JPH0476238A - 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、例えばアルコールとガソリンとの混合燃料を
使用する内燃機関の燃料供給装置に関し、特に混合燃料
の燃料組成を検出するセンサの異常発生時のバックアッ
プに関する。

〈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、第１
１図に示すようなものがある（特開昭６２−１７８７３
５号公報参照）。

すなわち、燃料タンク１の燃料か燃料ポンプ２により燃
料供給通路３を介して燃料噴射弁４に圧送供給する。そ
して、制御装置５は、基本噴射量をアルコール濃度セン
サ６により検出されたアルコール濃度と水温センサ７に
より検出された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４に出力し、機関に燃料を供給する。

特に、始動時（クランキング時）には、検出された冷却
水温度とアルコール濃度とに基ついて始動時噴射量と点
火時期とを設定する。

ここで、アルコール濃度センサに異常か発生したときに
は、実際のアルコール濃度か検出てきないため、アルコ
ール濃度をアルコール濃度の最大と最小との間の中間値
（例えばＭ５０相当）にあると仮定し、この中間値にア
ルコール濃度をクランプして燃料噴射量及び点火時期を
設定するようにしている。

尚、９は点火栓である。

〈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に異常が発生したときに、ア
ルコール濃度を中間値にクランプして燃料噴射量及び点
火時期を設定するようにしているので、以下の不具合が
ある。

すなわち、実際のアルコール濃度か前記中間値より高い
ときには燃料噴射量が不足して可燃空燃比に達しないた
め始動できず、逆に実際のアルコール濃度が中間値より
低いときには燃料噴射量か過多となって空燃比がオーバ
リッチとなり始動できずまた点火栓の燃料かぶり等の発
生を招くという不具合がある。かかる不具合は、特に低
温始動時に穎著である。また、始動できても実際のアル
コール濃度を検出できないため、始動後の運転性を著し
く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、燃
料濃度検出手段に異常が発生しても最適な燃料供給量を
確保できる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、請求項１にお
いては、二種類以上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、前記混合燃料の一種の燃料濃
度を検出する燃料濃度検出手段Ａの検出値に基づいて燃
料供給量を少くとも設定するようにした内燃機関におい
て、前記燃料濃度検出手段Ａの異常の有無を判定する異
常判定手段Ｂと、異常と判定されたときに前記混合燃料
の燃料濃度を略零にクランプする燃料濃度クランプ手段
Ｃと、クランプされた燃料濃度に基づいて始動時燃料供
給量を設定する始動時燃料供給量設定手段りと、設定さ
れた始動時燃料供給量に基づいて燃料供給手段Ｅを駆動
制郭する駆動制御手段Ｆと、クランキング開始から計時
を開始する計時手段Ｇと、計測された実クランキング時
間か長くなるに従って、前記クランプされた燃料濃度を
始動か完了するまで所定量ずつ増大させてクランプする
燃料濃度増大手段Ｈと、を備えるようにした。

また、請求項２においては、請求項１に加えて、第１図
中破線示の如く、冷却水温度検出手段■により検出され
た冷却水温度か低下するに従って、実クランキング時間
と比較される基準クランキング時間を長くなるように設
定する基準クランキング時間設定手段Ｊを設けるように
した。

また、請求項３においては、請求項１又は請求項２に加
えて、第１図中−点鎖線示の如く、冷却水温度検出手段
■により検出された冷却水温度か低下するに従って、燃
料濃度を増大させる所定値を、小さくなるように設定す
る増大巾設定手段Ｋを設けるようにした。

また、請求項４においては、請求項１若しくは請求項２
又は請求項３に加えて、第１図ウニ点鎖線示の如く、機
関が始動したか否か判定する始動判定手段りと、始動し
たと判定されたときに該判定時にクランプされた燃料濃
度を記憶手段Ｍに記憶させる書込手段Ｎと、始動後に、
前記記憶手段Ｍに記憶された燃料濃度に基づいて始動後
の燃料供給量を設定する始動後燃料供給量設定手段０と
、を備えるようにした。

〈作用〉 そして、請求項１においては、始動時に燃料濃度検出手
段に異常か発生したときに、燃料濃度を略零にクランプ
して始動時燃料供給量を設定した後、クランキング時間
が長くなるに従って現在使用されている混合燃料の濃度
に近づけるべく前記燃料濃度を除々に増大させて始動時
燃料供給量を設定し、始動できるようにした。

また、請求項２においては、冷却水温度に応じて基準ク
ランキング時間を変化させることにより、冷却水温度に
拘わらず最適な始動性を確保てきるようにした。

また、請求項３においては、冷却水温度に応して燃料濃
度を増大させることにより、これによっても、冷却水温
度に拘わらず最適な始動性を確保できるようにした。

また、請求項４においては、始動したときにクランプさ
れた燃料濃度を記憶させ、始動後においてもその燃料濃
度を現在使用されている混合燃料の燃料濃度と推定して
燃料供給量を設定し、始動後の運転性を向上させるよう
にした。

〈実施例〉 以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。尚
、各実施例において、従来例と同一要素には第８図と同
一符号を用いて説明を省略する。

第２図〜第６図は本発明の第１実施例を示す。

第２図において、マイクロコンピュータ等からなる制御
装置１１には、燃料濃度検出手段としてのアルコール濃
度センサ６からのアルコール濃度検出信号と、冷却水温
度検出手段としての水温センサ７からの冷却水温度検出
信号と、スタータスイッチ１２からのオン・オフ信号と
か入力されている。

制御装置１１は、各センサからの検出信号に基づいて燃
料噴射量を演算し、燃料供給手段としての燃料噴射弁４
を駆動制御する。また、制御装置１１は第３図のフロー
チャートに示すルーチンを実行するようになっている。

次に、作用を第３図のフローチャートに従って説明する
。

まず、始動時の燃料噴射制御を説明すると、アルコール
濃度センサ６により検出されたアルコール濃度と水温セ
ンサ７により検出された冷却水温度とに基づいて始動時
基本噴射量をマツプから検索する。この始動時基本噴射
量は、第４図に示すようにアルコール濃度が高くなるほ
ど高くなり、かつ冷却水温度が低くなるに伴ってその変
化率が大きくなるように、設定されている。そして、検
索された始動時基本噴射量に回転補正係数と時間補正係
数とを乗算して始動時噴射量を求める。ここで、回転補
正係数はクランキング中の機関回転速度か所定値以下の
ときに１に設定され所定値板、上のときに機関回転速度
の上昇に伴って除々に零になるように減少させて設定さ
れている。また、時間補正係数は、クランキング中（ス
タータモータ作動中）若しくはクランキング開始から所
定時間経過するまでは一定値に保持され、その後経過時
間に伴って徐々に零になるように減少させて設定されて
いる。

そして、演算された始動時噴射量と、通常運転時・、・
）燃料演算式によって始動時に得られた燃料噴射量を始
動時増量させた値と、を比較し、それらの大なる方を始
動時噴射量として選択し、燃料噴射弁４を噴射作動させ
る。

次に、第３図のフローチャートに示すルーチンを説明す
る。

Ｓｌでは、アルコール濃度センサ６が異常（故障）か否
かを判定し、ＹＥ’ＳのときにはＳ２に進みＮＯのとき
にはルーチンを終了させる。具体的には、アルコール濃
度センサ６の出力電圧か許容範囲から外れた時或いはそ
の出力電圧の変化率か所定値以上のときに異常と判定す
る。したかって、この部分か異常判定手段を構成する。

Ｓ２では、スタータスイッチＩ２かオンか否かを判定し
、ＹＥＳのときすなわちクランキンク中にはＳ３に進み
ＮＯのときにはＳ１４に進む。

Ｓ３では、フラッグか零か否かを判定し、ＹＥＳのとき
にはアルコール濃度センサ６の異常判定の初回と判断し
てＳ４に進みＮＯのときにはＳ１２に進む。

Ｓ４では、水温センサ７により検出された冷却水温度を
読込む。

Ｓ５では、検出された冷却水温度に基づいて基準クラン
キング時間Ｔをマツプから検索する。この基準クランキ
ング時間Ｔは、燃料噴射制御におけるアルコール濃度か
正しいときにクランキング開始からエンジンか良好に自
立運転できるまでの時間であり、第５図に示すように冷
却水温度か低くなるに従って長くなるように設定されて
いる。

したがってこの部分か基準クランキング時間設定手段を
構成する。

Ｓ６では、検出された冷却水温度に基ついて所定値とし
ての濃度変化代ΔＭをマツプから検索する。この濃度変
化代ΔＭは、第６図に示すように、冷却水温度が高くな
るに従って大きくなるように設定されている。したかっ
て、この部分か増大巾設定手段を構成する。

Ｓ７では、アルコール濃度Ｍを純ガソリン時の濃度ＭＯ
にクランプする。したがって、この部分か燃料濃度クラ
ンプ手段を構成する。

Ｓ８では、計時手段としてのタイマをリセットしてクラ
ンキング時間のカウントを開始する。

Ｓ９では、フラッグを１に設定する。

ＳＩＯでは、Ｓ７若しくはＳ１３にて設定されたアルコ
ール濃度Ｍを読込む。

Ｓｌ’ｌでは、読込まれたアルコール濃度と冷却水温度
とに基づいて前述の如く始動時噴射量を算出した後、燃
料噴射弁４を噴射作動させる。したかって、この部分が
始動時燃料供給量設定手段と駆動制御手段とを構成する
。

一方、Ｓ３にてフラッグ−１と判定されたときには、Ｓ
１２において、タイマによりカウントされた実クランキ
ング時間か前記基準クランキング時間Ｔを超えたか否か
を判定し、ＹＥＳのときにはエンジンか自立運転してい
ないと判断してＳ１３に進みＮＯのときにはルーチンを
終了させる。

Ｓ１３では、前記のルーチンで設定されたアルコール濃
度Ｍに、前記Ｓ６にて検索された濃度変化代ΔＭを、加
えて、新たなアルコール濃度Ｍを設定してクランプする
。したがって、この部分が燃料濃度増大手段を構成する
。

このようにすると、アルコール濃度Ｍは、第７図に示す
ように、実クランキング時間か基準クランキング時間を
超えたときには、実クランキング時間か長くなるに従っ
て前記濃度変化代ΔＭずつ段階的に、高くなる。

ＳＩ４では、フラッグを零に設定した後、Ｓ１５に進む
。

Ｓ１５では、エンジンか自立運転されたか否かを判定し
、ＹＥＳのときにはＳ１６に進みＮＯのときにはルーチ
ンを終了させる。この判定は、例えば機関回転速度か所
定値以上か否かで判断する。したからで、この部分が始
動判定手段を構成する。

Ｓ１６では、前回のルーチンで設定されたアルコール濃
度Ｍを読込む。

ＳＩ７では、読込まれたアルコール濃度Ｍを、現在使用
されている混合燃料のアルコール濃度と推定して、前記
推定アルコール濃度Ｍを記憶手段としてのＲＡＭに記憶
させて固持する。したかって、この部分か書込手段を構
成する。

このようにしてＲＡＭに記憶された推定アルコール濃度
Ｍは、始動後においてアルコール濃度センサ６に異常状
発生したどきに始動後の燃料噴射制御に使用される。

すなわち、検出された吸入空気流量と機関回転速度とに
基ついて基本噴射量Ｔ、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　ＸαｘＡＬＣ＋
Ｔ。

Ｃ０ＥＦは水温を主とする各種補正係数、αは空燃比フ
ィードバック補正係数、ＡＬＣは前記推定アルコール濃
度の対応するアルコール濃度補正係数＋Ｔｘはバッテリ
電圧の電圧補正分である。

したがって、この部分か始動複燃料供給量設定手段を構
成する。

また、クランキング中には前記増大補正されるアルコー
ル濃度と冷却水温度とに基づいてクランキング時点火時
期を設定して、点火栓９を点火作動させる。前記クラン
キング時点火時期は、第８図に示すように、アルコール
濃度が高くなるに従って進角するように設定され、かつ
その変化率は冷却水温度が低くなるに従って大きくなる
ように設定されている。さらに、始動後においては、前
記推定アルコール濃度Ｍに基づいて始動後の点火時期が
設定される。

以上説明したように、アルコール濃度センサ６に異常が
発生したときにアルコール濃度をＭＯに強制的にクラン
プして始動時噴射量を設定した後、実クランキング時間
か長くなるに従ってアルコール濃度を濃度変化代ΔＭず
つ増大させて始動時噴射量を設定するようにしたので、
増大するアルコール濃度か現在使用されている燃料のア
ルコール濃度に近似したときに可燃空燃比となって燃焼
か開始されるため、始動させることかできる。

このとき、実クランキング時間と比較される基準クラン
キング時間を冷却水温度か低くなるに従って長くなるよ
うに設定するようにしたので、冷却水温度が低いときに
も最適な始動性を確保てきる。

また、濃度変化代を冷却水温度が低下するに従って小さ
くするようにしたのて、冷却水温度か低下しても最適な
始動性を確保てきる。これを詳細に説明すると、第９図
に示すように、冷却水温度か高いとき（第９図中実線示
）には、始動時基本噴射量及びクランキング時点火時期
はアルコール濃度の変化に対して小さ（変化するので、
濃度変化代は大きくても要求混合気範囲に入り易く、む
しろこれによって始動時間を短縮できる。これに対し、
冷却水温度か低いときには、第９図中破線示の如く、始
動時基本噴射量及びクランキング時点火時期はアルコー
ル濃度の変化に対して大きく変化するので、濃度変化代
を小さく設定しないと例えば要求条件の飛びこし等を起
こし始動可能なアルコール濃度を判断できず始動不能と
なる。

さらに、始動したときのアルコール濃度を記憶して始動
後の燃料噴射量演算に使用するようにしたので、実際の
アルコール濃度に近い推定アルコール濃度に基づいて燃
料噴射量を設定できるため、アルコール濃度センサ６か
異常であっても最適な燃料供給量を確保でき運転性を大
巾に向上できると共に、出力向上及び排気性状の向上を
図れる。

第１０図は本発明の第２実施例を示す。

本実施例は、燃料噴射弁４とは別に始動補助噴射弁２１
を備えると共に、該始動補助噴射弁２１から噴射された
燃料を加熱する電気ヒータ２２を備えるようにしたもの
である。そして、制御装置２３は、アルコール濃度セン
サ６に異常かあったときには、第１実施例と同様にアル
コール濃度をＭＯから除々に増大させ、この変化に応じ
て始動時噴射量を増大させて始動補助噴射弁２１を噴射
駆動する。また、電気ヒータ２２の通電量をアルコール
濃度の増大に応じて増大させる。

〈発明の効果〉 本発明は、以上説明したように、請求項１においては、
燃料濃度検出手段に異常か発生したときに燃料濃度を略
零にクランプして始動時燃料供給量を設定してクランキ
ングを開始させると共に実クランキング時間か長くなる
に従って前記燃料濃度を所定値ずつ増大させて始動時燃
料供給量を設定するようにしたので、燃料濃度検出手段
に異常かあっても機関を始動させることかできる。

また、請求項２においては、基準クランキング時間を冷
却水温度か低下するに従って長くなるように設定するよ
うにしたので、冷却水温度に拘わらず最適な始動性を確
保できる。

また、請求項３においては、燃料濃度を増大させる所定
値を、冷却水温度か低下するに従って小さくなるように
設定するようにしたので、これによっても最適な始動性
を確保できる。

さらに、請求項４においては、始動したときのアルコー
ル濃度を記憶して始動後の燃料供給設定に使用するよう
にしたので、始動後においても最適な燃料供給量を確保
でき、運転性の向上、出力向上、排気性状の向上を図れ
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図は本発明の第
１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９図は同上の作用を説明するための図、第
１０図は本発明の第２実施例を示す構成図、第１１図は
燃料供給装置の従来例を示す構成図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）二種類以上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、前記混合燃料の一種の燃料濃度を
   検出する燃料濃度検出手段の検出値に基づいて燃料供給
   量を少くとも設定するようにした内燃機関において、前
   記燃料濃度検出手段の異常の有無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混合燃料の燃料濃度
   を略零にクランプする燃料濃度クランプ手段と、クラン
   プされた燃料濃度に基づいて始動時燃料供給量を設定す
   る始動時燃料供給量設定手段と、設定された始動時燃料
   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、クランキング開始から計時を開始する計時手段
   と、計測された実クランキング時間が長くなるに従って
   、前記クランプされた燃料濃度を始動が完了するまで所
   定量ずつ増大させてクランプする燃料濃度増大手段と、
   を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
2. （２）実クランキング時間と比較される基準クランキン
   グ時間を、冷却水温度検出手段により検出された冷却水
   温度が低下するに従って、長くなるように変化させて設
   定する基準クランキング時間設定手段を、備えてなる請
   求項１記載の内燃機関の燃料供給装置。
3. （３）クランプされた燃料濃度を増大させる所定値を、
   冷却水温度検出手段により検出された冷却水温度が低下
   するに従って、小さくなるように変化させて設定する増
   大巾設定手段を、備えてなる請求項１又は請求項２記載
   の内燃機関の燃料供給装置。
4. （４）機関が始動したか否か判定する始動判定手段と、
   始動したと判定されたときに該判定時にクランプされた
   燃料濃度を記憶手段に記憶させる書込手段と、始動後に
   、前記記憶手段に記憶された燃料濃度に基づいて始動後
   の燃料供給量を設定する始動後燃料供給量設定手段と、
   を備えてなる請求項１若しくは請求項２又は請求項３記
   載の内燃機関の燃料供給装置。