JP5837445B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
ここでは、先ず、本発明の一実施形態に係る内燃機関の構成について説明する。ここで開示される内燃機関では、燃料として、エタノール等のアルコール、およびガソリンとアルコールとが混合してなる混合燃料を使用可能である。以下の説明では、アルコールの例として、エタノールを用いる場合であってディーゼルエンジンの例について説明するが、ガソリンエンジンに本発明を適用可能なのは勿論である。
上記エンジン1の吸気系について説明する。上記エンジン1を吸気系に連通させる吸気マニホルド4には吸気ダクト6が接続されている。当該吸気ダクト6と吸気マニホルド4とにより、吸気経路が構成されている。吸気ダクト6は、排気ターボチャージャ7のコンプレッサ7aに接続されており、コンプレッサ7aにはエアクリーナ9が接続されている。エアクリーナ9には、エンジンの外部から吸入する空気の温度(吸気温)を検出する吸気温センサ(図示せず)が取り付けられている。また、エアクリーナ9の下流側(エンジン1側)には、エアフロメータ8が配置されている。エアフロメータ8は、吸気ダクト6へ供給される吸入空気量Gaを検出するセンサである。吸気ダクト6におけるエアフロメータ8のさらに下流側には、スロットル弁10が設けられている。このスロットル弁10を開閉することでエンジン1に供給される空気の量を調整できる。また、スロットル弁10の近傍には、スロットル弁10の開度を検出するスロットルセンサ(図示省略)が配置されてもよい。また、吸気ダクト6の周りには、吸気ダクト6内を流れる空気を冷却するための冷却装置11が配置されている。
次に、エンジン1の排気系について説明する。上記エンジン1を排気系に連通させる排気マニホルド5は、排気ターボチャージャ7の排気タービン7bに接続されている。該排気タービン7bには、排ガスが流通する排気通路12が接続されている。排気通路12には、排ガス浄化用触媒40が設けられている。触媒40は、エンジンの排気通路12に配置され、エンジンから排出される排気ガスを浄化する。触媒40の種類は特に限定されない。触媒40は、例えば、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rd)等の貴金属が担持されたモノリス触媒であってもよい。また、触媒40は、貴金属が担持されたDPF等であってもよい。なお、排気系(例えば、排気マニホルド5)には、排ガス中に燃料を噴射する排気系燃料噴射弁が設けられていてもよい。排気系燃料噴射弁は、排ガス中に燃料を噴射することで、触媒40に供給される排ガスの空燃比(A/F)を調整することができる。
また、排気マニホルド5には、ガスセンサ素子30が設けられている。この実施形態では、ガスセンサ素子30は、空燃比センサである。空燃比センサは、少なくとも空燃比がリッチ側またはリーン側にあることを検出できるセンサであればよい。例えば、空燃比センサは、排気ガス中の酸素濃度に応じてリニアに空燃比を検出するセンサ(例えば、限界電流式酸素センサ)であってもよい。あるいは、空燃比センサとして、センサ素子の起電力を出力するO2センサを用いてもよい。かかるガスセンサ素子は、酸素イオン伝導性を有する固体電解質層が測定電極と基準電極とに挟持されている。測定電極上には、金属酸化物からなる多孔質の保護層が形成され、保護層上の少なくとも一部を覆うように金属化合物からなるトラップ層が形成されている。
2 燃焼室
4 吸気マニホルド
5 排気マニホルド
5a 逆流防止弁
6 吸気ダクト
12 排気通路
30 ガスセンサ素子
32 固体電解質層
34a 基準電極
34b 測定電極
36 保護層
37 ヒーター
38 トラップ層
40 排ガス浄化用触媒
50 接続配管
52 電磁ファン
54 制御弁
60 ECU
62 電磁ファン制御部
64 エンジン制御部
65 電力供給部
66 タイマー
68 スイッチ回路
70 イグニッションスイッチ
72 バッテリ
74a 太陽電池パネル
74b 熱電素子
100 制御装置
Claims (6)
- 少なくともアルコールを含む燃料を使用する内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関は、前記燃料を燃焼する燃焼室と、該燃焼室よりも上流側に配置された吸気経路と、該燃焼室よりも下流側に配置された排気マニホルドと、該排気マニホルドよりも下流側に配置された排気通路と、を備え、
前記排気マニホルドには、ガスセンサ素子が設けられており、
ここで前記制御装置は、前記内燃機関が停止してから所定時間tの間、前記排気マニホルド内の排ガスを該排気マニホルドの外部に排出し、かつ、前記排気マニホルドよりも下流側に配置された前記排気通路内の排ガスが前記排気マニホルドに逆流しないように構成されている、内燃機関の制御装置。 - 前記所定時間tが、5分≦t≦30分である、請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記吸気経路と前記排気マニホルドとを接続する接続配管を備え、
前記接続配管の途上には、電磁ファンが設けられており、
前記制御装置は、前記内燃機関が停止してから所定時間tの間、前記電磁ファンを作動させることにより、前記排気マニホルド内の排ガスを前記接続配管を介して前記吸気経路に送出するように構成されている、請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記排気マニホルドには、熱電素子が設けられており、
前記電磁ファンを前記熱電素子の起電力により作動させる、請求項3に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記ガスセンサ素子は、酸素イオン伝導性を有する固体電解質層が測定電極と基準電極とに挟持されており、前記測定電極上に金属酸化物からなる多孔質の保護層が形成され、前記保護層の少なくとも一部を覆うように金属化合物からなるトラップ層が形成されている、請求項1〜4の何れか一つに記載の内燃機関の制御装置。
- 前記アルコールは、エタノールであり、
前記燃料は、前記エタノールの含有率が20質量%以上である、請求項1〜5の何れか一つに記載の内燃機関の制御装置。
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