JPH01113530A

JPH01113530A - 内燃機関の出力制御装置

Info

Publication number: JPH01113530A
Application number: JP26972287A
Authority: JP
Inventors: Yasufumi Tsunetomi; 常富　容史
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1987-10-26
Filing date: 1987-10-26
Publication date: 1989-05-02
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: JP2517988B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、ガソリン及びメタノール等、複数種類の燃料
を使用して動力を発生する内燃機関の出力制御装置に関
する。

（従来の技術）一般に、実用化されている自動車のエンジンは、ガソリ
ンエンジンとディーゼルエンジンとに二分されるが、最
近、省エネルギ、低公害エンジンの開発が望まれる中で
、ガソリン、軽油以外のメタノール等を燃料とするエン
ジンが考えられている。

このメタノールエンジンは、ガソリンエンジンに対して
、構造的には大きく変化する点はないが、空燃比、燃料
噴射タイミング、点火時期等を大幅に変更する必要があ
り、高精度なシステム制御が要求される。

一方、現状のエンジン制御には、電子制御式のものが多
様されており、起こり得るあらゆる条件下において最適
な制御を行なうことが可能である。

したがって、この電子制御システムを応用することでメ
タノールエンジンの制御も可能である。

そこで、上記電子制御システムを利用することで、将来
的には、ガソリン及びメタノールの何れの燃料も使用で
きるエンジンの実用化が予想される。この場合、ガソリ
ン使用時とメタノール使用時とで、制御装置による空燃
比２点火時期等の制御目標値を麦化させればよい。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記のようにガソリンとメタノールとを
切換え、あるいはそれらを混合したそれぞれ混合率の異
なる燃料を切換え、内燃機関で燃焼を図った場合、ガソ
リン使用時とメタノール使用時とで内燃機関に出力差が
生じるため、燃料切換わりの際のドライバビリティが悪
いという問題がある。

つまり、ガソリン１００％の燃料とメタノール１００％
の燃料、とを使用した場合、例えば同一スロットル間度
、同−機関回転数における軸出力は、ガソリンに比して
メタノールの方が約１０％程高いため、特に、加速走行
中に供給燃料がガソリンからメタノールに切換わると、
ドライバは突如加速が強くなった感じを覚え、また、逆
にメタノールからガソリンに切換わると、突如加速が弱
くなった感じを覚えることになる。

そこで、上記燃料切換えの際に、例えばガソリン→メタ
ノール切換え時には、点火時期や圧縮比等をメタノール
に適さない値に設定し急激な出力の上昇を抑え、ドライ
バビリティの悪化を防ぐことが考えられる。しかし、こ
れら点火時期制御や圧縮比制御等、エンジン制御がさら
に複雑になると、コストアップを招くばかりか信頼性低
下の要因となる。

本発明は上記のような問題点に鑑みなされたもので、コ
ストアップや信頼性の低下を招くことなく、燃料切換え
時におけるドライバビリティの悪化を防止することが可
能となる内燃機関の出力制御装置を提供することを目的
とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段及び作用）すなわち本発
明に係わる内燃機関の出力制御装置は、内燃機関出力軸
の回転動力で駆動され該内燃機関冷却用の冷却水を循環
させる水ポンプと、上記内燃機関の燃焼室に対する燃料
供給経路に設けられ供給燃料の組成を検出する燃料セン
サと、この燃料センサによる供給燃料の組成検出結果に
応じて上記水ポンプの駆動エネルギを可変する水ポンプ
駆動制御手段とを備え、機関出力軸に掛かる動力負荷を
変えるよう構成したものである。

（実施例）以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図はその構成を示ずもので、同図において、１１は
エンジン本体、１２はこのエンジン本体１１の燃焼室吸
気側に設けられた燃料噴射装置、１３は同排気側に設け
られた排気管、そして、１４ａ〜１４ｄは各気筒毎に設
けられた点火プラグ、１５はその点火装置であり、燃料
噴射装置１２には噴射タイミング制御信号が、点火ｖｔ
置１５には点火時期制御信号が、それぞれ各種センサ信
号に基づき動作する制御部１６から与えられる。

つまり、燃料タンク１７から燃料噴射装置１２を介しエ
ンジン本体１１内の各気筒燃焼室に送込まれた気化燃料
は、点火プラグ１４ａ〜１４ｄの点火動作により着火・
爆発・燃焼し、排気ガスとなって排気′Ｒ１３から外部
に排出される。

ここで、上記燃料噴ｆＪＪ装置１２と燃料タンク１７と
の間の燃料供給経路には、燃料センサ１８を設番ノる。

この燃料センサ１８は、エンジン側に供給される燃料の
組成（例えばガソリン、メタノール、あるいはその混合
率）を検出するもので、この燃料センサ１８からの燃料
組成検出信号は上記制御部１６に供給される。

一方、上記エンジン本体１１のクランク軸１９に冷却フ
ァン２０と共に取付けられたクランクプーリ２１の回転
動力は、ベルト２２を介し可変容量型水ポンプ２３のポ
ンププーリ２３ａに伝達される。上記可変容量型水ポン
プ２３は、エンジン本体クランク軸１９の回転動力によ
り駆動され、エンジン冷却用の冷却水をエンジン本体１
１とラジエタ２４との間で循環させる。

上記可変容量型水ポンプ２３の冷却水循環容量は、その
ブレード角あるいは回転数を調整することで可変可能で
あり、この可変容量型水ポンプ２３のブレード角あるい
は回転数制御信号は、上記燃料センサ１８により検出さ
れる供給燃料の組成データに基づき制御部１６から出力
される。ここで、例えば可変容囚型水ポンプ２３のブレ
ード角あるいは回転数を、冷却水の循環容量が少なくな
るように調整すると、冷却水に対するブレード抵抗が減
少してポンプ自体必要とする駆動エネルギが小さくなり
、エンジン本体１１のクランク軸１９に掛かる負荷が軽
くなる。また、逆に、可変容配型水ポンプ２３のブレー
ド角あるいは回転数を、冷却水の循環容量が多くなるよ
うに調整すると、冷却水に対するブレード抵抗が増大し
てポンプ自体必要どする駆動エネルギが大きくなり、エ
ンジン本体１１のクランク軸１９に掛かる負荷が大きく
なる。

すなわち、上記構成の内燃機関の出力制御装置において
、燃料タンク１７には、例えば１００％ガソリン燃料（
Ｇ１００）及び１００％メタノール燃料（Ｍｌｏｏ）が
それぞれの比重の差から上下２層分離状態（上：ガソリ
ン、下：メタノール）で貯蔵されている。

まず、メタノールが燃料タンク１７から吸出され燃料噴
射装置１２を介しエンジン本体１１内の各気筒燃焼室に
送込まれると、各気筒毎の点火プラグ１４ａ〜１４ｄが
、それぞれ制御部１６において予め設定されるメタノー
ル燃料用の点火時期に同期して点火駆動される。すると
、上記燃焼室内に送込まれたメタノール燃料が、着火・
爆発・燃焼し、クランク軸１９に回転動力が発生される
。

ここで、第２図に示すように、上記メタノール（Ｍｌｏ
ｏ）を燃焼させての加速走行中に、そのメタノール燃料
が消費され、ある時点Ａでガソリン燃料（Ｇ１００）に
切換ねった場合のエンジン出力の状態を以下に述べる。

燃料タンク１７内のメタノールが無くなり、代わってガ
ソリンが吸出されると、このメタノールからガソリンへ
の切換わりは燃料センサ１８により検出され制御部１６
に知らされる。すると、制御８Ｉ１１６は、予め定めら
れた燃料センサ１８から燃料噴射装置１２までの距離２
に基づき、噴射燃料がメタノールからガソリンに切換ね
る時間Ｔ２を算出し、この切換ねり時間Ｔ２に対応させ
て上記可変容聞型水ポンプ２３の例えばブレード角を小
さくし、その冷却水循環容量を減少制御する。

こうすると、燃焼燃料がメタノールからガソリンに切換
ねる時点Ａ１つまりエンジン出力が１０％程度低下する
時点で、エンジン本体１１のクランク軸１９に掛かる水
ポンプ２３の負荷が軽くなり、実線矢印ａで示すように
、実質的な出力低下は少量に抑えられる。この後、制御
部１６は、上記可変容量型水ポンプ２３のブレード角を
徐々に所定の角度に復帰させる。これにより、最終的に
は、ガソリン燃料０１００使用によるエンジン出力に低
下づるものの、その出力差に伴うショックは大幅に緩和
されるようになる。

一方、上記の場合とは逆に、ガソリン（Ｇ１００）を燃焼させての加速走行中に、ある時点Ａ
でエンジン燃焼室に対する供給燃料がメタノール（Ｍｌ
ｏｏ）に切換わっだ場合のエンジン出力の状態を以下に
述べる。

燃料タンク１７からガソリンに代わってメタノールが吸
出されると、このガソリンからメタノールへの切換わり
は燃料センサ１８により検出され制御部１６に知らされ
る。すると、制御部１６は、予め定められた燃料センサ
１８から燃料噴射ｆｉ１１２までの距離λに基づき、噴
射燃料がガソリンからメタノールに切換わる時間ＴＪ２
を算出し、この切換わり時間ＴＪ２に対応させて上記可
変容量型水ポンプ２３の例えばブレード角を大ぎくし、
その冷却水循環容量を増加制御する。こうすると、燃焼
燃料がガソリンからメタノールに切換わる時点Ａ、つま
りエンジン出力が１０％程度上行する時点で、エンジン
本体１１のクランク軸１９に掛かる水ポンプ２３の負荷
が大きくなり、破線矢印すで示すように、−時集中的な
出力上昇は少量に抑えられる。この後、制御部１６は、
上記可変容量型水ポンプ２３のブレード角を徐々に所定
の角度に復帰させる。これにより、最終的には、メタノ
ール燃料Ｍ１００使用によるエンジン出力に上昇するも
のの、その出力差に伴うショックは大幅に緩和されるよ
うになる。

したがって、上記構成の内燃機関の出力制御装置によれ
ば、それぞれ燃焼出力の異なる燃料が切換ねる際の、急
峻な出力差を緩やかにできるので、２燃料使用内燃機関
を動力源とする自動車の供給燃料切換え時にお・プるド
ライバビリティの悪化を防止することができる。また、
上記ガソリンからメタノールへの切換わりの際には、冷
却水の循環容量増加によりエンジン本体１１の冷却能り
が高められるので、メタノール燃料の燃焼時に発生し易
いプレイグニツシヨンの防止を図ることができる。

尚、上記実施例では、加速走行中における燃料切換え時
のエンジン出力状態について説明したが、定速走行中、
減速走行中、その他如何なる走行状態においても、上記
と同様の効果を得ることができる。

また、上記実施例における使用燃料は、１００％ガソリ
ン燃料と１００％メタノール燃料としたが、それらを混
合した混合率がそれぞれ異なる２燃料を使用した場合の
段階的な出力差も、上記と同様にして緩和することがで
きる。この場合、燃料センサ１８によりガソリンリッチ
とメタノールリッチとを検出して、上記出力制御を行な
えばよい。

［発明の効果］以上のように本発明によれば、内燃機関出力軸の回転動
力で駆動され該内燃機関冷却用の冷却水を循環させる水
ポンプと、上記内燃機関の燃焼室に対する燃料供給経路
に設けられ供給燃料の組成を検出づる燃料センサと、こ
の燃料センサによる供給燃料の組成検出結果に応じて上
記水ポンプの駆動エネルギを可変する水ポンプ駆動制御
手段とを備え、機関出力軸に掛かる動力負荷を変えるよ
う構成したので、複雑なエンジン制御を行なってコスト
アップや信頼性の低下を招くことなく、燃料切換え時に
お番プるドライバビリティの悪化を防止することが可能
になる内燃機関の出力制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる内燃機関の出力制御
装置を示す構成図、第２図は上記内燃機関の出力制御装
置による出力制御動作を示す図である。１１・・・エンジン本体、１２・・・燃料噴射装置、１
４ａ〜１４ｄ・・・点火プラグ、１６・・・制御部、１
７・・・燃料タンク、１８・・・燃料センサ、１９・・
・クランク軸、２０・・・冷却ファン、２１・・・クラ
ンクプーリ、２２・・・ベルト、２３・・・可変容量型
水ポンプ、２３ａ・・・ポンププーリ、２４・・・ラジ
エタ。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図

Claims

【特許請求の範囲】

　複数種類の燃料を使用して動力を発生する内燃機関の
出力制御装置において、上記内燃機関出力軸の回転動力
で駆動され該内燃機関冷却用の冷却水を循環させる水ポ
ンプと、上記内燃機時の燃焼室に対する燃料供給経路に
設けられ供給燃料の組成を検出する燃料センサと、この
燃料センサによる供給燃料の組成検出結果に応じて上記
水ポンプの駆動エネルギを可変する水ポンプ駆動制御手
段とを具備したことを特徴とする内燃機関の出力制御装
置。