通路３の通路
面積を■〜■の順に大きくなるように可変制御すればよ
い。

こうした通路面積の可変制御を、たとえば、負圧スイッ
チ等の負荷検出手段を設け、この検出信号から高負荷時
を判別・したときに通路面積可変手段を駆動制御するよ
うに構成すると、この制御動作が負荷検出手段の信号に
依存して行なわれるのに対し、パワーバルブ４を駆動す
るバキュームピストン５の開動作はスロットル弁下流の
吸入負圧とスプリング力とのバランスにて定まる所定の
圧力にて作動される。

このため、通路面積可変手段の制御動作とパワーバルブ
の開動作とが共に高負荷時に行なわれるといっても、両
者は全く独立して作動されるので、負圧検出手段やスプ
リング６のぼね定数、バキュームピストン６の受圧面積
等にばらつきや経時変化があると、同じ負圧で同時に作
動されないことがあり、この場合には、両者の動作がず
れた期間要求空燃比から外れ、運転性の不良や黒煙の排
出等を招くことが考えられる。

たとえば、前記■の温度条件においては、３つの条件の
中では通路面積を最も大きくする必要あるのに、遅れて
通路面積が拡大されるようでは、この遅れた期間だけ、
そのときの要求空燃比の混合気よりも薄くなって望みの
機関出力が得られず、これにより高負荷運転への移行時
の°応答性が不良となる。

また、前記■の温度条件において、遅れて通路面積が縮
小されるようでは、この遅れた期間だけ、そのときの要
求空燃比の混合気よりも濃くなり、通覧性不良や黒煙の
排出、点火プラグの汚損等の問題を生じる。

いずれにしても、通路面積を可変制御する動作とパワー
バルブ４の開動作とが同時に行なわれるのであれば、こ
うした問題は生じないのである。

この発明は、こうした点に着目してなされたもので、−
の負荷検出手段から得られる信号を用いて高負荷時を判
別し、この判別信号にて、通路面積を所定値にする動作
とパワーバルブの開動作との両動作をほぼ同時に行わせ
るようにした空燃比制御装置を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するためにこの発明では、第１図に示し
たように、バキュームピストン２７の作動により主燃料
通路２３をバイパスする通路３１を開くパワーバルブ２
６を備える気化器の空燃比制御装置において、前記バキ
ュームピストン２７を作動させる弁装置３０と、パワー
バルブ２６下流のバイパス通路３１の通路面積を変化さ
せる通路面積可変手段３２と、機関負荷を検出する負荷
検出手段３５と、機関の冷却水温を検出する水温検出手
段３６と、これらの検出信号から高負荷時の温度条件を
判別する判別手段３８と、この判別結果に応じた通路面
積となるように前記通路面積可変手段３２への制御量を
所定値にする動作と前記弁装置３０の開動作とをほぼ同
時に行う同時制御手段３９を設けた。

なお、２０はスロットル弁、２１は気化器ベンチュリ部
、２２はメーンノズル、２４はメーンジェット、２９は
負圧源、破線は負圧通路を示す。

（作用）このように構成すると、２つの制御対象である弁装置３
０と通路面積可変手段３２とが１つの制御量＃ｉ３９に
てほぼ同時制御されることになる。

すなわち、弁装置３０の開動作によりパワーバルブ２６
が開く動作と通路面積を所定値にする動作との両動作が
ほぼ同時に行なわれる。

たとえば、前記３条件の中では通路面積を最も大きくす
る必Ｉ）ｌ！が島る■の温度条件においては、パワーバ
ルブ２６が開くのとほぼ同時に、通路面積が拡大され多
量の燃料が機関に供給される。このため、パワーバルブ
２６が開いているのに通路面積の拡大動作が遅れること
により、遅れ期間の間は望みの出力が得られないという
、高負荷運転への移行時の運転性の不良を防ぐことがで
きる。

また、前記■の温度条件において、パワーバルブ２６が
開いているのに遅れて通路面積が縮小されるようでは、
この遅れた期間だけ、そのときの要求空燃比の混合気よ
りも濃くなり、運転性不良や黒煙の排出、点火プラグの
汚損等の問題を生じるが、こうしたこともパワーバルブ
２６が開く動作と通路面積を所定値にする動作とがほぼ
同時であれば生じることがない。

このように、両者の動作がほぼ同時であると、高負荷運
転への移行に際して生じる要求空燃比からの一時的ずれ
を防止することができ、移行初期の運転性を向上するこ
とができる。

次に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

（実施例）第２図はこの発明の第１実施例の機械的構成を表し、図
中２０はスロットル弁、２１は気化器ベンチュリ部、２
２はメーンノズル、２３は主燃料通路、２４はメーンジ
ェット、２５１ｉ７ｏ−）！である。また、同図には公
知の負圧式パワー装置を示し、主燃料通路２３のバイパ
ス通路３１を開閉するパワーバルブ２６、バキュームピ
ストン２７、負圧通路２８等から構成されている。

この発明の要部は、バキュームピストン２７を作動させ
る弁装置とパワーバルブ２６下流のバイパス通路３１の
通路面積を可変とする通路面積可変手段とを設け、高負
荷運転への移行に際して機関の温度条件に応じた要求空
燃比が得られるように、弁装置の開動作と通路面積を所
定値にする動作との２つの動作をほぼ同時に行わせる点
にある。

このため、スロットル弁２０の下流の吸入負圧を導く負
圧通路２８には三方電磁弁５１とチェック弁５２から構
成される装置と、バイパス通路３１には、通路面積可変
手段としてデユーティ制御の電磁弁４１が介装される。

ここに、三方電磁弁５１のボー）Ｂは負圧通路２８に直
接、ボー）Ａはチェック弁５２を介して負圧通路２８に
それぞれ連通され、またポートＣはバキュームピストン
２７の摺動する負圧室２７Ａに連通されてあり、非通電
時にはＡ−Ｃ間を連通するのに対し、通電時にはＢ−Ｃ
間を連通するようになっている。

また、機関負荷を検出する手段、機関冷却水温Ｔを検出
する手段として、負圧スイッチ５３．水温センサ５４が
設けられる。

そして、これらの検出信号に基づいて高負荷時の温度条
件を判別し、この判別結果に応じて電磁弁４１への制御
量であるデユーティ比（通電割合）を可変制御し、かつ
三方電磁弁５１への通電制御を行う手段としてコントロ
ールユニット６０が設けられるのであるが、さらに、こ
のコントロールユニット６０が三方電磁弁５１への通電
動作と電磁弁４１への通電割合を所定値にする動作との
両動作をほぼ同時に行う点がこの発明の要部となる。

そこで、コントロールユニット内で行なわれる三方電磁
弁５１への通電動作と電磁弁４１の通電割合を所定値に
する動作を第３図の流れ図で示すと、７０．７３．７４
が高負荷時の温度条件を判別する手段としで、７５〜７
７が通電割合を所定値にする手段として、７１．７２が
三方電磁弁５１への通電を行う手段として機能する。な
お、コントロールユニット６０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡ
Ｍ。

Ｉ１０インターフェース等からなるマイクロコンビエー
タにて構成すればよく、第３図に示す動作は機関回転に
同期して、あるいは一定時間毎に行なわれる。図中の番
号は処理番号を示す。

次に、こうして構成した場合の作用を説明する。

まず、三方電磁弁５１では、比較的大きな吸入負圧が発
生する通常走行時には、Ａ−Ｃ間が開かれているので、
バキュームピストン２７が上方に引き上げられ、これに
よりパワーバルブ２６が閉弁しているが、吸入負圧がそ
れほど発達しない高負荷時には、チェック弁５２が閉じ
るとともにＢ−Ｃ間が連通されるので、バキュームピス
トン２７がスプリング力にて押し下げられ、これにより
パワーパルプ２６が開かれ、燃料増量が行なわれる。

従って、パワーパルプ２６の動作自体は従来例と同様で
あるが、三方電磁弁５１への通電によりこの動作を行わ
せる点が従来例と異なるのである。

そして、こうした三方電磁弁５１への通電が行なわれる
ときは、第４図に示す電磁弁４１の通電割合を所定値に
する動作がほぼ同時に行なわれる。

なお、同図は高負荷時の温度条件■〜■と、そのときに
得られる出力空燃比■〜■とをよとめて示した表図であ
り、高負荷時の３つの温度条件に応じてそれぞれ電磁弁
４１の通電割合（たとえば、暖機後は７０％、中間温時
は１０％、低温時は３０〜４０％）が相違し、これによ
り相違する３つの出力空燃比■〜■が得られ、混合気は
出力空燃比■〜■の順に濃くなるものである。Ｔｌ（Ｔ
ｌ＜Ｔｏ）はチラーク弁開度を考慮して定められ、従っ
て、チ３−り弁開度が大きくなる中間温時にはメーンノ
ズル２２からの吸い出しが期待できないので、その分低
温時よりもバイパス通路面積が拡大されている。

また、第２図の４２．４３が第４図の表中にも示す補正
用メーンノエット、補正用スローニアブリードである。

こうして、パワーパルプ２６の開動作と電磁弁４１の通
電割合を所定値にする動作との２つの動作が高負荷時へ
の移行時にほぼ同時に行なわれる。

ところが、従来例では、通常パワーバルブ２６は吸入負
圧に応動して作動されるのに対し、電磁弁４１は負圧ス
イッチ等の信号に基づきコントロールユニッ）６０にて
作動されることから、２つの動作が全く独立して行なわ
れるのであり、負圧スイッチ５３．スプリング力等のば
らつきや経年変化があると、同一の負圧にて作動せず２
つの動作がずれることがあり、これにより高負荷運転へ
の移行時に要求空燃比の混合気から一時的に濃くなった
り薄くなったりして運忙性の不良を招かざるを得ないの
である。

これに対し、この実施例では電磁弁５１への通電動作を
介したパワーパルプ２６の開動作と通電割合を所定値に
する動作との両動作がコントロールユニット６０からの
信号にてほぼ同時に行わせるように構成しであるので、
両動作のうちのひとつが遅れて作動する場合に生じる要
求空燃比からの変動を防いで、高負荷運転への移行時の
運転性を向上することができる。

なお、第２図において構成したデユーティ制御の電磁弁
４１は、所定の運転条件（たとえば冷却水温が所定値以
上の通常時）に排気系に設けた空燃比センサ（たとえば
酸素濃度センサ）からの空燃比検出信号に基づいて、空
燃比のフィードバック制御を行う制御系の一部を構成す
る公知のフィードバック電磁弁としても機能するもので
ある。

すなわち、この例ではフィードバック電磁弁を共用する
ものであり、このフィードバック電磁弁を用いて行う空
燃比制御では、フィードバンク制御を行うのが適当でな
い運転条件においてはフィードバック制御は行なわれず
、所定の通電割合にクランプ（固定）される。この例で
行う高負荷時の動作もフィードバック制御が外される運
転条件であり、従って、第４図に示す電磁弁の通電割合
はこの固定値（クランプ値）を示している。

次に、第５図はこの発明の＠２実施例の電磁弁のクラン
プ値を示す表面で、特に冷機時（低温時と中間温時）に
高負荷運転を継続すると、高負荷運転に移行して所定時
間ｔｏ以降に混合気が要求空燃比の混合気よりも濃くな
る現象を回避することを目的として、冷機時の場合に、
たとえばタイマを付加して、負圧スイッチ５３がＯＮと
なってからの経過時間を計測させ、この計測値ｔが所定
時間ｔｏ　（たとえば３〜５秒）以降になると、クラン
プ値を所定値Ｄ　＋　ｔＤ　２　（たとえば２０％）だ
け増加する（混合気を希薄側にする）ように構成したも
のである。なお、ＤＩ＋Ｄ２は一定値ではなく、機関に
応じて最適値が定められる。

これは負圧スイッチ５３がＯＮしてから所定時間ｔｏ後
に要求空燃比の混合気から外れて濃くなることが実験に
より確認されており、冷機状態で高負荷運転を継続した
場合には、燃焼室壁温の上柱や吸気通路等に付着して流
れる液状燃料が燃焼室内に遅れて到達する等のためによ
ると思われる。

そこで、こうした要求空燃比の混合気から外れて濃くな
る時期を見越して薄めの混合気を供給するようにしたの
である。これにより、冷機状態で高負荷運転を継続した
場合に、要求空燃比から外れることによる運転性不良や
点火プラグのくすぶり汚損や実用燃費の悪化を防止する
ことができる。

（発明の効果）以上の通りこの発明によれば、パワーバルブを作動する
弁装置の開動作とパワーバルブ下流のバイパス通路の通
路面積を所定値にする動作の両者の動作をほぼ同時に行
わせるようにしたので、両者のうちのひとつが遅れて作
動する場合に生じる要求空燃比からの変動を防いで、高
負荷運転への移行時の運転性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成概念図である。第２図はこの発
明の第１実施例の８！械的構成を示す概略図、ｆｉＳ３
図はこの実施例の動作内容を表す流れ図、第４図はこの
実施例による動作を表として示した表面、第５図はこの
発明の第２実施例の電磁弁のクランプ値の表面である。第６図は従来例のパワー装置を示す断面図、第７図は他
の従来例の概略図である。２０・・・スロットル弁、２１・・・気化器ベンチュリ
部、２２・・・メーンノズル、２３・・・主燃料通路、
２４・・・メーンノエノト、２６・・・パワーバルブ、
２７・・・バキュームピストン、２８・・・負圧通路、
２９・・・負圧源、３１・・・バイパス通路、３２・・
・通路面積可変手段、３５・・・負荷検出手段、３６・
・・水温検出手段、３８・・・判別手段、３９・・・同
時制御手段、４１・・・電磁弁、４２・・・補正用メー
ンジェット、４３・・・補正用スローエアブリード、５
１・・・三方電磁弁、５２・・・チェック弁、５３・・
・負圧スイッチ、５４・・・水温センサ、６０・・・コ
ントロールユニット。第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

バキュームピストンの作動により主燃料通路をバイパス
する通路を開くパワーバルブを備える気化器の空燃比制
御装置において、前記バキュームピストンを作動させる
弁装置と、パワーバルブ下流のバイパス通路の通路面積
を変化させる通路面積可変手段と、機関負荷を検出する
負荷検出手段と、機関の冷却水温を検出する水温検出手
段と、これらの検出信号から高負荷時の温度条件を判別
する判別手段と、この判別結果に応じた通路面積となる
ように前記通路面積可変手段への制御量を所定値にする
動作と前記弁装置の開動作とをほぼ同時に行う同時制御
手段とを設けたことを特徴とする気化器の空燃比制御装
置。