JPS5845586B2 - 空気流量調整装置 - Google Patents
空気流量調整装置Info
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- JPS5845586B2 JPS5845586B2 JP7371776A JP7371776A JPS5845586B2 JP S5845586 B2 JPS5845586 B2 JP S5845586B2 JP 7371776 A JP7371776 A JP 7371776A JP 7371776 A JP7371776 A JP 7371776A JP S5845586 B2 JPS5845586 B2 JP S5845586B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- circuit
- bypass valve
- signal
- fuel ratio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
自動車の排気ガス対策用として案出された改良エンジン
において、その効果を最大限に発揮させたい場合とか、
同じく排気ガス対策用として排気ガス浄化用触媒を備え
るエンジンにおいて触媒による排気ガスの最適浄化を得
たい場合などには、エンジンに供給する混合気の空燃比
を常に適正に制御したり、もしくは触媒への空気量を適
正に制御する必要がある。
において、その効果を最大限に発揮させたい場合とか、
同じく排気ガス対策用として排気ガス浄化用触媒を備え
るエンジンにおいて触媒による排気ガスの最適浄化を得
たい場合などには、エンジンに供給する混合気の空燃比
を常に適正に制御したり、もしくは触媒への空気量を適
正に制御する必要がある。
本発明はかかる要求に対し充分に対処し得る空気流量調
整装置に関する。
整装置に関する。
従来、この種の装置として、排気ガスの一成分である酸
素の濃度等により混合気の空燃比を検出するガスセンサ
とこのガスセンサの信号に応じて連続的に駆動されるバ
イパス弁とを用い補正用空気通路から追加供給する空気
量を制御して混合気の空燃比を調整するものが提案され
ている。
素の濃度等により混合気の空燃比を検出するガスセンサ
とこのガスセンサの信号に応じて連続的に駆動されるバ
イパス弁とを用い補正用空気通路から追加供給する空気
量を制御して混合気の空燃比を調整するものが提案され
ている。
しかし、この従来装置ではバイパス弁開度を漸減または
漸増させる積分制御方式のため、バイパス弁駆動スピー
ドを最適値に設定したとしても駆動スピードか一定であ
る以上、空燃比変動が遠い場合には応答遅れが生じたり
、空燃比の制御周期が長くなって空燃比変動が太きかっ
た。
漸増させる積分制御方式のため、バイパス弁駆動スピー
ドを最適値に設定したとしても駆動スピードか一定であ
る以上、空燃比変動が遠い場合には応答遅れが生じたり
、空燃比の制御周期が長くなって空燃比変動が太きかっ
た。
また、逆にエンジンの低負荷、低回転領域では吸気系の
空燃比変動時から排気系においてガスセンサがそれを検
出するまでの系の遅れ時間が長くなって、これにより制
御が行き過ぎとなり、空燃比が大きく変動するという不
具合があった。
空燃比変動時から排気系においてガスセンサがそれを検
出するまでの系の遅れ時間が長くなって、これにより制
御が行き過ぎとなり、空燃比が大きく変動するという不
具合があった。
また、上記装置はガスセンサを設置した場所を流れる排
気ガス流の乱れ等によって、ガスセンサが全体的な酸素
濃度でなく局部的な酸素濃度を検出することがあり、そ
の結果この酸素濃度と相関関係にある混合気の空燃比を
誤検出し、例えば全体的に混合気の空燃比が大きい(薄
い)状態にあるにも拘らず、瞬時パルス的あるいはスパ
イク的に空燃比が小さい(濃い)という信号を発生しバ
イパス弁を誤動作させて空燃比を変動させてしまうとい
う問題があった。
気ガス流の乱れ等によって、ガスセンサが全体的な酸素
濃度でなく局部的な酸素濃度を検出することがあり、そ
の結果この酸素濃度と相関関係にある混合気の空燃比を
誤検出し、例えば全体的に混合気の空燃比が大きい(薄
い)状態にあるにも拘らず、瞬時パルス的あるいはスパ
イク的に空燃比が小さい(濃い)という信号を発生しバ
イパス弁を誤動作させて空燃比を変動させてしまうとい
う問題があった。
上記の結果、触媒コンバータが高効率で作用せず排気ガ
スを十分に低減できなくなり、また自動車走行時にサー
ジ現象が生じてドライバビリティ−の悪化を招くという
問題を生じていた。
スを十分に低減できなくなり、また自動車走行時にサー
ジ現象が生じてドライバビリティ−の悪化を招くという
問題を生じていた。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的
とするところは、ガスセンサの出力信号の変化時よりあ
る期間バイパス弁を停止させ、その後、バイパス弁を第
1のスピードで所定量1駆動し、所定量駆動後は第2の
スピードで駆動することによって、バイパス弁の誤動作
を解消し、空燃比変動を小さくして、触媒コンバータを
高効率で作用せしめるとともにサージ現象を防止してド
ライバビリティ−の向上を図ることにある。
とするところは、ガスセンサの出力信号の変化時よりあ
る期間バイパス弁を停止させ、その後、バイパス弁を第
1のスピードで所定量1駆動し、所定量駆動後は第2の
スピードで駆動することによって、バイパス弁の誤動作
を解消し、空燃比変動を小さくして、触媒コンバータを
高効率で作用せしめるとともにサージ現象を防止してド
ライバビリティ−の向上を図ることにある。
以下本発明を図に示す実施例について説明する。
システム構成を示す第1図において、エンジン1はガソ
リンもしくはLPガスを燃料とする通常の4サイクルレ
シプロエンジンであり、気化器2によって吸気マニホー
ルド3に介して混合気が供給される。
リンもしくはLPガスを燃料とする通常の4サイクルレ
シプロエンジンであり、気化器2によって吸気マニホー
ルド3に介して混合気が供給される。
また、エンジン1は混合気を燃焼した後排気ガスを排気
マニホールド4に排出し、排気ガスは排気マニホールド
4の下流に設置された触媒コンバータ5、図示しないマ
フラーを通って大気に放出される。
マニホールド4に排出し、排気ガスは排気マニホールド
4の下流に設置された触媒コンバータ5、図示しないマ
フラーを通って大気に放出される。
触媒コンバータ5は排気ガス中の有害成分を浄化するも
ので、例えばNOX、CO、HCを同時に浄化する3元
触媒が内蔵されている。
ので、例えばNOX、CO、HCを同時に浄化する3元
触媒が内蔵されている。
気化器2は、エアクリーナ6からの空気と燃料を混合霧
化する通常のものでベンチュリ部に開口している燃料ノ
ズル7から吸入空気量にほぼ比例した量の燃料を噴出し
、また吸入空気量を燃料ノズル7下流部の任意に操作さ
れるスロットル弁8により調整するようになっている。
化する通常のものでベンチュリ部に開口している燃料ノ
ズル7から吸入空気量にほぼ比例した量の燃料を噴出し
、また吸入空気量を燃料ノズル7下流部の任意に操作さ
れるスロットル弁8により調整するようになっている。
また、燃料ノズル7とスロットル弁8とをバイパスして
エアクリーナ6とスロットル弁8の下流とを連通ずる追
加空気を供給するための補正用空気通路9が設けてあり
、この補正用空気通路9には通路面積を変えるバタフラ
イ型バイパス弁10とこのバイパス弁10に結合され、
これを開、閉駆動する駆動ユニットをなす4相パルスモ
ータ11が設置されている。
エアクリーナ6とスロットル弁8の下流とを連通ずる追
加空気を供給するための補正用空気通路9が設けてあり
、この補正用空気通路9には通路面積を変えるバタフラ
イ型バイパス弁10とこのバイパス弁10に結合され、
これを開、閉駆動する駆動ユニットをなす4相パルスモ
ータ11が設置されている。
全閉位置センサ12はバイパス弁10に結合され、これ
の全閉位置を検出するもので、バイパス弁10が全閉位
置にあるときその接点を閉成し、それによる電気信号を
制御ユニット20に入力している。
の全閉位置を検出するもので、バイパス弁10が全閉位
置にあるときその接点を閉成し、それによる電気信号を
制御ユニット20に入力している。
ガスセンサ13はエンジン1の排気系、例えば排気マニ
ホールド4の集合部に設置されており、排気ガス成分を
検出してこれと相関関係にある混合気の空燃比を検出す
るもので、そのガス検知部は二酸化ジルコニウム、二酸
化チタニウム等の金属酸化物からなり、例えば二酸化ジ
ルコニウムを用いると第2図に示すようにエンジン1に
理論空燃比より濃い混合気が供給された場合はぼ1■、
理論空燃比より薄い混合気が供給された場合はぼ100
mVの起電力を発生し、その起電力は理論空燃比付近に
てステップ状に変化する。
ホールド4の集合部に設置されており、排気ガス成分を
検出してこれと相関関係にある混合気の空燃比を検出す
るもので、そのガス検知部は二酸化ジルコニウム、二酸
化チタニウム等の金属酸化物からなり、例えば二酸化ジ
ルコニウムを用いると第2図に示すようにエンジン1に
理論空燃比より濃い混合気が供給された場合はぼ1■、
理論空燃比より薄い混合気が供給された場合はぼ100
mVの起電力を発生し、その起電力は理論空燃比付近に
てステップ状に変化する。
回転検出器14は、エンジン1のクランク軸回転と同期
して、すなわちエンジン1の回転数に応じて信号を発生
するもので、この実施例ではエンジン1の点火システム
として一般に用いられている点火コイルの一次側マイナ
ス端子の断続信号を利用しており、その出力信号は制御
ユニット20に入力されている。
して、すなわちエンジン1の回転数に応じて信号を発生
するもので、この実施例ではエンジン1の点火システム
として一般に用いられている点火コイルの一次側マイナ
ス端子の断続信号を利用しており、その出力信号は制御
ユニット20に入力されている。
加減速スイッチ15は吸気マニホールド3に設置されて
おり、吸気負圧の変化により電気的にスイッチをオン、
オフするもので、エンジン1の加速時、減速時のように
吸気負圧が急激に変化するときオンし、その出力信号は
制御ユニット20に入力されている。
おり、吸気負圧の変化により電気的にスイッチをオン、
オフするもので、エンジン1の加速時、減速時のように
吸気負圧が急激に変化するときオンし、その出力信号は
制御ユニット20に入力されている。
この加減速スイッチ15の構造は、第3図に示すように
ダイヤフラム式になっている。
ダイヤフラム式になっている。
以下第3図において説明するとケーシング15aとダイ
ヤフラム15bとにより2つの室15c、15dが形成
されており、各室はダイヤフラム15bの絞りジェット
15eを介して連通している。
ヤフラム15bとにより2つの室15c、15dが形成
されており、各室はダイヤフラム15bの絞りジェット
15eを介して連通している。
また室15c、15dにはダイヤフラム15bを押圧す
るバックスプリング15f1.15f2が設けられてお
り、室15eは吸気マニホールド3と連通している。
るバックスプリング15f1.15f2が設けられてお
り、室15eは吸気マニホールド3と連通している。
ダイヤフラム15bには導電性のシャフト15gが固定
されており、シャフト15gの先端部には接点部15h
が形成しである。
されており、シャフト15gの先端部には接点部15h
が形成しである。
そしてシャツl−1sgに常に接触するように摺動用タ
ーミナル151が設置されており、シャツ)15gの所
定位置でのみ接触するようにターミナル15j、15k
が設置されている。
ーミナル151が設置されており、シャツ)15gの所
定位置でのみ接触するようにターミナル15j、15k
が設置されている。
リレー15mはターミナル15gとターミナル15j、
15にの導通、遮断により駆動され、ターミナル間が導
通すると接点15m1 と接点15m2とが導通し、遮
断すると接点15m1 と15m3とが導通する。
15にの導通、遮断により駆動され、ターミナル間が導
通すると接点15m1 と接点15m2とが導通し、遮
断すると接点15m1 と15m3とが導通する。
こうして、エンジン1が加速、減速中であるかどうかに
よってリレー15mが切換わる。
よってリレー15mが切換わる。
次に制御ユニット20を第4図により詳細に説明する。
第4図において、A/F判別回路20aは入力抵抗10
1、分圧抵抗102,103、差動演算増幅器(以下O
Pアンプという)104で構成される電圧比較回路で、
分圧抵抗102゜103にて決定する設定レベルは、ガ
スセンサ13のほぼ理論空燃比における電圧Va(第2
図)に設定される。
1、分圧抵抗102,103、差動演算増幅器(以下O
Pアンプという)104で構成される電圧比較回路で、
分圧抵抗102゜103にて決定する設定レベルは、ガ
スセンサ13のほぼ理論空燃比における電圧Va(第2
図)に設定される。
従って、ガスセンサ13にて検出された空燃比が理論空
燃比より小さいとき、即ち混合気が濃いときはOPアン
プ104から1”レベル信号を発生し、逆に理論空燃比
より大きいとき、即ち混合気が薄いときはOPアンプ1
04から“01ルベルの信号を発生する。
燃比より小さいとき、即ち混合気が濃いときはOPアン
プ104から1”レベル信号を発生し、逆に理論空燃比
より大きいとき、即ち混合気が薄いときはOPアンプ1
04から“01ルベルの信号を発生する。
フィルタ回路20bは抵抗105,107、コンデンサ
106,108、インバータ110,111、NAND
ゲート112,113で形成される2個の単安定マルチ
バイブレーク、インバータ109゜NANDゲート11
4から構成される第1トリガ回路と、抵抗115,11
6、コンデンサ117、インバータ118,119で形
成される非安定マルチバイブレーク、パイナリーカワン
タ120゜123、インバータ121、NANDゲート
122゜124で構成されるタイマー回路とから構成さ
れている。
106,108、インバータ110,111、NAND
ゲート112,113で形成される2個の単安定マルチ
バイブレーク、インバータ109゜NANDゲート11
4から構成される第1トリガ回路と、抵抗115,11
6、コンデンサ117、インバータ118,119で形
成される非安定マルチバイブレーク、パイナリーカワン
タ120゜123、インバータ121、NANDゲート
122゜124で構成されるタイマー回路とから構成さ
れている。
そして、第1トリガ回路はA/F判別回路20aのop
アンプ104の出力信号(第5図A図示)の反転、すな
わち立上り、立下りに同期して第5図Bに示すように端
子Bよりトリガパルスを発生し、このトリガパルスをリ
セット信号として繰り返しタイマー回路を作動させ、第
5図りに示すようにトリガパルスが入力されてから所定
期間の間“1”レベル信号を端子りから出力する。
アンプ104の出力信号(第5図A図示)の反転、すな
わち立上り、立下りに同期して第5図Bに示すように端
子Bよりトリガパルスを発生し、このトリガパルスをリ
セット信号として繰り返しタイマー回路を作動させ、第
5図りに示すようにトリガパルスが入力されてから所定
期間の間“1”レベル信号を端子りから出力する。
フリップフロップ回路20cはインバータ125128
.129、NORゲート126,127、RSフリップ
フロップを形成するNANDゲート130.131から
構成され、A/F判別回路20aとフィルタ回路20b
の出力を入力信号としている。
.129、NORゲート126,127、RSフリップ
フロップを形成するNANDゲート130.131から
構成され、A/F判別回路20aとフィルタ回路20b
の出力を入力信号としている。
そして、両人力信号をゲート処理して端子E、Fより第
5図E、Fに示すパルスモータ11の、駆動方向信号を
出力する。
5図E、Fに示すパルスモータ11の、駆動方向信号を
出力する。
第5図Eに示す駆動方向信号は第5図AのA/F信号の
立上りを第5図りに示すフィルタ信号弁たけ遅延したも
のとなり、立上ってからのA/F信号の411 uレベ
ル期間がフィルタ信号の“1”レベル期間より短かけれ
ば“0”レベルに保たれる。
立上りを第5図りに示すフィルタ信号弁たけ遅延したも
のとなり、立上ってからのA/F信号の411 uレベ
ル期間がフィルタ信号の“1”レベル期間より短かけれ
ば“0”レベルに保たれる。
また、第5図Fに示す駆動方向信号は第5図AのA/F
信号の立下りをフィルタ信号弁だけ遅延させそれを反転
したものとなり、立下ってからのA/F信号の“o”レ
ベル期間がフィルタ信号の“1パレベル期間より短けれ
ば“0″レベルに保たれる。
信号の立下りをフィルタ信号弁だけ遅延させそれを反転
したものとなり、立下ってからのA/F信号の“o”レ
ベル期間がフィルタ信号の“1パレベル期間より短けれ
ば“0″レベルに保たれる。
RSフリップフロップは上記駆動方向信号の立上り時に
トリガされ端子G、Hより第5図G、Hに示すような同
期信号を出力する。
トリガされ端子G、Hより第5図G、Hに示すような同
期信号を出力する。
タイミングパルス回路、20dは抵抗152゜154.
156、コンデンサ153、トランジスタ155からな
る波形整形回路と、バイナリ−カウンタ157と、イン
バータ158、抵抗159コンデンサ160、NAND
ゲート161からなる単安定マルチバイブレータで構成
され、回転検出器14をなす点火装置の点火コイルの一
次側断続信号を入力信号としている。
156、コンデンサ153、トランジスタ155からな
る波形整形回路と、バイナリ−カウンタ157と、イン
バータ158、抵抗159コンデンサ160、NAND
ゲート161からなる単安定マルチバイブレータで構成
され、回転検出器14をなす点火装置の点火コイルの一
次側断続信号を入力信号としている。
そして、断続信号を波形整形回路により波形整形し、そ
れをバイナリ−カウンタ157のクロック信号として分
周しその分周出力を単安定マルチバイブレークにてパル
スストレッチし第5図りに示すようなタイミングパルス
を出力する。
れをバイナリ−カウンタ157のクロック信号として分
周しその分周出力を単安定マルチバイブレークにてパル
スストレッチし第5図りに示すようなタイミングパルス
を出力する。
ここで、分周出力は加減速スイッチ15により切換えら
れ、通常(定常)時には1/16分周出力Q4、加減速
等の過渡時には1/2分周山力Q1が単安定マルチバイ
ブレークに接続される。
れ、通常(定常)時には1/16分周出力Q4、加減速
等の過渡時には1/2分周山力Q1が単安定マルチバイ
ブレークに接続される。
発振回路20eは抵抗146、147、コンデンサ14
8、インバータ149,150からなる非安定マルチバ
イブレークと、バイナリ−カウンタ151とから構成さ
れ、非安定マルチバイブレークにより一定周波数のクロ
ックパルスを発生しバイナリ−カウンタ151によりこ
れを分周して出力する。
8、インバータ149,150からなる非安定マルチバ
イブレークと、バイナリ−カウンタ151とから構成さ
れ、非安定マルチバイブレークにより一定周波数のクロ
ックパルスを発生しバイナリ−カウンタ151によりこ
れを分周して出力する。
リセットパルス発生回路20fはインバータ132、1
36、抵抗138、137、コンデンサ134,138
、NANDゲート135,139により形成される2個
の単安定マルチバイブレーク、NANDゲート140で
構成される第21リガ回路と、インバータ141、NO
Rゲート142で構成される第3トリガ回路と、インバ
ータ143゜144、NANDゲート145で構成され
る第4トリガ回路とで構成され、フィルタ回路20b、
フリップフロップ回路20c、タイミングパルス回路2
0d、クロックパルス回路20gの出力を入力信号とし
ている。
36、抵抗138、137、コンデンサ134,138
、NANDゲート135,139により形成される2個
の単安定マルチバイブレーク、NANDゲート140で
構成される第21リガ回路と、インバータ141、NO
Rゲート142で構成される第3トリガ回路と、インバ
ータ143゜144、NANDゲート145で構成され
る第4トリガ回路とで構成され、フィルタ回路20b、
フリップフロップ回路20c、タイミングパルス回路2
0d、クロックパルス回路20gの出力を入力信号とし
ている。
そして、第2トリガ回路は第5図Jに示すようにフリッ
プフロップ回路20cの第5図G、Hに示す出力の立上
り時に同期してトリガパルスを発生し、それをNAND
ゲート140より出力する。
プフロップ回路20cの第5図G、Hに示す出力の立上
り時に同期してトリガパルスを発生し、それをNAND
ゲート140より出力する。
第3トリガ回路はタイミング回路20dのタイミングパ
ルスをフィルタ回路20bと後述するクロックパルス回
路201gの信号によりゲート処理し、第5図りに示す
フィルタ回路20bの出力が“0″レベルでかつクロッ
クパルス回路20gのNORゲート201の出力が“′
0″レベル(NORゲ゛−ト200の出力が“1”レベ
ル)のときNORゲート142を開いて第5図Mに示す
ようにタイミング回路20dのタイミングパルスを出力
する。
ルスをフィルタ回路20bと後述するクロックパルス回
路201gの信号によりゲート処理し、第5図りに示す
フィルタ回路20bの出力が“0″レベルでかつクロッ
クパルス回路20gのNORゲート201の出力が“′
0″レベル(NORゲ゛−ト200の出力が“1”レベ
ル)のときNORゲート142を開いて第5図Mに示す
ようにタイミング回路20dのタイミングパルスを出力
する。
第4トリガ回路は第2゜第3トリガ回路の出力をゲート
処理し第5図JとMとを重ね合せたトリガパルスを出力
する。
処理し第5図JとMとを重ね合せたトリガパルスを出力
する。
クロックパルス回路20gはNORゲ゛−ト200゜2
01から形成されるRSフリップフロップ、NORゲー
ト202、ディケードカウンタ203で構成される第1
カウント回路と、NORゲート204.205から形成
されるRSフリップフロップ、NORゲート206、デ
ィケードカウンタ207で構成される第2カウント回路
と、インバータ208,209、NANDゲート210
で構成されるゲート回路とで構成され、発振回路20e
、リセットパルス回路20fの出力を入力信号としてい
る。
01から形成されるRSフリップフロップ、NORゲー
ト202、ディケードカウンタ203で構成される第1
カウント回路と、NORゲート204.205から形成
されるRSフリップフロップ、NORゲート206、デ
ィケードカウンタ207で構成される第2カウント回路
と、インバータ208,209、NANDゲート210
で構成されるゲート回路とで構成され、発振回路20e
、リセットパルス回路20fの出力を入力信号としてい
る。
そして、ディケードカウンタ203はリセット端子Rに
入力されるリセットパルス回路20fのNANDゲート
140の“1″レベル信でリセットされ出力がすべて“
0”レベルにリセットされる。
入力されるリセットパルス回路20fのNANDゲート
140の“1″レベル信でリセットされ出力がすべて“
0”レベルにリセットされる。
カウントはキャリイイン端子CIに入力されるパルスが
“O”レベルから“1”レベルへ立上るとき行われ、1
個ずつQo 、Qt、・・・・・・Q、と“1″レベル
信が発生する。
“O”レベルから“1”レベルへ立上るとき行われ、1
個ずつQo 、Qt、・・・・・・Q、と“1″レベル
信が発生する。
また、NORゲート200,201で構成されるRSフ
リップフロップはリセットパルス回路20fの第2トリ
ガ回路のトリガパルスでNORゲ゛−ト200がトリガ
され、NORゲート200の出力が“0”レベルとなり
、この“0”レベル信号でNORゲート202が開かれ
発振回路20eのクロックパルスがNORゲ゛−ト20
2より出力される。
リップフロップはリセットパルス回路20fの第2トリ
ガ回路のトリガパルスでNORゲ゛−ト200がトリガ
され、NORゲート200の出力が“0”レベルとなり
、この“0”レベル信号でNORゲート202が開かれ
発振回路20eのクロックパルスがNORゲ゛−ト20
2より出力される。
ここで、同時に第2トリガ回路のトリがパルスでディケ
ードカウンタ203がリセットされるため、結局第1カ
ウント回路はトリガパルスの到来によりクロックパルス
のカウントを開始し11個カウントすると出力Qi+が
“1”レベルとなって、これによりRSフリップフロッ
プのNORゲート201がトリガされる。
ードカウンタ203がリセットされるため、結局第1カ
ウント回路はトリガパルスの到来によりクロックパルス
のカウントを開始し11個カウントすると出力Qi+が
“1”レベルとなって、これによりRSフリップフロッ
プのNORゲート201がトリガされる。
その結果NORゲート200の出力が第5図にで示すよ
うに“1”レベルとなり、この“1”レベル信号でNO
Rゲート202が閉じられ、ディケードカウンタ203
はカウントを停止する。
うに“1”レベルとなり、この“1”レベル信号でNO
Rゲート202が閉じられ、ディケードカウンタ203
はカウントを停止する。
しかして、NORゲート202からはトリガパルスごと
にil、個のクロックパルスが出力される。
にil、個のクロックパルスが出力される。
また、第1カウント回路がi1個のパルスを計数した後
、第1カウント回路のNORゲート200の“1″レベ
ル信はリセットパルス回路20fのインバータ141に
より反転し、これによる“0”レベル信号がNORゲー
ト142に加わる。
、第1カウント回路のNORゲート200の“1″レベ
ル信はリセットパルス回路20fのインバータ141に
より反転し、これによる“0”レベル信号がNORゲー
ト142に加わる。
このとき、フィルタ回路20bの出力が“0”レベルで
あるとNORゲート142が開かれ、第3トリガ回路か
らタイミングパルス回路20dのタイミングパルスが第
2カウント回路に入力される。
あるとNORゲート142が開かれ、第3トリガ回路か
らタイミングパルス回路20dのタイミングパルスが第
2カウント回路に入力される。
そして、第2カウント回路はこの第5図Mに示すタイミ
ングパルスにより第1カウント回路と同様な作動を行い
、タイミングパルスごとにNORゲ−1−204の出力
は第5図Nに示すように“0”レベルとなり、NORゲ
ート206を開いてクロックパルスを12個出力する。
ングパルスにより第1カウント回路と同様な作動を行い
、タイミングパルスごとにNORゲ−1−204の出力
は第5図Nに示すように“0”レベルとなり、NORゲ
ート206を開いてクロックパルスを12個出力する。
NORゲート202゜206の出力はそれぞれインバー
タ208,209を介してNANDゲート210に入力
され、NANDゲート210より指令回路20hに出力
される。
タ208,209を介してNANDゲート210に入力
され、NANDゲート210より指令回路20hに出力
される。
したがって、このクロックパルス回路20gは第5図Q
に示すようにまずi1個のクロックパルスを出力し、そ
の後糸の遅れ時間と対応するエンジン回転数とエンジン
1の加、減速に応じた周期で断続的に12個のクロック
パルスを出力する。
に示すようにまずi1個のクロックパルスを出力し、そ
の後糸の遅れ時間と対応するエンジン回転数とエンジン
1の加、減速に応じた周期で断続的に12個のクロック
パルスを出力する。
全閉位置センサ12は抵抗12aと接点12bとからな
りバイパス弁12が全閉になると接点12bが閉成して
、その出力端子RからO”しベル信号を出力する。
りバイパス弁12が全閉になると接点12bが閉成して
、その出力端子RからO”しベル信号を出力する。
指令回路20hはNANOゲート21L212からなり
、クロックパルス回路20gのクロックパルスをフリッ
プフロップ回路20cの駆動方向信号と全閉位置センサ
12の全閉信号とに応じてゲート処理する。
、クロックパルス回路20gのクロックパルスをフリッ
プフロップ回路20cの駆動方向信号と全閉位置センサ
12の全閉信号とに応じてゲート処理する。
可逆シフトレジスタ20iは入力端子Pにクロックパル
スが入力されると出力端子Q1 y Q2 yQs 、
Q4の順に順次シフトが行われ、また入力端子0にクロ
ックパルスが入力されると出力端子Q4.Q3.Q2.
Q1の順に順次シフトが行われる公知のものである。
スが入力されると出力端子Q1 y Q2 yQs 、
Q4の順に順次シフトが行われ、また入力端子0にクロ
ックパルスが入力されると出力端子Q4.Q3.Q2.
Q1の順に順次シフトが行われる公知のものである。
この出力端子は抵抗170゜171.172,173、
トランジスタ174゜175.176.177、逆起電
力吸収用ダイオード178、179、180、181よ
り構成されるスイッチング回路20Jにそれぞれ接続さ
れさらにこのスイッチング回路20jはパルスモータ1
1の界磁コイルC1,C2,C3,C4に接続されてい
る。
トランジスタ174゜175.176.177、逆起電
力吸収用ダイオード178、179、180、181よ
り構成されるスイッチング回路20Jにそれぞれ接続さ
れさらにこのスイッチング回路20jはパルスモータ1
1の界磁コイルC1,C2,C3,C4に接続されてい
る。
しかして、可逆シフトレジスタ20iの入力端子Pにク
ロックパルスが入力されると、トランジスタ174〜1
77が順次導通し、パルスモータ11の励磁コイルC1
,C2,C3,C4が2相ずつ励磁されて、パルスモー
タ11のロータが第4図図示の矢印方向に回転しバイパ
ス弁10を開く方向に回転させる。
ロックパルスが入力されると、トランジスタ174〜1
77が順次導通し、パルスモータ11の励磁コイルC1
,C2,C3,C4が2相ずつ励磁されて、パルスモー
タ11のロータが第4図図示の矢印方向に回転しバイパ
ス弁10を開く方向に回転させる。
逆に入力端子Cにクロックパルスが入力されると、パル
スモータ11は第4図図示の反矢印方向に回転してバイ
パス弁10を閉じる方向に回転させる。
スモータ11は第4図図示の反矢印方向に回転してバイ
パス弁10を閉じる方向に回転させる。
なお、制御ユニット20およびパルスモータ11は、エ
ンジン1のキースイッチに連動するスイッチ300を介
してバッテリ301により電力を供給されている。
ンジン1のキースイッチに連動するスイッチ300を介
してバッテリ301により電力を供給されている。
上記構成において、気化器2は通常の燃料調量を行なう
もので、特別に公知の気化器と異なるところはないが、
ただ制御して得ようとする結果の空気と燃料の空燃比よ
りやや燃料が濃い状態に保たれるよう調整されており、
通常の主なる空気は気化器2を経て、これに相当する燃
料と混合気をなしエンジン1に供給される。
もので、特別に公知の気化器と異なるところはないが、
ただ制御して得ようとする結果の空気と燃料の空燃比よ
りやや燃料が濃い状態に保たれるよう調整されており、
通常の主なる空気は気化器2を経て、これに相当する燃
料と混合気をなしエンジン1に供給される。
エンジン1が燃焼を完了した後、排気ガスは排気マニホ
ールド4、触媒コンバータ5を通して大気に放出される
。
ールド4、触媒コンバータ5を通して大気に放出される
。
ここで、気化器2で生成される混合気は種々の要因によ
り変動するが、その変動に応じてガスセンサ13は第2
図に示すようにその起電力■が変化する。
り変動するが、その変動に応じてガスセンサ13は第2
図に示すようにその起電力■が変化する。
したがって、これに応じてA/F判別回路20aは第5
図Aで示すように“1″もしくは“0″レベルの信号を
出力する。
図Aで示すように“1″もしくは“0″レベルの信号を
出力する。
この出力信号の反転によりフィルタ回路20bの第1ト
リガ回路は第5図Bに示すようなトリガパルスを発生し
、これによりタイマー回路は第5図りに示す停止信号を
出力する。
リガ回路は第5図Bに示すようなトリガパルスを発生し
、これによりタイマー回路は第5図りに示す停止信号を
出力する。
そして、この停止信号が“1″レベルにある間はフリッ
プフロップ回路20cのNORゲ゛−ト126、127
の出力が“O”レベルとなって指令回路20hのNAN
Dゲート211゜212を閉じパルスモータ11.即ち
バイパス弁10を一時停止させる。
プフロップ回路20cのNORゲ゛−ト126、127
の出力が“O”レベルとなって指令回路20hのNAN
Dゲート211゜212を閉じパルスモータ11.即ち
バイパス弁10を一時停止させる。
停止信号が“0”レベルになると、これによりリセット
パルス回路20fの第2トリガ回路は第5図Jに示すト
リガパルスを出力する。
パルス回路20fの第2トリガ回路は第5図Jに示すト
リガパルスを出力する。
しかしてこのトリガパルスによりクロックパルス回路2
0gは第5図Qに示すようにまず11個のクロックパル
スを出力し、その後糸の遅れ時間に対応したタイミング
で断続的に12個のクロックパルスを出力する。
0gは第5図Qに示すようにまず11個のクロックパル
スを出力し、その後糸の遅れ時間に対応したタイミング
で断続的に12個のクロックパルスを出力する。
しかして、このクロックパルスがA/F判別回路20a
の駆動方向信号に応じて指令回路20hによりゲート処
理され、可逆シフトレジスタ20i、スイッング回路2
0jを介してパルスモータ11を駆動する。
の駆動方向信号に応じて指令回路20hによりゲート処
理され、可逆シフトレジスタ20i、スイッング回路2
0jを介してパルスモータ11を駆動する。
即ち、i1個のクロックパルスによりパルスモータ11
を第1のスピードで駆動し、断続的に加えられるi2の
クロックパルスによりパルスモータ11を全体として第
2のスピードで駆動する。
を第1のスピードで駆動し、断続的に加えられるi2の
クロックパルスによりパルスモータ11を全体として第
2のスピードで駆動する。
このようにして、混合気が理論空燃比よりも濃いか、薄
いかを判断し、濃い状態になると、所定期間停止した後
パルスモータ11が補正用空気通路9に設けたバイパス
弁10を開く方向に駆動し薄い状態になると所定期間停
止した後間じる方向に駆動し、追加空気によって補正を
行い理論空燃比になるよう制御する。
いかを判断し、濃い状態になると、所定期間停止した後
パルスモータ11が補正用空気通路9に設けたバイパス
弁10を開く方向に駆動し薄い状態になると所定期間停
止した後間じる方向に駆動し、追加空気によって補正を
行い理論空燃比になるよう制御する。
なお、作動中、バイパス弁10が全閉位置にきても混合
気が要求空燃比にならず、A/F判別回路20aがバイ
パス弁10をさらに回動させ、バイパス弁10が“行き
過ぎ″状態になることを防止するように、全閉位置セン
サ12がバイパス弁10の全閉を検出した時はNAND
ゲート212を閉じ可逆シフトレジスタ201へのパル
ス信号の供給を停止して、パルスモータ11がバイパス
弁10を閉じる方向へ駆動するを停止する。
気が要求空燃比にならず、A/F判別回路20aがバイ
パス弁10をさらに回動させ、バイパス弁10が“行き
過ぎ″状態になることを防止するように、全閉位置セン
サ12がバイパス弁10の全閉を検出した時はNAND
ゲート212を閉じ可逆シフトレジスタ201へのパル
ス信号の供給を停止して、パルスモータ11がバイパス
弁10を閉じる方向へ駆動するを停止する。
ここで、本発明によればガスセンサ13の部分の排気ガ
ス流の乱れ等によってA/F判別回路20aに瞬時スパ
イク的パルスが発生したり、領域Tで示すように混合気
の空燃比が設定空燃比(理論空燃比)近傍にあってA/
F判別回路20aの出力が短周期で反転しても、フィル
タ回路20bのタイマー回路で設定される停止信号の“
1”レベル期間より長い期間同じレベルの出力を持続し
ない限すパルスモータ11は駆動されないのでバイパス
弁10は停止した状態に保たれる。
ス流の乱れ等によってA/F判別回路20aに瞬時スパ
イク的パルスが発生したり、領域Tで示すように混合気
の空燃比が設定空燃比(理論空燃比)近傍にあってA/
F判別回路20aの出力が短周期で反転しても、フィル
タ回路20bのタイマー回路で設定される停止信号の“
1”レベル期間より長い期間同じレベルの出力を持続し
ない限すパルスモータ11は駆動されないのでバイパス
弁10は停止した状態に保たれる。
しかして、バイパス弁10の誤作動もしくは短周期での
反転が防止され、混合気の空燃比は安定して制御される
。
反転が防止され、混合気の空燃比は安定して制御される
。
もちろん、混合気が設定空燃比より離れた場合パルスモ
ータ11は前述したように駆動されバイパス弁10の開
度を変えるため空燃比は設定空燃比に良好かつ安定的に
調整される。
ータ11は前述したように駆動されバイパス弁10の開
度を変えるため空燃比は設定空燃比に良好かつ安定的に
調整される。
また、第5図■に示すようにガスセンサ13の出力信号
の変化に同期してバイパス弁10をある期間一時停止し
てからバイパス弁10を一定量駆動し、その後糸の遅れ
時間に対応したタイミングにて全体からみれば第2のス
ピードでバイパス弁10を駆動する。
の変化に同期してバイパス弁10をある期間一時停止し
てからバイパス弁10を一定量駆動し、その後糸の遅れ
時間に対応したタイミングにて全体からみれば第2のス
ピードでバイパス弁10を駆動する。
したがって、エンジン1の通常(定常)運転時のバイパ
ス弁の制御の行き過ぎ、即ちオーバーシュートが解消さ
れ混合気の空燃比変動が小さく抑えられる。
ス弁の制御の行き過ぎ、即ちオーバーシュートが解消さ
れ混合気の空燃比変動が小さく抑えられる。
例えば、エンジン1の低速回転領域ではエンジン回転に
同期しているタイミング回路20dのタイミングパルス
の周期(間隔)が長くなってバイパス弁10の駆動スピ
ードが遅くなり系の応答遅れ時間に対応し、制御のオー
バーシュートが解消され、この結果オーバーシュート、
前記バイパス弁の誤動作による追加空気の過剰供給が防
止され空燃比変動が小さくなって、エンジン1のサージ
現象が防止される。
同期しているタイミング回路20dのタイミングパルス
の周期(間隔)が長くなってバイパス弁10の駆動スピ
ードが遅くなり系の応答遅れ時間に対応し、制御のオー
バーシュートが解消され、この結果オーバーシュート、
前記バイパス弁の誤動作による追加空気の過剰供給が防
止され空燃比変動が小さくなって、エンジン1のサージ
現象が防止される。
また、エンジン1の高回転領域では、第1のスピードで
速やかに一定量バイパス弁10を駆動しその後、第1の
スピードより遅い第2のスピードでバイパス弁10を駆
動しているため、空燃比の制御周期が短かくなり、速い
空燃比変動に十分追従して空燃比補正が行われる。
速やかに一定量バイパス弁10を駆動しその後、第1の
スピードより遅い第2のスピードでバイパス弁10を駆
動しているため、空燃比の制御周期が短かくなり、速い
空燃比変動に十分追従して空燃比補正が行われる。
また、エンジン1の加、減速降等過渡時には加減速スイ
ッチ15により第2クロック回路のクロックパルス周波
数が通常時の4倍程度になって、バイパス弁10の駆動
スピードが格別に速くなり加、減速に対しても十分追従
して空燃比補正が行われる。
ッチ15により第2クロック回路のクロックパルス周波
数が通常時の4倍程度になって、バイパス弁10の駆動
スピードが格別に速くなり加、減速に対しても十分追従
して空燃比補正が行われる。
こうして、混合気の空燃比変動は小さく抑えられ、触媒
コンバータ5は高効率で排気ガスを浄化し、また自動車
のドライバビリティ−も向上する。
コンバータ5は高効率で排気ガスを浄化し、また自動車
のドライバビリティ−も向上する。
なお、上記実施例では吸気系の空気流量制御に適用した
が、排気系への2次空気制御に適用しても良い。
が、排気系への2次空気制御に適用しても良い。
また、回転検出器14と加減速スイッチ15を用いたが
、他にエンジン1の吸入空気量、スロットル開度、自動
車の車速等のセンサを適用するようにしてもよい。
、他にエンジン1の吸入空気量、スロットル開度、自動
車の車速等のセンサを適用するようにしてもよい。
以上述べたように本発明によれば、追加空気の流量制御
において、制御周期が短かくなって応答遅れが生じるこ
となく制御でき、また低速時においても制御のオーバー
シュートを解消でき、エンジンの広範な運転状態に応じ
て追従性を向上できるという優れた効果を奏する。
において、制御周期が短かくなって応答遅れが生じるこ
となく制御でき、また低速時においても制御のオーバー
シュートを解消でき、エンジンの広範な運転状態に応じ
て追従性を向上できるという優れた効果を奏する。
また、適切なる空燃比制御により触媒コンバータを高効
率で作用させることができ排気ガスを十分に低減でき、
またドライバビリティ−も向上できるという優れた効果
がある。
率で作用させることができ排気ガスを十分に低減でき、
またドライバビリティ−も向上できるという優れた効果
がある。
また、バイパス弁の誤作動を防止でき、さらに混合気の
空燃比が設定空燃比に近傍にあって、ガスセンサの出力
が非常に短い周期で変化してもバイパス弁はそれに応じ
て反転することなく、安定的に追加空気を調整でき1.
バイパス弁の軸等の摩耗を低減でき耐久性を増すことが
できるという効果も大である。
空燃比が設定空燃比に近傍にあって、ガスセンサの出力
が非常に短い周期で変化してもバイパス弁はそれに応じ
て反転することなく、安定的に追加空気を調整でき1.
バイパス弁の軸等の摩耗を低減でき耐久性を増すことが
できるという効果も大である。
第1図は本発明の実施例を示す構成図、第2図はガスセ
ンサの出力特性図、第3図は第1図図示の加減速スイッ
チの構造を示す断面構成図、第4図は第1図に示した制
御ユニットの電気回路図、第5図は作動説明に供する波
形図である。 1・・・・・・エンジン、2・・・・・・気化器、3・
・・・・・吸気マニホールド、4・・・・・・排気マニ
ホールド、9・・・・・−補正用空気通路、10・・・
・・・バイパス弁、11・・・・・・駆動ユニットをな
すパルスモータ、20・・・・・・制御ユニット。
ンサの出力特性図、第3図は第1図図示の加減速スイッ
チの構造を示す断面構成図、第4図は第1図に示した制
御ユニットの電気回路図、第5図は作動説明に供する波
形図である。 1・・・・・・エンジン、2・・・・・・気化器、3・
・・・・・吸気マニホールド、4・・・・・・排気マニ
ホールド、9・・・・・−補正用空気通路、10・・・
・・・バイパス弁、11・・・・・・駆動ユニットをな
すパルスモータ、20・・・・・・制御ユニット。
Claims (1)
- 1 エンジンの排気系に設置され排気ガス中の成分を検
出するガスセンサと、このガスセンサの上流におけるエ
ンジンの吸気系もしくは排気系に空気を追加供給するた
めの補正用空気通路と、この補正用空気通路に設置され
、この空気通路の通路面積を変えるバイパス弁と、この
バイパス弁を開、閉駆動する駆動ユニットとを備え、ガ
スセンサの出力信号に応じて追加空気量を調整するよう
にした空気流量調整装置において、前記ガスセンサの出
力信号の変化時からある期間前記駆動ユニットを停止さ
せ、その後前記駆動ユニットを所定量第1のスピードで
駆動し、所定量駆動後の同一方向への駆動は第2のスピ
ードで駆動する制御ユニットを備えることを特徴とする
空気流量調整装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7371776A JPS5845586B2 (ja) | 1976-06-22 | 1976-06-22 | 空気流量調整装置 |
US05/802,311 US4173957A (en) | 1976-06-14 | 1977-06-01 | Additional air supply system for an internal combustion engine |
GB23726/77A GB1567552A (en) | 1976-06-14 | 1977-06-03 | Internal combustion engines |
DE2726616A DE2726616C2 (de) | 1976-06-14 | 1977-06-13 | Zusatzluft-Regelsystem für eine Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7371776A JPS5845586B2 (ja) | 1976-06-22 | 1976-06-22 | 空気流量調整装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS52156222A JPS52156222A (en) | 1977-12-26 |
JPS5845586B2 true JPS5845586B2 (ja) | 1983-10-11 |
Family
ID=13526241
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7371776A Expired JPS5845586B2 (ja) | 1976-06-14 | 1976-06-22 | 空気流量調整装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5845586B2 (ja) |
-
1976
- 1976-06-22 JP JP7371776A patent/JPS5845586B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS52156222A (en) | 1977-12-26 |
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