JPH04128528A - アルコールエンジンの空燃比制御装置 - Google Patents

アルコールエンジンの空燃比制御装置

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JPH04128528A
JPH04128528A JP2248649A JP24864990A JPH04128528A JP H04128528 A JPH04128528 A JP H04128528A JP 2248649 A JP2248649 A JP 2248649A JP 24864990 A JP24864990 A JP 24864990A JP H04128528 A JPH04128528 A JP H04128528A
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fuel ratio
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fuel
sensor
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清孝 間宮
Ichiro Yamagata
山縣 一郎
Katsuhiro Yokomizo
横溝 克広
Yoshinori Hayashi
好徳 林
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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、アルコール含有燃料を使用するアルコールエ
ンジンの空燃費制御装置に関するものである。
(従来の技術〉 通常のガソリンエンジン、アルコールエンジンにかかわ
らず、一般に、エンジンにおける空燃比制御は、単位エ
ンジン回転数当たりの吸入空気量や吸気管内圧に代表さ
れるエンジンの運転状態に応じて決定される基本燃料噴
射t(時間)に、エンジン温度補正係数やフィードバッ
ク補正係数等の種々の空燃補正係数を積算して目標燃料
噴射量(時間)を演算し、これにより空燃比が常に理論
空燃比となるようにフィードバック制御されている。そ
して、上記フィードバック補正係数は、酸素センサ(以
下、○、セセンと呼ぶ)で検出された排ガス中の酸素濃
度【二基づき判定された空燃比が理論空燃比(14,7
)より小さい(リッチ側)ときには減少され、大きい(
リーン側)ときには、増大されるようになっている。
ところで、エンジンにふいで使用する燃料にアルコール
が混合されている場合、このアルコール含有燃料の燃焼
ガス中に含まれる水素(H2)量は、通常のガソリンの
燃焼ガスに含まれるH2量よりも多くなるたぬ、H2と
02の拡散速度の差によって、02センプの反応界面の
ガス濃度が変化し、その結果、第6図に1点鎖線で示し
たように、02センサ出力特性がリーン側にソフトする
、というリーンソフト現象が発生する。このようにリー
ンソフトが発生した場合、フィードバック制御するこき
によって、排ガス浄化装置である3元触媒装置の要求空
燃比よりもリーン側に制御してしまうことになり、NO
,浄化率が低下するという問題が発生ずる。
そこで、特開平1−244133号公報においては、燃
焼ガス中のH2の量が増大する燃料中のアルコール濃度
が高い程、空燃比をリッチ側に補正して、上記02セン
力のリーンソフト分を補償する燃料噴射制御装置を提案
している。この特開平1−244 ]、 33号公報に
開示された燃料噴射制御装置によれば、燃料自体のアル
コール濃度の大小による02センサのリーンソフト分は
有効に補正できる。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、燃料のアルコール濃度に応じて02セン
サのリーンノット分を補償しても、空燃比がリーン側に
制御されてしまい、触媒装置が有効に働かない場合があ
った。
cg!!題を解決するたぬの手段等) 上記原因を発明者らが、誠意研究した止ころ、エンジン
の負荷が小さい場合には、充填効率が低く、空気吸入量
が少ないため、燃焼ガス中のH7濃度が大きくなり、こ
れが原因で、上記と同様に、02センサのリーンソフト
が生じていることが知見された。
本発明は、この知見に基づくもので、アルコール含有燃
料を使用するエンジンが排出する排ガス中の酸素濃度を
酸素検出手段により検出し、この検出した酸素濃度に基
づいて、空燃比を理論空燃比に近づくよう制御するアル
コールエンジンの空燃費制御装置において、エンジン負
荷を検圧する負荷検出手段、およびこの負荷検出手段が
検出するエンジン負荷に応じて空燃比をリッチ側へ補正
するとともに、エンジン負荷が小さい時は大きい時に対
して、上記リッチ側への補正の度合を大きくする補正手
段を備えていることを特徴とするものである。
(作 用) 以上説明した本発明のアルコールエンジンの空燃費制御
装置によれば、エンジン負荷に応じて、空燃比のリッチ
側への補正を行うようにしたので、02センサのリーン
ソフトに町る空燃比のリーン側への制御を予め防止する
ことができ、その結果、空燃比を常に理論空燃比に近い
値とすることができる。
(実施例) 以下、添付図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施例
によるアルコールエンジンの空燃費制御装置について説
明する。なお、当該エンジンには、アルコール濃度が0
%から100%の燃料が用いられるようになっている。
第1図は、本発明の実施例による空燃費制御装置を組み
込んだアルコールエンジンの概略図である。
この図において、符号1はエンジン本体を示し、このエ
ンジン本体1には、通常のガソリンエンジンと同様、吸
気通路2および排気通路3が接続されている。上記吸気
通路2には、燃料を噴射するたぬのインジェクタ4が設
けられている。このインジェクタ4には、燃料タンク5
がら該インジェクタ4に燃料を供給するための燃料バイ
ブロが接続されている。この燃料バイブロの先端には、
燃料ポンプ7が設けられ、この燃料ポンプ7によって燃
料タンク6中の燃料を圧送するようになっている。
上記燃料バイブロには、上流側から順に、燃料フィルタ
8、メタノールセンサ9および燃料圧力調整器10が設
けられている。上記メタノールセンサ9は、燃料タンク
5から供給されてくる燃料中のアルコール濃度を測定す
るためのものであり、例えば光学式のものが用いられる
。また、上記燃料圧力調整器10は、燃料圧力を常に一
定のものとして、−上記インジェクタ4の開弁時間の制
御により、燃料噴射量の制御を精度良く行えるようにす
るだめのものである。
l、記吸気IIi路2のインジェクタ4の上流側に;ま
、更にスロットルバルブ11および熱線式エアフロメー
タ12が設けらtでおり、一方、排気通路1うには、N
O,浄化のだ?l〕の3元触媒装ff113が配置され
ており、この3元触媒装置13の上流側二は、排ガス中
の酸素濃度を検出するための○。
センサ14が設けられている。また、上記エンジン本体
lには、点火ブらグ15が設けられている。
上記インジェクタ4には、このインジェクタによる燃料
噴射量および噴射タイミング等を制飢するためのマイク
ロコンピュータ等からなるコントロールユニット16が
接続されでいる。このコントロールコ7ニソト161こ
は、また、Fε己メタツルセン4j9、エアフローメー
タ12.02センシ14の他、エンジンの運転状態を示
す冷却水温センサ、エンジン回転数センサ等のその他の
センサ17に接続され、これらのセンサからの出力信号
を受け、これら出力信号に応じてインジェクタ4を制御
する。
次に、第2図のフロー千ヤ−[・を参照しつつ、このコ
ントロールユニット161=よるインジェクタ4の制御
についで詳細に説明する。
この制御にあたっては先ず、ステップS1で、エンジン
回転数N1吸入空気量Qa、エンジン冷却水温TW、メ
タノール濃度MR,酸素濃度V等を読み込む。次参で、
ステップS2で、基本噴射パルス幅Tpを、次式に基づ
いて演算する。
Tp=に−Qa/N ここで、Kは上比例定数である。
続いて、ステップS3で、このように演算された基本噴
射パルス幅Tpとエンジン回転数Nが所定値以下のフィ
ードバック制御ゾーンにあるか、および水温TWが所定
温度以上かを判断することによ、って、フィードバック
制御条イ1−が整っているかを判定する。この判定がY
ESのときには、ステップS4て、酸素濃度Vに基づく
実際の空燃比と理論空燃比との間の偏差に応じてフィー
ドバック制御のための積分制御の積分定数くフィードバ
ックゲイン)および比例制御の比例定数すなわち制御定
数を演算する。
この制御定数の演算の後は、ステップS5で、リーンデ
イレ−時間くリッチからリーンに移行する際のデイレ−
時間)TII+1を演算する。この演算は、エンジン負
荷に比例する吸入空気IQaを、第3図に示したような
負荷特性定数に、−吸入空% 量Q a特性線A、(コ
ントロールユニット16内にマツプとして予め記憶され
ている)に照らして負荷特性定数に、を決定し、また、
メタノール濃度MRを、第4図に示したようなメタノー
ル濃度特性定数に2−メタノール濃度MR特性線l。
(コントロールユニット16内にマツプとして予め記憶
されている)に照らしてメタノール濃度特性定数に2を
決定する。なお、ここで、負荷特性定数に、は、吸入空
気il Q aすなわちエンジン負荷が大きくなる程小
さくされており、負荷の小ささに比例するHlの発生量
の増大に応じている。
また、メタノール濃度特性定数に2は、メタノール濃度
MRすなわち燃料中のアルコール濃度が大きくなる程大
きくされでま)す、メタノール濃度MRが大きくなる程
多くなるH3の発生fit:応じている。次いで、実際
のデイレ−時間T LRIを次式・ T LRI = T I−ao X K + X K 
2ここで、T LROはガソリンにおけるデイレ−時間 で演算する。従って、実際のデイレ−時間TLRは、吸
入空気量Q、 aが小さし)程、またメタノール濃度M
Rが大きい程、大きくなるように設定される。なお、デ
イレ−時間”rta+を長くする程、実際の空燃比はリ
ッチ側1こ制御される。
この後、ステップS6で、上記デイレ−時間TLRIを
勘案して、フィードバック補正係数CF、を演算し、次
いで、ステップs7で、最終噴射バルス幅T1を次式に
基づ参で演算する。
T i =T p・(1+CFB=、 CIIT+ C
EN) + TVここで、CWTは冷却水温補正係数、
Cいはメタノール濃度補正係数、TVはバッテリによる
無効噴射時間である。
最後に、ステップS8で噴射時期かを判定して噴射時期
が来たとき、ステップS9で、上記最終噴射パルス輻T
1で実際の噴射制御を行って、lルーチンの制御を終了
する。なお、ステップS3での判定がNOのとき、すな
わちフィードバック制御条件が整っていないときには、
ステップs10で、CFIIを1として、その後、ステ
ップ571=移行して、ステップS8、ステップS9を
行って、1ルーチンの制御を終了する。
以上の制御をタイムチャートで示す出、第5図のように
なる。すなわち、02センサ14の出力がリーンからリ
ッチに反転したとしても、判定の欄に示したように、リ
ッチ反転をデイレ−時間TLll+遅らせ、この時間T
ta+ !J ンチ側への制御を続け、これによって、
02センサ14のリーンシフト分を補償し、空燃比制御
を正確に行う1、(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、エンジン負荷の
大きさに応じて、空燃比をリッチ側に補正することによ
り、同一アルコール濃度であっても、エンジン負荷1−
よって水素の発生量が異なり、02センヅの出力特性の
ずれ度合が異なり、実際の空燃比が理論空燃比からずれ
ることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例に誹る空燃比側81+装置を
組み込んだアルコールエンジンの概略図、第2図は、上
記空燃費制御装置における空燃比制御を説明するたぬの
フローチャート図、第3図は、負荷特性定数−吸入空気
量特性線を示すマツプ図、 第4図は、メタノール濃度特性定数−メタノール濃度特
性線を示すマツプ図、 第5図は、上記空燃比制御を説明するためのタイムチャ
ート図、 第6図は、水素による酸素センサの出力への影響を示す
グラフ図である。 1  エンジン本体 2  吸気通路 3  排気通路 4  インジェクタ 5  燃料タンク 9  メタノールセンサ 12  エアフローメータ 13  触媒装置 14 0、センサ 16  コントロールユニット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  アルコール含有燃料を使用するエンジンが排出する排
    ガス中の酸素濃度を酸素検出手段により検出し、この検
    出した酸素濃度に基づいて、空燃比を理論空燃比に近づ
    くよう制御するアルコールエンジンの空燃費制御装置に
    おいて、エンジン負荷を検出する負荷検出手段、および
    この負荷検出手段が検出するエンジン負荷に応じて空燃
    比をリッチ側へ補正するとともに、エンジン負荷が小さ
    い時は大きい時に対して、前記リッチ側への補正の度合
    を大きくする補正手段を備えていることを特徴とするア
    ルコールエンジンの空燃比制御装置。
JP2248649A 1990-09-20 1990-08-06 アルコールエンジンの空燃比制御装置 Pending JPH04128528A (ja)

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