JPH01237347A - 内燃機関の空燃比制御装置 - 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】 （産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の空燃比制御装置に関する。

［従来の技術］ 特開昭５８−３０４５８号公報には、１つのりニアソレ
ノイド弁（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｂｌｅｅｄ　Ａｉｒ　Ｃ
ｏｎｔｒｏｌ　Ｖａｌｖｅ（以下ｒ　ＥＢＣＶ　Ｊとい
う））を介して、気化器のメインエアブリード通路およ
びスローエアブリード通路を大気に連通可能とし、０２
センサの出力信号に基づいてＥＢＣＶの開度をフィード
バック制御して、空燃比を理論空燃比近傍に制御する内
燃機関の空燃比制御装置が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本来、メインエアブリードおよびスローエアブリードは
それぞれ、その立上り時期、および弁変位に対する各エ
アブリード通路の開口面積の変化特性に要求される特性
は異なる。

しかし、前記従来の空燃比制御装置では、スローエアブ
リードの立上りとメインエアブリードの立上りの位相差
を大きくすることができず、また弁変位に対する各エア
ブリード通路の開口面積の変化特性を、メインエアブリ
ードおよびスローエアブリード個々にかつ任意に設定で
きる自由度は低く不十分であった。このため、一方のエ
アブリードを適切に設定すれば他方のエアブリードは不
適切となるという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑み、単一の制御弁によって、ス
ローエアブリードとメインエアブリードの立上りの位相
差、および制御弁の回転角変位に対するそれぞれのエア
ブリード量の変化特性を個々にかつ任意に設定すること
のできる内燃機関の空燃比制御装置を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため本発明によれば、ロータリ弁
の回転部外周面上に形成された開口と前記ロータリ弁の
シリンダ部内周面上に形成された開口との重合面積を変
化させることによって流れ面積を変化しうるロータリ弁
を具備し、メインエアブリード通路およびスローエアブ
リード通路に前記ロータリ弁を配置し、このロータリ弁
により前記メインエアブリード通路の流れ面積および前
記スローエアブリード通路の流れ面積を変化させて空燃
比を目標空燃比となるよう制御する制御手段を設けたこ
とを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置が提供される
。

〔実施例〕

以下添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

気化器２には、ヘンチュリ４、スロットル弁６、メイン
ポート８、スローボート１０が設けられている。フロー
ト室１２はメイン燃料通路１４を介してメインポート８
に連通され、メイン燃料通路１４のフロート室１２近傍
部には、メインジェット１６が設けられでいる。メイン
燃料通路１４の途中からスロー燃料通路１８が分岐し、
スローポート１０に連通されている。スロー燃料通路１
８の、メイン燃料通路１４からの分岐部近傍部には、ス
ロージェット２０が設けられている。メイン燃料通路１
４は、スロー燃料通路分岐部よりさらに下流で、メイン
エアブリード通路２２が分岐し、ごのメインエアブリー
ド通路２２は、ロータリ弁２４およびメイン大気連通路
２５を介して大気に連通可能とされている。スロー燃料
通路１８は、スローボート１０の上流でスローエアブリ
ード通路２３が分岐し、このスローエアブリード通１ｉ
’３２３は、ロータリ弁２４およびスロー大気連通路２
７を介して大気に連通可能とされている。

第２図および第３図にはロータリ弁２４の詳細を示す。

ロータリ弁２４は、肉厚略円筒状のシリンダ部２６と、
このシリンダ部２６の中心孔部内に嵌挿され回転自在に
軸支された回転部であるロータ部３０と、ロータ部３０
と一体回転する円柱状永久磁石３２を介在して対向配置
された一対の電磁コイル３４ａ、３４ｂとを備える。シ
リンダ部２６の環状部には、その中心方向に向かって貫
通するメインおよびスロー空気孔３６．３８が穿設され
る。

メインおよびスロー空気孔３６．３８は、円周方向に同
じ位置に配設され、第２図においてメイン空気孔３６が
スロー空気孔３８の上側に配設される。

メインおよびスロー空気孔３６．３８はそれぞれメイン
およびスロー大気連通路２５．２７に連通される（第１
図参照）。メインおよびスロー空気孔３６．３８に対向
して、シリンダ部２６の中氾弓こ向かって貫通するメイ
ンおよびスロー流量調整孔４０．４２が穿設されている
。メインおよびスロー流量調整孔４０．４２の内周側端
部４０ａおよび４２ａの断面形状は長方形状である。メ
イン流量調整孔４０は、スロー流量調整孔４２より円周
方向に角度αだけ開き遅れ側にずれて配設されている。

メインおよびスロー流量調整孔４０．４２は、それぞれ
メインおよびスローエアブリード通路２２．２３に連通
される（第１図参照）。

ロータ部３０には、その直径方向にメインおよびスロー
貫通孔４４．４６が穿設される。メインおよびスロー貫
通孔４４．４６は、円周方向に同じ位置に配設され、第
２図では、メイン貫通孔４４がスロー貫通孔４６の上側
に配設される。

第３図に示されるように、ロータ部３０が矢印Ａ方向に
回転する場合、まずスロー貫通孔４６がスロー流Ｎ調整
孔４２の端部４２ａと重なりはしめ、スロー流量調整孔
４０とスロー空気孔３８を連通ずる。そして、さらにロ
ータ部３０が矢印Ａ方向に回転すると、スロー貫通孔４
６とスロー流量調整孔４２の端部４２ａとの重合面積は
増大し、メイン貫通孔４４もメイン流量調整孔４０の端
部４０ａと重なりはじめ、メイン流量調整孔４０とメイ
ン空気孔３６とを連通しはじめる。そしてさらにロータ
部３０が回転することにより、メイン貫通孔４４とメイ
ン流量調整孔４０の端部４０ａとの重合面積も増大する
。

再び第１図に戻って、制御手段である電子制御ユニント
５０はディジタルコンピュータからなり、双方向性ハス
５２によって相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメ
モリ）５４、ＲＡＭ　（ランダムアクセスメモリ）５６
、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）５８、人力ポートロ０
および出力ポートロ２を具備する。入力ポートロ０は、
Ａ／Ｄコンバータ６４を介して水温センサ６６、吸気管
圧力センサ６８．０□センサ７０に接続される。また、
人力ポートロ０は、クランク角センサ７２にも接続され
る。

一方出力ポート６２は、ロータリ弁駆動回路７４に接続
され、電子制御ユニット５０により演算されたデユーテ
ィ比を有する出力信号を駆動回路７４に送出する。第４
図（ａ）に示すようなデユーティ比の信号が駆動回路７
４に入力されると、トランジスタ１゛Ｒ１には第４図（
ａ）のデユーティ比信号が印加され、トランジスタＴＲ
２にはインバータＩＮＶによって反転された第４図（ｂ
）のデユーティ比信号が印加される。これによって、電
磁コイル３４ａ。

３４ｂにはそれぞれのデユーティ比信号に対応した電流
が流れ、その対向側に同極の磁極、例えばＮ極を生じ、
この電流比に対応してロータ部３０は所定角度だけ回転
する。すなわち、ロータ部３０の回転角度は、駆動回路
７４に送出される出力信号のデユーティ比を変化させる
ごとによって制御することができるのである。

０□センサ７０は、排気ガス中の酸素濃度を検出し、こ
の検出された信号に基づいて電子制御ユニット５０で演
算されたデユーティ比の出力信号が駆動回路７４に送出
される。これによりロータ部３０をデユーティ比に応じ
た角度だけ回動せしめて、メインエアブリード量および
スローエアブリード量を調整するごとにより、空燃比が
理論空燃比となるようフィードバンク制御している。

第５図には本実施例におけるメインおよびスロー調整孔
端部４０ａ、４２ａの形状および相対位置を略図的に示
し、第３図においてロータ部３０がＡ方向に回転すると
、第５図においてメインおよびスロー貫通孔４４．４６
が図中六方向に移動する。

第６図には本実施例におけるロータリ弁駆動信号のデユ
ーティ比と各エアブリード通路２２．２３の開口面積と
の関係を示しており、メインエアブリードはスローエア
ブリードよりＢだけ遅れ“Ｃ立上がっている。この立上
りの位相差Ｂは、第３図においてメインおよびスロー流
量調整孔４０．４２の端部４０ａ、４２ａの円周方向の
位相差によって任意に設定することができる。

このようにスローエアブリードとメインエアブリードの
立上りを任意に設定できることにより例えば加速時にお
ける過渡的なリーン状態を防止することができる。すな
わち、第７図において、従来のスローエアブリードとメ
インエアブリードの立上りの位相差を大きく持たせるこ
とができないため、加速時初期においてすでにメインエ
アブリード通路も開弁しているため、燃料の出遅れおよ
び大量の空気の流入により、空燃比は過渡的にリーンと
なるが、本実施例においては、加速時初期においてはメ
インエアブリード通路２２は開弁じておらず、従って燃
料の出遅れ、大量の空気の流入がなく、過渡的なリーン
を防止することができる。

スローエアブリードとメインエアブリードの立上りの位
相差、デユーティ比に対する各エアブリード通路２２．
２３の開口面積との関係は、例えば第８図（ａ）　（ｂ
）（ｃ）のようにメインおよびスロー調整孔端部４０ａ
、４２ａの形状およびこれらの相対位置を変えることに
より、これらに対応する第９図（ａ）　（ｂ）（Ｃ）の
ような特性を得ることが可能である。これによって、ス
ローエアブリードおよびメイン貫通孔リードをそれぞれ
最適に設定することができる。

また気化器のエアブリード量に対する空燃比の特性は、
それぞれの気化器により異なり、必ずしもリニアな特性
ではなく、第１０図のような特性であっても、ロータリ
弁２４の特性を第１１図のようなデユーティ比とエアブ
リード量の特性とすれば、最終的なデユーティ比と空燃
比との関係を第１２図のようにリニアな特性にすること
ができる。

さらに、ロータリ弁２４は開弁命令に対しリニアに回転
変位し、ヒステリシスが小さ（また公差も約±１０％と
小さいため、気化器の基本空燃比の補正、冷間時におけ
る増量補正、加速時における増量補正等、空燃比のオー
ブン制御が可能となる。

なお、本実施例ではメインおよびスロー調整孔端部４０
ａ、４２ａの形状およびこれらの相対位置を変えるごと
により、ロータリ弁２４の特性を変えたが、他の部分、
例えばメインおよびスロー貫通孔４４．４６の形状およ
びこれらの相対位置を変えることによってロータリ弁２
４の特性を変えることも可能である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、単一の制御弁によって、
スローエアブリードとメインエアブリードの立上りの位
相差、および制御弁の回転角変位に対するそれぞれのエ
アブリード量の変化特性を個々にかつ任意に設定するこ
とのできる内燃機関の空燃比制御装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
ロータリ弁の一部断面拡大斜視図、第３図はロータリ弁
の拡大略平面図、第４図はロータリ弁駆動信号を示す波
形図、第５図は本発明の一実施例の流量調整孔の相対位
置と形状を示す回、第６図は第５図の実施例のデユーテ
ィ比とエアブリード通路開口面積との関係を示す線図、
第７図は加速時における本発明の一実施例の効果を説明
する図、第８図は他の実施例の流量調整孔の位置と形状
を示す図、第９図は第８図のそれぞれ対応するデユーテ
ィ比とエアブリード通路開口面積との関係を示す線図、
第１０図は気化器のエアブリード量と空燃比との関係を
示す線図、第１１図は本発明の実施例のデユーティ比と
エアブリード量との関係を示す線図、第１２図は本発明
の実施例のデユーティ比と空燃比との関係を示す線図で
ある。 ２２・・・メインエアブリード通路、 ２３・・・スローエアブリード通路、 ２４・・・ロータリ弁、 ２６・・・シリンダ部、 ３０・・・ローフ部、 ５０・・・電子側？ｆｌｌユニット。 ３０・・・ロータ部 （Ｏ ｓ２図 ３０・・・ロータ部 時間−〉 俸４図 ←Ａ 時間−〉 ４吐−ノ ｓ８図 ヘ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　←Ａ（ｃ
） デー−ティ比− （Ｑ） デユーティ比− （ｂ） エアブリード量 ＤＵＴＹ比 茅１１図 デユーティ比− （Ｃ） ｓ９図 ＤＵＴＹ比 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ロータリ弁の回転部外周面上に形成された開口と前
   記ロータリ弁のシリンダ部内周面上に形成された開口と
   の重合面積を変化させることによって流れ面積を変化し
   うるロータリ弁を具備し、メインエアブリード通路およ
   びスローエアブリード通路に前記ロータリ弁を配置し、
   該ロータリ弁により前記メインエアブリード通路の流れ
   面積および前記スローエアブリード通路の流れ面積を変
   化させて空燃比を目標空燃比となるよう制御する制御手
   段を設けたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置
   。