JPH03213623A - エンジンの制御装置 - 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、排気ポート近傍に二次空気を供給してダイリ
ューションガスを低減するようにしたエンジンの制御装
置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、例えばロータリピストンエンジンにおいて、
その排気ポートと吸気ポートとの間のロータ摺動面に置
換ポートを開口し、この置換ポートから排気行程から吸
気行程に移行する作動室に対してエアポンプで加圧した
二次空気を供給し、吸気行程作動室に持ち込まれる排気
ガスすなわちダイリューションガスを二次空気の供給に
よって置換し、このダイリューションガスの持ち込み量
を低減してアイドル時および軽負荷領域の燃焼性の向上
によるエンジン回転の安定化、燃費性能の改善を図るよ
うにした技術は、例えば、特開昭６４−７３１２８号公
報に見られるように公知である。

また、二次空気の供給としては、前記のような燃焼室に
対して直接開口する置換ポートから行うほかに、排気ポ
ート近傍に供給してこの排気ポートを介して燃焼室側に
置換エアを供給するようにしてもよいものである。

（発明が解決しようとする課８） しかして、上記のようにエアポンプによる加圧エアを二
次空気として排気ポート近傍から供給するようにした場
合に、例えば、上記エアポンプをエンジン出力によって
駆動するものではエンジン回転数が上昇するのに応じて
エアポンプ回転数も上昇し、このような高回転状態を長
時間継続するとエアポンプの耐久性に問題が生じて信頼
性が低下することから、運転状態に応じてエアポンプの
駆動を一時的に停止するように駆動制御することが好ま
しいが、二次空気を供給する領域でエアポンプの作動が
停止した際に出力特性が大きく変化する問題を有する。

すなわち、前記排気ポート近傍から供給する二次空気は
、ダイリューションガスに置換してそのまま新気として
次の吸気行程に吸入されるものであって、ダイリューシ
ョンガスの低減による燃焼性能の向上に加えて充填効率
が高まり、出力特性が大きく上昇することになるが、前
記エアポンプの駆動が停止されると、二次空気の供給が
低減してダイリューションガスが増大することで燃焼性
が低下すると共に、新気量が低下して出力特性が低下す
ることになる。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、エアポンプの信頼性
を確保すると共に二次空気の供給に対応した制御を行う
ようにしたエンジンの制御装置を提供することを目的と
するものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の制御装置は、エアポン
プを駆動して排気ポート近傍から燃焼室に二次空気を供
給するについて、上記エアポンプの駆動を運転状態に応
じて制御するポンプ駆動手段を設け、上記エアポンプの
作動状態に応じて空燃比、点火時期などのエンジン出力
制御量を変更する出力制御手段を設けて構成したもので
ある。

（作用） 上記のようなエンジンの制御装置では、運転状態に応じ
て二次空気供給領域ではエアポンプを駆動して、加圧エ
アを排気ポートの近傍から燃焼室に供給してダイリュー
ションガスの置換による燃焼性の改善効果を得る一方、
この状態では新気充填量の増大に対応した燃料供給量、
点火時期などの出力制御量を出力制御手段によって調整
して最適な出力制御量とする一方、エアポンプ回転数の
上昇などによって二次空気供給領域であってもポンプ駆
動手段によってエアポンプの駆動が停止されると、ダイ
リューションガスの増大および新気充填量の低減に対応
して出力制御手段によって燃料供給量、点火時期等を二
次空気が供給されていない状態に応じた適正値に調整し
て、良好な運転状態を確保するようにしている。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第１図はロークリピストンエンジンの具体例における全
体構成図である。

ロータリピストンエンジン１は、ローツノ１ウジング３
とサイドハウジング４とによって構成されるケーシング
２内に偏心軸５にロータ６が支承されて、ロータ６の頂
部がトロコイド内周面に摺接して３つの作動室７（燃焼
室）が形成され、各作動室７が順次吸気、圧縮、爆発、
排気の各行程を繰り返すものである。

上記サイドハウジング４には吸気ポート８が、ロータハ
ウジング３には排気ポート１１が開口され、この吸気ポ
ート８に吸気通路９が、排気ポート１１に排気通路１２
が接続されている。上記吸気ポート８近傍にはインジェ
クタ２０が配設される一方、上流側の吸気通路９には図
示しない吸気量センサ、スロットル弁が介装され、エア
クリーナ１８に連通されている。また、排気通路１２に
は排気浄化用の前段および後段触媒装置２２．２３が介
装されている。

前記排気ポート１１にはポートインサート１９が装着さ
れ、このポートインサート１９にインサート周面からロ
ータ内周面に開口して二次空気を供給するポートエア供
給口２１が形成され、排気ポート１１の近傍から作動室
７に二次空気を供給するように構成されている。

また、前記エアクリーナ１８から分岐して二次エア通路
１５が設けられ、この二次エア通路１５はエアポンプ２
５を備え、その下流側に切換弁２６が介装され、この切
換弁２６にポートエア通路２７とスプリットエア通路２
８が接続されて二次エアの供給が切り換えられる。

上記ポートエア通路２７の下流端は、チエツク弁２９を
介してロータハウジング３内に導入され、前記排気ポー
ト１１近傍のロータ摺動面に開口するポートエア供給口
２１に連通し、排気行程から吸気行程に移行する作動室
７の排気ガスを加圧エアで置換するようにポートエアを
供給する。一方、前記スプリットエア通路２８の下流端
は、チエツク弁３０を介して後段触媒装置２３の中間部
のスプリットエア供給ノズル２４に接続されている。

前記切換弁２６はダイヤフラムアクチュエータ２６ａに
よって作動され、その作動源としての吸気負圧（ブース
ト）を導入する負圧導入通路３２には切換ソレノイドバ
ルブ３３が介装され、通路の切換え作動が制御される。

前記二次エア通路１５のエアポンプ２５は、コントロー
ルユニット４５によって断続制御される電磁クラッチ４
２を介してエンジン出力によって回転駆動されるもので
あり、エアポンプ２５の駆動を運転状態に応じて制御す
るポンプ駆動手段４３が構成される。また、前記二次エ
ア通路１５の切換弁２６を操作する切換ソレノイドバル
ブ３３の作動制御が、上記コントロールユニット４５か
ら制御信号が出力されて行われる。さらに、前記インジ
ェクタ２０からの燃料噴射量の制御によってエンジン出
力を調整するものであるが、前記コントロールユニット
４５は上記ポンプ駆動手段４３の作動および切換弁２６
の作動状態に対応して、上記インジェクタ２０からの燃
料噴射量の調整によるエンジン出力制御量を変更する出
力制御手段４４が構成されている。

上記コントロールユニット４５にはエンジンの運転状態
を検出するために、吸気量センサ４６からの吸入空気量
信号、回転センサ４７からのエンジン回転信号、スロッ
トル開度センサ４８からのスロットル開度信号、水温セ
ンサ４９からの水温信号、触媒温度センサ５０からの触
媒温度信号などの信号が入力される。

そして、上記コントロールユニット４５ｉ；！、第２図
に示す運転状態の制御領域に基づいて、エアポンプ２５
および切換弁２６の作動制御で、二次空気の供給および
ポートエアとスプリットエアとの切換えを行うと共に、
ポートエア量の変化に対応して燃料噴射量を補正制御す
る。すなわち、ポンプ駆動手段４３によるエアポンプ２
５の駆動は、アイドル時を含む低回転ゾーンＩ、中回転
中負荷ゾーン■、中回転軽負荷ゾーン■、中回転減速ゾ
ーン■並びに高回転軽負荷ゾーン■で行うものであり、
それ以外の高回転高負荷ゾーン■および高回転減速ゾー
ン■では、エアポンプ２５の信頼性確保と二次空気の要
求量との関係から駆動を停止するようにしている。

上記のような二次空気供給ゾーンＩ〜ＩＶ、　ＶＴすな
わちエアポンプ２５の駆動領域において、高回転軽負荷
ゾーン■では原則的にはエアポンプ２５を駆動して二次
空気を供給するものであるが、エアポンプ回転数が設定
値以上に上昇した際には、該エアポンプ２５の駆動を停
止制御する。

また、前記低回転ゾーン１１中回転軽負荷ゾーン■、中
回転減速ゾーン■、高回転軽負荷ゾーン■および高回転
減速ゾーン■では、切換弁２６をポートエア通路２７を
開くようにポートエア側に作動して、ポートエアの供給
でダイリューションガスを置換低減して燃焼性の改善を
行う一方、中回転中負荷ゾーン■および高回転高負荷ゾ
ーンＶでは、切換弁２６をスプリットエア通路２８を開
くようにスプリットエア側に作動して、スプリットエア
の供給で後段触媒装置２３の浄化性能を高めるものであ
る。

なお、上記高回転高負荷ゾーンＶおよび高回転減速ゾー
ン■ではエアポンプ２５の作動は停止しているが、排気
脈動によってチエツク弁２９，３０の作用に伴って二次
空気の供給が行われる。

一方、燃料供給量は基本的には吸気空気量と工ンジン回
転数に対応して所定の空燃比となるように基本噴射量が
演算されるが、この基本噴射量に上記第２図のような運
転領域に対応して燃料噴射特性すなわち燃料補正値が設
定されている。低回転ゾーンＩでは低回転増量を行い、
中回転中負荷ゾーン■では所定空燃比となるように燃料
のフィードバック制御を行い、中回転軽負荷ゾーン■お
よび高回転軽負荷ゾーン■では軽負荷増量を行い、また
、中回転減速ゾーン■および高回転減速シン■では減速
燃料カットを行い、さらに、高回転高負荷ゾーンＶでは
高回転高負荷増量を行うようにそれぞれの補正特性が設
定されている。

特に、軽負荷判定減速ラインＡと燃料カット判定減速ラ
インＢとの間の、前記中回転軽負荷ゾーン■および高回
転軽負荷ゾーン■では、エアポンプ２５の駆動に伴って
ポートエアを供給している際の吸気充填量の増大に応じ
て燃料の軽負荷増量を行うものである。

そして、上記高回転軽負荷ゾーン■では、エアポンプ回
転数の上昇に応じてエアポンプ２５の駆動が停止される
と、出力制御手段４４によって前記軽負荷増量を低減補
正するように減量補正を行うものである。

第３図は上記コントロールユニット４５による切換弁２
６およびリリーフバルブ３６の制御を示すフローチャー
トである。スタート後、ステップＳ１でスロットル開度
、エンジン回転数、吸気量等の各種信号を読み込む。そ
して、ステップＳ２でスロットル開度などから二次空気
供給ゾーンＩ〜ＩＶ、　Ｖｌか否かを判定し、二次空気
供給ゾーンＩ〜ＩＶ、　ＶｌにあるＹＥＳ判定時には、
ステップＳ３で高回転軽負荷ゾーン■にあるか否かを判
定する。

上記ステップＳ２のＮｏ判定時すなわちエアポンプ２５
の非駆動ゾーンＶ、■にある場合には、ステップＳ１４
でエアポンプ２５の駆動を停止し、ステップＳ１５．　
　Ｓ１ＢでそれぞれのゾーンＶ、■に応じて切換弁２６
を作動すると共に、燃料補正量を設定するものである。

また、ステップＳ３のＮｏ判定時すなわちゾーンＩ〜■
にある場合には、ステップＳｌｌでエアポンプ２５を駆
動し、ステップＳ１２．　５１３でそれぞれのゾーンＩ
〜■に応じて切換弁２６を作動すると共に、燃料補正量
を設定するものである。

次に、ステップＳ３の判定がＹＥＳで高回転軽負荷ゾー
ン■にある場合には、ステップＳ４に進んでエアポンプ
回転数が設定値以上か否かを判定する。この判定がＮＯ
でエアポンプ回転数が設定値より低い場合には、ステッ
プＳ８でエアポンプ２５を駆動し、ステップＳ９で切換
弁２６をポートエア側に作動して、二次空気を排気ポー
ト１１近傍のポートエア供給口２１から供給すると共に
、ステップＳＩＯで燃料補正量ＣＴＯＴＡＬをゾーン補
正量Ｃ２ＯＮ！すなわち軽負荷増量に設定する。

一方、前記ステップＳ４の判定がＹＥＳでエアポンプ回
転数が設定値以上の場合には、ステ・ツブＳ５でエアポ
ンプ２５の駆動を停止し、ステ・ツブＳ６で切換弁２６
をポートエア側に作動してポートエアを供給すると共に
、ステップＳ７で燃料補正量Ｃｌ０ＴＡＬをゾーン補正
量ＣＺＯＮＥすなわち軽負荷増量から減量補正値ＣＬＬ
Ｄを減算して設定する。

この減量補正値ＣＬＬＤは二次空気の供給に対応した軽
負荷増量ＣＺＯＮＥに対し、エアポンプ２５の停止に伴
う二次空気の低減量に対応する燃料減量を行うものであ
る。

ステップＳ１７は吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎと係
数にとから基本噴射量Ｔｉを演算するものであって、ス
テップＳ１８でこの基本噴射量Ｔｉを前記燃料補正量Ｃ
ＴＯＴＡＬで補正して最終噴射量Ｔを演算し、ステップ
Ｓ１９でインジェクタ２０に噴射パルスを出力して燃料
噴射を実行するものである。

第４図にタイムチャートを示し、スロットル開度が途中
で低減する一方エンジン回転数が上昇するような運転状
態においては、当初は中回転中負荷ゾーン■にあってエ
アポンプ２５が駆動されたスプリットエア供給状態で燃
料のフィードバック補正が行われている。この状態でエ
ンジン回転数の上昇とスロットル開度の低減に伴って、
ａ点で中回転軽負荷ゾーン■もしくは高回転軽負荷ゾー
ン■に移行してポートエアに切り換わり、燃料の軽負荷
増量補正ＣＺＯＮＥが行われる。さらにエンジン回転数
の上昇にともなって、５点でエアポンプ回転数が設定値
以上となってエアポンプ２５の駆動か停止されると共に
、減量補正値ＣＬＬＤを設定して燃料補正’ＥＩＬ　Ｃ
ＴＯＴＡＬを軽負荷増量補正ＣＺＯＮＥから減量する。

そして、０点でスロットル開度の増大に伴って高回転高
負荷ゾーンＶに移行して、スプリットエア側に切り換わ
るものである。

上記のような実施例によれば、運転状態に応じてエアポ
ンプ２５を駆動すると共に切換弁２６を切換え作動し、
軽負荷より低負荷側でポートエアを供給してダイリュー
ションガスを置換して燃焼安定性を向上すると共に燃料
噴射量の増量によって出力の向上を図る一方、高負荷側
でスプリットエアを供給してエミッンヨン性を改善する
ものである。さらに、エアポンプ回転数の上昇時にはこ
のエアポンプ２５の駆動を停止して信頼性を確保すると
同時に、燃料供給量を前記ポートエアの供給ゾーンでは
ポートエアの供給に対応した増量補正を減少方向に修正
して、過剰な燃料供給による出力低下を防止して良好な
運転性を得ることができるものである。

なお、上記実施例においては二次空気の供給に対応した
エンジンの出力調整を燃料供給量（空燃比）の変更によ
って行うようにしているか、これと共にもしくはこれに
代えて点火時期などの他の出力制御量を変更するように
してもよい。

また、ポートエア供給量は、前記ポートエア供給口２１
がカーボンなどによって詰まるなどの経時変化によって
低減する傾向にあるが、この経時変化に応じた二次空気
量の変化にも対応して前記出力制御手段４４によってエ
ンジン出力を補正するように制御してもよい。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、運転状態に応じて二次空
気供給ゾーンではエアポンプを駆動して、加圧エアを排
気ポートの近傍から燃焼室に供給してダイリューション
ガスの置換による燃焼性の改善効果を得るについて、二
次空気供給ゾーンであっても所定状態となるとポンプ駆
動手段によってエアポンプの駆動を停止するようにした
ことにより、エアポンプの信頼性を確保することかでき
、また、この二次空気供給ゾーンでエアポンプが停止さ
れた際には、出力制御手段によって燃料供給量、点火時
期等を二次空気か供給されていない状態に応じた適正値
に調整することで、適切なエンジン出力制御を行うこと
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるエンジンの制御装置
の全体構成図、 第２図は制御領域を示すマツプ図、 第３図はコントロールユニットの処理を説明するための
フローチャート図、 第４図は制御例を示すタイムチャート図である。 １・・・・・・エンジン、７・・・・・・燃焼室、１１
・・・・・・排気ホト、１２・・・・・・排気通路、１
５・・・・・・二次エア通路、２１・・・・・・ポート
エア供給口、２５・・・・・・エアポンプ、２６・・・
・・・切換弁、２７・・・・・・ポートエア通路、４３
・・・・・・ポンプ駆動手段、４４・・・・・・出力制
御手段、４５・・・・・・コントロールユニット。 第 図 工ンシ゛ンロ隼人救

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エアポンプを駆動して排気ポート近傍から燃焼室
   に二次空気を供給するようにしたエンジンにおいて、上
   記エアポンプの駆動を運転状態に応じて制御するポンプ
   駆動手段を設け、上記エアポンプの作動状態に応じて空
   燃比、点火時期などのエンジン出力制御量を変更する出
   力制御手段を備えたことを特徴とするエンジンの制御装
   置。