JPH03121230A - 内燃機関の燃料供給装置 - 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、メタノール等のアルコールとガソリンとを混
合した混合燃料を使用する内燃機関の燃料供給装置に関
し、特に減速運転時の燃費向上技術に関する。

〈従来の技術〉 この種の内燃機関の燃料供給装置の従来例として、以下
のようなものがある。

すなわち、例えば機関回転速度と吸入空気流量（機関負
荷）とから基本噴射量を演算した後、この基本噴射量を
冷却水温度等により補正して燃料噴射量を算出する。そ
して、算出された燃料噴射量に対応する噴射パルス信号
を燃料噴射弁に出力し、機関に燃料を供給するようにな
っている。

また、減速運転時（例えばアイドルスイッチオン時）に
機関回転速度がカット回転速度以上のときには機関への
燃料供給を停止（以下、燃料カットと称す）させ、機関
回転速度がリカバリー回転速度まで低下したときに機関
への燃料供給を再開させ、燃費を節減するようにしてい
る。

ここで、前記カット回転速度とリカバリー回転速度は冷
却水温度が高くなるに従って低くなるように設定されて
いる。

〈発明が解決しようとする課題） ところで、機関燃焼が安定する空燃比のリーン限界は、
第８図に示すように、冷却水温度が所定値（例えば２０
°Ｃ）以上のときにはメタノール濃度が高いとガソリン
に較べてリーン側になり、また冷却水温度が所定値未満
のときにはメタノール濃度が高いとガソリンに較べてリ
ンチ側になる特性を有する。

しかし、従来においては、特にリカバリー回転速度を冷
却水温度のみに依存させて変化させているので、冷却水
温度が所定値以上のときにはメタノール濃度が高いほど
燃費の節減化が大きいにも拘わらず従来のものでは燃費
の節減化が一定となり燃費を充分に向上できないという
不具合がある。

また、冷却水温度が所定値未満のときにはリーン限界が
低くアルコール濃度が高いほどアルコールの気化特性が
悪化して運転性を悪化させるという不具合がある。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたもので、前
記特性を考慮してリカバリー時の機関の運転性を良好に
維持しつつ燃費の向上を図れる内燃機関の燃料供給装置
を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 このため、本発明は第１図に示すように、ガソリンとア
ルコールとを混合した混合燃料を機関に供給するもので
あって、減速運転時に実際の機関回転速度がカット回転
速度以上のときに燃料供給手段への燃料供給作動を停止
させる燃料供給停止手段Ｂと、実際の機関回転速度がリ
カバリー回転速度まで低下したときに前記燃料供給手段
Ａの燃料供給作動を再開させる燃料供給再開手段Ｃと、
を備えるものにおいて、前記混合燃料の一方の燃料濃度
を検出する燃料濃度検出手段りと、機関冷却水温度若し
くはこれに関連する状態を検出する温度検出手段Ｅと、
冷却水温度若しくはこれに関連する状態が所定値以上の
ときには高濃度アルコール時に高濃度ガソリン時に較べ
てリカバリー回転速度を低下させて設定し、冷却水温度
若しくはこれに関連する状態が所定値未満のときには高
濃度アルコール時に高濃度ガソリン時に較べてリカバリ
ー回転速度を高めて設定するリカバリー回転速度設定手
段Ｆと、を備えるようにした。

〈作用〉 このようにして、リカバリー回転速度をリーン限界に対
応させて変化させることにより、アルコール濃度及び冷
却水温度の如何に拘わらず、機関の運転性を良好に維持
しつつ燃費を大巾に向上させるようにした。

〈実施例〉 以下に、本発明の一実施例を第２図〜第７図に基づいて
説明する。

第２図において、マイクロコンピュータ１には、エアフ
ローメータ２からの吸入空気流量信号と、回転速度セン
サ３からの機関回転速度信号と、排気通路に介装され排
気中の酸素濃度がら空燃比を検出する酸素センサ４から
の酸素濃度信号と、燃料供給通路に介装される燃料濃度
検出手段としてのアルコール濃度センサ５からのアルコ
ール濃度信号と、機関の冷却水温度を検出する温度検出
手段としての水温センサ６からの冷却水温度検出信号と
、吸気絞弁の全閉時にオンとなるアイドルスイッチ７か
らのオン・オフ信号と、が入力されている。

前記マイクロコンピュータ１は、ｌ１０ＩＡと、ＣＰｔ
Ｊ　Ｉ　Ｂと、ＲＯＭＩＣと、ＲＡＭＩＤと、を備えて
構成されており、前記各種センサ等からの信号に基づい
て燃料噴射量を演算し、機関の吸気系に装着された燃料
供給手段としての燃料噴射弁８に噴射パルス信号を出力
するようになっている。

ここでは、マイクロコンピュータ１が燃料供給停止手段
と燃料供給再開手段とリカバリー回転速度設定手段とを
構成する。

次に作用を第３図及び第４図のフローチャートに従って
説明する。

まず、通常の燃料噴射制御を説明すると、エアフローメ
ータ２により検出された吸入空気流量Ｑと回転速度セン
サ３により検出された機関回転速度Ｎとから基本噴射量
Ｔ、（＝ＫＱ／Ｎ　；　Ｋは定数）を演算すると共に、
主として冷却水温度に基づく各種補正係数と酸素センサ
４の検出空燃比に基づく空燃比フィードバック補正係数
αとアルコール濃度センサ５の検出メタノール濃度に基
づくメタノール補正係数Ｋ　ＡＬＣとバッテリ電圧によ
る補正係数Ｔ、とを演算した後、燃料噴射量Ｔ、（−Ｔ
、ｘ　ＣＯＥ　Ｆ　Ｘ　αＸ　Ｋａｔｃ　＋　Ｔｓ）を
演算する。

そして、演算された燃料噴射１ｔＴｔに対応する噴射パ
ルス信号を燃料噴射弁８に出力して機関に混合燃料を供
給する。

かかる燃料噴射制御中に第３図のフローチャートに示す
ルーチンが実行される。

Ｓｌでは、アイドルスイッチ７からのオン・オフ信号を
読込む。

Ｓ２では、アイドルスイッチ７がオンになったか否かを
判定し、ＹＥＳすなわち減速運転が開始されたときにＳ
２に進みＮＯのときにはルーチンを終了させる。

Ｓ３では、アルコール濃度センサ５により検出された混
合燃料中のメタノール濃度と水温センサ６により検出さ
れた冷却水温度とを読込む。

Ｓ４では、検出されたメタノール濃度と冷却水温度とに
基づいてカット回転速度Ｎ、をマツプから検索する。こ
のカット回転速度Ｎｃは、第５図に示すように、冷却水
温度が高くなるに従って低くなるように設定されている
。また、カット回転速度Ｎ、は、第５図に示すように、
所定値（例えば２０°Ｃ）未満の冷却水温の低温域では
メタノール濃度が高（なるに従って高くなるように設定
され、所定値以上の冷却水温の高温域ではメタノール濃
度が高くなるに従って低くなるように設定されている。

Ｓ５では、検出されたメタノール濃度と冷却水温度とに
基づいてリカバリー回転速度Ｎ、をマツプから検索する
。このリカバリー回転速度ＮＲは、第５図に示すように
、冷却水温度が高くなるに従って低くなるように設定さ
れている。また、リカバリー回転速度ＮＲは、所定値（
例えば２０°Ｃ）未満の冷却水温の低温域ではメタノー
ル濃度が高くなるに従って高くなるように設定され、所
定値以上の冷却水温の高温域ではメタノール濃度が高く
なるように従って低くなるように設定されている。

尚、前記所定値はメタノール濃度に応じて変化させても
よい。

Ｓ６では、回転速度センサ３により検出された実際の機
関回転速度Ｎを読込む。

Ｓ７では、カットフラッグが１か否かを判定し、ＹＥＳ
のときにすなわち燃料カット中のときにはＳ１３に進み
、ＮＯのときすなわち非燃料カット時にはＳ８に進む。

Ｓ８では、実際の機関回転速度Ｎが前記カット回転速度
ＮＲ以上か否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ９に進み
ＮＯのときには燃料カットを行うことなくルーチンを終
了させる。

Ｓ９では、燃料噴射弁８への噴射パルス信号の出力を停
止し燃料カットを開始する。

Ｓ１０では、カットフラッグを１に設定する。

３１１では、検出されたアルコール濃度と冷却水温度と
に基づいて空燃比フィードバック補正係数のクランプ値
α。をマツプから検索する。このクランプ値α。は、燃
料供給再開時の失火、ショック等の運転性を考慮して設
定するものであり、第６図に示すように、メタノール濃
度が高くなるに従って小さくなるように設定されると共
に冷却水温度が高くなるに従って小さくなるように設定
されている。また、クランプ値α。はｌより小さく設定
されている。

Ｓ１２では、空燃比フィードバック補正係数αを前記ク
ランプα。に固定保持させる。

３１３では、実際の機関回転速度Ｎがリカバリー回転速
度Ｎｕ以下に低下したか否かを判定し、ＹＥＳのときに
は３１５に進みＮＯのときには燃料カットを継続させる
べくルーチンを終了させる。

Ｓ１４では、カットフラッグを零に設定する。

Ｓ１５では、燃料噴射弁８に噴射パルス信号を出力し燃
料供給を再開させる。このときに、燃料噴射量演算に前
記クランプ値α。が使用される。

３１６では、検出されたメタノール濃度と冷却水温度と
に基づいてフィードバッククランプ解除用の設定回転数
をマツプから検索する。この設定回転数は、第７図に示
すように、メタノール濃度が高くなるに従って小さくな
るように設定されると共に冷却水温度が高くなるに従っ
て小さくなるように設定されている。尚、この設定回転
数の代わりにフィードバック制御に復帰させるための時
間を冷却水温度とメタノール濃度とに応じて設定しても
よい。

Ｓ１７では、燃料供給が再開された時点から機関の回転
数が前記設定回転数を経過したか否かを判定し、ＹＥＳ
のときにはＳ１８に進みＮＯのときにはクランプ値α。

に固定保持させるべくルーチンを終了させる。

３１Ｂでは、クランプ値α。の固定保持を解除して酸素
センサ４の検出値に基づいて空燃比フィードバンク制御
を開始させる。

次に、第４図のフローチャートに従って空燃比フィード
バック制御を説明する。

Ｓ２１では、機関冷却水温度が所定温度（例えば４０’
Ｃ）以上か否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ２２に進
みＮｏのときにはルーチンを終了させる。

前記所定温度は、アルコール濃度が高くなるに従って低
くなるように設定されている。

３２２では、アイドルスイッチ７がオンか否かを判定し
、ＹＥＳのときにはＳ２３に進みＮＯのときには３２５
に進む。

Ｓ２３では、現在燃料カット中か否かを判定し、ＹＥＳ
のときには３２４に進みＮＯのときにはＳ２５に進む。

Ｓ２４では、空燃比フィードバック補正係数を前記３１
１にて検索されたクランプ値α。に固定保持させる。

３２５では、高負荷運転領域等のリッチクランプ時か否
かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ２６に進みＮＯのとき
にはＳ２７に進む。

Ｓ２６では、空燃比を理論空燃比よりリッチ側にてクラ
ンプすべくクランプ値α１を設定する。

Ｓ２７では、酸素センサ４により検出された排気中の酸
素濃度に基づ（実際の空燃比から、空燃比が理論空燃比
（λ＝１）になるように空燃比フィードバック補正係数
αを変化させて設定する。

このようにして設定されたα、α。、α１は前記通常の
燃料噴射制御における燃料噴射量演算に使用される。

以上説明したように、冷却水温度が所定値以上のときに
はメタノール濃度が高くなるに従ってカット回転速度と
リカバリー回転速度とをガソリン時よりも低下させるよ
うに設定するようにしたので、減速運転時の燃費を大巾
に向上できる。このとき、メタノール濃度が高くなるに
従って、第８図に示すように、燃焼が安定するリーン限
界がリーン側に移行するので、リカバリー回転速度を低
下させても燃料供給再開時の運転性を良好に維持できる
。また、冷却水温度が所定値未満のときにはメタノール
濃度が高（なるに従ってカット回転速度とリカバリー回
転速度とをガソリン時よりも高くなるように設定するよ
うにしたので、この冷却水温度域にて気化特性の悪化に
よりメタノール濃度が高くなるに従ってリーン限界がガ
ソリンのときよりリッチ側に移行（第８図参照）しても
、燃料供給再開時の燃焼を良好に維持でき、もって運転
性を良好に維持できる。

また、燃料カット中のクランプ値α。を、冷却水温度と
メタノール濃度とのいずれかが高くなるに従って空燃比
をリーン化（α。を小さ（）すべく、設定するようにし
たので、燃料供給再開時の空燃比を、前記リーン限界に
近づけることができ、排気特性を向上でき、またこれに
よっても燃費を向上できる。

また、空燃比フィードバック制御に復帰させる設定回転
数を冷却水温度とメタノール濃度とのいずれかが高くな
るに従って小さくなるように設定したので、前記クラン
プ値α。を冷却水温度とメタノール濃度とに応じてリー
ン側に変化させてもこれに対応して早めに空燃比フィー
ドバック制御が開始して空燃比を理論空燃比に近づける
ことができる。

〈発明の効果〉 本発明は、以上説明したように、冷却水温度若しくはこ
れに関連する状態が所定値以上のときにアルコール濃度
が高くなるに従ってガソリン時に較べて低下するように
リカバリー回転速度を設定し、冷却水温度若しくはこれ
に関連する状態が所定値未満のときにアルコール濃度が
高くなるに従ってガソリン時に較べて高くなるようにリ
カバリー回転速度を設定するようにしたので、アルコー
ル濃度及び冷却水温度の如何に拘わらず機関の運転性を
良好に維持しつつ燃費を大巾に向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明の一
実施例を示す構成図、第３図は同上のフローチャート、
第４図〜第７図は同上の作用を説明するための図、第８
図は従来の欠点及び同上の作用を説明するための図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガソリンとアルコールとを混合した混合燃料を機関に供
   給するものであって、減速運転時に実際の機関回転速度
   がカット回転速度以上のときに燃料供給手段の燃料供給
   作動を停止させる燃料供給停止手段と、実際の機関回転
   速度がリカバリー回転速度まで低下したときに前記燃料
   供給手段の燃料供給作動を再開させる燃料供給再開手段
   と、を備える内燃機関の燃料供給装置において、前記混
   合燃料の一方の燃料濃度を検出する燃料濃度検出手段と
   、機関冷却水温度若しくはこれに関連する状態を検出す
   る温度検出手段と、冷却水温度若しくはこれに関連する
   状態が所定値以上のときには高濃度アルコール時に高濃
   度ガソリン時に較べてリカバリー回転速度を低下させて
   設定し、冷却水温度若しくはこれに関連する状態が所定
   値未満のときには高濃度アルコール時に高濃度ガソリン
   時に較べリカバリー回転速度を高めて設定するリカバリ
   ー回転速度設定手段と、を備えたことを特徴とする内燃
   機関の燃料供給装置。