JP2010133371A - 代替燃料濃度推定装置、それを備える乗り物、及び代替燃料濃度推定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガソリンとエタノールが混合された混合燃料を燃焼室23で燃焼させるエンジンEと、混合燃料中のエタノール濃度がゼロのときに燃焼室23の空気過剰率が所定の第1規定値となるような規定燃料噴射量を噴射する燃料噴射装置とを備える自動二輪車1に用いられるECU60である。またECU60は、O2センサからの出力から得られるO2濃度に基づいて、O2フィードバック制御する。更にECU60は、O2フィードバック制御後の燃料噴射量を規定燃料噴射量で除して得られる実燃料補正率を算出し、この実燃料補正率と、ECU60に記憶される第1規定値とに基づいて前記濃度を推定する。
【選択図】 図2
Description
Ke=[a0{Kti(λ2E0/λ1E0)}n+a1{Kti(λ2E0/λ1E0)}n−1
・・・an−1{Kti(λ2E0/λ1E0)}+an]・・・・・・(1)
(Keは前記混合燃料中の代替燃料の濃度、a0,a1,a2,・・・,anは予め定められる係数、nは予め定められる定数)
を参照し、前記実燃料補正率Kti、前記第1規定値λ1E0及び前記第2規定値λ2E0に基づいて混合燃料中の代替燃料の濃度Keを推定することが好ましい。
図1は、本発明の実施形態に係る自動二輪車1の右側面図であり、ライダーRが上体を前傾させて搭乗するロードスポーツタイプのものを示している。なお、以下の実施形態で用いる方向の概念は、自動二輪車1に搭乗したライダーRから見た方向の概念と一致するものとして説明する。
軸支されており、該スイングアーム10の後端部には後輪3が回転自在に支持されている。
図2は、図1に示すエンジンEを拡大して概略を示す右側面図である。以下では、図1も参照しつつ説明する。エンジンEは、基準燃料であるガソリンに対して、ガソリンの代替燃料であるエタノールを混合した混合燃料を燃焼させて作動するものである。なお本実施形態において、ガソリン100%の燃料及びエタノール100%の燃料も、混合燃料に含まれるものとする。
O2センサ54、ギヤポジションセンサ15、吸気圧センサ49、クランク角センサ55及び液位センサ56は、ECU60に電気的に接続されている。ECU60は、各センサ15,49,54,55,56からの出力に基づいて、トランスミッションの段数、排ガスに含まれるO2濃度、吸気通路41の吸気圧、エンジン回転数及び燃料タンク12内の液位を算出するように構成されている。
ライダーがアクセルグリップ4Aを回動させると、その回動に連動して下流側のスロットルバルブ42が吸気通路41を開く。それと共に、ECU60は、スロットル開度センサ61からの出力に応じて、モータ44を駆動させて上流側のスロットルバルブ43の開度を調整する。またECU60は、各センサ49,55,61からの出力に基づいて、吸気通路41の吸気圧、エンジン回転数及びスロットル開度を算出する。そしてECU60は、図示しない燃料マップを参照しながら、算出された吸気通路41の吸気圧及びエンジン回転数に基づいて、規定燃料噴射量を決定する。そしてECU60は、決定した規定燃料噴射量をインジェクタ47に噴射させる。
図5は、ECU60が混合燃料中のエタノール濃度を推定する際の濃度推定処理の手順を示すフローチャートである。以下の濃度推定処理において、その動作の主体は、主にECU60である。以下の説明では、説明の便宜上、動作主体が省略されている場合がある。
Ke=[a0{Kti(λ2E0/λ1E0)n}+a1{Kti(λ2E0/λ1E0)n−1}
・・・an−1{Kti(λ2E0/λ1E0)}+an]・・・・・(1)
なる相関関係式(1)、本実施形態では、
Ke=[a0{Kti(λ2E0/λ1E0)2}
+a1{Kti(λ2E0/1λE0)}+a2]・・・・・(2)
なる相関関係式(2)を参照して、混合燃料中のエタノール濃度を推定する。なお、a0,a1,a2,・・・,anは予め定められる係数、nは予め定められる定数である。さらに詳細に説明すると、ステップS42にて燃料マップがストイキに切替られているため第1規定値λ1E0に1が代入された、
Ke={a0(Ktiλ2E0 2)+a1(Ktiλ2E0)+a2}・・・・・・・・・(3)
なる相関関係式(3)を実質的に参照して、混合燃料中のエタノール濃度を推定する。
Ke=[a1{Kti(λ2E0/λ1E0)}n
+a2{Kti(λ2E0/λ1E0)}n−1
・・・an−1{Kti(λ2E0/λ1E0)}+an]・・・(1)
なる相関関係式(1)を、本実施形態では、
Ke=[a0{Kti(λ2E0/λ1E0)}2
+a1{Kti(λ2E0/λ1E0)}+a2]・・・・・・・・(2)
なる相関関係式(2)を参照し、ステップS52にて算出された整定後の実燃料補正率Ktiと、ステップS53で選出された第1規定値λ1E0と、ステップS54で選出された第2規定値λ2E0とに基づいて混合燃料中のエタノール濃度Keを推定する。
Ke=(a0Kn+a1Kn−1・・・an−1K+an)・・・・・・・・・・・・・(4)
なる相関関係式(主に、n=2)が成り立つことが知られている。
Ke=(a0KTI 2+a1KTI 1+a2)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5)
なる相関関係式(5)と、
KTI=Kti(λ2E0/λ1E0)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(6)
なる関係式(6)とを記憶しておき、これらの関係式と実燃料補正率Kti、第1規定値λ1E0及び第2規定値λ2E0と基づいて、濃度Keを演算する。
Ke={a0(Kti/λ1E0)2+a1(Kti/λ1E0)+a2}・・・・・・・・・(7)
なる相関関係式(7)を参照し、実燃料補正率Ktiと第1規定値λ1E0とに基づいて混合燃料中のエタノール濃度を推定する。このように第2規定値λ2E0を考慮せずにエタノール濃度を推定した場合、図8において一点差線で示すように、例えば、第2規定値λ2E0を考慮した場合に対して約10%程度(ΔKe)の誤差が生じる。しかしながら、第2規定値λ2E0の選出工程等を削減することができ、濃度推定の演算が容易となる。従って、ECU60の演算の負担を低減することができる。
1 自動二輪車
12 燃料タンク
15 ギヤポジションセンサ
20 シリンダヘッド
23 燃焼室
47 インジェクタ
49 吸気圧センサ
54 O2センサ
55 クランク角センサ
56 液位センサ
60 ECU
61 スロットル開度センサ
Claims (9)
- 基準燃料に代替燃料が混合された混合燃料を燃焼室で燃焼させる内燃機関と、前記混合燃料中の代替燃料の濃度がゼロのときに前記燃焼室の空気過剰率が1以外の第1規定値となるような規定燃料噴射量が予め設定された燃料噴射装置とを備えたものに用いられる代替燃料濃度推定装置であって、
前記内燃機関の排気系に設けられた排ガスセンサからの出力値に応じて得られる排ガスに含まれる少なくとも1つの成分ガスの濃度に基づいて、前記燃焼室の空気過剰率が第2規定値となるように前記燃料噴射装置の燃料噴射量を補正する空気過剰率制御手段と、
前記成分ガスの濃度に基づいて、前記燃焼室の空気過剰率が前記第2規定値となるように補正された後の燃料噴射量を前記規定燃料噴射量で除して得られる実燃料補正率を算出する燃料補正率演算手段と、
前記燃料補正率演算手段により算出された前記実燃料補正率と前記第1規定値とに基づいて、前記濃度を推定する濃度推定手段と、
を備えることを特徴とする代替燃料濃度推定装置。 - 前記濃度推定手段は、前記濃度を推定する際、前記実燃料補正率及び前記第1規定値に加えて、前記第2規定値にも基づいて、前記濃度を推定するように構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の代替燃料濃度推定装置。 - 前記濃度推定手段は、相関関係式
Ke=[a0{Kti(λ2E0/λ1E0)}n+a1{Kti(λ2E0/λ1E0)}n−1
・・・an−1{Kti(λ2E0/λ1E0)}+an]・・・・・・(1)
(Keは前記混合燃料中の代替燃料の濃度、a0,a1,a2,・・・,anは予め定められる係数、nは予め定められる定数)
を参照し、前記実燃料補正率Kti、前記第1規定値λ1E0及び前記第2規定値λ2E0に基づいて混合燃料中の代替燃料の濃度Keを推定する
ことを特徴とする請求項2に記載の代替燃料濃度推定装置。 - 前記空気過剰率制御手段は、前記内燃機関がアイドリング状態又は中高速走行状態にあるときに、前記燃料噴射装置の燃料噴射量を補正するように構成され、
前記濃度推定手段は、燃料補正率演算手段により算出される実燃料補正率が整定した後に前記濃度の推定を行なうように構成されている
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の代替燃料濃度推定装置。 - 前記内燃機関の回転数を増加させる回転数制御手段を更に備え、
前記回転数制御手段は、前記内燃機関がアイドリング状態であって、且つ前記空気過剰率制御手段が前記燃料噴射装置の燃料噴射量を補正するときに、前記回転数を増加させるように構成されている
ことを特徴とする請求項2乃至4の何れか1つに記載の代替燃料濃度推定装置。 - 貯留タンク内に貯留された前記混合燃料の増加を検出する燃料増加検出手段を更に有し、
前記濃度推定手段は、前記燃料増加検出手段が前記混合燃料の増加を検出した後であって、前記濃度が推定されておらず且つ前記空気過剰率制御手段が停止している場合、予め定められた基準濃度を、推定された前記濃度とする
ことを特徴とする請求項2乃至5の何れか1つに記載の代替燃料濃度推定装置。 - 請求項1乃至6のうち何れか1つに記載の代替燃料濃度推定装置と
前記基準燃料に対して前記代替燃料が混合された前記混合燃料が前記燃焼室で燃焼される内燃機関と、
前記混合燃料中の代替燃料の濃度がゼロのときに前記燃焼室の空気過剰率が1以外の第1規定値となるような規定燃料噴射量が予め設定された燃料噴射装置と、
を備えること特徴とする乗り物。 - 基準燃料に代替燃料が混合された混合燃料を燃焼室で燃焼させる内燃機関において、前記混合燃料中の代替燃料の濃度がゼロのときに前記燃焼室の空気過剰率が1以外の第1規定値となるような規定燃料噴射量が予め設定されている場合に、前記濃度を推定するための代替燃料濃度推定方法であって、
前記内燃機関から排出される排ガスに含まれる少なくとも1つの成分ガスの濃度に基づいて、前記燃焼室の空気過剰率が第2規定値となるように補正された後の燃料噴射量を前記規定燃料噴射量で除して得られる実燃料補正率を算出し、算出された前記実燃料補正率と、前記第1規定値と、補正された後の燃料噴射量を前記燃料噴射装置が噴射した時の前記燃焼室の空気過剰率である第2規定値とに基づいて前記濃度を推定する
ことを特徴とする代替燃料濃度推定方法。 - 基準燃料に代替燃料が混合された混合燃料を燃焼室で燃焼させる内燃機関と、前記混合燃料中の代替燃料の濃度がゼロのときに前記燃焼室の空気過剰率が1又はそれ以外の値である第1規定値となるような規定燃料噴射量が予め設定された燃料噴射装置とを備えたものに用いられる代替燃料濃度推定装置であって、
前記内燃機関の排気系に設けられた排ガスセンサからの出力値に応じて得られる排ガスに含まれる少なくとも1つの成分ガスの濃度に基づいて、前記燃焼室の空気過剰率が第2規定値となるように前記燃料噴射装置の燃料噴射量を補正する空気過剰率制御手段と、
前記成分ガスの濃度に基づいて、前記燃焼室の空気過剰率が前記第2規定値となるように補正された後の燃料噴射量を前記規定燃料噴射量で除して得られる実燃料補正率を算出する燃料補正率演算手段と、
前記燃料補正率演算手段により算出された前記実燃料補正率と、前記第1規定値と、前記第2規定値とに基づいて、前記濃度を推定する濃度推定手段と、
を備えることを特徴とする代替燃料濃度推定装置。
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