JPS62126261A - 内燃エンジンの吸気２次空気供給装置 - 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】 炎血立１ 本発明は内燃エンジンの吸気２次空気供給装置に関する
。

１且及五 内燃エンジンの排気ガス浄化、燃費改善等を目的として
排気ガス中の酸素濃度を検出し、この検出結果に応じて
エンジンへの供給混合気の空燃比を目標空燃比にフィー
ドバック制御する吸気２次空気供給装置が知られている
。この吸気２次空気供給装置として気化器絞り弁下流に
連通する吸気２次空気供給通路にソレノイドへ、の供給
電流値に応じた開度を得るリニア型の電磁弁を設けて吸
気２次空気供給通路の流路断面積を酸素濃度検出結果に
応じて連続的に変化せしめる装置が特開昭５５−１１９
９４１号公報に示されている。

かかる吸気２次空気供給装置においては、第１図に示す
ようにリニア型の電磁弁への供給電流値の増大時（特性
Ａ）と減少時（特性Ｂ）とでは供給電流値に対する吸気
２次空気聞が異なりヒステリシス特性を有することが分
かった。しかしながら、エンジンのアイドル時等の低エ
ンジン回転数でかつ高吸気管内負圧状態には絞り弁を通
過する吸気量が少なく空燃比を調整するために必要な吸
気２次空気量も少なくなるのでヒステリシスによる流量
変動の割合が大きくなり２次空気供給吊にばらつきが生
じて空燃比制御精度が悪化するという間謹点があった。

１１辺ｌ１ そこで、本発明の目的は、エンジンの低吸気量時の空燃
比制御精度の向上を図ることができるリニア型の電磁弁
を用いた吸気２次空気供給装置を提供することである。

本発明の吸気２次空気供給装置はエンジンの低吸気量時
には断続電流をリニア型の電磁弁に供給してリニア型の
電磁弁を断続的に開弁することを特徴としている。

！−適−１ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第２図に示した本発明の一実施例だる車載内燃エンジン
の吸気２次空気供給装置においては、吸入空気が大気吸
入口１からエアクリープ２、気化器３、そして吸気マニ
ホールド４を介してエンジン５に供給される。気化器３
には絞り弁６が設けられ、絞り弁６の上流にはベンチュ
リ７が形成されている。

吸気マニホールド４とエアクリーナ２の空気吐出口近層
とは吸気２次空気供給通路８によって連通されている。

吸気２次空気供給通路８にはリニア型電磁弁９が設けら
れている。電磁弁９の開度はそのソレノイド９ａに供給
される電流値に応じて変化する。また電磁弁９の配設位
置より上流には電磁開閉弁１７及び絞り１８が並列に設
けられている。電磁開閉弁１７はそのソレノイド１７ａ
の通電により開弁する。

一方、１０は吸気マニホールド４に設けられ吸気マニホ
ールド４内の絶対圧に応じたレベルの出力を発生する絶
対圧センサ、１１はエンジン５のクランクシャフト（図
示せず）の回転に応じてパルスを発生するクランク角セ
ンサ、１２は１ンジン５の冷却水温に応じたレベルの出
力を発生する冷却水温センサ、１４はエンジン５の排気
マニホールド１５に設けられ排気ガス中の酸素濃度に応
じた出力を発生する酸素濃度センサである。酸素濃度セ
ンサ１４の配設位置より下流の排気マニホールド１５に
は排気ガス中の有害成分の低減を促進させるために触媒
コンバータ３３が設けられている。リニア型の電磁弁９
、絶対圧センサ１０、クランク角センサ１１、水濡セン
サ１２、酸素濃度センサ１４及び電磁開閉弁１７は制御
回路２０に接続されている。制御回路２０には更に車両
の速度に応じたレベルの出力を発生するΦ速センサ１６
が接続されている。

制御回路２０は第３図に示すように絶対圧センサ１０、
水温センサ１２、酸素濃度センサ１４及び車速センサ１
６の各出力レベルを変換するレベル変換回路２１と、レ
ベル変換回路２１を経た各センサ出力の１つを選択的に
出力するマルチプレクサ２２と、このマルチプレクサ２
２から出力される信号をディジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換器２３と、クランク角センサ１１の出力信号を波
形整形する波形整形回路２４と、波形整形回路２４から
パルスとして出力されるＴＤＣ信号の発生間隔を計測す
るカウンタ２５と、電磁弁９を駆動する駆動回路２８ａ
と、電磁弁１７を駆動する駆動回路２８ｂと、プログラ
ムに従ってディジタル演算を行なうＣＰＵ　（中央演算
回路）２９と、各種の処理プログラム及びデータが予め
書き込まれたＲＯＭ３０と、ＲＡＭ３１と備えている。

電磁弁９のソレノイド９ａは駆動回路２８ａの駆動トラ
ンジスタ、電流検出用抵抗（共に図示せｆ）及びデユー
ティ制御用のＰＮＰトランジスタ１つに直列に接続され
てその直列回路の両端間に電ｇＡ電圧が供給される。ト
ランジスタ１９は制御回路２０内の駆動回路２８Ｇによ
ってオンオフされるようになっている。マルチプレクサ
２２、Ａ／Ｄ変換器２３、カウンタ２５、駆動回路２８
ａ、２８ｂ１２８ｃ、ＣＰＵ２９、ＲＯＭ３０及びＲＡ
Ｍ３１は入出力バス３２によって互いに接続されている
。

かかる構成においては、Ａ／Ｄ変換器２３から吸気マニ
ホールド４内の絶対圧、冷却水温、排気ガス中の酸素濃
度及び車速の情報が択一的に、またカウンタ２５からエ
ンジン回転数を表わす情報がＣＰＵ２９に入出力バス３
２を介して各々供給される。ＣＰＵ２９は後述の如く所
定周期Ｔ１（例えば、５０ｍ５ｅｃ）毎に内部割込信号
を発生するようにされており、割込信号に応じて電磁弁
９のソレノイド９ａへの供給電流値ＤＯＬＪＴをデータ
として算出し、その算出した供給電流値り。

ＬＪＴを駆動回路２８ａに供給する。駆動回路２８ａは
ソレノイド９ａに流れる電流値が供給電流値ＤＯＬＪＴ
になるようにソレノイド９ａに流れる電流値を閉ループ
制御する。またその内部割込信号とは別に所定周期毎、
又はエンジン回転に同期して電磁開閉弁１７を開弁する
か否かを判別し、開弁ずべきと判別した場合には駆動回
路２８ｂに対して開弁駆動指令を発生して電磁開閉弁１
７を開弁せしめる。駆動回路２８Ｃは通常、駆動回路２
８ａによる電磁弁９の駆動時にトランジスタ１９がオン
になるようにトランジスタ１９のベースに低レベル信号
を供給し、ＣＰＵ２９から供給されるデユーティ駆動指
令に応じて所定周期Ｔｌ内において所定時間Ｔ２だけト
ランジスタ１９をオン駆動するためにトランジスタ１９
のベースに所定時間だけ低レベル信号を供給し他の時間
は高レベル信号を供給する。

次に、かかる本発明による吸気２次空気供給装置の動作
を第４図及び第５図に示したＣＰＵ２９の動作フロー図
に従って詳細に説明する。

ＣＰＵ２９においては、第４図に示すように先ず、エン
ジン回転数Ｎｅが１００　Ｏｒ、Ｉ）、＋１１．より小
か否かが判別される（ステップ４１）。Ｎｅ＜１０００
　ｒ、ｐ、ｍ、ならば、吸気管内絶対圧ＰＥＡが４Ｑ　
Ｑ　ｍｍＨｇより小か否かが判別される（ステップ４２
）。Ｎｅ≧１００　Ｏｒ、ｌ）、１ｍ、、又はＰＢＡ≧
４００１１１１８１１１ならば、低吸気ｍ時ではないと
されて吸気量判別フラグＦｏにＩＩ　１　Ｎがセットさ
れ（ステップ４３）、駆動回路２８ｂに対して開弁駆動
指令が発生される（ステップ４４）。駆動回路２８ｂは
開弁駆動指令に応じてソレノイド１７ａに通電すること
により電磁開閉弁１７を開弁駆動する。

一方、Ｎｅ＜１００Ｏｒ、ｌ）、ＩＩｌ、ｒかツＰ８　
Ａ　＜４０Ｑ　ｍｍＨｇならば、低吸気量時であるとさ
れてフラグＦｏに“Ｏ″がセットされ（ステップ４５）
、駆動回路２８ｂに対して開弁駆動指令の発生が停止さ
れる（ステップ４６）。

また割込信号の発生毎に第５図に示すように車両の運転
状態（エンジンの運転状態を含む）が空燃比フィードバ
ック（Ｆ／Ｂ）制御条件を充足しているか否かが判別さ
れる（ステップ５１）。この判別は吸気マニホールド内
絶対圧、冷却水温、車速及びエンジン回転数から決定さ
れ、例えば、低車速時及び低冷却水温時には空燃比フィ
ードバック制御条件が充足されていないとされる。ここ
で、空燃比フィードバック制御条件を充足しないと判別
されたならば、空燃比フィードバック制御を停止すべく
供給電流値ＤＯＬＪＴが“Ｏ１１とされる（ステップ５
２）。一方、空燃比フィードバック制御条件を充足した
と判別されたならば、電磁弁９べの供給電流値の基準電
流値ＤＢＡＳＥが設定される（ステップ５３）。ＲＯＭ
３０には第６図に示すように吸気マニホ゛−ルド内絶対
圧ＰＢＡとエンジン回転数Ｎｅとから定まる基準電流値
Ｄ８ＡＳＥがＤｅｘｓＥデータマツプとして予め書き込
まれているので、ＣＰｔＪ２９は絶対圧Ｐ８Ａとエンジ
ン回転数Ｎｅとを読み込み、読み込んだ各１直に対応す
る基準電流値Ｄ８ＡＳεをＤ８ＡＳＥデータマツプから
検索する。基準電流値ＤＢＡＳＥの設定俊、ＣＰＵ２９
の内部タイマカウンタＡ（図示せず）の計数時間が所定
時間Δｔ１だけ経過したか否かが判別される（ステップ
５４）。

所定時間Δｔ１は吸気２次空気を供給してからその結果
が排気ガス中の酸素濃度の変化として酸素濃度センサ１
４によって検出されるまでの応答遅れ時間に相当する。

このタイムカウンタＡがリセットされて計数を開始した
時点から所定時間Δｔ１が経過したならば、タイムカウ
ンタＡがリセットされかつ初期値から計数が開始される
〈ステップ５５）。すなわち、ステップ５５の実行によ
りタイムカウンタＡが初期値より計数を開始した後、所
定時間Δｔｌが経過したか否かの判別がステップ５４に
おいて行なわれているのである。こうしてタイムカウン
タＡによる所定時間Δｔ１の計数が開始されると、酸素
濃度の情報から酸素濃度センサ１４の出力レベルＬｏｚ
が目標空燃比に対応する基準レベル１ｒｅｒより大であ
るか否かが判別される（ステップ５６）。すなわち、エ
ンジン５への供給混合気の空燃比が目標空燃比よりリー
ンであるか否かが判別されるのである。ＬＯ２′＞Ｌｒ
ｅｒならば、空燃比が目標空燃比よりリーンであるので
減算値ＩＬが算出される（ステップ５７）。

減算値ＩＬは定数に１、エンジン回転数Ｎｅ及び絶対圧
ＰＢＡを互いに乗算（Ｋ１　・Ｎｅ−ＰＢＡ）すること
により得られ、エンジン５の吸入空気量に依存するよう
になっている。減算値ＩＬの算出後、このルーチンの実
行によって既に算出されている補正値１０ＵＴがＲＡＭ
３１の記憶位置ａ１から読み出され、読み出された補正
値ｌ０ＬＩＴがら減算値ＩＬが差し引かれてその算出値
が新たな補正値ＩｏＵ丁とされかつＲＡＭ３１の記憶位
置ａ１に占き込まれる（ステップ５８）。一方、ステッ
プ５６において１０２′≦１　ｒａｔならば、空燃比が
目標空燃比よりリッチであるので加算値ＩＲが算出され
る（ステップ５９）。加算値ＩＲは定数に２　　（≠に
＋）、エンジン回転数Ｎｅ及び絶対圧ＰＢＡを互いに乗
算（Ｋ２・Ｎｅ−ＰＢＡ）することにより得られ、エン
ジン５の吸入空気量に依存するようになっている。加算
値ｌρの算出後、本ルーチンの実行によって既に算出さ
れている補正値１０ＬＪＴがＲＡＭ３１の記憶位置ａ１
がら読み出され、読み出された補正値ｆｏｕＴに加算値
ＩＲが加算されその算出値が新たな補正値１ｏｕＴとさ
れかつＲＡＭ３１の記憶位置ａ１に書ぎ込まれる（ステ
ップ６０）、こうして補正値ＩｏｕＴがステップ５８又
は６０において算出されると、その補正値１０ＵＴとス
テップ５３において設定された基ｔｌ！電流値Ｄｅ　Ａ
　Ｓ　Ｅとが加算されてその加算結果が供給電流値ＤＯ
ＬＩＴとされる（ステップ６１）。そして吸気母判別フ
ラグＦｏがＯ″′に等しいか否かが判別され（ステップ
６２）、Ｆｏ＝１の場合、駆動回路２８ａに対して供給
電流値ＤＯＵＴが出力される（ステップ６３）。Ｆ。

＝０の場合、すなわち低吸気量の場合には供給電流値Ｄ
ＯＵＴが所定値Ｄｒ＋　　（例えば、２５Ｏｎ＋Ａ）に
固定され（ステップ６４）、所定時間Ｔ２だけトランジ
スタ１９をオンさせるために駆動回路２８Ｃに対してデ
ユーティ駆動指令が発生され（ステップ６５）、そして
駆動回路２８ａに対して供給電流値ＤＯＬＩＴが出力さ
れる（ステップ６３）。

駆動回路２８ａは電磁弁９のソレノイド９ａに流れる電
流値を電流検出用抵抗によって検出してその検出電流値
と供給電流値ＤＯＬＪＴとを比較し、比較結果に応じて
駆動トランジスタをオンオフすることによりソレノイド
９ａに電流を供給する。

よって、ソレノイド９ａには供給電流値ＤＯＵＴの電流
が流れ、電磁弁９のソレノイド９ａに流れる電流値に比
例した量の吸気２次空気が吸気マニホールド４内に供給
されるのである。またデユーティ駆動指令の発生時には
トランジスタ１９が所定時間Ｔまたけオンとなるので所
定周明王１内において所定時間Ｔ２だけ電磁弁９に電流
値Ｄｒ＋が供給される。なお。電流値Ｄｒ＋は電磁開閉
弁１７の閉弁を考慮して設定されている。

かかる本発明による吸気２次空気供給装置においては、
エンジン中高吸気０時には電磁開閉弁１７が開弁し、ス
テップ５３において設定された基１に！電流値ＤｅＡｓ
Ｅを酸素濃度センサ１４の出力レベルに応じて補正する
ことにより供給電流値ＤＯＵＴが決定され、電磁弁９が
供給電流値ＤｏｕＴに比例した開度で開弁じ、シ次空気
が電磁開閉弁１７と共に絞り１８を通過して吸気マニホ
ールド４内に供給される。

またエンジン低吸気量時には電磁開閉弁１７が閉弁し、
供給電流値ＤＯＬＩＴが所定値Ｄｒ＋に固定され、電磁
弁９が供給電流値ＤＯＬＪＴに応じた開度で所定周期Ｔ
１内において所定時間Ｔ２だけ開弁じて２次空気がデユ
ーティ制御されると共に絞り１８を通過してのみ吸気マ
ニホールド４内に供給される。

なお、タイムカウンタＡがステップ５５においてリセッ
トされて初期値からの計数が開始された後、所定時間Δ
℃１が経過していないとステップ５４において判別され
たならば、直ちにステップ６１が実行され、この場合、
前回までの本ルーチンの実行によって得られた補正値１
０１ＪＴが読み出される。

また上記した本発明の実施例においては、エンジン低吸
気量時をエンジン回転数及び吸気マニホールド内の絶対
圧から検出しているが、ステップ６１において算出され
た供給電流値ＤＯＵＴの大きさから低吸気量時を判別し
ても良い。

免尻匹王呈 以上の如く、本発明の吸気２次空気供給装置においては
、エンジンの低吸気量時にはリニア型の電磁弁を断続的
に開弁じて２次空気をデユーティ制御するのでリニア型
の電磁弁への供給電流値の増大時と減少時とで供給電流
値に対する吸気２次空気量が異なりヒステリシス特性を
有してもエンジンの低吸気母時の空燃比制御精度の悪化
が防止され、アイドル運転時等の運転状態の安定化を図
ることかできるのである。またエンジン低吸気量時に吸
気２次空気供給通路を流れる２次空気皐を制限する制限
手段が設けることによりエンジンの低吸気量時にもリニ
ア型電磁弁のリニアリティの良好な特性部分を用いて２
次空気量を正確に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電磁弁への供給電流値と吸気２次空気供給聞と
の関係を示す図、第２図は本発明の実施例を示す概略図
、第３図は第２図の装置中の７ｉ１＋　ｉ回路の具体的
構成を示すブロック図、第４図及び第５図はＣＰＵの動
作を示すフロー図、第６図はＲＯＭに書き込まれたデー
タマツプを示す図である。 主要部分の符号の説明 ２・・・・・・エアクリーナ ３・・・・・・気化器 ４・・・・・・吸気マニホールド ６・・・・・・絞り弁 ７・・・・・・ベンチュリ ８・・・・・・吸気２次空気供給通路 ９・・・・・・リニア型電磁弁 １０・・・・・・絶対圧センサ １１・・・・・・クランク角センサ １２・・・・・・冷却水温センサ １４・・・・・・酸素濃度センサ １５・・・・・・排気マニホールド １７・・・・・・電磁開閉弁 １８・・・・・・絞り ３３・・・・・・触媒コンバータ 出願人　　　本田技研工業株式会社 代理人　　　弁理士　　藤村元彦 第１図 供給電流 第６図 ｒ、ｐ、ｍ。 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃エンジンの気化器絞り弁下流の吸気管内に連通する
   吸気２次空気供給通路と、該吸気２次空気供給通路に設
   けられ供給される電流値に応じた開度を得て前記吸気２
   次空気供給通路の流路断面積を連続的に変化せしめる電
   磁弁と、該電磁弁に供給する基準電流値をエンジン排気
   成分濃度に応じて補正して供給電流値を決定する制御手
   段と、該制御手段によって決定された供給電流値の電流
   を前記電磁弁に供給する電流供給手段とを含み、前記電
   流供給手段はエンジンの低吸気量時には断続電流を前記
   電磁弁に供給して前記電磁弁を断続的に開弁することを
   特徴とする吸気２次空気供給装置。