JPS61294155A - 内燃機関の燃料供給装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は自動車等内燃機関の燃料供給装置に関する。

（従来の技術） 近時、三元触媒を備えたエンジンにおいても排気清浄化
の観点から、空燃比のフィードバック制御を行いつつ必
要に応じて排気管内に２次空気を導入することが行われ
ている。

従来のこの種の内燃機関の燃料供給装置としては、例え
ば、本出願人より出願されている特願昭５８−１８３６
７６号等に記載されたものがあり、第３〜５図のように
示される。

第３図において、１はエンジンであり、吸入空気はエア
クリーナ２より吸気管３を通して各気筒に供給され燃料
は噴射信号（供給信刊）Ｓｉに基づいてインジェクタ４
により噴射される。そして、気筒内で燃焼した排気は排
気管５を通して触媒コンバータ６に導入され、触媒コン
バーク６内で排気中の有害成分（ＣＯｌＴ（Ｃ，Ｎ０ｘ
）を三元触媒により清浄して排出される。

触媒コンバータ６上流側の吸気管３には２次空気導入通
路７の一端が開口しており、２次空気導入通路７の他端
はエアクリーナ２に連結される。

２次空気導入ｊｍ路７の途中には２次空気導入機構８お
よびカットバルブ９が順次介装されており、カットバル
ブ９の作動はコントロールバルブ１０によって制御され
る。コントロールバルブ１０は２次空気導入信号Ｓａが
入力されると負圧通路１１を介してカットバルブ９に吸
入負圧を供給し、同信号Ｓａの人力が停止されるとカッ
トバルブ９に大気を供給する。カッ１〜バルブ９は吸入
負圧が供給されると開弁して２次空気導入機構８を作動
させ、触媒コンバータ６上流側の排気管５にエアクリ−
す２からの２次空気を導入させる。一方、カッｌ−バル
ブ９は大気が供給されると閉弁して２次空気導入機構８
の作動を停止させ該２次空気の導入を停止させる。

吸入空気の流量Ｑａはエアフロメータ１５により検出さ
れ、吸気管３内の絞弁１６によって制御される。絞弁１
６の開度Ｃｖは絞弁開度センサ１７により検出され、エ
ンジンの回転数Ｎはディストリビュータ１８に内蔵のク
ランク角センサ１９により検出される。また、排気中の
酸素濃度ば酸素センサ２０により検出され、酸素センサ
２０は理論空燃比を境に出力電圧Ｖｓが急変する特性を
有するものが用いられる。上記各センサ１５．１７．１
９．２０からの信号はコントロールユニット２１に入力
されており、コントロールユニット２１はこれらのセン
サ情報に基づいて燃料供給制御および２次空気導入制御
を行う。

コントロールユニット１５はＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３、
ＲＡＭ２４およびＩ１０ボート２５により構成される。

ＣＰＵ２２はＲＯＭ２３に書き込まれているプログラム
に従ってＩ１０ボート２５より必要とする外部データを
取り込んだり、またＲＡ’Ｍ２４との間でデータの授受
を行ったりしながら燃料供給制御および２次空気導入制
御に必要な処理値を演算処理し、必要に応じて処理した
データをＩ１０ボート２５に出力する。Ｉ１０ボート２
５には前記各センサ１５．１７．１９．２０からの信号
が入力されるとともに、■１０ポート２５からは噴射信
号Ｓｉおよび２次空気導入信号Ｓａが出力される。ＲＯ
Ｍ２３はＣＰＵ２２における演算プログラムを格納して
おり、ＲＡＭ２４は演算に使用するデータをマツプ等の
形で記１ａしている。

第４．５図はＲＯＭ２３に書き込まれているプログラム
を示すフローチャートであり、図中Ｐ、〜Ｐ８ばフロー
の各ステップを示す。

第４図において、Ｐ、で絞弁１６が全閉であるか否かを
判別し、全閉でないときは減速状態でないと判断してＰ
２で２次空気導入信号Ｓａの出力を停止する（既に停止
されていれば、停止状態を維持する）。一方、絞弁１６
が全閉のときはＰ３で回転数Ｎをアイドル判別値Ｎｃを
比較し、Ｎ≦ＮＣのときは減速状態とは判断せずアイド
ル状態とみなしてＰ２に進む。Ｎ＞Ｎｃのときは減速状
態であると判断してＰ４で２次空気導入信号Ｓａを出力
し、触媒コンバータ６上流側の吸気管３内に２次空気を
導入する。このように、エンジン１が減速運転範囲内に
あるときのみ、２次空気が導入される。

一方、このような減速状態にあるときば空燃比がフィー
ドバック制御からオープン制御にクランプされる。

すなわち、第５図において、Ｐ９、Ｐ６では第４図に示
したＰ＋　、Ｐ３とそれぞれ同様の処理を行い、エンジ
ン１が減速状態にないときは、Ｐ７で空燃比のフィード
バック制御（Ｆ　／　Ｂ　ｉ制御）を行う。一方、減速
状態にあるときはＰ８で空燃比のフィードバック制御を
停止してオープン制御に切換える。例えば、空燃比補正
係数α（詳細は後述）をα−１にクランプする。

以上をまとめると、エンジン１が減速状態に移行すると
空燃比をオープン制御するとともに２次空気を導入する
。オープン制御に切換えるのは、減速時においては、ツ
ユニルカットを行うことが多く、燃焼が不安定になった
り、あるいは排気酸素濃度情報を得ている酸素センサ２
０が正常に働かない等の理由による。

また、減速時に２次空気を導入するのは次の理由による
。例えば、フユエルカソト回転数以下の回転数から減速
するような場合にはツユニルカットが行われないので、
このような減速に伴う急激な燃焼の変化に対応して、排
出されるＨ　ＣやＣ○を触媒コンバータ６で効率よく燃
焼させるために２次空気を導入する。なお、オートマチ
ック車にあっては減速時の車速に拘らずエンジン１が減
速状態に移行すると、回転数が直ちにアイドル回転付近
まで低下することから、実質的にツユニルカットが行わ
れないため、上記同様に２次空気を導入している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の内燃機関の燃料供給装
置にあっては、エンジンが減速状態に移行するとツユニ
ルカットの有無に拘らず２次空気を導入する構成となっ
ていたため、例えばツユニルカットが行われたような場
合には触媒コンバータに流入する酸素が過剰となること
がある。このような場合、排気中の酸素濃度が理論空燃
比に対応した値から外れて三元触媒の機能が有効に発揮
されず、特に、排気中のＮＯｘ成分が減速から復帰した
加速時に一時的に増加するという不具合を生じる。

（発明の目的） そこで本発明は、減速状態から復帰したとき該復帰後所
定期間は空燃比のオープン制御を継続しかつ燃料量を所
定量だけ増量補正することにより、減速時におけるツユ
ニルカットの有無に拘らず触媒コンバークに流入する酸
素量を適切なものとして、排気浄化性能を向上させるこ
とを目的としている。

（発明の構成） 本発明による内燃機関の燃料供給装置はその基本概念図
を第１図に示すように、排気中の酸素濃度を検出する酸
素センサａと、エンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段すと、エンジンの排気を浄化する触媒コンバー
タＣと、エンジンが所定の減速状態にあるとき２次空気
導入信号を出力する信号発生手段ｄと、２次空気導入信
号が入力されると、触媒コンバータＣ上流側の排気通路
に２次空気を導入する２次空気導入手段ｅと、工　。

ンジンの運転状態に基づいて基本供給量を演算する供給
量演算手段ｆと、酸素センサａの出力に基づいて空燃比
が所定空燃比となるように基本供給量をフィードバック
補正するとともに、エンジンが所定の減速状態に移行す
ると該フィードバック補正を停止してオープン補正に切
換える一方、この減速状態から、復帰したとき該復帰後
所定期間はオープン補正を継続しかつ基本供給量を所定
量だげ増量する制御手段ｇと、制御手段ｇからの信号に
基づいてエンジンに燃料を供給する供給手段ｈと、を備
えており、触媒コンバータＣに流入する酸素量を適切に
調節するものである。

（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の一実施例を示す図である。

本実施例のハード的構成は第３図に示した従来例と同様
であるため省略する。そして、本実施例では、２次空気
導入通路７．２次空気導入機構８、カットバルブ９、コ
ントロールバルフ１０おヨヒ負圧通路１１は全体として
２次空気導入手段を構成し、エアフローメータ１５、絞
弁開度センサ】７およびクランク角センサ１９は運転状
態検出手段を構成する。

また、コントロールユニット２１は信号発生手段、供給
量演算手段および制御手段としての機能を有し、インジ
ェクタ４は供給手段としての機能を有する。

コントロールユニット２１における燃料供給制御は第２
図に示すプログラムにより実行される。

第２図において、Ｐ　１１％　Ｐ　１２では従来例とし
て第４図に示したＰ＋、Ｐｓとそれぞれ同様の処理を行
い、エンジン１が減速状態にあるときはＰ１３７カウタ
をクリアして、そのカウント値ＣＴをＣＴ＝Ｏとする。

このカウンタは減速状態から負荷運転に復帰したときの
復帰後の経過時間をカウントするものである。

次に、Ｐｌ４で空燃比補正係数αをα−１にクランプし
て、空燃比の制御をフィードバック制御からオープン制
御に切換え、Ｐ１５で次式■に従って最終噴射量Ｔｉを
演算する。

Ｔ　ｉ　＝Ｔｐ　Ｘα・・・・・・０ ０式において、Ｔｐは基本噴射量であり、他のルーチン
において次式■に従って演算される。

Ｔｐ＝に−Ｑａ／Ｎ・・・・・・■ 但し、Ｋ：定数 αは空燃比を目標空燃比にフィードバック制御するとき
の係数であり、酸素センサ２０の出力Ｖｓに基づいて演
算される。α−１という状態はαの値に基づ＜Ｔｐの補
正を停止してＴｉを算出することで、空燃比のオープン
制御を意味する。また、第２図のプログラム中では図示
が略されているが、この減速状態判別時には、従来例と
同様に２次空気が導入される。したがって、この２次空
気により吸気管３の酸素濃度は一時的に高まり、ＨＣや
ＣＯ酸成分効率よく浄化される。

一方、ＰｌいＰ１□でＮＯ命令に従い減速状態から復帰
したと判別したときは、まず、Ｐｌ６でカウンタのカウ
ント値ＣＴを所定値Ｃｓと比較し、ＣＴ≦Ｃｓのときは
Ｐｌ７でカウント値ＣＴをインクリメントした後、Ｐｌ
８で空燃比補正係数αをα−Ａ（但し、Ａは１以上の所
定値）にセットしてＰｌ５に進む。また、このとき同時
に従来例と同様に２次空気の導入を停止する。

この場合、α−Ａにセットすることで最終噴射量Ｔｉは
Ｔｐを一律に増量補正したものとなり、減速中の導入２
次空気によって高められた吸気管３内の酸素量はこの復
帰直後の燃料の増量補正骨により適切に消費されて低減
され理論空燃比に対応する酸素濃度に速やかに近づく。

特に、減速中にフユエルカソＩ・が行われたような場合
には酸素濃度の低減化が大きいものとなる。

そして、このようなルーチンＰｕｂ　　Ｐｌ７　　Ｐｉ
ｅＰＩ５を絞り返してＰｌ６でＣＴ＞ＣｓになるとＰ１
６から分岐してＰｌ９に進み、Ｐｌ９で酸素センサ２０
の出力Ｖｓに基づいてαを演算してＰｌ５に進み、再び
空燃比のフィードバック制御を開始する。

このように、減速状態から復帰すると、復帰後の所定期
間（所定値Ｃｓに相当）ば空燃比のオープン制御を継続
するとともに供給燃料を増量補正しているため、触媒コ
ンバータ６に流入する酸素の過剰化を抑制して三元触媒
の機能を有効に発揮させることができる。その結果、従
来と異なり排気中のＮｏ、成分の増加を抑制して排気浄
化性能を高めることができる。

なお、復帰直後における上記所定値Ａの値は一定値でも
よいが、例えばエンジン回転数、復帰後の経過時間をパ
ラメータとして適切な値に設定するようにしてもよい。

（効果） 本発明によれば、減速時におけるフユエルカソトの有無
に拘らず触媒コンバーりに流入する酸素量を適切なもの
とすることができ、排気浄化性能を向」ニさせることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本概念図、第２図は本発明に係る内
燃機関の燃料供給装置の一実施例を示すその燃料供給制
御のプログラムを示すフローチャート、第３〜５図は従
来の内燃機関の燃料供給装置を示す図であり、第３図は
その全体構成図、第４図はその２次空気導入制御のプロ
グラムを示すフローチャート、第５図はその燃料供給制
御を示すフローチャートである。 １・・・・・・エンジン、 ４・・・・・・インジェクタ（供給手段）、６・・・・
・・触媒コンバータ、 ２０・・・・・・酸素センサ、 ２１・・・・・・コントロールユニット（信号発生手段
、供給量演算手段、制御手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ａ）排気中の酸素濃度を検出する酸素センサと、ｂ）エ
   ンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、 ｃ）エンジンの排気を浄化する触媒コンバータと、ｄ）
   エンジンが所定の減速状態にあるとき２次空気導入信号
   を出力する信号発生手段と、 ｅ）２次空気導入信号が入力されると、触媒コンバータ
   上流側の排気通路に２次空気を導入する２次空気導入手
   段と、 ｆ）エンジンの運転状態に基づいて基本供給量を演算す
   る供給量演算手段と、 ｇ）酸素センサの出力に基づいて空燃比が所定空燃比と
   なるように基本供給量をフィードバック補正するととも
   に、エンジンが所定の減速状態に移行すると該フィード
   バック補正を停止してオープン補正に切換える一方、こ
   の減速状態から、復帰したとき該復帰後所定期間はオー
   プン補正を継続しかつ基本供給量を所定量だけ増量補正
   する制御手段と、 ｈ）制御手段からの信号に基づいてエンジンに燃料を供
   給する供給手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。