JPH05163992A - 混合燃料供給装置のフェイルセイフ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルコールセンサの出力が異常になった場合
にも、燃料供給量の補正が適正に行えるようにする。 【構成】 アルコールセンサの異常を検出し（Ｓ22）、
正常な場合はその出力電圧に基づいてアルコール濃度Ｃ
を設定し（Ｓ23）、異常な場合は、空燃比センサからの
信号に基づいて設定された空燃比フィードバック補正係
数の平均値を演算し（Ｓ24，25）、これと基準値（1.0
）との差ΔＭを求め（Ｓ26）、マップにより、差ΔＭ
に応じたアルコール濃度Ｃを推定する（Ｓ27）。一度推
定値を設定したら、アルコール濃度Ｃを推定値に固定す
る（ステップ29）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の混合燃料供
給装置のフェイルセイフ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、常用燃料（ガソリン）中に、
アルコール（主にメタノール）を混入させた混合燃料が
使用される場合があるが、かかる場合は、機関の排気通
路に空燃比センサを配置して、排気中の酸素濃度等によ
り空燃比を検出し、これに基づいて、空燃比フィードバ
ック補正係数を設定して、機関への燃料供給量を補正す
るのみならず、燃料タンクまたは燃料通路中に、アルコ
ールセンサを設けて、燃料中のアルコール濃度を検出
し、これを基づいて、アルコール濃度補正係数を設定し
て、これによっても、燃料供給量を補正している（特開
平２−１２５９６７号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来装置にあっては、アルコールセンサが断線等に
より故障した場合、最適な燃料供給量に補正できず、エ
ンジンが不調になるという問題点があった。本発明は、
このような従来の問題点に鑑み、アルコールセンサが故
障した場合にも、最適な燃料供給量に制御することので
きる混合燃料供給装置のフェイルセイフ装置を提供する
ことを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、図１に示すように、燃料中のアルコー
ル濃度に応じた電圧を出力するアルコールセンサと、ア
ルコールセンサの出力電圧に基づいて、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、アルコ
ール濃度に基づいて、燃料供給量補正用のアルコール濃
度補正係数を設定するアルコール濃度補正係数設定手段
と、空燃比に応じた電圧を出力する空燃比センサと、空
燃比センサの出力電圧に基づいて、空燃比を検出する空
燃比検出手段と、空燃比に基づいて、燃料供給量補正用
の空燃比フィードバック補正係数を設定する空燃比フィ
ードバック補正係数設定手段と、アルコール濃度補正係
数及び空燃比フィードバック補正係数に応じて、機関へ
の燃料供給量を補正して設定する燃料供給量設定手段
と、アルコールセンサの出力電圧に基づいて、アルコー
ルセンサの異常の有無を判定する異常判定手段と、アル
コールセンサに異常ありと判定されたときに、空燃比フ
ィードバック補正係数の平均値を検出する平均値検出手
段と、検出された空燃比フィードバック補正係数の平均
値と所定の基準値との差に基づいてアルコール濃度を推
定するアルコール濃度推定手段と、推定後に、前記アル
コール濃度補正係数設定手段に入力するアルコール濃度
を、アルコール濃度検出手段による検出値から、アルコ
ール濃度推定手段による推定値に切り換える切換手段
と、を設ける構成とする。

【０００５】

【作用】上記の構成によると、通常は、アルコールセン
サの出力電圧に基づいて設定されたアルコール濃度補正
係数と、空燃比センサの出力電圧に基づいて設定された
空燃比フィードバック補正係数とにより、燃料供給量を
補正するが、アルコールセンサに異常が生じた場合は、
これを異常判定手段により検出して、平均値検出手段に
より、空燃比センサの出力電圧に基づいて設定された空
燃比フィードバック補正係数の平均値を求め、アルコー
ル濃度推定手段により、平均値と所定の基準値との差に
基づいてアルコール濃度を推定し、切換手段により、ア
ルコール濃度補正係数設定手段により、アルコール濃度
補正係数を設定する際に使用するアルコール濃度を検出
値から推定値に切り換える。

【０００６】つまり、アルコールセンサに異常が発生し
た直後において、空燃比フィードバック補正係数が本来
とるべき値（基準値）から外れるのは、アルコール濃度
を誤検出しているためであるので、そのズレの程度
（差）からアルコール濃度を推定しようとするものであ
る。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明にかかる一実施例を図２〜図
６に基づいて説明する。図２を参照し、本実施例に係る
システムを説明する。機関１には、エアクリーナ２、吸
気ダクト３、スロットルチャンバ４及び吸気マニホール
ド５を介して空気が吸入される。

【０００８】スロットルチャンバ４には、図示しないア
クセルペダルと連動するスロットル弁６が設けられてい
る。吸気マニホールド５には、各気筒毎に電磁式燃料噴
射弁７が設けられていて、燃料タンク８内から燃料ポン
プ９により圧送され、図示しないプレッシャレギュレー
タにより所定の圧力に調整された燃料を機関１に噴射供
給する。

【０００９】機関１の各気筒には、点火栓10が設けられ
ており、これらには、点火コイル11にて発生する高電圧
がディストリビュータ12を介して順次印加され、これに
より火花点火して、混合気を着火燃焼させる。ここで、
燃料噴射弁７等の作動は、図示しないマイクロコンピュ
ータを内蔵したコントロールユニット13からの信号によ
り制御されるようになっている。

【００１０】かかる制御のため、コントロールユニット
13には、各種センサからの信号が入力される。前記各種
のセンサとしては、吸気ダクト３に熱線式のエアフロー
メータ14が配置されていて、吸入空気流量Ｑを検出す
る。ディストリビュータ12には、クランク角センサ15が
内蔵されていて、所定のクランク角位置にて、基準信号
と単位信号とを出力し、これを基に機関回転数Ｎ及び点
火時期等を検出する。

【００１１】機関１の周囲に巡らせた冷却水中には、水
温検出用の水温センサ17が配置されている。燃料タンク
８内にアルコールセンサ18が設けられていて、燃料中の
アルコール濃度を検出する。このアルコールセンサ18
は、燃料中に浸漬された１対の白金電極を有し、アルコ
ール濃度に応じた電極間の抵抗値の変化により、出力電
圧Ｖが変化するものである。この他、静電容量型のアル
コールセンサを用いてもよい。

【００１２】機関１の排気通路19には、排気中の酸素濃
度を介して機関の空燃比を検出する空燃比センサ20が配
置されている。次に、図３〜図６を参照して、コントロ
ールユニット13内のマイクロコンピュータによる演算処
理について説明する。図３の燃料供給量設定ルーチンに
おいて、ステップ１（図中、Ｓ１と記す。以下同様）で
は、エアフローメータ14からの信号によって得られる吸
入空気流量Ｑとクランク角センサ15からの信号によって
得られる機関回転数Ｎとから基本燃料噴射量Ｔｐ（＝Ｋ
・Ｑ／Ｎ；Ｋは定数）を演算する。

【００１３】ステップ２では、必要に応じ、冷却水温Ｔ
ｗ等に基づく各種補正係数ＣＯＥＦを設定する。ステッ
プ３では、後述する図４のルーチンによって設定されて
いる現在の空燃比フィードバック補正係数αを読み込
む。ステップ４では、後述する図５のルーチンによって
設定されている現在のアルコール濃度Ｃを読み込んで、
アルコール濃度補正係数Ａ（＝ｆ（Ｃ））を設定する。

【００１４】ステップ５では、バッテリの電圧値に基づ
いて、電圧補正分Ｔｓを設定する。次のステップ６で
は、次式に従って基本燃料噴射量Ｔｐを補正して燃料供
給量Ｔｉを演算する。 Ｔｉ＝Ｔｐ・ＣＯＥＦ・α・Ａ＋Ｔｓ 燃料供給量Ｔｉが演算されると、そのＴｉのパルス幅を
もつ駆動パルス信号が機関回転に同期した所定のタイミ
ングで出力されて、燃料噴射弁７に与えられ、燃料噴射
が行われる。

【００１５】ここで、ステップ４がアルコール濃度補正
係数設定手段に相当し、ステップ６が燃料供給量設定手
段に相当する。次に、図４の空燃比フィードバック補正
係数設定ルーチンについて説明する。尚、このルーチン
は、所定時間毎に、タイマ割り込みにより実行される。
ステップ11では、空燃比センサ20の出力電圧Ｖと理論空
燃比相当のスライスレベル電圧ＳＬとを比較することに
より、空燃比のリッチ・リーンを判定する。

【００１６】空燃比がリーン（Ｖ＜ＳＬ）のときは、ス
テップ12に進んで、リッチからリーンへの反転時（反転
直後）であるか否かを判定し、反転時には、ステップ13
に進んで、空燃比フィードバック補正係数αを前回値に
対し、所定のリーン側比例分Ｐ_L 増大させる。反転時以
外のときは、ステップ14に進んで、フィードバック補正
係数αを前回値に対し、所定のリーン側積分分Ｉ_L 増大
させる。

【００１７】空燃比がリッチ（Ｖ＞ＳＬ）のときは、ス
テップ15に進んで、リーンからリッチへの反転時（反転
直後）であるか否かを判定し、反転時には、ステップ16
に進んで、空燃比フィードバック補正係数αを前回値に
対し、所定のリッチ側比例分Ｐ_R 減少させる。反転時以
外のときは、ステップ17に進んで、空燃比フィードバッ
ク補正係数αを前回値に対し、所定のリッチ側積分分Ｉ
_R 減少させる。

【００１８】これにより、図６に示すように、空燃比フ
ィードバック補正係数αが設定される。ここで、ステッ
プ11が空燃比検出手段に相当し、ステップ12〜16が空燃
比フィードバック補正係数設定手段に相当する。次に、
図５のアルコール濃度設定ルーチンについて説明する。

【００１９】ステップ21では、フラグＦが立っているか
否かを判定し、立っていない（Ｆ＝０）のときステップ
22に進む。ステップ22では、アルコールセンサ18の出力
電圧が異常であるか否かを判定し、ＮＯ（正常）のとき
はステップ23に進み、アルコールセンサ18の出力電圧に
基づいて設定された値（検出値）をアルコール濃度Ｃに
してルーチンを終了する。

【００２０】一方、ステップ22の判定で、ＹＥＳ（異
常）のときは、ステップ24に進み、図６に示すような空
燃比フィードバック補正係数αの変動周期における最小
値αmin と最大値αmax とを検出する。そして、ステッ
プ25で、両者の平均をとって、空燃比フィードバック補
正係数の平均値Ｍ（＝（αmin ＋αmax ）／２）を演算
する。

【００２１】ステップ26で、平均値Ｍと空燃比が正常な
場合にとるべき値である基準値1.0との差ΔＭ（＝Ｍ−
1.0 ）を求め、ステップ27で、予め設定してあるマップ
により、ΔＭに対応した値（推定値）をアルコール濃度
Ｃにして、ステップ28でフラグＦを立ててルーチンを終
了する。また、ステップ21の判定でフラグＦが立ってい
るとき（Ｆ＝１のとき）は、ステップ29でアルコール濃
度Ｃをステップ27で推定した推定値に固定する。

【００２２】ここで、ステップ21，29が切換手段に相当
し、ステップ22が異常判定手段に相当し、ステップ23が
アルコール濃度検出手段に相当し、ステップ25が平均値
検出手段に相当し、ステップ27がアルコール濃度推定手
段に相当する。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
アルコールセンサが異常となった場合には、これを検出
して、空燃比センサからの出力電圧に基づいてアルコー
ル濃度を推定し、これを用いて燃料供給量の補正を行う
ようにしたので、常に最適な燃料供給量の補正を行うこ
とができ、エンジン制御の向上を図ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図

【図２】 本発明の一実施例を示すシステム図

【図３】 燃料供給量設定ルーチンを示すフローチャー
ト

【図４】 空燃比フィードバック補正係数設定ルーチン
を示すフローチャート

【図５】 アルコール濃度設定ルーチンを示すフローチ
ャート

【図６】 空燃比フィードバック補正係数を示す図

【符号の説明】

７ 燃料噴射弁 13 コントロールユニット 18 アルコールセンサ 20 空燃比センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料中のアルコール濃度に応じた電圧を出
   力するアルコールセンサと、 アルコールセンサの出力電圧に基づいて、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、 アルコール濃度に基づいて、燃料供給量補正用のアルコ
   ール濃度補正係数を設定するアルコール濃度補正係数設
   定手段と、 空燃比に応じた電圧を出力する空燃比センサと、 空燃比センサの出力電圧に基づいて、空燃比を検出する
   空燃比検出手段と、 空燃比に基づいて、燃料供給量補正用の空燃比フィード
   バック補正係数を設定する空燃比フィードバック補正係
   数設定手段と、 アルコール濃度補正係数及び空燃比フィードバック補正
   係数に応じて、機関への燃料供給量を補正して設定する
   燃料供給量設定手段と、 アルコールセンサの出力電圧に基づいて、アルコールセ
   ンサの異常の有無を判定する異常判定手段と、 アルコールセンサに異常ありと判定されたときに、空燃
   比フィードバック補正係数の平均値を検出する平均値検
   出手段と、 検出された空燃比フィードバック補正係数の平均値と所
   定の基準値との差に基づいてアルコール濃度を推定する
   アルコール濃度推定手段と、 推定後に、前記アルコール濃度補正係数設定手段に入力
   するアルコール濃度を、アルコール濃度検出手段による
   検出値から、アルコール濃度推定手段による推定値に切
   り換える切換手段と、 を設けたことを特徴とする混合燃料供給装置のフェイル
   セイフ装置。