JP2853385B2 - 内燃機関の２次空気供給装置 - Google Patents
内燃機関の２次空気供給装置Info
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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
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- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
- F01N3/222—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives using electric valves only
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/0015—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for using exhaust gas sensors
- F02D35/0023—Controlling air supply
- F02D35/0038—Controlling air supply by means of air pumps
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- F01N2390/02—Arrangements for controlling or regulating exhaust apparatus using electric components only
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の２次空気供給
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】排気ガス中の未燃ＨＣおよびＣＯの酸化
を促進して排気ガスを浄化するために従来より機関排気
通路内に２次空気を供給するようにしている。このよう
に２次空気を供給するための２次空気供給装置として、
機関負荷および機関回転数に応じた目標２次空気量を予
め記憶しておいてこの目標２次空気量に応じた２次空気
を機関排気通路内に供給し、機関排気通路内に酸素濃度
検出器を取付けて機関排気通路内の酸素濃度が予め定め
られた酸素濃度となるように２次空気量をフィードバッ
ク制御により補正するようにした内燃機関が公知である
（特開昭５９−１３８７１４号公報参照）。
を促進して排気ガスを浄化するために従来より機関排気
通路内に２次空気を供給するようにしている。このよう
に２次空気を供給するための２次空気供給装置として、
機関負荷および機関回転数に応じた目標２次空気量を予
め記憶しておいてこの目標２次空気量に応じた２次空気
を機関排気通路内に供給し、機関排気通路内に酸素濃度
検出器を取付けて機関排気通路内の酸素濃度が予め定め
られた酸素濃度となるように２次空気量をフィードバッ
ク制御により補正するようにした内燃機関が公知である
（特開昭５９−１３８７１４号公報参照）。
【０００３】ところで上述のように機関負荷および機関
回転数に応じた目標２次空気量を予め記憶しておいてこ
の記憶された目標２次空気量に応じた２次空気を供給す
るようにしても個々の部品にはばらつきがあるために実
際に供給される２次空気量が目標２次空気量に対してか
なりずれてしまう。特に機関が長期間に亘って使用され
て個々の部品が経時変化をした場合にはこのずれ量がか
なり大きくなる。そこでこの内燃機関では目標２次空気
量に対する実際の２次空気量のずれを補正するために酸
素濃度検出器の出力信号に基いて２次空気の供給量をフ
ィードバック制御するようにしている。
回転数に応じた目標２次空気量を予め記憶しておいてこ
の記憶された目標２次空気量に応じた２次空気を供給す
るようにしても個々の部品にはばらつきがあるために実
際に供給される２次空気量が目標２次空気量に対してか
なりずれてしまう。特に機関が長期間に亘って使用され
て個々の部品が経時変化をした場合にはこのずれ量がか
なり大きくなる。そこでこの内燃機関では目標２次空気
量に対する実際の２次空気量のずれを補正するために酸
素濃度検出器の出力信号に基いて２次空気の供給量をフ
ィードバック制御するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
なフィードバック制御では２次空気量が目標２次空気量
に対してずれた後に２次空気量が制御されることにな
り、しかも２次空気制御装置に時間遅れがあるために２
次空気制御装置に２次空気量を変化させるべきフィード
バック制御信号が入力されても実際に供給される２次空
気量は暫らくしないと変化しない。従ってフィードバッ
ク制御によって２次空気量を制御するようにしても特に
要求２次空気量が急変した場合には機関排気通路内の酸
素濃度を一定に維持しておくのが困難であるという問題
があるばかりでなく、このようなフィードバック制御を
行うためには機関排気通路内に２次空気制御用の酸素濃
度検出器を取付けなければならないという問題がある。
なフィードバック制御では２次空気量が目標２次空気量
に対してずれた後に２次空気量が制御されることにな
り、しかも２次空気制御装置に時間遅れがあるために２
次空気制御装置に２次空気量を変化させるべきフィード
バック制御信号が入力されても実際に供給される２次空
気量は暫らくしないと変化しない。従ってフィードバッ
ク制御によって２次空気量を制御するようにしても特に
要求２次空気量が急変した場合には機関排気通路内の酸
素濃度を一定に維持しておくのが困難であるという問題
があるばかりでなく、このようなフィードバック制御を
行うためには機関排気通路内に２次空気制御用の酸素濃
度検出器を取付けなければならないという問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば図１の発明の構成図に示されるよう
に、機関の運転状態に応じた燃料供給量を算出する燃料
供給量算出手段Ａと、算出された燃料供給量に応じた燃
料を供給する燃料供給手段Ｂと、機関排気通路内に２次
空気を供給する２次空気供給手段Ｃと、機関排気通路内
の排圧を求める手段Ｄと、求められた排圧および算出さ
れた燃料供給量に基いて燃料供給量により定まる空燃比
に対し稀薄側となる予め定められた等価空燃比を得るの
に必要な２次空気量を算出する２次空気量算出手段Ｅ
と、算出された２次空気量に応じた２次空気を供給する
ように２次空気供給手段Ｃを制御する制御手段Ｆとを具
備している。
めに本発明によれば図１の発明の構成図に示されるよう
に、機関の運転状態に応じた燃料供給量を算出する燃料
供給量算出手段Ａと、算出された燃料供給量に応じた燃
料を供給する燃料供給手段Ｂと、機関排気通路内に２次
空気を供給する２次空気供給手段Ｃと、機関排気通路内
の排圧を求める手段Ｄと、求められた排圧および算出さ
れた燃料供給量に基いて燃料供給量により定まる空燃比
に対し稀薄側となる予め定められた等価空燃比を得るの
に必要な２次空気量を算出する２次空気量算出手段Ｅ
と、算出された２次空気量に応じた２次空気を供給する
ように２次空気供給手段Ｃを制御する制御手段Ｆとを具
備している。
【０００６】
【作用】２次空気供給手段から機関排気通路内に供給さ
れる２次空気量は機関排気通路内の排圧によって変化す
る。従って排圧が求められ、燃料噴射量が算出されると
これら排圧および燃料噴射量から予め定められた等価空
燃比を得るのに必要な２次空気量を算出することができ
る。また、算出された燃料噴射量に応じて供給された燃
料が燃焼して排気通路内に排出されるまでには時間遅れ
があるので２次空気供給手段による２次空気の供給作用
に時間遅れがあっても算出された燃料噴射量に基いて２
次空気量を制御すると両者の時間遅れが相殺され、斯く
して機関排気通路内における等価空燃比が予め定められ
た等価空燃比に制御される。
れる２次空気量は機関排気通路内の排圧によって変化す
る。従って排圧が求められ、燃料噴射量が算出されると
これら排圧および燃料噴射量から予め定められた等価空
燃比を得るのに必要な２次空気量を算出することができ
る。また、算出された燃料噴射量に応じて供給された燃
料が燃焼して排気通路内に排出されるまでには時間遅れ
があるので２次空気供給手段による２次空気の供給作用
に時間遅れがあっても算出された燃料噴射量に基いて２
次空気量を制御すると両者の時間遅れが相殺され、斯く
して機関排気通路内における等価空燃比が予め定められ
た等価空燃比に制御される。
【０００７】
【実施例】図２を参照すると、１は機関本体、２は吸気
枝管、３は各吸気枝管２に取付けられた燃料噴射弁、４
はサージタンク、５は吸気ダクト、６はスロットル弁、
７はエアクリーナ、８は排気マニホルド、１０は排気管
９を介して排気マニホルド８に連結された第１触媒コン
バータ、１２は排気管１１を介して第１触媒コンバータ
１０に連結された第２触媒コンバータ、１３は電動式エ
アポンプを夫々示す。エアポンプ１３の吐出側は遮断弁
１４および逆止弁１５を介して排気管９に連結される。
逆止弁１５はエアポンプ１３から排気管９に向けてのみ
流通可能な逆止弁からなり、従って遮断弁１４が開弁し
ているときにエアポンプ１３が駆動されるとエアポンプ
１３から吐出されたエア、即ち２次空気が排気管９内に
供給される。このエアポンプ１３からの２次空気吐出量
はエアポンプ１３に印加される駆動電圧によって制御さ
れ、この駆動電圧は電子制御ユニット２０によって制御
される。
枝管、３は各吸気枝管２に取付けられた燃料噴射弁、４
はサージタンク、５は吸気ダクト、６はスロットル弁、
７はエアクリーナ、８は排気マニホルド、１０は排気管
９を介して排気マニホルド８に連結された第１触媒コン
バータ、１２は排気管１１を介して第１触媒コンバータ
１０に連結された第２触媒コンバータ、１３は電動式エ
アポンプを夫々示す。エアポンプ１３の吐出側は遮断弁
１４および逆止弁１５を介して排気管９に連結される。
逆止弁１５はエアポンプ１３から排気管９に向けてのみ
流通可能な逆止弁からなり、従って遮断弁１４が開弁し
ているときにエアポンプ１３が駆動されるとエアポンプ
１３から吐出されたエア、即ち２次空気が排気管９内に
供給される。このエアポンプ１３からの２次空気吐出量
はエアポンプ１３に印加される駆動電圧によって制御さ
れ、この駆動電圧は電子制御ユニット２０によって制御
される。
【０００８】電子制御ユニット２０はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス２１によって相互に接続
されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２２、ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）２３、ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）２４、常時電源に接続されたバックアップＲＡＭ
２５、入力ポート２６および出力ポート２７を具備す
る。サージタンク４にはサージタンク４内の絶対圧に比
例した出力電圧を発生する圧力センサ２８が取付けら
れ、この圧力センサ２８の出力電圧がＡＤ変換器２９を
介して入力ポート２６に入力される。機関本体１には機
関冷却水温に比例した出力電圧を発生する水温センサ３
０が取付けられ、この水温センサ３０の出力電圧がＡＤ
変換器３１を介して入力ポート２６に入力される。ま
た、排気マニホルド８内には排気ガス中の酸素濃度に応
じた出力電圧を発生する酸素濃度検出器（以下Ｏ2 セン
サと称する）３２が取付けられ、このＯ2 センサ３２の
出力電圧がＡＤ変換器３３を介して入力ポート２６に入
力される。更に入力ポート２６には機関回転数を表わす
出力パルスを発生する回転数センサ３４が接続される。
ュータからなり、双方向性バス２１によって相互に接続
されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２２、ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）２３、ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）２４、常時電源に接続されたバックアップＲＡＭ
２５、入力ポート２６および出力ポート２７を具備す
る。サージタンク４にはサージタンク４内の絶対圧に比
例した出力電圧を発生する圧力センサ２８が取付けら
れ、この圧力センサ２８の出力電圧がＡＤ変換器２９を
介して入力ポート２６に入力される。機関本体１には機
関冷却水温に比例した出力電圧を発生する水温センサ３
０が取付けられ、この水温センサ３０の出力電圧がＡＤ
変換器３１を介して入力ポート２６に入力される。ま
た、排気マニホルド８内には排気ガス中の酸素濃度に応
じた出力電圧を発生する酸素濃度検出器（以下Ｏ2 セン
サと称する）３２が取付けられ、このＯ2 センサ３２の
出力電圧がＡＤ変換器３３を介して入力ポート２６に入
力される。更に入力ポート２６には機関回転数を表わす
出力パルスを発生する回転数センサ３４が接続される。
【０００９】一方、出力ポート２７は電圧制御回路３５
を介してエアポンプ１３に接続される。この電圧制御回
路３５は出力ポート２７に出力された制御信号に応じた
出力電圧を発生するＤＣ−ＤＣコンバータ、或いは出力
ポート２７に出力された制御信号に応じてオン時間がデ
ューティー比制御されるスイッチング回路からなる。い
ずれの場合であってもエアポンプ１３には出力ポート２
７に出力された制御信号に応じた駆動電圧が印加され
る。更に出力ポート２７は対応する駆動回路３６，３７
を介して夫々燃料噴射弁３および遮断弁１４に接続され
る。
を介してエアポンプ１３に接続される。この電圧制御回
路３５は出力ポート２７に出力された制御信号に応じた
出力電圧を発生するＤＣ−ＤＣコンバータ、或いは出力
ポート２７に出力された制御信号に応じてオン時間がデ
ューティー比制御されるスイッチング回路からなる。い
ずれの場合であってもエアポンプ１３には出力ポート２
７に出力された制御信号に応じた駆動電圧が印加され
る。更に出力ポート２７は対応する駆動回路３６，３７
を介して夫々燃料噴射弁３および遮断弁１４に接続され
る。
【００１０】燃料噴射時間ＴＡＵは基本的に次式に基い
て算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・ＦＡＦ・（１＋Ｋ4 ）・（１＋Ｋ1 ＋Ｋ2 ＋Ｋ3 ）・ＧＡ ここで各係数は以下のものを表わす。 ＴＰ：基本燃料噴射時間 ＦＡＦ：フィードバック補正係数 Ｋ1 ：始動時増量係数 Ｋ2 ：暖機増量係数 Ｋ3 ：加速増量係数 Ｋ4 ：ＯＴＰ増量係数 ＧＡ：学習係数 基本燃料噴射時間ＴＰは空燃比を理論空燃比とするのに
必要な予め実験により求められた噴射時間である。図２
に示す実施例ではこの基本燃料噴射時間ＴＰはサージタ
ンク４内の絶対圧と機関回転数の関数として予めＲＯＭ
２２内に記憶されている。
て算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・ＦＡＦ・（１＋Ｋ4 ）・（１＋Ｋ1 ＋Ｋ2 ＋Ｋ3 ）・ＧＡ ここで各係数は以下のものを表わす。 ＴＰ：基本燃料噴射時間 ＦＡＦ：フィードバック補正係数 Ｋ1 ：始動時増量係数 Ｋ2 ：暖機増量係数 Ｋ3 ：加速増量係数 Ｋ4 ：ＯＴＰ増量係数 ＧＡ：学習係数 基本燃料噴射時間ＴＰは空燃比を理論空燃比とするのに
必要な予め実験により求められた噴射時間である。図２
に示す実施例ではこの基本燃料噴射時間ＴＰはサージタ
ンク４内の絶対圧と機関回転数の関数として予めＲＯＭ
２２内に記憶されている。
【００１１】始動時増量係数Ｋ1 は例えば機関始動時に
増大せしめられ、機関が始動した後徐々に減少せしめら
れる。暖機増量係数Ｋ2 は例えば機関冷却水温の関数で
あって機関冷却水温が低いときほど増大せしめられる。
加速増量係数Ｋ3 は例えばサージタンク４内の絶対圧の
変化から加速時であると判断されたときに増大せしめら
れる。
増大せしめられ、機関が始動した後徐々に減少せしめら
れる。暖機増量係数Ｋ2 は例えば機関冷却水温の関数で
あって機関冷却水温が低いときほど増大せしめられる。
加速増量係数Ｋ3 は例えばサージタンク４内の絶対圧の
変化から加速時であると判断されたときに増大せしめら
れる。
【００１２】ＯＴＰ増量係数Ｋ4 は例えば機関高負荷運
転時に触媒が過熱するのを防止するために機関高負荷運
転時に増大せしめられる。フィードバック補正係数ＦＡ
ＦはＯ2 センサ３２の出力電圧に基いて空燃比を理論空
燃比に維持するように変化せしめられる。即ち、図３に
示されるようにＯ 2 センサ３２は空燃比が稀薄側のと
き、即ちリーンのとき０．１ボルト程度の出力電圧Ｖを
発生し、空燃比が過濃側のとき、即ちリッチのとき０．
９ボルト程度の出力電圧Ｖを発生する。このＯ2 センサ
３２の出力電圧Ｖは０．４５ボルト程度の基準電圧と比
較され、Ｖ＜０．４５ボルトになると、即ちリーンにな
るとフィードバック補正係数ＦＡＦは一定スキップ値Ｓ
だけ急激に増大せしめられた後に一定の積分定数Ｋでも
ってゆっくりと増大せしめられ、Ｖ＞０．４５ボルトに
なると、即ちリッチになるとフィードバック補正係数Ｆ
ＡＦは一定スキップ値Ｓだけ急激に減少せしめられた後
に一定の積分定数Ｋでもってゆっくりと減少せしめられ
る。なお、例えばステップする直前の連続する一対のＦ
ＡＦの値ｍおよびｎの平均値（ｍ＋ｎ）／２が常時計算
されている。この平均値はフィードバック補正係数ＦＡ
Ｆの平均値FAFAV を表わす。
転時に触媒が過熱するのを防止するために機関高負荷運
転時に増大せしめられる。フィードバック補正係数ＦＡ
ＦはＯ2 センサ３２の出力電圧に基いて空燃比を理論空
燃比に維持するように変化せしめられる。即ち、図３に
示されるようにＯ 2 センサ３２は空燃比が稀薄側のと
き、即ちリーンのとき０．１ボルト程度の出力電圧Ｖを
発生し、空燃比が過濃側のとき、即ちリッチのとき０．
９ボルト程度の出力電圧Ｖを発生する。このＯ2 センサ
３２の出力電圧Ｖは０．４５ボルト程度の基準電圧と比
較され、Ｖ＜０．４５ボルトになると、即ちリーンにな
るとフィードバック補正係数ＦＡＦは一定スキップ値Ｓ
だけ急激に増大せしめられた後に一定の積分定数Ｋでも
ってゆっくりと増大せしめられ、Ｖ＞０．４５ボルトに
なると、即ちリッチになるとフィードバック補正係数Ｆ
ＡＦは一定スキップ値Ｓだけ急激に減少せしめられた後
に一定の積分定数Ｋでもってゆっくりと減少せしめられ
る。なお、例えばステップする直前の連続する一対のＦ
ＡＦの値ｍおよびｎの平均値（ｍ＋ｎ）／２が常時計算
されている。この平均値はフィードバック補正係数ＦＡ
Ｆの平均値FAFAV を表わす。
【００１３】学習係数ＧＡはフィードバック補正係数Ｆ
ＡＦが図３に示すように常時１．０を中心として変動す
るようにさせるための係数であってこの学習係数ＧＡと
しては上述のFAFAV が使用される。例えば車両が高地で
運転されると空気密度が小さくなるために基本燃料噴射
時間ＴＰに基いて燃料噴射を行うと混合気はリッチとな
り、斯くしてフィードバック補正係数ＦＡＦおよびその
平均値FAFAV は小さくなる。このようなときにＧＡ＝FA
FAV とするとＦＡＦはほぼ１．０に維持される。
ＡＦが図３に示すように常時１．０を中心として変動す
るようにさせるための係数であってこの学習係数ＧＡと
しては上述のFAFAV が使用される。例えば車両が高地で
運転されると空気密度が小さくなるために基本燃料噴射
時間ＴＰに基いて燃料噴射を行うと混合気はリッチとな
り、斯くしてフィードバック補正係数ＦＡＦおよびその
平均値FAFAV は小さくなる。このようなときにＧＡ＝FA
FAV とするとＦＡＦはほぼ１．０に維持される。
【００１４】フィードバック補正係数ＦＡＦによる空燃
比のフィードバック制御は例えば増量が行われていない
とき、即ち各増量係数Ｋ1 ，Ｋ2，Ｋ3 ，Ｋ4 が零のと
きに行われる。このときＦＡＦは１．０を中心として変
動し、空燃比は理論空燃比に維持される。これに対して
増量すべきときはＦＡＦが１．０に固定され、必要な増
量係数Ｋ1 ，Ｋ2 ，Ｋ3 ，Ｋ4 に必要な増量値が入れら
れる。ＦＡＦ＝１．０のときには空燃比は理論空燃比と
なるはずだから増量係数に増量値を入れると増量値分だ
け空燃比が理論空燃比からずれることになり、従って増
量係数の増量値から現在いかなる空燃比であるかを判断
できることになる。
比のフィードバック制御は例えば増量が行われていない
とき、即ち各増量係数Ｋ1 ，Ｋ2，Ｋ3 ，Ｋ4 が零のと
きに行われる。このときＦＡＦは１．０を中心として変
動し、空燃比は理論空燃比に維持される。これに対して
増量すべきときはＦＡＦが１．０に固定され、必要な増
量係数Ｋ1 ，Ｋ2 ，Ｋ3 ，Ｋ4 に必要な増量値が入れら
れる。ＦＡＦ＝１．０のときには空燃比は理論空燃比と
なるはずだから増量係数に増量値を入れると増量値分だ
け空燃比が理論空燃比からずれることになり、従って増
量係数の増量値から現在いかなる空燃比であるかを判断
できることになる。
【００１５】次にエアポンプ１３により機関排気通路内
に供給すべき２次空気量Ｑについて説明する。全増量係
数Ｋ1 ，Ｋ2 ，Ｋ3 ，Ｋ4 を一つの増量係数Ｋにまとめ
ると前述した燃料噴射時間ＴＡＵは次式のように表わさ
れる。 ＴＡＵ＝ＴＰ・ＦＡＦ・Ｋ・ＧＡ Ｋ＝（１＋Ｋ4 ）・（１＋Ｋ1 ＋Ｋ2 ＋Ｋ3 ） ところで理論空燃比（吸入空気量／燃料噴射量）Ａ／Ｆ
はほぼ１４．５であり、ＦＡＦ＝１．０でＫ＝１（即
ち、Ｋ1 ，Ｋ2 ，Ｋ3 ，Ｋ4 ＝０）のときには理論空燃
比となっているはずであるからこのときの吸入空気量Ｑ
a は次式で表わされる。
に供給すべき２次空気量Ｑについて説明する。全増量係
数Ｋ1 ，Ｋ2 ，Ｋ3 ，Ｋ4 を一つの増量係数Ｋにまとめ
ると前述した燃料噴射時間ＴＡＵは次式のように表わさ
れる。 ＴＡＵ＝ＴＰ・ＦＡＦ・Ｋ・ＧＡ Ｋ＝（１＋Ｋ4 ）・（１＋Ｋ1 ＋Ｋ2 ＋Ｋ3 ） ところで理論空燃比（吸入空気量／燃料噴射量）Ａ／Ｆ
はほぼ１４．５であり、ＦＡＦ＝１．０でＫ＝１（即
ち、Ｋ1 ，Ｋ2 ，Ｋ3 ，Ｋ4 ＝０）のときには理論空燃
比となっているはずであるからこのときの吸入空気量Ｑ
a は次式で表わされる。
【００１６】吸入空気量Ｑa ＝燃料噴射量ＴＡＵ・１
４．５＝ＴＰ・ＧＡ・１４．５ これに対して燃料の増量作用が行われると燃料噴射量Ｔ
ＡＵは理論空燃比のときに比べてＫ倍となるのでこのと
き理論空燃比に維持するためには理論空燃比のときのＫ
倍の空気量が必要となる。従ってこのとき必要な空気量
Ｑb は次式で表わされる。
４．５＝ＴＰ・ＧＡ・１４．５ これに対して燃料の増量作用が行われると燃料噴射量Ｔ
ＡＵは理論空燃比のときに比べてＫ倍となるのでこのと
き理論空燃比に維持するためには理論空燃比のときのＫ
倍の空気量が必要となる。従ってこのとき必要な空気量
Ｑb は次式で表わされる。
【００１７】Ｑb ＝燃料噴射量ＴＡＵ・Ｋ・１４．５＝
ＴＰ・Ｋ・ＧＡ・１４．５ 従って理論空燃比とするために不足している空気量Ｑは
次式のようになる。 Ｑ＝Ｑb −Ｑa ＝ＴＰ・Ｋ・ＧＡ・１４．５−ＴＰ・Ｇ
Ａ・１４．５＝ＴＰ・（Ｋ−１）・ＧＡ・１４．５ ところで排気通路内の或る位置においてこの位置よりも
上流の吸気通路および排気通路内に供給された空気量と
燃料量との比を等価空燃比（Ａ／Ｆ）O と称すると上述
の不足空気量Ｑを２次空気の形で排気通路内に供給して
やれば等価空燃比（Ａ／Ｆ）O は理論空燃比となる。
ＴＰ・Ｋ・ＧＡ・１４．５ 従って理論空燃比とするために不足している空気量Ｑは
次式のようになる。 Ｑ＝Ｑb −Ｑa ＝ＴＰ・Ｋ・ＧＡ・１４．５−ＴＰ・Ｇ
Ａ・１４．５＝ＴＰ・（Ｋ−１）・ＧＡ・１４．５ ところで排気通路内の或る位置においてこの位置よりも
上流の吸気通路および排気通路内に供給された空気量と
燃料量との比を等価空燃比（Ａ／Ｆ）O と称すると上述
の不足空気量Ｑを２次空気の形で排気通路内に供給して
やれば等価空燃比（Ａ／Ｆ）O は理論空燃比となる。
【００１８】触媒コンバータ１０，１２の触媒として三
元触媒を用いた場合には等価空燃比（Ａ／Ｆ）O が理論
空燃比のときに最も浄化効率が高くなる。従って触媒コ
ンバータ１０，１２の触媒として三元触媒を用いた場合
において上述の空気量Ｑを２次空気の形で排気通路内に
供給してやれば排気ガスを良好に浄化できることにな
る。なお、この場合、Ｋ＝１となれば、即ち燃料の増量
作用が行われなければＱ＝０となり、２次空気の供給は
停止される。
元触媒を用いた場合には等価空燃比（Ａ／Ｆ）O が理論
空燃比のときに最も浄化効率が高くなる。従って触媒コ
ンバータ１０，１２の触媒として三元触媒を用いた場合
において上述の空気量Ｑを２次空気の形で排気通路内に
供給してやれば排気ガスを良好に浄化できることにな
る。なお、この場合、Ｋ＝１となれば、即ち燃料の増量
作用が行われなければＱ＝０となり、２次空気の供給は
停止される。
【００１９】これに対して触媒コンバータ１０，１２の
触媒として酸化触媒を用いた場合には等価空燃比（Ａ／
Ｆ）O はリーン側としなければならない。この場合、等
価空燃比（Ａ／Ｆ）O があまりリーン側になると触媒が
冷えたり、ＮＯx が増大するのでこの等価空燃比（Ａ／
Ｆ）O は例えば１５．０程度の一定値に維持しなければ
ならない。この場合には２次空気量Ｑの算出式が若干異
なる。
触媒として酸化触媒を用いた場合には等価空燃比（Ａ／
Ｆ）O はリーン側としなければならない。この場合、等
価空燃比（Ａ／Ｆ）O があまりリーン側になると触媒が
冷えたり、ＮＯx が増大するのでこの等価空燃比（Ａ／
Ｆ）O は例えば１５．０程度の一定値に維持しなければ
ならない。この場合には２次空気量Ｑの算出式が若干異
なる。
【００２０】即ち、これまでの説明から明らかなように
吸入空気量Ｑa は次式で表わされる。 Ｑa ＝ＴＰ・ＧＡ・１４．５ 一方、等価空燃比を（Ａ／Ｆ）O とするために必要な空
気量Ｑb は次式で表わされる。
吸入空気量Ｑa は次式で表わされる。 Ｑa ＝ＴＰ・ＧＡ・１４．５ 一方、等価空燃比を（Ａ／Ｆ）O とするために必要な空
気量Ｑb は次式で表わされる。
【００２１】Ｑb ＝ＴＰ・Ｋ・ＧＡ・（Ａ／Ｆ）O 従ってこの場合には等価空燃比を（Ａ／Ｆ）O とするの
に必要な２次空気量Ｑは次式によって表わされる。 Ｑ＝Ｑb −Ｑa ＝ＴＰ・Ｋ・ＧＡ・（Ａ／Ｆ）O −ＴＰ・ＧＡ・１４．５ ＝ＴＰ・ＧＡ・〔Ｋ・（Ａ／Ｆ）O −１４．５〕 ところでエアポンプ１３の２次空気吐出量はエアポンプ
１３の駆動電圧によって制御されるのでエアポンプ１３
の２次空気吐出量が算出された２次空気量Ｑとなるよう
にエアポンプ１３へ駆動電圧を制御すれば等価空燃比
（Ａ／Ｆ）O を所望の等価空燃比に制御できることにな
る。これが本発明による２次空気の供給制御方法であ
る。
に必要な２次空気量Ｑは次式によって表わされる。 Ｑ＝Ｑb −Ｑa ＝ＴＰ・Ｋ・ＧＡ・（Ａ／Ｆ）O −ＴＰ・ＧＡ・１４．５ ＝ＴＰ・ＧＡ・〔Ｋ・（Ａ／Ｆ）O −１４．５〕 ところでエアポンプ１３の２次空気吐出量はエアポンプ
１３の駆動電圧によって制御されるのでエアポンプ１３
の２次空気吐出量が算出された２次空気量Ｑとなるよう
にエアポンプ１３へ駆動電圧を制御すれば等価空燃比
（Ａ／Ｆ）O を所望の等価空燃比に制御できることにな
る。これが本発明による２次空気の供給制御方法であ
る。
【００２２】ところがエアポンプ１３により機関排気通
路内に実際に供給される２次空気量は機関排気通路の圧
力、即ち排圧の影響を受け、従って２次空気量をより精
密に制御するには排圧を考慮することが好ましい。図４
は排気通路内に実際に供給される２次空気量ＱO と、エ
アポンプ１３の駆動電圧ＶＥと、排圧ＰＥとの関係を示
している。図４に示されるように排圧ＰＥが一定であれ
ば駆動電圧ＶＥが高くなるにつれて２次空気量ＱO が増
大する。しかしながら同じ駆動電圧ＶＥであっても排圧
ＰＥが高くなれば排気通路内に実際に供給される２次空
気量ＱO は減少する。これらの２次空気量ＱO、駆動電
圧ＶＥおよび排圧ＰＥの関係は予め実験により求めるこ
とができる。そこで本発明による実施例では機関排気通
路内に実際に供給される２次空気量ＱO を算出された２
次空気量Ｑとするのに必要な駆動電圧ＶＥを算出２次空
気量Ｑと排圧ＰＥとの関数として図５に示すマップの形
で予めＲＯＭ２２内に記憶しておき、このＲＯＭ２２内
に記憶された関係から駆動電圧ＶＥを算出するようにし
ている。
路内に実際に供給される２次空気量は機関排気通路の圧
力、即ち排圧の影響を受け、従って２次空気量をより精
密に制御するには排圧を考慮することが好ましい。図４
は排気通路内に実際に供給される２次空気量ＱO と、エ
アポンプ１３の駆動電圧ＶＥと、排圧ＰＥとの関係を示
している。図４に示されるように排圧ＰＥが一定であれ
ば駆動電圧ＶＥが高くなるにつれて２次空気量ＱO が増
大する。しかしながら同じ駆動電圧ＶＥであっても排圧
ＰＥが高くなれば排気通路内に実際に供給される２次空
気量ＱO は減少する。これらの２次空気量ＱO、駆動電
圧ＶＥおよび排圧ＰＥの関係は予め実験により求めるこ
とができる。そこで本発明による実施例では機関排気通
路内に実際に供給される２次空気量ＱO を算出された２
次空気量Ｑとするのに必要な駆動電圧ＶＥを算出２次空
気量Ｑと排圧ＰＥとの関数として図５に示すマップの形
で予めＲＯＭ２２内に記憶しておき、このＲＯＭ２２内
に記憶された関係から駆動電圧ＶＥを算出するようにし
ている。
【００２３】一方、排圧ＰＥは図６に示されるように吸
入空気量ＴＰ・ＧＡと機関回転数Ｎの関数である。即
ち、図６に示されるように吸入空気量ＴＰ・ＧＡが増大
するほど排圧ＰＥは高くなり、また機関回転数Ｎが高く
なるほど排圧ＰＥが高くなる。従って排圧ＰＥは吸入空
気量ＴＰ・ＧＡと機関回転数Ｎから求めることができ
る。無論、この排圧ＰＥは排気通路に排圧センサを取付
けて検出することもできるがこのような排圧センサを用
いない場合には排圧ＰＥを吸入空気量ＴＰ・ＧＡと機関
回転数Ｎとの関数として図６に示すようなマップの形で
予めＲＯＭ２２内に記憶しておき、このＲＯＭ２２内に
記憶された関係から排圧ＰＥが算出される。
入空気量ＴＰ・ＧＡと機関回転数Ｎの関数である。即
ち、図６に示されるように吸入空気量ＴＰ・ＧＡが増大
するほど排圧ＰＥは高くなり、また機関回転数Ｎが高く
なるほど排圧ＰＥが高くなる。従って排圧ＰＥは吸入空
気量ＴＰ・ＧＡと機関回転数Ｎから求めることができ
る。無論、この排圧ＰＥは排気通路に排圧センサを取付
けて検出することもできるがこのような排圧センサを用
いない場合には排圧ＰＥを吸入空気量ＴＰ・ＧＡと機関
回転数Ｎとの関数として図６に示すようなマップの形で
予めＲＯＭ２２内に記憶しておき、このＲＯＭ２２内に
記憶された関係から排圧ＰＥが算出される。
【００２４】図８および図９は図２に示す内燃機関を用
い、触媒コンバータ１０，１２の触媒として三元触媒を
用い、排圧ＰＥを図７に示すマップから求め、燃料が増
量されたときに等価空燃比（Ａ／Ｆ）O が理論空燃比と
なるように２次空気を供給する場合のメインルーチンを
示している。図８および図９を参照すると、まず初めに
ステップ１００において機関始動時であるか否かが判別
される。機関始動時であるときにはステップ１０１に進
んで始動増量係数Ｋ1 （＞０）を計算した後ステップ１
０３に進み、機関始動時でないときにはステップ１０２
に進んでＫ1 を零とした後ステップ１０３に進む。ステ
ップ１０３では暖機運転時であるか否かが判別される。
暖機運転時にはステップ１０４に進んで暖機増量係数Ｋ
2 （＞０）を計算した後ステップ１０６に進み、暖機運
転時でないときにはステップ１０５に進んでＫ2 を零と
した後ステップ１０６に進む。
い、触媒コンバータ１０，１２の触媒として三元触媒を
用い、排圧ＰＥを図７に示すマップから求め、燃料が増
量されたときに等価空燃比（Ａ／Ｆ）O が理論空燃比と
なるように２次空気を供給する場合のメインルーチンを
示している。図８および図９を参照すると、まず初めに
ステップ１００において機関始動時であるか否かが判別
される。機関始動時であるときにはステップ１０１に進
んで始動増量係数Ｋ1 （＞０）を計算した後ステップ１
０３に進み、機関始動時でないときにはステップ１０２
に進んでＫ1 を零とした後ステップ１０３に進む。ステ
ップ１０３では暖機運転時であるか否かが判別される。
暖機運転時にはステップ１０４に進んで暖機増量係数Ｋ
2 （＞０）を計算した後ステップ１０６に進み、暖機運
転時でないときにはステップ１０５に進んでＫ2 を零と
した後ステップ１０６に進む。
【００２５】ステップ１０６では加速運転時であるか否
かが判別される。加速運転時のときにはステップ１０７
に進んで加速増量係数Ｋ3 を計算した後ステップ１０９
に進み、加速運転時でないときにはステップ１０８に進
んでＫ3 を零とした後ステップ１０９に進む。ステップ
１０９ではＯＴＰ増量時であるか否かが判別される。Ｏ
ＴＰ増量時にはステップ１１０に進んでＯＴＰ増量係数
Ｋ4 を計算した後ステップ１１２に進み、ＯＴＰ増量時
でないときにはステップ１１１に進んでＫ4 を零とした
後ステップ１１２に進む。
かが判別される。加速運転時のときにはステップ１０７
に進んで加速増量係数Ｋ3 を計算した後ステップ１０９
に進み、加速運転時でないときにはステップ１０８に進
んでＫ3 を零とした後ステップ１０９に進む。ステップ
１０９ではＯＴＰ増量時であるか否かが判別される。Ｏ
ＴＰ増量時にはステップ１１０に進んでＯＴＰ増量係数
Ｋ4 を計算した後ステップ１１２に進み、ＯＴＰ増量時
でないときにはステップ１１１に進んでＫ4 を零とした
後ステップ１１２に進む。
【００２６】ステップ１１２では次式に基いて増量補正
係数Ｋが算出される。 Ｋ＝（１＋Ｋ4 ）（１＋Ｋ1 ＋Ｋ2 ＋Ｋ3） 次いでステップ１１３では増量補正係数Ｋが１．０より
も大きいか否か、即ち増量作用が行われているか否かが
判別される。増量作用が行われているときにはステップ
１１４に進んでフィードバック補正係数ＦＡＦが１．０
に固定され、次いでステップ１１５に進む。従ってこの
ときにはオープンループ制御が行われる。これに対して
増量作用が行われていないときにはステップ１１５にジ
ャンプする。従ってこのときには空燃比を理論空燃比に
維持すべくフィードバック制御が行われる。ステップ１
１５では圧力センサ２８の出力電圧と機関回転数Ｎから
基本燃料噴射時間ＴＰが計算され、次いでステップ１１
６に進む。
係数Ｋが算出される。 Ｋ＝（１＋Ｋ4 ）（１＋Ｋ1 ＋Ｋ2 ＋Ｋ3） 次いでステップ１１３では増量補正係数Ｋが１．０より
も大きいか否か、即ち増量作用が行われているか否かが
判別される。増量作用が行われているときにはステップ
１１４に進んでフィードバック補正係数ＦＡＦが１．０
に固定され、次いでステップ１１５に進む。従ってこの
ときにはオープンループ制御が行われる。これに対して
増量作用が行われていないときにはステップ１１５にジ
ャンプする。従ってこのときには空燃比を理論空燃比に
維持すべくフィードバック制御が行われる。ステップ１
１５では圧力センサ２８の出力電圧と機関回転数Ｎから
基本燃料噴射時間ＴＰが計算され、次いでステップ１１
６に進む。
【００２７】ステップ１１６では次式に基いて燃料噴射
時間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・ＦＡＦ・Ｋ・ＧＡ 燃料噴射時間ＴＡＵが算出されるとこの燃料噴射時間Ｔ
ＡＵに基いて燃料噴射弁３から燃料が噴射される。次い
でステップ１１７ではフィードバック補正係数ＦＡＦの
平均値FAFAV が学習係数ＧＡとされ、ステップ１１８に
進む。
時間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・ＦＡＦ・Ｋ・ＧＡ 燃料噴射時間ＴＡＵが算出されるとこの燃料噴射時間Ｔ
ＡＵに基いて燃料噴射弁３から燃料が噴射される。次い
でステップ１１７ではフィードバック補正係数ＦＡＦの
平均値FAFAV が学習係数ＧＡとされ、ステップ１１８に
進む。
【００２８】ステップ１１８では再びＫ＞１．０である
か否か、即ち増量作用が行われているか否かが判別され
る。増量作用が行われているときにはステップ１１９に
進んで次式に基き２次空気量Ｑが計算される。 Ｑ＝（Ｋ−１）・ＴＰ・ＧＡ・１４．５ 次いでステップ１２０では図７に示すマップから排圧Ｐ
Ｅが算出され、次いでステップ１２１では図５に示すマ
ップからエアポンプ１３の駆動電圧ＶＥが算出される。
次いでステップ１２２では遮断弁１４が開弁せしめられ
る。次いでステップ１２３では駆動電圧ＶＥを示す信号
が電圧制御回路３５に供給され、それによってエアポン
プ１３がこの駆動電圧ＶＥでもって駆動せしめられる。
か否か、即ち増量作用が行われているか否かが判別され
る。増量作用が行われているときにはステップ１１９に
進んで次式に基き２次空気量Ｑが計算される。 Ｑ＝（Ｋ−１）・ＴＰ・ＧＡ・１４．５ 次いでステップ１２０では図７に示すマップから排圧Ｐ
Ｅが算出され、次いでステップ１２１では図５に示すマ
ップからエアポンプ１３の駆動電圧ＶＥが算出される。
次いでステップ１２２では遮断弁１４が開弁せしめられ
る。次いでステップ１２３では駆動電圧ＶＥを示す信号
が電圧制御回路３５に供給され、それによってエアポン
プ１３がこの駆動電圧ＶＥでもって駆動せしめられる。
【００２９】一方、ステップ１１８において増量作用が
行われていないと判別されたときはステップ１２４に進
んで遮断弁１４が閉弁せしめられ、次いでステップ１２
５に進んでエアポンプ１３が停止せしめられる。図１０
に第２実施例を示す。なお、この第２実施例において図
２と同様な構成要素は同一の符号で示す。この第２実施
例では排圧センサ４１が導管４０を介して排気管９に接
続される。この排圧センサ４１は排気管９内の排圧に比
例した出力電圧を発生し、この出力電圧がＡＤ変換器４
２を介して入力ポート２６に入力される。更にこの第２
実施例では触媒コンバータ１０，１２の触媒として酸化
触媒が使用されている。
行われていないと判別されたときはステップ１２４に進
んで遮断弁１４が閉弁せしめられ、次いでステップ１２
５に進んでエアポンプ１３が停止せしめられる。図１０
に第２実施例を示す。なお、この第２実施例において図
２と同様な構成要素は同一の符号で示す。この第２実施
例では排圧センサ４１が導管４０を介して排気管９に接
続される。この排圧センサ４１は排気管９内の排圧に比
例した出力電圧を発生し、この出力電圧がＡＤ変換器４
２を介して入力ポート２６に入力される。更にこの第２
実施例では触媒コンバータ１０，１２の触媒として酸化
触媒が使用されている。
【００３０】図１１および図１２は図１０に示す内燃機
関を用い、排圧ＰＥを排圧センサ４１により検出し、等
価空燃比（Ａ／Ｆ）O がリーン側の一定空燃比、例えば
１５．０となるように２次空気を供給する場合のメンイ
ルーチンを示している。図１１および図１２を参照する
と、まず初めにステップ２００において機関始動時であ
るか否かが判別される。機関始動時であるときにはステ
ップ２０１に進んで始動増量係数Ｋ1 （＞０）を計算し
た後ステップ２０３に進み、機関始動時でないときには
ステップ２０２に進んでＫ1 を零とした後ステップ２０
３に進む。ステップ２０３では暖機運転時であるか否か
が判別される。暖機運転時にはステップ２０４に進んで
暖機増量係数Ｋ2 （＞０）を計算した後ステップ２０６
に進み、暖機運転時でないときにはステップ２０５に進
んでＫ2 を零とした後ステップ２０６に進む。
関を用い、排圧ＰＥを排圧センサ４１により検出し、等
価空燃比（Ａ／Ｆ）O がリーン側の一定空燃比、例えば
１５．０となるように２次空気を供給する場合のメンイ
ルーチンを示している。図１１および図１２を参照する
と、まず初めにステップ２００において機関始動時であ
るか否かが判別される。機関始動時であるときにはステ
ップ２０１に進んで始動増量係数Ｋ1 （＞０）を計算し
た後ステップ２０３に進み、機関始動時でないときには
ステップ２０２に進んでＫ1 を零とした後ステップ２０
３に進む。ステップ２０３では暖機運転時であるか否か
が判別される。暖機運転時にはステップ２０４に進んで
暖機増量係数Ｋ2 （＞０）を計算した後ステップ２０６
に進み、暖機運転時でないときにはステップ２０５に進
んでＫ2 を零とした後ステップ２０６に進む。
【００３１】ステップ２０６では加速運転時であるか否
かが判別される。加速運転時のときにはステップ２０７
に進んで加速増量係数Ｋ3 を計算した後ステップ２０９
に進み、加速運転時でないときにはステップ２０８に進
んでＫ3 を零とした後ステップ２０９に進む。ステップ
２０９ではＯＴＰ増量時であるか否かが判別される。Ｏ
ＴＰ増量時にはステップ２１０に進んでＯＴＰ増量係数
Ｋ4 を計算した後ステップ２１２に進み、ＯＴＰ増量時
でないときにはステップ２１１に進んでＫ4 を零とした
後ステップ２１２に進む。
かが判別される。加速運転時のときにはステップ２０７
に進んで加速増量係数Ｋ3 を計算した後ステップ２０９
に進み、加速運転時でないときにはステップ２０８に進
んでＫ3 を零とした後ステップ２０９に進む。ステップ
２０９ではＯＴＰ増量時であるか否かが判別される。Ｏ
ＴＰ増量時にはステップ２１０に進んでＯＴＰ増量係数
Ｋ4 を計算した後ステップ２１２に進み、ＯＴＰ増量時
でないときにはステップ２１１に進んでＫ4 を零とした
後ステップ２１２に進む。
【００３２】ステップ２１２では次式に基いて増量補正
係数Ｋが算出される。 Ｋ＝（１＋Ｋ4 ）（１＋Ｋ1 ＋Ｋ2 ＋Ｋ3） 次いでステップ２１３では増量補正係数Ｋが１．０より
も大きいか否か、即ち増量作用が行われているか否かが
判別される。増量作用が行われているときにはステップ
２１４に進んでフィードバック補正係数ＦＡＦが１．０
に固定され、次いでステップ２１５に進む。従ってこの
ときにはオープンループ制御が行われる。これに対して
増量作用が行われていないときにはステップ２１５にジ
ャンプする。従ってこのときには空燃比を理論空燃比に
維持すべくフィードバック制御が行われる。ステップ２
１５では圧力センサ２８の出力電圧と機関回転数Ｎから
基本燃料噴射時間ＴＰが計算され、次いでステップ２１
６に進む。
係数Ｋが算出される。 Ｋ＝（１＋Ｋ4 ）（１＋Ｋ1 ＋Ｋ2 ＋Ｋ3） 次いでステップ２１３では増量補正係数Ｋが１．０より
も大きいか否か、即ち増量作用が行われているか否かが
判別される。増量作用が行われているときにはステップ
２１４に進んでフィードバック補正係数ＦＡＦが１．０
に固定され、次いでステップ２１５に進む。従ってこの
ときにはオープンループ制御が行われる。これに対して
増量作用が行われていないときにはステップ２１５にジ
ャンプする。従ってこのときには空燃比を理論空燃比に
維持すべくフィードバック制御が行われる。ステップ２
１５では圧力センサ２８の出力電圧と機関回転数Ｎから
基本燃料噴射時間ＴＰが計算され、次いでステップ２１
６に進む。
【００３３】ステップ２１６では次式に基いて燃料噴射
時間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・ＦＡＦ・Ｋ・ＧＡ 燃料噴射時間ＴＡＵが算出されるとこの燃料噴射時間Ｔ
ＡＵに基いて燃料噴射弁３から燃料が噴射される。次い
でステップ２１７ではフィードバック補正係数ＦＡＦの
平均値FAFAV が学習係数ＧＡとされ、ステップ２１８に
進む。
時間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・ＦＡＦ・Ｋ・ＧＡ 燃料噴射時間ＴＡＵが算出されるとこの燃料噴射時間Ｔ
ＡＵに基いて燃料噴射弁３から燃料が噴射される。次い
でステップ２１７ではフィードバック補正係数ＦＡＦの
平均値FAFAV が学習係数ＧＡとされ、ステップ２１８に
進む。
【００３４】ステップ２１８では次式に基いて２次空気
量Ｑが計算される。 Ｑ＝ＴＰ・ＧＡ〔Ｋ・（Ａ／Ｆ）O −１４．５〕 例えば目標とすべき等価空燃比（Ａ／Ｆ）O が１５．０
のときにはＱ＝ＴＰ・ＧＡ・（Ｋ・１５．０−１４．
５）となる。次いでステップ２１９では排圧センサ４１
の出力電圧に基いて図５に示すマップからエアポンプ１
３の駆動電圧ＶＥが算出される。次いでステップ２２０
では遮断弁１４が開弁せしめられる。次いでステップ２
２１では駆動電圧ＶＥを示す信号が電圧制御回路３５に
供給され、それによってエアポンプ１３がこの駆動電圧
ＶＥでもって駆動せしめられる。
量Ｑが計算される。 Ｑ＝ＴＰ・ＧＡ〔Ｋ・（Ａ／Ｆ）O −１４．５〕 例えば目標とすべき等価空燃比（Ａ／Ｆ）O が１５．０
のときにはＱ＝ＴＰ・ＧＡ・（Ｋ・１５．０−１４．
５）となる。次いでステップ２１９では排圧センサ４１
の出力電圧に基いて図５に示すマップからエアポンプ１
３の駆動電圧ＶＥが算出される。次いでステップ２２０
では遮断弁１４が開弁せしめられる。次いでステップ２
２１では駆動電圧ＶＥを示す信号が電圧制御回路３５に
供給され、それによってエアポンプ１３がこの駆動電圧
ＶＥでもって駆動せしめられる。
【００３５】図１３に第３実施例を示す。この第３実施
例において図２と同様の構成要素は同一の符号で示す。
この第３実施例では触媒コンバータ１０，１２の触媒と
して三元触媒が用いられ、第２触媒コンバータ１２の下
流側に排気管５０を介して第３の触媒コンバータ５１が
配置される。この触媒コンバータ５１の触媒としては酸
化触媒が使用されている。また、この第３実施例ではエ
アポンプ１３は切換弁５２を介して一方では排気管９に
接続され、他方では排気管５０に接続されている。この
切換弁５２は駆動回路５３を介して出力ポート２７に接
続される。この切換弁５２は排気管９，５０とエアポン
プ１３との連結を完全に遮断する位置と、エアポンプ１
３を排気管９に接続する位置と、エアポンプ１３を排気
管５０に接続する位置の３つの位置をとる。
例において図２と同様の構成要素は同一の符号で示す。
この第３実施例では触媒コンバータ１０，１２の触媒と
して三元触媒が用いられ、第２触媒コンバータ１２の下
流側に排気管５０を介して第３の触媒コンバータ５１が
配置される。この触媒コンバータ５１の触媒としては酸
化触媒が使用されている。また、この第３実施例ではエ
アポンプ１３は切換弁５２を介して一方では排気管９に
接続され、他方では排気管５０に接続されている。この
切換弁５２は駆動回路５３を介して出力ポート２７に接
続される。この切換弁５２は排気管９，５０とエアポン
プ１３との連結を完全に遮断する位置と、エアポンプ１
３を排気管９に接続する位置と、エアポンプ１３を排気
管５０に接続する位置の３つの位置をとる。
【００３６】触媒温度が高いときに加速増量やＯＴＰ増
量が行われ、このとき２次空気が供給されると酸化反応
熱によって触媒が過熱する危険性がある。ところで第１
および第２触媒コンバータ１０，１２には高温の排気ガ
スが導びかれるので触媒が高温となりやすく、これに対
して第３触媒コンバータ５１には温度低下した排気ガス
が導びかれるので第３触媒コンバータ５１は比較的低温
となっている。従ってこの第３実施例では加速増量時、
又はＯＴＰ増量時には２次空気を第３触媒コンバータ５
１に供給し、第１および第２触媒コンバータ１０，１２
が過熱するのを阻止しつつ未燃ＨＣ，ＣＯを第３触媒コ
ンバータ５１において浄化するようにしている。
量が行われ、このとき２次空気が供給されると酸化反応
熱によって触媒が過熱する危険性がある。ところで第１
および第２触媒コンバータ１０，１２には高温の排気ガ
スが導びかれるので触媒が高温となりやすく、これに対
して第３触媒コンバータ５１には温度低下した排気ガス
が導びかれるので第３触媒コンバータ５１は比較的低温
となっている。従ってこの第３実施例では加速増量時、
又はＯＴＰ増量時には２次空気を第３触媒コンバータ５
１に供給し、第１および第２触媒コンバータ１０，１２
が過熱するのを阻止しつつ未燃ＨＣ，ＣＯを第３触媒コ
ンバータ５１において浄化するようにしている。
【００３７】図１４および図１５は図１３に示す内燃機
関を用い、排圧ＰＥをＲＯＭ２２内に記憶されたマップ
から求め、燃料が増量されたときに等価空燃比（Ａ／
Ｆ）O が理論空燃比となるように２次空気を供給する場
合のメンイルーチンを示している。図１４および図１５
を参照すると、まず初めにステップ３００において機関
始動時であるか否かが判別される。機関始動時であると
きにはステップ３０１に進んで始動増量係数Ｋ1 （＞
０）を計算した後ステップ３０３に進み、機関始動時で
ないときにはステップ３０２に進んでＫ1 を零とした後
ステップ３０３に進む。ステップ３０３では暖機運転時
であるか否かが判別される。暖機運転時にはステップ３
０４に進んで暖機増量係数Ｋ2 （＞０）を計算した後ス
テップ３０６に進み、暖機運転時でないときにはステッ
プ３０５に進んでＫ2 を零とした後ステップ３０６に進
む。
関を用い、排圧ＰＥをＲＯＭ２２内に記憶されたマップ
から求め、燃料が増量されたときに等価空燃比（Ａ／
Ｆ）O が理論空燃比となるように２次空気を供給する場
合のメンイルーチンを示している。図１４および図１５
を参照すると、まず初めにステップ３００において機関
始動時であるか否かが判別される。機関始動時であると
きにはステップ３０１に進んで始動増量係数Ｋ1 （＞
０）を計算した後ステップ３０３に進み、機関始動時で
ないときにはステップ３０２に進んでＫ1 を零とした後
ステップ３０３に進む。ステップ３０３では暖機運転時
であるか否かが判別される。暖機運転時にはステップ３
０４に進んで暖機増量係数Ｋ2 （＞０）を計算した後ス
テップ３０６に進み、暖機運転時でないときにはステッ
プ３０５に進んでＫ2 を零とした後ステップ３０６に進
む。
【００３８】ステップ３０６では加速運転時であるか否
かが判別される。加速運転時のときにはステップ３０７
に進んで加速増量係数Ｋ3 を計算した後ステップ３０９
に進み、加速運転時でないときにはステップ３０８に進
んでＫ3 を零とした後ステップ３０９に進む。ステップ
３０９ではＯＴＰ増量時であるか否かが判別される。Ｏ
ＴＰ増量時にはステップ３１０に進んでＯＴＰ増量係数
Ｋ4 を計算した後ステップ３１２に進み、ＯＴＰ増量時
でないときにはステップ３１１に進んでＫ4 を零とした
後ステップ３１２に進む。
かが判別される。加速運転時のときにはステップ３０７
に進んで加速増量係数Ｋ3 を計算した後ステップ３０９
に進み、加速運転時でないときにはステップ３０８に進
んでＫ3 を零とした後ステップ３０９に進む。ステップ
３０９ではＯＴＰ増量時であるか否かが判別される。Ｏ
ＴＰ増量時にはステップ３１０に進んでＯＴＰ増量係数
Ｋ4 を計算した後ステップ３１２に進み、ＯＴＰ増量時
でないときにはステップ３１１に進んでＫ4 を零とした
後ステップ３１２に進む。
【００３９】ステップ３１２では次式に基いて増量補正
係数Ｋが算出される。 Ｋ＝（１＋Ｋ4 ）（１＋Ｋ1 ＋Ｋ2 ＋Ｋ3） 次いでステップ３１３では増量補正係数Ｋが１．０より
も大きいか否か、即ち増量作用が行われているか否かが
判別される。増量作用が行われているときにはステップ
３１４に進んでフィードバック補正係数ＦＡＦが１．０
に固定され、次いでステップ３１５に進む。従ってこの
ときにはオープンループ制御が行われる。これに対して
増量作用が行われていないときにはステップ３１５にジ
ャンプする。従ってこのときには空燃比を理論空燃比に
維持すべくフィードバック制御が行われる。ステップ３
１５では圧力センサ２８の出力電圧と機関回転数Ｎから
基本燃料噴射時間ＴＰが計算され、次いでステップ３１
６に進む。
係数Ｋが算出される。 Ｋ＝（１＋Ｋ4 ）（１＋Ｋ1 ＋Ｋ2 ＋Ｋ3） 次いでステップ３１３では増量補正係数Ｋが１．０より
も大きいか否か、即ち増量作用が行われているか否かが
判別される。増量作用が行われているときにはステップ
３１４に進んでフィードバック補正係数ＦＡＦが１．０
に固定され、次いでステップ３１５に進む。従ってこの
ときにはオープンループ制御が行われる。これに対して
増量作用が行われていないときにはステップ３１５にジ
ャンプする。従ってこのときには空燃比を理論空燃比に
維持すべくフィードバック制御が行われる。ステップ３
１５では圧力センサ２８の出力電圧と機関回転数Ｎから
基本燃料噴射時間ＴＰが計算され、次いでステップ３１
６に進む。
【００４０】ステップ３１６では次式に基いて燃料噴射
時間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・ＦＡＦ・Ｋ・ＧＡ 燃料噴射時間ＴＡＵが算出されるとこの燃料噴射時間Ｔ
ＡＵに基いて燃料噴射弁３から燃料が噴射される。次い
でステップ３１７ではフィードバック補正係数ＦＡＦの
平均値FAFAV が学習係数ＧＡとされ、ステップ３１８に
進む。
時間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・ＦＡＦ・Ｋ・ＧＡ 燃料噴射時間ＴＡＵが算出されるとこの燃料噴射時間Ｔ
ＡＵに基いて燃料噴射弁３から燃料が噴射される。次い
でステップ３１７ではフィードバック補正係数ＦＡＦの
平均値FAFAV が学習係数ＧＡとされ、ステップ３１８に
進む。
【００４１】ステップ３１８では再びＫ＞１．０である
か否か、即ち増量作用が行われているか否かが判別され
る。増量作用が行われているときにはステップ３１９に
進んで次式に基き２次空気量Ｑが計算される。 Ｑ＝（Ｋ−１）・ＴＰ・ＧＡ・１４．５ 次いでステップ３２０はＫ3 又はＫ4 が正であるか否
か、即ち加速増量又はＯＴＰ増量が行われているか否か
が判別される。加速増量又はＯＴＰ増量が行われていな
いときはステップ３２１に進んで図７に示すマップから
排圧ＰＥが算出され、次いでステップ３２２において図
５に示すマップからエアポンプ１３の駆動電圧ＶＥが算
出される。次いでステップ３２３ではエアポンプ１３が
排気管９に接続されるように切換弁５２が切換えられ
る。次いでステップ３２４では駆動電圧ＶＥを示す信号
が電圧制御回路３５に供給され、それによってエアポン
プ１３がこの駆動電圧ＶＥでもって駆動せしめられる。
か否か、即ち増量作用が行われているか否かが判別され
る。増量作用が行われているときにはステップ３１９に
進んで次式に基き２次空気量Ｑが計算される。 Ｑ＝（Ｋ−１）・ＴＰ・ＧＡ・１４．５ 次いでステップ３２０はＫ3 又はＫ4 が正であるか否
か、即ち加速増量又はＯＴＰ増量が行われているか否か
が判別される。加速増量又はＯＴＰ増量が行われていな
いときはステップ３２１に進んで図７に示すマップから
排圧ＰＥが算出され、次いでステップ３２２において図
５に示すマップからエアポンプ１３の駆動電圧ＶＥが算
出される。次いでステップ３２３ではエアポンプ１３が
排気管９に接続されるように切換弁５２が切換えられ
る。次いでステップ３２４では駆動電圧ＶＥを示す信号
が電圧制御回路３５に供給され、それによってエアポン
プ１３がこの駆動電圧ＶＥでもって駆動せしめられる。
【００４２】一方、ステップ３２０において加速増量又
はＯＴＰ増量が行われていると判断されたときはステッ
プ３２５に進んで排気管５０内の排圧ＰＥＤが求められ
る。この排圧ＰＥＤは図１６に示すように吸入空気量Ｔ
Ｐ・ＧＡと機関回転数Ｎの関数として予めＲＯＭ２２内
に記憶されている。次いでステップ３２６では図５に示
すマップを利用して駆動電圧ＶＥが計算される。次いで
ステップ３２７ではエアポンプ１３が排気管５０に接続
されるように切換弁５２が切換えられ、次いでステップ
３２４に進む。従ってこのときには２次空気が第３触媒
コンバータ５１に供給されることになる。
はＯＴＰ増量が行われていると判断されたときはステッ
プ３２５に進んで排気管５０内の排圧ＰＥＤが求められ
る。この排圧ＰＥＤは図１６に示すように吸入空気量Ｔ
Ｐ・ＧＡと機関回転数Ｎの関数として予めＲＯＭ２２内
に記憶されている。次いでステップ３２６では図５に示
すマップを利用して駆動電圧ＶＥが計算される。次いで
ステップ３２７ではエアポンプ１３が排気管５０に接続
されるように切換弁５２が切換えられ、次いでステップ
３２４に進む。従ってこのときには２次空気が第３触媒
コンバータ５１に供給されることになる。
【００４３】一方、ステップ３１８において増量作用が
行われていないと判別されたときはステップ３２８に進
んで切換弁５２が遮断状態とされ、次いでステップ３２
９に進んでエアポンプ１３が停止せしめられる。なお、
この第３実施例においても２実施例と同様に増量作用中
はもとよりフィールドバック制御中においても第３触媒
コンバータ５１上流の排気管５０内に２次空気を供給し
続けることができる。ただし、この場合には２次空気を
供給すべきときにはエアポンプ１３は切換弁５２を介し
て第３触媒コンバータ５１上流の排気管５０に接続さ
れ、第２実施例におけるように排圧センサを用いる場合
には排圧センサが排気管５０に接続され、２次空気を制
御するために図１１および図１２に示すメインルーチン
が用いられる。
行われていないと判別されたときはステップ３２８に進
んで切換弁５２が遮断状態とされ、次いでステップ３２
９に進んでエアポンプ１３が停止せしめられる。なお、
この第３実施例においても２実施例と同様に増量作用中
はもとよりフィールドバック制御中においても第３触媒
コンバータ５１上流の排気管５０内に２次空気を供給し
続けることができる。ただし、この場合には２次空気を
供給すべきときにはエアポンプ１３は切換弁５２を介し
て第３触媒コンバータ５１上流の排気管５０に接続さ
れ、第２実施例におけるように排圧センサを用いる場合
には排圧センサが排気管５０に接続され、２次空気を制
御するために図１１および図１２に示すメインルーチン
が用いられる。
【００４４】いずれの実施例においても燃料噴射時間Ｔ
ＡＵが算出されるとこの燃料噴射時間ＴＡＵに基いて燃
料が噴射され、更にこの燃料噴射時間ＴＡＵに基き２次
空気量Ｑが算出されてこの２次空気量Ｑに基きエアポン
プ１３の駆動電圧ＶＥが制御される。この場合、噴射さ
れた燃料は時間遅れをもって排気通路内に排出され、更
にエアポンプ１３の駆動電圧ＶＥが制御されてから時間
遅れをもって実際に供給される２次空気量が変化する。
従って双方の遅れ時間が互いに相殺するために等価空燃
比（Ａ／Ｆ）O は設定値に良好に維持されることにな
る。即ち、２次空気量をフィードホワード制御すること
によって排気ガスを良好に浄化することができる。
ＡＵが算出されるとこの燃料噴射時間ＴＡＵに基いて燃
料が噴射され、更にこの燃料噴射時間ＴＡＵに基き２次
空気量Ｑが算出されてこの２次空気量Ｑに基きエアポン
プ１３の駆動電圧ＶＥが制御される。この場合、噴射さ
れた燃料は時間遅れをもって排気通路内に排出され、更
にエアポンプ１３の駆動電圧ＶＥが制御されてから時間
遅れをもって実際に供給される２次空気量が変化する。
従って双方の遅れ時間が互いに相殺するために等価空燃
比（Ａ／Ｆ）O は設定値に良好に維持されることにな
る。即ち、２次空気量をフィードホワード制御すること
によって排気ガスを良好に浄化することができる。
【００４５】
【発明の効果】機関排気通路内の排圧の大きさにかかわ
らずに排気通路内の等価空燃比を予め定められた値に良
好に維持することができる。
らずに排気通路内の等価空燃比を予め定められた値に良
好に維持することができる。
【図１】発明の構成図である。
【図２】内燃機関の全体図である。
【図３】Ｏ2 センサの出力電圧とフィードバック補正係
数の変化を示す線図である。
数の変化を示す線図である。
【図４】排気通路内に実際に供給される２次空気量を示
す線図である。
す線図である。
【図５】エアポンプの駆動電圧を示す線図である。
【図６】排圧を示す線図である。
【図７】マップに記憶された排圧を示す図である。
【図８】メインルーチンのフローチャートである。
【図９】メインルーチンのフローチャートである。
【図１０】第２実施例を示す内燃機関の全体図である。
【図１１】メインルーチンのフローチャートである。
【図１２】メインルーチンのフローチャートである。
【図１３】第３実施例を示す内燃機関の全体図である。
【図１４】メインルーチンのフローチャートである。
【図１５】メインルーチンのフローチャートである。
【図１６】マップに記憶された排圧を示す図である。
３…燃料噴射弁 ９，１１…排気管 １０，１２，５１…触媒コンバータ １３…エアポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｔ (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01N 3/22 - 3/32 F02D 43/00
Claims (1)
- 【請求項１】 機関の運転状態に応じた燃料供給量を算
出する燃料供給量算出手段と、算出された燃料供給量に
応じた燃料を供給する燃料供給手段と、機関排気通路内
に２次空気を供給する２次空気供給手段と、機関排気通
路内の排圧を求める手段と、求められた排圧および算出
された燃料供給量に基いて該燃料供給量により定まる空
燃比に対し稀薄側となる予め定められた等価空燃比を得
るのに必要な２次空気量を算出する２次空気量算出手段
と、算出された２次空気量に応じた２次空気を供給する
ように２次空気供給手段を制御する制御手段とを具備し
た内燃機関の２次空気供給装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198016A JP2853385B2 (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 内燃機関の２次空気供給装置 |
| US07/917,220 US5235956A (en) | 1991-08-07 | 1992-07-23 | Secondary air feed device of an engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198016A JP2853385B2 (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 内燃機関の２次空気供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0544451A JPH0544451A (ja) | 1993-02-23 |
| JP2853385B2 true JP2853385B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=16384116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3198016A Expired - Fee Related JP2853385B2 (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 内燃機関の２次空気供給装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5235956A (ja) |
| JP (1) | JP2853385B2 (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2904431B2 (ja) * | 1993-03-26 | 1999-06-14 | 日本碍子株式会社 | 排ガス浄化装置 |
| US5475007A (en) * | 1993-05-28 | 1995-12-12 | The Regents Of The University Of California | 1,2,3,4-tetrahydroquinoline-2,3,4-trione-3 or 4-oximes and the use thereof |
| JP3344040B2 (ja) * | 1993-11-25 | 2002-11-11 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| DE4406648C1 (de) * | 1994-03-01 | 1995-08-10 | Daimler Benz Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Abgasen aus Verbrennungsmotoren |
| JP3119088B2 (ja) | 1994-09-16 | 2000-12-18 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| DE19505687A1 (de) * | 1995-02-20 | 1996-08-22 | Audi Ag | Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine im Sekundärluftbetrieb |
| DE19539937C2 (de) * | 1995-10-26 | 1998-01-15 | Siemens Ag | Verfahren zur Steuerung des Abgasverhältnisses von Kraftstoff zu Sauerstoff im Abgastrakt vor einem Katalysator |
| US5819538A (en) * | 1996-11-15 | 1998-10-13 | Lawson, Jr.; Thomas Towles | Turbocharged engine system with recirculation and supplemental air supply |
| SE518794C2 (sv) * | 2000-04-19 | 2002-11-19 | Sandvik Ab | Förfarande för att styra halten kväveoxider, kolväten och kolmonoxid vid avgasrening |
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| WO2004018857A2 (en) * | 2002-08-22 | 2004-03-04 | Westerbeke Corporation | Emissions control |
| JP3867645B2 (ja) * | 2002-09-06 | 2007-01-10 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関及び内燃機関の制御装置及び内燃機関の制御方法 |
| JP4366692B2 (ja) * | 2004-05-12 | 2009-11-18 | 株式会社デンソー | 内燃機関の二次エア供給システム |
| US7111454B2 (en) * | 2004-08-13 | 2006-09-26 | General Motors Corporation | Fuel control compensation for secondary air system flow variation |
| JP4337689B2 (ja) * | 2004-08-30 | 2009-09-30 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP4321485B2 (ja) * | 2005-04-12 | 2009-08-26 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化装置およびその方法 |
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| US9470183B2 (en) * | 2014-08-12 | 2016-10-18 | Ford Global Technologies, Llc | Coordination of secondary air and blow-through air delivery |
| EP3440325A4 (en) * | 2016-04-04 | 2019-08-21 | Tecogen, Inc. | EMISSION CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR VEHICLES |
| DE102020107130A1 (de) | 2020-03-16 | 2021-09-16 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Abgasanlage mit mehreren Abgasreinigungsvorrichtungen und Sekundärluft |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59138714A (ja) * | 1983-01-27 | 1984-08-09 | Mazda Motor Corp | エンジンの二次エア供給装置 |
| JPS6070713A (ja) * | 1983-09-28 | 1985-04-22 | Toshiba Corp | 静止誘導電器 |
| JPS60243316A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-12-03 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの２次空気制御装置 |
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| JPH0264258A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-05 | Nichibei Denshi Kiki Kk | アシストエア供給装置 |
| JPH02112620A (ja) * | 1988-10-20 | 1990-04-25 | Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk | 断熱エンジン |
| US5119631A (en) * | 1990-04-18 | 1992-06-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for detecting abnormalities in a secondary air supplier |
| JPH0417747A (ja) * | 1990-05-07 | 1992-01-22 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPH04109047A (ja) * | 1990-08-27 | 1992-04-10 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御装置 |
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| US5148788A (en) * | 1991-06-19 | 1992-09-22 | Hitachi America, Ltd. | Air-assist fuel injection system |
-
1991
- 1991-08-07 JP JP3198016A patent/JP2853385B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-07-23 US US07/917,220 patent/US5235956A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5235956A (en) | 1993-08-17 |
| JPH0544451A (ja) | 1993-02-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |