JPS62294740A - 多種燃料内燃エンジンの空燃比制御方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 炎東匁Ｍ 本発明は多種燃料内燃エンジンの空燃比制御方法に関す
る。

１旦且逝 内燃エンジンの排気ガス浄化、燃費改善等を目的として
、排気ガス中の酸ｆｉ濃度を酸素濃度センサによって検
出し、このｉ！ｌ！２素淵度センサの出力信号に応じて
エンジンへの供給混合気の空燃比を目標空燃比にフィー
ドバック制御する空燃比制御装置がある。

ところで、エンジンに供給される燃料としてはガソリン
が一般に用いられているが、ガソリンにアルコールを混
入した燃料が用いられる場合もある。ガソリン専用の内
燃エンジンにおいてアルコール含有燃料を用いると、供
給混合気の理論空燃比はガソリンのみの場合とは異なる
ので酸素濃度に比例しないタイプの酸素濃度センサでは
第１図に示すように酸素濃度センサの出力特性がリッチ
側に変化し、また酸素濃度比例型の酸氷濃度センサ（例
えば、特開昭５９−１９２９５５号公報）では第２図に
示すように酸素濃度センサの出力特性がリッチ側に変化
する。

またアルコール含有燃料を用いた場合にはアルコール含
有率に応じて内燃エンジンにおける燃焼状態が変化し、
排気成分も異なることが知られている。特に、Ｇｏ　（
−酸化炭素）濃度は第３図に示すように大きく変化する
。一方、排気浄化を図るために排気管に設けられる三元
触媒による各排気有害成分の浄化率はＨ２（水素）ｍ度
、０２（酸素）濃度だけでなくＣＯＷ度によっても左右
され、第４図漏び第５図に示すように理論空燃比付近で
はＣＯＷ度が高くなるほどＮＯｘ　（窒素酸化物）の浄
化率は上シ１する。しかしながら、アルコール含有燃料
を用いた場合にはガソリンのみの燃料を用いた場合に比
べて理論空燃比への空燃比フィードバック制御時の排気
ガス中の平均ＣＯＷ度は第３図に示すように低下し、Ｎ
Ｏｘ等の排出量がＣＯの排出量よりも相対的に多くなる
という問題点があった。

ｌ団災１１ そこで、本発明の目的は、アルコール成分を含む燃料を
供給するエンジンにおいて三元触媒による排気浄化効率
の向上を図ることができる空燃比制御方法を提供するこ
とである。

本発明の空燃比制御方法は、燃料のアルコール含有率に
応じて理論空燃比を検出し、目標空燃比がほぼ理論空燃
比の場合に酸素濃度センサよって検出された空燃比が所
定幅内の値であることを検出したときには供給混合気の
空燃比を小振動させるように制御しかつその小振動の中
心を理論空燃比より若干リッチ側に定める。ことを特徴
としている。

宋−」Ｅ−勿 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第６図ないし第す図は本発明の空燃比制御方法を適用し
た電子制御燃料噴射装置を示している。

本装置において、酸素濃度センサ検出部１はエンジン２
の排気管３の三元触媒コンバータ５より上流に配設され
、酸素濃度センサ検出部１の入出力がＥ　ＣＵ　（Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕ旧【）４に接続
されている。

酸素濃度センサ検出部１の保護ケース１１内には第７図
に示すようにほぼ直方体状の酸素イオン伝導性固体電解
質部材１２が設けられている。酸素イオン伝導性固体電
解質部材１２内には気体滞留室１３が形成されている。

気体滞留室１３は固体電解質１２外部から被測定気体の
υ１気ガスを導入する導入孔１４に連通し、導入孔１４
は排気管３内において排気ガスが気体滞留室１３内に流
入し易いように位置される。また酸素イオン伝導性固体
電解質部材１２には大気を導入する大気基準室１５が気
体滞留室１３と壁を隔てるように形成されている。気体
滞留室１３と大気基準室１５との間の壁部及び大気基準
室１５とは反対側の壁部には電極対１７ａ、１７ｂ、１
６ａ、１６ｂが各々形成されている。固体電解質部材１
２及び電極対１６ａ、１６ｂが酸素ポンプ素子１８とし
て作用し、固体電解質部材１２及び電極対１７８．１７
ｂが電池素子１９として作用する。また大気基準室１５
の外壁面にはヒータ素子２０が設けられている。

酸素イオン伝導性固体電解質部材１２としては、Ｚｒ０
ｚ　　（二酸化ジルコニウム）が用いられ、電極１６ａ
ないし１７ｂとしてはＰｔ（白金）が用いられる。

第８図に示すようにＥＣＵ４には差動増幅回路２１、基
準電圧源２２、抵抗２３からなるＢ木淵度センサ制御部
が設けられている。酸素ポンプ素子１８の電極１６ｂ及
び電池素子１９の電８ｉ１７ｂはアースされている。電
池素子１９の電極１７ａには差動増幅回路２１が接続さ
れ、差動増幅回路２１は電池素子１９の電極１７ａ、１
７ｂ間の電圧と基準電圧源２２の出力電圧との差電圧に
応じた電圧を出力する。基準電圧源２２の出力電圧は理
論空燃比に相当する電圧（０，４（Ｖ））である。差動
増幅回路２１の出力端は電流検出抵抗２３を介して酸素
ポンプ素子１８の電極１６ａに接続されている。電流検
出抵抗２３の両端が酸素濃度センサの出力端であり、マ
イクロコンピュータからなる制御回路２５に接続されて
いる。

制御回路２５には例えば、ポテンショメータからなり、
絞り弁２６の開度に応じたレベルの出力電圧を発生する
絞り弁開度センサ３１と、絞り弁２６下流の吸気管２７
に設けられて吸気管２７内の絶対圧に応じたレベルの出
力電圧を発生する絶対圧センサ３２と、エンジンの冷却
水温に応じたレベルの出力電圧を発生する水温センサ３
３と、大気吸入口２８近傍に設けられて吸気温に応じた
レベルの出力を発生する吸気温センサ３４と、エンジン
２のクランクシャフト（図示せず）の回転に同期したパ
ルス信号を発生するクランク角センサ３５とが接続され
ている。またエンジン２の吸気バルブ（図示せず）近傍
の吸気管２７に設けられたインジェクタ３６が接続され
ている。

制御回路２５は電流検出抵抗２３の両端電圧をディジタ
ル信号に変換する差動入力のＡ／Ｄ変換器４０と、絞り
弁開度センサ３１、絶対圧センサ３２、水温センサ３３
及び吸気温センサ３４の各出力レベルを変換するレベル
変換回路４１と、レベル変換回路４１を経た各センサ出
力の１つを選択的に出力するマルチプレクサ４２と、こ
のマフレチブレクサ４２から出力される信号をディジタ
Ｊし信号に変換するＡ／Ｄ変換器４３と、クランク角セ
ンサ３５の出力信号を波形整形してＴ　Ｄ　Ｃ信号とし
て出力する波形整形回路４４と、波形整形回路４４から
のＴＤＣ信号の発生間隔をクロックツ（ルス発生回路（
図示せず）から出力されるクロックパルス数によって計
測するカウンタ４５と、インジェクタ３６を駆動する駆
動回路４６と、プログラムに従ってディジタル演算を行
なうＣＰＵ（中央演篩回路）４７と、各種の処理プログ
ラム及びデータが予め書き込まれたＲＯＭ４８と、ＲＡ
Ｍ４９と備えている。Ａ／Ｄ変換器４０．４３、マルチ
プレクサ４２、カウンタ４５、駆動回路４６、ＣＰＬＪ
４７、ＲＯＭ４８及びＲＡＭ４９は入出力バス５０によ
って互いに接続されている。ＣＰＵ４７には波形整形回
路４４からＴＤＣ信号が供給される。また制御回路２５
内にはヒータ電流供給回路５１が設けられている。ヒー
タ電流供給回路５１は例えば、スイッチング素子からな
り、ＣＰＵ４７からのヒータ電流供給指令に応じてスイ
ッチング素子がオンとなりヒータ素子２０の端子間に電
圧を印加させることによりヒータ電流が供給されてヒー
タ素子２０が発熱するようになっている。なお、ＲＡ　
Ｍ　４９はイグニッションスイッチ（図示せず）のオフ
時にも記憶内容が消滅しないようにバックアップされる
。

かかる構成においては、Ａ／Ｄ変換器４０から酸素ポン
プ素子１８を流れるポンプ電流値Ｉｐが、Ａ／Ｄ変換器
４３から絞り弁開度θｔｈ、吸気管内絶対圧Ｐ　Ｂ　Ａ
　Ｎ冷却水温Ｔｗ及び吸気Ｗ　Ｔ　Ａの情報が択一的に
、またカウンタ４５から回転パルスの発生周期内におけ
る計数値を表わす情報がＣＰＵ４７に入出力バス５０を
介して各々供給される。

ＣＰＵ４７はＲＯＭ４８に記憶された演算プログラムに
従って上記の各情報を読み込み、それらの情報を基にし
てＴＤＣ信号に同期して燃料供給ルーチンにおいて所定
の算出式からエンジン２への燃料供給量に対応するイン
ジェクタ３６の燃料噴射時間ＴＯＵＴを演算する。そし
て、その燃料噴射時間ＴＯＩＪＴだけ駆動回路４６がイ
ンジェクタ３６を駆動してエンジン２へ燃料を供給せし
めるのである。

燃料噴射口）間ＴＯＬＪＴは例えば、次式から弾出され
る。

ＴｏｕＴ＝ＴｉＸＫｏ２　ＸＫＲｓＦＸＫｗｃｒＸＫＴ
　ｗ　＋ＴＡ　ｃ　ｃ　＋Ｔｏ　Ｅ　Ｃ・・・・・・　
（１） ここで、Ｔｉはエンジン回転数Ｎｅと吸気管内絶対圧Ｐ
ＢＡとに応じてＲＯＭ４８からのデータマツプ検索によ
り決定される空燃圧制ｕＯの基準値である基準噴射時間
、ＫＯ２は酸素濃度センサの出力レベルに応じて設定す
る空燃比のフィードバック補正係数、ＫＲＥ　Ｆはエン
ジン回転数Ｎｅと吸気管内絶対圧ＰＢＡとに応じてＲＡ
Ｍ４９からのデータマツプ検索により決定される空燃比
フィードバック制御自動補正係数、ＫＷＯＴは高負荷時
の燃料増量補正係数、ＫＴＷは冷却水温係数である。ま
たＴＡ　ｃ　ｃは加速地間値、Ｔｏ　Ｅ　Ｃは減速減量
値である。これらＴｉ、ＫＯ２、ＫＲＥＦ、ＫＷＯＴＳ
ＫＴＷ、ＴＡＣＣｌＴＤＥＣは燃料供給ルーチンのサブ
ルーチンにおいて設定される。

一方、酸素ポンプ素子１８へのポンプ電流の供給が開始
されると、そのときエンジン２に供給された混合気の空
燃比がリーン領域であれば、電池素子１９の電極１７ａ
、１７ｂ間に発生する電圧が基準電圧源２２の出力電圧
より低くなるので差動増幅回路２１の出力レベルが正レ
ベルになり。

この正レベル電圧が抵抗２３及び酸素ポンプ素子１８の
直列回路に供給される。酸素ポンプ素子１８には電極１
６ａから電極１６ｂに向ってポンプ電流が流れるので気
体滞留室１３内の酸素が電極１６ｂにてイオン化して酸
素ポンプ素子１８内を移動して電極１６ａから酸素ガス
として放出され、気体滞留室１３内の酸素が汲み出され
る。

気体滞留室１３内の酸素の汲み出しにより気体滞留室１
３内の排気ガスと大気基準室１５内の大気の間に酸素濃
度差が生ずる。この酸素濃度差に応じた電圧Ｖｓが電池
素子１９の電極１７ａ、１７ｂ間に発生し、この電圧Ｖ
ｓＩ、を差動増幅回路２１の反転入力端に供給される。

差動増幅回路２１の出力電圧は電圧Ｖｓ、！：基準電圧
源２２の出力電圧との差電圧に比例した電圧となるので
ポンプ電流値は排気ガス中の酸素濃度に比例し、ポンプ
電流値は抵抗２３の両端電圧として出力される。

リッチ領域の空燃比のときには電圧Ｖｓｔｆｉ基準電圧
源２２の出力電圧を越える。よって、差動増幅回路２１
の出力レベルが正レベルから負レベルに反転する。この
負レベルにより酸素ポンプ素子１８の電極１６ａ、１６
ｂ間に流れるポンプ電流が減少し、電流方向が反転する
。すなわち、ポンプ電流は電極１６ｂから電極１６ａ方
向に流れるので外部の酸素が電極１６ａにてイオン化し
て酸素ポンプ素子１８内を移動して電極１６ｂから１！
ロ素ガスとして気体滞留室１３内に放出され、酸素が気
体滞留室１３内に汲み込まれる。従って、気体滞留室１
３内の酸素濃度が常に一定になるようにポンプ電流を供
給することにより酸素を汲み込んだり、汲み出したりす
るのでポンプ電流値Ｉｐは第２図に示したようにリーン
及びリッチ領域にて排気ガス中の酸素ＴＡ度に各々比例
するのである。

このポンプ電流値１ｐに応じて上記したフィードバック
補正係数ＫＯ２がＫｏ２０出サブルーヂンにおいて設定
される。

次に、本発明の空燃比制′ｇａ乃法に係わるＫＯ２算出
サブルーヂンの手順を第９図に示したＣＰＵ４７の動作
フロー図に従って説明する。

かかる手順において、ＣＰＩＪ４７は第９図に示すよう
に酸素Ｃ度センサの活性化が完了したか否かを判別する
（ステップ６１）。この判別は例えば、ヒータ素子２０
へのヒータ電流供給開始からの経過時間、又は冷却水温
ＴＷによって決定される。酸素濃度センサの活性化が完
了したならば、補正係数Ｋｒｅｒを算出する（ステップ
６２）。補正係数Ｋ　ｒｅｆは、）（ｒｅｆ　＝ａ　・
Ｋｏ　２　ｎ−＋＋　（１−α）・Ｋｒｅｒｎ、なる式
から算出される。ここで、αは定数、Ｋ　ｒｅｆ　ｎ、
＋は前回のステップ６２の実行によって得られた補正係
数）（ｒｅｒ、Ｋｏ２゜−１は後述のλ＝　ｌ　Ｐ　Ｔ
　Ｄ　Ｉ１１御サブルーチン又はλ≠１ＰＩＤ制御サブ
ルーチンの実行によって前回得られた補正係数ＫＯ２で
ある。算出された補正係数Ｋｒｅｆがこのときの吸気マ
ニホールド内絶対圧Ｐ８へとエンジン回転数Ｎｅとに対
応するＲＡＭ４９のＫｒｅ「データマツプの位置に記憶
される。次いで、この算出された補正係数Ｋｒｅｆが所
定値△Ｋｒｅｆより大であるか否かを判別する（ステッ
プ６３）。補正係数Ｋｒｅｆはエンジン、装置の経年変
化等により基準噴射時間Ｔｉにずれが生ずることに対す
る補正を行なうための補正係数であるのでアルコール含
有率の上背に従って基準噴射時間Ｔ１のずれが大きくな
ったと見做すことになり、理論空燃比の変更を要するほ
どのアルコール含有燃料の場合にはガソリンのみの燃料
の場合よりΔＫｒｅｆ以上の大きな値となる。Ｋｒｅｆ
＞ΔＫ　ｒｅｆのときには燃料がアルコール含有のもの
であるので第１０図に示すような特性でＲＯＭ４８に予
め記憶されたβデータマツプから補正係数Ｋ　ｒｅｆに
応じて燃料中のアルコール含有率βを検索しくステップ
６４）、そしてガソリンのみの燃料における理論空燃比
ＡＦ＋　　（例えば１４．７＞を基にして式（２）の如
くアルコール含有の場合の理論空燃比ＡＦ２を算出しく
ステップ６５）、理論空燃比△Ｆ２をリッチ側にバイア
スするために式（３）の如く理論空燃比ＡＦ２のバイア
ス理論空燃比ＡＦ３を算出する（ステップ６６）。

Ａｒ２　＝ＡＦ＋　−に＋　　・β　　　　・・・・・
・（２）Ａｒ３　＝ＡＦ２−に２　　・β　　　　・・
・・・・（３）ここで、Ｋ１はアルコール含有率βに応
じた理論空燃比ＡＦ２を１ｑるための係数、Ｋ２は理論
空燃比ＡＦ２をリッチ側にバイアスさせるための係数で
ある。

バイアス理論空燃比ＡＦ３の算出後、ＲＯＭ　４８に予
め記憶されたＡＦ４データマツプからエンジン回転数Ｎ
ｅ及び吸気マニホールド内絶対圧ＰＢＡに応じて目標空
燃比ＡＦ４を検索する（ステップ６７）。ステップ６３
においてＫ　ｒａｔ≦ΔＫｒｅｆのときには空燃比フィ
ードバック制御時の理論空燃比を変更させるほど燃料中
にアルコールが含まれていないことを表わすので理論空
燃比ＡＦ２、Ａｒ３を理論空燃比ＡＦＩに等しクシ（ス
テップ６８）、直ちにステップ６７を実行する。目標空
燃比ＡＦ４を検索すると、理論空燃比ＡＦ３と目標空燃
比ＡＦａ　との差の絶対値が０．５より小であるか否か
を判別する（ステップ６９）。ＩＡＦ３−Ａｒ１　１　
＜Ｑ、５ならば、エンジンに供給される混合気の空燃比
を目標空燃比としてバイアス理論空燃比ＡＦ３にフィー
ドバック制御するためにλ＝１ＰＩＤ制御ザブルーヂン
を実行しくステップ７０）、１ＡＦ３−Ａｒ１　１≧０
．５ならば、エンジンに供給される混合気の空燃比を目
標空燃比ＡＦ４にフィードバック制ｔｉ＋するためにλ
≠ＩＰ［）制御サブルーチンを実行する（ステップ７１
）。

ステップ６１において酸素濃度センサの活性化が完了し
ていないと判別した場合には空燃比フィードバック制御
を停止するために補正係数ＫＯ２を１に等しくする（ス
テップ７２）。

次に、λ−ＩＰＩＤ制御サブルーチンにおいては、第１
１図に示すようにＣＰＵ４７は先ず、ポンプ電流（ｉｇ
ｌｐを読み込み（ステップ８１）、第２図に示した酸素
濃度センサ出力値−空燃比特性において理論空燃比ＡＦ
２のとぎポンプ電流値ＩＰがＯとなるように酸素濃度セ
ンサ出力値−空燃比特性を変換して読み込んだポンプ電
流値Ｉｐに対応する空燃比ＡＦＡＣＴを求める（ステッ
プ８２）。空燃比ＡＦＡＣＴから許容値ＤＡＦ＋を差し
引いた値が理論空燃比ＡＦ３より人であるか否かを判別
する（ステップ８３）。ＡＦＡＣＴ−ＤＡＦＩ　＞Ａｒ
３のときには供給混合気の空燃比ＡＦＡＣＴが理論空燃
比Ａ１：３よりリーンでありＡＦＡ　ＣＴ　−（Ａｒ３
　＋ＤＡＦ＋　）を今回の偏差△ＡＦｎとしてＲＡＭ４
９に記憶させ（ステップ８４）、ＡＦＡＣＴ−ＤＡＦ＋
≦ＡＦ３のときには空燃比ＡＦＡＣＴに許容値ＤＡＦ＋
を加算した値が理論空燃比ＡＦ３より小であるか否かを
判別する（ステップ８５）、ＡＦＡ　ｃ　ｒ→−ＤＡＦ
Ｉ　＜Ａｒ３のときには混合気の空燃比ＡＦＡＣＴが理
論空燃比ＡＦ３よりリッチであるのでＡＦＡＣＴ−（Ａ
ｒ３−ＤＡＦＩ　）を今回の偏差ΔＡＦｎとしてＲＡＭ
４９に記憶させ（ステップ８６）、へＦＡＣＴ＋ＤΔＦ
１≧八Ｆ３のときには空燃比△ＦＡＣＴが理論空燃比△
Ｆ３に対して許容値ＤＡＦＩ内にあり今回の偏差ΔＡＦ
ｎをＯとしてＲΔＮ＝＋４９に記憶させる（スーアツプ
８７）。

ステップ８４．８６又は８７において偏差△ＡＦｎを算
出すると、ＲＯＭ４８に予め記憶されたＫｏｐデータマ
ツプから比例制御係数Ｋｏｐを工ンジン回転数Ｎｅと偏
差ΔＡＦ　（＝ＡＦＡ　ＣＴ　−ＡＦ３　）とに応じて
検索しくステップ８８）、その比例制御係数Ｋｏｐに偏
差ΔＡＦ’ｎを乗算することにより今回の比例弁Ｋｏｚ
Ｐｎを算出する（ステップ８９）。また、ＲＯＭ４８に
予め記憶されたＫｏ＋データマツプから積分制御係数Ｋ
。

ｌをエンジン回転ａＮｅに応じて検索しくステップ９０
）、前回の積分分Ｋｏ２＋ｎ−＋をＲＡＭ４９から読み
出しくステップ９１）、積分制御係数に０１に偏差ΔＡ
Ｆｎを乗算しかつ前回の積分分に０２１旧を加算するこ
とにより今回の積分分Ｋ。

２１ｎを篩用する（ステップ９２）。更に前回の偏差Δ
△Ｆ　ｎ−１をＲＡＭ４９から読み出しくステップ９３
）、前回の偏差ΔΔＦｎ−＋から今回の偏差ΔＡＦｎを
減算しかつ所定値の微分制御係数Ｋｏ。

を乗算することにより今回の微分分Ｋｏ２ｏｎを算出す
る〈ステップ９４）。そして、算出した比例弁Ｋｏ２ｐ
ｎ、積分分Ｋｏ２＋ｎ及び微分分Ｋｏ２Ｄｎを加算する
ことにより空燃比フィードバック補正係数ＫＯ２を算出
する（ステップ９５）。

空燃比フィードバック補正係数ＫＯ２の筒出後、空燃比
ＡＦＡＣＴから理論空燃比ＡＦ２差し引いた値の絶対値
が０．５以下であるか否を判別する（ステップ９６）。

ＩＡＦＡｃＴ　−ＡＦ２１≦０゜５ならば、理論空燃比
ＡＦｚが理論空燃比ＡＦ＋に等しいか否かを判別する（
ステップ９７）。八Ｆ２　＝ＡＦ＋の場合にはアルコー
ル含有燃料でないので補正係数ＫＯ２を所定値に３に等
しくしくステップ９８）、（−１）ｎがＯより大である
か否かを判別しくステップ９９）、（−１）ｎ＞０のと
きには補正係数ＫＯ２に所定値Ｐ０を加点した値を補正
係数ＫＯ２としくステップ１００）、（−１）ｎ≦０の
ときには補正係数ＫＯ２から所定値Ｐｏを減篩した値を
補正係数ＫＯ２する（ステップ１０１）。ＡＦ２≠ＡＦ
＋の場合にはアルコール含有燃料であるので補正係数Ｋ
Ｏ２を所定値に４に等しクシ（ステップ１０２）、（−
１）ｎがＯより大であるか否かを判別しくステップ１０
３）、（−１）ｎ〉０のときには補正係数に０２に所定
値ＰＲを加算した値を補正係数ＫＯ２としくステップ１
０４）、（−１）ｎ≦０のときには補正係数ＫＯ２から
所定値ＰＬを減算した値を補正係数ＫＯ２する（ステッ
プ１０５）。ステップ９６においてｌ　ＡＦＡ　ＣＴ　
−ＡＦ２　１　＞Ｑ、５ならば、ステップ９５において
算出した補正係数ＫＯ２を保持する。所定値に３は空燃
比を１４゜７に制御するときの□補正係数ＫＯ２の値で
あり、所定値に４は空燃比を理論空燃比ＡＦ２に制御す
るときの補正係ａＫｏｚの値である。また所定値ＰＲ，
ＰＬとの間にはＰＲ＝βＰＬの関係がある。

よって、目標空燃比へＦ４が理論空燃比ＡＦｚ付近の値
の時にＩＡＦＡｃＴ　−ＡＦ２　１≦０．５の状態が継
続するならば、ＴＤＣ信号の発生毎に０２　＋ＰＯｌ！
：ＫＯ２−Ｐｏとが、又はＫＯ２１−ＰＲとＫＯ２−Ｐ
Ｌとが交互に空燃比フィードバック補正係数ＫＯ２とし
て設定される。この係数に０２を用いて式（１）によっ
て燃料噴射時間Ｔ○ＵＴが算出され、燃料噴射時間Ｔｏ
ｕｖだけインジェクタ３６によって燃料がエンジン２に
噴射されるのでエンジンに供給される混合気の空燃比は
ＴＤＣ信号に応じてほぼ理論空燃比ＡＦ３　　（ガソリ
ンのみの燃料の場合には理論空燃比ＡＦ＋　）を中心に
リッチ及びリーンに小振動し、三元触媒による排気浄化
効率の向上を図るためにパータペーションが起きるので
ある。

なお、アルコール含有燃料の場合に空燃比を理論空燃比
ＡＦ３に制御するときの補ｉＩ（係数ＫＯ２の値に所定
（ｉｌＩ　Ｋ　ａを定めかつＰＲ＝ＰＬとすることによ
り理論空燃比ＡＦ３を中心にリッチ及びリーンに同一幅
で小振動させても良いのである。

次いで、λ≠１ＰＩＤｔｉｌ１ｍ”ｊブルーチンにおい
ては、第１２図に示すように先ず、ポンプ電流値■ρを
空燃比ＡＦＡＣＴとして読み込み（ステップ１１１）、
第２図に示した酸素濃度センサ出力値−空燃比特性にお
いて理論空燃比ＡＦ２のときポンプ電流値Ｌｐが０とな
るように酸素濃度センサ出力値−空燃比特性を変換して
読み込んだポンプ電流値１ｐに対応する空燃比ＡＦＡＣ
Ｔを求める（ステップ１１２）。空燃比ＡＦＡＣ丁から
許容値ＤＡＦ２を差し引いた値が目標空燃比ＡＦａより
大であるか否かを判別する（ステップ１１３）。ＡＦＡ
　ＣＴ　−ＤＡＦ２　＞八Ｆ４のときには空燃比が目標
空燃比よりリーンでありＡＦＡＣＴ−（Ａ　Ｆ　＜　＋
　Ｄ　Ａ　Ｆ　２　＞を今回の偏差ΔＡＦｎとしてＲＡ
Ｍ４９に記憶させ（ステップ１１４）、ＡＦＡ　ＣＴ　
　’ＤＡＦ２≦ＡＦ４のときには空燃比ＡＦＡＣＴに許
容値ＤＡＦ２を加算した値が目標空燃比ＡＦ４より小で
あるか否かを判別する（ステップ１１５）、ＡＦＡＣＴ
＋ＤＡＦ２　＜ＡＦａのときには空燃比が目標空燃比よ
りリッヂであり、ＡＦＡＣＴ−（ＡＦ４−ＤＡＦ２　）
を今回の偏差ΔＡＦｎとしてＲＡＭ４９に記憶させ（ス
テップ１１６）　、ＡＦＡＣＴ　＋ＤＡＦ２≧ＡＦａの
ときには空燃比ＡＦＡＣＴが目標空燃比ＡＦ４に対して
許容値ＤＡＦ２内にあり今回の偏差ΔＡ　Ｆ　ｎをＯと
してＲＡＭ４９に記憶させる（ステップ１１７）。

ステップ１１４．１１６又は１１７において偏差ΔＡＦ
ｎを算出すると、ＲＯＭ４８に予め記憶されたＫｏｐデ
ータマツプから比例制御係数Ｋ。

Ｐをエンジン回転数Ｎｅと偏差△ＡＦ　（＝ＡＦＡＣＴ
−八Ｆ４）とにへじて検索しくステップ１１８）、その
比例制御係数ＫＯρに偏差ΔΔＦｎを乗算することによ
り今回の比例弁Ｋｏ２ｐｎをけ出する（ステップ１１９
）。また、ＲＯＭ４８に予め記憶されたＫｏ＋データマ
ツプから積分制御係数Ｋｏｒをエンジン回転数Ｎｅに応
じて検索しくステップ１２０）　、前回の積分分Ｋｏｚ
＋ｎ−＋をＲＡＭ４９から読み出しくステップ１２１）
、積分制御係数Ｋｏ＋に偏差ΔＡＦｎを乗算しかつ前回
の積分分Ｋｏ２＋ｎ−＋を加算することにより今回の積
分分Ｋｏ２＋ｎを算出する（ステップ１２２）。更に前
回の偏差ΔＡ　Ｆ　ｎ−＋をＲＡＭ４９がら読み出しく
ステップ１２３）　、前回の偏差ΔＡＦｎ−，がら今回
の偏差ΔＡＦｎを減ｐしかつ所定値の微分制御係数Ｋｏ
ｏを乗算することにより今回の微分分Ｋｏ２ｏｎを算出
する（ステップ１２４）。そして、算出した比例弁Ｋｏ
２ｐｎ、積分分ＫＯ２Ｉｎ及び微分分Ｋｏｚｏｎを加算
することにより空燃比フィードバック補正係数ＫＯ２を
算出する（ステップ１２５）。

なお、上記した本発明の実施例においては、空燃比レベ
ルで演筒を行なうようにしたが、酸素濃度センサの出力
値を空燃比レベルに変換しないで酸素濃度センサの出力
値レベルで直接演算を行なっても良いのである。

１更夏ガス 以上の如く、本発明の空燃比制御方法においては、燃料
のアルコール含有率に応じて理論空燃比を検出し、目標
空燃比がほぼ理論空燃比の場合に酸素濃度センサよって
検出された空燃比が所定幅内の値であることを検出した
ときには供給混合気の空燃比を小撮動させるように制御
しかつその小振動の中心を理論空燃比より若干リッチ側
にさせるので従来より平均ＣＯｒ度が高くなる。よって
、第４図及び第５図に示したことから分かる、ように三
元触媒による、特にＮＯｘの浄化率を向上させることが
できると共に供給混合気の空燃比を小振動させるバータ
ベーションにより三元帥媒による排気浄化率をより向上
させることができる。また平均ｃｏ濃度は高くなるが、
アルコール含有燃料の場合にはＣＯ排出濃度が元来小さ
いのでＣＯ浄化率への悪影響はほとんどないのである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は酸素濃度センサの出力値−空燃比の
関係を示す図、第３図はガソリンのみの燃料の場合とア
ルコール含有燃料の場合との空燃比に対するＣＯ濃度を
示す図、第４図は触媒コンバータ床温度−排気浄化率特
性を示す図、第５図はＣＯ淵度−排気浄化率特性を示す
図、第６図は本発明の空燃比制御方法を適用した電子制
御燃料噴射菰買を示す図、第７図は酸素濃度ピン４ノ検
出部内を示す図、第８図はＥＣＵ内の回路を示す回路図
、第９図、第１１図及び第１２図はＣＰ　Ｕの動作を示
すフロー図、第１０図は補正係数Ｋ　ｒｅｆ−アルコー
ル含有率β持性を示す図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・酸素濃度センサ検出部 ３・・・・・・排気管 ４・・・・・・ＥＣＵ １２・・・・・・酸素イオン伝導性固体電解質部材１３
・・・・・・気体滞留室 １４・・・・・・導入孔 １５・・・・・・大気基準室 １８・・・・・・酸素ポンプ素子 １９・・・・・・電池素子 ２５・・・・・・制御回路 ２７・・・・・・吸気管 ３６・・・・・・インジェクタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）排気系における三元触媒の配設位置より上流に設
   けられ排気ガス中の酸素濃度に比例した出力を発生する
   酸素濃度センサを備えたアルコール成分を含む多種燃料
   内燃エンジンにおいてエンジン負荷に関する複数のエン
   ジン運転パラメータに応じて空燃比制御の基準値を設定
   し、所定周期毎に前記酸素濃度センサよって検出された
   空燃比と目標空燃比との偏差に応じて前記基準値を補正
   して前記目標空燃比に対する出力値を決定し、該出力値
   に応じて供給混合気の空燃比を制御する空燃比制御方法
   であって、燃料のアルコール含有率に応じて理論空燃比
   を検出し、前記目標空燃比がほぼ理論空燃比の場合に前
   記酸素濃度センサよって検出された空燃比が所定幅内の
   値であることを検出したときには供給混合気の空燃比を
   小振動させるように制御しかつその小振動の中心を理論
   空燃比より若干リッチ側に定めることを特徴とする空燃
   比制御方法。
2. （２）燃料のアルコール含有率に応じた値だけ小振動の
   中心を理論空燃比より若干リッチ側にすることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の空燃比制御方法。
3. （３）燃料のアルコール含有率は基準値の誤差を補正す
   るための補正係数の大きさに応じて検出することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の空燃比制御方法。