JPH02104942A - 内燃機関の混合燃料供給装置 - 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アルコールが混入された混合燃
料を機関に供給する混合燃料供給装置に関する。

〈従来の技術〉 この種の混合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、エアフローメータにより検出された吸入空気
流量Ｑと機関回転速度Ｎとから基本噴射量ＴＰ　＝　Ｋ
　Ｘ　Ｑ／　Ｎ　（Ｋは定数）を演算する。そして、前
記基本噴射量ＴＰと、主として水温に応じた各種増量補
正係数Ｃ０ＥＦと、酸素センサの検出値に基づく空燃比
フィードバック補正係数αと、アルコール濃度センサの
検出値に基づくアルコール濃度補正係数に□丁と、バッ
テリ電圧の電圧補正分子、と、から燃料噴射量Ｔｓ　＝
Ｔｐ　ｘＣＯＥＦＸＫ□、×α＋Ｔ、を演算する。そし
て、例えばシングルポイントインジヱクションシステム
（以下ＳＰＩ方式）では機関の１／２回転毎に点火信号
等に同期して燃料噴射弁に対し前記燃料噴射量Ｔムに対
応するパルス幅の噴射パルス信号を出力し機関に燃料を
供給する。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、前記アルコール濃度補正係数に□７は、燃料
中のアルコール濃度の変化に対応して大きく変化するよ
うになっている。

このため、アルコール濃度センサが故障してその出力が
第５図に示すように低下すると、前記に□７が低下して
燃料噴射量Ｔ、も急激に低下する。これにより、空燃比
が大幅にリーン化して排気特性の悪化、エンジンストー
ルの発生、エンジン焼付き或いは運転性の悪化を招くお
それがあった。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたもので、濃度
検出手段が故障しても最適な空燃比を確保できる内燃機
関の混合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、機関運転状
態に応じて混合燃料供給量を設定する燃料供給量設定手
段Ａと、前記混合燃料中における一方の燃料濃度を検出
する濃度検出手段Ｂと、検出された燃料燃料濃度に対応
する濃度補正量に応じて前記設定された混合燃料供給量
を補正する燃料供給量補正手段Ｃと、補正された混合燃
料供給量に応じて燃料供給手段りを駆動制御する燃料制
御手段Ｅと、機関運転状態に応じて点火時期を設定する
点火時期設定手段Ｆと、設定された点火時期に応じて点
火栓Ｇを、駆動制御する点火制御手段Ｈとを、備えるも
のにおいて、前記濃度検出手段Ｂの異常を検出する異常
検出手段■と、機関の排気濃度を検出する排気温度検出
手段Ｊと、前記濃度検出手段Ｂの異常が検出されたとき
に濃度補正量を一定量に保持する濃度補正量保持手段に
と、該濃度補正量保持手段にの作動中に機関空燃比が略
一定に保持されるように燃料供給手段りを制御する空燃
比保持手段りと、前記濃度補正量保持手段にの作動中に
点火時期を略一定に保持するように前記点火栓Ｇを制御
する点火時期保持手段Ｍと、空燃比と点火時期とが略一
定に保持されているときに検出された排気温度に応じて
燃料濃度を推定する濃度推定手段Ｎと、前記濃度検出手
段Ｂの異常時には前記燃料供給量補正手段Ｃの作動を停
止させて推定された燃料濃度に応じて前記混合燃料量を
補正する濃度補正手段Ｏと、を備えるようにした。

く作用〉 このようにして、濃度検出手段の異常時に、機関の運転
状態を一定に保持させて排気温度から燃料濃度を推定し
、この推定値に基づいて燃料供給制御を行うようにした
。

〈実施例〉 以下に、本発明の一実施例を第２図〜第４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等カラなる制御
装置工にはエアフローメータ２からの吸入空気流量Ｑ検
査信号と、回転速度センサ３からの回転速度Ｎ検出信号
と、水温センサ４からの水温検出信号と、濃度検出手段
としてのアルコール濃度センサ５からのアルコール濃度
検出信号と、酸素センサ６からの排気中の酸素濃度検出
信号と排気温度検出手段としての排温センサ７からの排
気温度検出信号とが人力されている。

制御装置ｌは第３図のフローチャートに従って作動し、
燃料供給手段としての燃料噴射弁８を駆動回路９を介し
て駆動制御するようになっている。

また、制御装置１は、機関運転状１ｍ（冷却水温、機関
負荷、回転速度等）に応じて点火時期を設定し、設定さ
れた点火時期に点火栓１０を点火制御するようになって
いる。

ここでは、制御装置ｌは燃料供給量設定手段と燃料供給
量補正手段と燃料制御手段と異常検出手段と濃度補正量
保持手段と空燃比保持手段と濃度推定手段と濃度補正手
段と点火時期保持手段と点火時期設定手段と点火制御手
段とを構成する。

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、燃料噴射制御を説明すると、エアフローメータ２
の検出吸入空気流量Ｑと回転速度センサ３の検出機関回
転速度Ｎとから基本噴射量ＴＰ−ＫＸＱ／Ｎ（Ｋは定数
）を演算した後、前記基本噴射量Ｔ２と、主として水温
に応じた各種増量補正係数Ｃ０ＥＦと、酸素センサ６の
検出値に基づく空燃比フィードバック補正係数αと、ア
ルコール濃度センサ５の検出値に基づくアルコール１度
補正係数に□７と１、バッテリ電圧の電圧補正分子ｓと
、から燃料噴射量’ｒ、＝ＴＰ　ＸＣ０ＥＦＸα×に□
７＋Ｔ３を演算する。

そして、ＳＰ１方式では機関の１／２回転毎に点火信号
等に同期して燃料噴射弁８に対し前記燃料噴射量Ｔ！に
対応するパルス幅の噴射パルス信号を出力し機関に燃料
を供給する。

かかる燃料噴射制御中において、第３図のフローチャー
トに示すルーチンが実行される。

すなわち、Ｓｌでは、アルコール濃度センサ５が故障し
ているか否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ２に進みＮ
ｏのときにはルーチンを終了させる。この故障の判定は
、例えば前回と今回のルーチンにおけるアルコール濃度
センサ５の出力が許容範囲以上に変化したときに故障と
判定する。

Ｓ２では、アルコール濃度補正係数に□７を設定濃度補
正係数に□７．（例えばアルコール濃度で５０％）に設
定して、Ｓ３に進む、そして、前記燃料噴射制御におい
ては、前記設定濃度補正係数に、、？。

に基づいて、燃料噴射量ＴＩを演算する。

Ｓ３では、前記基本噴射量ＴＰと機関回転速度Ｎとを読
込み、Ｓ４に進む。

Ｓ４では、基本噴射量ＴＰと機関回転速度Ｎとに基づい
て現在空燃比フィードバック制御中（定常運転時）か否
かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ５に進みＮｏのときに
はＳｌｌに進む。

Ｓ５では、前記基本噴射量Ｔ、と機関回転速度Ｎとに基
づいて、前回と今回のルーチンの運転エリアが同一か否
かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ６に進みＮＯのときに
はＳｌｌに進む。

Ｓ６では、前回と今回のルーチンの運転エリアが同一の
ときに、タイマのカウント値Ｔｃを１だけカウントアツ
プしてＳ７に進む。

Ｓ７では、タイマのカウント値Ｔ、が設定値Ｔ８以上か
否かを判定し、ＹＥＳのときすなわち同一の運転エリア
に所定時間以上あるときにはＳ８に進みＮｏのときには
ルーチンを終了させる。ここで、運転状態が同一の運転
エリアにあるときには、略一定の点火時期に点火栓１０
は点火制御される。したがって、空燃比と点火時期とが
共に略一定に保持される。

かかる状態において、Ｓ８では、排気温度センサ７によ
り検出された排気温度を読込み、Ｓ９に進む。

Ｓ９では、検出された排気温度と前記基本噴射量Ｔ？と
機関回転速度Ｎとに基づいてマツプから推定アルコール
濃度補正係数に□？Ｐ　（推定アルコール濃度に対応す
る）を検索し、ＳＩＯに進む、前記推定アルコール濃度
補正係数に□７Ｆすなわち推定アルコール濃度は、第４
図に示すように、同一の運転エリアにあるときは、排気
温度が高くなるに従って、低下するようになっている。

また、運転エリア（第４図中Ｔ　Ｐ　、　Ｎ　）が高速
高負荷領域になるに従って、同一の排気温度であっても
、推定アルコール濃度補正係数ＫＨｔ？Ｐは低下するよ
うになっている。ここで、混合燃料中のガソリンに較べ
てメタノール等のアルコールの方が燃焼速度が速いので
、アルコール濃度が高いほど排気温度が低下するのであ
る。したがって、排気温度からアルコール濃度を推定で
き、推定されたアルコール濃度が実際のアルコール濃度
に略等しくなるのである。

３１０では、検索された推定アルコール濃度補正係数に
、４ｔＴＰに基づいて、前記設定アルコール濃度補正係
数Ｋｘｔｙｓによる空燃比フィードバック制御中の空燃
比フィードバック補正係数α３を次式により補正する。

αデ　１αｓｘＫにｌテ、／ににＥＴＰそして、推定ア
ルコール濃度補正係数に□ア。

と補正された空燃比フィードバック補正係数α。

とに基づいて燃料噴射量Ｔ　！　　（＝　Ｔ　Ｐ　Ｘ　
ＣＯＥＦ×α、ＸＫ□ｙｐ＋Ｔｓ）を演算して燃料噴射
制御を行う、勿論、前記空燃比フィードバック補正係数
α、は酸素センサ６の検出値に基づいて変化される。

したがって、アルコール濃度センサ５が故障しても、燃
料中のアルコール濃度を排気温度から推定できるので、
空燃比を最適値に制御でき、排気特性の悪化、エンジン
ストールの発生、エンジン焼付或いは運転性の悪化を防
止できる。

また、燃料噴射制御において、設定アルコール濃度補正
係数に□１．から推定アルコール濃度補正係数に□ＴＦ
に切換えたときに、前記の如（補正された空燃比フィー
ドバック補正係数α２を使用するようにしたので、その
切換え直後の空燃比を切換え直前の空燃比に応答性良く
近づけることができ、空燃比制御性を向上できる。

これを簡単に説明すると、同一運転状態において、切換
え前後の空燃比を同様にするためには切換え前後の燃料
噴射量Ｔ！を同様にする必要がある。したがって、切換
え直前の燃料噴射量Ｔ　ｉ　””　Ｔ　Ｐ　Ｘ　ＣＯＥ
　Ｆ　Ｘα３ＸＫ□ア、＋Ｔ、とし、切換え直後の燃料
噴射量Ｔｉ＝Ｔｐ　ｘＣＯＥＦＸαＰＸＫ□ｒｐ＋Ｔｓ
としたときに、Ｔ。

ＸＣ０ＥＦｘαｓ　Ｘ　ＫＨｔｙｓ＋　Ｔｓ　＝　Ｔｐ
　Ｘ　Ｃ０ＥＦＸαｐ　Ｘ　Ｋ　ＨＴＥＰ　＋　Ｔ　ｓ
となり、αＳＸＫＭＥＴ＄＝αＦＸＫ□ア、となる（α
、＝αｓ　Ｘ　ＫＭＥＴＳ／に□？Ｐ）、これによって
前記式により補正された空燃比フィードバック補正係数
に□７．を切換直後に使用すると、切換え直前の空燃比
に切換直後の空燃比を応答性良く近づけることができる
のである。尚、前記補正された空燃比フィードバック補
正係数に□ア、は切換え直後の所定期間のみ使用しても
よい。

〈発明の効果〉 本発明は、以上説明したように、濃度検出手段の異常時
に、排気温度から燃料濃度を推定し、この推定値に基づ
いて燃料供給制御を行うようにしたので、濃度検出手段
の故障時にも空燃比を最適に制御でき、もって排気特性
の悪化、エンジンストールの発生成いは運転性の悪化を
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図は本発明の一
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図は同上の特性図、第５図は従来の欠点を説明する
ための図である。 １・・・制御装置ｆ５・・・アルコール濃度センサ６・
・・酸素センサ　　７・・・排気温度センサ　　８・・
・燃料噴射弁　　９・・・駆動回路　　１０・・・点火
栓特許出願人　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　冨二雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２種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、機関運転状態に応じて混合燃料供給量を設定す
   る燃料供給量設定手段と、前記混合燃料中における一方
   の燃料濃度を検出する濃度検出手段と、検出された燃料
   濃度に対応する濃度補正量に応じて前記設定された混合
   燃料供給量を補正する燃料供給量補正手段と、補正され
   た混合燃料供給量に応じて燃料供給手段を駆動制御する
   燃料制御手段と、機関運転状態に応じて点火時期を設定
   する点火時期設定手段と、設定された点火時期に応じて
   点火栓を駆動制御する点火制御手段と、を備える内燃機
   関において、前記濃度検出手段の異常を検出する異常検
   出手段と、機関の排気温度を検出する排気温度検出手段
   と、前記濃度検出手段の異常が検出されたときに濃度補
   正量を一定量に保持する濃度補正量保持手段と、該濃度
   補正量保持手段の作動中に機関空燃比が略一定に保持さ
   れるように燃料供給手段を制御する空燃比保持手段と、
   前記濃度補正量保持手段の作動中に点火時期を略一定に
   保持するように前記点火栓を制御する点火時期保持手段
   と、空燃比と点火時期とが略一定に保持されているとき
   に検出された排気温度に応じて燃料濃度を推定する濃度
   推定手段と、前記濃度検出手段の異常時には前記燃料供
   給量補正手段の作動を停止させて推定された燃料濃度に
   応じて前記混合燃料量を補正する濃度補正手段と、を備
   えたことを特徴とする内燃機関の混合燃料供給装置。