JPH0133650B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関の空燃比制御装置に係り、
特に排気ガス防止対策として三元触媒を用いた車
輌内燃機関の空燃比制御装置に関する。

〔従来の技術とその課題〕

従来、三元触媒に適した理論空燃比にする内燃
機関の空燃比制御装置は、燃焼室の上流側で制御
するものとして、吸入空気量制御方式（バイパ
ス空気制御方式）、キヤブレターの燃料流量制
御方式（エアブリード制御方式）、の２つが用い
られている。

しかしながら、前記の吸入空気量制御方式
は、低速時に於ける低空気量域の制御スピードは
速いが高速時に於ける高空気量時のフイードバツ
ク追随性が悪いという欠点がある。

また、前記のキヤブレターの燃料流量制御方
式は、高速時に於ける高空気量域の応答は速いが
スロー系ノズルとメイン系ノズルを持つキヤブレ
ターに於てはスロー系のコントロール並びにスロ
ー系とメイン系とのつなぎ域のコントロールが難
しいという欠点がある。

また、本発明に最も近い従来例として特開昭55
−104554号公報がある。

この従来例は、エアーブリード制御による燃料
制御のみでは常に一定の空燃比制御しかできない
という従来の欠点を解決するため、ブリード空気
とバイパス空気の両方を制御するものである。そ
して、その結果、ブリード制御のみによる一定の
空燃比制御にバイパス空気の制御が加算されて機
関全運転域に亘り一定の補正幅内において、燃料
の経済性等を計りながら精密な空燃比制御が可能
となり、またバイパス空気の制御を併用したこと
で低速運転時の空燃比補正が迅速にできるという
ものであるが、この従来例では、機関全運転域に
亘つてブリード空気により空燃比を補正してお
り、低吸入空気領域、高吸入空気領域の各領域で
バイパス空気と、ブリード空気を使い分ける思想
は全くない。

本発明はこの点に着目してなされたものであ
る。即ち、本発明は低吸入空気領域ではバイパス
空気、高吸入空気領域ではブリード空気により空
燃比を補正することにより、各々の長所を生かし
欠点を補うようにしたもので、これにより低速時
から高速時にかけての全ての領域にわたつて最適
な空燃比制御が可能な内燃機関の空燃比制御装置
を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明は、内燃機関
の空燃比制御装置を、吸気管のスロツトル弁下流
側位置で開口し第１のエアー制御弁を備えた第１
のエアー供給通路と、キヤブレターのメイン系ノ
ズルと連通し第２のエアー制御弁を備えた第２の
エアー供給通路と、排気管に取付けられ空燃比を
検出する空燃比センサと、前記空燃比センサの出
力信号に応じて空燃比が設定空燃比になるよう前
記第１、第２のエアー制御弁を選択的に制御する
弁制御手段と、機関への吸入空気が低吸入空気領
域か高吸入空気領域かを検出する吸入空気領域検
出手段と、低吸入空気領域では第１のエアー制御
弁、高吸入空気領域では第２のエアー制御弁を前
記コントローラが制御するように切換える切換手
段と、を有する構成としたものである。

〔作用〕

かかる構成においては、低速時に於ては、第１
のエアー供給通路並びに第１のエアー制御弁によ
つて吸入空気量制御が行われる。このため、フイ
ードバツクの追随性もよく、また、低速時から高
速時に移行するまでのつなぎ域の制御も容易とな
る。また、高速時に於いては、第２のエアー供給
通路並びに第２のエアー制御弁によつてキヤブレ
ターの燃料流量制御が行われる。このため、高速
時に於いてもフイードバツク信号に基づく応答ス
ピードは速い。

したがつて、このように低速時に於て吸入空気
量制御が行われ、高速時に於てキヤブレターの燃
料流量制御が行われることにより、低高速にわた
つて空燃比の最適な制御をすることが可能とな
る。

〔実施例〕

以下添付図面に従つて本発明に係る内燃機関の
空燃比制御装置の好ましい実施例を詳説する。

第１図に於てシリンダボア１０内にはピストン
１２が摺動自在に配置され、ピストン１２の上部
には燃焼室１４が構成されている。燃焼室１４に
は吸気弁１６を介して吸気管１８が接続され、更
に排気弁２０を介して排気管２２が接続されてい
る。排気管２２には三元触媒２４が取り付けられ
ており、この三元触媒２４は排気ガス中の炭化水
素並びに一酸化炭素を酸化すると共に窒素酸化物
を還元する作用をなす。

吸気管１８の上流側にはキヤブレター２６が取
り付けられており、このキヤブレター２６はスモ
ールベンチユリ２８、ラージベンチユリ３０、ス
ロツトル弁３２から構成されている。このスモー
ルベンチユリ２８にはメイン系ノズル３４が開口
し、メイン系ノズル３４はメインウエル３６と接
続され、メインウエル３６は図示しないフロート
室にメインジエツトを介して連通されている。一
方スロー系のノズルは図示しないがスロツトル弁
３２の近傍に開口している。

キヤブレター２６の上流側にはエアークリーナ
３８が取り付けられており、このエアークリーナ
３８を介してキヤブレター２６のエアーを供給す
るようになつている。エアークリーナ３８からは
第１のエアー供給通路４０が取り付けられてお
り、この第１のエアー供給通路４０は第１のエア
ー制御弁４２を介して吸気管１８のスロツトル弁
３２の下流側に開口している。更にエアークリー
ナ３８には第２のエアー供給通路４４が接続さ
れ、この第２のエアー供給通路４４は第２のエア
ー制御弁４６を介してメインノズル３４と連通し
ている。この第１のエアー供給通路４０並びに第
１のエアー制御弁４２は空燃比を吸入空気量によ
つて制御するものであり、又第２のエアー供給通
路４４並びに第２のエアー制御弁４６は空燃比を
キヤブレターの燃料流量制御によつて制御するも
のである。

排気管２２には空燃比センサ４８が取り付けら
れており、空燃比センサ４８の出力はコントロー
ラ５０に送られるようになつている。コントロー
ラ５０は空燃比センサ４８からの出力信号に基づ
き、第１、第２のエアー制御弁に信号を送り、燃
焼室１４内の空燃比が設定空燃比となるように、
第１、第２のエアー制御弁を開閉制御する。更に
コントローラ５０は低速回転時に於て第１のエア
ー制御弁４２を開き、高速回転時に於て第２のエ
アー制御弁４６を開くように制御信号を送る。こ
の第１のエアー制御弁４２から第２のエアー制御
弁４６への切り換えは、吸入空気量を代表する回
転数、スロツトル弁開度、ベンチユリ負圧等の変
化を検出することによつて行なわれる。すなわ
ち、クランクシヤフト８０の回転数を回転数セン
サ８１で検出することにより、内燃機関の回転数
を知ることができ、またスロツトル弁３２の開度
を開度センサ８２で検出することにより、スロツ
トル弁開度を知ることができ、更にベンチユリ３
０内の負圧を負圧センサ８３で検出することによ
り、ベンチユリ負圧を知ることができる。そし
て、コントローラ５０は、回転数センサ８１、開
度センサ８２および負圧センサ８３からの信号を
取込み、それらの信号のいずれか１つ又は組合わ
せによつて、第１のエアー制御弁４２および第２
のエアー制御弁４６へ弁開閉の制御信号を出力す
るようになつている。

以上の説明から明らかなとおり、コントローラ
５０内には、弁制御手段、吸入空気領域検出手段
および切換手段が内蔵されている。

前記の如く構成された本発明に係る実施例の作
用は次の通りである。まず低速回転時に於てはコ
ントローラ５０から第１のエアー制御弁４２に弁
開の信号が送られ、このエアー制御弁４２の開閉
制御は空燃比センサ４８からのフイードバツク信
号に基づいて燃料室１４内の空燃比が設定空燃比
となるように制御される。従つて低速回転時に於
ては第１のエアー供給通路４０並びに第１のエア
ー制御弁４２によつて吸入空気量制御が行なわれ
るので、フイードバツクの追随性もよく、又低速
回転時から高速回転時に移行するまでのつなぎ域
の制御も容易となる。

次に高速回転時に於ては、コントローラ５０か
ら第２のエアー制御弁４６に弁開の信号が送ら
れ、第２のエアー制御弁４６の開閉制御は空燃比
センサ４８からのフイードバツク信号に基づいて
なされ、燃焼室１４内の空燃比が設定空燃比とな
るように制御される。この場合第２のエアー供給
通路４４並びに第２のエアー制御弁４６はキヤブ
レターの燃料流量制御方式を構成し、従つて高速
時に於てもフイードバツク信号に基づく応答スピ
ードは速い。

前記実施例によれば、三元触媒２４の最適空燃
比となるようにコントローラ５０によつて制御で
きるので、排気ガスの低減を図ることができる。
又前記実施例では空燃比センサ４８からのフイー
ドバツク信号に基づいて低速時から高速時にわた
つて制御を迅速に行えるのでドラビリが改良でき
ると共に燃費を低減させることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したことから明らかなように、本発明
によれば、低吸入空気領域に於て吸入空気量制御
とし、高吸入空気領域に於てキヤブレターの燃料
流量制御となるように構成したので、低高速にわ
たつて空燃比の最適な制御をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の構造を示す説明
図である。 １４……燃焼室、１８……吸気管、２２……排
気管、２４……三元触媒、２６……キヤブレタ
ー、３２……スロツトル弁、３４……メイン系ノ
ズル、４０……第１のエアー供給通路、４２……
第１のエアー制御弁、４４……第２のエアー供給
通路、４６……第２のエアー制御弁、４８……空
燃比センサ、５０……コントローラ、８１……回
転数センサ、８２……開度センサ、８３……負圧
センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸気管のスロツトル弁下流側位置で開口し第
   １のエアー制御弁を備えた第１のエアー供給通路
   と、キヤブレターのメイン系ノズルと連通し第２
   のエアー制御弁を備えた第２のエアー供給通路
   と、排気管に取付けられ空燃比を検出する空燃比
   センサと、前記空燃比センサの出力信号に応じて
   空燃比が設定空燃比になるよう前記第１、第２の
   エアー制御弁を選択的に制御する弁制御手段と、
   機関への吸入空気が低吸入空気領域か高吸入空気
   領域かを検出する吸入空気領域検出手段と、低吸
   入空気領域では第１のエアー制御弁、高吸入空気
   領域では第２のエアー制御弁を前記弁制御手段が
   制御するように切換える切換手段と、を有するこ
   とを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。