JPS6024301B2 - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複式気化器を備えたエンジンにおいて、排気
通路に設けた排気ガス成分濃度センサの出力に応じてエ
ンジンに供Ｖ給される吸入混合気の空燃此をほぼ理論空
燃比にフィードバック制御するようにしたエンジンの空
燃比制御装置に関するものである。

従来より、エンジンの排気通路に介設した触媒装置に流
入する排気ガスの空燃比を三元雰囲気として該触媒装置
による排気ガス中のＣ○，ＨＣおよびＮｏｘの浄化を良
好に行なうために、触媒装置の上流側の排気通路に排気
ガス成分濃度センサを設置し、該排気ガス成分濃度セン
サの出力に応じてアクチュェータを作動させて、該アク
チュェータでもつて気化器の燃料通路のブリードェア量
を制御し、エンジンに供給される燃料流量を制御して吸
入混合気の空燃比をほぼ理論空燃比にフィードバック制
御するようにしたエンジンの空燃比制御装置はよく知ら
れている。

ところで、一般に上記空燃比制御を精度良く行うために
は、燃料流量の制御、すなわち燃料流量の増減割合を比
較的少量の燃料流量の増減でもつて行う必要があり、そ
のため空燃比の制御をし得る空燃比の範囲、すなわち空
燃比制御の制御幅を小さくしなければならない制約があ
る。

したがって、エンジンに１次側気化器と２次側気化器と
を設け、エンジンの低負荷時には１次側気化器のみを用
い、エンジンの高負荷時には２次側気化器を併用するよ
うにした従来周知の複式気化器を備えたエンジンに対し
て、上記空燃比制御装置を装備する場合、上記制約によ
り１次側気化器に対してのみ燃料流量の制御をするもの
では、２次側気化器の空燃比制御を良好に行い得ないの
で、１次側気化器とともに２次剛気化器に対しても燃料
流量の制御を行う必要があるる。そこで、本発明は、上
記のように複式気化器を備えたエンジンに対し空燃比制
御装置を装備するものにおいて、空燃辻とを制御するア
クチュェータの数を可及的に少なくして構造の簡略化を
図りつつ、１次側気化器、２次側気化器の両方に対して
燃料流量の制御を行い得るようにしたエンジンの空燃此
制御装置を提供せんとするものである。

すなわち、本発明は、エンジンの排気通路に排気ガス成
分濃度センサと触媒装置とを設置し、該排気ガス成分濃
度センサの出力に応じて複式気化器の１次側気化器にお
けるスロー系燃料通路のェァブリード量およびメイン系
燃料通路の燃料流量を制御して、吸入混合気の空燃比を
ほぼ理論空燃比にフィードバック制御するようにしたも
のにおいて、２次側気化器が併用されるようなエンジン
負荷が所定値以上にあるときには、１次側気化器のスロ
ー系燃料通路から供尊台される燃料流量は極めて少なく
なり、したがって上記１次側気化器のスロー系燃料通路
のェアブリード量を制御しても吸入混合気の空燃此制御
に対して殆んどその効果を呈しないことに着目し、この
ようなエンジン負荷が所定値以上にあるときには上記１
次側気化器のスロー系燃料通路のェアブリード量を制御
するアクチュェータを、２次側気化器のスロー系あるい
はメイン系燃料通路のヱァブリード量を制御するアクチ
ュェータとして兼用することにより、アクチュェータ数
増やすことなく２次側気化器に対しても燃料流量の制御
を行うようにしたものであり、この目的を達成するため
、本発明においては、１次側気化器のスロー系燃料通路
に補助ェアブリード通路を設けるとともに、２次側気化
器のスロー系あるし、、はメイン系燃料通路に補助ェァ
ブリード通路を設け、上記各補助ェアブリード通路を集
合させて集合通路を形成するとともに、該集合通路に排
気ガス成分濃度センサの出力に応じてェアブリード量を
制御するアクチュェータを設ける一方、上記集合部に集
合通路を各補助ェアプリード通路に選択的に切換える切
襖弁を介設し、エンジン負荷が所定値以上にあるとき、
該切換弁により上記集合通路と２次側気化器の補助ェア
プリード通路とを蓮通するように構成したことを特徴と
するものである。以下、本発明をその実施態様を例示す
る図に従って詳細に説明する。

図面において、１はエンジン、２は１次側気化器、３は
２次側気化器であって、上記１次側気化器２は１次側気
化器吸気通路４を有し、該１次側気化器吸気通路４には
上流から順にチョーク弁５およびクセルベダル（図示せ
ず）と連動する１次側気化器鮫弁６が配設され、さらに
１次脚気化器２には１次脚気化器フロート室７、メイン
ノズル８ａを有する１次側気化器メイン系燃料通路８お
よびアイドルボート９ａスローボート９ｂとを有する１
次側気化器スロー系燃料通路９が設けら、上記１次側気
化器メイン系燃料通路８には１次側気化器フロート室７
とメインノズル８ａとの間には１次側気化器メインェア
ブリード通路１０が設けられているとともに、上記１次
側気化器スロー系燃料通路９には１次側気化器フロート
室７とアイドルボートｇａおよびスローボート９ｂとの
間に１次側気化器スローェアプリード通路１１が設けら
れて、上記１次脚気化器２を構成している。

一方、上記２次側気化器３は２次側気化器吸気通路１２
を有し、該２次側気化器吸気通路１２には上記１次側気
化器鮫弁６が所定関度以上開かれたとき、すなわちエン
ジン負荷が所定値以上にあるときに開作動する２次側気
化器鮫弁１３が配設され、さらに２次側気化器３には２
次側気化器フロート室１４、メインノズル１５ａを有す
る２次側気化器メイン系燃料通路１５およびスローボー
ト１６ａを有する２次側気化器スロー系燃料通路１６が
設けられ、上記２次側気化器メイン系燃料通路１５には
２次脚気化器フロート室１４とメインノズル１５ａとの
間に２次側気化器メインェアプリード通路１７が設けら
れているとともに、上記２次側気化器スロー系燃料通路
１６には２次側気化器フロート室１４とスローボート１
６ａとの間に２次脚気化器スローェアブリード通路１８
が設けられて、上記２次側気化器３を構成している。ま
た、１９はヱンジンーに接続された排気通路、２０は該
排気通路１９に介設された触媒装置である。さらに、２
１は１次側気化器メイン系燃料通路８に１次側気化器メ
インェアブリード通路１０と並設された１次側気化器メ
イン補助ェアブリード通路、２２は１次側気化器スロー
系燃料通路９に１次側気化器スローェアブリード通路１
１と並設された次側気化器スロー補助ェアブリード通路
、２３は２次側気化器メイン系燃料通路１５に２次側気
化器メインヱアブリード通路１７と並設された２次側気
化器メイン補助ェアプリード通路であって、上記１次側
気化器スロー補助ェアブリード通路２２と２次側気化器
メイン補助ェアブリード通路２３とは集合されて１本の
集合通路２４に形成されている。

該集合通路２４にはその大気との蓮通○２４ａを開閉し
て１次側気化器スロー系燃料通路９又は次側気化器メイ
ン系燃料通路１５のェァブリード量を制御する電磁弁で
構成された第１アクチュェータ２５が窃けられていると
ともに、上記両補助ェアブリード通路２２，２３の集合
部２４ｂには集合通路２４を各補助ェアプリード通路２
２，２３に選択的に切換える蟻磁弁で構成された切換弁
２６が介設され、該切換弁２６とバッテリ２７とを接続
する作動回路２８には２次側気化器絞弁１３の関度を検
出してその開弁時（すなわちエンジン負荷が所定値以上
にあるとき）に閉じるスロットルスィツチ２９が直列に
接続されており、エンジン負荷が所定値以上にあるとき
には、スロットルスィッチ２９の開動による切換弁２６
の作動により上記集合通路２４と２次側気化器メイン補
助ェアブリード通路２３とを蓮通せしめるとともに、エ
ンジン負荷が所定値以上にあるときには、上記集合通路
２４と１次側気化器スロー補助ェアブリード通路２２と
を運通せしめるように構成されている。また、上記１次
側気化器メイン補助ェアブリード通路２１にはその大気
との蓮通□２１ａを開閉して１次側気化器メィ「ン系燃
料通路８のェアブリード量を制御する電磁弁で構成され
た第２アクチュェータ３０が設けられている。一方、３
１は触媒装置２０上流側の排気通路１９に設置された排
気ガスの成分を検出・する０２センサで構成された排気
ガス成分濃度センサであって、該排気ガス成分濃度セン
サ３１は空燃比制御回路３２を介して上記第１および第
２アクチュェータ２５，３０に接続されており、エンジ
ン１のアイドル運転時には、排気ガス成分濃度センサ３
１の出力に応じた空燃比制御回路３２の出力に応じて第
１アクチュェータ２５を作動させて、ェンジンーに供給
される混合気の空燃比が理論空燃比よりも濃いと、集合
通路２４（すなわち１次側気化器スロー補助ヱアプリー
ド通路２２）のェァ量を増加させる一方、エンジン１に
供給される混合気の空燃此が理論空燃比よりも薄いと、
集合通路２４（すなわち１次側気化器スロー補助ェァブ
リード通路２２）のェア量を減少させるとともに、エン
ジン１の通常運転時には、第２アクチュェータ３０を作
動させて、エンジン１に供給される浪合気の空燃此が理
論空燃此よりも濃いと、集合通路２４および１次脚気化
器メイン補助ェアブリード遍路２１のェア量を増加させ
る一方、エンジン１に供繋合される混合気の空燃比が理
論空燃比よりも薄いと、集合通路２４および１次側気化
器メイン補助ェアブリード通路２１のェア量を減少させ
るように構成されている。

次に、上誌実施例の作動について述べると、１次側気化
器２のみが使用されるエンジン負荷が所定値より小さい
場合、先ずアイドル運転時では、スロットルスィッチ２
９の関動による切換弁２６の不作動により、集合通路２
４は１次側気化器スロー補助ヱアブリード通路２２と蓮
適しているため、排気ガス成分濃度センサ３１の出力に
応じて作動する第１アクチュェータ２５により上記１次
側気化器スロー補助ェアブリード通路２２のヱア量が制
御され、１次剛気化器吸気通路４からェンジンーに供ク
給される混合気が理論空燃比よりも濃いと該ェア量を増
加させて、１次側気化器スロー系燃料通路９のェアブリ
ード量を増加させ、該１次側気化器スロー系燃料通路９
からの燃料流量を減少させる一方、１次側気化器吸器通
路４からェンジンーに供給される混合気が理論空燃比よ
りも薄いと該ェア量を減少させて、１次側気化器スロー
系燃料通路９のェアブリード量を減少させ、該１次側気
化器スロー系燃料通路９からの燃料流量を増加させるこ
とにより、１次側気化器２からの吸入混合気の空燃比は
ほぼ理論空燃比にフィードバック制御されることになる
。

そして、上記アイドル運転から通常運転に移行すると、
排気ガス成分濃度センサ３１の出力に応じて第２アクチ
ュェータ３０が作動することにより、上記第１アクチュ
ェー夕２５による１次側気化器スロー系燃料通路９のェ
アブリード量の制御と併せて、第２アクチュェータ３０
により１次側気化器メイン補助ェアブリ−ド通路２１の
ェァ量が制御され、上記と同様に、１次脚気化器吸気通
路４からエンジン１に供）給される混合気の空燃比が理
論空燃比よりも濃いと該ェア量を増加させて、１次脚気
化器メン系燃料通路８のェアブリード量の増加により該
１次側気化器メイン系燃料通路８はからの燃料流量を減
少させる一方、１次側気化器吸気通路４からエンジン１
に供Ｖ給される混合気の空燃比が理論空燃比よりも薄い
と該ェァ量を減少させて、１次側気化器メイン系燃料通
路８のェアブリード量の減少により該１次側気化器メイ
ン系燃料通路８からの燃料流量を増加させ、よって１次
側気化器２のスロー系およびメイン系燃料通路８，９の
燃料流量の制御により、１次側気化器２からの吸入混合
気の空燃比はほぼ理論空燃比にフィードバック制御され
ることになる。

尚、１次側気化器絞弁６の関度が大きくなるに従って、
１次側気化器吸気通路４の１次側気化器絞弁６下流の吸
気負圧は少さくなり、１次側気化器スロー系燃料通路９
からは殆んど燃料が流出しなくなり、第１アクチュェー
タ２５による１次側気化器スロー系燃料通路９のェアブ
リード量の制御は不要な状態になる。さらに、エンジン
負荷が増大して所定値以上になり、２次側気化器３が併
用されると、２次側気化器絞弁１３の開動を検知するス
ロットルスィッチ２９の閉動により切換弁２６が作動し
て、集合通路２４が２次側気化器メイン補助ェアブリー
ド通路２３に蓮適することにより、今度は第１アクチュ
ェータ２５により２次側気化器メイン補助ェアブリード
通路２３のェア量が制御されることになり、上記第２ア
クチュェー夕３０、による１次側気化器メイン系燃料通
路８のェアブリード量の制御と併せて、１次側および２
次側気化器吸気通略４，１２よりエンジン１に供給され
る混合気の空燃比が理論空燃比よりも濃いと該ェア量を
増加させて、２次側気化器メイン系燃料通路１５のェア
プリード量の増加により該２次側気化器メイン系燃料通
路１５からの燃料流量を減少させる一方、両吸気運路４
，１２よりエンジン１に供給される混合気の空燃此が理
論空燃比よりも薄いと該ェア量を減少させて、２次側気
化器メイン系燃料通路１５の、ェァプリード量の減少に
より該２次側気化器メイン系燃料通路１５からの燃料流
量を増加させ、よって１次側気化器および２次側気化器
〆ィン系燃料通路８，１５のェアブリード量、すなわち
燃料流量の制御により、全体としてのエンジン１への吸
入混合気の空燃比がほぼ理論空燃比にフィードバック制
御されることになる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、そ
の他種々の変形例をも包含するものであり、例えば上記
実施例では２次側気化器メイン系燃料通路１５に２次側
気化器メイン補助ェァブリード通路２３を設けて、該２
次側気化器メイン補助ェアプリード通路２３のェア量を
第１アクチュェータ２５で制御するようにしたが２次側
気化器スロー系燃料遍路１６に補助ェアブリード通路を
設けて、エンジン負荷が所定値以上にあるとき該補助ェ
アブリード通路のェア量を第１ァクチュェータ２５で制
御するようにしてもよい。また、上記実施例では切換弁
２６をスロットルスィッチ２９の閉動、すなわち２次側
気化器絞弁１３の開動によって作動せしめるようにした
が、その他１次側気化器吸気通路４の吸入空気量あるし
、は吸気負圧等によって切襖弁２６を作動させるように
してもよく、要はエンジン負荷が所定値以上にあるとき
に該功換弁２６が作動して、集合通路２４と２次側気化
器３の補助ェアブリード通路とを蓬通せしめるようにす
ればよい。

さらに、上記実施例では第２アクチュェータ３川こより
１次側気化器メイン系燃料通路８のェアプリード量を制
御して、該１次側気化器メイン系燃料通路８の燃料流量
を間接的に制御するようにしたが、直接的に１次側気化
器メイン系燃料通路８の燃料流量を制御するようにして
もよいのは勿論である。

但し、１次側気化器スロー系燃料通路９において、は排
気ガス成分濃度センサ３１の出力に応じて第１アクチュ
ェー夕２５によりそのェアブリード量を制御するもので
あることが必要である。以上説明したように、本発明に
よれば、エンジンの排気通路に排気ガス成分濃度センサ
と触媒装置とを設置し、該排気ガス成分濃度センサの出
力に応じて複式気化器の１次側気化器におけるスロー系
燃料通路のェアブリード量およびメイン系燃料通路の燃
料流量を制御して、吸入混合気の空燃比をほぼ理論空燃
Ｊ七にフィードバック制御するようにしたエンジンの空
燃比制御装置において、上記１次脚気化器のスロー系燃
料通路に補助ェアブリード通路を設けるとともに、２次
側気化器のスロー系あるいはメイン系燃料通路に補助ェ
アブリード通路を設け、上記各補助ェァブリード通路を
集合させて集合通路を形成するとともに、該集合通路に
上記排気ガス成分濃度センサの出力に応じてェァブリー
ド量を制御するアクチュヱータを設ける一方、上記集合
部に集合通路を各補助ェアブリード通路に選択的に切換
える切襖弁を介設し、エンジン負荷が所定値以上にある
とき、該切換弁により上記集合通路と２次脚気化器の補
助ヱアプリード通路とを蓬適するように構成したことに
より、複式気化器を備えたエンジンにに対する吸入混合
気の空燃比制御を少ないアクチュェータの数で効率的に
行うことができるので、構造を簡略化することができる
とともにコストダウン化を図ることができるものである
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を例示する概略構成図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの排気通路に排気ガス成分濃度センサと触
   媒装置とを設置し、該排気ガス成分濃度センサの出力に
   応じて複式気化器の１次側気化器におけるスロー系燃料
   通路のエアブリード量およびメイン系燃料通路の燃料流
   量を制御して、吸入混合気の空燃比をほぼ理論空燃比に
   フイードバツク制御するようにしたエンジンの空燃比制
   御装置において、上記１次側気化器のスロー系燃料通路
   に補助エアブリード通路を設けるとともに、２次側気化
   器のスロー系あるいはメイン系燃料通路に補助エアブリ
   ード通路を集合させて集合通路を形成するとともに、該
   集合通路に上記排気ガス成分濃度センサの出力に応じて
   エアブリード量を制御するアクチユエータを設ける一方
   、上記集合部に集合通路を各補助エアブリード通路に選
   択的に切換える切換弁を介設し、エンジン負荷が所定値
   以上にあるとき、該切換弁により上記集合通路と２次側
   気化器の補助エアブリード通路とを連通するように構成
   したことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。