JPH03124938A - 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、メタノール等の燃料とガソリン等の他の燃料
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、特に混合燃料の組成を検出するセンサの異常
時に関する。

〈従来の技術〉 この種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、検出された機関回転速度Ｎと吸入空気情景Ｑ
とに基づいて基本噴射量ＴＰ（＝ＫＱ／Ｎ；には定数）
を演算する。そして、演算された基本噴射量Ｔ、を、水
温等に基つく各種補正係数Ｃ０ＥＦと、排気中の酸素濃
度を検出する酸素センサの検出値による空燃比フィード
バック補正係数αと、混合燃料中のアルコール濃度を検
出する静電容量型のアルコール濃度センサの検出値によ
るアルコール補正係数ＡＬＣと、バ、２テリ電圧による
電圧補正分子、と、に基ついて、補正し、燃料噴射量Ｔ
ｒ　（ＴＰＸ　ＣＯＥ　Ｆ　ｘαＸＡＬＣ−ト’ｒ　ｓ
　）を算出する。

そして、燃料噴射量１゛、に対応する噴射パルス信号を
燃料噴射弁に出力し、燃料を機関に供給するようにして
いる。

また、前記アルコール濃度センサが異常と判定されたと
きに、前記アルコール補正係数１”：Ａｔｃを同定４ｔ
ｉ、　（例えばアルコール濃度５０％相当）にクランプ
して燃料噴射量Ｔ１を演算するようにしている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような従来の燃料供給装置において
は、アルコール濃度センサが異常と判定された後は、ア
ルコール補正係数Ｋ　Ａ　１．　Ｃを固定イハにクラン
プするようにしているので、低温時の再始動時間がばら
つき再始動性を悪化させるという不具合がある。また、
アルコール濃度によっては、燃料噴射量が必要以上に機
関に供給され点火栓のかぶりの発生等を招き運転性を悪
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、再
始動性及び運転性を良好に維持でき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。

〈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、複数の燃料を
混合した混合燃料を機関に供給するものであって、機関
運転状態に基づいて燃料供給量を設定する燃料供給量設
定手段Ａと、前記混合燃料の組成を検出する燃料組成検
出手段Ｂと、機関の空燃比を検出する空燃比検出手段Ｃ
と、検出された混合燃料の組成に基づいて組成補正係数
を設定する組成補正係数設定手段りと、検出された空燃
比が目標空燃比になるように空燃比フィードバック補正
係数を設定するフィードバック補正係数設定手段Ｅと、
前記設定された燃料供給量を前記組成補正係数と空燃比
フィードバック補正係数とにより補正する燃料供給計補
正手段Ｆと、補正された燃料供給量に基づいて燃料供給
手段Ｇを駆動制御する駆動制御手段Ｈと、を備えるもの
において、前記燃料組成検出手段Ｂの異常を判定する異
常判定手段Ｉと、異常と判定されたときに前記組成補正
係数と空燃比フィードバック補正係数とのいずれか一方
を所定値に強制的にクランプさせ、他方を強制的に変化
させる空燃比変化手段Ｊと、該空燃比変化手段Ｊの作動
中に検出された実際の空燃比に基づいて混合燃料組成を
推定する燃料組成推定手段にと、始動時を検出する始動
時検出手段りと、前記混合燃料組成の推定が終了したが
否かを判定する推定終了判定手段Ｍと、始動時に前記推
定が終了したと判定されかつ燃料組成検出手段Ｂが異常
と判定されたときに、前記推定された混合燃料組成に基
づいて前記組成補正係数を設定し、前記所定期間経過後
から次の推定が終了するまでは前記組成補正係数を固定
値にクランプする第１係数設定手段Ｎと、始動時に前記
推定が終了されないと判定されかつ燃料組成検出手段Ｂ
が異常と判定されたときには前記組成補正係数を前記固
定値にクランプする第２係数設定手段０と、を備えるよ
うにした。

〈作用〉 このようにして、燃料組成検出手段の異常時には強制的
に空燃比を変動させて混合燃料の組成を推定する。そし
て、始動時に推定が終了したと判定されかつ燃料組成検
出手段が異常と判定されたときには始動開始から所定期
間内は推定された燃料組成に基づいて組成補正係数を設
定し、所定期間経過後から次の推定が終了するまでは組
成係数を固定値にクランプする。また、始動時に推定が
終了していないときでかつ燃料組成検出手段の異常時に
は組成補正係数を始動開始時から固定値にクランプする
。

〈実施例〉 以下に、本発明の一実施例を第２図〜第６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ｌには、エアフ
ローメータ２からの吸入空気流賃信号と、クランク角セ
ンサ３からのレファレンス信号（機関回転速度に゛対応
する）及びポジション信号と、機関４の排気通路５に介
装され排気中の酸素濃度から空燃比を検出する空燃比検
出手段としての酸素センサ６からの酸素濃度信号と、水
温センサ７からの冷却水温度信号と、燃料供給通路）３
に介装される燃料組成検出手段としてのアルコール濃度
センサ９からの濃度検出信号と、始動クランキング時に
オンとなる始動時検出手段としての始動スタータスイッ
チ１０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、ＣＰＵ
ＩＢと、ＲＯＭＩＣと、ＲＡＭＬＤ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、機関名気筒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１１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ｌが燃料供給量手段と
組成補正係数設定手段とフィードバック補正係数設定手
段と燃料供給量補正手段と駆動制御手段と異常判定手段
と空燃比変化手段と燃料組成推定手段と推定終了判定手
段と第１及び第２係数設定手段とを構成する。

次に、作用を第３図〜第６図のフローチャートに従って
説明する。

まず、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ｆｔＱとクランク角センサ
３により検出された機関回転速度Ｎとから基本噴射ｆｉ
ＴＰ　（＝ＫＱ／Ｎ、には定数）を演算した後、燃料噴
射量Ｔ、を次式により演算する。

Ｔ　＋　＝　Ｔ　Ｐ　Ｘ　ＣＯＥ　Ｆ　Ｘ　αＸ　Ａ　
Ｌ　ＣＸ　Ｋ　Ｂ　Ｌ　ＲＣ＋Ｔ。

αは酸素センサ４の検出値に基づく空燃比フィードバッ
ク補正係数、ＡＬＣはアルコール濃度に応じた組成補正
係数としてのアルコール補正係数ＫＢＬＲＣは空燃比の
学習補正係数、′Ｆ、はバッテリ電圧の補正分である。

また、Ｃ０ＥＦは各種補正係数である。

また、始動時には、始動時噴射量が冷却水温度により決
定される始動時基本噴射量とアルコール濃度に対応する
アルコール補正係数ＡＬＣとを主として決定される。

このようにして得られた燃料噴射量Ｔ、若しくは始動時
噴射量に対応するパルス信号を燃料噴射弁１１に出力し
混合燃料を機関に供給する。

かかる燃料噴射量制御中に第３図〜第６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、スタータスイッチＩＯがオンか否かを判定し
、ＹＥＳのときには再始動時と判断してＳ２に進みＮｏ
のときには３１１に進む。

Ｓ２では、フラングをＯに設定する。

Ｓ３では、タイマがクリアされたか否かを判定し、ＹＥ
Ｓのときには８５′に進みＮｏのときにはＳ４に進む。

Ｓ４では、タイマをクリアしてカウントを開始させてＳ
５に進む。

Ｓ５では、アルコール濃度センサ９が前回異常と判定さ
れたか否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ６に進みＮｏ
のときにはＳＩＯに進む。アルコール濃度センサ９の異
常時の具体例としては、アルコール濃度センサ９の出力
電圧が許容範囲から外れたときにアルコール濃度センサ
９が異常と’ｔ！Ｉｉ　断する。

Ｓ６では、後述のアルコール補正係数ＡＬＣの較正（推
定）が終了したか否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ７
に進みＮｏのときにはＳ９に進む。

Ｓ７では、前記タイマのカウント値に基づいて、始動（
クランキング）開始時から第１設定時間内か否かを判定
し、ＹＥＳのときにはＳ８に進みＮＯのときにはＳ９に
進む。

Ｓ８では、後述の較正されたアルコール補正係数（以下
較正値と称す）を選択する。

Ｓ９では、アルコール補正係数として固定値（例えばＭ
５０相当）を選択する。このようにすると、再始動時に
は、較正が終了しているときで第１設定時間内は較正値
が選択され、また第１設定時間経過時から次の較正が終
了するまで固定値が選択される。また、較正が終了して
いないときには始動開始時から固定値が選択される。こ
こで、較正が終了していても第１設定時間経過したとき
には固定値が選択されるが、これは給油により再始動時
にアルコール濃度が較正されたアルコール濃度より変化
するときがあり、このときは再始動後の較正により新た
な較正値が決定されて使用される。

また、再始動時第１設定時間経過までは、以前に較正さ
れたアルコール濃度を使用するのは、新たに給油されて
も噴射される燃料が新たな燃料に変わるには一定の時間
が必要なので始動性向上のために一定の時間前回の較正
値°を用いるのである。

アルコール濃度センサ９が異常でない場合にはＳＩＯに
て、アルコール濃度センサ９の検出値に基づいてアルコ
ール補正係数ＡＬＣを設定する。

一方、スタータスイッチｌＯオフ時すなわち再始動後に
は、Ｓｌｌで、アルコール濃度センサ９が前回異常と判
定されたか否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ１２に進
みＮｏのときにはルーチンを終了させる。

Ｓ１２では、フラッグが１か否かを判定し、ＹＥＳのと
きにはアルコール補正係数ＡＬＣが固定（ｉＭ（Ｍ５０
相当）にクランプされたと判断してルーチンを終了させ
ＮｏのときにはＳ１３に進む。

３１３では、空燃比フィードバック制御中が否かを判定
し、ＹＥＳのときにはルーチンを終了させＮＯのときに
はＳ１４に進む。

Ｓ１４では、前記タイマのカウント値に基づいて、始動
開始から第１設定時間経過したか否かを判定し、ＹＥＳ
のときにはＳ１５に進みＮｏのときにはルーチンを終了
させる。

３１５では、較正値と固定値とに基づいて較正値から前
記固定値（Ｍ５０相当）に経時と共に段階的に近づける
べく設定値を新たに設定する。

Ｓ１６では、設定値が固定値になったか否かを判定し、
ＹＥＳのときにはＳ１７に進みＮｏのときにはルーチン
を終了させる。

Ｓ１７では、アルコール補正係数ＡＬＣが固定値にクラ
ンプされたことをフラッグ＝１として設定してＲＡＭに
記憶させる。

このようにして、アルコール濃度センサ９が異常時でか
つ空燃比フィードバック制御が開始されていないときに
は始動から第１設定時間経過後にアルコール補正係数Ａ
ＬＣを固定値にクランプするのは、停止時の給油により
混合燃料中のアルコール濃度が変化する場合があるがら
である。その後、空燃比フィードバック制御が開始され
ると、較正値が決定され、アルコール濃度センサ９の異
常時にはアルコール補正係数ＡＬＣとして較正値が使用
される。

次に、クランプ時のアルコール補正係数ＡＬＣの較正を
第４図〜第６図に基づいて説明する。

第４図の３２１では、アルコール濃度センサ９が異常か
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。

Ｓ２２では、アルコール補正係数ＡＬＣの較正が終了し
たか否かを判定し、ＹＥＳのときにはルーチンを終了さ
せＮＯのときにはＳ２３に進む。

３２３では、アルコール補正係数ＡＬＣがクランプされ
たか否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ２５に進みＮＯ
のときにはＳ２４に進む。

Ｓ２４では、アルコール補正係数ＡＬＣを固定４ｉ６（
Ｍ５０相当）にクランプした後、３２５に進む。

３２５では、アルコール補正係数ＡＬＣの較正条件が成
立（酸素センサ４の出力が反転したとき）したか否かを
判定し、ＹＥＳのときにはＳ２６に進みＮＯのときには
Ｓ２９に進む。

Ｓ２６では、後述の第６図のフローチャートに示すルー
チンによりアルコール補正係数ＡＬＣの較正を行う。

Ｓ２７では、アルコール補正係数ＡＬＣの較正が終了し
たため空燃比フィードバック制御を開始させるために空
燃比フィー、ドバンク補正係数αを１にイニシャライズ
した後、３２８に進む。

３２Ｂでは、空燃比のフィードバック制御を開始させた
後、ルーチンを終了させる。

較正条件が成立しないときには、Ｓ２９で後述の第５図
のフローチャートに示すルーチンによりアルコール濃度
センサ９のＮＧ用空燃比フィードバック制御を開始させ
た後、ルーチンを終了させる。

次に、アルコール濃度センサ９のＮＧ用空燃比フィード
バック制御を第５図のフローチャートに従って説明する
。

３３１では、後述のリーンフラッグ或いはリッチフラッ
グが立てられた（オン）か否かを判定し、ＹＥＳのとき
には３３９に進みＮＯのときにはＳ３２に進む。

Ｓ３２では、空燃比フィードバック補正係数αのクラン
プ時間の判定初回か否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ
３３に進みＮｏのときには３３５に進む。

Ｓ３３では、空燃比フィードバック補正係数αを１にク
ランプした後、Ｓ３４に進む。

Ｓ３４では、第２タイマを所定のクランプ時間（例えば
５秒）にセットした後、ルーチンを終了させる。

Ｓ３５では、前記第２タイマのカウント時間（クランプ
時間）が零になったか否かを判定し、ＹＥＳのときには
Ｓ３６に進みＮＯのときにはルーチンを終了させる。

Ｓ３６では、酸素センサ６の検出値に基づいて実際の空
燃比が理論空燃比よりリッチ側でクランプされたか否か
を判定し、ＹＥＳのときには３３７に進みＮｏのときに
は３３８に進む。

実際の空燃比がリッチ側でクランプされたときにはＳ３
７でリーンフラッグをオンさせ、逆に実際の空燃比がリ
ーン側でクランプされたときにはＳ３８でリッチフラッ
グをオンさせる。

Ｓ３９では、前記フラッグに基づいて実際の空燃比がリ
ッチ側でクランプされたか否かを判定し、ＹＥＳのとき
（リーンフラッグオンのとき）にはＳ４０に進みＮｏの
とき（リッチフラッグオンのとき）にはＳ４１に進む。

Ｓ４０では、実際の空燃比をリーン化すべく前記Ｓ４３
にてクランプされた空燃比フィードバック補正係数αを
所定量減少させる。

Ｓ４１では、実際の空燃比をリッチ化すべく前記空燃比
フィードバック補正係数αを所定量増加させる。

かかる制御は、実際の空燃比のクランプ方向が反転する
まで換言すれば前記Ｓ２５における較正条件が成立する
まで行われる。

次にアルコール補正係数ＡＬＣの較正を第６図のフロー
チャートに従って説明する。

Ｓ５１では、前記空燃比フィードバック補正係数αの１
からの変化分Δα（前記Ｓ４０若しくはＳ４１において
実際の空燃比のクランプ方向が反転するまでの変化分）
を演算する。

Ｓ５２では、前回のアルコール補正係数ＡＬＣＯＬＤと
前記変化分Δαとから新たなアルコール補正係数ＡＬＣ
ＮＥ１．ｌを次式により演算する。

Ａ　Ｌ　Ｃｗｔｗ　＝Ａ　Ｌ　Ｃｏｔｏ　＋Ａ　Ｌ　Ｃ
ｏｔｏ　ｘΔαＳ５３では、新たなアルコール補正係数
ＡＬＣＮ□（較正値）をＲＡＭに記憶させる。かかるア
ルコール補正係数ＡＬＣの較正が燃料組成を推定する手
段を構成する。

このようにして、較正されたアルコール補正係数ＡＬＣ
ＮＦ１．ｌに基づいて、アルコニル濃度センサ９の異常
時の空燃比フィードバック制御を行う。

このため、較正後においては空燃比が適正値に制御され
、アルコール濃度センサ９の異常時にも運転性を向上で
きる。

以上説明したように、再始動時にアルコール濃度センサ
９が異常と判定されかつ較正が終了しているときには始
動開始から第１設定時間内は実際のアルコール濃度に略
対応する較正値をアルコール補正係数ＡＬＣとして使用
するので、再始動時の始動時間をアルコール濃度に拘わ
らす略一定にできると共に燃料過多による点火栓のかぶ
りも防止でき始動性を向上できる。また、第１設定時間
経過後から次の較正が終了するまで或いは較正が終了し
ていないときには固定値を使用するようにしているので
、実際のアルコール濃度に拘わらず機関燃焼が安定し運
転を継続できる。このとき、第１設定時間経過後から次
の較正が終了するまで固定値を用いるのは給油によりア
ルコール濃度か変化する場合があり、較正が終了してい
ないときに固定値を用いるのは中間値にアルコール濃度
補正係数を保持させるためである。ここで、前記同定値
Ｍ５０は、ガソリンにとっては機関燃焼が安定するリッ
チ限界であり、高濃度アルコールにとっては機関燃焼が
安定するリーン限界であるため、固定値にアルコール補
正係数ＡＬＣをクランプすれば実際のアルコール濃度に
拘わらず機関燃焼が安定するのである。

〈発明の効果〉 本発明は、以上説明したように、始動時に燃料組成検出
手段の以上と判定され燃料組成の推定が終了したときに
は、始動開始時から所定期間推定された燃料組成に基づ
いて組成補正係数を設定するこ止により、機関に供給さ
れる燃料組成が給油により新たに変わるまで始動前の組
成の燃料によって制御し始動性を向上できる。また、所
定期間経過後から次の推定が終了するまでは前記組成補
正係数を固定値にクランプすることにより給油により燃
料組成が変化してもこれに対応できる一方、推定が終了
されていないときには始動開始時から組成補正係数を前
記固定値にクランプすることにより組成補正係数を適正
に設定できる。この結果、機関運転を安定させて継続し
つつ、再始動時の始動時間を燃料組成に拘わらす略同様
にできると共に点火栓のかぶり等を防止できる。

【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ノは本発明の一
実施例を示す構成図、第３図〜第６図は同一ヒのフロー
チャートである。 １・・・マイクロコンピュータ　　６・・・酸素センサ
９・・・アルコール濃度センサ イッチ　　１１・・・燃料噴射弁 １０・・・スタータス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の燃料を混合した混合燃料を機関に供給するもので
   あって、機関運転状態に基づいて燃料供給量を設定する
   燃料供給量設定手段と、前記混合燃料の組成を検出する
   燃料組成検出手段と、機関の空燃比を検出する空燃比検
   出手段と、検出された混合燃料の組成に基づいて組成補
   正係数を設定する組成補正係数設定手段と、検出された
   空燃比が目標空燃比になるように空燃比フィードバック
   補正係数を設定するフィードバック補正係数設定手段と
   、前記設定された燃料供給量を前記組成補正係数と空燃
   比フィードバック補正係数とにより補正する燃料供給量
   補正手段と、補正された燃料供給量に基づいて燃料供給
   手段を駆動制御する駆動制御手段と、を備える内燃機関
   の燃料供給装置において、 前記燃料組成検出手段の異常を判定する異常判定手段と
   、異常と判定されたときに前記組成補正係数と空燃比フ
   ィードバック補正係数とのいずれか一方を所定値に強制
   的にクランプさせ、他方を強制的に変化させる空燃比変
   化手段と、該空燃比変化手段の作動中に検出された空燃
   比に基づいて混合燃料組成を推定する燃料組成推定手段
   と、始動時を検出する始動時検出手段と、前記混合燃料
   組成の推定が終了したか否かを判定する推定終了判定手
   段と、始動時に前記推定が終了したと判定されかつ燃料
   組成検出手段が異常と判定されたときに、始動開始時か
   ら所定期間内は前記推定された混合燃料組成に基づいて
   前記組成補正係数を設定し、前記所定期間経過後から次
   の推定が終了するまでは前記組成補正係数を固定値にク
   ランプする第１係数設定手段と、始動時に前記推定が終
   了されないと判定されかつ燃料組成検出手段が異常と判
   定されたときには前記組成補正係数を前記固定値にクラ
   ンプする第２係数設定手段と、を備えたことを特徴とす
   る内燃機関の燃料供給装置。