JPH0526061A - 内燃エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents
内燃エンジンの空燃比制御装置Info
- Publication number
- JPH0526061A JPH0526061A JP17846091A JP17846091A JPH0526061A JP H0526061 A JPH0526061 A JP H0526061A JP 17846091 A JP17846091 A JP 17846091A JP 17846091 A JP17846091 A JP 17846091A JP H0526061 A JPH0526061 A JP H0526061A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- fuel ratio
- sub
- throttle
- passage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 特定の運転状態時に行なうリーン燃焼と特定
の運転状態以外の運転時に行なうリッチ燃焼間の、空燃
比の変更時におけるエンジンショックの防止を図る。 【構成】 スロットル装置7にメインスロットル通路2
bとサブスロットル通路2cが設けられ、各通路には、
運転者のアクセル操作に連動するメインスロットル弁7
0と、サブスロットル弁71がそれぞれ配設される。サ
ブスロットル弁は、アクチュエータ60により、特定の
運転状態時に全閉位置に閉弁させられる一方、特定の運
転状態以外の運転時にメインスロットル弁に一体に連動
させて開閉弁させられる。メインスロットル通路の開口
面積とメインスロットル通路およびサブスロットル通路
の合計開口面積との比は、第1の空燃比と第2の空燃比
との比に等しい関係を有するように設定される。
の運転状態以外の運転時に行なうリッチ燃焼間の、空燃
比の変更時におけるエンジンショックの防止を図る。 【構成】 スロットル装置7にメインスロットル通路2
bとサブスロットル通路2cが設けられ、各通路には、
運転者のアクセル操作に連動するメインスロットル弁7
0と、サブスロットル弁71がそれぞれ配設される。サ
ブスロットル弁は、アクチュエータ60により、特定の
運転状態時に全閉位置に閉弁させられる一方、特定の運
転状態以外の運転時にメインスロットル弁に一体に連動
させて開閉弁させられる。メインスロットル通路の開口
面積とメインスロットル通路およびサブスロットル通路
の合計開口面積との比は、第1の空燃比と第2の空燃比
との比に等しい関係を有するように設定される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、所謂リーン燃焼を行わ
せて排気ガス特性や燃費を向上させる内燃エンジンの空
燃比制御装置に関する。
せて排気ガス特性や燃費を向上させる内燃エンジンの空
燃比制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の排気ガス特性の向上や燃費の改
善のために、内燃エンジンに供給される混合気の空燃比
を理論空燃比より燃料希薄(燃料リーン)側の空燃比
(例えば、空燃比22)に制御してリーン燃焼させる、
内燃エンジンの空燃比制御装置が知られている。この空
燃比制御装置では、エンジンを常時リーン燃焼させる
と、エンジンの特定の運転状態、例えば、急発進時や急
加速時に出力が不足するので、このような特定の運転状
態では空燃比を理論空燃比近傍(リッチ燃焼)に制御す
るようにしている。
善のために、内燃エンジンに供給される混合気の空燃比
を理論空燃比より燃料希薄(燃料リーン)側の空燃比
(例えば、空燃比22)に制御してリーン燃焼させる、
内燃エンジンの空燃比制御装置が知られている。この空
燃比制御装置では、エンジンを常時リーン燃焼させる
と、エンジンの特定の運転状態、例えば、急発進時や急
加速時に出力が不足するので、このような特定の運転状
態では空燃比を理論空燃比近傍(リッチ燃焼)に制御す
るようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような空燃比制御
装置では、加速終了後には空燃比を燃料リーン側の値に
戻すことになるが、その時、運転者はアクセルペタルを
操作していないことが多いので、燃料のみを減量するこ
とによりリーン燃焼が行われる。このように燃料の供給
量を急減させることにより空燃比をリーン化すると、出
力が急に低下してショックが感じられ、ドライバビリテ
ィを阻害することになる。燃料により空燃比を急激に変
化させると、供給された燃料の発熱量の急変を伴うので
出力を急激に変化させることになる。
装置では、加速終了後には空燃比を燃料リーン側の値に
戻すことになるが、その時、運転者はアクセルペタルを
操作していないことが多いので、燃料のみを減量するこ
とによりリーン燃焼が行われる。このように燃料の供給
量を急減させることにより空燃比をリーン化すると、出
力が急に低下してショックが感じられ、ドライバビリテ
ィを阻害することになる。燃料により空燃比を急激に変
化させると、供給された燃料の発熱量の急変を伴うので
出力を急激に変化させることになる。
【0004】そこで、同一のアクセル操作量に対し、リ
ッチ燃焼からリーン燃焼への移行時に同一のエンジン出
力が得られるためには、エンジンへの燃料供給量を変化
させずに吸入空気量だけを変化させる必要がある。本発
明は、このような問題を解決するためになされたもの
で、エンジンの全運転領域において、理論空燃比近傍お
よびこれより燃料リーン側の所定空燃比の何れにも切換
可能に吸入空気量の増減を行うことができ、空燃比の変
更時における不快なショックの防止を図った内燃エンジ
ンの空燃比制御装置を提供することを目的とする。
ッチ燃焼からリーン燃焼への移行時に同一のエンジン出
力が得られるためには、エンジンへの燃料供給量を変化
させずに吸入空気量だけを変化させる必要がある。本発
明は、このような問題を解決するためになされたもの
で、エンジンの全運転領域において、理論空燃比近傍お
よびこれより燃料リーン側の所定空燃比の何れにも切換
可能に吸入空気量の増減を行うことができ、空燃比の変
更時における不快なショックの防止を図った内燃エンジ
ンの空燃比制御装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に依れば、内燃エンジンの特定の運転状
態時に、エンジンに供給する混合気を理論空燃比近傍の
第1の空燃比に制御する一方、前記特定の運転状態以外
の運転時に、前記第1の空燃比より燃料希薄側の第2の
空燃比に制御する内燃エンジンの空燃比制御装置におい
て、吸気通路途中に配設されるスロットル装置にメイン
スロットル通路とサブスロットル通路を設け、メインス
ロットル通路に配設され、運転者のアクセル操作に連動
して当該メインスロットル通路を開閉するメインスロッ
トル弁と、サブスロットル通路に配設され、当該サブス
ロットル通路を開閉するサブスロットル弁と、前記特定
の運転状態時にサブスロットル弁を全閉位置に閉弁させ
る一方、前記特定の運転状態以外の運転時にサブスロッ
トル弁を前記メインスロットル弁に一体に連動させて開
閉弁させる駆動手段とを備え、前記メインスロットル通
路の開口面積とメインスロットル通路およびサブスロッ
トル通路の合計開口面積との比が前記第1の空燃比と第
2の空燃比との比に等しい関係を有することを特徴とす
る内燃エンジンの空燃比制御装置が提供される。
ために、本発明に依れば、内燃エンジンの特定の運転状
態時に、エンジンに供給する混合気を理論空燃比近傍の
第1の空燃比に制御する一方、前記特定の運転状態以外
の運転時に、前記第1の空燃比より燃料希薄側の第2の
空燃比に制御する内燃エンジンの空燃比制御装置におい
て、吸気通路途中に配設されるスロットル装置にメイン
スロットル通路とサブスロットル通路を設け、メインス
ロットル通路に配設され、運転者のアクセル操作に連動
して当該メインスロットル通路を開閉するメインスロッ
トル弁と、サブスロットル通路に配設され、当該サブス
ロットル通路を開閉するサブスロットル弁と、前記特定
の運転状態時にサブスロットル弁を全閉位置に閉弁させ
る一方、前記特定の運転状態以外の運転時にサブスロッ
トル弁を前記メインスロットル弁に一体に連動させて開
閉弁させる駆動手段とを備え、前記メインスロットル通
路の開口面積とメインスロットル通路およびサブスロッ
トル通路の合計開口面積との比が前記第1の空燃比と第
2の空燃比との比に等しい関係を有することを特徴とす
る内燃エンジンの空燃比制御装置が提供される。
【0006】
【作用】本発明の内燃エンジンの空燃比制御装置は、第
1の空燃比(リッチ燃焼運転)から第2の空燃比(リー
ン燃焼運転)への制御切り換え時に、或いは、その逆の
制御切り換え時に、駆動手段によりサブスロットル弁を
開閉して吸入空気量を増減させ、燃料供給量を変化させ
ずに、すなわち、エンジン出力を変化させずに、空燃比
を切換制御しようとするものである。
1の空燃比(リッチ燃焼運転)から第2の空燃比(リー
ン燃焼運転)への制御切り換え時に、或いは、その逆の
制御切り換え時に、駆動手段によりサブスロットル弁を
開閉して吸入空気量を増減させ、燃料供給量を変化させ
ずに、すなわち、エンジン出力を変化させずに、空燃比
を切換制御しようとするものである。
【0007】サブスロットル弁は、駆動手段によりサブ
スロットル通路を全閉位置と、メインスロットル弁と一
体に連動する開弁位置とに選択的に開閉される。そし
て、メインスロットル通路の開口面積とメインスロット
ル通路およびサブスロットル通路の合計開口面積との比
が前記第1の空燃比と第2の空燃比との比に等しい関係
を有し、かつ、メインスロットル通路およびサブスロッ
トル通路の上・下流側の差圧が如何なる運転状態におい
ても同じとなるため、各通路を流れる空気量の比が全運
転領域において一定となり、同じ燃料供給量に対し、サ
ブスロットル弁が全閉位置では第1の空燃比が、開弁位
置では第2の空燃比が得られることになる。
スロットル通路を全閉位置と、メインスロットル弁と一
体に連動する開弁位置とに選択的に開閉される。そし
て、メインスロットル通路の開口面積とメインスロット
ル通路およびサブスロットル通路の合計開口面積との比
が前記第1の空燃比と第2の空燃比との比に等しい関係
を有し、かつ、メインスロットル通路およびサブスロッ
トル通路の上・下流側の差圧が如何なる運転状態におい
ても同じとなるため、各通路を流れる空気量の比が全運
転領域において一定となり、同じ燃料供給量に対し、サ
ブスロットル弁が全閉位置では第1の空燃比が、開弁位
置では第2の空燃比が得られることになる。
【0008】
【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。先ず、本発明に係るガソリンエンジンの空
燃比制御装置の概略を図1に基づき説明する。エンジン
Eにおける各気筒の燃焼室1には、吸気通路2および排
気通路3が接続されており、吸気通路2と各燃焼室1と
は吸気弁4によって連通制御されるとともに、排気通路
3と各燃焼室1とは排気弁5によって連通制御されるよ
うになっている。なお、図において、1aは点火栓であ
る。
て説明する。先ず、本発明に係るガソリンエンジンの空
燃比制御装置の概略を図1に基づき説明する。エンジン
Eにおける各気筒の燃焼室1には、吸気通路2および排
気通路3が接続されており、吸気通路2と各燃焼室1と
は吸気弁4によって連通制御されるとともに、排気通路
3と各燃焼室1とは排気弁5によって連通制御されるよ
うになっている。なお、図において、1aは点火栓であ
る。
【0009】また、吸気通路2には、上流側から順にエ
アクリーナ6、スロットル装置7および燃料噴射弁8が
設けられており、排気通路3には、その上流側から順に
排ガス浄化用触媒コンバータ(三元触媒)9および図示
しないマフラ(消音器)が設けられている。なお、吸気
通路2には、スロットル装置7の下流にサージタンク2
aが設けられている。燃料噴射弁8は吸気マニホルド部
分に気筒数だけ設けられている。
アクリーナ6、スロットル装置7および燃料噴射弁8が
設けられており、排気通路3には、その上流側から順に
排ガス浄化用触媒コンバータ(三元触媒)9および図示
しないマフラ(消音器)が設けられている。なお、吸気
通路2には、スロットル装置7の下流にサージタンク2
aが設けられている。燃料噴射弁8は吸気マニホルド部
分に気筒数だけ設けられている。
【0010】次に、スロットル装置7の詳細を、図2お
よび図3を参照して説明する。スロットル装置7は、吸
気通路2に介装され、そのスロットルボデー7a内で、
吸気通路がメインスロットル通路2bとサブスロットル
通路2cに分岐している。メインスロットル通路2bに
は、この通路2bを開閉するメインスロットル弁70
が、弁軸70aにより回動自在に軸支されて配設されて
いる。弁軸70aの一端側にはスロットルレバー51が
取付けられ、このスロットルレバー51はワイヤ52を
介して図示しないアクセルペタルに連結されている。ま
た、スロットルレバー51とスロットルボデー7a間に
はリターンスプリング53が取付けられ、このスプリン
グ53はスロットル弁70を常時閉弁方向に付勢してい
る。弁軸70aの他端には、扇状をした駆動レバー54
が固着されている。レバー54にはその周縁近傍に円弧
状の溝54aが形成されている。この溝54aは、後述
するように、メインスロットル弁70が全開状態におい
て、サブスロットル弁71が全開位置(図3の実線で示
す位置)から全閉位置(図3の2点鎖線で示す位置)ま
で閉弁できるだけの円周角範囲に形成されている。
よび図3を参照して説明する。スロットル装置7は、吸
気通路2に介装され、そのスロットルボデー7a内で、
吸気通路がメインスロットル通路2bとサブスロットル
通路2cに分岐している。メインスロットル通路2bに
は、この通路2bを開閉するメインスロットル弁70
が、弁軸70aにより回動自在に軸支されて配設されて
いる。弁軸70aの一端側にはスロットルレバー51が
取付けられ、このスロットルレバー51はワイヤ52を
介して図示しないアクセルペタルに連結されている。ま
た、スロットルレバー51とスロットルボデー7a間に
はリターンスプリング53が取付けられ、このスプリン
グ53はスロットル弁70を常時閉弁方向に付勢してい
る。弁軸70aの他端には、扇状をした駆動レバー54
が固着されている。レバー54にはその周縁近傍に円弧
状の溝54aが形成されている。この溝54aは、後述
するように、メインスロットル弁70が全開状態におい
て、サブスロットル弁71が全開位置(図3の実線で示
す位置)から全閉位置(図3の2点鎖線で示す位置)ま
で閉弁できるだけの円周角範囲に形成されている。
【0011】一方、サブスロットル通路2cには、この
通路2cを開閉するサブスロットル弁71が、弁軸71
aにより回動自在に軸支されて配設されている。弁軸7
1aの一端側にはスロットルレバー55が取付けられ、
このスロットルレバー55はワイヤ56を介してアクチ
ュエータ60に連結されている。このアクチュエータ6
0としては、特に限定されず、スロットル弁7の下流の
負圧を利用した負圧応動アクチュエータであってもよい
し、電動モータであってもよい。弁軸71aの他端に
は、アーム57の基端が固着されている。アーム57の
先端には、前述の駆動レバー54に向けて係合突起58
が突設されており、この突起58は、駆動レバー54の
溝54aに嵌合されて、これに係合している。
通路2cを開閉するサブスロットル弁71が、弁軸71
aにより回動自在に軸支されて配設されている。弁軸7
1aの一端側にはスロットルレバー55が取付けられ、
このスロットルレバー55はワイヤ56を介してアクチ
ュエータ60に連結されている。このアクチュエータ6
0としては、特に限定されず、スロットル弁7の下流の
負圧を利用した負圧応動アクチュエータであってもよい
し、電動モータであってもよい。弁軸71aの他端に
は、アーム57の基端が固着されている。アーム57の
先端には、前述の駆動レバー54に向けて係合突起58
が突設されており、この突起58は、駆動レバー54の
溝54aに嵌合されて、これに係合している。
【0012】スロットルレバー55とスロットルボデー
7a間にはリターンスプリング59が取付けられ、サブ
スロットル弁71を常時開弁方向に付勢している。しか
しながら、このスプリング59のばね力は、前述のリタ
ーンスプリング53のばね力より小に設定されており、
スプリング59が、上述した係合突起58が駆動レバー
54の溝端に当接して更に開弁方向にばね力を作用させ
ても、リターンスプリング53に阻止されてサブスロッ
トル弁71はそれ以上開弁することができない。すなわ
ち、アクチュエータ60が不作動の場合には、アクチュ
エータ60は待機位置で待機しており、サブスロットル
弁71はリターンスプリング59に付勢されてメインス
ロットル弁70の開弁位置と同じ位置まで開弁すること
になり、メインスロットル弁70と一体に連動すること
になる。一方、アクチュエータ60が作動してワイヤ5
6を矢印方向(アクチュエータ側)に引くと、スロット
ルレバー55が回動してサブスロットル弁71を、メイ
ンスロットル弁70とは独立に全閉位置まで閉弁させ
る。すなわち、サブスロットル弁71は、この全閉位置
で図示しないストッパに当接して回動が阻止される。
7a間にはリターンスプリング59が取付けられ、サブ
スロットル弁71を常時開弁方向に付勢している。しか
しながら、このスプリング59のばね力は、前述のリタ
ーンスプリング53のばね力より小に設定されており、
スプリング59が、上述した係合突起58が駆動レバー
54の溝端に当接して更に開弁方向にばね力を作用させ
ても、リターンスプリング53に阻止されてサブスロッ
トル弁71はそれ以上開弁することができない。すなわ
ち、アクチュエータ60が不作動の場合には、アクチュ
エータ60は待機位置で待機しており、サブスロットル
弁71はリターンスプリング59に付勢されてメインス
ロットル弁70の開弁位置と同じ位置まで開弁すること
になり、メインスロットル弁70と一体に連動すること
になる。一方、アクチュエータ60が作動してワイヤ5
6を矢印方向(アクチュエータ側)に引くと、スロット
ルレバー55が回動してサブスロットル弁71を、メイ
ンスロットル弁70とは独立に全閉位置まで閉弁させ
る。すなわち、サブスロットル弁71は、この全閉位置
で図示しないストッパに当接して回動が阻止される。
【0013】ところで、メインスロットル通路2bの開
口面積Amとサブスロットル通路2cの開口面積Asと
の関係は、次式が成立するように設定してある。 Am/(Am+As)=λs/λL ここに、λsは第1の空燃比(理論空燃比或いはその近
傍値)であり、発進時や急加速時の特定の運転状態時に
好適な値(例えば14.7)に設定される。λL は第2
の空燃比であり、上述の特定の運転状態以外の運転状態
において排気ガス特性や燃費特性に好適な値に設定さ
れ、上述の第1の空燃比より燃料リーン側の値、例えば
22に設定される。メインおよびサブスロットル通路2
b,2cを上述の関係が成立するように設定することに
より、アクチュエータ60の作動、不作動に応じ、燃料
供給量を一定に保持したまま空燃比をリッチ又はリーン
燃焼運転時の所定に制御することができる。
口面積Amとサブスロットル通路2cの開口面積Asと
の関係は、次式が成立するように設定してある。 Am/(Am+As)=λs/λL ここに、λsは第1の空燃比(理論空燃比或いはその近
傍値)であり、発進時や急加速時の特定の運転状態時に
好適な値(例えば14.7)に設定される。λL は第2
の空燃比であり、上述の特定の運転状態以外の運転状態
において排気ガス特性や燃費特性に好適な値に設定さ
れ、上述の第1の空燃比より燃料リーン側の値、例えば
22に設定される。メインおよびサブスロットル通路2
b,2cを上述の関係が成立するように設定することに
より、アクチュエータ60の作動、不作動に応じ、燃料
供給量を一定に保持したまま空燃比をリッチ又はリーン
燃焼運転時の所定に制御することができる。
【0014】いま、リーン燃焼運転を行う場合のスロッ
トル装置7の作動を説明すると、リーン燃焼運転の場合
にはアクチュエータ60は不作動であり、前述した通り
アクチュエータ60は待機位置で待機している。このと
き、係合突起58は、リターンスプリング59の付勢力
により駆動レバー54の溝54aと開弁側極端位置で係
合している。このときの係合突起58と溝54aの位置
関係は、図3において実線で示されている。運転者がア
クセルペタルを踏み込むと、メインスロットル弁70が
開弁すると共に、駆動レバー54がリターンスプリング
53の付勢力に抗して回動し、係合突起58を溝54a
の開弁側極端位置で溝端に当接させたままアーム57を
スロットル弁70と同じ方向に回動させ、サブスロット
ル弁71を開弁させる。アクセルが戻されると、リター
ンスプリング53によりメインスロットル弁70が閉弁
方向に回動されると共に、駆動レバー54も閉弁方向に
回動する。このとき、スプリング59により溝54aの
開弁側極端位置で溝端に押し付けられた係合突起58
は、駆動レバー54の回動と共に回動し、スロットル弁
71もメインスロットル弁70と共に回動し、閉弁する
ことになる。この場合、サブスロットル弁71は、運転
者のアクセルペダルの操作量に対応してメインスロット
ル弁70と一体に連動して開閉弁することになる。
トル装置7の作動を説明すると、リーン燃焼運転の場合
にはアクチュエータ60は不作動であり、前述した通り
アクチュエータ60は待機位置で待機している。このと
き、係合突起58は、リターンスプリング59の付勢力
により駆動レバー54の溝54aと開弁側極端位置で係
合している。このときの係合突起58と溝54aの位置
関係は、図3において実線で示されている。運転者がア
クセルペタルを踏み込むと、メインスロットル弁70が
開弁すると共に、駆動レバー54がリターンスプリング
53の付勢力に抗して回動し、係合突起58を溝54a
の開弁側極端位置で溝端に当接させたままアーム57を
スロットル弁70と同じ方向に回動させ、サブスロット
ル弁71を開弁させる。アクセルが戻されると、リター
ンスプリング53によりメインスロットル弁70が閉弁
方向に回動されると共に、駆動レバー54も閉弁方向に
回動する。このとき、スプリング59により溝54aの
開弁側極端位置で溝端に押し付けられた係合突起58
は、駆動レバー54の回動と共に回動し、スロットル弁
71もメインスロットル弁70と共に回動し、閉弁する
ことになる。この場合、サブスロットル弁71は、運転
者のアクセルペダルの操作量に対応してメインスロット
ル弁70と一体に連動して開閉弁することになる。
【0015】次に、リッチ燃焼運転を行なう場合にはア
クチュエータ60を作動させる。この作動により、アク
チュエータ60はワイヤ56を介してスロットルレバー
55を回動させる。このとき、駆動レバー54はアクセ
ル踏み込み位置に留まり、メインスロットル弁70の弁
開度には変化がないが、係合突起58は駆動レバー54
の溝54aを相対移動してその閉弁極端位置(図3にお
いて2点鎖線で示す位置)側に向かって移動し、サブス
ロットル弁71は、図示しないストッパに当接する全閉
位置に回動してその位置で止まる。すなわち、リッチ燃
焼運転ではサブスロットル弁71だけが全閉になり、吸
入空気はメインスロットル通路2bだけを通ってエンジ
ンEに供給されることになる。
クチュエータ60を作動させる。この作動により、アク
チュエータ60はワイヤ56を介してスロットルレバー
55を回動させる。このとき、駆動レバー54はアクセ
ル踏み込み位置に留まり、メインスロットル弁70の弁
開度には変化がないが、係合突起58は駆動レバー54
の溝54aを相対移動してその閉弁極端位置(図3にお
いて2点鎖線で示す位置)側に向かって移動し、サブス
ロットル弁71は、図示しないストッパに当接する全閉
位置に回動してその位置で止まる。すなわち、リッチ燃
焼運転ではサブスロットル弁71だけが全閉になり、吸
入空気はメインスロットル通路2bだけを通ってエンジ
ンEに供給されることになる。
【0016】このような構成により、メインスロットル
弁70およびサブスロットル弁71の弁開度に応じ、エ
アクリーナ6を通じて吸入された空気が吸気マニホルド
部分で燃料噴射弁8からの燃料と所定の空燃比となるよ
うに混合され、燃焼室1内で点火栓1aで点火させるこ
とにより、燃焼せしめられて、エンジントルクを発生さ
せる。なお、各燃料噴射弁8へは燃料ポンプからの燃料
が供給されるようになっているが、この燃料ポンプから
の燃料圧は図示しない燃圧レギュレータによって一定値
に調整されるようになっている。
弁70およびサブスロットル弁71の弁開度に応じ、エ
アクリーナ6を通じて吸入された空気が吸気マニホルド
部分で燃料噴射弁8からの燃料と所定の空燃比となるよ
うに混合され、燃焼室1内で点火栓1aで点火させるこ
とにより、燃焼せしめられて、エンジントルクを発生さ
せる。なお、各燃料噴射弁8へは燃料ポンプからの燃料
が供給されるようになっているが、この燃料ポンプから
の燃料圧は図示しない燃圧レギュレータによって一定値
に調整されるようになっている。
【0017】さらに、このエンジンEについては、上述
のスロットル弁制御、燃料供給制御の他に種々の制御が
実行されるが、これらの制御は前述した電子制御ユニッ
ト(ECU)23により実行される。そして、このよう
な制御を行うために、以下に説明するような種々のセン
サが設けられている。まず、吸気通路2側には、吸入空
気量をカルマン渦情報から検出するエアフローセンサ1
1,大気圧を検出する大気圧センサ26,吸入空気温度
を検出する吸気温センサ12が設けられている。また、
吸気通路2におけるスロットル装置7には、弁軸70a
などからメインスロットル弁70の弁開度を検出するポ
テンショメータ式のスロットルセンサ14、アイドリン
グ状態を検出するアイドルスイッチ15、等が設けられ
ている。さらに、排気通路3側における触媒コンバータ
9の上流側部分には、排ガス中の酸素濃度(O2 濃度)
を検出するO2 センサ17が設けられている。また、そ
の他のセンサとして、図1および図4に示すごとく、エ
ンジン冷却水温を検出する水温センサ19が設けられる
ほかに、クランク角度を検出することによってエンジン
回転数Neを検出するエンジン回転数センサ21等が電
子制御装置23の入力側に接続されている。
のスロットル弁制御、燃料供給制御の他に種々の制御が
実行されるが、これらの制御は前述した電子制御ユニッ
ト(ECU)23により実行される。そして、このよう
な制御を行うために、以下に説明するような種々のセン
サが設けられている。まず、吸気通路2側には、吸入空
気量をカルマン渦情報から検出するエアフローセンサ1
1,大気圧を検出する大気圧センサ26,吸入空気温度
を検出する吸気温センサ12が設けられている。また、
吸気通路2におけるスロットル装置7には、弁軸70a
などからメインスロットル弁70の弁開度を検出するポ
テンショメータ式のスロットルセンサ14、アイドリン
グ状態を検出するアイドルスイッチ15、等が設けられ
ている。さらに、排気通路3側における触媒コンバータ
9の上流側部分には、排ガス中の酸素濃度(O2 濃度)
を検出するO2 センサ17が設けられている。また、そ
の他のセンサとして、図1および図4に示すごとく、エ
ンジン冷却水温を検出する水温センサ19が設けられる
ほかに、クランク角度を検出することによってエンジン
回転数Neを検出するエンジン回転数センサ21等が電
子制御装置23の入力側に接続されている。
【0018】そして、これらのセンサからの検出信号
は、図4に示すごとく、電子制御装置23へ入力される
ようになっている。ここで、電子制御装置23は、その
主要部としてCPUを備えており、CPUの入力ポート
へは、上記の各センサからの信号が適宜の入力インタフ
ェースを介してあるいは直接的に入力されるようになっ
ている。さらに、CPUは、バスラインを介して、プロ
グラムデータや固定値データを記憶するROM,更新し
て順次書き替えられるRAM、バッテリが接続されてい
る間はその記憶内容が保持されるバッテリバックアップ
RAM(BURAM)等の記憶装置との間でデータの授
受を行なうようになっている。また、電子制御装置23
のCPUからの各種の制御信号は適宜の出力インタフェ
ースを介して燃料噴射弁8、サブスロットル弁制御用の
アクチュエータ60等へ出力されるようになっている。
は、図4に示すごとく、電子制御装置23へ入力される
ようになっている。ここで、電子制御装置23は、その
主要部としてCPUを備えており、CPUの入力ポート
へは、上記の各センサからの信号が適宜の入力インタフ
ェースを介してあるいは直接的に入力されるようになっ
ている。さらに、CPUは、バスラインを介して、プロ
グラムデータや固定値データを記憶するROM,更新し
て順次書き替えられるRAM、バッテリが接続されてい
る間はその記憶内容が保持されるバッテリバックアップ
RAM(BURAM)等の記憶装置との間でデータの授
受を行なうようになっている。また、電子制御装置23
のCPUからの各種の制御信号は適宜の出力インタフェ
ースを介して燃料噴射弁8、サブスロットル弁制御用の
アクチュエータ60等へ出力されるようになっている。
【0019】次に、図5を参照しながら、電子制御装置
23が実行する空燃比制御の制御手順を説明する。図5
は、スロットル制御ルーチンのフローチャートであり、
電子制御装置23は、先ず、ステップS10においてエ
ンジンEが理論空燃比運転(リッチ燃焼運転)領域で運
転されているか否かを判別する。エンジンEを理論空燃
比で運転すべき場合としては、急発進時や急加速時であ
り、これらは、例えば、アクセルセンサ18の信号変化
等により判別される。
23が実行する空燃比制御の制御手順を説明する。図5
は、スロットル制御ルーチンのフローチャートであり、
電子制御装置23は、先ず、ステップS10においてエ
ンジンEが理論空燃比運転(リッチ燃焼運転)領域で運
転されているか否かを判別する。エンジンEを理論空燃
比で運転すべき場合としては、急発進時や急加速時であ
り、これらは、例えば、アクセルセンサ18の信号変化
等により判別される。
【0020】ステップS10の判別結果が否定(No)
の場合には、エンジンEはリーン燃焼運転領域で運転さ
れており、このような場合にはステップS12に進み、
アクチュエータ60を不作動にして前述の待機位置で待
機させ、当該ルーチンを終了する。リーン燃焼運転時に
は、サブスロットル弁71はメインスロットル弁70と
連動して一体に開閉弁されるので、吸入空気はメインお
よびサブスロットル通路2b,2cの双方からエンジン
Eに供給されることになる。
の場合には、エンジンEはリーン燃焼運転領域で運転さ
れており、このような場合にはステップS12に進み、
アクチュエータ60を不作動にして前述の待機位置で待
機させ、当該ルーチンを終了する。リーン燃焼運転時に
は、サブスロットル弁71はメインスロットル弁70と
連動して一体に開閉弁されるので、吸入空気はメインお
よびサブスロットル通路2b,2cの双方からエンジン
Eに供給されることになる。
【0021】ここで、エンジンEへ燃料を供給する燃料
噴射弁8の開弁時間Tinj の演算方法を説明すると、こ
の開弁時間Tinj は、電子制御装置23により次式
(1)に基づいて演算される。 Tinj =A/N÷λ×K1×K2+To ……(1) ここに、A/Nは、エアフローセンサ11が検出するカ
ルマン渦周波数fとエンジン回転数センサ21が検出す
るエンジン回転数Neとから一吸気行程当たりに気筒に
吸入される空気量であり、λは目標とする空燃比であ
り、リッチ燃焼運転時には理論空燃比或いはその近傍値
λs (14.7)に、リーン燃焼運転時には燃料希薄側
の所定値λL (22)に設定される。K1は燃料流量を
開弁時間に換算するための係数、K2はエンジン運転状
態を表す種々のパラメータによって設定される補正係数
値であり、これには、例えばエンジン水温センサ19が
検出するエンジン水温Twに応じて設定される水温補正
係数値、O2 センサ17が検出する排気ガス中の酸素濃
度(O2 濃度)に応じて設定されるO2 フィードバック
補正係数値、大気圧センサ26によって検出される大気
圧Paに応じて設定される大気補正係数値等が含まれ
る。Toは、バッテリー電圧等により設定される補正値
である。
噴射弁8の開弁時間Tinj の演算方法を説明すると、こ
の開弁時間Tinj は、電子制御装置23により次式
(1)に基づいて演算される。 Tinj =A/N÷λ×K1×K2+To ……(1) ここに、A/Nは、エアフローセンサ11が検出するカ
ルマン渦周波数fとエンジン回転数センサ21が検出す
るエンジン回転数Neとから一吸気行程当たりに気筒に
吸入される空気量であり、λは目標とする空燃比であ
り、リッチ燃焼運転時には理論空燃比或いはその近傍値
λs (14.7)に、リーン燃焼運転時には燃料希薄側
の所定値λL (22)に設定される。K1は燃料流量を
開弁時間に換算するための係数、K2はエンジン運転状
態を表す種々のパラメータによって設定される補正係数
値であり、これには、例えばエンジン水温センサ19が
検出するエンジン水温Twに応じて設定される水温補正
係数値、O2 センサ17が検出する排気ガス中の酸素濃
度(O2 濃度)に応じて設定されるO2 フィードバック
補正係数値、大気圧センサ26によって検出される大気
圧Paに応じて設定される大気補正係数値等が含まれ
る。Toは、バッテリー電圧等により設定される補正値
である。
【0022】電子制御装置23は、上述のようにして演
算した開弁時間Tinj に応じた駆動信号を燃料噴射弁8
に供給し、開弁時間Tinj に対応する燃料量を、今回供
給すべき気筒の吸入ポートに噴射供給してリーン燃焼を
行わせる。以上の説明で明らかなように、リッチ燃焼運
転からリーン燃焼運転に移行した直後において、吸入空
気量は、サブスロットル弁71を開弁することにより急
増し、燃料供給量はその吸入空気量に対応する値に演算
される。このとき、メインスロットル通路2bとサブス
ロットル通路2cの開口面積比が前述したように所定値
に設定されているので、吸入空気量を急増させても、燃
料供給量はリッチ燃焼運転時における供給量と略一定に
保持することができ、エンジン出力を変化させずに空燃
比をリッチからリーンに移行させることができる。
算した開弁時間Tinj に応じた駆動信号を燃料噴射弁8
に供給し、開弁時間Tinj に対応する燃料量を、今回供
給すべき気筒の吸入ポートに噴射供給してリーン燃焼を
行わせる。以上の説明で明らかなように、リッチ燃焼運
転からリーン燃焼運転に移行した直後において、吸入空
気量は、サブスロットル弁71を開弁することにより急
増し、燃料供給量はその吸入空気量に対応する値に演算
される。このとき、メインスロットル通路2bとサブス
ロットル通路2cの開口面積比が前述したように所定値
に設定されているので、吸入空気量を急増させても、燃
料供給量はリッチ燃焼運転時における供給量と略一定に
保持することができ、エンジン出力を変化させずに空燃
比をリッチからリーンに移行させることができる。
【0023】図5のステップS10に戻り、このステッ
プにおける判別結果が肯定(Yes)、すなわち、エン
ジンEがリッチ燃焼運転領域で運転されていると判定さ
れると、ステップS14が実行される。このステップで
はアクチュエータ60を作動させてサブスロットル弁7
1を全閉位置に閉弁させる。従って、エンジンEにはメ
インスロットル通路2bのみから吸入空気が供給される
ことになり、吸入空気量はサブスロットル弁71を閉じ
たことにより急減する。一方、リッチ燃焼運転では、上
述の開弁時間Tinj の演算式(1)における空燃比λの
値は、前述した所定の一定値λs(14.7)に設定さ
れ、吸入空気量に応じた燃料量が各気筒に供給されるこ
とになる。そして、前述した通り、メインスロットル通
路2bとサブスロットル通路2cの開口面積比が所定値
に設定されているので、吸入空気量を急減させても燃料
供給量はリーン燃焼運転時におけると同様に略一定に保
持することができ、エンジン出力を変化させずにリッチ
燃焼運転に移行させることができる。
プにおける判別結果が肯定(Yes)、すなわち、エン
ジンEがリッチ燃焼運転領域で運転されていると判定さ
れると、ステップS14が実行される。このステップで
はアクチュエータ60を作動させてサブスロットル弁7
1を全閉位置に閉弁させる。従って、エンジンEにはメ
インスロットル通路2bのみから吸入空気が供給される
ことになり、吸入空気量はサブスロットル弁71を閉じ
たことにより急減する。一方、リッチ燃焼運転では、上
述の開弁時間Tinj の演算式(1)における空燃比λの
値は、前述した所定の一定値λs(14.7)に設定さ
れ、吸入空気量に応じた燃料量が各気筒に供給されるこ
とになる。そして、前述した通り、メインスロットル通
路2bとサブスロットル通路2cの開口面積比が所定値
に設定されているので、吸入空気量を急減させても燃料
供給量はリーン燃焼運転時におけると同様に略一定に保
持することができ、エンジン出力を変化させずにリッチ
燃焼運転に移行させることができる。
【0024】このようにすれば、空燃比切り換え時にお
けるエンジンショックを防止することができる。なお、
リーン燃焼運転時にアクチュエータ60を不作動にする
ことによりサブスロットル弁71が開弁され、アクセル
操作量に対応する吸入空気量より多い空気量がエンジン
Eに供給されることになる。従って、リーン燃焼運転時
においても、アクセルペタルはリッチ燃焼運転時と同じ
だけ踏み込めば良いことになり、リーン燃焼およびリッ
チ燃焼でのアクセル操作の違いによる違和感が生じな
い。そして、吸入空気量の増減制御をサブスロットル通
路の機械的な開閉により行なうので空燃比制御が容易で
あり、しかも、たとえサブスロットル弁71の開閉制御
に用いるアクチュエータ60が故障してもメインスロッ
トル弁70だけで支障なく運転を継続させることも可能
になる。
けるエンジンショックを防止することができる。なお、
リーン燃焼運転時にアクチュエータ60を不作動にする
ことによりサブスロットル弁71が開弁され、アクセル
操作量に対応する吸入空気量より多い空気量がエンジン
Eに供給されることになる。従って、リーン燃焼運転時
においても、アクセルペタルはリッチ燃焼運転時と同じ
だけ踏み込めば良いことになり、リーン燃焼およびリッ
チ燃焼でのアクセル操作の違いによる違和感が生じな
い。そして、吸入空気量の増減制御をサブスロットル通
路の機械的な開閉により行なうので空燃比制御が容易で
あり、しかも、たとえサブスロットル弁71の開閉制御
に用いるアクチュエータ60が故障してもメインスロッ
トル弁70だけで支障なく運転を継続させることも可能
になる。
【0025】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
依れば、内燃エンジンの特定の運転状態時に、エンジン
に供給する混合気を理論空燃比近傍の第1の空燃比に制
御する一方、前記特定の運転状態以外の運転時に、第1
の空燃比より燃料希薄側の第2の空燃比に制御する内燃
エンジンの空燃比制御装置において、吸気通路途中に配
設されるスロットル装置にメインスロットル通路とサブ
スロットル通路を設け、メインスロットル通路に配設さ
れ、運転者のアクセル操作に連動して当該メインスロッ
トル通路を開閉するメインスロットル弁と、サブスロッ
トル通路に配設され、当該サブスロットル通路を開閉す
るサブスロットル弁と、前記特定の運転状態時にサブス
ロットル弁を全閉位置に閉弁させる一方、特定の運転状
態以外の運転時にサブスロットル弁をメインスロットル
弁に一体に連動させて開閉弁させる駆動手段とを備えて
いるので、燃料供給量を略一定値に保持したまま吸入空
気量の増減を行うことができ、この吸入空気量の増減に
よって、リッチ燃焼運転からリーン燃焼運転への移行時
のエンジントルクが略同じになり、空燃比の変更時にお
ける不快なショックを防止することができる。また、メ
インスロットル通路の開口面積とメインスロットル通路
およびサブスロットル通路の合計開口面積との比が第1
の空燃比と第2の空燃比との比に等しい関係を有するよ
うに設定してあるので、運転領域全域で常に一定にな
り、空燃比制御が極めて容易になる。
依れば、内燃エンジンの特定の運転状態時に、エンジン
に供給する混合気を理論空燃比近傍の第1の空燃比に制
御する一方、前記特定の運転状態以外の運転時に、第1
の空燃比より燃料希薄側の第2の空燃比に制御する内燃
エンジンの空燃比制御装置において、吸気通路途中に配
設されるスロットル装置にメインスロットル通路とサブ
スロットル通路を設け、メインスロットル通路に配設さ
れ、運転者のアクセル操作に連動して当該メインスロッ
トル通路を開閉するメインスロットル弁と、サブスロッ
トル通路に配設され、当該サブスロットル通路を開閉す
るサブスロットル弁と、前記特定の運転状態時にサブス
ロットル弁を全閉位置に閉弁させる一方、特定の運転状
態以外の運転時にサブスロットル弁をメインスロットル
弁に一体に連動させて開閉弁させる駆動手段とを備えて
いるので、燃料供給量を略一定値に保持したまま吸入空
気量の増減を行うことができ、この吸入空気量の増減に
よって、リッチ燃焼運転からリーン燃焼運転への移行時
のエンジントルクが略同じになり、空燃比の変更時にお
ける不快なショックを防止することができる。また、メ
インスロットル通路の開口面積とメインスロットル通路
およびサブスロットル通路の合計開口面積との比が第1
の空燃比と第2の空燃比との比に等しい関係を有するよ
うに設定してあるので、運転領域全域で常に一定にな
り、空燃比制御が極めて容易になる。
【図1】本発明に係る内燃エンジンの空燃比制御装置の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図2】空燃比制御装置のスロットル装置7の構成を示
す一部断面平面図である。
す一部断面平面図である。
【図3】図2の III−III 線に沿う要部側面図である。
【図4】空燃比制御装置の電子制御系の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図5】図4に示す電子制御装置23が実行するスロッ
トル制御の制御手順を示すフローチャートである。
トル制御の制御手順を示すフローチャートである。
E 内燃エンジン 2 吸気通路 2b メインスロットル通路 2c サブスロットル通路 7 スロットル装置 8 燃料噴射弁 11 エアフローセンサ 14 スロットルセンサ 21 エンジン回転数センサ 23 電子制御装置(ECU) 60 アクチュエータ(駆動手段) 70 メインスロットル弁 71 サブスロットル弁
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 内燃エンジンの特定の運転状態時に、エ
ンジンに供給する混合気を理論空燃比近傍の第1の空燃
比に制御する一方、前記特定の運転状態以外の運転時
に、前記第1の空燃比より燃料希薄側の第2の空燃比に
制御する内燃エンジンの空燃比制御装置において、吸気
通路途中に配設されるスロットル装置にメインスロット
ル通路とサブスロットル通路を設け、メインスロットル
通路に配設され、運転者のアクセル操作に連動して当該
メインスロットル通路を開閉するメインスロットル弁
と、サブスロットル通路に配設され、当該サブスロット
ル通路を開閉するサブスロットル弁と、前記特定の運転
状態時にサブスロットル弁を全閉位置に閉弁させる一
方、前記特定の運転状態以外の運転時にサブスロットル
弁を前記メインスロットル弁に一体に連動させて開閉弁
させる駆動手段とを備え、前記メインスロットル通路の
開口面積とメインスロットル通路およびサブスロットル
通路の合計開口面積との比が前記第1の空燃比と第2の
空燃比との比に等しい関係を有することを特徴とする内
燃エンジンの空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17846091A JPH0526061A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 内燃エンジンの空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17846091A JPH0526061A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 内燃エンジンの空燃比制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0526061A true JPH0526061A (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=16048911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17846091A Withdrawn JPH0526061A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 内燃エンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0526061A (ja) |
-
1991
- 1991-07-18 JP JP17846091A patent/JPH0526061A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |