JPH0417793Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、主／副吸気通路の２つの吸気通路を
有したエンジンの空燃比制御装置に関し、特に、
副吸気通路に付着した燃料に起因する排ガス特
性，走行性の悪化を防止するエンジンの空燃比制
御装置に関する。

（従来の技術） 上記のような主／副の吸気通路を有するエンジ
ン（以下、DISエンジンと略す）は、副吸気通路
中に、通路を開閉する制御弁を設けて、低負荷時
に、この制御弁を閉じ、主吸気通路中の流速を早
めることにより、低負荷時の燃焼性の向上を目指
したものである。

かかるDISエンジンでは、エンジン負荷に応じ
て色々の問題が発生していた。例えば、特開昭59
−150943号は、エンジンの燃焼状態を精度よく制
御することを目的として、前記制御弁の下流にお
ける負圧に基づいて、エンジンの燃焼状態を制御
しようとしている。又、特開昭60−36725の如く、
エンジンの減速時における吸入空気量の急減少に
伴なうエンジンの燃焼状態の悪化を改善するため
に、制御弁の開閉状態を減速時に開き気味に制御
する等している。

（考案が解決しようとする問題点） 更に他の上記のDISエンジンの問題として、主
吸気通路に付着する燃料に起因する空燃比のオー
バリツチ化の問題がある。これは、主／副吸気通
路上流に、例えばキヤブレター又は燃料噴射弁を
設けられたエンジンでのみ発生する問題である。
即ち、このようなエンジンでは、高負荷時に空気
の充填効率を高めるために、前記制御弁を開くの
で、流路抵抗の関係で、ほとんどの混合気が開口
断面積の大きい副吸気通路を通過するようにな
る。従つて、主吸気通路を通る吸気流は少なくな
り、そのために、主吸気通路の管壁に燃料が付着
する。この付着燃料は、エンジンが減速等して、
制御弁が閉じると、主吸気通路を通る吸気流が増
加するために蒸発し、その蒸発燃料が空燃比のオ
ーバリツチ化の原因となるのである。

このような付着燃料によるオーバリツチ化の問
題に対して、従来では、減速時に所謂「減速空
気」なるものを、吸気路中に導入して、前記オー
バリツチ化に対処していた。

ところが、同じ減速時でも、制御弁が開いた状
態から減速した場合（開→開、開→閉）と、制御
弁が閉じた状態から減速した（閉→閉）場合とで
は、蒸発する燃料に差があるにも関わらず、上記
従来技術では、減速時に、一律な量の「減速空
気」を導入していた。そのために、減速時の空燃
比を適正値に保つことができず、有害ガスの発
生、運転性の悪化といつた問題は相変わらず解決
されないままであつた。このような差異が発生す
るのも、減速する前に制御弁が開いていたとき
は、主吸気通路中の付着燃料が多く、減速時に、
主吸気通路中の負圧が高くなり、制御弁が閉じる
と更に流速が高くなるので、この多量の付着燃料
が蒸発し易くなるからである。

そこで、本考案は上記従来技術の問題点を解決
するために提案されたもので、その目的は、主／
副吸気通路と副吸気通路を開閉する制御弁を備え
たエンジンの空燃比制御装置であつて、減速時の
有害ガス発生防止及び運転性向上を目指したエン
ジンの空燃比制御装置を提案する点にある。

（問題点を解決するための手段） 上記課題を実現するために本考案に係るエンジ
ンの空燃比制御装置の構成は第１図に示した如
く、スロツトル弁下流の吸気通路１００を主吸気
通路１０１と副吸気通路１０２とに分離して形成
し、副吸気通路１０２を低負荷時に閉じる制御弁
１０３を介設してなるエンジンにおいて、主吸気
通路１０１と副吸気通路１０２の上流に設けら
れ、吸気通路１００に燃料を供給する燃料供給手
段１０４と、エンジンの減速状態を検知する減速
検知手段１０５と、制御弁１０３の開閉状態を検
知する開閉状態検知手段１０６と、減速検知手段
１０５が減速を検知すると、吸気通路１００中に
空気を供給する供給手段１０７と、開閉状態検知
手段１０６が制御弁１０３の開状態からの減速を
検知すると、上記吸気通路中に供給される空気を
前記制御弁の閉状態からの減速よりも多くなるよ
うに補正する供給量補正手段１０８とを有する。

（作用） 上記構成の本考案によると、制御弁１０３が閉
から開に変化したときに主吸気通路１０１中の付
着燃料の多量の蒸発を、供給量補正手段１０８が
増量して供給手段１０７が供給した空気によつ
て、適正な空燃比に保つ。

（実施例） 以下添付図面を参照しつつ本考案に係る実施例
を詳細に説明する。

第２図は、本考案をキヤブレター方式エンジン
に適用した実施例の全体構成を示すブロツク図で
あつて、このエンジンは、前述の「減速空気」の
導入を、主に所謂AAV（後燃え防止弁）を介して
行うようにしているものである。

その構成を説明すると、１は吸気通路に導入さ
れる空気を清浄化するエアクリーナ、２は周知の
キヤブレターであつて、その詳細は略す。エアク
リーナを通つた空気はキヤブレターにより燃料を
混合され、吸気通路８、そして主吸気通路１２又
は（及び副吸気通路１３）を通つてエンジン１１
内の燃焼室に導かれる。エンジン１１，排気通路
１４等は周知のものであるので、その説明は略
す。

吸気通路８が主吸気通路１２と副吸気通路１３
に分離して形成されているところの詳細を第３図
に示す。第３図において、副吸気通路１３は制御
弁１４により、開閉自在になつている。主吸気通
路１２は副吸気通路１３より、開口断面積におい
て小さくなつており、更に、吸気通路８の延長線
上から一段下がつて、その下流端がエンジン１１
の燃焼室の接続方向に指向している。従つて、制
御弁１４が開いているときは、より吸気抵抗の少
ない副吸気通路１３を混合気が通り、主吸気通路
１２には混合気の流れがなくなり、燃料の付着が
多くなるのは前述した通りである。第３図におい
て、１５は制御弁１４の開度を検出する開度セン
サで、このセンサの出力は信号θである。この信
号θを調べることにより、本実施例では、制御弁
１４が開いているのか閉じているのかを判別す
る。

第２図に戻つて、１０は制御弁１４を開閉する
SCVアクチユエータである。４はSCVアクチユ
エータ１０の動作を制御するSCVソレノイドで
ある。５０はエンジンのコントロールユニツト内
部には、マイクロプロセツサ、時間監視を行うタ
イマ、アナログ信号をデジタル信号に変換する
ADコンバータ、第７図等に示したプログラムを
内蔵するROM等が含まれる。

上記SCVアクチユエータ１０及びSCVソレノ
イド４の動作の詳細な説明は特開昭60−36725号
に詳述されている。同号広報においては、これら
のアクチユエータ及びソレノイドが、制御弁を
色々な角度で開閉可能となるようになつている
が、本実施例で用いられるものは、説明を簡略化
するために、エンジン回転数が2500RPM以上で
は、SCVソレノイド４がオフして、制御弁１４
が開くようになつている（第３図参照）。
2500RPM以下ではその逆になる。SCVソレノイ
ド４は信号SCVによりオン／オフされる。信号
SCVが“１”ときは、SCVソレノイド４はオン
し、吸気通路８の負圧を、吸気通路８に連通した
気路１６を通じ気路１７を介してSCVアクチユ
エータ１０に伝える。信号SCVが“０”のとき
は、SCVソレノイド４はオフし、気路１７は大
気に開放される。SCVアクチユエータ１０は、
内部にダイアフラムを有し、気路１７側の負圧が
低いときは、制御弁１４を閉じるようになつてい
る。第４図に、制御弁１４の動作を、エンジン回
転数に対して示す。縦軸は、制御弁１４の開閉に
応じて変化する負圧センサ１８が検知した吸気通
路８内の負圧である。第４図によると、制御弁１
４がエンジン回転数2500RPM以下で、負圧が−
250mmHg以下のときに閉じるのは、SCVアクチ
ユエータ１０内のスプリング強度と吸気通路８内
の負圧との関係によるものである。

次に、吸気通路８中に「減速空気」を供給する
AAV６（後燃え防止弁）について説明する。第
５図は、AAV６の構造を模式的に示したもので
ある。このAAV６は、フイルタ３０を経た空気
を、通路Ｂ（又は通路Ａ，Ｂの両方）、ダイアフラ
ム３１に連動した弁２５、そして気路７を介し
て、主吸気通路１２の上流に供給する。

弁２５の開閉は吸気管上流に連通した気路５内
の負圧によつて制御される。ダイアフラム３１
は、AAV６の一部を２つの気室２０，２１に分
ける。気室２０と２１とは、抜き穴２２により連
通している。吸気通路８内の負圧に変化がないと
きは、抜き穴２２により、気室２０と２１内とは
同一の内圧に保たれるので、スプリング２４のた
めに、弁２５は閉じたままである。減速状態が発
生して、負圧がマイナス側へ変化すると、両気室
内の圧力が同じになるまでの間、弁２５は開く。
こうして、負圧変化に応じた弁２５の開閉によ
り、「減速空気」の供給を行うか否かが制御され
る。

AAVソレノイド２８は「減速空気」の供給量
を制御する。供給量を増やすときは、AAVソレ
ノイド２８をオンして弁２９を下げて、通路Ａを
開くことにより、通路Ａを通つた空気分が増加量
になる。従つて、減速時に、制御弁１４が開状態
から閉状態に変化したときは、AAVソレノイド
２８をオンにして、「減速空気」量を増やすよう
にすれば、主吸気通路１２内の付着した燃料が多
量に蒸発しても、空燃比を適正に保つことができ
る。

第６図に、「減速空気」供給量の、低負荷時と
高負荷時とで、夫々の場合において一定の減速状
態が発生したときにおける、「減速空気」の供給
量を示す。即ち、第６図の実線で示すように、低
負荷域において、制御弁１４が閉じた状態では
AAVソレノイド２８がオンすることがないから、
弁２５が抜き穴２２とスプリング２４とで決まる
時間だけ開くと、通路Ｂによつて規定された流量
が流れる。一方、高負荷域において、制御弁１４
が開いていた状態から閉じた状態に変化すると、
AAVソレノイド２８がオンするから、その状態
で弁２５が抜き穴２２とスプリング２４とで決ま
る時間だけ開くと、通路ＡとＢとによつて規定さ
れた流量が流れる。

第７図，第８図に実施例に係る制御手順のフロ
ーチヤートを示す。これらの制御プログラムは、
所定の時間毎にメインルーチンから呼び出される
割り込みサブルーチンである。

先ず、第７図は制御弁１４の制御フローチヤー
トである。ステツプS10で、イグニツシヨンコイ
ル（不図示）からのエンジン回転数Ｎを読み込
む。ステツプS12で、回転数Ｎが2500RPM以上
か否かを判別し、2500RPM以上のときは、SCV
ソレノイド４をオフするために、信号SCVを
“０”にする。一方、2500RPM以下のときは、ス
テツプS16でSCVソレノイド４をオンするため
に、SCV信号を“１”にする。第７図の制御プ
ログラム、及びSCVアクチユエータ１０内のダ
イアフラムを支えるスプリングの特性を考慮する
と、前述したように、第４図のような特性が得ら
れる。

第８図はAAVソレノイド２８の制御手順を示
すフローチヤートである。ステツプS22で、開度
センサ１５から開度信号θを読取る。次に、この
開度信号θから、制御弁１４が開いているか否か
を判別する。

θが所定の角度以上であれば、制御弁１４が開
いたと判断できるので、ステツプS26へ進み、
AAVソレノイド２８を閉じる。これは、今、制
御弁１４が開いたのであれば、開→開又は閉→開
といういずれかの変化であるから、主吸気通路１
２内に付着した燃料が蒸発することはないから、
AAVソレノイド２８を閉じて、「減速空気」量を
少なくするのである。つぎに、ステツプS28でタ
イマｔのセツト時間を所定値αに設定する。この
セツト時間αはおおむねAAV６の弁２５が開い
てから閉じるまでの時間に一致する。タイマに時
間αをセツトして、メインルーチンへリターンす
る。尚、タイマｔは初期時には、“０”にセツト
されるものとする。

ステツプS24で制御弁１４が閉じたと判断され
ればステツプS30へ進む。この閉じた状態は開→
閉の変化と閉→閉の変化のいずれかであるが、本
実施例では開→閉の変化時に、付着燃料の蒸発が
最大になることに注目して、「減速空気」量を増
大させるようにするのであるから、上記２つの状
態変化のいずれかを判別する必要がある。一度、
制御弁が開けば、ステツプS26でタイマにαを設
定したのであるから、ステツプS30で、タイマｔ
の値が０であるか否かで、開→閉の変化を識別で
きる。そこで、ステツプS30でタイマｔが“０”
でなければ、制御弁１４の前回の状態が開であつ
たのであるから、AAVソレノイド２８をオンに
して、「減速空気」量を増大する。そして、ステ
ツプS34をデクリメントする。これは、AAV６
の弁２５は、負圧変化があると、抜き穴２２のた
めに凡をαの間だけ開くので、そのαの間だけ、
AAVソレノイド２８をオンすれば足りるからで
ある。

ステツプS30で、タイマｔが“０”であると
き、即ち、制御弁１４の開→閉の変化があつて、
時間αが経過したとき、或るいは閉→閉の変化の
ときには、AAVソレノイド２８をオフにする。
このようにして、「減速空気」の量を、制御弁１
４の状態変化のパターンに応じて可変制御にする
のである。

尚、第６図における破線の特性は、高負荷時と
低負荷時とで、「減速空気」の量を可変するとい
うような従来例に対して、本考案を適用した場合
の特性図である。本考案では、制御弁１４の開→
閉の変化時に実線に示した特性のような制御を行
うので、本考案を上記従来例に適用すると、破線
の特性図になるのである。この図からも、付着燃
料の蒸発が増大する制御弁１４の開→閉の変化時
に、「減速空気」が増大されて、結果的に空燃比
が適正に保たれるという本考案の特徴が了解され
る。

又、前記実施例において、制御弁１４が開→開
と変化する減速時の蒸発燃料は、開→閉と変化す
る時のそれよりも少ないものの、閉→閉と変化す
る場合のそれよりも多くなるため、減速空気の量
を、（開→閉）＞（開→開）＞（閉→閉）の３段階に
制御することが好ましい。

尚、上記実施例においては、キヤブレターエン
ジンについて説明したが、主／副吸気通路上流に
燃料噴射弁が装着されているものであれば、本考
案を適用できる。又、デジタルコンピユータを例
にして説明したが、アナログコンピユータであつ
てもよい。

（考案の効果） 以上説明したように本考案の空燃比制御装置に
よれば、付着燃料の蒸発が増大する制御弁の開→
閉の変化時に、「減速空気」が増大されて、結果
的に空燃比が適正に保たれるので、有害ガスの発
生が防止され、走行性も良好に保たれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の概念を説明するための機能ブ
ロツク図、第２図は本考案に係る実施例の全体構
成図、第３図は、実施例における吸気通路，制御
弁部分の拡大図、第４図は制御弁の動作特性図、
第５図は、AAV６の構造を示す模式図、第６図
は、「減速空気」の供給量特性を示す図、第７図，
第８図は実施例の制御に係るプログラムのフロー
チヤートである。 図中、２……キヤブレター、４……SCVソレ
ノイド、６……AAV、８……吸気通路、１０…
…SCVアクチユエータ、１１……エンジン、１
２……主吸気通路、１３……副吸気通路、１４…
…制御弁、１５……開度センサ、２０，２１……
気室、２２……抜き穴、２３……逆止め弁、２４
……スプリング、２５……弁、２６，２７……空
気通路、２８……AAVソレノイド、２９……弁、
３１……ダイアフラムである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 スロツトル弁下流の吸気通路を主吸気通路と副
   吸気通路とに分離して形成し、前記副吸気通路を
   低負荷時に閉じる制御弁を介設してなるエンジン
   において、 前記主吸気通路と副吸気通路の上流に設けられ
   吸気通路に燃料を供給する燃料供給手段と、 エンジンの減速状態を検知する減速検知手段
   と、 前記制御弁の開閉状態を検知する開閉状態検知
   手段と、 前記減速検知手段が減速を検知すると、前記吸
   気通路中に空気を供給する供給手段と、 前記開閉状態検知手段が前記制御弁の開状態か
   らの減速を検知すると、前記吸気通路中に供給さ
   れる空気を前記制御弁の閉状態からの減速よりも
   多くなるように補正する供給量補正手段とを有す
   るエンジンの空燃比制御装置。