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公開番号2024098919
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-24
出願番号2023002740
出願日2023-01-11
発明の名称エンジンの空燃比制御装置
出願人スズキ株式会社
代理人弁理士法人東京国際特許事務所
主分類F02D 41/14 20060101AFI20240717BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】燃料を切り換えて運転可能なエンジンにおいて、燃料の切り換えが空燃比の振動に同期して実施されることによる弊害を回避する。
【解決手段】排気浄化触媒に流入する排気の空燃比を、ストイキ相当値に対してリッチ側とリーン側とに振動させる空燃比振動制御を実行する空燃比振動制御手段と、液体燃料から気体燃料へまたは気体燃料から液体燃料へ燃料を切り換える燃料切換要求を検知する燃料切換要求検知手段と、燃料切換要求検知手段により燃料切換要求が検知された場合に、燃料を切り換える燃料切換実行手段と、を備える。燃料切換実行手段は、液体燃料から気体燃料への燃料の切り換えを、空燃比振動制御によるリッチ側からリーン側への空燃比の移行以外のタイミングで実行する一方、気体燃料から液体燃料への燃料の切り換えを、空燃比振動制御によるリーン側からリッチ側への空燃比の移行以外のタイミングで実行する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
排気通路に排気浄化触媒を備えるとともに、燃焼室に供給される燃料を液体燃料と気体燃料とで切り換えて運転可能に構成されたエンジンの空燃比制御装置であって、
エンジンの運転状態に応じた信号を出力する運転状態センサと、
前記運転状態センサにより出力された信号に基づき、エンジンの運転状態を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記排気浄化触媒に流入する排気の空燃比を、ストイキ相当値に対してリッチ側とリーン側とに振動させる空燃比振動制御を実行する空燃比振動制御手段と、
前記液体燃料から前記気体燃料へまたは前記気体燃料から前記液体燃料へ前記燃料を切り換える燃料切換要求を検知する燃料切換要求検知手段と、
前記燃料切換要求検知手段により前記燃料切換要求が検知された場合に、前記燃料を切り換える燃料切換実行手段と、を備え、
前記燃料切換実行手段は、
前記液体燃料から前記気体燃料への前記燃料の切り換えを、前記空燃比振動制御によるリッチ側からリーン側への空燃比の移行以外のタイミングで実行する一方、
前記気体燃料から前記液体燃料への前記燃料の切り換えを、前記空燃比振動制御によるリーン側からリッチ側への空燃比の移行以外のタイミングで実行する、エンジンの空燃比制御装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記燃料切換実行手段は、
前記液体燃料から前記気体燃料への前記燃料の切り換えを、前記空燃比振動制御によるリーン側からリッチ側への空燃比の移行に同期させて実行する一方、
前記気体燃料から前記液体燃料への前記燃料の切り換えを、前記空燃比振動制御によるリッチ側からリーン側への空燃比の移行に同期させて実行する、請求項１に記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項３】
排気通路に排気浄化触媒を備えるとともに、燃焼室に供給される燃料を液体燃料と気体燃料とで切り換えて運転可能に構成されたエンジンの空燃比制御装置であって、
エンジンの運転状態に応じた信号を出力する運転状態センサと、
前記運転状態センサにより出力された信号に基づき、エンジンの運転状態を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記排気浄化触媒に流入する排気の空燃比を、ストイキ相当値に対してリッチ側とリーン側とに振動させる空燃比振動制御を実行する空燃比振動制御手段と、
前記液体燃料から前記気体燃料へまたは前記気体燃料から前記液体燃料へ前記燃料を切り換える燃料切換要求を検知する燃料切換要求検知手段と、
前記燃料切換要求検知手段により前記燃料切換要求が検知された場合に、前記燃料を切り換える燃料切換実行手段と、
前記燃料切換要求検知手段により前記燃料切換要求が検知された場合に、前記空燃比の振動を停止させる空燃比振動停止手段と、備え、
前記燃料切換実行手段は、前記空燃比振動停止手段により前記空燃比の振動を停止させている間に、前記燃料の切り換えを実行する、エンジンの空燃比制御装置。
【請求項４】
前記運転状態センサは、前記排気通路に設置され、前記排気通路を流れる排気の空燃比に応じた信号を出力可能に構成された排気センサを含み、
前記コントローラは、前記排気センサにより出力された信号をもとに、前記排気浄化触媒に流入する排気の空燃比をストイキ相当値に制御する空燃比フィードバック制御を実行する空燃比フィードバック制御手段をさらに備え、
前記空燃比振動停止手段は、前記燃料切換要求検知手段により前記燃料切換要求が検知された場合に、前記空燃比の制御を前記空燃比振動制御手段による前記空燃比振動制御から前記空燃比フィードバック制御手段による前記空燃比フィードバック制御に切り換えることにより、前記空燃比の振動を停止させる、請求項３に記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項５】
前記運転状態センサは、前記排気通路において前記排気浄化触媒よりも下流側に設置され、前記排気通路を流れる排気の空燃比に応じた信号を出力可能に構成された下流側排気センサを含み、
前記コントローラは、前記下流側排気センサにより検出された空燃比をもとに、前記空燃比振動制御により前記空燃比を振動させる際の周波数を制御周波数として特定する制御周波数特定手段をさらに有し、
前記空燃比振動制御手段は、前記制御周波数特定手段による前記制御周波数の特定後、前記空燃比を前記制御周波数で振動させる、請求項１から４のいずれか一項に記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項６】
前記制御周波数特定手段は、前記下流側排気センサにより検出された空燃比の最小値または前記空燃比の最大値と最小値との差分が空燃比振動の周波数の対数に対してなす変化の傾きが所定の値に達するときの前記周波数を、前記制御周波数として特定する、請求項５に記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項７】
前記制御周波数特定手段は、前記傾きの絶対値が０．０１５から０．０２５までの範囲で予め設定された値に達するときの前記周波数を、前記制御周波数として特定する、請求項６に記載のエンジンの空燃比制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの空燃比制御装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
運転に使用する燃料を液体燃料と気体燃料とで切換可能に構成されたエンジンが存在する。このエンジンは、バイフューエルエンジンと呼ばれ、液体燃料を貯蔵する液体燃料タンクと、気体燃料を貯蔵する気体燃料タンクと、が搭載され、燃焼室に供給される燃料が、燃料の残量や運転者による選択に応じて切り換えられる。バイフューエルエンジンとして、液体燃料にガソリンを用い、気体燃料に圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を用いるものが知られている。
【０００３】
他方で、排気通路に三元触媒を備えるエンジンにおいて、混合気の空燃比を理論空燃比に対してリッチ側とリーン側とに強制的に振動させることで、触媒による排気の浄化率が向上することが知られている。混合気の空燃比がリッチ側であるとは、混合気に含まれる燃料が当量よりも多量であることをいい、リーン側であるとは、混合気に含まれる燃料が当量よりも少量であることをいう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特公昭５６－０１７５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
空燃比の強制振動を先に述べたバイフューエルエンジンにおいて実施する場合は、次のことが問題となり得る。
【０００６】
空燃比の強制振動では、空燃比がリッチ側からリーン側に移行する際のエンジントルクに減方向の変動が生じ、リーン側からリッチ側に移行する際のエンジントルクに増方向の変動が生じる。
【０００７】
エンジントルクの変動は、燃料の切り換えによっても生じる傾向にあり、液体燃料から気体燃料への切り換えに際して減方向の変動が生じ、気体燃料から液体燃料への切り換えに際して増方向の変動が生じる。
【０００８】
ここで、燃料の切り換えが空燃比の振動に同期して実施されることで、エンジントルクの変動が顕著となり、運転性や乗り心地に実質的な弊害を及ぼすことが懸念される。具体的には、液体燃料から気体燃料への切り換えがリッチ側からリーン側への空燃比の移行と同期して実施されることで、エンジントルクの減方向の変動が助長され、気体燃料から液体燃料への切り換えがリーン側からリッチ側への空燃比の移行と同期して実施されることで、エンジントルクの増方向の変動が助長される。
【０００９】
そして、このようにしてエンジントルクの変動が助長されることで、運転性や乗り心地が損なわれることが懸念される。
【００１０】
そこで、本発明は、液体燃料と気体燃料とを切り換えて運転可能なエンジンにおいて、排気浄化触媒による浄化率の向上を図りながら、燃料の切り換えが空燃比の振動に同期して実施されることにより運転性や乗り心地に実質的な弊害を及ぼす事態を回避することのできる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。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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