JPH04276135A - 過給機付機関の過給圧制御装置 - 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、複数種類の燃料を混合
する混合燃料を使用する過給機付機関の過給圧制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の過給機付機関の過給圧制御装置
の従来例として、以下のようなものがある（実開平１ー
１７３４２２号公報参照）。すなわち、燃料のアルコー
ル濃度をアルコールセンサにより検出し、検出されたア
ルコール濃度が高くなるに従って過給機の最大過給圧が
上昇するように過給圧を制御し、出力を向上するように
している。また、ノッキング発生時には、前記最大過給
圧を所定量低下させてノッキングを抑制するようにして
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の過給圧制御装置においては、アルコール濃度
が高くなるに従って最大過給圧を高めるようにしている
が、アルコールはガソリンに較べて表面着火が発生しや
すいため、例えば高圧縮化を図る過給機付機関の場合に
はアルコール濃度が高くなったときにプリイグニッショ
ンが発生し、運転性を悪化させるという不具合がある。

【０００４】本発明は、このような実状に鑑みてなされ
たもので、アルコール濃度の如何に拘わらず高出力化を
図りつつプリイグニッションの発生を抑制して運転性を
向上できる過給圧制御装置を提供することを目的とする
。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、本発明は図１
に示すように、アルコールとガソリンとを混合した混合
燃料を使用する過給機付機関において、前記過給機Ａの
過給圧を変化させるアクチュエータＢと、前記アルコー
ル濃度を検出する濃度検出手段Ｃと、検出された実アル
コール濃度が所定値以下のときにはアルコール濃度が高
くなるに従って高くなるように最大過給圧を設定し、実
アルコール濃度が前記所定値を超えるときにはアルコー
ル濃度が高くなるに従って低下するように最大過給圧を
設定する最大過給圧設定手段Ｄと、該設定された最大過
給圧以下に実過給圧がなるように前記アクチュエータＢ
を制御する過給圧制御手段Ｅと、を備えるようにした。

【０００６】

【作用】このようにして、アルコール濃度が低いときに
はアルコール濃度が高くなるに従って最大過給圧を高め
て高出力化を図り、またアルコール濃度が高いときには
アルコール濃度が高くなるに従って最大過給圧を低下さ
せプリイグニッションの発生を抑制しつつ高出力化を図
るようにした。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図２〜図６に基
づいて説明する。図２において、機関１の吸気通路２に
は電磁式燃料噴射弁３が設けられ、燃料噴射弁３には燃
料タンク４から燃料ポンプ５により圧送された燃料がプ
レッシャレギュレータ６を介して供給されている。

【０００８】また、排気ターボ過給機７のコンプレッサ
８は前記吸気通路２に介装され、前記コンプレッサ８に
軸結された排気タービン９が排気通路１０に介装されて
いる。そして、排気エネルギにて排気タービン９を回転
駆動することによりコンプレッサ８を回転駆動し、コン
プレッサ６にて吸気を加圧してインタクーラ１１を介し
て燃焼室に供給する。

【０００９】前記排気タービン９をバイパスする排気バ
イパス通路１２が形成され、排気バイパス通路１２の入
口部にはスイングアーム１３が揺動自由に取付けられて
いる。 スイングアーム１３は、ダイアフラム装置１４により駆
動され、排気バイパス通路１２を流れる排気流量を可変
制御し過給圧を制御する。前記ダイアフラム装置１４の
圧力室にはコンプレッサ８下流の吸気通路２から圧力導
入通路１５を介して過給圧が導入される。前記圧力導入
通路１５の途中には大気導入通路１６が接続され、大気
導入通路１６には電磁弁１７が介装されている。前記電
磁弁１７は、制御装置１８からの信号（例えばデューテ
ィ信号）により駆動されて圧力導入通路１５への大気導
入量を制御することにより、ダイアフラム装置１４の圧
力室の圧力を制御して最大過給圧を制御する。したがっ
て、スイングアーム１３とダイアフラム装置１４と電磁
弁１７とがアクチュエータを構成する。

【００１０】前記制御装置１８には、燃料配管に介装さ
れた濃度検出手段としてのアルコールセンサ１９からの
アルコール濃度検出信号と、クランク角センサ２０から
のクランク角度検出信号と、水温センサ２１からの冷却
水温度検出信号と、ノックセンサ２２からのノッキング
検出信号と、排気中の酸素濃度から空燃比を検出する酸
素センサ２３からの酸素濃度検出信号と、圧力センサ２
４からの過給圧検出信号と、が入力されている。

【００１１】制御装置１８は、図３のフローチャートに
従って作動し、電磁弁１７を駆動制御し、最大過給圧を
可変制御する。また、制御装置１８は、機関運転状態（
吸入空気流量、機関回転速度、アルコール濃度等）に応
じて燃料噴射量を設定し、この燃料噴射量に基づいて燃
料噴射弁３を駆動制御する。ここでは、制御装置１８が
最大過給圧設定手段と過給圧制御手段とを構成する。

【００１２】尚、２５は点火栓、２６は触媒コンバータ
、２７はマフラである。次に、作用を図３のフローチャ
ートに従って説明する。Ｓ１では、アルコールセンサ１
９が異常か否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ１０に進
みＮＯのときすなわち正常作動時にはＳ２に進む。具体
的には、アルコールセンサ１９の出力電圧が許容範囲か
ら外れたとき或いはその出力電圧の変化率が所定値以上
のときに異常と判断する。

【００１３】Ｓ２では、クランク角センサ２０からのク
ランク角検出信号に基づいて、機関回転速度を算出する
。 Ｓ３では、酸素センサ２３からの酸素濃度検出信号に基
づいて、実空燃比を算出する。Ｓ４では、算出された実
空燃比は目標空燃比（例えば理論空燃比）からのずれが
所定値以内か否かを判定し、ＹＥＳのときには空燃比の
フィードバック制御中と判断してＳ７に進みＮＯのとき
にはＳ５に進む。

【００１４】Ｓ５では、タイマのカウント値をカウント
アップする。Ｓ６では、前記カウント値が所定値以上か
否かを判定し、ＹＥＳのときには実空燃比が所定時間以
上継続して目標空燃比から所定値以上ずれていると判断
しＳ１０に進みＮＯのときにはＳ７に進む。Ｓ７では、
アルコールセンサ１９により検出されたアルコール濃度
を読込む。

【００１５】Ｓ８では、検出されたアルコール濃度に基
づいて、最大過給圧をマップから検索する。この最大過
給圧は、図４の実線示の如く、アルコール濃度が所定濃
度（例えばＭ６０〜Ｍ７０）以下のときにはアルコール
濃度が高くなるに従って高くなるように設定され、また
アルコール濃度が所定濃度を超えるときにはアルコール
濃度が高くなるに従って低下するように設定されている
。

【００１６】ここで、ノッキングを抑制できるための許
容最大過給圧は図４の破線示の如くアルコール濃度が高
くなるに従って高くなる一方、プリイグニッションを抑
制するための許容最大過給圧は図４の鎖線示の如くアル
コール濃度が高くなるに従って低くなるようになってお
り、それら許容最大過給圧の低い方を過給機の最大過給
圧として設定しているのである。

【００１７】Ｓ９では、Ｓ８にて検索された最大過給圧
（若しくはアルコール濃度）と検出された機関回転速度
とに基づいて、回転補正すべく前記機関回転速度におけ
る最大過給圧をマップから検索する。具体的には、図５
に示すように、所定値以下の回転域では機関回転速度が
高くなるに従って最大過給圧は急激に増大し、所定値を
超える回転域では機関回転速度が増大しても最大過給圧
は略一定に保持され或いは徐々に低下するようになって
いる。ここで、図４のデータは機関回転速度が所定値の
ときのものであり、図４におけるＡ，Ｂ，Ｃのポイント
は図５におけるＡ，Ｂ，Ｃのポイントに対応している。 尚、機関回転速度に基づいて補正係数を設定し該補正係
数に基づいて前記最大過給圧を補正してもよい。

【００１８】Ｓ１０では、アルコールセンサ１９の信号
値が異常と判定してＳ１１に進む。従って、Ｓ１及びＳ
１０にてアルコールセンサ１９が異常と判定されたとき
にＳ１１に進むことになる。Ｓ１１では、酸素センサ２
３により検出された実空燃比を読込む。Ｓ１２では、読
込れた実空燃比に基づいてアルコール濃度をマップから
検索して推定する。 ここで、実空燃比は図６に示すようにアルコール濃度に
対応しており、この特性により実空燃比からアルコール
濃度を推定できるのである。

【００１９】Ｓ１３では、前記Ｓ８と同様に、推定され
たアルコール濃度に基づいて最大過給圧をマップから検
索する（図４参照）。Ｓ１４では、Ｓ１３にて検索され
た最大過給圧と、機関回転速度と、に基づいて、回転補
正すべく最大過給圧をマップから検索する（図５参照）
。そして、Ｓ９若しくはＳ１４にて求められた最大過給
圧以下に排気ターボ過給機７の過給圧を抑制するように
、制御装置１８は圧力センサ２４の検出信号に基づいて
電磁弁１７にデューティ信号を出力する。これにより、
圧力導入通路１５への大気導入量が制御されて、ダイア
フラム装置１４によりスイングアーム１３が制御され最
大過給圧が制御される。

【００２０】このとき、アルコール濃度が所定値（Ｍ６
０〜Ｍ７０）以下のときにはプリイグニッション対策の
ためにアルコール濃度が高くなるに従って高くなるよう
に最大過給圧を設定し、かつアルコール濃度が所定値を
超えるときにはノッキング対策のためにアルコール濃度
が高くなるに従って低下するように最大過給圧を設定す
るようにしたので、排気ターボ過給機７を有効に利用し
て高出力化を図れると共に、プリイグニッションの発生
、ノッキングの発生を抑制でき運転性を向上できる。

【００２１】また、アルコールセンサ１９若しくはその
信号に異常があったときには、酸素センサ２３の検出空
燃比からアルコール濃度を推定した後、最大過給圧を設
定するようにしたので、アルコールセンサ１９に異常が
あっても最適な最大過給圧を確保でき運転性を向上でき
る。また、アルコールセンサが故障した状態で、空燃比
フィードバック制御時におけるアルコール濃度推定学習
が完了する前にエンジンを停止した後例えばアルコール
濃度Ｍ８５が給油され油水温が低い状態で始動されると
、空燃比フィードバック制御が開始（例えば水温３０°
Ｃ以上）されるまではアルコール濃度を推定できない。 これを、活性化の早い（例えば始動後３０秒位）酸素セ
ンサの検出空燃比からアルコール濃度を推定すると、始
動直後から最大過給圧を最適に制御でき運転性を向上で
きる。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、アルコ
ール濃度が所定値以下のときにはアルコール濃度が高く
なるに従って高くなるように最大過給圧を設定し、かつ
アルコール濃度が所定値を超えるときにはアルコール濃
度が高くなるに従って低くなるように最大過給圧を設定
し、過給機の過給圧を前記最大過給圧以下に抑制するよ
うにしたので、高出力化を図りつつプリイグニッション
等の発生を抑制して運転性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーム対応図。

【図２】本発明の一実施例を示す構成図。

【図３】図２における実施例のフローチャート。

【図４】アルコール濃度と最大過給圧との関係を示す特
性図。

【図５】機関回転速度と最大過給圧との関係を示す特性
図。

【図６】空燃比とアルコール濃度との関係を示す特性図
。

【符号の説明】

７　　　　排気ターボ過給機 １３　　　　スイングアーム １４　　　　ダイアフラム装置 １７　　　　電磁弁 １８　　　　制御装置 １９　　　　アルコールセンサ ２３　　　　酸素センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルコールとガソリンとを混合した混合燃
   料を使用する過給機付機関において、前記過給機の過給
   圧を変化させるアクチュエータと、前記アルコール濃度
   を検出する濃度検出手段と、検出された実アルコール濃
   度が所定値以下のときにはアルコール濃度が高くなるに
   従って高くなるように最大過給圧を設定し、実アルコー
   ル濃度が前記所定値を超えるときにはアルコール濃度が
   高くなるに従って低下するように最大過給圧を設定する
   最大過給圧設定手段と、該設定された最大過給圧以下に
   実過給圧がなるように前記アクチュエータを制御する過
   給圧制御手段と、を備えたことを特徴とする過給機付機
   関の過給圧制御装置。