JP2890908B2 - 内燃機関の２次空気制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関から排出され
た未燃焼ガス（ＨＣ，ＣＯ）を再燃焼させるために、排
気系に２次空気を供給する２次空気制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関からの排気ガスを浄化す
る方法の一つとして、排気系に２次空気を供給すること
が行われている。この方法では、燃焼室から排出された
排気ガスを、エアポンプによって供給された空気と酸化
反応させることにより、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）
及び一酸化炭素（ＣＯ）の排出量を低減している。

【０００３】この種の２次空気制御装置としては、例え
ば特開昭６３−４１６４１号公報に開示されたものがあ
る。この技術では排気系に２次空気を供給又は停止する
２次空気供給手段を設け、水温センサによる内燃機関の
水温に応じてその２次空気供給手段による２次空気の供
給又は停止を制御している。すなわち、２次空気の供給
開始水温と、その供給開始水温よりも高い供給終了水温
とが予め設定されている。そして、前記水温センサによ
る水温が供給開始水温未満では２次空気供給手段による
２次空気の供給を停止し、供給開始水温以上でかつ供給
終了水温未満では２次空気を供給し、供給終了水温以上
では２次空気の供給を終了させるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、内燃機関、
特に自動車用エンジンに使用される燃料には燃料性状
（主として蒸留特性）の異なる種々の燃料が適宜使用さ
れる。しかしながら、前述した従来の２次空気制御装置
では上記の燃料性状の相違とは無関係に２次空気の供給
及び停止を制御しているため、特に重質燃料使用時には
空燃比が乱れるという問題があった。

【０００５】すなわち、燃料には例えば１００℃のとき
にその燃料の５０％以上が蒸発するか否かを基準にし
て、５０％以上蒸発するような低沸点分が多い軽質燃料
と、５０％未満しか蒸発しない高沸点分が多い重質燃料
とがある。従って、燃料として重質燃料が使用された場
合には、軽質燃料が使用された場合に比べて蒸発しにく
いために、噴射された燃料のうち液状のまま吸気通路の
壁面に付着する燃料量が多くなる。

【０００６】ここで、実際に燃焼室内に入る燃料量は、
燃料噴射弁から噴射された燃料のうち吸気通路壁面に付
着しなかった分以外にも、吸気通路に付着した燃料量の
うち液状のまま流入する分と、吸気通路に付着した燃料
から蒸発した後吸入される分とがある。そのため、重質
燃料のように吸気通路に付着する燃料量が多いと、前記
の各量が定常的に一定とならず、サイクル毎に燃焼室内
に入る燃料量がばらつき、結果として空燃比のサイクル
毎の変動が大きくなってしまう。そして、この空燃比の
変動が原因で、エンジンのシリンダ内へ供給される燃料
量がリーン限界よりリーンになるおそれがある。これに
より、失火が起こり、多量の未燃ＨＣ、ＣＯが排出され
てしまい、排気性状が悪化する。

【０００７】本発明は前記した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は２次空気の供給制御を燃料性状の
相違に応じて行うことが可能な内燃機関の２次空気制御
装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、図１に示すように、内燃機関Ｍ１の排気系
に２次空気を供給及び停止し、かつその２次空気の供給
量を調整可能な２次空気供給手段Ｍ２と、前記内燃機関
Ｍ１の運転状態を検出する運転状態検出手段Ｍ３と、前
記内燃機関Ｍ１の燃料の性状を検出する燃料性状検出手
段Ｍ４と、前記運転状態検出手段Ｍ３による内燃機関Ｍ
１の運転状態が予め設定した２次空気供給運転状態であ
り、かつ前記燃料性状検出手段Ｍ４による燃料性状が所
定範囲の通常性状であるとき、前記２次空気供給手段Ｍ
２を制御して予め設定した量の２次空気を排気系へ供給
させる第１の供給制御手段Ｍ５と、前記運転状態検出手
段Ｍ３による内燃機関Ｍ１の運転状態が前記２次空気供
給運転状態であり、かつ前記燃料性状検出手段Ｍ４によ
る燃料性状が前記所定範囲から外れると、前記２次空気
供給手段Ｍ２を制御して２次空気の供給量を通常性状の
場合の供給量と異ならせる第２の供給制御手段Ｍ６とを
備えている。

【０００９】

【作用】内燃機関Ｍ１の運転時には、その運転状態が運
転状態検出手段Ｍ３によって検出されるとともに、燃料
性状が燃料性状検出手段Ｍ４によって検出される。前記
運転状態検出手段Ｍ３による内燃機関Ｍ１の運転状態が
予め設定した２次空気供給運転状態であり、かつ燃料性
状検出手段Ｍ４による燃料性状が所定範囲の通常性状で
あるとき、第１の供給制御手段Ｍ５は２次空気供給手段
Ｍ２を制御して予め設定した量の２次空気を排気系へ供
給させる。

【００１０】また、前記運転状態検出手段Ｍ３による内
燃機関Ｍ１の運転状態が前記２次空気供給運転状態であ
り、かつ前記燃料性状検出手段Ｍ４による燃料性状が前
記所定範囲から外れると、第２の供給制御手段Ｍ６は前
記２次空気供給手段Ｍ２を制御し、２次空気の供給量を
通常性状の場合の供給量と異ならせる。

【００１１】従って、燃料性状の相違に応じて２次空気
の供給量が制御されることとなり、最適な量の２次空気
によって未燃ＨＣ，ＣＯを浄化することが可能になる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図２〜
図４に従って説明する。図２は２次空気制御装置を備え
た内燃機関としての自動車用多気筒エンジン１の概略構
成を示す図である。エンジン１はシリンダ２内にピスト
ン３を備えており、このピストン３の上方に形成された
燃焼室４には、吸気系の一部を構成する吸気通路５及び
排気系の一部を構成する排気通路６が連通している。燃
焼室４と吸気通路５との連通部分及び燃焼室４と排気通
路６との連通部分は、吸気バルブ７及び排気バルブ８に
よって開閉される。

【００１３】前記エンジン１は、吸気通路５からの吸入
空気と燃料噴射弁９から噴射される燃料とからなる混合
気を、吸気バルブ７を介して燃焼室４内へ導入する。エ
ンジン１には点火プラグ１１が装着されており、同点火
プラグ１１にはディストリビュータ１２で分配された点
火電圧が印加される。ディストリビュータ１２は、イグ
ナイタ１３から出力される高電圧をエンジン１のクラン
ク角に同期して各点火プラグ１１に分配するためのもの
であり、各点火プラグ１１の点火タイミングはイグナイ
タ１３からの高電圧出力タイミングにより決定される。
そして、エンジン１は点火プラグ１１により前記混合気
を燃焼室４内で爆発させて駆動力を得た後、その排気ガ
スを排気バルブ８を介して排気通路６へ排出する。

【００１４】なお、前記ディストリビュータ１２には、
そのロータの回転を検出してエンジン回転信号を出力す
る回転数センサ１４が設けられている。また、エンジン
１のシリンダブロック１ａには、エンジン１の冷却水の
水温を検出する運転状態検出手段としての水温センサ１
５が取付けられている。

【００１５】前記吸気通路５の一部には、吸気の脈動を
抑えるためのサージタンク１６が設けられ、そのサージ
タンク１６にはダイヤフラム式の圧力センサ１７が取付
けられている。サージタンク１６の上流側には、アクセ
ルペダル（図示しない）の操作に連動して開閉されるス
ロットルバルブ１８が設けられており、このスロットル
バルブ１８の開閉により吸気通路５への吸入空気量が調
節される。スロットルバルブ１８の近傍には、そのスロ
ットルバルブ１８が全閉状態のときオンとなるアイドル
スイッチ１９が取付けられている。

【００１６】また、吸気通路５にはスロットルバルブ１
８を迂回し、かつ、スロットルバルブ１８の上流側と下
流側とを連通するバイパス通路２１が設けられている。
このバイパス通路２１の途中には、アイドルスピードコ
ントロールバルブ（ＩＳＣＶ）２２が取付けられてい
る。ＩＳＣＶ２２はパルス信号に応じてステップモータ
のロータが回転し、これにより弁体のリフト量が変化し
バルブの開口面積が変化する、いわゆるステップモータ
式のもので、このＩＳＣＶ２２の開度を制御してバイパ
ス通路２１に流れる空気量を調節することによりアイド
ル回転数が目標回転数に制御される。さらに、前記スロ
ットルバルブ１８の上流側にはエアクリーナ２３が配設
され、そのエアクリーナ２３の近傍には、吸気温度を検
出するための吸気温センサ２４が取付けられている。

【００１７】一方、前記排気通路６には、排気ガス中の
酸素濃度を検出する酸素センサ２５、及び排気ガス（Ｈ
Ｃ，ＣＯ，ＮＯx ）を浄化するための三元触媒コンバー
タ２６が取付けられている。さらに、排気通路６におい
て酸素センサ２５と三元触媒コンバータ２６との間には
２次空気供給通路２７の一端が接続されている。この２
次空気供給通路２７の他端には２次空気供給手段として
のエアポンプ２８が接続され、同エアポンプ２８から吐
出された２次空気が２次空気供給通路２７を介して排気
通路６に導かれるようになっている。２次空気供給通路
２７の途中にはエアスイッチングバルブ（ＡＳＶ）２９
が介在されており、同ＡＳＶ２９はオンされるとエアポ
ンプ２８からの２次空気を排気通路６に導き、オフされ
ると２次空気を大気に放出させる。

【００１８】加えて、車両に搭載された燃料タンク３１
の下部には、同燃料タンク３１内の燃料の温度を検出す
る燃料温センサ３２が取付けられている。この燃料温セ
ンサ３２は燃料性状検出手段の一部を構成している。燃
料タンク３１の上部にはベーパ通路３３を介してキャニ
スタ３４が接続されており、同燃料タンク３１で発生し
た蒸発燃料がベーパ通路３３を通ってキャニスタ３４に
導かれるようになっている。キャニスタ３４は、活性炭
が収納された蒸発燃料の吸着容器であり、前記蒸発燃料
がこの活性炭に一旦吸着されるようになっている。

【００１９】前記ベーパ通路３３の途中にはベーパ流量
計３５が設けられている。ベーパ流量計３５は蒸発燃料
の通過により回転する回転部３６を備え、その回転部３
６にシグナルロータ（図示しない）が取付けられてい
る。また、ベーパ流量計３５のハウシング部にはベーパ
流量センサ３７が取付けられ、回転部３６のシグナルロ
ータがベーパ流量センサ３７を横切ったときに高電圧と
なり、離れると低電圧となるベーパ流量検出信号を出力
する。このベーパ流量センサ３７は前記燃料温センサ３
２とともに燃料性状検出手段を構成している。

【００２０】前記キャニスタ３４はパージ通路３８を介
してサージタンク１６下流の吸気通路５に接続され、同
キャニスタ３４内の蒸発燃料がエンジン１に吸入される
ようになっている。パージ通路３８の途中にはパージコ
ントロールバルブ３９が設けられている。このパージコ
ントロールバルブ３９は、前記パージ通路３８を開閉す
ることにより、前記キャニスタ３４から吸気通路５へ導
かれる蒸発燃料のパージ量を調節するためのものであ
り、同パージコントロールバルブ３９の開度はデューテ
ィ制御により調整される。なお、パージ通路３８にはオ
リフィス（図示しない）が設けられており、吸気通路５
の負圧が燃料タンク３１に直接作用するのを防止してい
る。

【００２１】前記回転数センサ１４、水温センサ１５、
圧力センサ１７、アイドルスイッチ１９、吸気温センサ
２４、酸素センサ２５、燃料温センサ３２及びベーパ流
量センサ３７は電子制御装置（以下、単に「ＥＣＵ」と
いう）４１の入力側に電気的に接続されている。また、
各燃料噴射弁９、イグナイタ１３、ＩＳＣＶ２２、ＡＳ
Ｖ２９及びパージコントロールバルブ３９は、ＥＣＵ４
１の出力側に電気的に接続されている。そして、ＥＣＵ
４１は前記各種センサからの検出信号に基づいて各燃料
噴射弁９、イグナイタ１３、ＩＳＣＶ２２、ＡＳＶ２９
及びパージコントロールバルブ３９を制御する。

【００２２】次に、前記ＥＣＵ４１の構成について図３
のブロック図に従って説明する。ＥＣＵ４１は、第１の
供給制御手段及び第２の供給制御手段を構成する中央処
理装置（ＣＰＵ）４２と、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）
４３と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４４と、バ
ックアップＲＡＭ４５と、クロック発生器４６と、入力
ポート４８，４９と、出力ポート５１，５２，５３，５
４，５５とを備え、これらは互いにバス５６によって接
続されている。ＣＰＵ４２は、予め設定された制御プロ
グラムに従って各種演算処理を実行し、ＲＯＭ４３はＣ
ＰＵ４２で演算処理を実行するために必要な制御プログ
ラムや初期データを予め記憶している。また、ＲＡＭ４
４はＣＰＵ４２の演算結果を一時記憶する。バックアッ
プＲＡＭ４５は電源が切られた後にも、各種データを保
持するようバッテリによってバックアップされている。
クロック発生器４６は、そのマスタークロックをＣＰＵ
４２へ供給する。

【００２３】前記燃料温センサ３２からの燃料温信号
は、バッファ５７、マルチプレクサ５８、Ａ／Ｄ変換器
５９を介して入力ポート４８に入力される。圧力センサ
１７からの圧力信号は、フィルタ６１、バッファ６２、
マルチプレクサ５８、Ａ／Ｄ変換器５９を介して入力ポ
ート４８に入力される。水温センサ１５からの水温信号
はバッファ６３、マルチプレクサ５８、Ａ／Ｄ変換器５
９を介して入力ポート４８に入力される。吸気温センサ
２４からの吸気温信号はバッファ６４、マルチプレクサ
５８、Ａ／Ｄ変換器５９を介して入力ポート４８に入力
される。マルチプレクサ５８は前記燃料温信号、圧力信
号、水温信号及び吸気温信号を選択的に出力し、Ａ／Ｄ
変換器５９はそれらの信号をディジタル信号に変換す
る。なお、上記のフィルタ６１は、圧力センサ１７の圧
力信号中に含まれる、吸気管圧力の脈動成分を除去する
ためのものである。

【００２４】また、酸素センサ２５からの酸素濃度信号
はバッファ６５、コンパレータ６６を介して入力ポート
４９に入力される。回転数センサ１４からのエンジン回
転信号及びベーパ流量センサ３７からのベーパ流量信号
は整形回路６７を介して入力ポート４９に入力される。
アイドルスイッチ１９からのオン・オフ信号はバッファ
６８を介して入力ポート４９に入力される。

【００２５】そして、ＣＰＵ４２はこれらの信号により
燃料温度Ｔi 、圧力値、水温、吸気温、リッチ・リーン
信号、エンジン回転数、ベーパ流量Ｑi 及びアイドルス
イッチ１９のオン・オフを検知する。

【００２６】一方、ＣＰＵ４２は出力ポート５１及び駆
動回路６９を介してイグナイタ１３を制御し、出力ポー
ト５２及び駆動回路７０を介して燃料噴射弁９を開閉制
御する。また、ＣＰＵ４２は出力ポート５３及び駆動回
路７１を介してＩＳＣＶ２２の開度を制御するととも
に、出力ポート５４及び駆動回路７２を介してパージコ
ントロールバルブ３９を開閉制御し、出力ポート５５及
び駆動回路７３を介してＡＳＶ２９を開閉制御する。

【００２７】本実施例において、ＣＰＵ４２は水温セン
サ１５によるそのときの水温に応じてＡＳＶ２９のオン
・オフのタイミングを制御し、これによりエアポンプ２
８から排気通路６への２次空気の供給開始及び供給終了
を行っている。詳しくは、２次空気の供給を開始する際
の供給開始運転状態として供給開始水温（例えば０℃）
ＡがＲＯＭ４３に記憶されている。

【００２８】前記ＲＯＭ４３には、燃料性状が通常性状
である場合に２次空気の供給を終了させるための第１の
供給終了水温（例えば５０℃）Ｂが記憶されている。こ
の第１の供給終了水温Ｂは、予め設定した通常供給終了
運転状態に相当する。また、ＲＯＭ４３には、燃料性状
が重質性状である場合に２次空気の供給を終了させるた
めの第２の供給終了水温Ｃが記憶されている。この第２
の供給終了水温Ｃは、燃料性状が通常性状である場合よ
りも２次空気の供給時間が長くなるように、前記第１の
供給終了水温Ｂよりも所定温度高く設定されている（例
えば６０℃）。

【００２９】さらに、ＲＯＭ４３には、燃料性状が軽質
性状である場合に２次空気の供給を終了させるための第
３の供給終了水温Ｄが記憶されている。この第３の供給
終了水温Ｄは、前記燃料性状が通常性状である場合より
も２次空気の供給時間が短くなるように、前記第１の供
給終了水温Ｂよりも所定温度低く設定されている（例え
ば４０℃）。従って、供給開始水温Ａ、第１の供給終了
水温Ｂ、第２の供給終了水温Ｃ、第３の供給終了水温Ｄ
の間には、Ａ＜Ｄ＜Ｂ＜Ｃの関係がある。なお、前記第
２の供給終了水温Ｃ及び第３の供給終了水温Ｄは、前記
通常供給終了運転状態（この場合、第１の供給終了水温
Ｂ）とは異なる供給終了運転状態に相当する。

【００３０】そして、ＣＰＵ４２は、水温センサ１５に
よる水温が供給開始水温Ａよりも低い場合にはＡＳＶ２
９をオフさせて２次空気の供給を停止する。また、ＣＰ
Ｕ４２は燃料性状に応じて第１〜３の供給終了水温Ｂ，
Ｃ，Ｄのうちの一つを選択し、供給開始水温Ａ以上でか
つ選択された供給終了水温Ｂ，Ｃ，Ｄよりも低い場合に
はＡＳＶ２９をオンさせて２次空気の供給を行う。さら
に、水温が選択された供給終了水温Ｂ，Ｃ，Ｄ以上にな
ると、ＣＰＵ４２はＡＳＶ２９をオフさせて２次空気の
供給を終了する。

【００３１】次に、前記のように構成された本実施例の
作用及び効果について説明する。図４のフローチャート
はＣＰＵ４２によって実行される各処理のうち、２次空
気の供給終了を制御するためのルーチンを示しており、
所定時間毎の定時割り込みで起動される。

【００３２】ＣＰＵ４２は２次空気を供給している状態
でこの処理ルーチンへ移行すると、ステップ１０１で燃
料の性状を検出する。すなわち、ＣＰＵ４２は燃料温セ
ンサ３２による燃料タンク３１内の燃料温度Ｔi を読み
込むとともに、ベーパ流量センサ３７によるベーパ流量
Ｑi を読み込む。

【００３３】次に、ＣＰＵ４２はステップ１０２，１０
３において、燃料が軽質性状、重質性状、通常性状のう
ちのいずれであるかを判定する。この判定を行うため
に、ＲＯＭ４３には燃料温度の判定値Ｔa 及びベーパ流
量の判定値Ｑa が予め記憶されている。そして、ＣＰＵ
４２はステップ１０２で燃料温センサ３２による燃料温
度Ｔi と判定値Ｔa とを比較し、ベーパ流量センサ３７
によるそのときのベーパ流量Ｑi と判定値Ｑa とを比較
する。燃料温度Ｔi が判定値Ｔa より低く（Ｔi＜Ｔa
）、かつベーパ流量Ｑi が判定値Ｑa 以上である（Ｑi
≧Ｑa ）と、ＣＰＵ４２は、燃料温度Ｔi が低いにも
かかわらず多量の燃料が蒸発している、つまりそのとき
使用している燃料中に低沸点成分が多いと判断して、前
記燃料が軽質燃料であると判定する。

【００３４】また、ＣＰＵ４２は前記ステップ１０２に
おいて軽質燃料でないと判定するとステップ１０３へ移
行し、燃料温センサ３２による燃料温度Ｔi と判定値Ｔ
a とを比較し、ベーパ流量センサ３７によるそのときの
ベーパ流量Ｑi と判定値Ｑaとを比較する。燃料温度Ｔi
が判定値Ｔa 以上（Ｔi ≧Ｔa ）で、かつベーパ流量
Ｑi が判定値Ｑa よりも少ない（Ｑi ＜Ｑa ）と、ＣＰ
Ｕ４２は燃料温度Ｔiが高いにもかかわらず少量の燃料
しか蒸発していない、つまりそのとき使用している燃料
中に低沸点成分が少ないと判断して、前記燃料が重質燃
料であると判定する。

【００３５】ＣＰＵ４２はステップ１０３において重質
燃料でないと判定すると、そのとき使用している燃料が
軽質燃料でもなく重質燃料でもない通常燃料であると
し、ステップ１０４へ移行する。ステップ１０４でＣＰ
Ｕ４２は２次空気の供給終了水温として第１の供給終了
水温Ｂを設定した後、ステップ１０５で２次空気の供給
終了条件が成立したか否かを判定する。この判定は、水
温センサ１５による水温が前記第１の供給終了水温Ｂ以
上となったか否か、同水温が供給開始水温Ａよりも低く
なったか否か、スロットルバルブ１８が全開であるか否
か等によって行われる。そして、ステップ１０５での供
給終了条件が成立しない場合（水温が供給開始水温Ａ以
上で、かつ第１の供給終了水温Ｂよりも低く、かつスロ
ットルバルブ１８が全開でない場合）、ＣＰＵ４２はＡ
ＳＶ２９のオン状態を維持しこのルーチンを終了する。
そのため、排気通路６にはエアポンプ２８からの２次空
気が供給され続ける。

【００３６】ステップ１０５での供給終了条件が成立す
ると、つまり、水温が供給開始水温Ａよりも低くなる
か、又は同水温が第１の供給終了水温Ｂ以上となるか、
又はスロットルバルブ１８が全開となると、ＣＰＵ４２
はステップ１０６でＡＳＶ２９をオフさせ、このルーチ
ンを終了する。すると、エアポンプ２８からの２次空気
は排気通路６へ供給されることなく大気へ放出される。

【００３７】前記ステップ１０２において燃料が軽質燃
料であると、ＣＰＵ４２はステップ１０７で２次空気の
供給終了水温として第３の供給終了水温Ｄ（この場合４
０℃）を設定する。続いて、ＣＰＵ４２はステップ１０
８へ移行し、前記ステップ１０５と同様にして２次空気
の供給終了条件が成立したか否かを判定する。この条件
が成立しない場合、ＣＰＵ４２はＡＳＶ２９のオン状態
を維持しこのルーチンを終了する。そのため、排気通路
６にはエアポンプ２８からの２次空気が供給され続け
る。一方、ステップ１０８での供給終了条件が成立する
と、ＣＰＵ４２は前記ステップ１０６と同様にしてステ
ップ１０９においてＡＳＶ２９をオフさせ、このルーチ
ンを終了する。すると、エアポンプ２８からの２次空気
は排気通路６へ供給されることなく大気へ放出される。

【００３８】前記のように軽質燃料の使用時に２次空気
の供給終了水温として第３の供給終了水温Ｄが設定され
ると、この第３の供給終了水温Ｄが第１の供給終了水温
Ｂよりも低いことから、２次空気の供給時間が通常燃料
使用時よりも短くなる。ここで、軽質燃料は蒸発性が良
く吸気通路５壁面への付着量が少ないので、サイクル毎
の空燃比の乱れが少なく、重質燃料の場合に比べて未燃
のＨＣ，ＣＯの排出量がかなり少ない。そのため、前記
のように２次空気の供給時間を短くしても、ＨＣ，ＣＯ
を充分低いレベルにまで浄化することができる。

【００３９】なお、排気通路６に２次空気を供給すると
三元触媒コンバータ２６内の空燃比がストイキ空燃比に
よりリーンとなり、未燃ＨＣ，ＣＯは酸化反応により浄
化できるものの、ＮＯx が還元反応により浄化されにく
くなる。ところが、本実施例では前記のように２次空気
の供給時間を短くしているのでＮＯx の浄化量を増加さ
せることが可能となる。

【００４０】ところで、前記ステップ１０３において燃
料が重質燃料であると、ＣＰＵ４２はステップ１１０で
２次空気の供給終了水温として第２の供給終了水温Ｃ
（この場合６０℃）を設定する。続いて、ＣＰＵ４２は
ステップ１１１へ移行し、前記ステップ１０５と同様に
して２次空気の供給終了条件が成立したか否かを判定す
る。この条件が成立しない場合、ＣＰＵ４２はＡＳＶ２
９のオン状態を維持しこのルーチンを終了する。そのた
め、排気通路６にはエアポンプ２８からの２次空気が供
給され続ける。一方、ステップ１１１での供給終了条件
が成立すると、ＣＰＵ４２は前記ステップ１０６と同様
にしてステップ１１２においてＡＳＶ２９をオフさせ、
このルーチンを終了する。すると、エアポンプ２８から
の２次空気は排気通路６へ供給されることなく大気へ放
出される。

【００４１】前記のように重質燃料の使用時に２次空気
の供給終了水温として第２の供給終了水温Ｃが設定され
ると、この第２の供給終了水温Ｃが第１の供給終了水温
Ｂよりも高いことから、２次空気の供給時間が通常燃料
使用時よりも長くなる。そのため、重質燃料使用時には
吸気通路５の壁面に付着する燃料量が多く、サイクル間
で空燃比が乱れて多量の未燃ＨＣ及び未燃ＣＯが排出さ
れるものの、前記のように２次空気の供給時間が長いた
めに、前記未燃ＨＣ及び未燃ＣＯは前記２次空気と酸化
して確実に浄化される。

【００４２】このように、本実施例では燃料温センサ３
２により燃料温度Ｔi を検出するとともにベーパ流量セ
ンサ３７によりベーパ流量Ｑi を検出し（ステップ１０
１）、これらの燃料温度Ｔi 及びベーパ流量Ｑi に基づ
き、燃料が通常燃料であるか、軽質燃料であるか、重質
燃料であるかを判定し（ステップ１０２，１０３）、２
次空気の供給を終了させる際の供給終了水温として、通
常燃料使用時には第１の供給終了水温Ｂを設定し（ステ
ップ１０４）、軽質燃料使用時には第３の供給終了水温
Ｄを設定し（ステップ１０７）、重質燃料使用時には第
２の供給終了水温Ｃを設定する（ステップ１１０）よう
にした。このため、燃料性状の相違とは無関係に２次空
気の供給及び停止を制御するようにした従来技術とは異
なり、本実施例では、重質燃料使用時には２次空気の供
給量を多くして未燃ＨＣ及び未燃ＣＯを確実に浄化で
き、軽質燃料使用時には２次空気の供給量を少なくして
ＮＯx の浄化性能を向上できる。

【００４３】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
れるものではなく、例えば、以下のように発明の趣旨か
ら逸脱しない範囲で任意に変更してもよい。 （１）前記実施例では燃料性状を検出するために燃料温
センサ３２及びベーパ流量センサ３７を用いたが、これ
らに代えて、例えば燃料温度Ｔi と燃料タンク３１内の
圧力の上昇時間から求めた燃料の蒸発のしやすさ（リー
ドベーパプレッシャ：ＲＶＰ）により燃料性状を検出す
る方法、燃料タンク３１内の圧力を検出する方法、空燃
比を学習させる方法等、公知の方法を用いてもよい。 （２）前記実施例では２次空気供給手段としてエアポン
プ２８を用いたが、このエアポンプ２８に代えて、エア
サクション方式を用いてもよい。このエアサクション方
式は、エキゾーストマニホルド等の排気通路６内に発生
する燃焼ガスの脈動のうち負圧部分だけをリードバルブ
によって取出し、この負圧を利用して排気通路６に２次
空気を導入する方式であり、この場合にもＡＳＶ２９の
オン・オフタイミングを制御することにより、前記実施
例と同様の効果を得ることができる。 （３）供給開始水温Ａ、第１の供給終了水温Ｂ、第２の
供給終了水温Ｃ、第３の供給終了水温Ｄは前記実施例の
値に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。 （４）前記実施例では、重質燃料使用時に通常燃料使用
時よりも２次空気の供給時間を長く、かつ軽質燃料使用
時に通常燃料使用時よりも２次空気の供給時間を短くな
るようにしたが、いずれか一方の供給時間の変更のみを
行うようにしてもよい。 （５）一般に、エンジン１が定常状態あるいは加速状態
から減速状態へ移行すると、吸気通路５の壁面に付着し
ていた燃料が急激に蒸発し、一時的に過濃な混合気が燃
焼室４内へ流入し、多量の未燃ガスが排出されることが
ある。そのため、前記実施例のように２次空気の供給時
間を長くすると、前記未燃ガスが排気系内で爆発的に燃
焼する、いわゆるアフタバーンが発生しやすくなる。こ
れに対しては、ダッシュポットを用い減速時にスロット
ルバルブがアイドル位置まで閉じてしまうのを一時的に
遅らせて失火を防止したり、ＩＳＣ（アイドル回転数制
御装置）を用い減速時に空気を吸気系に導入したりする
ことが考えられる。ここで、ダッシュポット及びＩＳＣ
はいずれも減速特性を悪化させるおそれがあるため、減
速特性の低下が少なく、かつアフタバーンの発生が少な
くなるようにダッシュポットの開度及びＩＳＣによる流
入空気量を設定する必要がある。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、内
燃機関の運転状態が予め設定した２次空気供給運転状態
であり、かつ燃料性状が所定範囲の通常性状であるとき
には、予め設定した量の２次空気を排気系へ供給させ、
内燃機関の運転状態が前記２次空気供給運転状態であ
り、かつ燃料性状が前記所定範囲から外れると、２次空
気の供給量を通常性状の場合の供給量と異ならせるよう
にしたので、２次空気供給手段による排気系への２次空
気供給制御を燃料性状の相違に応じて行うことが可能に
なるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概念構成図である。

【図２】本発明を具体化した一実施例の内燃機関の２次
空気制御装置を示す概略構成図である。

【図３】一実施例のＥＣＵの構成を示すブロック図であ
る。

【図４】一実施例の作用を説明するためのフローチャー
トである。

【符号の説明】

１…内燃機関としてのエンジン、６…排気系の一部を構
成する排気通路、１５…運転状態検出手段としての水温
センサ、２８…２次空気供給手段としてのエアポンプ、
３２…燃料性状検出手段の一部を構成する燃料温セン
サ、３７…燃料性状検出手段の一部を構成するベーパ流
量センサ、４２…第１の供給制御手段及び第２の供給制
御手段を構成するＣＰＵ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気系に２次空気を供給及び
   停止し、かつその２次空気の供給量を調整可能な２次空
   気供給手段と、 前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
   と、 前記内燃機関の燃料の性状を検出する燃料性状検出手段
   と、 前記運転状態検出手段による内燃機関の運転状態が予め
   設定した２次空気供給運転状態であり、かつ前記燃料性
   状検出手段による燃料性状が所定範囲の通常性状である
   とき、前記２次空気供給手段を制御して予め設定した量
   の２次空気を排気系へ供給させる第１の供給制御手段
   と、 前記運転状態検出手段による内燃機関の運転状態が前記
   ２次空気供給運転状態であり、かつ前記燃料性状検出手
   段による燃料性状が前記所定範囲から外れると、前記２
   次空気供給手段を制御して２次空気の供給量を通常性状
   の場合の供給量と異ならせる第２の供給制御手段とを備
   えたことを特徴とする内燃機関の２次空気制御装置。