JPH048287Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は触媒コンバータを備えた４輪駆動
（4WD）車両用内燃機関の空燃比制御装置に関す
る。

〔従来の技術〕

４輪駆動車両において、低速状態での４輪駆動
走行時（所謂パートタイム4WD車両では切替え
レバーを４輪駆動状態に切替えた時）に、空燃比
をリツチとしたものが公知である。（例えば特願
昭60−221392号参照）これは、即ち４輪駆動状態
ではエンジンにかかる負荷の変動が大きい一方、
アイドル回転に近い低速状態ではエンジンのトル
ク自体が低く、通常の空燃比に制御するとエンジ
ンのトルクとして負荷の変動に耐えるに十分でな
く、エンジンが不安定になるのを防止するためで
ある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

公知技術では低速での４輪駆動では空燃比をリ
ツチにしているが、そのため触媒コンバータ触媒
コンバータを備えた内燃機関では触媒臭の発生が
ある。異臭は燃料中の硫黄分が触媒表面に付着す
ることにより発生するが、空燃比のリツチ化によ
つて触媒中に保持されるO₂量が少なくなり、硫
黄分が触表面に付着するため、触媒臭が出てくる
のである。

この考案は、４輪駆動車両における、触媒コン
バータにおける触媒臭の解消を図ることを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図において４輪駆動車両において内燃機関
は排気管１に触媒コンバータ１ａを備える。この
考案の空燃比制御装置は、触媒コンバータの上流
への二次空気の導入を制御する手段２と、内燃機
関に導入される混合気の空燃比を制御するための
手段３と、空燃比制御手段３により制御される空
燃比を閉ループ制御する手段４ａと、空燃比制御
手段により制御される空燃比を開ループ制御する
手段４ｂと、エンジン運転状態より閉ループ制御
条件か開ループ制御条件かを判別する手段５と、
閉ループ制御条件か開ループ制御かに応じて閉ル
ープ制御手段と開ループ制御手段とを取り替える
手段６と、車両の低速走行状態を検出する手段８
と、４輪駆動状態における低速運転において開ル
ープ制御に固定すると共に二次空気導入手段２を
作動させる手段９とより構成される。

〔作用〕

判別手段５は、通常時は、閉ループ制御条件
か、開ループ制御条件かを判別し、閉ループ制御
又は開ループ制御を実行する。

４輪駆動状態でかつ低速運転のときは制御手段
９ａは開ループ制御手段４ａを作動させ、かつ二
次空気制御手段２を駆動し、二次空気の供給を行
なう。

〔実施例〕

第２図において、１２はピストン、１４はコネ
クテイングロツド、１６は燃焼室、１８は点火
栓、２０は吸気弁、２１は吸気ポート、２２は排
気弁、２３は排気ポートである。吸気ポート２１
は吸気管２４、サージタンク２６、スロツト弁２
８を介してエアフローメータ３０に接続される。
排気ポート２３は排気マニホルド３２、排気管３
４を介して触媒コンバータ３６に接続される。

燃料インジエクタ３８は各気筒毎において吸気
ポート２１の近傍の吸気管２４に取付られる。

４０はデイストリビユータで、共通電極は点火
装置４２の点火コイルに接続される。また分配電
極は各気筒の点火栓１８に接続される。

二次空気導入システムはリード弁４４を備え
た、所謂エアサクシヨンシステムである。リード
弁４４はその上流側が空気フイルタ４６に接続さ
れ、下流は二次空気制御弁４８及びエアサクシヨ
ン通路５０を介して排気マイホルド３２に接続さ
れる。二次空気制御弁４８は常態では閉じてお
り、冷間時には開放され、二次空気を導入するこ
とにより触媒コンバータにおける触媒の活性を促
進するためのものである。

二次空気制御弁４８は、この実施例では、負圧
により駆動されるもので、ダイヤフラム５４を備
え、ダイヤフラム５４は負圧通路５６を介して電
磁切替弁５８に連結される。切替弁５８はダイヤ
フラム５４を空気フイルタ６０に連通する位置
と、サージタンク２６に連通する位置とで切り替
わる。常態では、切替弁５８はダイヤフラム５４
を大気圧側に接続し、このとき二次空気制御弁４
８は閉弁するため二次空気の導入は行われない。
切替弁５８を励磁することによりダイヤフラム５
４はサージタンク２６の負圧に連通され、二次空
気制御弁４８が開弁され、二次空気の導入が行わ
れる。

５９は変速機を示しており、実施例では4WD
−2WDの切替え可能な所謂パートタイム型4WD
−2WD切替機構６１に連結される。６２はチエ
ンジレバー、６３は4WD−2WD切替えレバーを
示している。

制御回路６４はその発明による空燃比制御を行
なうためのものであり、マイクロコンピユータシ
ステムとして構成される。制御回路６４はマイク
ロプロセシングユニツト（MPU）６６と、メモ
リ６８と、入力ポート７０と、出力ポート７２
と、これらの要素を接続するバス７４とより構成
される。入力ポート７０は各センサに接続され、
エンジン運転条件信号が入力される。エアフロー
メータ３０からは吸入空気量Ｑに応じた信号が入
力される。デイストリビユータ４０にはクランク
角センサ７２，７４が取付けられ、分配軸の回
転、即ちクランク軸の回転に応じたパルス信号が
得られる。即ち、第１のクランク角センサ７２は
エンジンの１回転、即ち720°CA毎のパルス信号
Ｇを発生し、第２のクランク角センサ７４は
30°CA毎のパルス信号を発生し、エンジン回転数
NEを知ることができる。

空燃比センサ（例えばO₂センサ又はリーンセ
ンサ）７５は排気管３４において二次空気導入通
路５０の下流で、触媒コンバータ３６の上流に設
置される。空燃比センサ７５はなるべく排気マニ
ホルド３２から離れて配置され、排気ガスの熱的
な影響から遮断することができる。

車速センサ７６は変速機５９の出力軸の回転数
である車速SPDに応じた信号を発生する。また、
レバー位置制御手段７７は4WD−2WD切替え機
構６１の切替えレバー６３が4WD駆動位置か、
2WD駆動位置かを検地するものである。

メモリ６８にはこの発明に従つて空燃比制御及
びエアサクシヨン制御を行なうためのプログラム
が格納される。出力ポート７２は、燃料インジエ
クタ３８、電磁切替弁５８、更に点火装置４２の
イグナイタに接続される。

以下制御回路６４の作動をフローチヤートによ
つて説明する。第３図は燃料噴射量（TAU）の
演算ルーチンを示す。このルーチンは燃料噴射を
開始すべき、例えば吸気行程の初めのクランク角
度をクランク角センサ７２，７４からの信号によ
つて検地することにより実行が開始される。ステ
ツプ１００では基本噴射量Tpの演算が、 Tp＝ｋ×Ｑ／NE によつて実行される。ｋは定数である。

ステツプ１０２では燃料噴射量TAUの演算が TAU＝FAF×Tp×（１＋α）β＋γ によつて演算される。ここにFAFは空燃比フイ
ードバツクによる補正係数である。また、α，
β，γはこの発明と直接関係しない他の補正係
数、補正量を代表的に示すものである。ステツプ
１０４では演算された燃料噴射量信号TAUが出
力ポート７２より出力される。そのため、演算さ
れた量の燃料がインジエクタ３８より噴射され
る。

第４図は空燃比フイードバツク補正係数FAF
の演算ルーチンであり、このルーチンは一定時間
毎に実行される。ステツプ１０６ではフラグFX
＝１か否か判別される。このフラグFXは後述の
エアサクシヨン制御ルーチンによりエアサクシヨ
ン実行時に“１”とセツトされ、エアサクシヨン
を行わない通常時は“０”とリセツトされる。

エアサクシヨン実行時はステツプ１０８に進
み、フイードバツク補正係数FAF＝１とされる。
そのため、空燃比は開ループ制御（非フイードバ
ツク制御）となる。

エアサクシヨン非実行時はステツプ１０６より
ステツプ１１０に進み、空燃比センサ７５からの
信号Ox＝１か否か判別される。空燃比が理論空
燃比又は設定空燃比よりリツチのとき空燃比をリ
ーン側に動かすためステツプ１１２に進み、
FAFがδ₁だけデクリメントされる。空燃比が理
論空燃比よりリーンのときは空燃比をリツチ側に
動かすため、ステツプ１１０より１１４に進み、
FAFがδ₂だけインクリメントされる。ステツプ
１１２，１１４における閉ループ制御（フイード
バツク制御）により空燃比は所定値に制御され
る。

第５図はエアサクシヨン制御ルーチンを示すも
のであり、このルーチンも一定時間毎に処理され
るルーチンである。ステツプ１２０では今4WD
走行中か否か判別される。ステツプ１２２では車
速SPDが所定値以下か否か判別される。2WD走
行のとき、又は4WD走行でも車速が高いときは
ステツプステツプ１２４に進み、エアサクツシヨ
ンフラグFX＝０とされる。その結果、空燃比は
閉ループ制御となる（第４図のステツプ１１２、
又は１１４）。次に、ステツプ１２６に進み、電
磁弁５８は消磁され、ダイヤフラム５４は空気フ
イルタ６０に連通される。そのため、二次空気空
気制御弁４８は閉弁されエアサクシヨンは行われ
ない。

4WD走行でかつ車速SPDが低いときはステツ
プ１２８に進み、エアサクシヨンフラグFX＝１
とされる。その結果、空燃比は開ループ制御
（FAF＝１）となる（第４図のステツプ１０８）
次に、ステツプ１３０に進み、電磁弁５８に駆動
信号が印加される。そのため、サージタンク２６
から吸気管負圧がダイヤフラム５４に作用され、
二次空気制御弁４８は開弁される。そのため、空
気フイルタ４６からの二次空気がリード弁４４よ
り、二次空気導入通路５０を介して排気マニホル
ド３２に導入される。開ループ制御によつて空燃
比がリツチとされたことから、触媒コンバータ３
６での燃料が過剰になるが、二次空気によつて適
当に薄められ、触媒臭の発生が抑制される。

実施例では車速SPDを検出しているが、この
代わりにエンジン回転数を検出し、エンジン回転
数が小さい4WD走行において空燃比フイードバ
ツク制御を中止し、二次空気導入を行なうように
することも可能である。

また実施例は、パートタイマ4WD車輛への応
用を説明しているが、フルタイム4WD車輛にも
適用することができる。

〔効果〕

この考案によれば、4WD駆動状態において車
速又はエンジン回転数が低いときは、空燃比フイ
ードバツク制御を中止するとともに、二次空気を
導入している。フイードバツク制御の中止により
混合気の空燃比はリツチとなり、エンジントルク
変動が抑えられ、荒地走行時の運転性を向上する
ことができる。また、二次空気の導入により触媒
コンバータのところで燃料の過剰は適当に抑制さ
れ、触媒臭の発生が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の構成を示す図。第２図はこ
の考案の実施例の構成を示す図。第３図から第５
図は第２図の制御回路の作動を説明するフローチ
ヤート。 ２４……吸気管、２８……スロツトル弁、３０
……エアフローメータ、３４……排気管、３６…
…触媒コンバータ、３８……燃料インジエクタ、
４４……リード弁、４８……二次空気制御弁、５
８……電磁切替弁、６４……制御回路、７６……
車速センサ、７７……レバー位置センサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 排気管に触媒コンバータを配置した４輪駆動車
   両用内燃機関において、以下の構成要素より成る
   空燃比制御装置、 触媒コンバータの上流への二次空気の導入を制
   御する手段、 内燃機関に導入される混合気の空燃比を制御す
   るための手段、 空燃比制御手段により制御される空燃比を閉ル
   ープ制御する手段、 空燃比制御手段により制御される空燃比を開ル
   ープ制御する手段、 エンジン運転状態より閉ループ制御条件か開ル
   ープ制御条件かを判別する手段、 閉ループ制御条件か開ループ制御かに応じて閉
   ループ制御手段と開ループ制御手段とを切り替え
   る手段、 車両の低速走行状態を検出する手段、 ４輪駆動状態における低速運転において開ルー
   プ制御に固定すると共に二次空気導入手段を作動
   させる手段。