JPH03100342A - アルコールエンジンの燃料噴射制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エンジン運転状態がエンジン低速回転数、ス
ロットル全開領域のとき、燃料のアルコール濃度に基づ
いて燃料圧力、および燃料噴射タイミングを可変し、体
積効率の低下を防止するアルコールエンジンの燃料噴射
制御装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］近年、燃
料事情の悪化、排気清浄化の要請などにより、従来のガ
ソリンに加えて、代替燃料としてのアルコールを同時に
使用可能なシステムが実用化されつつあり、このシステ
ムを搭載した自動車などの車輌（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｆ
ｕｅｌ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　、以下ｒＦＦＶＪと称する）
では、ガソリンは勿論のこと、アルコールとガソリンと
の混合燃料、あるいは、アルコールのみで走行が可能な
ようになっている。

このＦＦＶのエンジンは、例えば、特開昭５８−２８５
５７号公報に開示されているように、アルコールとガソ
リンとの混合燃料中のアルコール濃度をアルコールセン
サによって検知し、このアルコール濃度により燃料噴射
量を補正して理論空燃比に保つように制御されている。

また、従来、燃料噴射タイミングは、気化を促進し、燃
焼を安定化させるべく吸気管内で、かつ、吸気開始前に
完了するように設定されているのが一般的であるが、ア
ルコールの気化の際の体積膨張率が、ガソリンの約３倍
であり、燃料中のアルコール濃度が高くなるに従って燃
料の気化による体積効率の低下が大きくなるため、上記
先行技術において設定した燃料噴射量を吸気行程前に吸
気管内に噴射すると、気化に伴う体積効率の低下により
、空燃比制御を適正に行うことができず、運転性能の低
下、排気エミッションの悪化を招く問題がある。

とくに、燃料噴射量が多く、吸気管内気化に充分な時間
滞留するエンジン低速回転数、スロットル全開運転領域
では、体積効率の低下が著しく、上述した問題点が顕著
に現われる。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、エンジン
運転状態がエンジン低速回転数、スロットル全開領域で
あっても、体積効率が低下することなく、空燃比を適正
に制御することができ、運転性能の向上、排気エミッシ
ョンの改善を図ることのできるアルコールエンジンの燃
料噴射制御装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明によるアルコールエン
ジンの燃料噴射制御装置は、フランク角センサの出力信
号に塁づきエンジン回転数を算出するエンジン回転数算
出手段と、上記エンジン回転数算出手段で算出したエン
ジン回転数、および、スロットル開度データに基づきエ
ンジン運転状態を判別するエンジン運転状態判別手段と
、上記エンジン運転状態判別手段でエンジン運転状態が
エンジン低速回転数、スロットル全開領域と判別された
場合、燃料のアルコールｍｆ！Ｉに基づき、該アルコー
ル濃度が高いほど、高い燃料圧力を設定し、この燃料圧
力設定値に対応して可変燃料圧力レギ」レータの圧力判
別値を変更する燃圧調整手段と、運転状態パラメータ検
出手段の検出信号に基づき燃料噴射量を設定する燃料噴
射量設定手段と、上記エンジン運転判別手段でエンジン
低速回転数、スロットル全開領域と判別された場合、上
記燃圧調整手段で設定した燃料圧力設定値および上記燃
料噴射量設定手段で設定した燃料噴！ｌ）Ｊら１に基づ
きインジェクタの燃料噴射期間を設定する燃料噴射期間
設定手段と、上記エンジン運転状態判別手段でエンジン
低速回転数、スロットル全開領域と判別された場合、燃
料のアルコール濃度が高いほど、燃料噴射タイミングを
遅らせて設定する燃料噴射タイミング設定手段とを備え
ている。

［作用１ 上記構成により、エンジン回転数算出手段により、フラ
ンク角センサの出力信号に基づきエンジン回転数が算出
され、このエンジン回転数とスロットル開度データとに
基づきエンジン運転状態判別手段でエンジン運転状態が
判別される。

そして、エンジン運転状態判別手段でエンジン運転状態
がエンジン低速回転数、スロットル全開領域と判別され
ると、燃圧調整手段により、燃料のアルコール濃度が高
いほど、高い燃料圧力が設定され、この燃料圧力設定値
に対応して可変燃料圧力レギュレータの圧力制御値が変
更される。

さらに、燃料噴射Ｑｌ設定手段で運転状態パラメータ検
出手段の検出信号に基づき燃料噴射量が設定され、エン
ジン運転状態判別手段でエンジン低速回転数、スロット
ル全開領域と判別されている場合、燃料噴射期間設定手
段により、上記燃料圧力設定値と燃料噴射量とに基づき
インジェクタの燃料噴射期間が設定されると共に、燃料
噴射タイミング設定手段により、燃料のアルコール濃度
が高いほど、燃料噴射タイミングが遅らせて設定される
。

従って、エンジン運転状態がエンジン低速回転数、スＬ
］ットル全開領域の場合、燃料のアルコール濃度が高い
ほど、燃料圧力が高められることで燃料噴射期間を短く
し、かつ燃料噴射タイミングが遅らせるので燃料の気化
時間が減少し、体積効率の低下が防止される。

し発明の実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は制御装置の機
能ブロック図、第２図は燃料噴射制御系の概略図、第３
図はクランクロータとクランク角センサの正面図、第４
図はカムロータとカム角センサの正面図、第５図は燃料
噴射タイミングのタイムチャート、第６図（ａ）はアル
コール濃度に対する燃圧設定を示ず説明図、第６図（ｂ
）は燃圧マツプの概念図、第７図は燃料噴射期間マツプ
の概念図、第８図は燃料噴射終了クランク角度マツプの
概念図、第９図は燃料噴射タイミング設定手順を示すフ
ローチャート、第１０図は燃料噴射の割込み処理を示す
フローチャート、第１１図は燃圧制御手順を示すフロー
チャートである。

（構　成） 第２図において、符号１はＦＦＶ用のアルコールエンジ
ンで、図においては４気筒水平対向エンジンを示す。こ
のアルコールエンジン１のシリンダヘッド２に形成した
吸気ボート２ａにインテークマニホルド３が連通され、
このインテークマニホルド３の上流にエアチャンバ４を
介してスロットルチャンバ５が連通され、このスロット
ルチャンバ５の上流側に吸気管６を介してエアークリー
ナ７が取付けられている。

また、上記吸気管６の上記エアークリーナ７の直下流に
吸入空気量センサ（図においては、ホットワイヤ式エア
７０−メータ）８が介装され、さらに、上記スロットル
チャンバ５に設けたスロットルバルブ５ａにスロットル
開度センサ９ａとスロットルバルブ全開を検出するアイ
ドルスイッチ９ｂとが連設されている。

また、上記インテークマニホルド３の各気筒の各吸気ボ
ート２ａの直上流側に、インジェクタ１０が配設されて
いる。さらに、上記シリンダヘッド２に、その先端を燃
焼室に露呈する点火プラグ１７が気筒毎に取り付けられ
ている。

また、上記インジェクタ１０が燃料供給路１１を介して
燃料タンク１２に連通されており、この燃料タンク１２
には、アルコールのみ、またはアルコールとガソリンと
の混合燃料、あるいは、ガソリンのみの、ユーザーの燃
料補給の際の事情によりアルコール濃度Ａ（％）の異な
る燃料が貯留されている。

上記燃料供給路１１には、上記燃料タンク１２側から燃
料ポンプ１３、アルコール濃度センサ１４が介装されて
おり、さらに、リターン通路１６に可変燃料圧力レギュ
レータ１８が介装されている。

この可変燃料圧力レギユレータ１８は、例えば、レギュ
レータ本体１９、該レギュレータ本体１９に固定された
電動アクチュエータ２０から構成され、上記リターン通
路１６に連通ずる上記レギュレータ本体１９の燃料室１
９ａ下流側が上記燃料タンク１２に連通され、バルブ１
９ｅを有するダイヤフラム１９ｂによって上記燃料室１
９ａと区切られた調圧室１９ｃが上記インテークマニホ
ルド３に連通されている。そして、上記インジェクタ１
０の燃料圧力（燃圧）と上記インテークマニホルド３内
圧力との差圧を一定に保ち、上記インテークマニホルド
３内圧力の変動によって上記インジェクタ１０からの燃
料噴射量が変動しないように制御する。

さらに、上記可変燃料圧力レギュレータ１８は、上記電
動アクチュエータ２０のプランジ１／２０ａ先端に上記
ダイヤフラム１９ｂを付勢するスプリング１９ｄの受は
部２０ｂが固設されており、上記電動アクチュエータ２
０を、例えば、電圧制御することで、プランジャ２０ａ
が変位してスプリング１９ｄによるダイヤフラム１９ｂ
への付勢力が変化することによ、バルブ１９ｅによる燃
料リーク量、すなわち、燃料リターン量が可変されて燃
圧を可変できるようになっている。

また、上記エンジン本体１のクランクシャフト１ｂには
クランクロータ２１が軸着され、その外周にクランク角
を検出するための電磁ピックアップなどからなるクラン
ク角センサ２２が対設され、さらに、上記クランクシャ
フト１ｂに対して１／２回転するカムシャフト１Ｃにカ
ムロータ２３が軸着され、このカムロータ２３の外周に
カム角センサ２４が対設されている。

第３図に示すように、上記クランクロータ２１の外周に
突起２１ａ、２１ｂ、２１ｃが形成されている。この各
突起２１ａ、２１ｂ、２１Ｃが各気筒の圧縮上死点前（
ＢＴＤＣ）θ１．θ２．θ３の位置に形成されており、
突起２１ａが点火時期設定の際の基準クランク角を示し
、突起２１ａ。

２１ｂ間の通過時間から角速度ωを算出し、また、突起
２１ｃが固定点火時期、および、燃料噴射終了クランク
角θＡＮを設定する際の基準クランク角を小す。

また、第４図に示すように、上記カムロータ２３の外周
に、気筒判別用突起２３ａ、２３ｂ、２３Ｃが形成され
ている。突起２３ａが＃３．　＃４気筒の圧縮上死点後
（ＡＴＤＣ）θ４の位置に形成され、また、突起２３ｂ
が３ケの突起で構成され、その最初の突起が＃１気筒の
圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）θ５の位置に形成され、さら
に、突起２３ｃが２ケの突起で構成され、その最初の突
起が＃２気筒の圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）θ６の位置に
形成されている。

なお、図の実施例ではθ１＝９７°、θ２−６５″、θ
３＝１０”　　θ４＝２０’　　θ５＝５゜θ６＝２０
°であり、第５図のタイムチャートに示すように、例え
ば、上記カム角センサ２４がθ５　（突起２３ｂ）のカ
ムパルスを検出した場合、その後にクランク角センサ２
２で検出するクランクパルスが＃３気筒のクランク角を
示す信号であることが判別できる。

また、上記θ５のカムパルスの後にθ４　（突起２３ａ
）のカムパルスを検出した場合、その後のクランク角セ
ンサ２２で検出するクランクパルスが＃２気筒のクラン
ク角を示すものであることが判別できる。同様にθ６　
（突起２３Ｇ）のカムパルスを検出した後のクランクパ
ルスが＃４気筒のクランク角を示づものであり、また、
上記θ６のカムパルスの後にθ４　（突起２３ａ）のカ
ムパルスを検出した場合、その後に検出するクランクパ
ルスが＃１気筒のクランク角を示すものであることが判
別できる。

さらに、上記カム角センサ２４でカムパルスを検出した
後に、上記クランク角センサ２２で検出するクランクパ
ルスが該当気筒のキ準クランク角（θ１）を示すもので
あることが判別゛Ｃきる。

さらに、上記インテークマニホルド３に形成されたライ
ザをなづ冷却水通路（図示せず）に冷ｆＪＩ水温センサ
２５が臨まされている。

また、上記シリンダヘッド２の排気ボーｉ〜２ｂに連通
する排気管２６に０２ｔ７ンサ２７が臨まされている。

なお、符号２８は触媒］ンバータである。

（制御装置の回路構成） 一方、符号３１は制御装置で、この制６１１装置３１の
ＣＰＵ　（中央処理演算装＠）３２、ＲＯＭ３３、ＲＡ
Ｍ３４、および、Ｉ１０インターフ丁イス３５がパスラ
イン３６を介してＵいに接続されでおり、このＩ１０イ
ンターフェイス３５の入力ボートに、アルコール濃度セ
ンサ１４、運転状態パラメータ検出手段３１ｂを構成す
る各センサ８．９ａ、２２．２４，２５，２７、および
、アイドルスイッチ９ｂが接続され、また、上記Ｉ１０
インターフェイス３５の出力ボートに、上記点火プラグ
１７がイグナイタ２９を介して接続されているとともに
、駆動回路３８を介してインジェクタ１０、燃料ポンプ
１３、および、可燃料圧カレギル−タ１８の電動アクチ
ュエータ２０がそれぞれ接続されている。

上記ＲＯＭ３３には制御プログラム、固定データが記憶
されている。固定データとしては、後ｊ！する燃料噴射
期間マツプＭＰＴＰＷ、燃料噴射終了クランク角度マツ
プＭＰθ＾Ｎ１燃圧マツプＭＰＰＦ。

および、固定噴射終了クランク角瓜（θＡＮ）データが
ある。

また、上記ＲＡＭ３４にはデータ処理した後の上記各ン
サの出力信号およびＣＰＵ３２で演算処理したデータが
格納されている。

さらに、上記ＣＰＵ３２では上記ＲＯＭ３３に記憶され
ている制御プログラムに従い、上記ＲＡＭ３４に格納さ
れた各種データに基づき、インジェクタ１０を駆動する
パルス幅などを演算゛する。

（制御装置の機能構成） 第１図に示すように、上記制御ｌ装＠３１の燃料噴射制
御に係る機能は、気筒判別手段４１、クランクパルス判
別手段４２、角速度算出手段４３、エンジン回転数算出
手段４４、吸入空気量算出手段４５、基本燃料噴射量設
定手段４６、各種増量分補正係数設定手段４７、空燃比
フィードバック補正係数設定手段４８、アルコール濃度
算出手段４９、アルコール分補正係数設定手段５０、燃
料噴射量設定手段５１、エンジン運転状態判別手段５２
、燃圧調整手段５３、燃料噴射期間設定手段５４、燃料
噴射タイミング設定手段５５、インジェクタ選択・駆動
手段５６から構成されている。

気筒判別手段４１では、カム角センサ２４のカムロータ
２３の突起２３ａ〜２３ｃを検出するカムパルスに基づ
き、その後のクランク角センサ２２で検出するクランク
パルスがいずれの気筒のクランク角を示すものであるか
を判別する。

クランクパルス判別手段４２では、上記カム角センサ２
４から出力されるカムパルスの後に、上記クランク角セ
ンサ２２から出力されるクランクパルスがいずれの突起
２１ａ〜２１Ｃであるかを判別する。

角速度算出手段４３では、上記クランクパルス判別手段
４２で判別したθ１　（突起２１ａ）と０２　（突起２
１ｂ）とを検出するクラ・ンクパルス間の経過時間ｔを
計測し、この経過Ｉｉ間ｔと、（θ１−０２）の挾み角
から角角度ωを算出する（（、）＝ｄ（θ１−０２））
。

ｔ エンジン回転数算出手段４４では、上記角速度わ出手段
４３で算出した角速度ωに基づきエンジン回転数Ｎを算
出する＜　Ｎ　＝　６０ω）。

２π 吸入空気量算出手段４５では、吸入空気量センサ８の出
力信号から吸入空気ＧｔＱを算出する。

基本燃料噴射量設定手段４６では、上記エンジン回転数
算出手段４４でσ出したエンジン回転数Ｎと、上記吸入
空気ｆｆｌ［出手段４５で算出した吸入空気ＥｉＱとに
基づいて、演Ｈ（Ｔ＝ＫｘＱ／Ｎ。

Ｋ：理論空燃比、気筒数などによる定数の逆数）により
、あるいは、エンジン回転数Ｎと吸入空気量Ｑとをパラ
メータとするマツプ検索により基本燃料噴射ωＴＰを設
定する。

尚、ここにおいて、上記基本燃料噴Ｄｉ　Ｍ　Ｔ　ｐは
、燃料のアルニｌ−ル濶度Ａが０％（ガソリン１００％
）におけるものとする。

各種増ｅ分補正係数設定手段４７では、スロットル開度
センサ９ａのスロットル開度（θ）信号、アイドルスイ
ッチ９ｂの０Ｎ１０ＦＦ信号、冷却水温センサ２５の冷
却水温（’ｌ　）信号を読込み、加減速補正、全開地回
補正、アイドル後増量補正、冷ｕ１水温補正などに係わ
る各種増量分補正係数ｃ。

ＥＦを設定する。

空燃比フィードバック補正係数設定手段４８では、０２
センサ２７の出力電圧を読込み、この０２センサ２７の
出力電圧と予め設定したスライスレベルとを比較し、比
例積分制御により空燃比フィードバック補正係数αを設
定する。

なお、０２センザ２７が不活性時には空燃比フィードバ
ック補正係数αをα＝１．０に固定して空燃比フィード
バック制御を中止する。

アルコール濃度算出手段４９では、アルコール濃痘セン
サ１４の出力信号を読込みインジェクタ１０へ供給する
燃料のアルコール濃度へを算出する。

アルコール分補正係数設定手段５ｏでは、上記アルコー
ル濃度算出手段４９で算出したアルコールＳ度へに対応
するアルコール分補正係数ＫＡＬを設定する。

上記アルコール分補正係数ＫＡＬは、アルコール濃度Ａ
の相違による理論空燃比を補正するものである。すなわ
ち、ガソリン１００％（アルコール濃度Ｏ％）における
理論空燃比は、−例として１４．９であり、アルコール
（メタノール＞１００％における理論空燃比は６．４５
（エタノールの場合には９．０１）であり、アルコール
濃度へが高くなるほど、理論空燃比が低下し、同じエン
ジン運転状態下においては、燃料噴射量を多くする必要
がある。

したがって、本実施例では基本燃料噴射ｌＴｐを前述の
ようにアルコール濃度Ａ＝Ｏ％（ガソリン１００％）と
して設定しているので、上記アルコール分補正係数に＾
［は、アルコール濃度Ａ１＝０％（ガソリン１００％）
の場合に＾し＝１．０として、アルコール濃度Ａが上昇
するほど連続的に上昇する。アルコール１１度への関数
から求め（Ｋ＾［＝チ（＾））、このアルコール分補正
係数によってアルコール濃度Ａによる理論空燃比のずれ
を補正する。

この場合、上記アルコール分補正係数に＾［は、例えば
ガソリン１００％の場合の理論空燃比を１４．９と覆る
と、アルコール（メタノール）１００％の場合の理論空
燃比を６．４５としてＫＡＬ＝２．３　　（エタノール
の場合にはＫＡＬ＝１．７　’）となり、同−運転状態
下では、アルコール１００％の場合の燃料噴射量は、ガ
ソリン１００％の場合の燃料噴射Ｑ％の約２倍となる。

なお、アルコール分補正係数ＫＡＬの設定はアルコール
濃度Δをパラメータとしたマツプから設定するようにし
てもよい。

燃料噴射期間設定手段５１では、上記基本燃料噴射量設
定手段４６で設定した基本燃料噴射ｆｉｊＴｐを、上記
各種増石分補正係数設定手段４７で設定した各種増量分
補正係数Ｃ０ＥＦ、および、上記アルコール分補正係数
設定手段５０で設定したアルコール分補正係数に＾［で
空燃比補正するとともに、上記空燃比フィードバック補
正係数設定手段４８で設定した空燃比フィードバック補
正係数るαでフィードバック補正し、燃料噴射量Ｔｉを
設定する（Ｔｉ　＝Ｔｐ　ＸＣ０ＥＦＸαＸＫＡＬ）。

エンジン運転状態判別手段５２では、上記エンジン回転
数締出手段４４で算出したエンジン回転数Ｎと予め設定
した低速回転数領域判別用基準エンジン回転数Ｎｓ　　
（例えば、１０００〜１５００ｒｐｍ　）とを比較する
と共に、スロットル開度センサ９ａで検出したスロット
ル開度θと予め設定した全開領域判別用スロットル開度
θ３とを比較し、ＮＳＮ　３　Ｎかつ、θ〉θＳの場合
、エンジン低速回転数、スロットル全開領域と判別し、
Ｎ＞ＮＳ　。

あるいは、θ≦θＳの場合、エンジン低速回転数、スロ
ットル全開領域以外と判別する。

燃圧調整手段５３は、燃圧設定手段５３ａ、燃圧マツプ
ＭＰＰＦ、アクチュエータ駆動手段５３ｂから成り、燃
圧設定手段５３ａでは、上記エンジン運転状態判別手段
５２でエンジン低速回転数、スロットル全開領域外と判
別した場合、アクチュエータ駆動手段５３ｂへ基準位置
信号を出力する。

一方、上記エンジン運転状態判別手段５２でエンジン低
速回転数、スロットル全開領域と判別した場合、上記ア
ルコール１Ｉｉ１度算出手段４９で搾出したアルコール
濃度へをパラメータとして燃圧マツプＭＰＰＦから、ア
ルコール濃度Ａに応じた燃圧設定１ｊｊ　Ｐ　Ｆを検索
し、この燃圧設定値Ｐ「から前回ＲＡＭ３４の所定アド
レスにストアした燃圧設定値ＰＦＯを減筒して圧力制御
値ΔＰ「をσ出しくΔＰＦ　＝ＰＦ　−ＰＦＯ）　、こ
の圧力制ｉｌｌ　（ｉｌＪΔＰ「をアクチュエータ駆動
手段５３ｂへ出力すると共に、上記燃圧設定値ＰＦを燃
料噴射期間設定手段５４へ出力する。

上記圧力制御値ΔＰＦは、可変燃料圧力、レギュレータ
におけるアクチュエータ２０のプランジャ２０ａを現在
の位置から突出量ρだけ駆動する制御量であり、上記ア
クチュエータ２０のプランジャ２０ａが変位されると、
スプリング１９ｄの圧縮けが変化する。これにより、バ
ルブ１９ｅの位置が変化して、バルブリーク吊、づなわ
ちリターン通路１６からの燃料リターン吊が変化し、第
６図（ａ＞に示すように、アルコール１１度Ａ＝Ｏ％（
ガソリン１００％）のときの燃圧から、アル」−ル濃度
Ａ＝１００％（ガソリン０％）のときの最大燃圧まで燃
圧が可変される。

一般に、インジェクタ１０などのノズルからの燃料噴射
量は燃圧の１／２乗に比例するため、上記インジェクタ
１０の開弁時間を一定にした場合、燃料噴射量Ｔｉを２
倍にするには、燃圧を４倍にすれば良い。実際には、上
記燃圧マツプＭＰＰＦは、燃圧による上記インジェクタ
１０の応答時間の変化、上記可変燃料圧力レギュレータ
１８の特性などを考慮して、第６図（１１）に示すよう
に、アルコール濃度Ａをパラメータとして実験などによ
って求めた燃圧設定値ＰＦが格納されている。

燃料噴１１）１期間設定手段５４では、上記エンジン運
転状態判別手段５２でエンジン低速回転数、スロットル
全開領域外と判別されアクチエ１−夕２０のプランジャ
２０ａが基準位置の場合、上記燃料噴射６１設定手段５
１で設定した燃料噴射量Ｔｉから燃料噴射期間ＴＰ−を
設定しくＴＰＷ＝Ｔｉ／ＩＮＧ　、　［ＮＧ　：インジ
エクタ弾性開弁時間当りの燃料噴射量）、上記エンジン
運転状態判別手段５２でエンジン低速回転、スロットル
全開領域と判別さされた場合には、上記燃料噴射の設定
手段５１で設定した燃料噴射ｆｔＴｉと上記燃圧設定手
段５３ａ″ｃ設定した燃圧設定値ＰＦとをパラメータと
して燃料噴射期間マツプＭＦＴＰ−を検索し、燃料噴射
期間ＴＰ誓を設定する。

上記燃料噴射期間マツプＭ　Ｐ　ＴＰｔ４は、第７図に
示すように、燃圧設定値ｐＦと燃料噴射量Ｔ１とをパラ
メータとする格子のアドレスにインジェクタ１０の特性
から決定される燃料噴射期間ＴＩＱＩが格納されており
、この燃料噴射期間ＴＰ−は、燃圧設定値ＰＦに調圧さ
れた燃圧で燃料噴射１ｔＴｉを噴射するエンジエクタ１
０の開弁時間、すなわち、燃料噴射パルス幅のデータと
して格納されている。

燃料噴射タイミング設定手段５５は、燃料噴射終了クラ
ンク角度設定手段５５ａ、燃料噴射終了クランク角度マ
ツプＭＰθＡＮ、燃料噴射終了時期算出手段５５ｂ１燃
料噴ｔＪ４開始時１１Ｉｌ算出手段５５Ｃ、タイマ手段
５５ｄから成り、燃料噴射終了クランク角度設定手段５
５ａでは、上記エンジン運転状態判別手段５２でエンジ
ン低速回転数、スロットル全開Ｉｊｉｉｉ！外と判別し
た場合、上記ＲＯＭ３３に記憶されている固定噴射終了
クランク角度（θＡＮ）データを読出す。また、上記エ
ンジン運転状態判別手段５２′ｃ−エンジン低速回転数
、スロットル全開領域と判別した場合、上記アルコール
濃度算出手段４９で算出したアルコール濃度Ａをパラメ
ータとしして燃料噴射終了クランク角度マツプＭＰθ＾
Ｎから燃料噴射終了クランク角度θＡＮを設定する。

上記燃料噴射終了クランク角度マツプＭＰθＡＩ４は、
第８図に示すように、アルコール濃度Δをパラメータと
するアドレスに燃料噴射クランク角度ＯＡＨが格納され
ており、この燃料噴射終了クランク化喉θＡＮは、アル
コール濃度ＡがＡ＝０％（ガソリン１００％）のとき吸
入行程＠（吸気弁開弁前）に燃料噴射が終了するクラン
ク角度に設定され、アルコール濃度ＡがＡ＝　１００％
（アルコール１００％）のとき吸入行程終了直前に燃料
噴射が終了するクランク角度に設定されており、アルコ
ール濃度Ａが０％から１００％へ高くなるに従い遅角さ
れた値に設定されている（第６図参照）。

燃料噴射終了時期ｎ出手段５５ｂでは、上記燃料噴射終
了クランク角度設定手段５５ａで設定した燃料噴射終了
クランク角度θＡＮ、あるいは、固定噴射終了クランク
角度θＡ１４と、上記角速度算出手段４３で算出した角
速度ωとから燃料噴射終了時期Ｔ　ＥＮＤを算出する（
ＴＥ１４０＝θＡＮ／ω）。

燃料噴射開始時期算出手段５５Ｇでは、上記燃料噴射終
了時期算出手段５５ｂで算出した燃料噴射終了時期Ｔ　
ＥＮＤから上記燃料噴射期間設定手段５４で設定した燃
料噴射期間ＴＰＷを減算して燃料噴！：）ｌ開始時＋１
１ＴＩＮＧを算出する（ＴＩＮＧ＝ＴＥＮ［）−ＴＰＷ
）。

タイマ手段５５ｄでは、上記燃料噴射開始時期算出手段
５５ｃで算出した燃料噴射開始時期Ｔ１．ＮＧをセット
し、上記クランクパルス判別手段４２ぐ判別したθ３　
（突起２１Ｃ）を検出づ゛るクランクパルスをトリガと
して、計時を開始する。

インジェクタ選択・駆動手段５６では、上記りイマ手段
５５ｄｄからの計時終了を示すトリガパルスを受けて、
上記気筒判別手段４１で判別した該当気筒のインジェク
タ１０へ、上記燃料噴射期間設定手段５４で設定した燃
料噴射期間ＴＰ−のパルス幅を有する駆動信号を出力す
る。

（動　作） 次に、上記構成による実施例の動作を第９図〜第１１図
のフローチャートにＬ４づいて説明する。

（燃料噴射タイミング設定） 第９図の燃料噴射タイミングを設定する割込ルーチンで
は、まず、ステップ５１０１で、クランク角センサ２２
、カム角センサ２４から、それぞれクランクパルス、カ
ムパルスを読込み、ステップ５１０２へ進んで次に燃料
噴射タイミングを設定すべき気筒＃ｉ　（実施例では４
気筒であるためｉ＝１〜４）を判別する。

例えば、前述のように、Ｏ６のカムパルスの後に０４の
カムパルスを検出した場合、その後に検出するクランク
パルスθ１が＃１気筒のクランク角を示すものであり、
このとき次に燃料噴射タイミンクを設定すべき気筒が＃
４であると判別する（第５図のタイムチャート参照）。

その後、ステップ５１０３で、上記カムパルスの割込み
からクランクパルスを判別し、ステップ５１０４で、θ
１．θ２のクランクパルスを検出する間の時間から角速
度ωを算出する（ω＝ｄ（θ１−θ２）／ｄｔ）。

次いで、ステップ５１０５で、上記ステップ５１０４で
算出した角速度ωからニシン回転数Ｎを算出する（Ｎ＝
　（６０／２π）Ｘω）。

その後、ステップ５ｔｏｅｒ、吸入空気センサ８の出力
信号を読込み吸気空気ｆｆ１Ｑを算出し、ステップ５１
０７で、上記ステップ＄１０５で算出したエンジン回転
数Ｎ１上記ステップ８１０６で算出した吸入空気…Ｑ１
．：基づき、アルコール濃度へ−〇％時の基本燃料噴射
量Ｔｏを設定する（Ｔｐ　＝に−Ｑ／ＮＫ；理論空燃比
、気筒数などによる定数の逆数）。

次いで、ステップ８１０８で、冷却水ｍＴＷ　、スロッ
トル開度θ、アイドルスイッチ出力を読込み、ステップ
５１０９で、上記ステップ８１０８で読込んだ情報に基
づき冷却水温補正、加減速補正、全開増量補正、アイド
ル後増量補正などに係わる各種増量分補正係数Ｃ０ＦＦ
を設定する。

その後、ステップ５１１０で、０２センサ２７の出力信
号に基づき空燃比フィードバック補正係数αを設定する
。また、スイツブ５１１１で、アルコール濃度センサ１
４の出力信号に基づきアルコール濃度Ａを埠出し、ステ
ップ５１１２で、上記ステップ５１１１で算出したアル
コール濃度Ａに基づきアルコール分補正係数ＫＡＬを設
定する。

そして、ステップ５１１３で、上記ステップ５１０７で
設定した基本燃斜噴ひＬｆａＴｐ　、上記ステップ３１
０９で設定した各種増量分補正係数ＣＯ［「、上記ステ
ップ５１１０ｒ設定した空燃比フィードバック補正係数
α、上記ステップ５１１２で設定したアルコール分補正
係数Ｋ　ＡＬｌ、：基づき燃料噴射ｆｉｋＴｉを次式か
ら算出する。

Ｔｉ　＝Ｔｏ　ｘｃＯＥＦｘａｘＫＡＬ次いで、ステッ
プ５１１４で、予め設定した仝開領域判別用基準スロッ
トル開１褒θＳをＲＯＭ　３３　ｈ＋ら読出し、上記ス
テップ８１０８で読込んだスロットル開度θと比較し、
θ〉Ｏ３の場合、スロットル全開領域と判別してステッ
プ５１１５へ進み、０≦θＳの場合、スロットル全開領
域外と判別してステップ８１１６へジャンプする。

ステップ５１１５では、予め設定した低速回Φλ数域判
別用基準エンジンジン回転数ＮＳをＲＯＭ３３から読出
し、上記ステップ５１０５で算出したエンジン回転数Ｎ
と比較し、Ｎ＞ＮＳの場合、エンジン低速回転数域外と
判別してステップ５１１６へ進み、また、ＮＳＮｓの場
合、エンジン低速回転数域と判別してステップ３１２０
へ進む。

上記ステップ５１１４．３１１５により、エンジン運転
状態がエンジン低速回転数、ス［］ットル全聞領域外と
判別され、ステップ８１１６に進むとエンジン運転状態
識別フラグＦＬＡＧをクリアしくＦＬＡＧ←φ）、ステ
ップ５１１７進む。

ステップ５１１７では、ＲＯＭ３３の所定アドレスから
固定噴射終了クランク角度θＡｎ読出し、ステップ８１
１８で、この固定燃料噴ＤＪ終了クランク角度θＡＮを
上記ステップ５１０４で算出した角速度ωで除算して燃
料噴射終了時期Ｔ　ＥＮＤを算出して（ＴＥＮＤ　＝θ
ＡＮ／ω）、ステップ５１１９へ進み、上記ステップ５
１１３で設定した燃料噴ｔＪ４ｆｆｉＴ　＋に基づき燃
料噴射期間ＴＰ−を設定して（ＴＰＷ＝Ｔｉ　／ＩＮＧ
　）、ステップ５１２５へ進む。

一方、上記ステップ５１１４．５１１５により、］−ン
リジン運転状がエンジン低速回転数、スロットル全開領
域と判別されるとステップ５１２０へ進み、エンジン運
転状態識別フラグＦＡＬＧをセットしくＦＡＬＧ←１）
、ステップ５１２１へ進む。

ステップ５１２１では、上記ステップ５１１１で算出し
たアルコールｍ度へをパラメータとして燃圧マツプＭＰ
ＰＦを検索して燃圧設定値ｐＦを設定し、さらに、ステ
ップ５１２２で、上記アルコール濃度Ａをパラメータと
して燃料噴射終了クランク角度マツプＭＰθＡＮを検索
して燃料噴射終了クランク角度θＡＮを設定する。

そして、ステップ５１２３で、上記ステップ５１２２に
て設定した燃料噴射終了フランク角度０＾Ｎをステップ
５１０４で算出した角速度ωで除算し燃料噴射終了時期
ＴＥＮＤを算出して（ＴＥＮＤ＝θＡＮ／ω）、ステッ
プ５１２４へ進む。

ステップ５１２４へ進むと、上記ステップ５１１３で算
出した燃料噴射ωＴｉと上記ステップ５１２１で設定し
た燃圧設定値ＰＦとをパラメータとして燃料噴射期間マ
ツプＭＰＴＰＷを検索してインジェクタ１０に対する燃
料噴射期間ＴＰ−を設定し、ステップ５１２５へ進む。

ステップ５１２５では、上記ステップ３１１８で算出し
た燃料噴射終了時期Ｔ　ＥＮＤからステップ５１１９で
設定した燃料噴射期間ＴＰＷを減算して、あるいは、上
記ステップ５１２３で算出した燃料噴射終了時）Ｉｌｌ
　Ｔ［ＮＤからステップ５１２４で設定した燃料噴射期
間Ｔ肺を減算して燃料噴射開始時期王ＩＮＧを算出する
（ＴＩＮＧ　＝ＴＥＮＤ−ＴＰ賀）。

そして、ステツブ３１２６′Ｃ−１上記スデツブ５１２
６−Ｃ算出した燃料噴射開始時期Ｔ　ＩＮＧを、上記ス
テップ５１０２にて判別した気筒＃ｉに対応するタイマ
＃ｉ（本実施例では４気筒であるため１−１〜４）にセ
ットしルーチンを終了する。

なお、ここにおいて、エンジン低速回転数、スロットル
全開領域で、燃料のアルコール１１１度Ａが高いほど、
θ３パルスを基準とする燃料噴射開始時！１ＴＩＮＧが
長くなり、タイマを１つとした場合、燃焼気筒類で隣り
合う気筒における燃料噴射開始時１９１Ｔ　ＩＮＧに重
なりが生じ対応できない。このため、気筒数ｉに応じた
複数のタイマを用い、例えば、ステップ５１０２で次に
燃料噴射タイミングを設定すべき気筒が＃４気筒と判別
されている場合には、該当するタイマ＃４に上記ステッ
プ５１２５にてｔ）出した燃料噴射開始時期下Ｐ讐をセ
ットする。

（燃料噴射） 第１０図は、θ３　（実施例においてはＢＴＤＣｌｏｏ
）を検出するクランクパルスによって起動される燃料噴
射の割込み処理を示すルーチンであり、ステップ５２０
１で、上述の燃料噴射タイミング設定の割込ルーチンで
セットされたタイマ＃ｉが、タイマ＃ｉに燃料噴射開始
時期Ｔ　ＩＮＧ設定後、初回の０３パルスによってトリ
ガされ、計時を開始する。

そして、燃料噴射開始時期Ｔ　ＩＮＧに達すると、ステ
ップ５２０２で、上述の燃料噴射タイミング設定の割込
みルーチンで設定された燃料噴射期間ＴＰＷのパルス幅
を有する駆動信号が対応気筒＃Ｉのインジェクタ１０へ
出力され、燃料が噴射される。

（燃圧ｉＩ制御） 一方、第１１図に示す燃圧制御のルーチンは所定周期毎
あるいは所定峙間毎に実行され、まず、ステップ５３０
１で、エンジン運転状態識別フラグＦＬＡＧを読出し、
エンジン運転状態がエンジン低速回転数、スロットル全
開領域か否かを判別する。

ＦＬＡＧ＝φの場合、すなわち、エンジン低速回転数、
スロットル全開領域外のときにはステップ５３０２へ進
み、アクチュエータ２０のプランジャ２０ａを基準位置
（ρ−〇）にセットする。

また、上記ステップ５３０１て・、ＦＬＡＧ＝　１の場
合、すなわら、エンジン低速回転数、スロワ１〜ル仝開
領域のときには、ステップ５３０３へ進み、ＲΔＭ３４
の所定アドレスから前回ストアした燃圧設定ＰＦＯを読
出し、ステップ５３０４へ進む。

ステップ５３０４では、燃料のアルコール濃度Ａをパラ
メータタとして燃圧マツプＭＰＰＦを検索し燃圧設定値
ＰＦを設定する。

次いで、ステップ３３０５へ進み、上記ステップ５３０
３で読出した前回の燃圧設定値ＰＥＯと上記ステップ５
３０４で今回設定した燃圧設定値ＰＦとから圧力制御値
ΔＰＦを算出する（ΔＰＦ　＝ＰＦ−ＰＦＯ）。

そして、ステップ８３０６で、アクチュエータ２０を上
記ステップ３３０５で算出した圧力制御値ΔＰＦに対応
するプランジャ突出量１だけ駆動して所定の燃圧に調圧
すると共に、ステップ５３０７で、上記ＲＡＭ３４の所
定アドレスにストアされている前回の燃圧設定値ＰＦＯ
を今回の燃圧設定値ＰＦで更新する。

なお、ルーチンが初回のときには、上記アクチュエータ
２０のプランジャ２０ａをＩＩ？位置（ρ＝Ｏ）にイニ
シャライズセットＪる。

これにより、エンジン運転状態がエンジン低速回転数、
スロットル全開領域の場合には、燃料のアルコール濃度
が高いほど、燃圧マツプＭＰＰＦに基づき高い燃圧制御
値ＰＦが設定されるので、可変燃料圧力レギュレータ１
８におけるアクチュエータ２０のプランジャ２０ａの突
出量１が増大し、スプリング１９ｄを押し上げ、ダイヤ
フラム１９ｂの差圧応動による燃圧制御領域が上記突出
量１だけオフセットされ、その結果、インジェクタ１０
にかかる燃圧が高くなる。

このように、第５図に示すように、エンジン運転状態が
エンジン低速回転数、スロットル全開領域のとき、燃料
のアルコール濃度Ａが高いほど、燃料噴射期間ＴＰＷを
燃圧ＰＦを高くすることにより短くし、１サイクルあた
りの燃料噴射量を変えることなく、かつ、燃料噴射時期
を遅らせたことで燃料の気化時間が減少し、体積効率が
よくなる。

また、アルコール濃度Ａに応じて燃料噴射期間ＴＰＷ、
燃圧ＰＦ、および、燃料噴射時期を可変させているため
燃焼が適正化される。

一方、エンジン低速回転数、スロットル全開領域外の運
転領域では従来と同様の燃料噴射期間ＴＰ１４、燃圧Ｐ
Ｆ、燃料噴射時期で噴射させているため、気化が促進さ
れ、燃焼が安定化する。

なお、図の実施例では時間制御方式の燃料噴射制御につ
いて示したが角度制御方式の燃料ｇＦ！躬制御について
も本発明を適用することは可能である。

また、アクチュエータ２０はスデッピングモータであっ
てもよい。

さらに、本実施例では、基本燃料噴射ｆｆ１ＴＰをガソ
リン１００％として設定し、これを燃料のアルコール１
１度へに対応してアルコール分補正係数ＫＡＬにより補
正するようにしているが、これに限定されず、例えば、
基本燃料噴射ｆｆ１Ｔｌ）設定の際に燃料のアルコール
ＷａＡに対する補正を行ってもよく、また、基本燃料噴
射ｆｆ１Ｔｐをアルコール濃度Δ−１００％として設定
してこれをアルコールＩＩ　ＩＵ　Ａに対して補正を行
うようにしてもよい。

なお、本実施例では、４気筒エンジンの各気筒に対応し
て４つのタイマを用いて燃料噴射開始時期ＴＩＮＧをセ
ットするようにしているが、例えば、燃料気筒順序が＃
１→＃３→＃２→＃４の場合、気筒類で隣り合う気筒に
対して、別のタイマを用いればよく、＃１．＃２気筒に
ついては第１のタイマ、＃３．＃４気筒については第２
のタイマにて燃料噴射開始時期Ｔ　［ＮＧをセットする
ようにしてもよく、さらに、４気筒エンジンに限定され
ない。

また、本実施例では、スロットル全開判定の際に、スロ
ットル開度センサの出力信号によるス１−Ｊットル開度
データを用いるようにしているが、スロットル１７１　
瓜データとして基本燃料噴射υ、あるいは燃料噴＋１４
母を用いてスロットル全開判定を行うようにしてもよく
、さらに、例えば、ス【１ットル全開時に作動するフル
スロットルスイッチを用いてスロラミ〜ル全聞を検出Ｊ
るようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上、説明したように本発明によれば、エンジン運転状
態がエンジン低速回転数、スロットル全開領域の場合、
燃料のアルコール濃度に応じて、燃料噴射時期、燃料噴
射期間、および、燃圧を可変設定するようにしたので、
エンジン低速回転数、スロットル全開運転時のアルコー
ル燃料の気化を抑制し、かつ、気化時間を短縮すること
ができる。

その結果、エンジン低速回転数、スロットル全開運転時
の体積効率の低下が防止でき、空燃比を適正に制御する
ことができるとともに、適正な燃焼を得ることができて
、運転性能の向上、朗気Ｊミッションの改善を図ること
ができるなど優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は制御装置の機
能ブロック図、第２図は燃料噴射制御系の概略図、第３
図はクランクロータとクランク角センサの正面図、第４
図はカムロータとカム角センサの正面図、第５図は燃料
噴射タイミングのタイムチャート、第６図（ａ）はアル
コール温度に対する燃圧設定を示す説明図、第６図（ｂ
）は燃圧マツプの概念図、第７図は燃料噴射期間マツプ
の概念図、第８図は燃料噴射終了クランク角度マツプの
概念図、第９図は燃料噴射タイミング設定手順を示すフ
ローチャート、第１０図は燃料噴射の割込み処理を示づ
フローチャート、第１１図は燃圧制御手順を示すフロー
チャートである。 ９ａ・・・スロットル開度センサ、１０・・・インジェ
クタ、１４・・・アルコール濃度センサ、１８・・・可
変燃料圧力レギュレータ、２２・・・クランク角センサ
、３１ｂ・・・運転状態パラメータ検出手段、４４・・
・エンジン回転数算出手段、５１・・・燃料噴射量設定
手段、５２・・・エンジン運転状態判別手段、５３・・
・燃圧調整手段、５４・・・燃料噴射期間設定手段、５
５・・・燃料噴射タイミング設定手段、Ａ・・・アル淵
度ル淵度、ＰＦ・・・燃料圧力設定値、ΔＰＦ・・・圧
力制御値、Ｔ　ＥＮＤ・・・燃料噴射終了時期、Ｔｉ・
・・燃料噴射始、Ｔ　ＩＮＧ・・・燃料噴射開始時期、
ＴＰ１４・・・燃料噴射期間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 フランク角センサの出力信号に基づきエンジン回転数を
   算出するエンジン回転数算出手段と、上記エンジン回転
   数算出手段で算出したエンジン回転数、および、スロッ
   トル開度データに基づきエンジン運転状態を判別するエ
   ンジン運転状態判別手段と、 上記エンジン運転状態判別手段でエンジン運転状態がエ
   ンジン低速回転数、スロットル全問領域と判別された場
   合、燃料のアルコール濃度に基づき、該アルコール濃度
   が高いほど、高い燃料圧力を設定し、この燃料圧力設定
   値に対応して可変燃料圧力レギュレータの圧力判別値を
   変更する燃圧調整手段と、 運転状態パラメータ検出手段の検出信号に基づき燃料噴
   射量を設定する燃料噴射量設定手段と、上記エンジン運
   転判別手段でエンジン低速回転数、スロットル全開領域
   と判別された場合、上記燃圧調整手段で設定した燃料圧
   力設定値および上記燃料噴射量設定手段で設定した燃料
   噴射量に基づきインジェクタの燃料噴射期間を設定する
   燃料噴射期間設定手段と、 上記エンジン運転状態判別手段でエンジン低速回転数、
   スロットル全開領域と判別された場合、燃料のアルコー
   ル濃度が高いほど、燃料噴射タイミングを遅らせて設定
   する燃料噴射タイミング設定手段とを備えることを特徴
   とするアルコールエンジンの燃料噴射制御装置。