JPH05180038A - Air amount control device for engine - Google Patents

Air amount control device for engine

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Publication number
JPH05180038A
JPH05180038A JP34556191A JP34556191A JPH05180038A JP H05180038 A JPH05180038 A JP H05180038A JP 34556191 A JP34556191 A JP 34556191A JP 34556191 A JP34556191 A JP 34556191A JP H05180038 A JPH05180038 A JP H05180038A
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JP
Japan
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air
valve
sub
throttle valve
passage
Prior art date
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Pending
Application number
JP34556191A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hatsuo Nagaishi
初雄 永石
Shigeo Muranaka
重夫 村中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent an idle speed from its excessive rise according to misoperation of an air control valve by connecting a subthrottle valve, mechanically associated with a throttle valve (main throttle valve), in series in a subpassage provided with the air control valve. CONSTITUTION:An intake passage 2 branches to a main passage 3 and a subpassage 4 to provide a main throttle valve 6, mechanically connected to an accelerator pedal, in the main passage 3 and an air control valve 11 in the subpassage 4. A subthrottle valve, arranged series to the air control valve 11 and further mechanically associated with the main throttle valve 6, is provided in the subpassage 4. The air control valve 11 is driven by a control unit so that engine generated torques before and after switching are equalized at the time of switching to lean air-fuel ratio.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はエンジンの空気量制御
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine air amount control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】理論空燃比よりも希薄な空燃比の混合気
で運転すると、理論空燃比の混合気より燃焼効率がよい
だけ燃費が向上するので、リーン燃焼を行わせようと、
一定の条件が成立したとき、理論空燃比へのフィードバ
ック制御(あるいは理論空燃比よりも濃い出力空燃比へ
の制御)を停止し、理論空燃比よりも希薄な空燃比(以
下リーン空燃比という)を目標として制御している。リ
ーン空燃比とする運転条件になると、絞り弁をバイパス
する副通路に設けた空気制御弁を開いて、空気量を増す
のである。
2. Description of the Related Art When an air-fuel mixture having a leaner air-fuel ratio than the stoichiometric air-fuel ratio is operated, the combustion efficiency is better than that of the stoichiometric air-fuel mixture, and the fuel efficiency is improved.
When a certain condition is satisfied, feedback control to the stoichiometric air-fuel ratio (or control to an output air-fuel ratio richer than the stoichiometric air-fuel ratio) is stopped, and an air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio (hereinafter referred to as lean air-fuel ratio). Is controlled as a goal. When the lean air-fuel ratio is reached, the air control valve provided in the auxiliary passage bypassing the throttle valve is opened to increase the air amount.

【0003】ところが、理論空燃比(あるいは出力空燃
比)からリーン空燃比への切換時には、過渡的にエンジ
ンで発生するトルクが変化し、この切換時のトルク段差
によって運転ショックを生じたりガクガク振動が発生す
ることもある。
However, when the stoichiometric air-fuel ratio (or output air-fuel ratio) is switched to the lean air-fuel ratio, the torque that is transiently generated in the engine changes, and a torque step at the time of this switching causes a driving shock or rattling vibration. It may occur.

【0004】そこで、特開昭63−50641号公報に
あるように、リーン空燃比への切換時に、あらかじめ定
めた目標空燃比に対応して上記の空気制御弁を開かせる
ようにしたものが提案されている。
Therefore, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-50641, it is proposed to open the above air control valve corresponding to a predetermined target air-fuel ratio when switching to the lean air-fuel ratio. Has been done.

【0005】これは、リーン空燃比との切換時は目標空
燃比が段差をもってステップ的に変化するので、そうな
らないよう一次の応答遅れで変化する波形で目標空燃比
を計算し、この目標空燃比に対応させて、上記の副通路
を流れる空気量を増やしたり減らすことで、切換時のト
ルク段差による運転ショックを和らげるものである。
This is because the target air-fuel ratio changes stepwise with a step when switching to the lean air-fuel ratio, so the target air-fuel ratio is calculated with a waveform that changes with a first-order response delay so as not to occur, and this target air-fuel ratio is calculated. In response to the above, by increasing or decreasing the amount of air flowing through the sub passage, the driving shock due to the torque step at the time of switching is alleviated.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、リーン空燃
比との切換時にエンジントルクを精度良く一定に保つた
めには、上記の空気制御弁により制御できる流路面積を
絞り弁面積のほぼ40%程度とかなり大きくしなければ
ならない。
By the way, in order to maintain the engine torque accurately and constant when switching to the lean air-fuel ratio, the flow passage area controllable by the air control valve is about 40% of the throttle valve area. And have to be quite big.

【0007】このため、電子制御される空気制御弁が、
誤信号により最大の開度となったり、空気制御弁が全開
位置のまま固着したときは、絞り弁を全閉位置に戻して
も、副通路から大量の空気がシリンダに供給されること
になって、アイドル回転が上がり過ぎるのである。
Therefore, the electronically controlled air control valve is
If the maximum opening is reached due to an erroneous signal, or if the air control valve is stuck in the fully open position, a large amount of air will be supplied to the cylinder from the auxiliary passage even if the throttle valve is returned to the fully closed position. Therefore, the idle rotation goes up too much.

【0008】そこでこの発明は、空気制御弁を設けた副
通路に、絞り弁(主絞り弁)と機械的に連動する副絞り
弁を直列に接続することにより、空気制御弁の誤動作に
伴うアイドル回転の過度の上昇を防止することを目的と
する。
Therefore, according to the present invention, an auxiliary throttle valve mechanically interlocking with a throttle valve (main throttle valve) is connected in series to the auxiliary passage provided with the air control valve, so that an idle operation caused by a malfunction of the air control valve is achieved. The purpose is to prevent excessive rise in rotation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、主通路と
副通路に分岐される吸気通路と、前記主通路に設けられ
アクセルペダルと機械的に連結される主絞り弁と、前記
副通路に設けられ前記主絞り弁と機械的に連動する副絞
り弁と、この副絞り弁と直列に前記副通路に設けられる
空気制御弁と、制御空燃比の目標として異なる空燃比を
もち、リーン空燃比への切換時には切換前後のエンジン
発生トルクが同一となるように前記空気制御弁を駆動す
る制御装置とを備える。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an intake passage branched into a main passage and a sub passage, a main throttle valve provided in the main passage and mechanically connected to an accelerator pedal, and the auxiliary passage. A sub-throttle valve provided in the passage and mechanically interlocking with the main throttle valve, an air control valve provided in the sub-passage in series with the sub-throttle valve, and a lean air-fuel ratio as a target of the control air-fuel ratio. The control device drives the air control valve so that the engine generated torque before and after the switching becomes the same when switching to the air-fuel ratio.

【0010】第2の発明は、第1の発明において副通路
をエアフローメータより上流から分岐した。
According to a second aspect of the present invention, the sub-passage is branched from the upstream side of the air flow meter in the first aspect.

【0011】第3の発明は、第1の発明において空気制
御弁を、作動圧に応動して副通路を開閉するダイヤフラ
ム弁と、このダイヤフラム弁に供給する作動圧を切換え
る三方向弁とから構成した。
According to a third aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the air control valve comprises a diaphragm valve that opens and closes a sub passage in response to an operating pressure, and a three-way valve that switches the operating pressure supplied to the diaphragm valve. did.

【0012】第4の発明は、主通路と副通路に分岐され
る吸気通路と、リターンスプリングにより閉弁方向に付
勢されるとともにアクセルペダルと機械的に連結される
主絞り弁と、この主絞り弁用の主スロットルシャフトと
平行でかつ前記副通路を貫通して設けられる副スロット
ルシャフトと、この副スロットルシャフトに固定される
副絞り弁と、この副スロットルシャフトに摺動自在に設
けられ、前記主絞り弁とリンクを介して連動するレバー
と、前記副スロットルシャフトに固定され、前記副絞り
弁の開弁方向に付勢するスプリングによって前記レバー
と当接する連動切換レバーと、作動室に作動圧が導入さ
れていない状態では、前記連動切換レバーに連結された
ロッドが伸縮して、前記副絞り弁の動きに干渉しないよ
うにしているが、作動圧が導入されると、伸縮ロッドを
介し前記副絞り弁が全閉位置に落ち着くまで前記連動切
換レバーを閉弁方向に回転させるダイヤフラムアクチュ
エータと、このダイヤフラムアクチュエータに供給する
作動圧を切換える三方向弁とを備える。
A fourth invention is directed to an intake passage branched into a main passage and a sub passage, a main throttle valve biased by a return spring in a valve closing direction and mechanically connected to an accelerator pedal, and the main throttle valve. A sub-throttle shaft provided in parallel with the main throttle shaft for the throttle valve and penetrating the sub-passage, a sub-throttle valve fixed to the sub-throttle shaft, and slidably provided on the sub-throttle shaft, A lever that interlocks with the main throttle valve via a link, an interlocking switching lever that is fixed to the sub-throttle shaft and that abuts the lever by a spring that biases the sub-throttle valve in the valve opening direction, and actuates in the working chamber. In the state where the pressure is not introduced, the rod connected to the interlocking switching lever expands and contracts so as not to interfere with the movement of the auxiliary throttle valve. When dynamic pressure is introduced, a diaphragm actuator that rotates the interlocking switching lever in the valve closing direction through the telescopic rod until the sub-throttle valve settles in the fully closed position, and a three-way direction that switches the operating pressure supplied to the diaphragm actuator. And a valve.

【0013】第5の発明は、第1または第2の発明にお
いて、副絞り弁を、主絞り弁近傍の圧力(たとえばVC
負圧)を作動室に導くダイヤフラム弁で構成し、主絞り
弁の所定開度以下で副通路を遮断しまたは副通路の流量
を所定値以下に減少させるようにした。
A fifth aspect of the present invention is the fuel cell system according to the first or second aspect, wherein the auxiliary throttle valve is provided with a pressure (for example, VC) near the main throttle valve.
The diaphragm valve is configured to guide (negative pressure) to the working chamber, and the sub-passage is blocked or the flow rate of the sub-passage is reduced to a predetermined value or less when the main throttle valve has a predetermined opening or less.

【0014】[0014]

【作用】第1の発明では、リーン空燃比を目標としない
限り空気制御弁が全閉にされ、主通路だけを通して空気
が流れる。
In the first aspect of the invention, the air control valve is fully closed and air flows only through the main passage unless the lean air-fuel ratio is targeted.

【0015】しかしながら、誤信号で空気制御弁が急に
全開にされると、アクセルペダルを踏み込んでいるとき
は副通路を流れる空気が加わって流れるため、これを受
けて燃料量が増しエンジン回転が急に上昇する。
However, if the air control valve is suddenly fully opened due to an erroneous signal, the air flowing through the auxiliary passage flows while the accelerator pedal is being depressed, which increases the fuel amount and the engine rotation speed. Suddenly rises.

【0016】このとき、ドライバーがアクセルペダルを
戻すと、主絞り弁とともにこれと連動する副絞り弁が閉
じられ、これによってシリンダに吸入される空気量が減
るため、もとの回転数へとエンジン回転が戻される。
At this time, when the driver releases the accelerator pedal, the main throttle valve and the sub throttle valve which works in conjunction with the main throttle valve are closed, thereby reducing the amount of air taken into the cylinder, so that the engine speed returns to the original speed. The rotation is returned.

【0017】また、経時変化により空気制御弁が開いた
位置に固着してしまったときも、アクセルペダルを戻す
ことでエアフロメータ回転が所定のアイドル回転にまで
戻される。
Also, when the air control valve is stuck in the open position due to a change with time, the air flow meter rotation is returned to a predetermined idle rotation by returning the accelerator pedal.

【0018】さらに、空気制御弁に流量バラツキがある
と、低吸入空気量時に空気がはいり過ぎ、リーン空燃比
を目標としているときのほうがトルクが大きくなりすぎ
てしまうことがあるが、この発明では最大空気量が副絞
り弁によって制限されるので、このようなこともおこら
ない。
Further, if the air control valve has a variation in the flow rate, the air may enter too much when the intake air amount is low, and the torque may become too large when the lean air-fuel ratio is targeted. This also does not occur because the maximum air volume is limited by the auxiliary throttle valve.

【0019】第2の発明で副通路がエアフローメータよ
り上流から分岐されると、燃料噴射量を一定のまま空気
制御弁を開いて空気量を増しても、トルクの変化が無視
できるほどに小さいため、リーン空燃比への切換時に空
気制御弁だけで空燃比が変えられる。これを逆に言う
と、切換の前後で燃料噴射量を一定に保つことができる
ため、切換時に燃料噴射量と空気量を同期させることが
必要でなくなる。
When the auxiliary passage is branched from the upstream side of the air flow meter in the second aspect of the invention, even if the air control valve is opened to increase the air amount while keeping the fuel injection amount constant, the torque change is so small that it can be ignored. Therefore, the air-fuel ratio can be changed only by the air control valve when switching to the lean air-fuel ratio. Conversely, since the fuel injection amount can be kept constant before and after the switching, it is not necessary to synchronize the fuel injection amount and the air amount at the time of switching.

【0020】第3の発明で空気制御弁がダイヤフラム弁
と三方向弁から構成されると、リーン空燃比への切換時
にダイヤフラム弁を開くだけでよいため、制御が簡単で
あり、コストが安くなる。
When the air control valve according to the third aspect of the present invention is composed of the diaphragm valve and the three-way valve, it is only necessary to open the diaphragm valve when switching to the lean air-fuel ratio, so that the control is simple and the cost is low. ..

【0021】なお、ここで述べた第2と第3の発明につ
いての作用は、第1の発明の作用に加わるものである。
The operation of the second and third inventions described here is in addition to the operation of the first invention.

【0022】第4の発明では、ダイヤフラムアクチュエ
ータが作動不良になっても、副絞り弁が主絞り弁と連動
するので、第3の発明と同様にエンジンが適切なアイド
ル回転に抑えられる。また、副絞り弁が空気制御弁をも
兼ねるため、レイアウト上コンパクトな構成になる。
According to the fourth aspect of the invention, even if the diaphragm actuator malfunctions, the auxiliary throttle valve works in conjunction with the main throttle valve, so that the engine can be restrained to an appropriate idle rotation as in the third aspect of the invention. Further, since the auxiliary throttle valve also serves as the air control valve, the layout is compact.

【0023】第5の発明では、誤信号により空気制御弁
が急に開かれたとき、アクセルペダルを離して主絞り弁
を全閉位置に戻すと、副通路が遮断されるか、または副
通路の流量が所定値以下に減少され、これによってエン
ジンがアイドル回転に戻される。この作用は第1または
第2の発明と同様である。
In the fifth aspect, when the air control valve is suddenly opened due to an erroneous signal and the accelerator pedal is released to return the main throttle valve to the fully closed position, the auxiliary passage is blocked or the auxiliary passage is closed. Is reduced below a predetermined value, which causes the engine to return to idle speed. This action is similar to that of the first or second invention.

【0024】[0024]

【実施例】図1において、1はスロットルハウジング、
2は吸気通路、5はスロットルシャフト、6は絞り弁
(主絞り弁)である。
1 is a throttle housing,
Reference numeral 2 is an intake passage, 5 is a throttle shaft, and 6 is a throttle valve (main throttle valve).

【0025】スロットルシャフト5の一端(図で左端)
に取り付けられるアクセルドラム8は、ワイヤーを介し
てアクセルペダル(図示しない)と連結される。主絞り
弁6は、アクセルペダルを離している状態では閉弁方向
に付勢するリターンスプリング9により全閉位置に保た
れるが、アクセルペダルが踏み込まれると、このペダル
に応動して開かれる。
One end of the throttle shaft 5 (the left end in the figure)
The accelerator drum 8 attached to is connected to an accelerator pedal (not shown) via a wire. The main throttle valve 6 is kept in the fully closed position by a return spring 9 which biases the main throttle valve 6 in the valve closing direction when the accelerator pedal is released, but when the accelerator pedal is depressed, it opens in response to this pedal.

【0026】吸気通路2は主通路3と副通路4に分岐さ
れ、副通路4をも貫通して設けられるスロットルシャフ
ト5に円板状の副絞り弁7が主絞り弁6と同じ角度で取
り付けられる。これにより副絞り弁7は主絞り弁6と一
体で動く。
The intake passage 2 is branched into a main passage 3 and a sub passage 4, and a disc-shaped sub throttle valve 7 is attached to the throttle shaft 5 which penetrates the sub passage 4 at the same angle as the main throttle valve 6. Be done. As a result, the auxiliary throttle valve 7 moves integrally with the main throttle valve 6.

【0027】供給燃料量一定で、後述するロータリーバ
ルブ11により副通路4が開かれると、空気量が増すた
めシリンダに吸入される混合気は希薄になる。副通路4
が閉じられている状態ではほぼ理論空燃比(14.7)
の混合気で運転されていてもリーン空燃比(たとえば2
2〜24)に切換えると同時に、副通路4を開くのであ
る。
When the amount of supplied fuel is constant and the sub passage 4 is opened by the rotary valve 11 which will be described later, the amount of air increases, so that the air-fuel mixture sucked into the cylinder becomes lean. Sub passage 4
Is close to the theoretical air-fuel ratio (14.7)
Lean air-fuel ratio (for example, 2
2 to 24), the sub passage 4 is opened at the same time.

【0028】ところで、リーン空燃比との切換時にトル
ク段差が生じると運転性が悪くなるので、切換の前後で
トルクを一定としなければならない。リーン空燃比への
切換時で考えると、実空燃比の変化はほぼ一次の応答遅
れ波形となるので、これに応じてシリンダへ流れる空気
量が図4で示したようにほぼ一次の応答遅れで増すよう
副通路4を流れる空気量を流れる空気量を制御してやる
必要があるのである。このため、副通路4の開口部に、
デューティ制御可能なロータリーバルブ(空気制御弁で
リニアソレイノドバルブの1つ)11が設けられる。こ
のロータリーバルブ11はマイコンなどによって電子制
御される。
By the way, if there is a torque step when switching to the lean air-fuel ratio, the drivability deteriorates, so the torque must be constant before and after the switching. Considering when switching to the lean air-fuel ratio, the change in the actual air-fuel ratio has a substantially first-order response delay waveform, and accordingly, the amount of air flowing into the cylinder has a substantially first-order response delay as shown in FIG. It is necessary to control the amount of air flowing through the sub passage 4 so as to increase. Therefore, at the opening of the sub passage 4,
A duty-controllable rotary valve (a pneumatic control valve, one of linear solenoid valves) 11 is provided. The rotary valve 11 is electronically controlled by a microcomputer or the like.

【0029】回転体11aは、円筒状部分が副通路4を
遮断するように突出し、この円筒状部分に図2にも示し
たように円周方向に三角のスリット11bがあけられて
いる。回転体11aを図2で矢印方向に回すとスリット
11bと副通路4の重なり部分(斜線部分)が大きくな
る。重なり部分(斜線部分)を大きくしたり小さくする
ことによって副通路4の流路面積を変えるのである。
The rotary body 11a has a cylindrical portion protruding so as to block the sub passage 4, and a triangular slit 11b is formed in the cylindrical portion in the circumferential direction as shown in FIG. When the rotating body 11a is rotated in the direction of the arrow in FIG. 2, the overlapping portion (hatched portion) of the slit 11b and the sub passage 4 becomes large. The flow passage area of the sub passage 4 is changed by increasing or decreasing the overlapping portion (hatched portion).

【0030】一方、ソレノイドコイル11cに与えるO
N−OFFパルス(一定周期でON,OFFする)のデ
ューティ値(ON時間割合のこと)を大きくするほど回
転体11aの回転角(図2の矢印方向への回転角)が大
きくなって、副通路4を流れる空気量が増す。
On the other hand, O given to the solenoid coil 11c
The larger the duty value (ON time ratio) of the N-OFF pulse (ON / OFF at a constant cycle), the larger the rotation angle of the rotating body 11a (the rotation angle in the arrow direction in FIG. 2). The amount of air flowing through the passage 4 increases.

【0031】したがって、リーン空燃比への切換時に
は、シリンダへ流れる空気量が空燃比に同期して一次遅
れで増すようにロータリーバルブ11へのデューティ値
を与えてやれば、切換の前後でトルクを一定に保つこと
ができるのである。また、リーン空燃比から理論空燃比
などへの切換時には、一次遅れでシリンダへ流れる空気
量が減るようにロータリーバルブ11へのデューティ値
を与えることで、このときも切換の前後でトルクを一定
に保つことができる。なお、理論空燃比や出力空燃比を
目標とするときは、上記の重なり部分がなくなる位置ま
で回転体11aを戻し、ロータリーバルブ11を閉じて
おく。
Therefore, at the time of switching to the lean air-fuel ratio, if the duty value is given to the rotary valve 11 so that the amount of air flowing to the cylinder increases in synchronization with the air-fuel ratio with a first-order lag, the torque is changed before and after the switching. It can be kept constant. Further, when the lean air-fuel ratio is changed to the stoichiometric air-fuel ratio or the like, by giving a duty value to the rotary valve 11 so that the amount of air flowing to the cylinder decreases with a primary delay, the torque is also constant before and after the change. Can be kept. When targeting the theoretical air-fuel ratio or the output air-fuel ratio, the rotary body 11a is returned to the position where the above-mentioned overlapping portion disappears, and the rotary valve 11 is closed.

【0032】なお、主絞り弁6はベースエンジン(通常
の三元触媒方式エンジン)の口径と同じに、また副絞り
弁7は、空燃比が22までは定トルクを実現できるよう
にその面積を主絞り弁6の40%程度としている。
The main throttle valve 6 has the same diameter as that of the base engine (normal three-way catalyst engine), and the sub-throttle valve 7 has an area so that a constant torque can be realized up to an air-fuel ratio of 22. It is about 40% of the main throttle valve 6.

【0033】図3は図1のA−A線断面図で、副絞り弁
7の全閉時の流量調整のため、副絞り弁7をバイパスす
る通路12にバイパス空気調整ネジ13が設けられてい
る。ここで、この例の作用を説明する。
FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1, in which a bypass air adjusting screw 13 is provided in a passage 12 that bypasses the auxiliary throttle valve 7 in order to adjust the flow rate when the auxiliary throttle valve 7 is fully closed. There is. Here, the operation of this example will be described.

【0034】リーン空燃比を目標としない限りロータリ
ーバルブ11は全閉にされており、空気は主通路3だけ
を通して流れる。このとき、シリンダへ流れる空気量は
アクセルペダルと連動する主絞り弁6により制御され
る。ドライバーの意志にしたがい、アクセルペダルを踏
み込めばエンジンの回転が上昇し、アクセルペダルを戻
すと、エンジン回転が落ちるのである。
Unless a lean air-fuel ratio is targeted, the rotary valve 11 is fully closed and air flows only through the main passage 3. At this time, the amount of air flowing into the cylinder is controlled by the main throttle valve 6 which works in conjunction with the accelerator pedal. According to the driver's will, if the accelerator pedal is depressed, the engine speed will increase, and if the accelerator pedal is returned, the engine speed will decrease.

【0035】ところが、アクセルペダルを一定に保って
いるのに、誤信号でロータリーバルブ11が急に全開に
されると、副通路4を流れる空気が主通路3を流れる空
気に加わって流れるため、これを受けて燃料量が増しエ
ンジン回転が急に上昇する。こうしたエンジンの回転上
昇はドライバーの予期しないところであるが、これを感
じたドライバーがアクセルペダルを戻すと、エンジン回
転はもとの回転数へと戻る。ロータリーバルブ11が開
かれても、その下流にこれと直列に位置する副絞り弁7
によっても副通路4の流量が制御されるので、アクセル
ペダルを戻すことで主絞り弁6が閉じられると、この主
絞り弁6に連動して副絞り弁7も閉じられ、これによっ
てシリンダへ流れる空気量を減らすことができるのであ
る。
However, even if the accelerator pedal is kept constant, if the rotary valve 11 is suddenly fully opened due to an erroneous signal, the air flowing through the sub passage 4 flows in addition to the air flowing through the main passage 3. In response to this, the fuel amount increases and the engine speed suddenly rises. Such a rise in engine speed is unexpected for the driver, but when the driver feels this and releases the accelerator pedal, the engine speed returns to the original speed. Even if the rotary valve 11 is opened, the sub-throttle valve 7 located in series therewith downstream thereof.
Since the flow rate of the sub passage 4 is controlled also by the above, when the main throttle valve 6 is closed by returning the accelerator pedal, the sub throttle valve 7 is also closed in conjunction with the main throttle valve 6 and thereby flows to the cylinder. The amount of air can be reduced.

【0036】これは、電子制御されるロータリーバルブ
11の誤動作によって、ドライバーの意志に関係なくエ
ンジン回転が上昇したときへの対処、いわゆるフェイル
セーフの機能をもたせたものである。
This is provided with a so-called fail-safe function for coping with a case where the engine speed increases due to a malfunction of the electronically controlled rotary valve 11 regardless of the driver's intention.

【0037】また、経時変化によりロータリーバルブ1
1が開いた位置に固着してしまったときも、アクセルペ
ダルの操作だけで所定のアイドル回転にまで落とすこと
ができる。ロータリーバルブ11が全開位置に固着して
も、アクセルペダルを離すと、主絞り弁6と連動する副
絞り弁7も全閉位置に戻され、この状態では副絞り弁7
をバイパスする通路12をわずかな空気が流れるだけと
なり、このバイパス空気量により定まる回転数へと落ち
着くのである。
Further, the rotary valve 1 is changed due to a change with time.
Even when 1 is stuck in the open position, it can be lowered to a predetermined idle speed only by operating the accelerator pedal. Even if the rotary valve 11 is stuck at the fully open position, when the accelerator pedal is released, the sub throttle valve 7 that works in conjunction with the main throttle valve 6 is also returned to the fully closed position.
Only a small amount of air flows through the passage 12 that bypasses, and the rotational speed settles down to a value determined by the amount of bypass air.

【0038】なお、ロータリーバルブ11が全開位置に
固着した状態では、正常だったときと同じだけアクセル
ペダルを踏み込むと、副通路4の分だけ流路面積が増す
ことによってエンジン回転の上昇が早くはなるものの、
副通路4を設けていないエンジンと同じに、アイドル回
転から高回転まで制御できる。
When the rotary valve 11 is fixed in the fully open position, depressing the accelerator pedal as much as it would normally would increase the flow passage area by the amount of the sub-passage 4 and increase the engine rotation speed quickly. Although,
The engine can be controlled from idle speed to high speed as in the engine without the sub passage 4.

【0039】これに対して、主絞り弁と連動する副絞り
弁を副通路に設けていない従来例では、誤信号により空
気制御弁が開かれたり、経時変化により空気制御弁が開
かれた位置で固着すると、そのときの制御弁開度で定ま
る流量以上に空気量を減らすことができず、アイドル回
転が上昇してしまうのである。
On the other hand, in the conventional example in which the auxiliary throttle valve interlocking with the main throttle valve is not provided in the auxiliary passage, the air control valve is opened due to an erroneous signal or the position where the air control valve is opened due to aging. If stuck at, the amount of air cannot be reduced beyond the flow rate determined by the control valve opening at that time, and idle rotation will increase.

【0040】さらに、従来例では空気制御弁の流量バラ
ツキのため低吸入空気量時に空気がはいり過ぎ、リーン
空燃比を目標としているときのほうがトルクが大きくな
りすぎてしまうことがあるが、この例では最大空気量が
副絞り弁によって制限されるので、このようなこともな
いのである。
Further, in the conventional example, the air may excessively flow at a low intake air amount due to the variation in the flow rate of the air control valve, and the torque may become too large when the lean air-fuel ratio is targeted. However, since the maximum air amount is limited by the auxiliary throttle valve, this is not the case.

【0041】ところで、リーン空燃比との切換時に副通
路に設けた空気制御弁を一次の応答遅れで開いたり閉じ
たりすることによって、切換の前後でエンジン発生トル
クを一定とする制御そのものについてはすでに提案して
いる(特開昭63−50641号公報参照)。
By the way, at the time of switching to the lean air-fuel ratio, by opening or closing the air control valve provided in the auxiliary passage with a primary response delay, the control itself for making the engine generated torque constant before and after switching has already been performed. It has been proposed (see JP-A-63-50641).

【0042】これをあらまし説明すると、図5のように
マイコンからなるコントロールユニット20が設けら
れ、副通路4の分岐開口部4aの上流に設けたエアフロ
ーメータ15からの空気量信号、クランク角センサ16
からのクランク角信号、スロットルセンサ17からの絞
り弁開度信号がコントロールユニット20に入力されて
いる。
To explain this in brief, a control unit 20 composed of a microcomputer is provided as shown in FIG. 5, and an air amount signal from an air flow meter 15 provided upstream of the branch opening 4a of the auxiliary passage 4 and a crank angle sensor 16 are provided.
A crank angle signal from the throttle sensor 17 and a throttle valve opening signal from the throttle sensor 17 are input to the control unit 20.

【0043】コントロールユニット20はこれらのセン
サ情報にもとづき空気制御弁としてのロータリーバルブ
11を駆動することによって副通路4を流れる空気量を
制御する。なお、クランク角を表すパルスを計数するこ
とによりエンジン回転数を知ることができる。
The control unit 20 controls the amount of air flowing through the sub passage 4 by driving the rotary valve 11 as an air control valve based on the sensor information. The engine speed can be known by counting the pulses representing the crank angle.

【0044】図6は割り込み処理で、10msのクロッ
ク信号に同期してステップ2〜4が、またクランク角の
基準信号Ref に同期してステップ6が実行される。
FIG. 6 shows an interrupt process in which steps 2 to 4 are executed in synchronization with a clock signal of 10 ms, and step 6 is executed in synchronization with a crank angle reference signal Ref.

【0045】ステップ2では運転条件信号からあらかじ
め定めたプログラムと定数で目標燃空比(燃空比は空燃
比の逆数)を計算し、その結果をレジスタのTfbyaに格
納する。
In step 2, the target fuel-air ratio (fuel-air ratio is the reciprocal of the air-fuel ratio) is calculated from the operating condition signal by a predetermined program and constant, and the result is stored in Tfbya of the register.

【0046】このTfbyaの値は、運転条件がリーン空燃
比を目標とする条件に切換わると、図4で示したように
ステップ的に変化する。これに対して、実燃空比はクラ
ンク角に同期してほぼ一次の応答遅れで変化するので、
この一次遅れで変化する実燃空比をステップ6(詳細は
図7)で次式により予測し、その結果をレジスタのDfb
yaに格納する。 Dfbya=Tfbya・D#+旧Dfbya・(1−D#)…
The value of Tfbya changes stepwise as shown in FIG. 4 when the operating condition is switched to the condition where the lean air-fuel ratio is targeted. On the other hand, since the actual fuel-air ratio changes with the first-order response delay in synchronization with the crank angle,
The actual fuel-air ratio that changes with this first-order lag is predicted by the following equation in step 6 (details in FIG. 7), and the result is Dfb of the register.
Store in ya. Dfbya = Tfbya ・ D # + old Dfbya ・ (1-D #) ...

【0047】ただし、式においてD#は加重平均係
数、「旧」は前回の値を意味する。
However, in the equation, D # means a weighted average coefficient, and "old" means a previous value.

【0048】ステップ3ではこうして求めた燃空比予測
値Dfbyaに応じてロータリーバルブ11に出力する目標
デューティ(制御弁開度)TDutyを計算する。式で
考慮した一次遅れの程度はエンジン負荷の大小によって
も変化するので、たとえば図8のように絞り弁開度(エ
ンジン負荷相当量)TVOをも加味して決定することが
望ましい(ステップ21,22)。結果はレジスタのD
utyに格納し、これをデューティ駆動信号としてロータ
リーバルブ11に出力する(ステップ23,24)。な
お、リーン空燃比の条件になければロータリーバルブ1
1を閉じておくため目標デューティTDutyを0として
おく(ステップ21,25)。
In step 3, the target duty (control valve opening) TDuty output to the rotary valve 11 is calculated according to the fuel-air ratio predicted value Dfbya thus obtained. Since the degree of the first-order lag taken into consideration in the equation changes depending on the magnitude of the engine load, it is desirable to determine it by also taking into consideration the throttle valve opening (engine load equivalent amount) TVO as shown in FIG. 8 (step 21, 22). The result is the register D
It is stored in the uty and is output to the rotary valve 11 as a duty drive signal (steps 23 and 24). If the lean air-fuel ratio is not met, the rotary valve 1
The target duty TDuty is set to 0 to keep 1 closed (steps 21 and 25).

【0049】このようにして、ロータリーバルブ11が
燃空比予測値Dfbyaに対応してデューティ制御される
と、副通路4を流れる空気量が、リーン空燃比への切換
時には図4のように一次遅れで増加するのである。
In this way, when the rotary valve 11 is duty-controlled in accordance with the predicted fuel-air ratio value Dfbya, the amount of air flowing through the sub passage 4 is changed to the primary air-fuel ratio as shown in FIG. It increases with the delay.

【0050】一方、インジェクタ(吸気ポートに設けら
れる)に与える燃料噴射パルス幅Tiを次式により計算
する(ステップ4)。 Ti=Tp・Tfbya・Coef・α+Ts…
On the other hand, the fuel injection pulse width Ti given to the injector (provided in the intake port) is calculated by the following equation (step 4). Ti = Tp, Tfbya, Coef, α + Ts ...

【0051】ただし、式においてTpはエンジン回転
数とエアフロメータ出力から定まる基本噴射パルス幅、
Coefは低水温時や始動時などに燃料増量を行うための
増量補正係数の総和、αは三元触媒を最適に働かせるた
め空燃比を理論空燃比の近くにフィードバック制御する
ための補正係数、Tsはバッテリ電圧による補正項(無
効パルス幅)である。
Where Tp is the basic injection pulse width determined from the engine speed and the air flow meter output,
Coef is the sum of the increase correction coefficients for increasing the fuel amount at low water temperature or at the time of starting, and α is the correction coefficient for performing feedback control of the air-fuel ratio near the stoichiometric air-fuel ratio to optimally operate the three-way catalyst, Ts Is a correction term (ineffective pulse width) based on the battery voltage.

【0052】一定のリーン空燃比条件(たとえば80℃
以上の冷却水温、部分負荷域などをすべて満足すると
き)に切換わると、式はTi=Tp・Tfbya+Tsと
なり、Tiは図4のように切換前より少しだけ小さくな
る。これは、リーン空燃比で燃焼させるほうが燃焼効率
がよいためで、燃料噴射量Tiが切換前後で一定であれ
ば切換後に若干のトルク増加があるので、定トルクとす
るには切換後の燃料は切換前より少なくすることができ
るのである。つまり、この燃料差がリーン燃焼による燃
費向上になるわけである。
A constant lean air-fuel ratio condition (for example, 80 ° C.)
When the above-mentioned cooling water temperature, partial load range, etc. are all satisfied), the formula becomes Ti = Tp · Tfbya + Ts, and Ti becomes slightly smaller than that before switching as shown in FIG. This is because the combustion efficiency is better when the fuel is burned at the lean air-fuel ratio, and if the fuel injection amount Ti is constant before and after the switching, there is a slight torque increase after the switching. It is possible to reduce the number before switching. In other words, this fuel difference improves fuel efficiency due to lean combustion.

【0053】図9は第2実施例で、これは副通路25を
エアフローメータ15をもバイパスして設けたものであ
る。
FIG. 9 shows a second embodiment in which the sub passage 25 is provided so as to bypass the air flow meter 15 as well.

【0054】この例でも、ロータリーバルブ11が誤信
号によって開かれたり経時変化によって開かれた状態で
固着したときでも、適切なアイドル回転数に抑えること
ができ、またロータリーバルブ11の流量バラツキの影
響を受けない。この点は先の第1実施例と同様である。
Also in this example, even when the rotary valve 11 is opened due to an erroneous signal or is stuck due to a change over time, the idle speed can be suppressed to an appropriate value, and the influence of variations in the flow rate of the rotary valve 11 can be suppressed. Do not receive This point is the same as in the first embodiment.

【0055】ところで、副通路25をエアフローメータ
15をもバイパスして設けると、燃料噴射量一定のもと
で、ロータリーバルブ11によって空燃比を変えること
ができる。燃料噴射量を一定のままロータリーバルブを
開いて空気量を増しても、トルクの変化は無視できるほ
どに小さい(5〜8%アップするだけ)からである。こ
うして切換の前後で燃料噴射量を一定に保つことができ
ると、切換時に燃料噴射量と空気量を同期させる必要が
ない。この結果、燃料噴射量については切換の前後で定
トルクとなるようにマッチング(動特性マッチング)を
することが必要でなくなり、上記の第1実施例より切換
の動特性上すぐれる。
By the way, if the sub passage 25 is provided bypassing the air flow meter 15 as well, the air-fuel ratio can be changed by the rotary valve 11 under a constant fuel injection amount. This is because even if the rotary valve is opened with the fuel injection amount kept constant and the air amount is increased, the torque change is negligibly small (only 5 to 8% increase). Thus, if the fuel injection amount can be kept constant before and after the switching, it is not necessary to synchronize the fuel injection amount and the air amount at the time of switching. As a result, the fuel injection amount does not need to be matched (dynamic characteristic matching) so as to have a constant torque before and after the switching, and the switching dynamic characteristics are superior to those in the first embodiment.

【0056】リーン空燃比条件で副通路25を流れる空
気量をフィードバック制御する例を示すと、図10のよ
うに、10msのクロック信号に同期してステップ32
〜34を実行するとともに、クランク角の基準信号Ref
に同期して空燃比フィードバック補正係数αを計算す
る(ステップ31,35,36)。
An example of feedback controlling the amount of air flowing through the auxiliary passage 25 under the lean air-fuel ratio condition is shown in FIG. 10. Step 32 is performed in synchronization with a clock signal of 10 ms.
~ 34 is executed and the crank angle reference signal Ref is executed.
The air-fuel ratio feedback correction coefficient α is calculated in synchronism with (steps 31, 35, 36).

【0057】空燃比フィードバック補正係数αは、図1
1のように目標燃空比Tfbyaと実燃空比fbya(リーン
空燃比を検出するため広域空燃比センサが必要)との比
較にもとづいて計算する(ステップ43〜49)。比例
分Pと積分分Iは理論空燃比を目標とするときとは異な
らせる(ステップ42)。
The air-fuel ratio feedback correction coefficient α is shown in FIG.
The calculation is performed based on the comparison between the target fuel-air ratio Tfbya and the actual fuel-air ratio fbya (the wide-range air-fuel ratio sensor is required to detect the lean air-fuel ratio) as in 1 (steps 43 to 49). The proportional component P and the integral component I are different from when the stoichiometric air-fuel ratio is targeted (step 42).

【0058】一方、図12(図10のステップ33の内
容)のように目標燃空比Tfbyaと絞り弁開度TVOとか
ら基本デューティDuty0を計算し、これに空燃比フィー
ドバック補正係数αをかけ、結果はレジスタのDutyに
格納し、これをロータリーバルブ11に出力する。
On the other hand, as shown in FIG. 12 (contents of step 33 in FIG. 10), the basic duty Duty0 is calculated from the target fuel-air ratio Tfbya and the throttle valve opening TVO, and this is multiplied by the air-fuel ratio feedback correction coefficient α, The result is stored in Duty of the register and is output to the rotary valve 11.

【0059】燃料噴射パルス幅Tiは Ti=Tp・Tfbya・Coef+Ts… である(図10のステップ34)。空気量のほうをフィ
ードバック制御しているので、式にαが入っていな
い。
The fuel injection pulse width Ti is Ti = Tp.Tfbya.Coef + Ts ... (Step 34 in FIG. 10). Since the amount of air is feedback controlled, α is not included in the formula.

【0060】なお、理論空燃比を目標とするときは、燃
料噴射量のほうをフィードバック制御することもでき
る。
When the stoichiometric air-fuel ratio is set as a target, the fuel injection amount may be feedback-controlled.

【0061】図13は第3実施例である。これは図1の
ロータリーバルブ11を、ダイヤフラム弁26と三方向
弁27に代えたもので、ON−OFFの切換だけを行う
(リーン空燃比への切換時にダイヤフラム弁26を開
く)。
FIG. 13 shows a third embodiment. This replaces the rotary valve 11 of FIG. 1 with a diaphragm valve 26 and a three-way valve 27, and only switches between ON and OFF (the diaphragm valve 26 is opened when switching to a lean air-fuel ratio).

【0062】この例では、ダイヤフラム弁26が経時変
化によって開かれた状態で固着したときでも、適切なア
イドル回転数に抑えることができる。
In this example, even when the diaphragm valve 26 is stuck in the open state due to a change with time, the idle speed can be suppressed to an appropriate value.

【0063】また、ダイヤフラム弁26が2位置しかと
らないので、空燃比に応じた細かな制御はできないが、
その反面低コストであり、ロータリーバルブのように流
量バラツキの影響を受けない。また、副絞り弁7による
空気量の精度はロータリーバルブよりもよいので、トル
クのバラツキも少ない。
Further, since the diaphragm valve 26 has only two positions, it is not possible to perform fine control according to the air-fuel ratio.
On the other hand, it is low in cost and is not affected by flow rate variations like a rotary valve. Further, since the accuracy of the air amount by the sub throttle valve 7 is better than that of the rotary valve, the variation in torque is small.

【0064】副通路4は、図9のようにエアフローメー
タの上流から分岐しても差し支えない。その場合、空燃
比の微調整は燃料噴射量で行う必要がある。
The sub passage 4 may be branched from the upstream side of the air flow meter as shown in FIG. In that case, the fine adjustment of the air-fuel ratio needs to be performed by the fuel injection amount.

【0065】図14〜図16は第4実施例で、これは上
記3つの実施例のように、副絞り弁7を主絞り弁6と常
時連動させるのではなく、リーン空燃比条件でだけ主絞
り弁6と連動させ、理論空燃比を目標とするときは連動
を切り離して、副絞り弁7を全閉位置に保持させるよう
にしたものである。なお、図1と同一部分には同一の符
号を記して説明は省略する。
FIGS. 14 to 16 show a fourth embodiment which is different from the above-mentioned three embodiments in that the auxiliary throttle valve 7 is not always linked with the main throttle valve 6 but only in the lean air-fuel ratio condition. The throttle valve 6 is interlocked, and when the stoichiometric air-fuel ratio is targeted, the interlocking is disconnected and the auxiliary throttle valve 7 is held at the fully closed position. The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

【0066】副絞り弁7が固定されるスロットルシャフ
ト31は、副絞り弁専用のもので、図14のように主絞
り弁用のスロットルシャフト5と平行な位置に設けられ
る。
The throttle shaft 31 to which the sub throttle valve 7 is fixed is dedicated to the sub throttle valve, and is provided in a position parallel to the throttle shaft 5 for the main throttle valve as shown in FIG.

【0067】図15で示すように、このスロットルシャ
フト31は、その一端(図で左端)をスロットルハウジ
ング1の外に突出しており、この突出部位にレバー32
の一端(下端)がこのシャフト31に対して摺動自在に
設けられ、またその外側を連動切換レバー33がナット
34によりシャフト31に締め付け固定される。
As shown in FIG. 15, the throttle shaft 31 has one end (the left end in the figure) protruding outside the throttle housing 1, and the lever 32 is provided at this protruding portion.
One end (lower end) of the shaft is slidably provided on the shaft 31, and the interlocking switching lever 33 is fixed to the shaft 31 by a nut 34 on the outer side thereof.

【0068】長板状レバー32の他端(上端)は、図1
4で示すように、アクセルドラム8とリンク38で連結
され、これらで平行運動機構を構成している。
The other end (upper end) of the long plate lever 32 is shown in FIG.
As shown in FIG. 4, the accelerator drum 8 and the link 38 are connected to form a parallel motion mechanism.

【0069】レバー32には、また副絞り弁7を開弁方
向(図14で反時計方向)に付勢するリターンスプリン
グ35によって、連動切換レバー33の一端(図14で
右端)に取り付けた流量比調整ネジ36が当接してい
る。このスプリング35の弾性力は、主絞り弁6を閉弁
方向に付勢するリターンスプリング9の弾性力より小さ
くしている。
The lever 32 is attached to one end (right end in FIG. 14) of the interlocking switching lever 33 by a return spring 35 for urging the sub throttle valve 7 in the valve opening direction (counterclockwise in FIG. 14). The ratio adjusting screw 36 is in contact. The elastic force of the spring 35 is made smaller than the elastic force of the return spring 9 that biases the main throttle valve 6 in the valve closing direction.

【0070】したがって、いまアクセルペダルを踏み込
むと、アクセルドラム8がスプリング9に抗して主絞り
弁5を開弁方向(図14で反時計方向)に回転する。こ
の回転を受けて、レバー32もリンク38を介して同じ
角度だけ回転し、レバー32に当接する連動切換レバー
33も同じ角度だけ回転する。この連動切換レバー33
と副絞り弁7とは一体であるから、副絞り弁7も同じだ
け回転する。つまり、副絞り弁7は主絞り弁6と連動す
るわけである。この状態からアクセルペダルを離すと、
スプリング9の弾性力によって2つの絞り弁6,7とも
閉弁方向に戻される。
Therefore, when the accelerator pedal is depressed, the accelerator drum 8 rotates the main throttle valve 5 in the valve opening direction (counterclockwise direction in FIG. 14) against the spring 9. In response to this rotation, the lever 32 also rotates by the same angle via the link 38, and the interlocking switching lever 33 that contacts the lever 32 also rotates by the same angle. This interlocking switching lever 33
Since the sub throttle valve 7 and the sub throttle valve 7 are integrated, the sub throttle valve 7 also rotates by the same amount. That is, the auxiliary throttle valve 7 is linked with the main throttle valve 6. If you release the accelerator pedal from this state,
Due to the elastic force of the spring 9, the two throttle valves 6 and 7 are returned in the valve closing direction.

【0071】一方、連動切換レバー33は、ハウジング
1に固定されるダイヤフラムアクチュエータ42と伸縮
ロッド41を介して連結される。一端(図14で下端)
が連動切換レバー33に連結される伸縮ロッド41は、
図16で示したように、その上端がロッド42aの軸方
向に伸び縮み可能に設けられ、ダイヤフラムアクチュエ
ータ42の作動室42cに負圧が導入されていなけれ
ば、伸縮ロッド41が連動切換レバー33の動きに干渉
することはない。つまり、伸縮ロッド41は、負圧が導
入されていない状態では、図16で示した半割りベアリ
ング43によって図で下方への動きを規制されることが
ないのである。
On the other hand, the interlocking switching lever 33 is connected to the diaphragm actuator 42 fixed to the housing 1 via the telescopic rod 41. One end (bottom end in Fig. 14)
The telescopic rod 41 connected to the interlocking switching lever 33 is
As shown in FIG. 16, the upper end of the telescopic rod 41 is provided so as to be capable of expanding and contracting in the axial direction of the rod 42a, and if the negative pressure is not introduced into the working chamber 42c of the diaphragm actuator 42, the telescopic rod 41 is connected to the interlocking switching lever 33. It does not interfere with movement. That is, in the state where the negative pressure is not introduced, the telescopic rod 41 is not restricted by the half bearing 43 shown in FIG.

【0072】これに対して、作動室42cに負圧が導入
されると、ダイヤフラムスプリング42dとリターンス
プリング35に打ち勝って、ロッド42aが図14で上
方に引き上げられ、この引き上げによって伸縮自在ロッ
ド41が、最大限まで伸び出した状態のままロッド42
aとともに引き上げられる。この伸縮ロッド41の引き
上げによって連動切換レバー33が、これと当接するレ
バー32とは関係なく図14で時計方向に回転し、副絞
り弁7が全閉位置に保持される。
On the other hand, when a negative pressure is introduced into the working chamber 42c, the diaphragm spring 42d and the return spring 35 are overcome and the rod 42a is pulled upward in FIG. , The rod 42 with the maximum extension
It is pulled up with a. By pulling up the telescopic rod 41, the interlocking switching lever 33 rotates clockwise in FIG. 14 regardless of the lever 32 that abuts against it, and the sub throttle valve 7 is held at the fully closed position.

【0073】この状態では主絞り弁6と副絞り弁7との
連動が解かれ、アクセルペダルを一杯にまで踏み込んで
も副絞り弁6は全閉位置のままである。つまり、作動室
42cへの負圧導入時は副絞り弁7の全閉によって副通
路4を空気が流れず、主絞り弁6だけがアクセルペダル
に応動して開閉するのである。
In this state, the main throttle valve 6 and the sub throttle valve 7 are disengaged from each other, and the sub throttle valve 6 remains in the fully closed position even when the accelerator pedal is fully depressed. That is, when the negative pressure is introduced into the working chamber 42c, the sub throttle valve 7 is fully closed so that air does not flow in the sub passage 4, and only the main throttle valve 6 is opened and closed in response to the accelerator pedal.

【0074】したがって、理論空燃比を目標とする条件
で負圧がダイヤフラムアクチュエータ42に導入され、
またリーン空燃比条件で大気が導入されるように、三方
向弁44を切換えなければならない。この切換は図13
の例とは逆である。
Therefore, a negative pressure is introduced into the diaphragm actuator 42 under the condition that the stoichiometric air-fuel ratio is targeted,
Also, the three-way valve 44 must be switched so that the atmosphere is introduced under the lean air-fuel ratio condition. This switching is shown in FIG.
The opposite of the example.

【0075】この例では、作動不良によりダイヤフラム
アクチュエータ42が伸縮ロッド41を引き上げなくな
っても、副絞り弁7が主絞り弁6と連動するので、図1
3と同様に適切なアイドル回転数に抑えることができる
ほか、副絞り弁4が空気制御弁をも兼ねるため、レイア
ウト上コンパクトな構成にできる。
In this example, even if the diaphragm actuator 42 cannot pull up the telescopic rod 41 due to a malfunction, the auxiliary throttle valve 7 works in conjunction with the main throttle valve 6, so that FIG.
Similar to 3, the idle speed can be suppressed to an appropriate value, and the auxiliary throttle valve 4 also serves as an air control valve, so that the layout can be made compact.

【0076】また、ロックナット37を緩めて調整ネジ
36を出し入れすることで副絞り弁全閉時の空気量を調
整できるため、図3(図13の例でも同じ)で示したバ
イパス通路12とバイパス空気調整ネジ13を改めて設
けることは必要でなく、この点からもレイアウトがコン
パクトになる。
Further, since the air amount when the sub throttle valve is fully closed can be adjusted by loosening the lock nut 37 and moving the adjusting screw 36 in and out, the bypass passage 12 shown in FIG. 3 (same in the example of FIG. 13) can be used. It is not necessary to provide the bypass air adjusting screw 13 again, and the layout is compact in this respect as well.

【0077】さらに、理論空燃比を目標とする条件で副
通路4を遮断するときのシールが、空気制御弁としても
働く副絞り弁7によって行われるため、図13のダイヤ
フラム弁26のようなシール性を必要とするバルブが不
要となっている。
Furthermore, since the sub-throttle valve 7 that also serves as an air control valve seals when the sub-passage 4 is shut off under the condition that the stoichiometric air-fuel ratio is the target, a seal like the diaphragm valve 26 in FIG. It eliminates the need for valves that require reliability.

【0078】図17は第5実施例である。これは、図1
や図9の副絞り弁7のかわりに、常閉のダイヤフラム弁
51を設け、作動室51aに絞り弁(主絞り弁)6の下
流のVC負圧(アイドル時に大気圧、絞り弁開度が大き
くなるにつれて徐々に吸気管圧力に近づく圧力のこと)
を負圧通路52を介して導くようにしたもので、絞り弁
6が所定開度以下(つまりアイドル時)になると、ダイ
ヤフラム弁51が閉られ、副通路4が遮断される。53
はアイドル回転数の調整用開口孔である。
FIG. 17 shows the fifth embodiment. This is
In place of the auxiliary throttle valve 7 in FIG. 9 and FIG. 9, a normally closed diaphragm valve 51 is provided, and a VC negative pressure downstream of the throttle valve (main throttle valve) 6 in the working chamber 51a (at atmospheric pressure, throttle valve opening is (The pressure that gradually approaches the intake pipe pressure as it increases)
Is introduced through the negative pressure passage 52, and when the throttle valve 6 becomes equal to or smaller than a predetermined opening (that is, at the time of idling), the diaphragm valve 51 is closed and the sub passage 4 is shut off. 53
Is an opening hole for adjusting the idle speed.

【0079】この例でも、誤信号によりロータリーバル
ブ11が急に開かれると、アクセルペダルを離して絞り
弁6を全閉位置に戻すことによってダイヤフラム弁51
が閉じられ、エンジンがアイドル回転に戻されるのであ
る。
Also in this example, when the rotary valve 11 is suddenly opened due to an erroneous signal, the accelerator pedal is released to return the throttle valve 6 to the fully closed position, so that the diaphragm valve 51 is closed.
Is closed and the engine is returned to idle speed.

【0080】この例では、絞り弁6の所定開度以下で副
通路4を遮断する構成としたが、絞り弁6の所定開度以
下で副通路4の流路面積を所定値以下に減少させること
もできる。このときは、ダイヤフラム弁部を流れる空気
量でアイドル回転が定まるので、開口孔53は不要にな
る。副通路4はエアフローメータの上流から分岐させて
もかまわない。
In this example, the auxiliary passage 4 is cut off when the throttle valve 6 has a predetermined opening or less, but the flow passage area of the auxiliary passage 4 is reduced to a predetermined value or less when the throttle valve 6 has a predetermined opening or less. You can also At this time, since the idle rotation is determined by the amount of air flowing through the diaphragm valve portion, the opening hole 53 becomes unnecessary. The sub passage 4 may be branched from the upstream of the air flow meter.

【0081】図1、図9、図17で示したロータリーバ
ルブ11はリニアソレノイド駆動であるが、ステップモ
ータ駆動で構成することもできる。
Although the rotary valve 11 shown in FIGS. 1, 9, and 17 is driven by a linear solenoid, it may be driven by a step motor.

【0082】[0082]

【発明の効果】このように第1の発明は、主通路と副通
路に分岐される吸気通路と、前記主通路に設けられアク
セルペダルと機械的に連結される主絞り弁と、前記副通
路に設けられ前記主絞り弁と機械的に連動する副絞り弁
と、この副絞り弁と直列に前記副通路に設けられる空気
制御弁と、制御空燃比の目標として異なる空燃比をも
ち、リーン空燃比への切換時には切換前後のエンジン発
生トルクが同一となるように前記空気制御弁を駆動する
制御装置とを備えるため、空気制御弁が誤信号によって
開かれたり経時変化によって開かれた状態で固着したと
きでも、適切なアイドル回転数に抑えることができ、ま
た空気制御弁の流量バラツキの影響を受けない。
As described above, according to the first aspect of the invention, the intake passage branched into the main passage and the sub passage, the main throttle valve provided in the main passage and mechanically connected to the accelerator pedal, and the sub passage. A sub-throttle valve provided mechanically with the main throttle valve, an air control valve provided in the sub-passage in series with the sub-throttle valve, a different air-fuel ratio as a target of the control air-fuel ratio, and a lean air-fuel ratio. At the time of switching to the fuel ratio, the control device that drives the air control valve so that the torque generated by the engine before and after the switching is the same is provided, so the air control valve is stuck due to being opened by an erroneous signal or being opened due to aging. Even in such a case, the idling speed can be suppressed to an appropriate value and the flow rate of the air control valve is not affected.

【0083】第2の発明は、第1の発明において副通路
をエアフローメータより上流から分岐したため、第1の
発明の効果に加えて、リーン空燃比との切換時に燃料噴
射量を一定に保つことができ、これによって切換の動特
性上もすぐれる。
In the second aspect of the present invention, the auxiliary passage is branched from the upstream side of the air flow meter in the first aspect of the invention. Therefore, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the fuel injection amount is kept constant when switching to the lean air-fuel ratio. Therefore, the dynamic characteristics of switching can be improved.

【0084】第3の発明は、第1の発明において空気制
御弁を、作動圧に応動して副通路を開閉するダイヤフラ
ム弁と、このダイヤフラム弁に供給する作動圧を切換え
る三方向弁とから構成したため、ダイヤフラム弁が経時
変化によって開かれた状態で固着したときでも、適切な
アイドル回転数に抑えることができ、また低コストであ
る。
According to a third aspect of the present invention, the air control valve in the first aspect comprises a diaphragm valve that opens and closes the sub passage in response to an operating pressure, and a three-way valve that switches the operating pressure supplied to the diaphragm valve. Therefore, even when the diaphragm valve sticks in the open state due to aging, it can be suppressed to an appropriate idling speed and the cost is low.

【0085】第4の発明は、リーン空燃比を目的とする
条件でだけ主絞り弁と副絞り弁を平行運動機構を用いて
連動させ、それ以外の条件では連動をダイヤフラムアク
チュエータにより切り離して副絞り弁を全閉位置に保持
させるように構成したため、作動不良によりダイヤフラ
ムアクチュエータが作動しなくなっても、第3の発明と
同様に適切なアイドル回転数に抑えることができるほ
か、レイアウト上コンパクトな構成にできる。
In the fourth aspect of the invention, the main throttle valve and the sub-throttle valve are interlocked by using the parallel motion mechanism only under the condition that the lean air-fuel ratio is aimed, and under the other conditions, the interlocking is separated by the diaphragm actuator and the sub-throttle valve is disconnected. Since the valve is held in the fully closed position, even if the diaphragm actuator does not operate due to a malfunction, the idle speed can be suppressed to an appropriate value as in the third aspect of the invention, and the layout is compact. it can.

【0086】第5の発明は、第1または第2の発明にお
いて、副絞り弁を、主絞り弁近傍の圧力を作動室に導く
ダイヤフラム弁で構成し、主絞り弁の所定開度以下で副
通路を遮断しまたは副通路の流量を所定値以下に減少さ
せるようにしたため、第1の発明と同じ効果をもつ。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the sub-throttle valve is a diaphragm valve that guides the pressure in the vicinity of the main throttle valve to the working chamber. Since the passage is blocked or the flow rate of the auxiliary passage is reduced to a predetermined value or less, the same effect as the first aspect of the invention can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施例のスロットルハウジング部の断面図
である。
FIG. 1 is a sectional view of a throttle housing portion of a first embodiment.

【図2】ロータリバルブ回転体の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a rotary valve rotating body.

【図3】図1のA−A線断面図である。3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図4】第1実施例の作用を説明するための波形図であ
る。
FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the operation of the first embodiment.

【図5】第1実施例のシステム図である。FIG. 5 is a system diagram of the first embodiment.

【図6】ジョブ割り込み処理を示すフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart showing job interruption processing.

【図7】図6のサブルーチンを示すフローチャートであ
る。
FIG. 7 is a flowchart showing a subroutine of FIG.

【図8】図6のサブルーチンを示すフローチャートであ
る。
FIG. 8 is a flowchart showing a subroutine of FIG.

【図9】第2実施例の絞り弁部の断面図である。FIG. 9 is a sectional view of a throttle valve portion according to a second embodiment.

【図10】ジョブ割り込み処理を示すフローチャートで
ある。
FIG. 10 is a flowchart showing job interruption processing.

【図11】図10のサブルーチンを示すフローチャート
である。
11 is a flowchart showing a subroutine of FIG.

【図12】図10のサブルーチンを示すフローチャート
である。
FIG. 12 is a flowchart showing a subroutine of FIG.

【図13】第3実施例のスロットルハウジング部の断面
図である。
FIG. 13 is a sectional view of a throttle housing portion of a third embodiment.

【図14】第4実施例のスロットルハウジング部の断面
図である。
FIG. 14 is a sectional view of a throttle housing portion of a fourth embodiment.

【図15】図14のA−A線断面図である。15 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図16】ダイヤフラムロッドの断面図である。FIG. 16 is a sectional view of a diaphragm rod.

【図17】第5実施例の絞り弁部の断面図である。FIG. 17 is a sectional view of a throttle valve portion according to a fifth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 吸気通路 3 主通路 4 副通路 5 スロットルシャフト 6 主絞り弁 7 副絞り弁 11 ロータリーバルブ(空気制御弁) 15 エアフローメータ 16 クランク角センサ(エンジン回転数センサ) 17 スロットルセンサ 20 コントロールユニット 25 副通路 26 ダイヤフラム弁 27 三方向弁 31 副スロットルシャフト 32 レバー 33 連動切換レバー 35 リターンスプリング 38 リンク 41 伸縮ロッド 42 ダイヤフラムアクチュエータ 44 三方向弁 51 ダイヤフラム弁 52 負圧通路 2 Intake passage 3 Main passage 4 Sub passage 5 Throttle shaft 6 Main throttle valve 7 Sub throttle valve 11 Rotary valve (Air control valve) 15 Air flow meter 16 Crank angle sensor (engine speed sensor) 17 Throttle sensor 20 Control unit 25 Sub passage 26 diaphragm valve 27 three-way valve 31 auxiliary throttle shaft 32 lever 33 interlocking switching lever 35 return spring 38 link 41 telescopic rod 42 diaphragm actuator 44 three-way valve 51 diaphragm valve 52 negative pressure passage

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主通路と副通路に分岐される吸気通路
と、前記主通路に設けられアクセルペダルと機械的に連
結される主絞り弁と、前記副通路に設けられ前記主絞り
弁と機械的に連動する副絞り弁と、この副絞り弁と直列
に前記副通路に設けられる空気制御弁と、制御空燃比の
目標として異なる空燃比をもち、リーン空燃比への切換
時には切換前後のエンジン発生トルクが同一となるよう
に前記空気制御弁を駆動する制御装置とを備えることを
特徴とするエンジンの空気量制御装置。
1. An intake passage branched into a main passage and a sub passage, a main throttle valve provided in the main passage and mechanically connected to an accelerator pedal, and a main throttle valve provided in the sub passage and the machine. Engine that has different air-fuel ratios as a target of the control air-fuel ratio and that has a different air-fuel ratio as the target of the control air-fuel ratio. An air amount control device for an engine, comprising: a control device that drives the air control valve so that generated torques are the same.
【請求項2】 副通路をエアフローメータより上流から
分岐したことを特徴とする請求項1記載のエンジンの空
気量制御装置。
2. The air quantity control device for an engine according to claim 1, wherein the auxiliary passage is branched from an upstream side of the air flow meter.
【請求項3】 空気制御弁を、作動圧に応動して副通路
を開閉するダイヤフラム弁と、このダイヤフラム弁に供
給する作動圧を切換える三方向弁とから構成したことを
特徴とする請求項1記載のエンジンの空気量制御装置。
3. The air control valve comprises a diaphragm valve that opens and closes a sub passage in response to an operating pressure, and a three-way valve that switches the operating pressure supplied to the diaphragm valve. The air volume control device for the engine described.
【請求項4】 主通路と副通路に分岐される吸気通路
と、リターンスプリングにより閉弁方向に付勢されると
ともにアクセルペダルと機械的に連結される主絞り弁
と、この主絞り弁用の主スロットルシャフトと平行でか
つ前記副通路を貫通して設けられる副スロットルシャフ
トと、この副スロットルシャフトに固定される副絞り弁
と、この副スロットルシャフトに摺動自在に設けられ、
前記主絞り弁とリンクを介して連動するレバーと、前記
副スロットルシャフトに固定され、前記副絞り弁の開弁
方向に付勢するスプリングによって前記レバーと当接す
る連動切換レバーと、作動室に作動圧が導入されていな
い状態では、前記連動切換レバーに連結されたロッドが
伸縮して、前記副絞り弁の動きに干渉しないようにして
いるが、作動圧が導入されると、伸縮ロッドを介し前記
副絞り弁が全閉位置に落ち着くまで前記連動切換レバー
を閉弁方向に回転させるダイヤフラムアクチュエータ
と、このダイヤフラムアクチュエータに供給する作動圧
を切換える三方向弁とを備えることを特徴とするエンジ
ンの空気量制御装置。
4. An intake passage branched into a main passage and a sub passage, a main throttle valve biased in a valve closing direction by a return spring and mechanically connected to an accelerator pedal, and a main throttle valve for this main throttle valve. A sub-throttle shaft provided in parallel with the main throttle shaft and penetrating the sub-passage, a sub-throttle valve fixed to the sub-throttle shaft, and slidably provided on the sub-throttle shaft,
A lever that interlocks with the main throttle valve via a link, an interlocking switching lever that is fixed to the sub-throttle shaft and that abuts the lever by a spring that biases the sub-throttle valve in the valve opening direction, and actuates in the working chamber. In the state where no pressure is introduced, the rod connected to the interlocking switching lever expands and contracts so as not to interfere with the movement of the sub-throttle valve. An engine air characterized by comprising a diaphragm actuator for rotating the interlocking switching lever in a valve closing direction until the sub-throttle valve is settled to a fully closed position, and a three-way valve for switching an operating pressure supplied to the diaphragm actuator. Quantity control device.
【請求項5】 副絞り弁を、主絞り弁近傍の圧力を作動
室に導くダイヤフラム弁で構成し、主絞り弁の所定開度
以下で副通路を遮断しまたは副通路の流量を所定値以下
に減少させるようにしたことを特徴とする請求項1また
は請求項2記載のエンジンの空気量制御装置。
5. The sub-throttle valve is constituted by a diaphragm valve that guides the pressure in the vicinity of the main throttle valve to the working chamber, and shuts off the sub-passage when the main throttle valve has a predetermined opening or less or the flow rate of the sub-passage is less than a predetermined value. The air amount control device for an engine according to claim 1 or claim 2, wherein
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1998021461A1 (en) * 1996-11-12 1998-05-22 Ford Global Technologies, Inc. Mode control for lean burn engines
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