JPS61218748A - 空燃比制御装置 - 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】 ＥＩｔ業上の利用分野］ 本発明は、特定の気筒を有した自動車用のエンジン等に
好適に使用できる空燃比制御？Ｌｍに関するものである
。

「従来の技術」 近時の自動車用エンジン等においては、三元触媒の浄化
作用を適正に維持するために、フィードバックキャブシ
ステム等と称される空燃比制御装置を搭載し、エンジン
に供給する混合気の空燃比を理論空燃比近傍に制御する
ようにしているものが少なくない。

しかして、この種の空燃比制御装置の先行技術としては
、特開昭５３−５３２４号に示されるように、気化器か
ら各気筒に均等に燃料を供給するように構成するととも
に、排気系の合流部、つまり、三元触媒の直前部分に排
気ガス中の酸素濃度を検出する０２センサを設けておき
、このＯｚセンサからの信号に基いて前記各気筒に供給
される混合気の空燃比を所定値に収束させるようにフィ
ードバック制御するようにしたものがある。

ところで、このようを制御装置では、その大部分が排気
ガス中の酸素濃度を検出するためのセンナとして前述し
た０２センチを用いている。これは、０２センサが耐久
性や価格面で他のセンサに比べて格段に優れており、し
かも、その出力が理論空燃比近傍にある基準値を境にし
て明確に変化するため空燃比を理論空燃比近傍に制御す
るためのセンサとして最適であるという事情に基〈もの
である。

〔発明が解決しようとする問題点］ ところが、前記０？センサの出力が変化する基準値は、
０２センサ固有の値であり、それを適宜変更することは
できない、そのため、０２センサを前述した態様で用い
る限り、三元触媒の浄化性能を損ねない範囲で混合気を
理論空燃比よりも若干り−ン偏に設定したいというよう
な要望には応えられないという不自由さがある。

本発明は、このような問題点を解消し、高性能で安価な
０２センサを用いた上で空燃比を従来よりもリーン側に
設定することができるようにした空燃比制御装置を提供
することを目的としている。

Ｅ問題点を解決するための手段］ 本発明は、このよフな目的を達成するために各気筒に均
等に燃料を供給する１燃料供給手段と、この主燃料供給
手段からの燃料供給量を補正して特定′Ａ筒に供給され
る燃料量を他の気筒に供給される燃料量に対して相対的
に増量させる燃料増量手段と、前記特定の気筒に独立し
て連通ずる排気管路に設けた０２センサと、この０２セ
ンサからの信号に基いて前記特定の気筒に導入される混
合気の空燃比が理論空燃比近傍に保たれるように少なく
とも荊記王燃料供給手段を制御するフィードバック萌御
手段とを具備してなるものにしたことを特徴とする。

［作用」 このような構成によれば、他の気筒よりも燃料量の多い
特定の気筒に供給される混合気の空燃比が理論空燃比近
傍に制御されるため、他の気筒に供給される混合気の空
燃比を理論空燃比よりも希薄にすることができる。その
ため、エンジン全体としては、従来のものよりもリーン
側で運転できることになる。そして、空燃比をリーン側
へ移行させる度合は、燃料増量手段による補助燃料の供
給割合を変化させることによって自由に設定することが
できる。

具体的に説明すれば、本装置を採用しない場合、あるい
は１本装置を作動させていない場合に主燃料供給手段か
ら金気筒へ供給されるべき一料の１サイクル当りの基本
量をＡｃｃとし１本装置作動時に前記燃料増量手段から
特定の気筒へ供給する燃料の量をＢとし、さらに１１本
装置作動時における、各気筒に対する燃料減少量をＣと
すると。

特定の気筒に供給される燃料の量は、Ｂ＋　（Ａ／４−
Ｃ）となり、他の気筒に供給される燃料の量は、Ａ／４
−Ｃとなる。そのため、Ｂ＋（Ａ／４−Ｃ）＋Ａ／４−
Ｃ＜Ａとなるように、換言すれば、Ｂ−４Ｃ＜Ｏなる関
係が成立するように、前記燃料増量値Ｂおよび燃料減量
値Ｃを設定すれば、０２センサを用いているにもかかわ
らずエンジン全体としては、燃料を節約したり一ン蓮転
が可能となる。

なお、この場合、主燃料供給手段から各気筒に均等に供
給する燃料のｉＡ／４−Ｃは、各気筒における燃焼持続
が可能な範囲に留められるべきであることは勿論である
。

［実施例］ 以下１本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、自動車用エンジンを概略的に示す平面図であ
り、図中１は複数の気筒２１〜２４を有したエンジン本
体、３は主燃料供給手段たる気化器、４はこの気化器３
からの混合気を市記各気筒に分配する吸気管、５は前記
各気筒２１〜２４から排出される排気ガスを図示しない
三元触媒を介して大気に放出するための排気管である。

気化器３は、第２図に示すような通常の構成のもので、
吸気管４の始端合流部４ｍに連設されており、図中７は
ベンチュリ部、８はスロットルバルブ、９はフロー、ト
室、１１は燃料通路である。

また、１２はエアーブリードであり、１３はこのエアー
ブリード１２を開閉して空燃比制御を行なうためのエア
ーブリードコントロールバルブである、エアーブリード
コントロールバルブ１３は、先頭状の弁体１４を弁座１
５に対し進退させてこの弁座１５と前記弁体１４との間
に形成される空気通路の開口面積を変化させることによ
フて、空気の流通量を制御するようにしたもので、前記
弁体１５は、ステッパモータ１６によって進退させられ
るようになっている。

一方、前記吸気管４の前記各気筒２１〜２４に向かう分
岐通路部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの内の１つ、つまり、
特定の気筒２１に連通ずる分岐通路部４ａに燃料増量手
段たるインジェクションノズル１７を設けるとともに、
前記排気管５の独立通路部（排気管路）５ａ、５ｂ、５
ｃ、５ｄ（７）内の１つ、つまり、前述した特定の気筒
２１に連通ずる独立通路ｆｉ５ａに０２センサ１８を設
けている。０２センナｌＢは、排気ガス中の酸素濃度を
検出するためのもので、周知のように第３図に示すよう
な特性、すなわち、理論空燃比の近傍に存在する基準値
Ｎを境にして、空燃比リッチ側で旧しベル信号、リーン
側でＬｏｗレベル信号を出力する特性を有している。そ
して、この０２センサ１８からの信号をフィードバック
制御手段たるマイクロコンピュータシステム１９に人力
するようにし、このマイクロコンピュータシステム１９
により前記気化器３のエアーブリードコントロールバル
ブ１３の開度と、前記インジェクタ、ンノズル１７から
の燃料噴射量とを制御するようにしている。マイクロコ
ンピュータシステム１９は、ＣＰＵと、ＲＡＭ、ＲＯＭ
等の記憶装置およびインターフェースを具備してなるも
ので、この空燃比制御に関しては、ｐＪＪ４図にａＷＩ
４的に示すようなプログラムが内蔵させである。すなわ
ち、このプログラムでは、まず、ステップ３１において
、エアーブリードコントロールバルブ１３のステッパモ
ータ１６の基本ステ−２ブ位置Ｓｏ　と、前記インジェ
クタ、ンノズル１７の基本噴射４１ｏ　とを読み込む、
基本ステップ位！！　Ｓ　ｏは１例えば、エアーブリー
ドコントロールバルブ１３の全閉から全開までをθ〜１
００ステップとした場合、例えば、４０ステップ程度（
空燃比１６程度）に設定されている０次いで、ステップ
３２で前記０２センサ１８の出力λを読み込む、そして
、ステップ３３で前記０２センサ１８の出力入が基準電
圧Ｖを上まわっているかどうかを判断し、上まわってい
る場合には混合気の空燃比がリッチ側にあると判定して
、ステップ３４に進むが、上まわっていない場合には前
記空燃比がリーン側にあると判定してステップ３５へ移
行する。ステップ３４では、前記インジェクションノズ
ル１７の噴射ＩＩを所定の噴射燃料増減量ａだけ少ない
値に更新するとともに、前記エアーブリードコントロー
ルバルブ１３のステップ位置Ｓを所定のステッパ増減駆
動量すだけ小さな値（バルブ閉成側の値）に更新し、前
記気筒２１が１サイクルを終えるのを待ってステップ３
２に戻る。一方、ステップ３５では、前記インジェクシ
ョンノズル１７の噴射量Ｉを所定の噴射燃料増減ｉａだ
番す大きい値に更新するとともに、前記エアーブリード
コントロールパルプ１３のステップ位置Ｓを所定のステ
ッパ増減駆動量すだけ大きい値（バルブ開成側の値）に
更新し、＠配気筒２Ｉが１サイクルを終えるのを待って
ステップ３２に戻る。

このような構成のものであれば、０２センサ１８の出力
に応じて補助燃料供給手段たるインジェクションノズル
１７からの燃料噴射量■が１サイ。

クル毎に所定増減量ａづつ変更されるとともに。

エアーブリードコントロールパルプ１３のステップ位ｆ
ｆ１Ｓが、所定量すづつ変化させられ、特定の気筒２１
に供給される混合気の空燃比が理論空燃比の近傍に制御
される。そして、他の気筒２２〜２４には、前記インジ
ェクションノズル１７の噴射量に相当する分だけ少ない
量の燃料が供給されることになる。そのため、エンジン
全体としては、リーン側で運転を行なうことが可能とな
る。

どの程度リーン側で運転するかは、主として、前記基本
噴射量ＩＯと前記基本ステップ位置Ｓｏとのかね合いに
よって決るものである。そして、制御中、逐次更新され
る噴射量工とステップ位置Ｓには上限値と下限値とを設
けておき、各気筒２２〜２４に供給される燃料量（前述
のＡ／４−Ｃに相当する殖）が不当な値にならないよう
にする必要があるが、第４図では説明を省略している。

なお、以上の実施例では、０２センナからの出力に基い
て、主燃料供給手段と燃料増量手段の両方を制御する場
合について説明したが１本発明は必ずしもこのようなも
のに限られないのは勿論であり、例えば、０２センサか
らの出力により主燃料供給手段のみを制御するようにし
てもよい、すなわち、この場合には、燃料増量手段から
の補助燃料供給量をエンジンの負荷（回転数、スロット
ル開度あるいは吸気管負圧等）により増減させるように
する。そして、主燃料供給手段として、前記実施例と同
様なエアーブリードコントロールバルブ付きの気化器を
使用し、このエアーブリードコントロールバルブを特定
の気筒に対応させて設けた０２センサからの旧、Ｌｏｗ
信号により従来のフィードバックキャブシステムと同様
の態様でフィードバック制御すればよい。

また、主燃料供給手段は、気化器に限らず、例えば、シ
ングルポイント式のインジェクタ等であってもよい。

さらに、特定気筒への補助燃料供給の代わりに、特定気
筒以外の気筒へ補助エアーを供給することによっても同
一の効果が得られる。

〔発明の効果］ 本発明は、以上のような構成であるから、安価で性能の
高い０２センサをそのまま使用しているにもかかわらず
、ニンジンに供給する混合気の空燃比を理論空燃比より
もリーン側の所望値に制御することがＯｆ能であり、無
理なく有効に燃料経済性を向上させることができる空燃
比制御装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は全体を示す概
略平面図、第２図はシステム説明図、第３図は０２セン
サの特性を示す特性説明図、第４図は制御の概要を示す
フローチャート図である。 ｌ・・・エンジン本体 ２１〜２４　・・１１５Ｌ筒 ３・・・主燃料供給手段（気化器） ４・・・吸気管 ５・・・排気管 ５ａ・・・排気管路（独立通路儒） １７−・・燃料増量手段（インジェクションノズル） １８・・・０２センサ １９・・・フィードバック制御手段（マイクロコンピュ
ータシステム）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数気筒を有したエンジンに適用される空燃比制御装置
   であつて、各気筒に均等に燃料を供給する主燃料供給手
   段と、この主燃料供給手段からの燃料供給量を補正して
   特定気筒に供給される燃料量を他の気筒に供給される燃
   料量に対して相対的に増量させる燃料増量手段と、前記
   特定の気筒に独立して連通する排気管路に設けたＯ＿２
   センサと、このＯ＿２センサからの信号に基いて前記特
   定の気筒に導入される混合気の空燃比が理論空燃比近傍
   に保たれるように少なくとも前記主燃料供給手段を制御
   するフイードバツク制御手段とを具備してなることを特
   徴とする空燃比制御装置。