JPH0697016B2 - エンジン用燃料供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は燃料タンク内のアルコール混合燃料をエンジン
の燃料噴射弁に供給するエンジン用燃料供給装置に関す
る。

〔従来の技術〕

近時、諸外国ではガソリン中にアルコールを混合したア
ルコール混合ガソリンが使用されている。純正ガソリン
とアルコール混合ガソリンとでは、当然にオクタン価も
変ってくるから、エンジンについての燃料噴射量、点火
時期等も異なってくることになる。そこで、純正ガソリ
ンを用いた場合の燃料噴射量Tiについてみると、 Ti＝T_P×α×α′C_OEF＋T_S …（１） ただし、T_P:基本噴射量 α：空燃比フィードバック補正係数 α′：基本空燃比学習補正係数 C_OEF:各種補正係数 T_S:バッテリ電圧補正係数 として演算する。この際、酸素センサからの酸素濃度信
号に基づき、空燃比フィードバック補正係数αを補正す
ると共に、基本噴射量T_Pとエンジン回点数Ｎとから基本
空燃比学習補正係数α′を学習補正することにより、空
燃比（空気と燃料の重量比）A/Fが15:1となるように制
御している。

このように、純正ガソリンの空燃比A/Fは15:1である
が、アルコール混合ガソリンの空燃比は第５図に示すよ
うな特性となり、アルコール濃度が100％では空燃比は
6:1となることが知られている。

従って、アルコール混合ガソリンを使用する場合には、
（１）式から燃料噴射量Ti′を、 Ti′＝C_K×T_P×α×α′×C_OEF＋T_S …（２） ただし、C_K:アルコール濃度によって定まる定数 として演算する必要がある。

ここで、アルコール混合ガソリン中のアルコール濃度を
検出するアルコールセンサとしては、ガソリンとアルコ
ールが有する固有抵抗値からアルコール濃度を検出する
抵抗式アルコールセンサが検討されている。この抵抗式
アルコールセンサは、第６図に示すように、流路となる
配管ａの途中に一対の電極b,cを所定寸法離間して対向
配設し、該電極b,c間に介在するアルコール混合ガソリ
ンｄのアルコール濃度が高くなると抵抗値が低下するこ
とに基づき、該電極b,cと電圧検出抵抗ｅとを直流電源
ｆに直列接続し、該電圧検出抵抗ｅから導出された出力
電圧Ｅの変化からアルコール濃度を検出するようになっ
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、燃料タンク内に供給されたアルコール混合ガ
ソリンは、燃料タンクや燃料系部品等から析出した金属
イオンや水分含有量等の諸要因によって、その電気伝導
度が径時変化することがある。また、アルコール混合ガ
ソリンは給油所によってアルコール濃度が異なる可能性
がある。

このため、燃料タンクに新たなアルコール混合ガソリン
を給油した場合に、古いアルコール混合ガソリンと新し
いアルコール混合ガソリンのアルコール濃度が異なり、
第７図に示すように給油前と給油後とで出力電圧が異な
ることになる。

従って、新しいアルコール混合ガソリンの給油直後に
は、燃料配管から燃料噴射弁にかけては古いアルコール
混合ガソリンが残溜しており、該燃料噴射弁はしばらく
の間は古いアルコール混合ガソリンを噴射するのに対
し、抵抗式アルコールセンサは新しいアルコール混合ガ
ソリンのアルコール濃度を検出することになるため、適
正な燃料噴射量の制御ができず、給油直後のエンジンの
始動性が悪いという問題がある。

本発明は上述した従来技術の欠点に鑑みなされたもの
で、給油直後においても燃料噴射弁が新しいアルコール
混合燃料を噴射することにより、エンジンの始動性を向
上できるようにしたエンジン用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〕

上述した課題を解決するために、本発明が採用するエン
ジン用燃料供給装置の構成は、アルコール混合燃料を貯
液する燃料タンクと、該燃料タンクへの給油作業の終了
を判定する給油判定手段と、前記燃料タンクとエンジン
に設けられた燃料噴射弁との間に配設された燃料配管
と、該燃料配管の途中に設けられ、前記アルコール混合
燃料中のアルコール濃度を検出するアルコールセンサ
と、前記燃料配管を介して前記燃料タンク内のアルコー
ル混合燃料を前記燃料噴射弁に供給する燃料ポンプと、
前記給油判定手段が給油動作の終了を判定したとき該燃
料ポンプを一定時間駆動し、前記燃料タンクに充填され
たアルコール混合燃料を前記アルコールセンサから燃料
噴射弁にかけて前記燃料配管内に充填する新燃料充填手
段とから構成したことにある。

〔作用〕

このように構成することにより、新燃料充填手段でアル
コール混合燃料の給油後速やかに、燃料配管から燃料噴
射弁にかけて新しいアルコール混合燃料を供給する。従
って、給油後の最初のエンジン始動時に燃料噴射弁が噴
射する燃料と、燃料配管の途中に設けられたアルコール
センサが検出するアルコール混合燃料とは同一燃料であ
るから、エンジンに対して適正な燃料噴射量の制御がで
きる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図ないし第４図を参照しつ
つ詳述する。

第１図において、１は燃料にアルコール混合ガソリンを
用いる自動車を示し、該自動車１の車体1A後部には給油
用蓋２が開閉可能に蝶着されている。

３は前記自動車１に設けられた燃料供給系統を示す。４
は該燃料供給系統３を構成し、内部にアルコール混合ガ
ソリンを貯える燃料タンクで、該燃料タンク４の給油口
管4Aには給油口キャップ５が着脱可能に設けてある。ま
た、６は該給油口管4Aに設けたキャップスイッチで、該
キャップスイッチ６は給油口キャップ５の開閉に伴なっ
て作動することにより燃料タンク４への給油作業の終了
を検出するようになっている。

７は燃料配管を示し、該燃料配管７の一端は後述する燃
料ポンプ14の吐出口側と接続され、その他端はエンジン
８に設けられた燃料噴射弁9,圧力レギュレータ10の流入
側と接続されており、その途中には燃料フィルタ11,ア
ルコールセンサ12が設けられている。一方、前記圧力レ
ギュレータ10の流出側はリターン配管13を介して燃料タ
ンク４と接続されている。

ここで、前記アルコールセンサ12は燃料配管７内を流れ
るアルコール混合ガソリン中のアルコール濃度を検出す
るためのもので、該アルコールセンサ12としては、例え
ば第６図に示す抵抗式アルコールセンサ等が用いられ
る。

また、14は燃料タンク４内に設けられた燃料ポンプで、
該燃料ポンプ14は前記燃料配管７を介してアルコール混
合燃料を燃料噴射弁９に供給するようになっている。15
は燃料タンク４に貯えられたアルコール混合ガソリンの
残量を検出する残量センサで、該残量センサ15は例えば
燃料ポンプ14に付設されている。

なお、図中16はエンジン８に設けられたインテイクマニ
ホールドで、該インテイクマニホールド16の先端には吸
気フィルタ17、途中にはエアフローメータ18がそれぞれ
設けられている。

次に、第３図において19は燃料供給装置を構成する演算
装置で、該演算装置19は例えばCPU等の処理回路と、記
憶回路としてのROM及びRAMと、入出力回路（いずれも図
示せず）等からなるマイクロコンピュータとして構成さ
れている。そして、該演算装置19の入力側はエンジンス
イッチ20,残量センサ15,キャップスイッチ６等と接続さ
れ、出力側は燃料ポンプ14,燃料噴射弁９及び給油口キ
ャップ５の閉め忘れを警報する警報器21等と接続されて
いる。また、該演算装置19のROMには第４図に示すプロ
グラムが格納されている。

本実施例はこのように構成されるが、次にその作動につ
いて第４図を参照しつつ述べる。

まず、処理がスタートすると、ステップ１でエンジンス
イッチ20を読込み、ステップ２でエンジンスイッチ20が
ONか否かを判定し、OFFのときにはステップ３に移って
キャップスイッチ６を読込む。ステップ４に移って給油
口キャップ５が閉じていると判定したときには、自動車
１が停車しているだけであるから、ステップ１にリター
ンする。

一方、前述したステップ２でエンジンスイッチ20がONの
ときには、ステップ５でキャップスイッチ６を読込み、
ステップ６で給油口キャップ５が開か否かを判定する。
ステップ６でNOと判定したときは通常の走行時であるか
ら、ステップ１にリターンする。一方、ステップ６でYE
Sと判定したときは、エンジンスイッチ20がONのまま給
油するのは危険であるから、ステップ７でエンジン８及
び燃料ポンプ14を停止する。

前述したステップ４で給油口キャップ５が開と判定し、
ステップ７でエンジン８及び燃料ポンプ14を停止したと
きには、燃料タンク４への給油が行なわれる。そして、
ステップ８で残量センサ15の出力値を読込み、ステップ
９で燃料が増加したか否かを判定する。NOと判定した時
は、給油口キャップ５を開けたが給油準備中で実給油は
行なっていないから、ステップ１にリターンする。一
方、ステップ９でYESと判定したら、給油作業が開始し
たことを示しているから、ステップ10に移って残量セン
サ15の出力値を読込み、ステップ11で燃料の増加が停止
したか否かを判定する。そして、NOと判定したときは給
油中であることを示しているから、ステップ10にリター
ンする。

前述したステップ11でYESと判定したときは、燃料の増
加が停止し、給油作業が終了したことを示しているか
ら、ステップ12に移ってキャップスイッチ６を読込み、
ステップ13では給油口キャップ５が閉じているか否かを
判定する。ステップ13でNOと判定したときは、ステップ
14に移って給油作業終了後、給油口キャップ５を閉じる
のに要する一定時間ｔ秒、例えば10秒が経過したか否か
を判定する。そして、ステップ14で一定時間ｔ秒が経過
するまではステップ12にリターンしてキャップスイッチ
６を読込む。一方、ステップ14で一定時間ｔ秒が経過し
た時は、ステップ15に移って警報器21が作動し、給油口
キャップ５を開けたままで自動車１が走り出さないよう
に、警報を発した後、ステップ12にリターンする。

また、前述したステップ13でYESと判定したときには、
ステップ16に移って燃料ポンプ14を駆動し、燃料タンク
４に貯えられた新たなアルコール混合ガソリンを燃料配
管７から燃料噴射弁９側に供給し、リターン配管13から
リターンされる。そして、ステップ17では新たなアルコ
ール混合ガソリンが旧燃料に代って燃料タンク４から燃
料噴射弁９にかけて充填されるのに必要な所定時間Ｔ
秒、例えば５〜10秒が経過したか否かを判定する。NOと
判定されたときはステップ16に戻って燃料ポンプ14を駆
動し続け、YESと判定されたときは、燃料ポンプ14を停
止し、処理を終了する。

このように、実施例ではステップ11とステップ13とから
給油作業が終了したか否か判定し、新たなアルコール混
合ガソリンの供給が行なわれた場合には、ステップ16で
燃料ポンプ14を駆動して新しいアルコール混合燃料を燃
料配管７から燃料噴射弁９に供給する。これによって、
燃料配管７から燃料噴射弁９に残溜していた古いアルコ
ール混合ガソリンは新しいアルコール混合ガソリン中に
混合されてしまうことになる。従って、アルコールセン
サ12がアルコール濃度を検出するアルコール混合ガソリ
ンは燃料噴射弁９が噴射する燃料と同じものであり、適
正な燃料噴射量の制御ができる。

また、実施例では給油口キャップ５の開閉動作によって
作動するキャップスイッチ６を設け、キャップスイッチ
６が開いた状態が一定時間ｔ秒継続すると警報器21が作
動して警報を発するように構成したから、燃料タンク４
からの燃料漏れを防止できる。

なお、実施例ではステップ11とステップ13が給油検出手
段の具体例であり、ステップ16が新燃料充填手段の具体
例であるが、本発明はこれらの具体例に限るものではな
い。

また、実施例ではキャップスイッチ６を燃料タンク４の
給油口管4Aに設けるものとして述べたが、例えば車体1A
の給油用蓋２裏面に設けてもよいものである。

さらに、アルコールセンサ12としては抵抗式アルコール
センサに限らず、アルコール混合ガソリンの誘電率の変
化を利用した静電容量式アルコールセンサ、アルコール
混合ガソリン中に浸漬した一対の電極間の電位差からア
ルコール濃度を検出するいわゆる間接サンプリング式ア
ルコールセンサ、さらには透過光量の変化を利用した光
学式アルコールセンサを用いてもよい。

〔発明の効果〕

本発明に係るエンジン用燃料供給装置は以上詳述した如
くであって、燃料タンクにアルコール混合燃料が供給さ
れたか否かを給油判定手段で判定し、給油が行われたと
きには新燃料充填手段によって、燃料ポンプを一定時間
駆動して新燃料をアルコールセンサが設けられた燃料配
管から燃料噴射弁にかけて充填するように構成したか
ら、給油後の最初にエンジンに燃料噴射弁から噴射され
るアルコール混合燃料と、アルコールセンサで検出され
るアルコール混合燃料とが同一燃料となる。従って、新
たにアルコール混合燃料を給油した場合には、アルコー
ルセンサから燃料噴射弁にかけて古いアルコール混合燃
料が残存することがなく、新燃料によって適正な燃料噴
射量の制御を行うことができ、エンジンの始動性を向上
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の実施例に係り、第１図は
燃料にアルコール混合ガソリンを用いる自動車の外観
図、第２図はエンジンへの燃料供給系統を示す全体構成
図、第３図は実施例の回路構成を示すブロック図、第４
図はアルコール混合ガソリンの充填処理動作を示す流れ
図、第５図ないし第７図は従来技術に係り、第５図はア
ルコール濃度と空燃比との関係を示す線図、第６図は抵
抗式アルコールセンサの具体的構成を示す構成図、第７
図はアルコール濃度の異なる燃料を給油した場合の給油
前後の出力電圧の変化を示す線図である。 ４……燃料タンク、５……燃料口キャップ、７……燃料
配管、９……燃料噴射弁、14……燃料ポンプ、15……残
量センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルコール混合燃料を貯液する燃料タンク
   と、該燃料タンクへの給油作業の終了を判定する給油判
   定手段と、前記燃料タンクとエンジンに設けられた燃料
   噴射弁との間に配設された燃料配管と、該燃料配管の途
   中に設けられ、前記アルコール混合燃料中のアルコール
   濃度を検出するアルコールセンサと、前記燃料配管を介
   して前記燃料タンク内のアルコール混合燃料を前記燃料
   噴射弁に供給する燃料ポンプと、前記給油判定手段が給
   油動作の終了を判定したとき該燃料ポンプを一定時間駆
   動し、前記燃料タンクに充填されたアルコール混合燃料
   を前記アルコールセンサから燃料噴射弁にかけて前記燃
   料配管内に充填する新燃料充填手段とから構成してなる
   エンジン用燃料供給装置。