JPS631748A

JPS631748A - エンジンの２次空気制御装置

Info

Publication number: JPS631748A
Application number: JP14565786A
Authority: JP
Inventors: Shizo Kariyama; 四三苅山
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-06-20
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1988-01-06
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPH086629B2

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、エンジンの２次空気制御装置に関するもので
ある。

（従来技術）一般に、内燃機関においては、気筒内で発生する熱エネ
ルギの全てを抽出力として取り出すことはできず、その
相当部分が熱損失、機械損失等の各種損失として失われ
、それが燃費改善のひとつの障害となっている。この機
械損失のひとつとして吸・排気行程でのポンプ損失があ
り、このポンプ損失は、高負荷時よりも低負荷時に特に
大きく、そのため特に中、低負荷領域での使用頻度の高
い自動車用エンジンでは、それによって燃費性能の向上
が大きく妨げられている。

一方、同一車両に行程容積の小さいエンジンを搭載する
と燃費がよくなることが知られているが、これはエンジ
ンが相対的に高負荷運転を行なうことになるために、ポ
ンプ損失が減少することが大きな理由の１つであると考
えられている。従って、エンジンに、低負荷時のみに小
行程容積のエンジンと同じ働きをさせれば、エンジンの
高出力時の要求特性を損なわずに、低負荷時のポンプ損
失を低減し、燃費を改善することができると考えられる
。

つまり、低負荷時のポンプ損失を減少するには、低負荷
時において、吸入行程での小絞弁開度に基づく吸入負圧
増大による絞り損失、および圧縮行程での圧縮損失を低
減すればよい。このことは、往復ピストン式エンジンに
限らず、ロータリピストンエンジンでも同様であり、こ
のための手段として、例えばロークリピストンエンジン
では、特開昭５０−５９６１０号公報に記載されている
ように、吸気通路に加えて圧縮行程時に吸入空気の一部
を当該吸気通路側に漏出させる吸気還流通路（バイパス
通路）を設け、この吸気還流通路に対して出力調整用の
開閉制御弁を配し、この開閉制御弁の開度並びに閉弁タ
イミングをエンジンの負荷状態に応じて調節して具体的
に吸気還流量を制御するようにした第１の従来技術が知
られている。

すなわち、この第１の従来技術は、ロークリピストンエ
ンジンの吸気装置を、エンジンの吸気行程時に大気から
の吸入空気を気筒内に供給する吸気通路と、該吸気通路
の途中と上記気筒とを連通してエンジンの圧縮行程時に
上記気筒内の吸入空気の一部を上記吸気通路側に還流す
る吸気還流通路と、この吸気還流通路を開閉する開閉制
御弁とで構成し、該開閉制御弁の開閉状態を運転領域に
応じて制御して吸気還流量を調整することによって実質
的な吸入空気の充填量を制御するようにしｆ二らのであ
る。

このようなロータリピストンエンジンの吸気装置による
と、上記開閉制御弁が実質的にエンジンの有効圧縮比可
変手段として機能することになり、低負荷時のポンプ損
失が減少され、この点から燃費が大きく向上するものと
考えられる。

−方、−般に上記のような圧縮比可変構造を採用したエ
ンジンおいても、排気ガスを浄化するために、当該エン
ジンの排気ボート部に新気を導入し、高温状態のままの
排気ガスを酸素の豊富な新気に接触混合させることによ
り上記排気ガス中に含まれる未燃焼成分（炭化水素、−
酸化炭素）を燃焼除去（酸化処理）する２次空気供給装
置が設けられるのが通常である。

そして、このような２次空気の供給に際して、単に２次
空気の供給のみによって排気ガスの浄化を行なったので
は必ずしも充分な浄化作用を得ることができない（例え
ばＮＯｘの処理ができない）ことから、最近では多くの
場合、当該２次空気供給装置に対してその他の後処理装
置、例えば三元触媒コンバータ（キャタリストコンバー
タ）を組合せて２次空気供給装置を中心とする効率的な
排気浄化システム（酸化並びに還元処理システム）を構
成することが行なわれる。

ところで、このように触媒コンバータを組合せて排気浄
化システムを構成した場合においてら、エンジンから当
該触媒コンバータ部に供給される排気ガス成分量は、当
該エンジンの運転状態（回転または負荷領域）によって
必然的に異なってくる。従って、上記２次空気供給装置
によって供給される２次空気の供給状態並びに供給量は
本来上記エンジンの運転状態に応じて適切に制御しなけ
ればならない。

このような観点から、第２の従来技術として当該エンジ
ンの運転状態に応じて上記触媒コンバータに対する２次
空気の供給状態を可変制御するようにした２次空気制御
装置が存在する（例えば、特公昭５４−３５２５１号公
報参照）。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、上記第２の従来技術のような場合における２
次空気の供給は、エンジンによって常時駆動されるエア
ポンプによって行なっており、その具体的な２次空気供
給量自体の調整はスロットル開度とエンジン回転数とに
よって特定される運転領域に応じて制御されるエアコン
トロールパルプによって調整制御するようにしているの
が通常である。

ところが、上記第２の従来技術の場合のように運転領域
に応じて排気浄化装置に対する２次空気の供給量を制御
する構成を上記第１の従来技術のようなエンジンの有効
圧縮比可変によるポンプ損失低減手段を備えたエンジン
に適用した場合には、次のような問題を生じる。

すなわち、上記ポンプ損失低減領域ではエンジンの有効
圧縮比が低下させられることになるので、当該燃焼室内
の圧縮圧力は低下し、従って、Ｖｆｌ喧温度ら低下する
。その結果、混合気燃焼達文が低下して燃焼状態も悪化
し、高温状聾の未燃焼ガスかそのまま排気ポートおよび
触媒コンバータ側に排出されるようになる。それにも拘
わらず単に運転領域のみによって決定される多量の２次
空気が供給され、該未燃焼ガスと接触することになって
、該部分での未燃焼ガスの急速な再燃焼により排気ガス
温度が異常に上昇して三元触媒コンバータの機能を損わ
せる事態が発生する。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上記の問題を解決することを目的としてなさ
れたもので、特定の運転領域で実質的な吸気行程短縮に
よるポンプ損失低減を行うポンプ損失低減手段と、排気
浄化装置と、運転領域に対応して該排気浄化装置に供給
する２次空気量を制御する２次空気供給手段とを備えた
エンジンの２次空気制御装置において、上記ポンプ損失
低減手段の作動時に、上記排気浄化装置に供給される２
次空気供給量を減量補正する２次空気供給量補正手段を
設けてなるものである。

（作　用）上記の手段によると、実質的に吸気行程が短縮されるポ
ンプ損失低減領域では、当該短縮量に応じて本来の２次
空気供給量より乙所定量少ない２次空気を供給するよう
に２次空気供給量を制御することができる。

そのため、吸気行程短縮により実質上エンジンの有効圧
縮比が低下せしめられることにより、燃焼速度が低下し
て膨張行程との兼ね合いで排気ガスが高温になっても、
２次空気供給量自体が減少されることにより排気側の燃
焼反応速度が低下し温度の上昇が触媒コンバータ等の排
気浄化装置の機能を損わしめない所定の範囲内に抑制さ
れるようになるので、従来のような問題は生じない。

（実施例）第２図および第３図はロータリピストンエンジンに適用
した本発明の実施例に係るエンジンの２次空気制御装置
を示している。

先ず、第２図において、符号ｌは例えば２気筒のローク
リピストンエンジン本体を示しており、このロークリピ
ストンエンジン本体（以下、エンジン本体と言う）ｌは
第３図に示すようにそれぞれ内側にトロコイド空間２．
３を形成した２つのロータハウジング４．５と、これら
２つのロータハウジング４．５の両側に位置して当該各
ロータハウジング４，５の両側部を閉塞する３つのサイ
ドハウジング（中央部の共通なサイドハウジングは特に
インタメゾイエイトハウジングと称される）６．７．８
とから構成されている。そして、上記各ロータハウジン
グ４．５の上記トロコイド空間２゜３内には偏心軸９の
回りで上記ロータハウジング４．５内側のトロコイド内
周面４　ａ、　５　ａに内接した状態で相互に１８０度
の位相差をもって遊星回転する略三角形状の２つのロー
タｔｏ、１１が遊嵌されている。

上記ロータ１０．Ｉ＋の３つの外周面１０ａ−１０ｃ、
　　１１ａ＝Ｉ　ｌｃと上記ロータハウジング４．５の
上記トロコイド内周面４　ａ、　５　ａとの間にはそれ
ぞれ３つの作動室１３Ａ−１３Ｇ％　１４Ａ−１４０が
形成されている。また、上記各ロータハウジング４．５
の一側下方部に対応する上記トロコイド内周面４　ａ、
　５　ａには排気ポート１５．１６が開口されており、
該排気ポート１５．１６は排気口１７、Ｉ８を介して外
部の排気管１９に共通に連通せしめられている。

一方、上記３つのサイドハウジング６〜８の内の各ロー
タハウジング４．５間に位置するサイドハウジング、す
なわちインタメゾイエイトハウジング７には、それぞれ
吸気管４２に連通ずる２つの吸気ボート２１．２２が上
記各ロータハウジング４．５側の各トロコイド空間内作
動室に向けて開口されている。また、このインタメゾイ
エイトハウジングには、上記２つのロータ１０，１１の
１８０度の位相差を有した上記遊星回転に対応して一方
側（フロント側）第１のロータハウジング４の圧縮行程
作動室（１３Ａ〜１３Ｇのいずれか）を他方側（リア側
）第２のロータハウジング５の吸気行程作動室（１４Ａ
−１４Ｇのいずれか）に対して連通させる第１の連通状
態と、他方側（リア側）第２のロータハウジング５の圧
縮行程作動室（１４Ａ〜１４Ｃのいずれか）を−方側（
フロント側）第１のロータハウジング４の吸気行程作動
室（１３Ａ−１３ｃのいずれか）に連通させる第２の連
通状態とを交互に形成する吸気還流通路２５が形成され
ている。この吸気還流通路２５は、第３図に示すように
上記インタメゾイエイトハウジング７の所定位置に上記
両トロコイド空間２．３間を連通せしめろ貫通孔を形成
することによって容易に設けることができる。そして、
この吸気還流通路２５には、その中央部に位置して円板
状のバタフライ型開閉制御弁２６が設置されており、こ
の開閉制御弁２６は高速高負荷領域では全閉状態に制御
される一方、低速低負荷領域ではその負荷量に応じて開
弁され吸気還流通路２５の開口断面積を可変ならしめて
還流吸気量を制御するようになっている。

上記開閉制御弁２６は、後述するエンジンコントロール
ユニット５０によって作動制御される例えば三方電磁弁
よりなるデユーティソレノイド４１の作動状態（弁位置
）に応じて駆動されるダイヤプラム構成の開閉弁アクチ
ュエータ４０によってその開閉状態が具体的に制御され
る。

−方、上記吸気ボート２１．２２は、それぞれ吸気管４
２を通じてエアクリーナ４３に連通され該吸気管４２途
［には、サージタンク４４が形成されているとともに上
記エアクリーナ４３とサージタンク４４間の吸気通路内
にはエアフロメータ４５とスロットルバルブ４６がそれ
ぞれ設置されている。エアフロメータ４５の吸入空気量
検出信号Ｑは、エンジンコントロールユニット５０に人
力される。又、上記スロットルバルブ４６には、スロッ
トル開度センサ４７が付設されており、このスロットル
開度センサ４７のスロットル開度検出信号θも上記エン
ジンコントロールユニット５０に入力される。また符号
４９は、フューエルインジェクタであり、上記吸気管４
２に設けられている。なお、符号３０．３１は副吸気ボ
ートである。

そして、上記エンジンコントロールユニット５０が上記
スロットル開度センサ４７によって検出されたスロット
ル弁開度θとともにエンジン回転数Ｎ、エンジン冷却水
温Ｔｗをそれぞれ人力して所定の演算を行ない、上記デ
ユーティソレノイド４Ｉの作動状態の制御を行なう。三
方電磁弁よりなるデユーティソレノイド４１は、上記ダ
イヤフラム構成の開閉弁アクチュエータ４０の作動室を
大気側Ｐいまたは吸気管４２側（負圧側）Ｐ、のいずれ
か−方側に選択的に連通せしめることによって当該開閉
弁アクチュエータ４０の駆動状態（弁の開閉）を制御す
る。

一方、上記エンジン本体１からの排気ガスを排出する上
記排気管１９の排気通路上流端近傍には第１の触媒コン
バータ５１と該第１の触媒コンバータ５１よりも所定距
離下流側に位置する第２の触媒コンバータ５２とがそれ
ぞれ配設されている。

そして、上記第１および第２の触媒コンバータ５１．５
２よりも排気上流側の排気ポート１５．１６部にはボー
トエア供給のための第１の２次空気供給ノズル５３が、
また上記第１および第２の両触媒コンバータ５１．５２
間の排気通路部にはスプリットエア供給のための第２の
２次空気供給ノズル５４がそれぞれ嵌挿配設されている
。

さらに、符号５５は上記第１および第２の２次空気供給
ノズル５３．５４から上記排気ポート１５．１６および
第１、第２の触媒コンバータ５１゜５２間にそれぞれ２
次空気を供給するためのエアポンプであって、該エアポ
ンプ５５は、例えば電磁クラッヂ付のブーりを介して上
記エンジン本体１の駆動軸にベルトで連結されており、
該電磁クラッチは、後述するようにエンジンコントロー
ルユニット５０により当該エンジンの運転状態（第７図
参照）に応じてその接続状態が制御されるようになって
いる（図示省略）。

そして、上記エアポンプ５５は、その２次空気メイン供
給路６０の２次空気吐出端に例えば第４図に示すような
エアコントロールバルブ（ＡＣＶ）５６を設け、このエ
アコントロールバルブ５６の第１および第２の２次空気
供給通路６１．６２を介して上述の第１および第２の２
次空気供給ノズル５３．５４に第７図示すようなエンジ
ン運転状態に応じた２次空気の供給制御を行なうように
なっている。

すなわち、上３己エアコントロールバルブ第４図から明
らかなように、上記２次空気メイン供給路６０を上記第
１の２次空気供給通路６１および第２の２次空気供給通
路６２とそれぞれ連通せしめる一方、リリーフ通路６３
を備えて構成されており、上記各通路６０〜６３の接続
部には第１および第２の２次空気コントロール用制御弁
６５、６６が配設されている。上記第１の２次空気コン
トロール用制御弁６５は、摺動自在なロッド６７の一端
に取り付けられ、かつ上記２次空気メイン供給路６０を
リリーフ通路６３に連通させる閉弁位置と該２次空気メ
イン供給路６０を第１および第２の２次空気供給通路６
１．６２に連通させる開弁位置との２つの位置の間で切
り換わる弁体６８と、該弁体６８を閉弁位置に向かうよ
うに付勢するスプリング６９と、上記ロッド６７の他端
に連結されたダイヤフラム７０と、該ダイヤフラム７０
によって画成された負圧室７１と、該負圧室７１内に縮
装され、上記ダイヤフラム７０を弁体６８が閉弁位置に
向かうように付勢するスプリング７２とからなり、上記
負正室７１は第１の負圧導入通路７３を介して上記第２
図のスロットル弁４６下流の吸気管４２内に連通せしめ
られ、また上記第１の負圧導入通路７３の途中には、上
記負圧室７１の大気連通路７４またはスロットル弁４６
下流の吸気管４２内への各連通状態を相互に切り換える
第１の電磁弁７５が介設されており、該第１の電磁弁７
５のＯＮ作動時には上記負圧室７１の大気開放により上
記弁体６８を上記両スプリング６９．７２の付勢力によ
って閉弁位置に位置付けて上記エアポンプ５５からの２
次空気をリリーフする一方、上記第１の電磁弁７５のＯ
Ｆ”Ｆ作動時には上記負圧室７１への吸気負圧の導入に
より上記弁体６８を上記両スプリング６９．７２の付勢
力に抗して開弁位置に位置付けてエアポンプ５５からの
２次空気を第１または第２の２次空気供給通路６１．６
２に供給することが可能となるようにしている。

また、上記第２の２次空気コントロール用制御井６６は
、摺動自在なロッド８０の一端に取り付けられ、かつ上
記第１の２次空気コントロール用制御弁６５の弁体６８
が開弁位置にある場合において２次空気メイン供給路６
０を第１の２次空気供給通路６１に連通させる第１の弁
位置と該２次空気メイン供給路６１を第２の２次空気供
給通路６２に連通させる第２の弁位置との２つの位置の
間で切り換わる弁体８２と、該弁体８２を第２の弁位置
に向かうように付勢するスプリング８３と、上記ロッド
８０の他端に連結されたダイヤフラム８４と、該ダイヤ
フラム８４によって画成された負圧室８５と、該負圧室
８５内に縮装され、ダイヤフラム８４を弁体８２が第２
の弁位置に向かうように付勢するスプリング８６とから
なり、上記負圧室８５は第２の負圧導入通路８７および
上記第１の電磁弁７５より上記第２図の吸気通管４２側
の第１の負圧導入通路７３を介してスロットル弁４６下
流の吸気管４２内に連通されている。また、上記第２の
負圧導入通路４７の途中には、上記負圧室８５の大気連
通路８８または第１の負圧導入通路７３への連通状態を
切り換える第２のＴＬ＠弁８９が介設されており、該第
２の電磁弁８９のＯＮ作動時には負圧室８５の大気開放
により弁体８２を上記両スプリング８３．８６の付勢力
によって第２の弁位置に位置付けてエアポンプ５５から
の２次空気を第２の２次空気供給通路６２を介して第２
の２次空気供給ノズル５・１に供給する一方、該第２の
電磁弁８９のＯＦ２作動時には負圧室８５への吸気負圧
の導入により弁体８２を両スプリング８３．８６の付勢
力に抗して第１の弁位置に位置付けてエアポンプ５５か
らの２次空気を第１の２次空気供給通路６１を介して第
１の２次空気供給ノズル５３に供給するようにしている
。

また、上記第１および第２の２次空気供給通路６１、６
２の接続部には、第２の２次空気コントロール用制御井
６６の弁体８２が第２の弁位置にあるときに該弁体８２
をバイパスして該弁体８２の上下流側を連通させる小孔
よりなるバイパス通路９０が形成されている。

そして、以上の構成において、それぞれ電気的に作動す
る各部分は共にエンジンコントロールユニット５０から
の制御信号によって制御される。

該エンジンコントロールユニット５０は、例えばマイク
ロプロセッサ（ＣＰ　Ｕ）を中心とし、メモリ（ＲＯＭ
及びＲＡＭ）およびインターフェース回路を備えて後述
する第５図（機能ブロック図）のように構成されている
。

すなわち、このエンジンコントロールユニット５０は、
先ず上記エアフロメータ４５からの吸入空気量検出信号
Ｑおよびエンジン回転数検出手段１００からのエンジン
回転数検出信号Ｎとに基づいて供給燃料の基本噴射パル
ス幅を設定する基本噴射パルス幅設定回路１０１と、上
記エンジン回転数検出信号Ｎおよびスロットル開度セン
サ４７からのスロットル弁開度信号θをエンジンマツプ
上の所定の領域基準データと比較することによって、例
えばエンジン本体ｌの運転状態が第７図にそれぞれ区分
して示したＡ領域（最高回転最大負荷領域）、Ｂ、領域
（低回転低負荷領域）、Ｂ、領域（低回転高負荷領域）
、Ｂ、領域（高回転高負街頭域）、Ｂ、、Ｂ５領域（高
回転高負荷）の各領域のいずれかにあることを判定し、
該判定時にＯＮ信号を出力する領域判定回路１０２と、
該領域判定回路１０２から上記Ｂ４、Ｂ５領域を判定す
るＯＮ信号が出力されたときに酸素濃度検出器１０３か
らの酸素濃、変信号０２を通過させるＡＮＤ回路１０４
と、該ＡＮＤ回路１０４を通過した酸素濃度信号Ｏ７に
よって上記基本噴射パルス幅設定回路１０１からの基本
噴射パルス幅信号を補正するパルス幅補正回路１０５と
、該パルス幅補正回路１０５からの出力信号に応じて上
記フューエルインジェクタ４９を駆動するフューエルイ
ンジェクタ駆動回路１０６と、上記領域判定回路の各領
域に対応しｋＯＮ信号をゲート回路（Ａ　Ｎ　Ｄゲート
）Ｇｌ−Ｇ、を介して入力し、当該判定領域に対応した
２次空気の供給制御を行なうための電磁弁制御回路１０
７とから構成されている。

そして、このエンジンコントロールユニット５０により
、上記吸入空気量検出信号Ｑおよびエンジン回転数検出
信号Ｎに基づいて演算した基本燃料噴射量を本実施例で
は高回転高負荷領域ＢいＢ５においてのみ排気中の残留
酸素濃度によってフィードバック補正しながらフューエ
ルインジェクタ４９から噴射させるとともに、上記エン
ジン回転数検出信号Ｎおよびスロットル弁開度検出信号
θに基づいて２次空気供給用の各領域（Ａ　、　ＢＩ〜
Ｂ５）を判定し、その判定結果に基づいてそれぞれ上記
２次空気コントロール用制御弁６５．６６を制御するこ
とにより各々２次空気供給ノズル５３．５４を作動して
各２次空気供給ノズル５３．５４からの２次空気の供給
量をエンジン運転領域に応じて制御するようにしている
。しかも、その場合において、当該２次空気供給領域内
の上記吸気還流通路２５の開閉制御弁２６が開かれる領
域（第６図８４　＋　Ｂ　ｓの領域内に略対応）では、
上記領域判定信号に基づいて後に述べるような２次空気
の減量制御（第６図）が行われる。

その前に、先ずこのエンジンコントロールユニット５０
の一般的な２次空気供給制御機能を説明しておくと、令
弟７図に示すように、スロットル弁開度θが所定開度θ
Ｌより大きいかあるいはエンジン回転数Ｎが所定回転数
より高い、つまりエンジンの運転状態が最高回転あるい
は最大負荷領域（エアカット領域）Ａにあるときには上
記領域判定回路１０２により第１の電磁弁７５への通電
によって上記第１の２次空気コントロール用制御弁６５
の弁体６８を閉弁位置に位置付けることにより　、上記
エアポンプ５５からの２次空気の第１および第２の２次
空気供給ノズル５３．５４への供給を停止する（エアカ
プト制御）。−方、スロットル弁４６の開度が所定開度
θＬ以下にある運転領域Ｂ（Ｂ、〜Ｂ５）にあるときに
は上記第１の電磁弁７５への通電を停止することによっ
て第■の２次空気コントロール用制御弁６５の弁体６８
を開弁位置に位置付けることにより、第１および第２の
２次空気供給ノズル５３．５４への２次空気の供給を可
能とする（エア供給制御）。

そして、この２次空気供給領域ｌ３（Ｂ、〜Ｂ、）のう
ち、先ずエンジンの運転状態が低回転低負荷領域Ｂ、お
よび高回転低負荷領域Ｂ３にあるときには第２の電磁弁
８９への通電を停止することによって第２の２次空気コ
ントロール用制御井６６の弁体８２を第１の弁位置に位
置付けることにより、エアポンプ５５からの２次空気を
第１の２次空気供給ノズル５３のみへ供給する。これら
の領域は、排気中の未燃焼成分が多いので上記第１の触
媒コンバータ５１および第２の触媒コンバータ５２を共
に酸化触媒として機能させて該未燃焼成分中の炭化水素
、−酸化炭素を効果的に酸化処理する必要があり、その
ために上記各触媒コンバータ５１゜５２の上流側、すな
わち排気ポート１５．１６部に第１の２次空気供給ノズ
ル５３のみによって２次空気を供給する。また、エンジ
ンの運転状態が上記Ｂ＋領域から低回転高負荷領域Ｂ２
に移行したときから所定時間が経過するまでの間にあっ
ては、上記と同様に第２の電磁弁８９への非通電によっ
て第２の２次空気コントロール用制御井６６の弁体８２
を第１の弁位置に位置付けることにより、２次空気を第
１の２次空気供給ノズル５３から供給する一方、上記所
定時間が経過した後の８４頭域には、上記第２の電磁弁
８９への通電によって第２の２次空気コントロール用制
御弁６６を第２の弁位置に位置付けることにより、２次
空気を主に第２の２次空気供給ノズル５４から供給する
とともにその一部を上記バイパス通路９０を介して第１
の２次空気供給ノズル５３からも供給する（ボート漏し
領域Ｂ、）。

従って、本実施例では、大別して一応このＢ。

領域を含むＢ　＋　＋　Ｂ　ｔ　＋　Ｂ　３＋　Ｂ　４
領域の全体を第１の２次空気供給ノズル５３による２次
空気供給領域（ポートエア領域）として考えることにす
る。そして、これらの各領域を判定する判定出力が上記
領域判定回路１０２から出力されると、該出力が上記ゲ
ート回路６２〜Ｇ４を介して上述のように電磁弁制御回
路１０７に供給され、上述のような２次空気の供給制御
がなされる。

次に、エンジンの運転状態が高回転高負荷領域Ｂ、にあ
るときには上記領域判定回路１０２の出力により、第２
の電磁弁８９への通電によって第２の２次空気コントロ
ール用制御井６６の弁体８２を第２の弁位置に位置付け
ることにより、上記エアポンプ５５からの２次空気を第
２の２次空気供給ノズル５４に供給する。

すなわち、この領域は、窒素酸化物（Ｎ　ＯＫ）の排出
が多いため少なくとも第１および第２の上記触媒コンバ
ータ５１，５２のいずれか一方は還元雰囲気を必要とす
る。従って、上記第１の２次空気供給ノズル５３による
両触媒コンバータ５１゜５２上流への２次空気の供給は
避けなければならない。しかも、この場合は、上記第１
および第２の触媒１０．２の両方を酸化触媒として使う
場合に比べて要求エア量が少なくなる。

そこで、２次空気供給ノズルとしては第２の２次空気供
給ノズル５４のみを選択する一方、低容量での２次空気
の供給を行ない、エンジン負荷の軽減、燃費性能の向上
を図るようにする。

次に、上記吸気還流によるポンプ損失低減時の上記エン
ジンコントロールユニット５０による２次空気供給量補
正動作について第６図のフローチャートを参照して説明
する。

先ずステップＳ１で、制御に必要な各種入力データとし
てエンジン回転数Ｎ、スロットル開度θ、吸入空気ｆｆ
１Ｑのそれぞれを読み込む。

続いて、上記入力データの内のスロットル開度θとエン
ジン回転数Ｎとから上述の第７図のマツプ上の領域に対
応させて現在のエンジン運転状態が上記吸気還流通路２
５の開閉制御弁２６の開領域（例えば低回転低負荷領域
）であるか否か、を判定する。その結果、Ｎｏ（閉領域
）の場合には、吸気還流通路２５が閉じられることによ
り一般に通常の高圧縮比に設定されていることから、次
のステップＳ３で第８図のマツプデータＡに示す通常の
２次空気供給量を読み出して、さらにステップＳ、に進
み、当該読み出し量に対応して上述のエアコントロール
バルブ５６を制御して上述と同様の２次空気の供給を行
う。

他方、上記ステップＳ、で、ＹＥＳ（開領域）の場合に
は、ポンプ損失低減のためにエンジンの有効圧縮比が低
く制御されている状態であるから、上記とは逆にステッ
プＳ４に移って、第８図のマツプデータＡよりら所定量
少さいマツプデータＢによる２次空気供給量を読み出し
、該読み出し値によりステップＳ５のエアコントロール
バルブ５６の制御動作を行って上記高圧縮比の場合より
も当該圧縮比低下量に対応して減量補正された２次空気
の供給を行う。

すなわち、このステップＳ−，Ｓｓの場合には、エンジ
ンの有効圧縮比が低く設定されるポンプ損失低減領域で
は当該有効圧縮比の低下に応じて本来の２次空気供給量
よりも所定量少ない２次空気を供給するように当該２次
空気供給量が制御されることになる。

そのため、エンジンの有効圧縮比が低下せしめられるこ
とにより、作動室内での燃焼速度が低下して排気ガスが
高温になっても、２次空気供給量自体が減少されること
により排気側の燃焼反応速度が低下するので温度の上昇
が触媒コンバータの機能を損わしめない所定の範囲内に
抑制されるようになる。

尚、このとき、作動室での燃焼状態が悪化して作動室か
らの未燃焼ガスの排出量は増加するが、通常では２次空
気は過剰に供給されているので、２次空気供給量の減少
が微少であれば、排気ガスの浄化性能上は、特に問題は
ない。

（発明の効果）本発明は、以上に説明したように、特定の運転領域で実
質的な吸気行程短縮によるポンプ損失低減を行うポンプ
損失低減手段と、排気浄化装置と、運転領域に対応して
該排気浄化装置に供給する２次空気量を制御する２次空
気供給手段とを備えたエンジンの２次空気制御装置にお
いて、上記ポンプ損失低減手段の作動時に、上記排気浄
化装置に供給される２次空気供給量を減量補正する２次
空気供給量補正手段を設けたことを特徴とするものであ
る。

従って、本発明によると、実質的に吸気行程が短縮され
るポンプ損失低減領域では、当該短縮量に応じて本来の
２次空気供給量よりも所定量少ない２次空気を供給する
ように２次空気供給量を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のクレーム対応図、第２図は、本発明
の実施例に係るエンジンの２次空気制御装置のシステム
概略図、第３図は、同実施例装置に於けるエンジン本体
の構造を示す断面図、第４図は、同実施例装置に於ける
エアコントロールバルブの構造を示す断面図、第５図は
、同実施例装置におけるエンジンコントロールユニット
の機能を示す概略ブロック図、第６図は、同エンジンコ
ントロールユニットによるエンジン圧縮比可変時の２次
空気供給量補正動作を示すフローチャート、第７図およ
び第８図は、各々上記実施例装置の２次空気供給制御に
使用される制御マツプ図である。！・・・・・ロークリピストンエンジン本体２．３　・
・・・トロコイド空間４．５　・・・・ロータハウジング６．８　・・・・サイドハウジング７・・・・・インタメゾイエイトハウジングｔｏ、ｔｔ
　　・・・ロータＩ９・・・・排気管２１．２２　・・・主吸気ボート２５・・・・吸気還流通路２６・・・・開閉制御弁４０・・・・開閉弁アクチュエータ４１・・・・デユーティ−ソレノイド４５・・・・エアフロメータ４６・・・・スロットル弁４７・・・・スロットル開度センサ４８・パ・・加速センサ５０・・・・エンジンコントロールユニット５Ｉ・・・
・第１の触媒コンバータ５２・・・・第２の触媒コンバータ５３・・・・第１の２次空気供給ノズル５４・・・・第
２の２次空気供給ノズル５５・・・・エアポンプ６０・・・・２次空気メイン供給路７５・・・・第１の電磁弁８９・・・・第２の電磁弁＋０２・・・領域判定回路

Claims

【特許請求の範囲】

１、特定の運転領域で実質的な吸気行程短縮によるポン
プ損失低減を行うポンプ損失低減手段と、排気浄化装置
と、運転領域に対応して該排気浄化装置に供給する２次
空気量を制御する２次空気供給手段とを備えたエンジン
の２次空気制御装置において、上記ポンプ損失低減手段
の作動時に、上記排気浄化装置に供給される２次空気供
給量を減量補正する２次空気供給量補正手段を設けたこ
とを特徴とするエンジンの２次空気制御装置。