JPH04128520A - 内燃機関の排気還流制御装置 - Google Patents

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を含む混合燃料を使用する内燃機関
の排気還流制御装置に関する。

〈従来の技術〉 この種の内燃機関の排気還流制御装置の従来例として、
以下のようなものかある（実開平１−１４５９７３号公
報参照）。

すなわち、アルコールセンサの検出値に基づいて混合燃
料中のアルコール濃度か確定したときには、アルコール
濃度か所定値（例えは３０％）以下のときに排気還流制
御を行う一部アルコール濃度か所定値を超えたときに排
気還流制御を停止させる。

また、アルコール濃度確定前には常に純ガソリン仕様（
アルコール濃度０％）による排気還流制御を行うことに
より、給油後アルコール濃度か確定するまでは排気を吸
気系に還流し、ＮＯ，か大気中に放出されるのを防止す
るようにしている。

また、実開昭５７−１６８７５８号公報、特開昭５６−
１６２２５６号公報等に示されるように、アルコール濃
度か高くなるに従って排気還流量を減少させて、運転性
の悪化及び出力低下を防止するものかある。

〈発明か解決しようとする課題〉 しかしながら、このような従来の排気還流制御装置にお
いては、燃料中のアルコール濃度に応して排気還流制御
の有無を常時判定するようにしているのて、アルコール
濃度に対するヒステリシスを設けて排気還流制御のハン
チングの発生を防止するようにしても、実アルコール濃
度か前記ヒステリシスの許容値以上に変化すると排気還
流制御かオン・オフされ、特に給油直後の燃料のミキン
グ不足等により燃料中のアルコール濃度が変化するとき
には排気還流制御か頻繁にオン・オフされて、運転性を
悪化させるという不具合かある。これを解消するために
ヒステリシス幅を大きくすると、排気還流制御制度か悪
化するという不具合がある。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたもので、ヒ
ステリシスを最少限に抑制しつつハンチングを抑制でき
る排気還流制御装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 このため、本発明は請求項１においては第１図（Ａ）中
実線示の如く、アルコールを含む混合燃料を機関に供給
すると共に、排気の一部を吸気系に還流する排気還流装
置ｔＡを備えるものにおいて、アルコール濃度を検出す
るアルコール濃度検出手段Ｂと、燃料タンク内の燃料量
を検出する燃料量検出手段Ｃと、燃料量検出手段Ｃの検
出値に基づいて燃料タンク内の燃料量か増加したか否か
を判定する燃料量判定手段りと、始動時に燃料Ｉか増加
したと判定されかつアルコール濃度検出手段によるアル
コール濃度検出か開始されるまでは、前記燃料の増加量
に基づいてアルコール濃度を仮定するアルコール濃度仮
定手段Ｅと、仮定されたアルコール濃度に基づいて排気
還流制御の有無を判定する第１排気還流制御判定手段Ｆ
と、該第１排気還流制御判定手段Ｆによる判定時から設
定時間経過後にアルコール濃度検出手段Ｂによるアルコ
ール濃度検出か行われたときに、該検出値に基づいて排
気還流制御の有無を判定する第２排気還流制御判定手段
Ｇと、第１及び第２排気還流制御判定手段Ｆ、　Ｇの判
定結果に基づいて前記排気還流装置Ａを駆動制御する駆
動制御手段Ｈと、を備えるようにした。

また、請求項２においては、請求項１に加えて、第１図
（Ａ）中破線示の々口に、第２排気還流制鋪手段Ｇによ
る判定後アルコール濃度か確定したときに、該確定アル
コール濃度に基づいてすＦ気還流制例の有無を判定する
第３排気還流制御判定手段Ｉを備えるようにした。

さらに、請求３においては、請求項１の一部と請求項２
とを１１０えて、第１図（Ｂ）の々口（、アルコール濃
度を検出するアルコール濃度検出手段Ｂと、燃料タシク
内の燃料量を検出する燃料量検出手段Ｃと、燃料量検出
手段の検出値に基づいて燃料タンク内の燃料量か増加し
たか否かを判定する燃料量判定手段りと、始動時に燃料
量か増加したと判定さねかつアルコール濃度検出手段に
よるアルコ−／ｌ濃度検出か開始されるまでは、前記燃
料の増加量に基づいてア／ｌコーノ［濃度を仮定するア
ルコール濃度仮定手段Ｅと、仮定されたアルコール濃度
に基−５いて排気還流制御の有無を判定する第１排気還
流制御判定手段Ｆと、該第１排気還流制御判定手段Ｆに
よる判定時アルコール濃度か確定したときに該確定アル
コール濃度に基づいて排気還流制御の有無を判定する第
３排気還流制御判定手段Ｉと、第１及び第３排気還流制
御判定手段Ｆ、　　Ｔの判定結果に基づいて排気還流装
置Ａを駆動制御する駆動制御手段Ｈと、を備えるように
しく作用＼ そして、請求項１においては、始動時にアルコ−１ｔ濃
度の検出か開始されるまては、燃料タンクの燃料か増加
したときすなわち給油か行われ１こときに燃料増加量に
基づいてアルコール濃度を仮定してこの濃度に基づいて
排気還流制御の有無を判定し、さらに設定時経過後にア
ルコール濃度か検出されたときにこの検出値に基づいて
排気還流制御の有無を判定するようにした。

また、請求項２においては、請求項１に加えて、さらに
アルコール濃度か確定したときに、この確定値に基づい
て排気還流制御の有無を判定するようにした。

また、請求項３においては、始動時にアルコール濃度の
検出か開始さ第１るまては、燃料タンクの燃料か増加し
たどきにその増加量に基づいて１′ルコ一ル濃度を仮定
し、この濃度に基づいて排気還流制御の有無を判定し、
さらにアルコール濃度か確定したときにこの確定値に基
づいて排気還流制御の有無を判定するようにした。

〈実施例〉 以下に、本発明の一実施例を第２図及び第３図に基づい
て説明する。

第２［４において、機関燃焼室１には吸気管こと排気管
３とか接続され、排気管３の後端には触媒装置４か介装
されている。吸気管２にはエアクリーナ５で浄化された
空気かスロットル弁６を介して供給される。スロットル
弁６をバイパスするバイパス通路７にはアイドルアジャ
ストスクリュ８か設けられている。さらに、スロットル
弁６をバイパスする補助空気通路９にはアイドル回転制
御等を行うために電磁式の補助空気制御弁１０か介装さ
れている。

また、ガソリンとメタノール等のアルコールとを混合す
る混合燃料を貯留する燃料タンク１１か設オられ、燃料
タンク１１内には混合燃料の濃度を均一化させる・＼く
混合燃料を攪拌する攪拌機１２か設けられている。燃料
タンク１１の混合燃料は、燃料ポシブ１３．圧力しキュ
レータ１４．燃料フィルタ１５を経由して燃料供給通路
１６を通過して燃料噴射弁１７に供給されている。余剰
燃料はリターン通路１８を介して燃料タンク１１に戻さ
れる。

また、燃焼室１には点火栓１９か設けられ、この点火栓
１９には点火コイル２０．配電器２１を介して高電圧の
点火信号か印加される。

また、吸気管２と排気管３とを連通ずる排気還流通路２
２か設けられ、排気還流通路２２には排気還流制御弁２
３か介装されている。したかって、排気還流通路２２と
排気還流制御弁２３とか排気還流装置を構成する。

また、排気管３には、排気中の酸素濃度がら空燃比を検
出する酸素センサ２４と、触媒装置４の温度を検出する
触媒温度センサ２５と、か設けられている。また、冷却
水温度を検出する水温センサ２６と機関回転速度を検出
するクランク角センサ２７と吸気圧力を検出する吸気圧
センサ２８とスロットル弁６の開度を検出するスロット
ルセレサ２９とか設けられている。さらに、燃料供給通
路１６には混合燃料中のアルコール濃度を検出するアル
コール濃度検出手段としての静電容量型等のアルコール
センサ３０か設けられている。

これらセンサ２４〜３０の検出信号は、マイクロコンピ
ュータ等からなる制御装置３１に入力されている。制御
装置３１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んで構成さ
れ、最適空燃比制御、静的点火時期制御、最適アイドル
回転側ａ、ｉ適排気還流制御等を行うようになっている
。そして、制御装置３１は、補助空気制御弁１０．燃料
噴射弁１７．配電器２１゜排気還流制御弁２３に制御信
号を出力する。また、制御装置３１にはスタータスイッ
チ３２からオン・オフ信号と、燃料タンク１１内の燃料
量を検出する燃料量検出手段としての燃料計３３の検出
信号と、か入力されている。

ここでは、制御装置３１か燃料量判定手段とアルコール
濃度仮定手段と第１〜第３排気還流制御判定手段と駆動
別画手段と構成する。

次に作用を第３図のフローチャー１・に従って説明する
。

Ｓｌでは、スタータスイッチ３２かオンか否かを判定し
、ＹＥＳのときには始動時と判断してＳ２に進みＮＯの
ときにはＳ１２に進む。

Ｓ２ては、後述の初期ＥＧＲフラックか１か否かを判定
し、ＹＥＳのときにはルーチンを終了させＮＯのときに
はＳ３に進む。

Ｓ３では、燃料残量計３３の検出信号に基づいて、燃料
タンク１１内の燃料量か始動前に比較し増加したか否か
を判定し、ＹＥＳのときには給油されたと判断しＳ４に
進みＮｏのときにはＳ９に進む。

したかって、この部分か燃料■判定手段を構成する。

Ｓ４では、前回ルーチンにおいて排気還流制御の判定か
確定すなわちアルコール濃度か確定したか否かを判定し
、Ｙ　Ｅ　ＳのときにはＳ５に進みＮ。

のときにはＳＩＯに進む。

Ｓ５では、燃料残量計３３により検出された燃料タンク
１１内の現在の燃料量を読込む。

Ｓ６では、前回のエンジン停止時に検出された燃料量を
ＲＡＭから読込む。

Ｓ７では、前回ルーチンで確定したアルコール濃度をＲ
ＡＭから読込む。

Ｓ８では、前回確定したアルコール濃度と前回の燃料量
と給油により増加した燃料量とに基づいて現在のアルコ
ール濃度を以下の如く仮定する。

すなわち、増加した燃料か純ガソリンと仮定したときの
現在のアルコール濃度と、増加した燃料かＭ２Ｓと仮定
したときの現在のアルコール濃度と、を前回ルーチンの
確定アルコール濃度と前回ルーチンの燃料量と増加した
燃料量とに基づいて、算出する。それら算出されたアル
コール濃度を例えばＭ２Ｃ（排気還流制御を行うための
設定アルコール濃度）と比較し、一方かＭ３０以下のと
きには純ガソリン仕様による排気還流制御を開始させて
Ｓ１２に進み、算出されたアルコール濃度か共にＮ４３
０を超えているときには前回ルーチンのデータを使用す
べくルーチンを終了させる。尚、増加した燃料か純ガソ
リンと仮定したときのアルコール濃度のみを算出し、そ
の算出値とＭ２Ｃとを比較するようにしてもよい。した
かって、この部分かアルコール濃度仮定手段と第１排気
還流制御判定手段を構成する。

また、今回燃料量か増加したと８３にて判定され、かつ
Ｓ４にて前回のルーチンでの排気還流制御の判定か確定
していない（アルコール濃度不確定）と判定されたとき
には、ＳＩＯに進み、純ガソリン仕様による排気還流制
御を強制的にオンさせて排気を吸気系に還流させる。

また、今回ルーチンにて燃料量か増加しないと８３にて
判定されたときには、Ｓ９にて前回ルーチンの排気還流
制御の判定か確定したか否かを判定し、ＹＥＳのときに
はＳｌｌに進みＮＯのときにはＳＩＯに進む。

ＳＩＯでは、排気還流制御の判定か確定するまで、純ガ
ソリン仕様による排気還流制御をオンさせる。

Ｓｌｌては、ＥＧＲフラッグを１にセットしてＳ１２に
進む。

ここで、始動時にアルコールセンサ３０の出力か安定し
ないため、スタータスイッチ３２オン後例えは２秒間は
アルコールセンサ３０によるアルコールの検出（読込）
を開始しないようにしており、８２〜Ｓ１１かアルコー
ル濃度検出か開始されるまでのルーチンである。

Ｓ１２では、初期ＥＧＲフラッグを１にセラ！−して／
１−チンを終了させる。

また、Ｓ１３ては、前記ＳｌｌにおけるＥＧＲフラッグ
か１か否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ１４に進みＮ
ＯのときにはＳ２６に進む。

Ｓ１４では、スタータスイッチ３２かオンした時点から
設定時間（例えは２秒）経過したか否かを判定し、ＹＥ
ＳのときにはＳ］５に進みＮＯのときにはＳ２６に進む
。

Ｓ１５ては、アルコールセンサ３０により検出されたア
ルコール濃度を読込む。

Ｓ１６ては、後述の濃度確定フラッグに基づいてアノｌ
コール濃度か確定したか否かを判定し、Ｙ　ＥＳのとき
にはＳｉ２に進みＮＯのときにはＳ１９に進む。

Ｓ１７では、検出されたアルコール濃度かＭ３０以下か
否かを判定し、）“ＥＳのときにはＳ１８に進みＮＯの
ときにはＳ１９に進む。したかって、第２排気還流制御
判定手段を構成する。

Ｓ１８では、検圧されたアルコール濃度に応じた排気還
流制御をオシさせて排気を吸気系に還流する。

Ｓ１９ては、排気還流制御をオフさせて排気還流を停止
させる。

Ｓ２０では、所定時間（例えば６０〜１２０秒）におい
てアルコールセンサ３０から読込まれたアルコール濃度
の変化量を演算する。

Ｓ２１では、演算されたアルコール濃度変化量か設定値
（例えは体積濃度て５％）以下になったか否かを判定し
、ＹＥＳのときにはアルコール濃度か確定したと判断し
Ｓ　２２に進みＮｏのときには８２６に進む。

Ｓ２２では、濃度確定フラッグを１にセットして３２６
に進む。このとき、確定したアルコール濃度をＲＡ　Ｍ
に記憶させる。

一方、アルコール濃度か確定したときには、Ｓ２３で、
確定したアルコール濃度かＭ３０以下か否かを判定し、
ＹＥＳのときにはＳ２４に進みＮＯのときにはＳ２５に
進む。したかって、この部分か第３排気還流制御判定手
段を構成する。

Ｓ２４では、確定したアルコール濃度に応じた排気還流
制御をオンさせて排気を吸気系に還流する。

Ｓ２５では、排気還流制御をオフさせて排気還流を停止
させる。

Ｓ２６では、初期ＥＧＲフラッグを零にセットしてルー
チンを終了させる。

以上説明したように、始動時に燃料タンク内の燃料量か
増加したと判定されかつアルコールセンサ３０によるア
ルコール濃度か開始されるまでは、前回ルーチンて確定
したアノに−ル濃度と増量した燃料Ｉとに基づいてアル
コール濃度を仮定して排気還流制御の有無を判定した後
、スタータスイッチオンから設定時間経過後にアルコー
ルセンサ３０によるアルコール濃度の検出か行われたと
きにはアルコール濃度か確定するまでは検出されたアル
コール濃度に基づいて排気還流制御の有無を判定し、さ
らにアルコール濃度か確定した後は確定したアルコール
濃度に基づいて排気還流制御の有無を判定するようにし
たので、以下の効果かある。

すなわち、始動直後には給油により燃料タンクｌｌ内の
燃料か増加したときに、増加量と確定したアルコール濃
度とに基づいて燃料中のアルコール濃度を仮定するよう
にしているので、給油直後のミキシング不足等により実
アルコール濃度か大きく変動しても仮定されたアルコー
ル濃度は略一定となるので、この仮定されたアルコール
濃度に基づいて排気還流制御の有無を判定すれば比較さ
れる設定値のヒステリシスを最小限に設定しても排気還
流制御のオン・オフか頻繁に繰返されるのを抑制でき、
もって排気還流制御のハンチングを大幅に抑制でき運転
性を向上てきる。

また、スタータスイッチオンから設定時間経過後にアル
コール濃度か検出されたときに、検出されたアルコール
濃度に基づいて排気還流制御の有無を判定するようにし
５たので、この判定時（こは燃料中の了ルコー／Ｌ濃度
の変動か小さ・、：なるため、このときにもヒステリシ
スを小さく抑制しつつ排気還流制御のハンチジグを抑制
でき、しかも実アルコール濃度に応じた排気還流制御を
行うことかできる。

さらに、アルコール濃度か確定した後には、確定したア
ルコール濃度に基づいて排気還流制御の有無を判定する
ようにしたのて、確定したアルコール濃度は略一定とな
るため、ヒステリシスを最小限に抑制しつつ排気還流制
御のハンチングを抑制できる。

ここで、従来におし）では、常時実アルコール濃度に基
づいて排気還流制御の有無を判定するようにしているの
で、給油時のミキシング不足の影響をなくすためにヒス
テリシス幅を例えばＭ２Ｓと大きくとる必要かあり、こ
のようにすると実アルコール濃度か大きくなったときに
排気還流制御か継続してオシされアルコールによる燃料
噴射弁の清浄作用かなくなり燃料噴射弁にデボノットか
付着するか、本発明のものでは、ヒステリシスを最小限
に抑制できるため、燃料噴射弁へのギボ〕５′ツ）・の
付着を抑制できる。

〈発明の効果〉 本発明は、以上説明したように、請求項１においては、
始動時（こアルコール濃度の検出か開始されるまては燃
料タンクの燃料■か給油により増加したときにその増加
１に基づいてアルコール濃度を仮定して排気還流制御の
有無を判定した後、設定時間経過後にアルコール濃度か
検出されたときに排気還流制御の判定を行うようにした
ので、ヒステリシスを最小限に抑制できるため、排気還
流制御のハンチジグを抑制でき、もって運転性を向上で
きる。

また、請求項２においては、請求項１に加えて、アルコ
ール濃度か確定したときには確定したアルコ−／［濃度
に基づいて排気還流制御の有無を判定するようにしたの
で、アルコール濃度確定後においてもハンチングを抑制
できる。

さらに、請求項３においては、始動時にアルコール濃度
の検出か開始されるまては燃料タンクの燃料量か増加し
たときに増加量に基づいてアルコール濃度を仮定して排
気還流制御の有無を判定した後、アルコール濃度か確定
した後は確定したアルコール濃度に基づいて排気還流制
御の有無を判定するようにしたので、これによってもヒ
ステリシスを抑制して排気還流制御のハンチジグを抑制
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、　　（Ｂ）は本発明のりし−ム対応図、
第２図は本発明の一実施例を示す構成図、第３図は同上
のフローチャートである。 １１・・・燃料タンク　　２２・・・排気還流通路　　
２３・・・排気還流制御弁　　３０・・・アルコールセ
ンサ　　３１・・・制御装置　　３２・・・スタータス
イッチ　　３３・・・燃料量 特許出願人　日産自動車株式会社 代理人　弁理士　笹　島　富二雄

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルコールを含む混合燃料を機関に供給すると共
   に、排気の一部を吸気系に還流する排気還流装置を備え
   る内燃機関において、アルコール濃度を検出するアルコ
   ール濃度検出手段と、燃料タンク内の燃料量を検出する
   燃料量検出手段と、燃料量検出手段の検出値に基づいて
   燃料タンク内の燃料量が増加したか否かを判定する燃料
   量判定手段と、始動時に燃料量が増加したと判定されか
   つアルコール濃度検出手段によるアルコール濃度検出か
   開始されるまでは、前記燃料の増加量に基づいてアルコ
   ール濃度を仮定するアルコール濃度仮定手段と、仮定さ
   れたアルコール濃度に基づいて排気還流制御の有無を判
   定する第１排気還流制御判定手段と、該第１排気還流制
   御判定手段による判定時から設定時間経過後にアルコー
   ル濃度検出手段によるアルコール濃度検出が行われたと
   きに、該検出値に基づいて排気還流制御の有無を判定す
   る第２排気還流制御判定手段と、第１及び第２排気還流
   制御判定手段の判定結果に基づいて前記排気還流装置を
   駆動制御する駆動制御手段と、を備えたことを特徴とす
   る内燃機関の排気還流制御装置。
2. （２）第２排気還流制御手段による判定後アルコール濃
   度が確定したときに、該確定アルコール濃度に基づいて
   排気還流制御の有無を判定する第３排気還流制御判定手
   段を備えたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の
   排気還流制御装置。
3. （３）アルコールを含む混合燃料を機関に供給すると共
   に、排気の一部を吸気系に還流する排気還流装置を備え
   る内燃機関において、アルコール濃度を検出するアルコ
   ール濃度検出手段と、燃料タンク内の燃料量を検出する
   燃料量検出手段と、燃料量検出手段の検出値に基づいて
   燃料タンク内の燃料量が増加したか否かを判定する燃料
   量判定手段と、始動時に燃料量が増加したと判定されか
   つアルコール濃度検出手段によるアルコール濃度検出が
   開始されるまでは、前記燃料の増加量に基づいてアルコ
   ール濃度を仮定するアルコール濃度仮定手段と、仮定さ
   れたアルコール濃度に基づいて排気還流制御の有無を判
   定する第１排気還流制御判定手段と、該第１排気還流制
   御判定手段による判定時アルコール濃度が確定したとき
   に該確定アルコール濃度に基づいて排気還流制御の有無
   を判定する第３排気還流制御判定手段と、第１及び第３
   排気還流制御判定手段の判定結果に基づいて前記排気還
   流装置を駆動制御する駆動制御手段と、を備えたことを
   特徴とする内燃機関の排気還流制御装置。