JPS63306255A - 内燃機関の空燃比制御方法 - 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 本発明は自動車等の車輌に用いられる内燃機関の空燃比
制御方法に係り、特に排気通路に設けられた酸素センサ
よりの情報に基いて混合気の空燃比をフィードバック制
御する型式の空燃比制御方法に係る。

従来の技術 自動車等の車輌に用いられる内燃機関の各気筒へ供給す
る燃料と空気との混合気の空燃比を排気通路に用いられ
た０２センサの如き酸素センサよりの情報、即ち排気ガ
ス中の酸素濃度に関する情報を用いてフィードバック制
御し、前記空燃比を所定の値にする空燃比制御方法は従
来よりよく知られており、これは例えば、特開昭５６−
８８９１６号、特開昭５７−２００６３１号、特開昭５
８−２８５６８号の各公報に示されている。

発明が解決しようとする問題点 排気ガス浄化のために排気通路に二次空気が供給される
内燃機関に於ては、その二次空気の排気通路に対する注
入位置が酸素センサの配設位置より排気ガス流れで見て
上流側であると、前記酸素センサは二次空気中の酸素を
も感知するようになリ、これの検出空燃比が実際の空燃
比より非常に大きくなる。このため二次空気供給時も前
記酸素センサよりの情報に基いて空燃比がフィードバッ
ク制御されると、内燃機関には非常に濃い不適切な空燃
比の混色気か供給されるようになる。

これに対して従来は、二次空気供給時には酸素センサよ
りの情報に基くフィードバック制御を行わず、この時に
はオーブンループにて空燃比制御が行われるようになっ
ている。このため二次空気供給時には内燃機関に供給さ
れる混合気の空燃比が所定値に適切に保たれず、燃費の
悪化、排気ガス中の有害成分の増大が生じる。

本発明は上述の如き不具合に鑑み、二次空気供給時にも
酸素センサよりに情報に基いて空燃比のフィードバック
制御が適切に行われ、しかも二次空気供給が行われてい
ない時には従来のものよりより一層高精度に空燃比のフ
ィードバック制御が行われるよう改良された内燃機関の
空燃比制御方法を提供することを目的としている。

問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本発明によれば、複数個の排気通路
の各々に酸素センサを設け、前記複数個の排気通路のう
ちの一部の排気通路にのみ選択的に二次空気を供給し、
二次空気の供給が行われていない時には前記複数個の排
気通路の各々に設けられた酸素センサの各々の情報に基
いて当該酸素センサが対応する気筒に対する混合気の空
燃比を個別にフィードバック制御し、前記二次空気の供
給が行われている時には二次空気が供給される排気通路
に対応する気筒に対する混合気の空燃比のフィードバッ
ク制御を二次空気が供給されない排気通路に設けられた
酸素センサよりの情報に基いて行うことを特徴とする内
燃機関の内燃機関の空燃比制御方法によって達成される
。

発明の作用及び効果 上述の如き構成によれば、二次空気が供給されていない
時には各排気通路に設けられた酸素センサよりの情報に
基いて各酸素センサが対応する気筒に対する混合気の空
燃比が個別にフィードバック制御され、これにより各気
筒の空燃比のフィードバック制御が一つの酸素センサよ
りの情報に基いて総括的に行われる場合に比して空燃比
のフィードバック制御の精度が向上し、各気筒に対して
より一層制御目標値に近い空燃比の混合気が供給される
ようになる。

二次空気供給時には、上述の如き複数個の酸素センサに
よる個別のフィードバック制御は行われなくなるが、こ
の時も二次空気が供給されていない排気通路に設けられ
た酸素センサよりの情報に基いて金気筒の空燃比のフィ
ードバック制御が行われ、これにより内燃機関に供給さ
れる混合気の空燃比がオーブンループ制御される場合に
比して所定値に保たれ、二次空気供給時に燃費が悪化す
ること及び排気ガス中の有害成分が増大することが回避
されるようになる。

実施例 以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

第１図は本発明による空燃比制御方法の実施に使用され
る内燃機関の一つの実施例を示している。

図に於て、１０は機関本体を示しており、該機関本体は
各々複数個の気筒を有する第一のバンク１２と第二のバ
ンク１４とを有するＶ型内燃機関として構成されている
。

第一のバンク１２には吸気マニホールド１６が、第二の
バンク１４には吸気マニホールド１８が各々接続されて
おり、該両吸気マニホールドには共通のエアクリーナ２
０より空気が供給されるようになっている。吸気マニホ
ールド１６には第一のバンク１２の各気筒に対して燃料
を噴射供給する燃料噴射弁２２が、また吸気マニホール
ド１８には第二のバンク１４の各気筒に対し燃料を噴射
供給する燃料噴射弁２４が各々気筒毎に取付けられてい
る。

第一のバンク１２には排気マニホールド２６が、第二の
バンク１４には排気マニホールド２８が各々取付けられ
ている。排気マニホールド２６は排気管３０によって合
流管３４に連通接続され、また排気マニホールド２８は
排気管３２によって合流管３４に連通接続されている。

合流管３４は排気管３６よって排気ガス浄化用の触媒コ
ンバータ３８に連通接続されている。これにより第一の
バンク１２の各気筒より排出される排気ガスは、排気マ
ニホールド２６、排気管３０、合流管３４、排気管３６
を経て触媒コンバータ３８へ向い、これに対し第二のバ
ンク１４の各気筒より排出される排気ガスは、排気マニ
ホールド２８、排気管３２、導管３４、排気管３６を経
て触媒コンバータ３８へ向う。

排気マニホールド２６には二次空気供給装置１ｆ４０が
接続されている。二次空気供給装置４０は、排気脈動を
利用して二次空気を排気通路内に供給するリード弁式の
もの、或いは空気ポンプを用いたものの何れのものであ
ってもよく、二次空気供給装置４０は導管４２によって
排気マニホールド２６に設けられた二次空気注入口４４
に連通されている。

排気マニホールド２６には酸素センサ４６が、また排気
マニホールド２８にはもう一つの酸素４８が各々取付け
られている。酸素センサ４６及び４８は各々排気マニホ
ールド２６及び２８を流れる排気ガス中の酸素濃度を検
出す−るようになっている。排気マニホールド２６の酸
素センサ４６は二次空気注入口４４が排気ポートに極く
近い位置にあることによってこれより排気ガスの流れで
見て下流側に設けられている。

燃料噴射弁２２及び２４による燃料噴射供給と二次空気
供給装置４０による二次空気供給は一般的なマイクロコ
ンピータを含む電気式の制御装置５０により制御される
□ようになっている。制御装置５０は、酸素センサ４６
及び４８以外に、エアーフロメータ、機関回転数センサ
、吸気管圧力センサ、機関冷却水温度センサ、吸気温度
センサの如き図示されていない各種センサより燃料供給
制御と二次空気供給制御に必要な各種情報を与えられ、
これら情報に基いて燃料噴射時間制御と二次空気供給制
御とを行うようになっている。二次空気供給装置４０に
よる二次空気供給は、低乃至中負荷の定常運転時の如く
、特定の運転状態下にてのみ行われるようになっている
。

酸素センサ４６及び４８は各々排気ガス中の酸素濃度を
検出し、これら情報は各気筒に供給する混合気の空燃比
のフィードバック制御に用いられる。即ち、酸素センサ
４６或いは４８により検出される酸素濃度が所定値より
大きい時には、混合気の空燃比が理論空燃比の如き制御
目標空燃比より大きいとして燃料噴射弁２２或いは２４
による燃料噴射時間を増大し、これに対し酸素センサ４
６或いは４８より検出される酸素濃度が所定値より小さ
い時には混合気の空燃比が制御目標空燃比より小さいと
して燃料噴射弁２２或いは２４による燃料噴射時間を減
少することが行われる。

第２図に示されている如く、二次空気供給装置４０によ
る二次空気供給が行われていない時には、第一のバンク
１２の各気筒に対しては、該バンクに接続されている排
気マニホールド２６に取付けられている酸素センサ４６
が検出する酸素濃度に基いて上述の如く空燃比のフィー
ドバック制御が行われ、第二のバンク１４に各気筒に対
しては、該バンクに接続されている排気マニホールド２
８に取付けられた酸素センサ４８が検出する酸素濃度に
基いて上述の如（空燃比がフィードバック制御され、こ
れに対し二次空気供給装置４０による二次空気供給が排
気マニホールド２６に対して行われている時には、第二
のバンク１４の気筒に対しては、二次空気供給が行われ
ていない時と同様に酸素センサ４８が検出する酸素濃度
に基いて空燃比のフィードバック制御が行われ、第一の
バンク１２の気筒に対しては酸素センサ４８が検出する
酸素濃度に基いて空燃比のフィードバック制御が行われ
る。

例えば、ある時刻Ｔ１にて二次空気供給が行われていな
いとすると、この時には第一のバンク１２の各気筒に対
しては酸素センサ４６よりの信号によって決まる燃料噴
射時間τＬａをもって燃料噴射が行われ、次に時刻Ｔ＜
　ＬＳＩ　）の時に於て二次空気供給が行われたとする
と、この時の燃料噴射時間τ（ＬＳＩ）ａは下式により
求められる。

Ｔ　（Ｌｌ　ンａ　　　−ｒ　　Ｌ　　　ａ　　　（τ
（ＬＳＩｒｂ　　／　　τ　Ｌ　　ｂ　）τ、ｂは時点
Ｔｉに於ける第二のバンク１４の各気筒に対する燃料噴
射時間であり、τｔＬ＋＋Ｊｂは時点ＴＩＬＩＩＪに於
ける第二のバンク１４の各気筒に対する燃料噴射時間で
あり、この第二のバンク１４の各気筒に対する燃料噴射
時間は酸素センサ４８よりの信号によって定められる。

上述の如く燃料噴射時間が定められることにより、二次
空気供給時には第二のバンク１４の気筒に対する混合気
の空燃比は勿論のこと、第一のバンク１２の各気筒に供
給する混合気の空燃比も酸素センサ４８よりの情報に基
いてフィードバック制御される。

以上に於ては、本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明はこれに限定されるものではな（、本
発明の範囲内にて種々の実施例が可能であることは当業
者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による空燃比制御方法の実施に使用され
る内燃機関の一つの実施例を示す概略構成図、第２図は
本発明による空燃比制御方法の実施要領を示すフローチ
ャートである。 １０・・・機関本体、１２・・・第一のバンク、１４・
・・第二のバンク、１６．１８・・・吸気−マニホール
ド。 ２０・・・エアクリーナ、２２．２４・・・燃料噴射弁
。 ２６．２８・・・排気マニホールド、３０．３２・・・
排気管、３４・・・合流管、３６・・・排気管、３８・
・・触媒コンバータ、４０・・・二次空気供給装置、４
２・・・二次空気供給導管、４４・・・二次空気注入口
、４６．４８・・・酸素センサ、５０・・・制御装置特
許出願人　　　　　トヨタ自動車株式会社代　　理　　
人　　　　　弁理士　　明石　昌毅第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数個の排気通路の各々に酸素センサを設け、前記複数
   個の排気通路のうちの一部の排気通路にのみ選択的に二
   次空気を供給し、二次空気の供給が行われていない時に
   は前記複数個の排気通路の各々に設けられた酸素センサ
   の各々の情報に基いて当該酸素センサが対応する気筒に
   対する混合気の空燃比を個別にフィードバック制御し、
   前記二次空気の供給が行われている時には二次空気が供
   給される排気通路に対応する気筒に対する混合気の空燃
   比のフィードバック制御を二次空気が供給されない排気
   通路に設けられた酸素センサよりの情報に基いて行うこ
   とを特徴とする内燃機関の内燃機関の空燃比制御方法。