(57)【要約】【課題】複数の気筒を有するエンジンについて、総ての気筒で的確な空燃比の燃料供給を実現して良好な排気状態を確保できるようにする。【解決手段】複数の気筒を有するエンジン２Ｂに設けられ、排気センサで排気の状態を検知している電子的制御手段１０Ｂがインジェクタの駆動をフィードバック制御して供給燃料の空燃比を調整するエンジンの空燃比制御装置において、燃焼状態の近似した気筒３ａ，３ｂ、気筒４ａ，４ｂの気筒群ごとにＯ2センサ１１，１２で各々排気の状態を検知しながら、その気筒群ごとに独立した空燃比制御を行うことを特徴とするものとした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒を有するエンジンに設けられ、排気センサで排気の状態を検知している電子的制御手段がインジェクタの駆動をフィードバック制御して供給燃料の空燃比を調整するエンジンの空燃比制御装置において、少なくとも燃焼状態の近似した気筒群ごとに排気の状態を検知しながら、前記気筒群ごとに独立した空燃比制御を行うものとされている、ことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
【請求項２】
前記排気センサはＯ2センサである、ことを特徴とする請求項１に記載したエンジンの空燃比制御装置。
【請求項３】
前記電子的制御装置は、前記気筒群の各気筒から各々延出された排気通路の長さが略一致する排気管集合部の所定位置に設けた排気センサで検出信号を検知するものとされている、ことを特徴とする請求項１または２に記載したエンジンの空燃比制御装置。
【請求項４】
請求項１，２または３に記載したエンジンの空燃比制御装置は、自動二輪用エンジンに設けられるものとされている、ことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
【請求項５】
前記自動二輪用エンジンは、進行方向に対し前後に分岐したＶ型気筒エンジンであり、少なくともフロント側の前記気筒群とリヤ側の前記気筒群とで別個の前記排気センサに基づく独立した空燃比制御を行うものとされている、ことを特徴とする請求項４に記載したエンジンの空燃比制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの空燃比制御装置に関し、殊に、気筒を複数有するエンジンに設けられ排気センサの検出データに基づいて燃料噴射をフィードバック制御しながら空燃比の調整を行う、空燃比制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用エンジンにおいては、排気の浄化を目的として排気通路に触媒装置を設けることが一般的である。この場合、例えば特開平６−１５９１２１号公報に記載されているように、Ｏ2センサ等の排気センサを排気通路に配設して電子制御ユニットで排気の状態をモニタしながらフィードバック制御で空燃比を最適な値に調整し、その下流側に配設した触媒装置８により排気を効率的に浄化できるようにしている。
【０００３】
このような空燃比制御装置では、図３の配置図に示すように、Ｏ2センサ１３はエンジンの各気筒３，４から延出された排気管５，６が接続した排気管集合部７に取り付けられ、総ての気筒を総合して排気の酸素濃度を測定するのが通常である。この場合、各気筒３，４から排出された排気の状態は、気筒からの距離、即ち排気通路を通過する時間により変動することから、排気がＯ2センサ１３に到達するまでの時間を一致させるために排気管集合部７までの排気管５，６の長さをそれぞれ同じにする必要がある。
【０００４】
しかし、車両のレイアウトに余裕がない場合等、複数の排気管の長さを一致させることは実際上困難となるケースが多い。そのため、各気筒から排出した排気について排気センサで測定するまでの時間に差が生じ、総ての気筒の排気の状態を正確に測定することが困難となり、的確な空燃比制御を行えずに排ガスの浄化効率が不充分なものとなしている。
【０００５】
また、自動二輪等、エンジンが外部に露出している車両においては、エンジンが覆われている自動車等と比べて走行風や雨水など外部環境の影響をエンジンが受けやすくなることから、複数の気筒間で配置位置により燃焼状態に差が生じやすくなる。
【０００６】
この場合、たとえ排気センサまでの排気管の長さが一致しても気筒ごとに排気の状態が異なるという結果になりやすい。特に、車両の進行方向に対し気筒が前後に分岐するＶ型気筒エンジンでは、フロント側とリヤ側の気筒群間で燃焼状態の差が顕著に大きくなりやすく、的確な空燃比制御の実施を一層困難なものとしている。
【特許文献１】特開平６−１５９１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、複数の気筒を有するエンジンについて、総ての気筒で的確な空燃比の燃料供給を実現して良好な排気状態を確保できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明は、複数の気筒を有するエンジンに設けられ、排気センサで排気の状態を検知している電子的制御手段がインジェクタの駆動をフィードバック制御して供給燃料の空燃比を調整するエンジンの空燃比制御装置において、少なくとも燃焼状態の近似した気筒群ごとに排気の状態を検知しながら、その気筒群ごとに独立した空燃比制御を行うことを特徴とするものとした。
【０００９】
このようにすることで、気筒間で燃焼状態が異なり互いに排気状態の異なりやすい複数気筒のエンジンにおいて、総ての気筒の燃焼状態が異なる場合には総ての気筒ごと、燃焼状態が近似した気筒群がある場合にはその気筒群ごとに、それぞれ独立した空燃比制御を行うことにより、総ての気筒について的確な空燃比を実現しやすいものとなる。
【００１０】
また、その排気センサはＯ2センサまたは空燃比センサであるものとすれば、良好な排気状態の実現を一層可能としやすいものとなり、さらに、その電子的制御装置は、燃焼状態の近似した気筒群の各気筒から各々延出された排気通路の長さが略一致する排気管集合部の所定位置に設けた排気センサで検出信号を検知するものとすれば、燃焼状態の近似した気筒群における気筒間で検出時点の排気状態を一致させやすいものとなる。
【００１１】
さらにまた、上述したエンジンの空燃比制御装置は自動二輪用エンジンに設けられるものとすれば、特に気筒の配置位置により燃焼状態の異なりやすいエンジンの空燃比を、気筒ごとに的確に維持しやすいものとなる。これに加えて、この自動二輪用エンジンが進行方向に対し前後に分岐したＶ型気筒エンジンであって、少なくともフロント側の気筒群とリヤ側の気筒群とで別個の排気センサに基づく独立した空燃比制御を行うものとすれば、特に気筒間で顕著に燃焼状態が異なりやすいエンジンについて、極めて有用なものとなる。
【発明の効果】
【００１２】
少なくとも燃焼状態の近似した気筒群ごとに排気状態を検出し独立した空燃比制御を行うものとした本発明によると、総ての気筒で的確な空燃比の燃料供給を実現することができ、良好な排気状態を確保できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態を説明する。尚、本発明において燃焼状態が近似するとは、排気の組成が略同一となるような燃焼状態を指すものとし、また、排気の状態が良好とは触媒装置による排気の浄化効率が高くなるような状態を指すものとし、さらに、気筒群には１の気筒数も含まれるものとする。
【００１４】
図１は、本実施の形態の空燃比制御装置を配設したエンジンシステム１Ａの簡略化した配置図を示している。エンジン１Ａは、ガソリンを燃料とするＶ型２気筒エンジンであり、エンジン２Ａの運転状態を検出する複数のセンサの検出信号を検知している電子的制御手段としての電子制御ユニット１０Ａが、図示しないインジェクタの駆動制御を行なって燃料の供給を調整しながら空燃比制御を行う空燃比制御装置を構成している。また、排気管５，６が接続して集合した排気管集合部７には、排気を浄化するための触媒装置８が配設されている。
【００１５】
電子制御ユニット１０Ａは、エンジン２Ａの空燃比制御装置であると同時にエンジンシステム１Ａの全般的な制御を行うものであるが、汎用の電子制御ユニットの記憶手段に以下に詳述する空燃比制御を実行するための制御プログラムが格納されている点を特徴としている。
【００１６】
このエンジンシステム１Ａは、図に示すように気筒３，４から延出され内部に排気通路を形成する排気管５，６が、エンジン１Ａの配置レイアウトの関係で排気管集合部７までの長さが異なっている。このような場合、図３に示す従来のエンジンシステム１Ｃでは、排気センサであるＯ2センサ１３は排気管集合部７に１個だけ配設され、気筒３，４からの排気状態を総合的に測定し、これを基に電子制御ユニット１０Ｃが総ての気筒３，４について一律に空燃比制御を行っていた。
【００１７】
しかし、上述したように、気筒から排出された排気の状態はその気筒からの距離により変動しやすいものであるため、排気管５，６の長さが異なる場合には的確な空燃比制御が行いにくいものとなっていた。また、複数気筒のエンジンでは気筒の配置位置により燃焼状態が異なることがあるが、殊にエンジンが外部に露出する自動二輪では走行風や雨水が当たる側の気筒が冷却されやすく、気筒間で燃焼状態の差が顕著に現れやすいため、総ての気筒で的確な空燃比制御を行うことを困難なものとしていた。
【００１８】
これに対し、図１に示す本実施の形態のエンジンシステム１Ａでは、気筒３からの排気管５と気筒４からの排気管６において、排気管集合部７の手前の各気筒３，４からの距離が一致する位置に、それぞれＯ2センサ１１，１２を配設したものであり、電子制御ユニット１０Ａが各々排気状態を検知するようになっており、気筒３，４ごとに個別に空燃比制御を行うようになっている点を特徴としている。
【００１９】
これにより、排気通路の長短による排気状態の変動を解消できることに加え、気筒３，４間で燃焼状態が異なる場合であっても、気筒３，４ごとに個別に排気の状態を検知しながらフィードバック制御で各々供給燃料の調整が行えるようになるため、気筒３，４ごとに的確な燃料供給を実現できるものとなる。そして、これにより排気の状態が良好になるため、触媒装置８による排気の浄化効率が従来例と比べて高いものとなる。
【００２０】
図２は、本発明における第２の実施の形態の空燃比制御装置を配設したエンジンシステム１Ｂの配置図を示している。本実施の形態では、エンジン２ＢはＶ型４気筒エンジンであり、３ａ，３ｂの気筒群と４ａ，４ｂの気筒群とに気筒がＶ字型に分岐した状態となっている。
【００２１】
また、気筒３ａ，３ｂから延出した排気管５ａ，５ｂ、気筒４ａ，４ｂから延出した排気管６ａ，６ｂが、それぞれ気筒からの距離が同一となるように気筒集合部７ａ，７ｂで集合して接続され、その下流でさらに一つに集合して気筒集合部７ｃとなっている。また、両気筒集合部７ａ，７ｂには各々Ｏ2センサ１１，１２が配設されて、両気筒群ごとに排気を測定して電子制御ユニット１０Ｂに出力するようになっており、その気筒群ごとに電子制御ユニット１０Ｂが空燃比制御を行うようになっている点を特徴としている。
【００２２】
上述したように、エンジン２Ｂが外部に露出する自動二輪に使用される場合など、気筒の位置により燃焼状態が異なりやすいエンジンシステムがあるが、殊にＶ型気筒エンジンで進行方向に対し前後に気筒がＶ字型に分岐しているものの場合、走行風や雨水の影響によりフロント側の気筒群とリヤ側の気筒群との間で温度が一致しないことにより、互いに燃焼状態が顕著に異なりやすいものとなっている。
【００２３】
この場合、第１の実施の形態のように、総ての気筒ごとに各々Ｏ2センサを配設して個別に空燃比制御を実行することが考えられるが、例えば本実施の形態の場合では、４つのＯ2センサが必要となり、且つ、４つの気筒３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂで各々空燃比制御を個別且つ同時に実行することが必要となることから、電子制御ユニット１０Ａに高い処理能力が必要となる。そのため、空燃比制御の実施のためのコストが高騰しやすいという問題が生じる。
【００２４】
そこで、例えば外部環境の影響がエンジンの燃焼状態に影響する自動二輪用のエンジンに使用するような場合でも、フロント側の気筒３ａ，３ｂ同士、及びリヤ側の気筒４ａ，４ｂ同士など外部環境の影響をほぼ同様に受ける気筒間では互いに燃焼状態が近似するようになることから、本実施の形態において、燃焼状態の近似する気筒群ごとに纏めて、排気を測定するとともに空燃比制御を実行するようにしたものである。
【００２５】
これにより、第１の実施の形態と同様に、２つのＯ2センサ１１，１２の配設で済むとともに、２つの空燃比制御を同時に実行可能な処理能力の電子制御ユニット１０Ｂの配設でよいものとなるため、過大なコストを要しないものとなる。また、同じ気筒群の排気管５ａ，５ｂ同士、排気管６ａ，６ｂ同士をそれぞれ同じ長さにして接続したことで、気筒から排気測定位置までの距離が同一になって排気の状態を一致しやすくなったものである。
【００２６】
以上、述べたように、少なくとも燃焼状態の近似した気筒群ごとに排気の状態を検知しながらその気筒群ごとに独立した空燃比制御を行うものとした本発明によると、複数の気筒を有するエンジンの空燃比制御について総ての気筒で的確な空燃比の燃料供給を実現して良好な排気状態を確保できるものとなった。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明における第１の実施の形態を示す配置図。
【図２】本発明における第２の実施の形態を示す配置図。
【図３】従来例を示す配置図。
【符号の説明】
【００２８】
１Ａ，１Ｂ  エンジンシステム、２Ａ，２Ｂ  エンジン、３，３ａ，３ｂ，４，４ａ，４ｂ  気筒、５，５ａ，５ｂ，６，６ａ，６ｂ  排気管、７，７ａ，７ｂ，７ｃ  排気管集合部、８  触媒装置、１０Ａ，１０Ｂ  電子制御ユニット、１１，１２  Ｏ2センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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