JPH04255543A - アルコール含有燃料エンジンの空燃比制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルコール含有燃料が
供給されるエンジンについて、その排気ガス中に含まれ
る特定成分の濃度を検出する空燃比センサから得られる
検出出力に基づき、燃焼に供される混合気の空燃比を目
標空燃比となすためのフィードバック制御を行う、アル
コール含有燃料エンジンの空燃比制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両等に搭載されるエンジンにおいては
、排気ガスの浄化性能や燃費の向上を図ることを主目的
として、排気通路における触媒コンバータの配設位置よ
り上流側の部分に酸素濃度センサ（Ｏ２　センサ）等の
空燃比センサを配設し、その空燃比センサから得られる
検出出力に基づいて、燃焼に供される混合気の空燃比を
、例えば、理論空燃比に設定された目標空燃比に一致さ
せるべく、空燃比についてのフィードバック制御を行う
ことが知られている。

【０００３】このような空燃比についてのフィードバッ
ク制御を行うべく車両に付設される空燃比制御装置にあ
っては、エンジンが燃料としてガソリンが供給されるも
のである場合、通常、空燃比センサが、図７（縦軸：空
燃比センサ検出出力ＳＯ、横軸：空燃比Ａ／Ｆ）におい
て実線による示される如くに、燃焼に供される混合気の
空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比Ｒｓとされる状態の直前直後
において急激なレベル変化を生じる空燃比センサ検出出
力ＳＯを発生するものとされる。それにより、空燃比Ａ
／Ｆが、図８のＡに示される如く、目標空燃比とされる
理論空燃比Ｒｓを境界としてリッチ側のものからリーン
側のものに、もしくは、リーン側のものからリッチ側の
ものに変化したとき、空燃比センサ検出出力ＳＯのレベ
ルが、図８のＢに示される如く、空燃比Ａ／Ｆの変化よ
り若干遅れて増大もしくは減少し、空燃比Ａ／Ｆが理論
空燃比Ｒｓとされるときとるべき基準レベルＶｓを横切
るものとなり、斯かる空燃比センサ検出出力ＳＯが用い
られる空燃比についてのフィードバック制御においては
、空燃比センサ検出出力ＳＯに基づいて得られ、エンジ
ンに対する燃料供給量の過不足を補うフィードバック補
正値ＣＦが、図８のＣに示される如く、空燃比センサ検
出出力ＳＯのレベルが基準レベルＶｓをとった時点から
所定の期間（リーン側遅れ期間ＴＬもしくはリッチ側遅
れ期間ＴＲ）だけ遅れた時点において、値Ｐだけ減少も
しくは増加せしめられ、その後再び空燃比センサ検出出
力ＳＯのレベルが基準レベルＶｓをとるまで所定の勾配
θをもって漸減もしくは漸増せしめられるものとされる
。そして、このように変化せしめられるフィードバック
補正値ＣＦが用いられて燃料供給量の補正が行われ、そ
れにより空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比Ｒｓの値もしくはそ
の近傍の値に維持される。なお、リーン側遅れ期間ＴＬ
とリッチ側遅れ期間ＴＲとは、互いに等しい期間とされ
る。

【０００４】しかしながら、エンジンがガソリンにアル
コールが混入せしめられたアルコール含有燃料が供給さ
れるものである場合には、混合気の燃焼により燃料中の
アルコール濃度に応じた量の水素が発生して排気ガス中
の水素濃度が高められる。それゆえ、排気ガス中におけ
る水素と酸素の拡散速度の差によって、空燃比センサの
反応界面に接する酸素濃度が変化し、空燃比センサが、
図７において一点鎖線により示される如くに、燃焼に供
される混合気の空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比Ｒｓとされる
状態の直前直後においてではなく、空燃比Ａ／Ｆが理論
空燃比Ｒｓよりリーン側のものとされる状態の直前直後
において急激なレベル変化を生じる空燃比センサ検出出
力ＳＯを発生するものとされる。従って、斯かる場合に
は、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比Ｒｓを中心にして変動す
る状態においても、空燃比センサ検出出力ＳＯのレベル
が、図９のＡに示される如く、基準レベルＶｓ以下とな
る期間に比して基準レベルＶｓを越える期間が長いもの
となり、斯かる空燃比センサ検出出力ＳＯが用いられる
空燃比についてのフィードバック制御においては、空燃
比センサ検出出力ＳＯに基づいて得られるフィードバッ
ク補正値ＣＦが、図９のＢにおいて実線により示される
如く、リーン側遅れ期間ＴＬ及びリッチ側遅れ期間ＴＲ
をもって、増大する期間に比して減少する期間が長くな
るものとされる。その結果、燃料供給量が必要以上に減
少せしめられることになって、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃
比Ｒｓより大なる値をとり、従って、リーン側に移行し
たものとされ、排気浄化性能、特に、窒素酸化物（ＮＯ
ｘ）に対する浄化性能の低下がまねかれるという不都合
が生じる。

【０００５】そこで、このようなアルコール含有燃料が
供給されるエンジンにおける空燃比についてのフィード
バック制御における問題を解消すべく、例えば、特開平
１−２４４１３３号公報にも開示されている如く、空燃
比Ａ／Ｆが理論空燃比Ｒｓを中心にして変動する状態に
おいて、図９のＡに示される如くに、基準レベルＶｓ以
下となる期間に比して基準レベルＶｓを越える期間が長
いものとなるレベルを有することになる空燃比センサ検
出出力ＳＯに基づいてフィードバック補正値ＣＦを得る
にあたり、エンジンに供給されるアルコール含有燃料の
アルコール濃度に応じて、リーン側遅れ期間ＴＬに比し
てリッチ側遅れ期間ＴＲが長くなるようにし、例えば、
図９のＢにおいて一点鎖線により示される如くの、リー
ン側遅れ期間ＴＬとそれより長いリッチ側遅れ期間ＴＲ
’をもって増大する期間と減少する期間とをとり、空燃
比Ａ／Ｆの値を減少させるものとされ、それにより、空
燃比Ａ／Ｆが理論空燃比Ｒｓを中心にして変動する状態
においては増大する期間と減少する期間とが略等しくな
るようにされたフィードバック補正値ＣＦを得ることが
提案されている。

【０００６】このようにして、エンジンに供給されるア
ルコール含有燃料のアルコール濃度に応じて、リーン側
遅れ期間より長いリッチ側遅れ期間をもって形成されて
空燃比Ａ／Ｆの値を減少させるものとされ、それにより
空燃比が理論空燃比を中心にして変動する状態において
は増大する期間と減少する期間とが略等しくなるように
されたフィードバック補正値が用いられることにより、
アルコール含有燃料が供給されるエンジンについても、
ＮＯｘに対する浄化性能の低下を伴わない空燃比につい
てのフィードバック制御を行うことができることになる
。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如くにアルコール含有燃料が供給されるエンジンにあっ
ては、燃焼室におけるアルコール含有燃料の燃焼による
アルデヒド類の生成量が、等量のガソリンの燃焼による
アルデヒド類の生成量より多量となるという問題があり
、排気ガス中に含有されることになるアルデヒド類の生
成量を低減させるためには、燃焼に供される混合気の空
燃比は理論空燃比よりリーン側のものとされることが望
まれることになり、従って、上述の如くに、エンジンに
供給されるアルコール含有燃料のアルコール濃度に応じ
て、リーン側遅れ期間より長いリッチ側遅れ期間をもっ
て形成されることにより、空燃比の値を減少させるもの
とされ、空燃比が理論空燃比を中心にして変動する状態
においては増大する期間と減少する期間とが略等しくな
るようにされたフィードバック補正値が用いられる空燃
比についてのフィードバック制御が行われることは、空
燃比が理論空燃比もしくはその近傍のものに維持される
ことになるので、排気ガス中に含有されることになるア
ルデヒド類の生成量を低減させる観点からは望ましくな
い。

【０００８】もっとも、排気ガス中に含有されたアルデ
ヒド類は、エンジンの排気系に設置される触媒コンバー
タによって排気ガス中から除去され得るものであるが、
そのためには、触媒コンバータにおける触媒が充分に活
性状態にあるものとされることが必要である。従って、
アルコール含有燃料が供給されるエンジンにおいて、触
媒コンバータにおける触媒が充分な活性状態にない状況
のもとで、上述の如くに、エンジンに供給されるアルコ
ール含有燃料のアルコール濃度に応じて、リーン側遅れ
期間より長いリッチ側遅れ期間をもって形成されること
により、空燃比の値を減少させるものとされ、空燃比が
理論空燃比を中心にして変動する状態においては増大す
る期間と減少する期間とが略等しくなるようにされたフ
ィードバック補正値が用いられる空燃比についてのフィ
ードバック制御が行われると、燃焼室におけるアルコー
ル含有燃料の燃焼により生成された比較的多量のアルデ
ヒド類が排気ガスと共に排出されることになる虞がある
。

【０００９】斯かる点に鑑み、本発明は、アルコール含
有燃料が供給されるエンジンにおける混合気の空燃比に
ついてのフィードバック制御が、アルコール含有燃料を
含む混合気の燃焼により生成されて外部に放出される排
気ガス中に含まれる、特に、ＮＯｘの量及びアルデヒド
類の量の夫々の低減が効果的に図られるもとで行われる
ものとされる、アルコール含有燃料エンジンの空燃比制
御装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべく
、本発明に係るアルコール含有燃料エンジンの空燃比制
御装置は、図１にその基本構成が示される如く、エンジ
ンの排気ガス中に含まれる特定成分の濃度に応じた検出
出力を発生する空燃比検出手段と、エンジンに供給され
るアルコール含有燃料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、エンジンの排気系に配設される
触媒コンバータの活性状態を直接的もしくは間接的に検
出する触媒活性状態検出手段と、空燃比検出手段から得
られる検出出力に基づいて、エンジンに対する燃料供給
量の補正を行うためのフィードバック補正値を設定する
フィードバック補正値設定手段と、フィードバック補正
値を、アルコール濃度検出手段により検出されたアルコ
ール濃度が大である程大なる度合いをもってエンジンに
おける混合気の空燃比の値を減少させるものに修正する
フィードバック補正値修正手段と、フィードバック補正
値修正手段により修正されたフィードバック補正値に基
づいて、エンジンにおける混合気の空燃比を目標空燃比
とすべく、空燃比についてのフィードバック制御を行う
フィードバック制御手段と、フィードバック制御状態変
更手段とを備え、フィードバック制御状態変更手段が、
触媒活性状態検出手段により触媒コンバータにおける触
媒が不活性状態にあることが検知されるとき、フィード
バック制御手段により、触媒活性状態検出手段によって
触媒コンバータにおける触媒が活性状態にあることが検
知されるときに比して、エンジンにおける混合気の空燃
比の値を増大させるものとなす、空燃比についてのフィ
ードバック制御が行われる状態となすものとされて、構
成される。

【００１１】

【作用】上述の如くに構成される本発明に係るアルコー
ル含有燃料エンジンの空燃比制御装置においては、アル
コール含有燃料が供給されるエンジンの排気系に配設さ
れる触媒コンバータにおける触媒が活性状態にあり、従
って、触媒コンバータ及びエンジンの温度が比較的高い
もとでは、そのときの空燃比検出手段からの検出出力に
基づいて得られる、アルコール含有燃料に起因してエン
ジンにおける混合気の空燃比の値を増大させるものとさ
れるフィードバック補正値が、アルコール含有燃料のア
ルコール濃度が大である程大なる度合いをもってエンジ
ンにおける混合気の空燃比の値を減少させるものに修正
されて、空燃比についてのフィードバック制御に用いら
れ、それにより、混合気の空燃比が、例えば、理論空燃
比に設定される目標空燃比となるようにされる。従って
、エンジンにおける混合気の燃焼により生成されて排気
ガスに混入せしめられるＮＯｘ及びアルデヒド類が、触
媒コンバータによって効率良く排気ガスから除去され、
排気ガスの浄化が適正に行われる。

【００１２】また、触媒コンバータにおける触媒が不活
性状態にあり、従って、触媒コンバータ及びエンジンの
温度が比較的低い場合には、フィードバック制御状態変
更手段により、触媒コンバータにおける触媒が活性状態
にあるときに比して、エンジンにおける混合気の空燃比
の値を増大させるものとなすフィードバック制御が行わ
れるようにされる。例えば、空燃比検出手段からの検出
出力に基づいて得られる、アルコール含有燃料に起因し
てエンジンにおける混合気の空燃比の値を増大させるも
のとされるフィードバック補正値が、アルコール含有燃
料のアルコール濃度が大である程大なる度合いをもって
エンジンにおける混合気の空燃比の値を減少させるもの
に修正される作用が制限され、空燃比検出手段からの検
出出力に基づいて得られた混合気の空燃比の値を増加さ
せるものとされるフィードバック補正値が用いられた空
燃比についてのフィードバック制御が行われ、それによ
り、混合気の空燃比が、理論空燃比に設定される目標空
燃比より大なる値をとるもの、即ち、リーン側のものと
される。従って、エンジンにおける混合気の燃焼により
生成されて排気ガスに混入せしめられるアルデヒド類の
量が著しく低減され、また、斯かる際には、エンジンの
温度が比較的低い状態にあるので、エンジンにおける混
合気の燃焼によるＮＯｘの生成量は極めて少とされる。 その結果、触媒コンバータにおける触媒が不活性状態に
あるもとにおいても、排気ガスは浄化が図られたものと
される。

【００１３】このようにして、本発明に係るアルコール
含有燃料エンジンの空燃比制御装置によれば、アルコー
ル含有燃料が供給されるエンジンにおいても、アルコー
ル含有燃料を含む混合気の燃焼により生成されて外部に
放出される排気ガスについての、ＮＯｘの含有量の低減
とアルデヒド類の含有量の低減とが効果的に図られるも
とで、エンジンにおける空燃比についてのフィードバッ
ク制御が行われることになる。

【００１４】

【実施例】図２は、本発明に係るアルコール含有燃料エ
ンジンの空燃比制御装置の一例を、それが適用されたエ
ンジンと共に示す。

【００１５】図２において、エンジン１内に設けられ、
上部に燃焼室２が形成されるとともにピストン４が内挿
されたシリンダ５には、吸気弁６及び排気弁７を介して
連通せしめられる吸気通路１０及び排気通路１１が接続
されている。吸気通路１０には、その上流側から順次、
エアクリーナ１３，吸入空気量に応じた検出出力信号Ｓ
ａを送出するエアフローメータ１４，吸気通路１０を開
閉するスロットル弁１５，サージタンク１６、及び、燃
料供給系から圧送される燃料を吸気通路１０における吸
気ポートが形成される部分に向けて間歇的に噴射する燃
料噴射弁１７が配設されている。そして、燃焼室２には
、吸気通路１０からの吸入空気と燃料噴射弁１７から噴
射される燃料とで形成される混合気が供給され、その混
合気が燃焼に供されて生成された排気ガスが排気通路１
１に排出される。排気通路１１には、排気ガス中の酸素
濃度に応じた検出出力信号Ｓｏを送出するＯ２　センサ
２０が配設されるとともに、Ｏ２　センサ２０より下流
側となる部分に、排気ガスの浄化を行う三元触媒コンバ
ータ２１が配設されている。

【００１６】燃料噴射弁１７に燃料を圧送する燃料供給
系は、例えば、ガソリンとメタノールとが混合せしめら
れて成るアルコール含有燃料が貯留された燃料タンク２
５，燃料タンク２５に貯留された燃料をストレーナを介
して吸引し、その吸引された燃料を燃料噴射弁１７に接
続されるとともにフィルタ２６が配された燃料圧送通路
２７に吐出する燃料ポンプ２９、及び、燃料タンク２５
内に伸びる燃料戻し通路３０の他端部が接続され、また
、燃料圧送通路２７における燃料噴射弁１７に接続され
た一端部に、調圧通路３１を介して接続され、さらに、
サージタンク１６に吸気圧導入通路３２を介して接続さ
れて、燃料噴射弁１７から噴射される燃料の圧力を調整
するダイアフラム式の燃圧レギュレータ３３等により構
成されている。そして、燃料圧送通路２７におけるフィ
ルタ２６より燃料噴射弁１７側の部分には、燃料ポンプ
２９から吐出された燃料中におけるアルコール濃度に応
じた検出出力信号Ｓｍを送出するアルコール濃度センサ
３５が配されており、斯かるアルコール濃度センサ３５
は、例えば、光屈折率式のものあるいは静電容量式のも
のとされる。

【００１７】燃圧レギュレータ３３はダイアフラム室及
び弁体を有するものとされ、吸気圧導入通路３２を通じ
てサージタンク１６からの負圧がダイアフラム室に導入
されたとき、そのダイアフラム室に導入される負圧が大
である程弁体が調圧通路３１の実効開口面積を増大させ
るべく作動せしめられる。従って、燃圧レギュレータ３
３におけるダイアフラム室に導入される負圧が大である
程、燃料圧送通路２７から調圧通路３１及び燃料戻し通
路３０を通じて燃料タンク２５に戻される燃料量が大と
なって、燃料噴射弁１７から噴射される燃料の圧力が小
とされる。

【００１８】エアフローメータ１４からの検出出力信号
Ｓａ，Ｏ２　センサ２０からの検出出力信号Ｓｏ及びア
ルコール濃度センサ３５からの検出出力信号Ｓｍは、制
御ユニット４０に供給される。制御ユニット４０には、
さらに、エンジン１に配された回転数センサ３６から得
られるエンジン回転数をあらわす検出出力信号Ｓｎ，吸
気通路１０におけるスロットル弁１５が配された部分に
設けられたスロットル開度センサ３７から得られるスロ
ットル弁１５の開度、即ち、エンジン負荷に応じたスロ
ットル開度をあらわす検出出力信号Ｓｔ，エンジン１に
配された水温センサ３８から得られるエンジンの冷却水
温をあらわす検出出力信号Ｓｗ、及び、エンジン１に対
するスタータスイッチ３９から得られるスタータの作動
状態をあらわす信号Ｓｓが供給される。制御ユニット４
０は、これら各種信号に基づいて、燃料噴射弁１７から
噴射される燃料噴射量を制御して、エンジン１における
混合気の空燃比についてのフィードバック制御を行う。

【００１９】制御ユニット４０による空燃比についての
フィードバック制御が行われるにあたっては、検出出力
信号Ｓｗがあらわす冷却水温，検出出力信号Ｓｔがあら
わすエンジン負荷、及び、検出出力信号Ｓｎがあらわす
エンジン回転数に基づいて、フィードバック制御条件が
成立したか否かが判断される。斯かる判断にあっては、
冷却水温が所定値以上であって、エンジン負荷及びエン
ジン回転数が夫々所定値以下の範囲内にあるとき、フィ
ードバック制御条件が成立したと認識される。そして、
制御ユニット４０により、フィードバック制御条件が成
立し、かつ、信号Ｓｓがスタータが作動状態になったこ
とをあらわすものとされたときから、三元触媒コンバー
タ２１が排気ガスからのＮＯｘ等に対する除去を適正に
行う状態、即ち、三元触媒コンバータ２１における触媒
が充分な活性状態とされる活性化温度を有するものとな
るまでの、触媒活性化期間ＴＡが経過したことが検知さ
れると、エンジン１における混合気の空燃比を理論空燃
比に一致させるべく作動するものとされる空燃比につい
てのフィードバック制御が開始される。触媒活性化期間
ＴＡは、図３に示される如くに、スタータが作動状態に
されたときにおける冷却水温ＴＷの値が大なるもの程小
なる値をとるものに設定され、例えば、スタータが作動
状態になったとき冷却水温ＴＷが２０度であるときには
、触媒活性化期間ＴＡは約３０秒間に設定される。

【００２０】空燃比を理論空燃比に一致させるべく作動
するものとされる空燃比についてのフィードバック制御
においては、検出出力信号Ｓａがあらわす吸入空気量、
及び、検出出力信号Ｓｎがあらわすエンジン回転数に基
づいて基本燃料噴射量Ｕｂが算出され、その算出された
基本燃料噴射量Ｕｂが、Ｏ２　センサ２０から得られる
検出出力信号Ｓｏに基づいて得られ、検出出力信号Ｓｏ
のレベル変化に応じた変化を有するものとされるフィー
ドバック補正値Ｃｆに基づいて補正されて、補正燃料噴
射量Ｕｍが求められる。

【００２１】Ｏ２　センサ２０から得られる検出出力信
号Ｓｏに基づいてフィードバック補正値Ｃｆが求められ
るにあたっては、前述の図９を参照しての説明の如くに
、混合気の燃焼により生成される排気ガスが燃料噴射弁
１７から噴射される燃料中におけるアルコール濃度が大
とされるに応じて水素濃度が大とされることになる影響
をＯ２　センサ２０が受けることに鑑み、フィードバッ
ク補正値Ｃｆが検出出力信号Ｓｏとの関係においてとる
、図９においてＴＬ及びＴＲにより示されている如くの
、リーン側遅れ期間及びリッチ側遅れ期間を、リーン側
遅れ期間に比してリッチ側遅れ期間が長くなるものとさ
れ、例えば、リーン側遅れ期間が略一定に維持されるも
とで、リッチ側遅れ期間が、吸入空気量が所定以上の範
囲で大とされる程短くされるとともに、燃料中における
アルコール濃度が大とされる程長くされるものとなされ
る。例えば、図４（縦軸：リッチ側遅れ期間ＴＲ、横軸
：吸入空気量Ｑ）に示される如く、リッチ側遅れ期間Ｔ
Ｒと吸入空気量Ｑとの関係は、燃料中におけるアルコー
ル濃度が０パーセント、即ち、燃料がアルコールを含ま
ないガソリンである場合には直線Ｄ１によりあらわされ
、燃料中におけるアルコール濃度が３０パーセント，６
０パーセント及び８５パーセントであるとき、夫々、折
曲線Ｄ２，Ｄ３及びＤ４によりあらわされるものとされ
る。

【００２２】図４から明らかな如く、燃料中におけるア
ルコール濃度が０パーセント、即ち、燃料がアルコール
を含まないガソリンである場合には、リッチ側遅れ期間
ＴＲが一定値ＴＲｏとされ、斯かるリッチ側遅れ期間Ｔ
Ｒは、例えば、リーン側遅れ期間ＴＬと等しいものとさ
れる。一方、燃料中におけるアルコール濃度が０パーセ
ントでない場合、即ち、燃料がアルコール含有燃料であ
る場合には、リッチ側遅れ期間ＴＲが、燃料中における
アルコール濃度が大である程長くされ、また、燃料中に
おけるアルコール濃度が一定のもとでは、吸入空気量Ｑ
が比較的小なる値Ｑｏ未満であるとき一定値をとり、吸
入空気量Ｑが値Ｑｏ以上であるときには、吸入空気量Ｑ
が大である程短いものとされる。

【００２３】そして、このようにしてフィードバック補
正値Ｃｆが検出出力信号Ｓｏとの関係においてとるリー
ン側遅れ期間及びリッチ側遅れ期間が、リーン側遅れ期
間に比してリッチ側遅れ期間が長くなるものとされると
ともに、リッチ側遅れ期間が燃料中におけるアルコール
濃度が大である程長くされることにより、フィードバッ
ク補正値Ｃｆが、それが用いられて空燃比についてのフ
ィードバック制御がなされるとき、燃料中におけるアル
コール濃度が大である程大とされる度合いをもって空燃
比の値を減少させるものとされて、空燃比が理論空燃比
を中心にして変動する状態において増大する期間と減少
する期間とが略等しくなるように設定される。それによ
り、混合気の燃焼により生成される排気ガスが燃料噴射
弁１７から噴射される燃料中におけるアルコール濃度が
大とされるに応じて水素濃度が大とされることに起因し
て、Ｏ２　センサ２０から得られる検出出力信号Ｓｏが
、エンジン１における混合気の空燃比が理論空燃比より
リーン側のものとなる時の直前直後において急峻な変化
をするレベルを有するものとされ、それに伴って、フィ
ードバック補正値Ｃｆが、空燃比が理論空燃比を中心に
して変動する状態においても、燃料中におけるアルコー
ル濃度が大である程大とされる度合いをもって空燃比の
値を増大させるものとされてしまう不都合が排除される
。

【００２４】そして、上述の如くにして設定された補正
燃料噴射量Ｕｍに無効燃料噴射量Ｕｖが加算されて、最
終燃料噴射量Ｕｐが求められる。続いて、求められた最
終燃料噴射量Ｕｐに応じたパルス幅を有する噴射駆動パ
ルス信号Ｃｐが形成されて、その噴射駆動パルス信号Ｃ
ｐがエンジン１の回転に同期したタイミングをもって燃
料噴射弁１７に供給される。それにより、燃料噴射弁１
７が噴射駆動パルス信号Ｃｐのパルス幅に応じた期間だ
け開状態とされて、燃料噴射弁１７から燃料が、噴射駆
動パルス信号Ｃｐのパルス幅に応じた噴射量をもって、
シリンダ５の上部に形成された燃焼室２に通じる吸気通
路１０における吸気ポートが形成される部分に向けて噴
射供給され、燃焼室２内での燃焼に供される混合気の空
燃比が理論空燃比に合致せしめられるように制御される
ことになる。

【００２５】このように三元触媒コンバータ２１におけ
る触媒が充分な活性状態にあるものとされたもとで、エ
ンジン１における混合気の空燃比が理論空燃比に合致せ
しめられるようになす空燃比についてのフィードバック
制御が行われることにより、アルコール含有燃料を含む
混合気の燃焼により生成されて排気ガス中に含まれるＮ
Ｏｘ及びアルデヒド類が、三元触媒コンバータ２１によ
って効率よく排気ガスから除去されて、排気ガスの浄化
が効果的に行われる。

【００２６】一方、フィードバック制御条件は成立して
いるが、スタータが作動状態にされてから触媒活性化期
間ＴＡが経過していず、三元触媒コンバータ２１におけ
る触媒が充分な活性状態にない場合には、上述の如くの
空燃比を理論空燃比に一致させるべく作動するものとさ
れる空燃比についてのフィードバック制御とは異なった
空燃比についてのフィードバック制御が行われる。

【００２７】三元触媒コンバータ２１における触媒が充
分な活性状態にないもとでの空燃比についてのフィード
バック制御にあっては、上述の如くのＯ２　センサ２０
から得られる検出出力信号Ｓｏに基づいてフィードバッ
ク補正値Ｃｆが求められるにあたり、フィードバック補
正値Ｃｆが検出出力信号Ｓｏとの関係においてとるリッ
チ側遅れ期間が燃料中におけるアルコール濃度が大とさ
れる程長くされ、それにより、フィードバック補正値Ｃ
ｆが、それが用いられて空燃比についてのフィードバッ
ク制御がなされるとき、燃料中におけるアルコール濃度
が大である程大とされる度合いをもって空燃比の値を減
少させるものとされて、空燃比が理論空燃比を中心にし
て変動する状態において増大する期間と減少する期間と
が略等しくなるように設定されることになる制御は行わ
れない。従って、混合気の燃焼により生成される排気ガ
スが燃料噴射弁１７から噴射される燃料中におけるアル
コール濃度が大とされるに応じて水素濃度が大とされる
ことに起因して、Ｏ２　センサ２０から得られる検出出
力信号Ｓｏが、エンジン１における混合気の空燃比が理
論空燃比よりリーン側のものとなる時の直前直後におい
て急峻な変化をするレベルを有するものとされ、それに
基づいて形成されて、空燃比が理論空燃比を中心にして
変動する状態においても、燃料中におけるアルコール濃
度が大である程大とされる度合いをもって空燃比の値を
増大させるものとされるフィードバック補正値Ｃｆが、
そのまま、基準燃料噴射量Ｕｂを補正して補正燃料噴射
量Ｕｍを得るに用いられる。

【００２８】即ち、斯かる場合には、検出出力信号Ｓａ
があらわす吸入空気量、及び、検出出力信号Ｓｎがあら
わすエンジン回転数に基づいて基本燃料噴射量Ｕｂが算
出され、その算出された基本燃料噴射量Ｕｂが、Ｏ２　
センサ２０から得られる検出出力信号Ｓｏに基づいて得
られ、検出出力信号Ｓｏのレベル変化に忠実に応じた変
化を有するものとされるフィードバック補正値Ｃｆに基
づいて補正されて、補正燃料噴射量Ｕｍが設定される。 そして、設定された補正燃料噴射量Ｕｍに無効燃料噴射
量Ｕｖが加算されて、最終燃料噴射量Ｕｐが求められ、
続いて、求められた最終燃料噴射量Ｕｐに応じたパルス
幅を有する噴射駆動パルス信号Ｃｐが形成されて、その
噴射駆動パルス信号Ｃｐがエンジン１の回転に同期した
タイミングをもって燃料噴射弁１７に供給される。それ
により、燃料噴射弁１７が噴射駆動パルス信号Ｃｐのパ
ルス幅に応じた期間だけ開状態とされて、燃料噴射弁１
７から燃料が、噴射駆動パルス信号Ｃｐのパルス幅に応
じた噴射量をもって、シリンダ５の上部に形成された燃
焼室２に通じる吸気通路１０における吸気ポートが形成
される部分に向けて噴射供給され、燃焼室２内での燃焼
に供される混合気の空燃比が理論空燃比より大なる値、
即ち、理論空燃比よりリーン側の値をとるものとなるよ
うに制御されることになる。

【００２９】このように三元触媒コンバータ２１におけ
る触媒が、活性化温度に達していず、不活性状態にある
ものとされたもとで、エンジン１における混合気の空燃
比が理論空燃比よりリーン側の値をとるようになす空燃
比についてのフィードバック制御が行われることにより
、アルコール含有燃料を含む混合気の燃焼によるアルデ
ヒド類の生成量が効果的に抑制され、また、斯かる際に
は、エンジン１の温度も比較的低いものとされているの
で、混合気の燃焼によるＮＯｘの生成量も小なるものと
される。従って、斯かる場合にも、排気ガスが、ＮＯｘ
の含有量及びアルデヒド類の含有量が低減せしめられて
、適正な浄化が図られたものとされる。

【００３０】上述の如くの制御動作を行う制御ユニット
４０は、例えば、マイクロコンピュータが用いられて構
成されるが、斯かる場合におけるマイクロコンピュータ
が空燃比についてのフィードバック制御を行うにあたっ
て実行するプログラムの一例を、図５及び図６のフロー
チャートを参照して説明する。

【００３１】図５は、エンジン１の排気通路１１に配さ
れた三元触媒コンバータ２１の活性状態を判定するにあ
たって実行されるプログラムのフローチャートを示す。 斯かるプログラムにおいては、スタート後、ステップ５
０において、検出出力信号Ｓｗ及び信号Ｓｓを取り込み
、続くステップ５１において、検出出力信号Ｓｗがあら
わす冷却水温を、制御ユニット４０の内蔵メモリにデー
タマップ化されて記憶されている図３に示される如くの
特性図に照合して、対応する触媒活性化期間ＴＡを設定
する。次に、ステップ５２において、信号Ｓｓに基づき
スタータが作動状態になっているか否かを判断する。 そして、スタータが作動状態になっていない場合には、
ステップ５０に戻り、また、スタータが作動状態になっ
ている場合には、ステップ５３において、制御ユニット
４０に内蔵されているタイマーが作動しているか否かを
判断し、タイマーが作動している場合にはステップ５４
に進み、また、タイマーが作動していない場合にはステ
ップ５５において、タイマーを作動させてステップ５４
に進む。

【００３２】ステップ５４においては、作動中のタイマ
ーの計測時間がステップ５１で設定された触媒活性化期
間ＴＡに対応するものとなったか否かを判断し、触媒活
性化期間ＴＡに対応するものとなっていない場合には、
三元触媒コンバータ２１の触媒が充分な活性状態にない
ものとして、ステップ５６に進む。ステップ５６におい
ては、活性化フラッグＦが０であるか否かを判断する。 その結果、活性化フラッグＦが０である場合には、その
ままステップ５４に戻り、また、活性化フラッグＦが１
である場合には、ステップ５７において活性化フラッグ
Ｆを０に設定してステップ５４に戻る。

【００３３】一方、ステップ５４において、作動中のタ
イマーの計測時間がステップ５１で設定された触媒活性
化期間ＴＡに対応するものとなったと判断された場合に
は、三元触媒コンバータ２１の触媒が充分な活性状態に
なったとして、ステップ５８に進む。ステップ５８にお
いては、活性化フラッグＦが１であるか否かを判断し、
活性化フラッグＦが１である場合にはステップ５９に進
み、また、活性化フラッグＦが０である場合には、ステ
ップ６０において、活性化フラッグＦを１に設定してス
テップ５９に進む。そして、ステップ５９において、タ
イマーの作動を停止させてステップ５０に戻る。

【００３４】図６は、エンジン１における混合気の空燃
比についてのフィードバック制御にあたって実行される
プログラムのフローチャートを示す。斯かるプログラム
においては、スタート後、ステップ６５において各種検
出出力信号を取り込み、続くステップ６６において、検
出出力信号Ｓａ及びＳｎに基づいて基本燃料噴射量Ｕｂ
を設定する。そして、ステップ６７において、検出出力
信号Ｓｔ，Ｓｎ及びＳｗに基づいてフィードバック制御
（Ｆ／Ｂ制御）条件が成立しているか否かを判断し、フ
ィードバック制御条件が成立している場合には、ステッ
プ６８において、活性化フラッグＦが１であるか否かを
判断する。その結果、活性化フラッグＦが１である場合
は、ステップ６９において、検出出力信号Ｓａがあらわ
す吸入空気量、及び、検出出力信号Ｓｍがあらわすアル
コール濃度を、制御ユニット４０の内蔵メモリにデータ
マップ化されて記憶されている図４に示される如くの特
性図に照合し、対応するリッチ側遅れ期間ＴＲを設定し
てステップ７０に進み、また、活性化フラッグＦが０で
ある場合には、ステップ７１において、リッチ側遅れ期
間ＴＲを、燃料がアルコールを含まないガソリンである
場合にとられる一定値ＴＲｏをとるものとして、ステッ
プ７０に進む。

【００３５】ステップ７０においては、検出出力信号Ｓ
ｏに基づき、検出出力信号Ｓｏとの関係において一定値
をとるリーン側遅れ期間ＴＬと、ステップ６９もしくは
ステップ７１で設定されたリッチ側遅れ期間ＴＲとを伴
うものとして、フィードバック補正値Ｃｆを設定し、ス
テップ７２に進む。

【００３６】ステップ７２においては、ステップ６６で
設定された基本燃料噴射量Ｕｂにステップ７０で設定さ
れたフィードバック補正値Ｃｆを乗算して、補正燃料噴
射量Ｕｍ（＝Ｕｂ・Ｃｆ）を設定する。次に、ステップ
７３において、ステップ７２で設定された補正燃料噴射
量Ｕｍに無効燃料噴射量Ｕｖを加算して、最終燃料噴射
量Ｕｐ（＝Ｕｍ＋Ｕｖ）を設定し、続くステップ７４に
おいて、最終燃料噴射量Ｕｐに応じたパルス幅を有する
噴射駆動パルス信号Ｃｐを形成し、その噴射駆動パルス
信号Ｃｐをエンジン１の回転に同期したタイミングをも
って燃料噴射弁１７に送出し、その後ステップ６５に戻
る。

【００３７】一方、ステップ６７において、フィードバ
ック制御条件が成立していないと判断された場合は、ス
テップ７５においてフィードバック補正値Ｃｆを値１に
設定してステップ７２に進み、ステップ７２において、
ステップ６６で設定された基本燃料噴射量Ｕｂにステッ
プ７５で設定されたフィードバック補正値Ｃｆ（１）を
乗算して補正燃料噴射量Ｕｍ（＝Ｕｂ・Ｃｆ）を設定し
、ステップ７３に進む。

【００３８】なお、上述の例においては、三元触媒コン
バータ２１の触媒が活性状態にあるか否かの判定が、エ
ンジン１についてのスタータが作動状態にされてから予
め設定された触媒活性化期間が経過したか否かに基づい
て間接的に行われているが、本発明に係るアルコール含
有燃料エンジンの空燃比制御装置にあっては、このよう
な間接的な判定によらず、三元触媒コンバータ２１の触
媒が活性状態にあるか否かの判定を、三元触媒コンバー
タ２１の触媒の温度を直接的に検出して、活性化温度に
達しているか否かを判定することにより行うようにされ
てもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に
係るアルコール含有燃料エンジンの空燃比制御装置によ
れば、アルコール含有燃料が供給されるエンジンにおけ
る混合気の空燃比についてのフィードバック制御が、エ
ンジンの排気系に配設される触媒コンバータにおける触
媒が活性状態にあるもとでは、そのときの空燃比検出手
段からの検出出力に基づいて得られる、アルコール含有
燃料に起因してエンジンにおける混合気の空燃比の値を
増加させるものとされるフィードバック補正値が、アル
コール含有燃料のアルコール濃度が大である程大なる度
合いをもってエンジンにおける混合気の空燃比の値を減
少させるものに修正されて、空燃比についてのフィード
バック制御に用いられ、それにより、混合気の空燃比が
、例えば、理論空燃比に設定される目標空燃比となるよ
うにされるので、エンジンにおける混合気の燃焼により
生成されて排気ガスに混入せしめられるＮＯｘ及びアル
デヒド類が、触媒コンバータによって効率良く排気ガス
から除去され、排気ガスの浄化が適正に行われることに
なる。

【００４０】また、触媒コンバータにおける触媒が不活
性状態にあるもとでは、空燃比検出手段からの検出出力
に基づいて得られる、アルコール含有燃料に起因してエ
ンジンにおける混合気の空燃比の値を増加させるものと
されるフィードバック補正値が、触媒コンバータが活性
状態にあるときに比して、エンジンにおける混合気の空
燃比の値を増大させるものとなるように、従って、修正
されることなく、空燃比についてのフィードバック制御
に用いられ、それにより、混合気の空燃比が、理論空燃
比に設定される目標空燃比より大なる値をとるもの、即
ち、リーン側のものとされるので、エンジンにおける混
合気の燃焼により生成されて排気ガスに混入せしめられ
るアルデヒド類の量が著しく低減され、また、斯かる際
には、エンジンの温度が比較的低い状態にあるので、エ
ンジンにおける混合気の燃焼によるＮＯｘの生成量は極
めて少とされ、その結果、排気ガスは浄化が図られたも
のとされることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアルコール含有燃料エンジンの空
燃比制御装置を特許請求の範囲に対応して示す基本構成
図である。

【図２】本発明に係るアルコール含有燃料エンジンの空
燃比制御装置の一例をそれが適用されたエンジンと共に
示す概略構成図である。

【図３】図２に示される例における動作説明に供される
特性図である。

【図４】図２に示される例における動作説明に供される
特性図である。

【図５】図２に示される例に備えられる制御ユニットに
マイクロコンピュータが用いられた場合における、斯か
るマイクロコンピュータが実行するプログラムの一例を
示すフローチャートである。

【図６】図２に示される例に備えられる制御ユニットに
マイクロコンピュータが用いられた場合における、斯か
るマイクロコンピュータが実行するプログラムの一例を
示すフローチャートである。

【図７】空燃比センサの特性の説明に供される特性図で
ある。

【図８】空燃比についてのフィードバック制御の説明に
供されるタイムチャートである。

【図９】空燃比についてのフィードバック制御の説明に
供されるタイムチャートである。

【符号の説明】

１　　エンジン ２　　燃焼室 １０　　吸気通路 １１　　排気通路 １７　　燃料噴射弁 ２０　　Ｏ２　センサ ２１　　三元触媒コンバータ ３５　　アルコール濃度センサ ４０　　制御ユニット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの排気ガス中に含まれる特定成分
   の濃度に応じた検出出力を発生する空燃比検出手段と、
   上記エンジンに供給されるアルコール含有燃料のアルコ
   ール濃度を検出するアルコール濃度検出手段と、上記エ
   ンジンの排気系に配設される触媒コンバータにおける触
   媒の活性状態を直接的もしくは間接的に検出する触媒活
   性状態検出手段と、上記空燃比検出手段から得られる検
   出出力に基づいて、上記エンジンに対する燃料供給量の
   補正を行うためのフィードバック補正値を設定するフィ
   ードバック補正値設定手段と、上記フィードバック補正
   値を、上記アルコール濃度検出手段により検出されたア
   ルコール濃度が大である程大なる度合いをもって上記エ
   ンジンにおける混合気の空燃比の値を減少させるものに
   修正するフィードバック補正値修正手段と、該フィード
   バック補正値修正手段により修正されたフィードバック
   補正値に基づいて、上記エンジンにおける混合気の空燃
   比を目標空燃比とすべく、空燃比についてのフィードバ
   ック制御を行うフィードバック制御手段と、上記触媒活
   性状態検出手段により上記触媒コンバータにおける触媒
   が不活性状態にあることが検知されるとき、上記フィー
   ドバック制御手段により、上記触媒活性状態検出手段に
   よって上記触媒コンバータにおける触媒が活性状態にあ
   ることが検知されるときに比して上記エンジンにおける
   混合気の空燃比の値を増大させるものとなす、空燃比に
   ついてのフィードバック制御が行われる状態となすフィ
   ードバック制御状態変更手段と、を備えて構成されるア
   ルコール含有燃料エンジンの空燃比制御装置。
2. 【請求項２】触媒活性状態検出手段が、上記触媒コンバ
   ータにおける触媒温度を直接的もしくは間接的に検出す
   るものとされるとともに、フィードバック制御状態変更
   手段が、上記触媒活性状態検出手段により検出された触
   媒温度が所定値未満であるとき、上記フィードバック補
   正値修正手段による上記フィードバック補正値を上記ア
   ルコール濃度検出手段により検出されたアルコール濃度
   が大である程大なる度合いをもって上記エンジンにおけ
   る混合気の空燃比の値を減少させるものに修正する動作
   を制限するものとされたことを特徴とするアルコール含
   有燃料エンジンの空燃比制御装置。