JPS61171860A - エンジンの燃料制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、減速運転時に燃料供給をカットするとともに
、排気通路に二次エアを供給するようにしたエンジンの
燃料制御装置に関するものである。

（従来技術） 一般に、自動車用エンジンにおいては、減速運転時には
スロットルバルブが閉じられるため、吸入空気量が減少
して、混合気濃度が過濃状態となり、未燃ガス成分が多
量に発生してアフタバーンが発生し易い。

このような減速時におけるアフタバーンの発生を防止す
る方法のひとつとして例えば、実開昭５４−６３８２８
号公報に開示される如（減速運転時、エンジン回転数が
所定回転数以上である運転領域においてはエンジンへの
燃料供給をカットして未燃ガス成分の発生を防止し、ま
たエンジン回転数が上記所定回転数以下である運転領域
においては上記燃料供給のカット状態を解除して燃料供
給を再開させてアイドル運転を可能ならしめる方法があ
る。

ところが、この燃料供給のカット方式を、特に排気通路
側に排気浄化用の二次エアを導入するようにしたエンジ
ンに適用した場合には該燃料供給カットの解除点の設定
の仕方により下記する如く種々の問題が発生する。即ち
、一般にエンジンにおいては、減速運転時にはスロット
ルバルブが閉じられているため、減速運転時における吸
気の充填効率は第２図において曲線り、で示す如く低回
転域はど高く、ある回転数（例えば回転数ｎｔ）より高
回転側の運転領域においては極端に悪くなる。

また、エンジンの低回転域における燃料噴射量は、燃料
の気化・霧化状態が悪化するアイドル回転数ｎ０近くに
おいて混合気の空燃比が理論空燃比になるように設定し
ている。このため、エンジンの減速運転時においては、
同量の燃料が供給される場合について考えると、アイド
ル回転数ｎ０に近い回転数ｎ、付近の運転領域において
は空燃比が理論空燃比近くに保持されるため混合気の着
火性が良好となるが、回転数ｎ、近くの運転領域におい
ては空燃比が過濃となり混合気の着火性が低劣となる（
即ち、第２図の曲線り、は混合気の着火性曲線と考える
こともできる）。

従って、排気通路側に二次エアを導入する形式のエンジ
ンに、前述の燃料供給カット方式によるアフタバーン対
策方法を適用する場合において、燃料供給カットを解除
する基準となるエンジン回転数を上記２つの回転数ｎｌ
＋ｎｆｆ１のどちらに設定すべきであるかといえば、上
述の如く混合気の着火性に着目すれば上記基準回転数を
回転数ｎ、に設定することが容易に考えられる。ところ
が、減速運転時における燃料供給カットの解除位置を上
記回転数ｎ、とした場合には、着火性が良好であるが故
に燃料の供給開始後、即座にエンジンの運転形態が非燃
焼運転から燃焼運転に移行するため、トルクショックが
発生することになる。

このため、通常は、燃料供給カットの解除基準点となる
エンジン回転数を比較的着火性の悪い回ア、。ＪＱｓ＝
１．□。。□、。１ｏ０あ　　　　賽せることにより上
記の如きトルクショックを未然に防止するようにしてい
る。

ところが、このように燃料供給カットの解除基準点とな
るエンジン回転数を、混合気の着火性が比較的悪い回転
数ｎ、側に設定した場合には、排気通路側に二次エアが
導入されているところから新たに燃料供給カットの解除
直後においてアフタバーンが発生することとなる。即ち
、この回転数ｎ。

近くの運転領域においては上述の如く混合気の着火性が
比較的悪いため、エンジンの各気筒の中には着火しない
気筒もあり　、従ってこの着火しなかった気筒内の混合
気は過濃状態となっている。

従って、この過濃な未燃混合気が排気通路側に排出され
た場合、該排気通路内においてこの未燃混合気が上記二
次エアと混合して適正空燃比の混合気となって燃焼し、
アフタバーンが発生することになる。

尚、第２図において曲線り、はエンジンの減速力曲線で
ある。

（発明の目的） 本発明は上記従来技術の項で指摘した問題点を解決しよ
うとするもので、減速運転時に所定回転数以上の運転領
域においてエンジンの燃料供給をカットし、該所定回転
数以下の運転領域においては上記燃料供給のカット状態
を解除するように構成するとともに、排気通路側に二次
エアを導入するようにした自動車の燃料制御装置におい
て、燃料供給カットの解除直後におけるアフタバーンを
効果的に防止し、且つ燃料供給カットの解除時における
トルクショックを可及的に抑制することを目的とするも
のである。

（目的を達成するための手段） 本発明のエンジンの燃料制御装置は上記の目的を達成す
るための手段として、エンジンの減速運転時、アイドル
回転数よりも高回転側にある所定のエンジン回転数以上
の運転領域においてはエンジンへの燃料供給をカットし
、上記所定エンジン回転数以下の運転領域においては上
記燃料供給のカット状態を解除するように構成するとと
もに、排気通路に二次エアを供給するようにしたエンジ
ンにおいて、少ムくとも上記燃料供給のカット状態の解
除後所定期間はスロットルバルブの下流に一次エアを供
給し、該所定期間の経過後は上記一次エアの供給をカッ
トするようにし、もって減速運転時における燃料供給の
カット直後におけるアフタバーンの発生を防止し、且つ
該燃料供給のカット時におけるトルクショックを可及的
に抑制するようにしたものである。

（作用） 本発明では上記の手段により、 （１）燃料供給カットの解除直後においては、吸気通路
内に導入される一次エアによって過濃状態にある混合気
か適度に希釈されるため、例えば失火の発生により混合
気が未燃状態のまま排気通路側に排出された場合には、
二次エアとの混合により希薄ガス化され、排気通路内で
の燃焼即ち、アフタバーンが未然に防止される（一次エ
アによって希釈されていない濃厚混合ガスが未燃状態の
また排気通路側に排出されると、前述の如く二次エアと
の混合によりその空燃比が適正化され、アフタバーンが
発生するおそれがある）、 （２）減速時、燃料供給カットの解除が比較的着火性の
悪い運転領域において行なわれるため、燃料供給カット
の解除後、徐々に燃焼が開始され、燃料供給のカット解
除時におけるトルクショックが可及的に抑制されてエン
ジン回転数がスムーズに低下せしめられる、という作用
が得られる。

（実施例） 以下、第１図及び第２図を参照して本発明のエンジンの
燃料制御装置を説明する。

（構成） 第１図には本発明の実施例に係る燃料制御装置を備えた
自動車用エンジンｌが示されており、図中符号２は吸気
ボート、３は排気ボート、４は燃焼室、５は吸気マニホ
ールド７内に形成された吸気通路、６は排気通路、８は
エアクリーナ、９は該エアクリーナ８と上記吸気マニホ
ールド７の間に介設された気化器である。

気化器９は、その内部に第１スロツトルバルブ１０と第
２スロツトルバルブ１１とを備えている。　　　　　　
賽この気化器９の第２スロツトルバルブ２側の側壁内に
は、その一端を全閉状態における第２スロツトルバルブ
ｔｉよりも吸気下流側位置に開口する低速ボート１３と
した低速燃料通路１２が形成されており、エンジンｌの
アイドル運転を含む低速運転時にはこの低速燃料通路１
２を通って低速ボート１３から燃料が供給される。また
、エンジンｌの減速運転時には、この低速燃料通路１２
を閉じることにより燃料供給がカットされるものであり
、この実施例においては、該低速燃料通路１２の通路途
中にソレノイド駆動式の低速燃料制御弁１４を設けてい
る。この低速燃料制御弁１４は、コントロールユニット
２１からの制御信号を受けて開閉作動するものであり、
こ−の実施例におＣ）では、エンジン１の減速運転時で
しがもエンジン回転数が第２図における回転数ｎｔ（ア
イドル回転数ｎｏ（例えば、ｎｏ＝　８０　Ｏｒｐｍ）
よりも高回転側の回転数、例えば１５００　ｒｐｍ）よ
り高い運転領域においては閉弁しく燃料供給カット状態
）、該回転数ｎ。

より低い運転領域においては開弁（燃料供給カットの解
除）するようにその作動がエンジン回転数に応じて設定
されている。

さらに、上記エアクリーナ８と上記気化器９より下流の
吸気通路５の間は、その通路途中にソレノイド駆動式の
一次エア制御弁１５を介設した一次エア通路１６を介し
て接続されており、該エンジン１５の開閉により上記吸
気通路５側への一次エアの導入が制御される。尚、この
実施例においては、一次エア制御弁１５の作動を、エン
ジン１の減速運転時において上記低速燃料制御弁１４に
より燃料供給カットが開始されると同時に開弁じ、エン
ジン回転数が上記低速燃料制御弁１４の開弁基準点とな
るエンジン回転数ｎ！を越えてエンジン回転数ｎＩｃｎ
ｏ＜ｎｒ＜ｎｔｓ例えばｎ、＝　１３００　ｒｐｍ）に
達した時点において閉弁するようにエンジン回転数に応
じて設定している。従って、エンジンｌの減速運転時に
は、エンジンｌへの燃料供給カットと同時に一次エアの
導入が開始され、該燃料供給カットの解除後、所定期間
（即ち、エンジン回転数差（ｎｏに対応する期間）経過
後まで一次エアの導入が持続される。

さらに、エンジンｌの排気ボート３側には二次エア導入
用の二次エア供給ノズル１７が取付けられており、排気
中の未燃成分（ＨＣ，Ｃｏ）はこの二次エアにより酸化
せしめられる。

尚、第１図において符号２２は減速状態（即ち、アクセ
ルペダルが戻された状態）において信号を出力するアイ
ドルスイッチ、２３はエンジン回転数に対応した信号を
出力する回転数スイッチであって、これらアイドルスイ
ッチ２２と回転数スイッチ２３からの入力信号を受けて
コントロールユニッ）２１から低速燃料制御弁１４及び
一次エア制御弁１５に制御信号が出力される。

（作動並びに作用） エンジン１の通常の負荷運転時には、エンジン負荷即ち
、第１．第２スロットルバルブｔｏ、ｉｔの開度に応じ
てメインノズル（図示省略）から供給される燃料により
エンジンが運転される。この際、第２スロツトルバルブ
１１の下流側にはさほど大きな負圧は発生しないため、
低速燃料制御弁１４が開弁状態にあっても低速燃料通路
ｔ２からの燃料供給は行なわれない。又、この際、一次
エア制御弁１５は閉弁状態に保持されており、一次エア
の導入は行なわれない。

この負荷運転状態から第１．第２スロットルバルブ１０
，１１が急速に閉じられてエンジンｌが減速運転に移行
すると、コントロールユニット２１からの制御信号を受
けて低速燃料制御弁１４が閉じて低速燃料通路１２を介
しての燃料供給がカットされる（この際、メインノズル
からの燃料供給はスロットルバルブ１０．１１が閉じら
れたことにより停止されている）。従って、過濃混合気
の燃焼に起因するアフタバーンが未然に且つ確実に防止
される。

また、低速燃料制御弁１４が閉じるのと同時にコントロ
ールユニット２１からの制御信号を受けて一次エア制御
弁！５が開き、吸気通路５内に一次エアが導入される。

減速運転の進行に伴ってエンジン回転数が回転数・２ま
で低下すると、コント・−ルー＝・ト２１　　　　　　
　’からの制御信号を受けて低速燃料制御弁１４が再び
開弁し、低速燃料通路１２を介しての燃料供給が開始さ
れる。従って、比較的混合気の着火性が悪い運転領域か
ら燃料供給が開始されるため、各気筒における混合気の
燃焼が徐々に進行し、エンジン回転数の低下につれてス
ムーズに（大きなトルクショックを生じることなく）減
速運転からアイドル運転に運転状態が移行せしめられる
（燃料供給カット解除時のショックの緩和効果）。

また、エンジン回転数が減速運転の進行につれて回転数
ｎ、から回転数ｎ、まで低下すると、コントロールユニ
ット２１からの制御信号を受けて一次エア制御弁１５が
閉じ、一次エアの供給が停止される。即ち、燃料供給カ
ットの解除後においても所定期間だけ一次エアの導入が
持続される。従って、燃料供給再開直後（燃料供給カッ
トの解除直後）においては気化器９を介しての吸気充填
がほとんど行なわれないため混合気の空燃比が過濃状態
となる傾向があるが、この実施例のものにおいては、上
記の如く一次エアが燃料供給再開直後から所定期間導入
されることにより該混合気が該一次エアによって希釈さ
れその空燃比が適正空燃比（理論空燃比）側に変化せし
められる。このため、例えば失火により未燃の混合気が
排気通路６側に排出された場合であっても、この混合気
が二次エアとの再混合により希薄ガス化され、その燃焼
が抑制されアフタバーンの発生が未然に防止される（一
次エアによって希釈されていない濃厚未燃混合気が二次
エアと混合するとその空燃比が適正空燃比範囲に入り込
んでアフタバーンを引き起こす）。即ち、燃料供給カッ
トの解除後、所定期間だけ吸気通路５への一次エアの導
入を持続させることにより、燃料供給カットの解除直後
におけるアフタバーンが効果的に防止される。

尚、上記の説明においては、燃料供給カット時点から一
次エアの導入を開始するようにしているが、本発明はこ
れに限定されるものでなく、例えば、燃料供給カットの
解除時期の直前から一次エアの導入を開始させるように
することもできる。

（発明の効果゛） 本発明のエンジンの燃料制御装置は、エンジンの減速運
転時、アイドル回転数よりも高回転側にある所定のエン
ジン回転数以上の運転領域においてはエンジンへの燃料
供給をカットし、上記所定エンジン回転数以下の運転領
域においては上記燃料供給のカット状態を解除する如く
するとともに、排気通路に二次エアを供給するようにし
たエンジンにおいて、少なくとも上記燃料供給のカット
状態の解除後所定期間はスロットルバルブの下流に一次
エアを供給し、該所定期間の経過後は上記一次エアの供
給をカットするように構成したものである。

従って、本発明のエンジンの燃料制御装置によれば、 （１）　　減速運転時における燃料供給カットの解除直
後においては、一次エアにより濃厚混合気が希釈される
ため、失火により該混合気が排気通路側に排出された場
合には排気通路側に供給される二次エアにより希薄混合
気とされてその燃焼が抑制され、燃料供給カットの解除
直後におけるてフタバーンの発生が未然に防止される、 （２）燃料供給カットの解除が、アイドル回転数よりも
高回転側の比較的着火性の悪い運転領域において行なわ
れるため燃料供給カットの解除後における混合気の燃焼
が徐々に行なわれ、燃焼の再開に起因するトルクショッ
クが可及的に緩和される、 という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る燃料制御装置を備えたエ
ンジンのシステム図、第２図は減速運転時における減速
力と吸気充填効率の特性図である。 ■・・・・・エンジン ５・・・・・吸気通路 ６・・・・・排気通路 ７・・・・・吸気マニホールド ８・・・・・エアクリーナ ９・・・・・気化器 １０．１１　・・・スロットルバルブ １２・・・・低速燃料通路 １３・・・・低速ボート １４・・・・低速燃料制御弁 １５・・・・一次エア制御弁 １６・・・・一次エア通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、エンジンの減速運転時、アイドル回転数よりも高回
   転側にある所定のエンジン回転数以上の運転領域におい
   てはエンジンへの燃料供給をカットし、上記所定エンジ
   ン回転数以下の運転領域においては上記燃料供給のカッ
   ト状態を解除する如くするとともに、排気通路に二次エ
   アを供給するようにしたエンジンにおいて、少なくとも
   上記燃料供給のカット状態の解除後所定期間はスロット
   ルバルブの下流に一次エアを供給し、該所定期間の経過
   後は上記一次エアの供給をカットするようにしたことを
   特徴とするエンジンの燃料制御装置。