JPH04321736A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばアルコール等
の異成分が混入された燃料が使用される内燃機関の燃料
供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関に使用される燃料として、通常
のガソリンに対してアルコール等の他の成分を混入して
使用することが考えられている。この様な異成分を混入
した燃料を使用する場合、この異成分の混入割合に対応
した燃料供給制御を行う必要がある。

【０００３】また、使用される燃料に対して混入される
異成分の量は、基本的には一定に設定され、使用燃料に
おける異成分濃度は一定に保たれるようにしているもの
であるが、実質的には例えば燃料タンクに対して新しい
燃料を供給した場合、この供給燃料によって、燃料噴射
弁部分に供給される燃料の異成分濃度が変化する。した
がって、燃料噴射量制御を実行するに際しては、実際に
燃料噴射弁から噴射される燃料の異成分濃度に基づいて
、燃料噴射量の演算を行わせるようにすることが望まれ
る。

【０００４】従来のこの様なアルコールのような異成分
の混入される燃料を使用する内燃機関においては、燃料
タンクから燃料ポンプによって圧送された燃料は、燃料
通路を介して燃料フィルタ部に導かれ、さらにこのフィ
ルタ部を通過した燃料が噴射弁から噴射されるようにな
っている。

【０００５】この場合、燃料通路にアルコール濃度セン
サを設置し、この濃度センサ部で燃料に混入されたアル
コールの濃度を検出すると共に、この燃料の温度を計測
し、このアルコール濃度情報および燃料の温度情報が制
御回路に供給される。この制御回路においては、入力さ
れたアルコール濃度さらに燃料温度に基づいて、燃料噴
射弁から噴射される燃料量を、空燃比が最適とされるよ
うに補正し、燃料噴射弁に対して駆動信号を供給するよ
うにしている。

【０００６】しかし、この様に構成される燃料供給装置
にあっては、アルコール濃度センサが燃料通路の途中に
設置されている。したがって、燃料タンクに対する給油
等によって燃料中のアルコール濃度が変化すると、以下
のような問題が発生する。

【０００７】給油によって燃料タンク内のアルコール濃
度が変化し、このアルコール濃度が異なった燃料がアル
コール濃度センサ部に到達すると、その新しい燃料のア
ルコール濃度情報が制御回路に供給され、この情報に基
づいて補正された駆動信号によって燃料噴射弁が駆動さ
れる。

【０００８】しかし、アルコール濃度センサと燃料噴射
弁との間にはさらに燃料通路が存在し、さらに燃料噴射
弁部分に滞留する旧燃料も存在するため、アルコール濃
度の異なった燃料が燃料噴射弁から噴射されるまでに、
アルコール濃度センサでアルコール濃度の変化を検出し
てから、所定の時間遅れが存在する。

【０００９】すなわち、アルコール濃度センサでアルコ
ール濃度の変化を検出し、この検出されたアルコール濃
度に対応して燃料噴射弁の駆動信号を補正制御するよう
にしたのでは、アルコール濃度が変化する前の旧燃料の
噴射制御が、新しく検出されたアルコール濃度に基づい
て実行される不都合が発生する。したがって、最適な空
燃比を確保することができず、燃費、ストール、エミッ
ション特性および運転性の悪化等を招く。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、燃料に含まれるアルコール
等の異成分の濃度が変化したような場合において、その
濃度変化に対応した燃料噴射制御が実行され、応答性良
好にして最適な空燃比制御が実行できるようにした内燃
機関の燃料供給装置を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明に係る内燃機関
の燃料供給装置にあっては、燃料タンクから圧送される
燃料通路に異成分検出手段を設置し、この検出手段を通
過した燃料が燃料噴射手段に供給されるようにした装置
において、前記異成分検出手段で検出された異成分濃度
情報に基づき制御手段で燃料噴射手段の駆動信号を形成
する。この制御手段は前記異成分濃度検出手段と燃料噴
射手段との間に滞留される燃料の量を記憶した記憶手段
、および前記異成分検出手段で検出された異成分濃度の
変化を検出する手段を備え、前記記憶された滞留燃料量
および内燃機関の運転状態に対応して、前記異成分検出
手段部の燃料が噴射されるまでのディレイ時間を算出し
、前記濃度変化を検出してから前記ディレイ時間の経過
後に前記駆動信号が補正されるようにしている。

【００１２】

【作用】この様に構成される燃料供給装置にあっては、
給油等によって燃料中の異成分濃度が変化し、この濃度
変化が異成分濃度検出手段で検出されると、燃料噴射手
段の駆動信号が、前記検出濃度の変化が検出されてから
前記記憶されたディレイ時間の経過後に、新しい検出濃
度に対応して補正される。この場合、ディレイ時間は異
成分検出手段と燃料噴射手段との間に溜まる燃料量、お
よび内燃機関の運転状態によって決定されるものである
ため、異成分濃度が変化した燃料が燃料噴射手段に到達
した時点で駆動信号が補正され、常に適正な空燃比が設
定されるようになる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１はその構成を示すもので、燃料タンク１
１には例えば異成分としてアルコールを混入した燃料が
蓄えられる。燃料タンク１１内の燃料は、燃料ポンプ１
２によって燃料通路１３に圧送されるもので、この圧送
燃料は例えば４気筒のエンジンの各気筒にそれぞれ設定
される燃料噴射弁１４１　〜１４４　に並列的に供給さ
れる。この燃料噴射弁１４１　〜１４４　は、電子制御
ユニット（ＥＣＵ）によって構成された制御回路１５か
らの駆動信号によって開弁制御され、例えばパルス状の
駆動信号のパルス幅に対応した時間範囲で開弁される。

【００１４】ここで、燃料ポンプ１２によって圧送され
た燃料は、燃料フィルタ１６部に供給され、この燃料フ
ィルタ１６を通過した燃料がアルコール濃度センサ１７
部に供給される。そして、このアルコール濃度センサ１
７を通過した燃料が、燃料噴射弁１４１　〜１４４　に
供給される。アルコール濃度センサ１７では、通過する
燃料に含まれるアルコールの濃度を検出してその濃度情
報を発生すると共に燃料温度を測定し、このアルコール
濃度情報並びに温度情報を制御回路１５に供給している
。

【００１５】制御回路１５では、詳細は図示していない
がエンジンの運転状況を示す各種検出信号に基づき、周
知の空燃比制御を実行するもので、この空燃比制御に際
してアルコール濃度センサ１７で検出されたアルコール
濃度情報が参照され、適正燃料噴射量、具体的には燃料
噴射弁の開弁時間を設定する駆動信号を演算形成する。

【００１６】この様に構成された燃料供給装置において
、アルコール濃度センサ１７を燃料噴射弁１４１　〜１
４４　のすぐ近くに設置すれば、アルコール濃度センサ
１７を通過した燃料が噴射弁１４１　〜１４４　部に到
達する時間を充分に短くすることができる。例えばアル
コール濃度センサ１７から燃料噴射弁１４１　〜１４４
　までの距離を３５０ｍｍとし、その間の燃料通路を構
成する燃料パイプの内径を８ｍｍとすると、燃料ポンプ
１２の吐出量を“１１６（リットル）／時間”であると
した場合、アルコール濃度センサ１７を通過した燃料が
燃料噴射弁１４１　〜１４４　に到達するまでの時間は
約０．５秒である。したがって、実質的に無視できる程
度の時間遅れである。

【００１７】しかし、燃料噴射弁１４１　〜１４４　部
分には、約１ｃｃ程度の燃料が溜まっており、例えばア
イドリング運転状態のときの燃料噴射パルス幅で燃料噴
射を行うと、この滞留されている約１ｃｃの燃料を噴射
するために、約１０秒程度の時間を必要とする。

【００１８】例えば、給油によって燃料タンク１１に新
しい燃料が供給され、この新しい燃料のアルコール濃度
がそれまでの旧燃料のアルコール濃度と異なっている場
合、この新燃料がアルコール濃度センサ１７部に到達す
ると、このセンサ１７で検出されたアルコール濃度情報
に基づいて、制御回路１５においてアルコール濃度変化
が検出される。したがって、制御回路１５においてこの
新しく検出されたアルコール濃度情報に基づいて燃料噴
射弁の駆動信号を補正し、適正空燃比が設定されるよう
にするものであるが、実際にはアルコール濃度センサ１
７でアルコール濃度の変化が検出されてから、約１０秒
後に新燃料が燃料噴射弁１４１　〜１４４　から噴射さ
れ、その間旧燃料が噴射されている。

【００１９】この様な問題点に対処するために制御回路
１５に設定された記憶装置に対して、燃料噴射弁１４１
　〜１４４　部に溜まる燃料量Ｑｏ　が記憶設定され、
この溜まり燃料量Ｑｏ　に対応した燃料供給制御が行わ
れる。

【００２０】図２はこの様な制御回路１５の制御の流れ
を示すもので、まずステップ１０１　でアルコール濃度
センサ１７によって、このセンサ１７部を通過する燃料
中のアルコール濃度を検出するもので、次のステップ１
０２　でこの検出されたアルコール濃度情報に基づいて
、燃料噴射補正係数の検索を行う。

【００２１】ここで、燃料中のアルコール濃度と燃料噴
射補正係数との関係は予め求められているもので、この
関係は例えばマップにして制御回路１５内に設定される
記憶装置に記憶設定されている。

【００２２】ステップ１０３　では、アルコール濃度セ
ンサ１７からのアルコール濃度情報を監視し、アルコー
ル濃度が変化したか否かを判断する。例えば、燃料タン
ク１１に給油され、この新しく給油された燃料のアルコ
ール濃度がそれまでの旧燃料のアルコール濃度と異なる
場合、この新燃料がアルコール濃度センサ１７部に到達
すると、アルコール濃度センサ１７で検出されたアルコ
ール濃度情報が変化し、これが制御回路１５で認知され
る。

【００２３】ステップ１０３　でアルコール濃度が変化
したと判断されたときはステップ１０４　に進み、この
とき検出されたアルコール濃度情報に基づいて、各燃料
噴射弁１４１　〜１４４　からの毎回の燃料噴射量“Δ
Ｑ”を次式に基づき演算する。 ΔＱ＝Ｔｉ　×ｑ ただし、Ｔｉ　はステップ１０２　で得られた補正係数
に基づいた燃料噴射時間（駆動信号パルス幅）であり、
ｑは単位時間当たりの燃料噴射量である。

【００２４】この様に燃料噴射量が計算されたならば、
ステップ１０５　に進む。このステップ１０５　では制
御回路１５に記憶された燃料噴射弁１４１　〜１４４　
部の溜まり燃料量Ｑｏ　からステップ１０４で求めた燃
料噴射量ΔＱを減算し、旧燃料の量Ｑを求める。

【００２５】次のステップ１０６　ではステップ１０５
　で得られた旧燃料量Ｑが“０”以下であるか否か、す
なわち溜まり燃料（旧燃料）が全て新燃料に入れ替わっ
たか否かを判定し、まだ入れ替わっていないと判断され
たならばステップ１０４　に戻り、ステップ１０４　〜
１０６　の処理を繰り返す。そして、ステップ１０６　
で全て新燃料に入れ替わったと判断されたならば、ステ
ップ１０７　に進んでこの新燃料に対応して得られた補
正係数に基づいて、燃料の噴射制御を行う。

【００２６】この様な燃料の供給制御を行うと、アルコ
ール濃度センサ１７が、燃料供給通路１３の途中に設置
されるような構成であっても、このセンサ１７部でアル
コール濃度の検出された燃料が燃料噴射弁１４１　〜１
４４　部に到達した時点で、センサ１７部で検出された
アルコール濃度に基づいた燃料噴射制御が実行される。

【００２７】したがって、燃料タンク１１に対する新燃
料の給油等によって、燃料中のアルコール濃度が変化し
たような場合にあっても、常時そのアルコール濃度の変
化が発生することが監視され、アルコール濃度の変化が
検出される。そして、このアルコール濃度の変化に伴っ
て、この新燃料が燃料噴射弁１４１〜１４４　に到達す
る時点で補正係数が設定され、応答性良好な燃料噴射制
御が実行され、最適な空燃比が確保されるようになる。

【００２８】ステップ１０３　でアルコール濃度の変化
が検出されない場合は、アルコール濃度の変化した新燃
料が供給されていないものであるため、ステップ１０７
　に進んで旧燃料のアルコール濃度に対応した補正係数
を設定し、燃料の噴射制御を実行させる。

【００２９】図３は制御回路１５における処理の他の実
施例を示したもので、この実施例にあってはスロットル
バルブが閉（アイドル状態）の時は、燃料噴射量が少な
いために、燃料噴射弁内の旧燃料が完全に無くなるまで
に要する時間が長くなることを利用している。

【００３０】すなわち、ステップ１０１　〜１０３　は
図２で示した処理と同じ処理を行うもので、ステップ１
０３　でアルコール濃度センサ１７で検出されたアルコ
ール濃度が変化したことを検出したときに、ステップ２
０１　に進んでスロットルバルブの開閉状態を検出する
。そして、ステップ２０２　でスロットルバルブが開で
あると判断されたときは、ステップ２０３　に進んで第
１のディレイ時間を演算する。またステップ２０２　で
スロットルバルブが閉じているアイドル状態と判断され
たときは、ステップ２０４に進んで第２のディレイ時間
を演算する。

【００３１】このステップ２０３　および２０４　にあ
っては、制御回路１５に設定される記憶装置に対して、
スロットルバルブの開および閉の状態に対応したディレ
イ時間を予め記憶設定し、この記憶値を検索することに
より使用する。例えば図５で示すようなマップが記憶装
置に記憶されている。

【００３２】そして、ステップ１０７　ではステップ２
０３　あるいは２０４　で得られたディレイ時間の経過
後に、アルコール濃度センサ１７で得られた新たなアル
コール濃度に対応した補正係数に基づく燃料噴射制御を
行う。

【００３３】図４はさらに他の実施例を示すもので、ス
テップ１０１　からステップ２０２　までは図３で示し
た実施例と同様の処理を行う。そして、ステップ２０２
　でスロットルバルブが開であると判断されたときは、
ステップ３０１　に進んでスロットルバルブの開度との
関連で、アルコール濃度センサ１７と燃料噴射弁１４１
　〜１４４　との間に溜まる旧燃料量の噴射量（噴射パ
ルス幅）を演算する。この場合、旧燃料のアルコール濃
度に対応した補正係数が参照される。

【００３４】ステップ３０２　では、ステップ３０１　
で演算された噴射燃料量に基づき、燃料噴射弁１４１　
〜１４４　内の旧燃料が無くなり、全て新燃料に入れ替
わるまでの時間を演算し、ディレイ時間を算出する。図
６はスロットルバルブの開度とディレイ時間との関係を
示し、このマップは制御回路１５の記憶装置に格納され
ている。

【００３５】そして、ステップ１０７　では燃料中のア
ルコール濃度とスロットルバルブの開閉状態による信号
に基づき、ステップ３０２　で算出したディレイ時間を
考慮して燃料を噴射する。

【００３６】ステップ２０２　でスロットルバルブが閉
じていると判断されたときは、ステップ３０３　で旧燃
料のアルコール濃度に対応してアイドル運転状態におけ
る旧燃料の噴射量を演算する。そして、ステップ３０２
　でスロットルバルブの開度との関連でディレイ時間を
演算する。

【００３７】

【発明の効果】以上のように構成される内燃機関の燃料
供給装置によれば、アルコール濃度検出手段がアルコー
ル濃度を検出してから、この濃度の検出された燃料が燃
料噴射弁から噴射されるまでの時間的なずれを補正した
状態で、燃料噴射量制御が実行される。したがって、常
に最適な空燃比が得られる。すなわち、給油等によって
燃料噴射弁に供給される燃料のアルコール等の異成分の
濃度が変化し、この変化が検出された場合、この異成分
濃度が変化してから燃料噴射手段部分に溜まる燃料が全
て噴射された後に、新しく検出された燃料の異成分濃度
に対応した燃料噴射制御が実行される。したがって、エ
ンジンストール等の発生が確実に防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る内燃機関の燃料供給
装置を説明する構成図。

【図２】上記実施例の制御回路において実行される処理
の流れを説明するフフローチャート。

【図３】前記制御回路の他の実施例を説明するフローチ
ャート。

【図４】前記制御回路のさらに他の実施例を説明するフ
ローチャート。

【図５】スロットルバルブの開閉状態とディレイ時間と
の関係を示す図。

【図６】スロットルバルブの開度とディレイ時間との関
係を示す図。

【符号の説明】

１１…燃料タンク、１２…燃料ポンプ、１３…燃料通路
、１４１〜１４４　…燃料噴射弁、１５…制御回路、１
６…燃料フィルタ、１７…アルコール（異成分）濃度セ
ンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　異成分を含む燃料が圧送供給される燃
   料通路に設定され、前記燃料中の前記異成分濃度を検出
   する異成分濃度検出手段、この異成分濃度検出手段を通
   過した燃料が、前記燃料通路を介して供給される燃料噴
   射手段、および内燃機関の適性空燃比に対応して前記燃
   料噴射手段の駆動信号を形成する制御手段を備え、この
   制御手段は、前記異成分検出手段と燃料噴射手段との間
   に溜まる燃料量が記憶された記憶手段と、前記異成分濃
   度検出手段で検出される異成分濃度に基づいてその濃度
   変化を検知する手段と、前記内燃機関の運転状態に対応
   した前記燃料噴射手段からの燃料噴射量および前記記憶
   手段に記憶された溜まり燃料量に基づいて、前記異成分
   濃度が変化してから前記異成分濃度検出手段を通過した
   燃料が前記燃料噴射手段部に到達するに必要なディレイ
   時間を算出するディレイ時間演算手段とを具備し、前記
   異成分濃度が変化した後の前記異成分濃度検出手段で検
   出された異成分濃度情報に対応した補正係数に基づき、
   前記濃度変化を検出した後の前記ディレイ時間の経過時
   からの前記駆動信号を補正するようにしたことを特徴と
   する内燃機関の燃料供給装置。