JPS623160A - 車載内燃エンジンの吸気２次空気供給装置 - 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】 炎丘皇１ 本発明は車載内燃エンジンの吸気２次空気供給装置に関
する。

１旦且ｊ 内燃エンジンの排気ガス浄化、燃費改善等を目的として
排気ガス中の酸素濃度を検出し、この検出結果に応じて
エンジンへの供給混合気の空燃比をフィードバック！Ｉ
ＪＩＩＩする吸気２次空気供給装置が知られている。こ
の吸気２次空気供給装置として気化器絞り弁下流に連通
ずる通路にソレノイド　　　　。

への供給電流値に応じた開度を得るリニア型の電磁弁を
設けて通路断面積を酸素濃度検出結果に応　　　　ｌじ
て連続的に変化せしめる装置が特開昭５５−１１９９４
１号公報に示されている。かかるリニア型の電磁弁を用
いた吸気２次空気供給装置においでは、リニア型の電磁
弁によって制御される吸気２次空気」を開閉型の電磁弁
或いは負圧応動型の制御弁を用いた場合に比べて２〜３
倍はど多くすることができ、その２次空気ａは、例えば
５００ｔｌ／１ａｉｎになる。しかしながら、かかる吸
気２次空気供給装置が車載内燃エンジンに適用された場
合、リニア型の電磁弁が開弁作動中にクラッチベダルを
操作してエンジンの動力伝達系を遮断すると、絞り弁が
全開でかつエンジン無負荷状態になるのでエンジンへの
供給燃料量に対する空気供給量が過大になり空燃比のオ
ーバリーンによりエンジンの燃焼状態が不安定になると
いう問題点があった。

及１と１１ そこで、本発明の目的はエンジン無負荷時の燃焼状態の
安定化を図ることができるリニア型の電磁弁を用いた吸
気２次空気供給装置を提供することである。

本発明の吸気２次空気供給装置はエンジンが無負荷状態
であるときにはリニア型の電磁弁を閉弁するためにリニ
ア型の電磁弁への電流供給を停止することを特徴として
いる。

友−１−１ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図に示した本発明の一実施例たる車載内燃エンジン
の吸気２次空気供給装置においては、吸入空気が大気吸
入口１からエアクリーナ２、気化器３、そして吸気マニ
ホールド４を介してエンジン５に供給される。気化器３
には絞り弁６が設けられ、絞り弁６の上流にはベンチュ
リ７が形成されている。

吸気マニホールド４とエアクリーナ２の空気吐出口近傍
とは吸気２次空気供給通路８によって連通されている。

吸気２次空気供給通路８にはリニア型の電磁弁９が設け
られている。電磁弁９の開度はそのソレノイド９ａに供
給される電流値に比例して変化する。

一方、１０は吸気マニホールド４に設けられ吸気マニホ
ールド４内の絶対圧に応じたレベルの出力を発生する絶
対圧センサ、１１はエンジン５のクランクシャフト（図
示せず）の回転に応じてパルスを発生するクランク角セ
ンサ、１２はエンジン５の冷却水温に応じたレベルの出
力を発生する冷却水温センサ、１４はエンジン５の排気
マニホールド１５に設けられ排気ガス中の酸素濃度に応
じた出力を発生する酸素濃度センサである。酸素濃度セ
ンサ１４の配設位置より下流の排気マニホールド１５に
は排気ガス中の有害成分の低減を促進させるために触媒
コンバータ３３が設けられている。電磁弁９、絶対圧セ
ンサ１０１クランク角センサ１１、水温センサ１２及び
酸素濃度センサ１４は制御回路２０に接続されている。

制御回路２０には更に車速センサ１６及び無負荷スイッ
チ１７が接続されている。車速センサ１６は車両の速度
に応じたレベルの出力を発生する。無負荷スイッチ１７
はクラッチスイッチからなり、車両のクラッチペダルが
踏み込まれたときオンなり所定電圧を出力する。

制御回路２０は第２図に示すように絶対圧センサ１０、
水温センサ１２、酸素濃度センサ１４及び車速センサ１
６の各出力レベルを変換するレベル変換回路２１と、レ
ベル変換回路２１を経た各センサ出力の１つを選択的に
出力するマルチプレクサ２２と、このマルチプレクサ２
２から出力される信号をディジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換器２３と、クランク角センサ１１の出力信号を波
形整形する波形整形回路２４と、波形整形回路２４から
パルスとして出力されるＴＤＣ信号の発生間隔を計測す
るカウンタ２５と、無負荷スイッチ１７の出力レベルを
変換するレベル変換回路２６と、レベル変換回路２６を
経たスイッチ出力をディジタルデータとするディジタル
入カモシュレータ２７と、電磁弁９を駆動する駆動回路
２８と、プログラムに従ってディジタル演算を行なうＣ
ＰＵ（中央演算回路）２９と、各種の処理プログラム及
びデータが予め書き込まれたＲＯＭ３０と、ＲＡＭ３１
とからなっている。電磁弁９のソレノイド９ａは駆動回
路２８の駆動トランジスタ及び電流検出用抵抗（共に図
示せず）に直列に接続されてその直列回路の両端間に電
源電圧が供給される。マルチプレクサ２２、Ａ／Ｄ変換
器２３、カウンタ２５、ディジタル入カモシュレータ２
７、駆動回路２８、ＣＰＵ２９、ＲＯＭ３０及びＲＡＭ
３１は入出力バス３２によって互いに接続されている。

かかる構成においては、Ａ／Ｄ変換器２３から吸気マニ
ホールド４内の絶対圧、冷却水温、排気ガス中の酸素濃
度及び車速の情報が択一的に、カウンタ２５からエンジ
ン回転数を表わす情報が、またディジタル入カモシュレ
ータ２７から無負荷スイッチ１７のオンオフ情報がＣＰ
ＬＩ２９に入出力バス３２を介して各々供給される。Ｃ
ＰＵ２９は後述の如く所定周期Ｔ＋　　（例えば、５０
ｍ５ｅｃ）毎に内部割込信号を発生するようにされてお
り、割込信号に応じて電磁弁９のソレノイド９ａへの供
給電流値Ｄｏｕｒをデータとして算出し、その算出した
供給電流値ＤＯＵＴを駆動回路２８に供給する。駆動回
路２８はソレノイド９ａに流れる電流値が供給電流値Ｄ
ＯＬＪＴになるようにソレノイド９ａに流れる電流値を
閉ループ制御する。

次に、かかる本発明による吸気２次空気供給装置の動作
を第３図に示したＣＰＵ２９の動作フロー図に従って詳
細に説明する。

ＣＰＵ２９においては、先ず、割込信号発生毎に無負荷
スイッチ１７がオンであるか否かが判別される（ステッ
プ５０）。クラッチペダルが踏まれてクラッチの開放に
より動力伝達系が遮断されると、無負荷スイッチ１７が
オンとなる。無負荷スイッチ１７がオンであるならば、
空燃比フィードバック制御条件を充足しないので電磁弁
９を閉弁して空燃比フィードバック制御を停止するため
に供給電流値ＤＯＵＴが“０”とされる（ステップ５１
）。無負荷スイッチ１７がオフであるならば、クラッチ
が係合して動力伝達系が成立しているので車両の運転状
態（エンジンの運転状態を含む）が他の空燃比フィード
バック（Ｆ／Ｂ）制御条件を充足しているか否かが判別
される（ステップ５２）。この判別は吸気マニホールド
内絶対圧、冷却水温、車速及びエンジン回転数から決定
され、例えば、低車速時及び低冷却水温時には空燃比フ
ィードバック制御条件が充足されていないとされる。こ
こで、空燃比フィードバック制御条件を充足しないと判
別されたならば、空燃比フィードバック制御を停止すべ
くステップ５１が実行される。

一方、空燃比フィードバック制御条件を充足したと判別
されたならば、電磁弁９への供給電流値の基準電流値Ｄ
ＢＡＳＥが設定される（ステップ５３）。ＲＯＭ３０に
は第４図に示すように吸気マニホールド内絶対圧ＰＢＡ
とエンジン回転数Ｎｅとから定まる基準電流値ＤＢＡＳ
ＥがＤｅ　ＡＳ　Ｅデータマツプとして予め書き込まれ
ているので、ＣＰＬＪ２９は絶対圧ＰＥＡとエンジン回
転数Ｎｅとを読み込み、読み込んだ６値に対応する基準
電流値ＤＢＡＳεをＤＢＡＳＥデータマツプから検索す
る。次に、ＣＰＵ２９の内部タイマカウンタＡ（図示せ
ず）の計数時間が所定時間Δ【１だけ経過したか否かが
判別される（ステップ５４）。

所定時間Δ１＋は吸気２次空気を供給してからその結果
が排気ガス中の酸素濃度の変化として酸素濃度センサ１
４によって検出されるまでの応答遅れ時間に相当する。

このタイムカウンタＡがリセットされて計数を開始した
時点から所定時間Δｔ１が経過したならば、タイムカウ
ンタＡがリセットされかつ初期値から計数が開始される
（ステップ５５）。すなわち、ステップ５５の実行によ
りタイムカウンタＡが初期値より計数を開始した後、所
定時間Δｔ１が経過したか否かの判別がステップ５４に
おいて行なわれているのである。こうしてタイムカウン
タＡによる所定時間Δｔ１の計数が開始されると、酸素
濃度の情報から酸素濃度センサ１４の出力レベルＬＯ２
が目標空燃比に対応する基準レベルＬ　ｒｅｆより大で
あるか否かが判別される（ステップ５６）。すなわち、
エンジン５への供給混合気の空燃比が目標空燃比よりリ
ーンであるか否かが判別されるのである。ＬＯ２＞Ｌｒ
ｅｆならば、空燃比が目標空燃比よりリーンであるので
減算値ＩＬが算出される（ステップ５７）。

減算値ＩＬは定数に＋、エンジン回転数Ｎｅ及び絶対圧
ＰＥＡを互いに乗算（Ｋ＋　　・Ｎｅ　−Ｐａ　Ａ　）
することにより得られ、エンジン５の吸入中気団に依存
するようになっている。減算値Ｉしの算出後、このルー
チンの実行によって既に算出されている補正値？０ＬＪ
ＴがＲＡＭ３１の記憶位置ａ１から読み出され、読み出
された補正値１０ＬＩＴがら減算値ＩＬが差し引かれて
その算出値が新たな補正値ＩｏｕｖとされかつＲＡＭ３
１の記憶位置ａｌに書き込まれる（ステップ５８）。一
方、ステップ５６においてＬＯ２≦Ｌ　ｒｅｆならば、
空燃比が目標空燃比よりリッチであるので加算値ＩＲが
算出される（ステップ５つ）。加算値ＩＲは定数に２　
　（≠に１）、エンジン回転数Ｎｅ及び絶対圧ＰＢＡを
互いに乗算（Ｋ２・Ｎｅ−ＰＢＡ）することにより得ら
れ、エンジン５の吸入空気量に依存°するようになって
いる。加算値ＩＲの算出後、本ルーチンの実行によって
既に算出されている補正値ＩｏｕｖがＲＡＭ３１の記憶
位置ａｌから読み出され、読み出された補正値１’　ｏ
　Ｕ　Ｔに加算値ＴＲが加算されその算出値が新たな補
正値１ｏｕＴとされかつＲＡＭ３１の記憶位置ａ１に書
き込まれる（ステップ６０）。こうして補正値ＩｏｕＴ
がステップ５８又は６０において算出されると、その補
正値ｌ０ＵＴとステップ５３において設定された基準電
流値ＤＢＡＳεとが加算されてその加算結果が供給電流
値ＤＯＬＪＴとされ（ステップ６１）、駆動回路２８に
対して供給電流値ＤｏｕＴが出力される（ステップ６２
）。

駆動回路２８は電磁弁９のソレノイド９ａに流れる電流
値を電流検出用抵抗によって検出してその検出電流値と
供給電流値Ｄｏｕ丁とを比較し、比較結果に応じて駆動
トランジスタをオンオフすることによりソレノイド９ａ
に電流を供給する。

よって、ソレノイド９ａには供給電流値ＤＯＵＴの電流
が流れ、第５図に示すように電磁弁９のソレノイド９ａ
に流れる電流値に比例した」の吸気２次空気が吸気マニ
ホールド４内に供給されるのである。また供給電流値Ｄ
ＯＵＴが０″の場合には電磁弁９が閉弁して吸気２次空
気の供給が停止される。

なお、タイムカウンタＡがステップ５５においてリセッ
トされて初期値からの計数が開始された後、所定時間Δ
ｔ１が経過していないとステップ５４において判別され
たならば、直ちにステップ６１が実行され、この場合、
前回までの本ルーチンの実行によって得られた補正値ｒ
ｏｕ丁が読み出される。

上記した本発明の実施例においては、エンジンの無負荷
状態をクラッチの作動状態から検出するようにしたが、
ＭＴ（マニュアルトランスミッション）車の場合には変
速シフト位置がＮにュートラル）レンジにあるときを検
出することもでき、またＡＴ（オートマチックトランス
ミッション）車の場合には変速シフト位置がＰ（パーキ
ング）レンジ及びＮにュートラル）レンジにあるときを
検出すれば良い。

１且二ｌＩ 以上の如く、本発明の吸気２次空気供給装置においては
、供給電流値に応じた開度を得るリニア型の電磁弁が吸
気２次空気供給通路に設けられ、エンジンが無負荷状態
であるときにはリニア型の電磁弁を閉弁するためにリニ
ア型の電磁弁への電流供給が停止される。よって、エン
ジン無負荷時に吸気２次空気がエンジンに供給されない
ので空燃比のオーバリーンが防止されエンジンの燃焼状
態の安定化を図ることができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略図、第２図は第１図
の装置中の制御回路の具体的構成を示すブロック図、第
３図はＣＰＵの動作を示すフロー図、第４図はＲＯＭに
書き込まれたデータマツプを示す図、第５図は電磁弁へ
の供給電流値と吸気２次空気供給量との関係を示す図で
ある。 主要部分の符号の説明 ２・・・・・・エアクリーナ　− ３・・・・・・気化器 ４・・・・・・吸気マニホールド ６・・・・・・絞り弁 ７・・・・・・ベンチュリ ８・・・・・・吸気２次空気供給通路 ９・・・・・・電磁弁 １０・・・・・・絶対圧センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃エンジンの気化器絞り弁下流の吸気管内に連通する
   吸気２次空気供給通路と、該吸気２次空気供給通路に設
   けられ供給される電流値に応じた開度を得て前記吸気２
   次空気供給通路の流路断面積を連続的に変化せしめる電
   磁弁と、エンジン排気成分濃度に応じて前記電磁弁に供
   給する供給電流値を決定する制御手段と、該制御手段に
   よって決定された供給電流値の電流を前記電磁弁に供給
   する電流供給手段とを含み、エンジンが無負荷状態であ
   るときには前記電磁弁を閉弁するために前記電磁弁への
   電流供給が停止されることを特徴とする吸気２次空気供
   給装置。