JPH03124939A - 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、メタノール等の燃料とガソリン等の他の燃料
とを混合した混合燃料を使用する内燃機関の燃料供給装
置に関する。

〈従来の技術〉 この種の燃料供給装置の従来例として、以下のようなも
のがある（特開昭５６−９８５４０号公報参照）。

すなわち、燃料通路にアルコール濃度センサを設け、機
関運転状態から演算された燃料噴射量を検出されたアル
コール濃度に応じて補正することにより、各々のアルコ
ール濃度において最適な空燃比で燃料を機関に供給する
ようにしている。

〈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より検出されたアルコール
濃度に応じて最適な空燃比を確保するようにしているの
で、アルコール濃度センサが故障するとアルコール濃度
を検出できないため、燃料噴射量を最適な空燃比になる
ように補正できず運転性を悪化させ、また安全性の観点
から運転者に不快感を与え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、濃
度センサが故障しても適正な空燃比を確保して運転性を
向上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、二種の燃料を
混合した混合燃料を機関に供給するものであって、機関
運転状態に基づいて基本供給量を設定する基本供給量設
定手段Ａと、前記混合燃料の一方の燃料濃度を検出する
燃料濃度検出手段Ｂと、検出された燃料濃度に基づいて
燃料濃度補正係数を設定する濃度補正係数設定手段Ｃと
、前記基本供給量を補正する空燃比補正係数を機関運転
状態に基づいて設定する空燃比補正係数設定手段りと、
前記基本供給量と燃料濃度補正係数と空燃比補正係数と
に基づいて燃料供給量を設定する燃料供給量設定手段Ｅ
と、設定された燃料供給量に基づいて燃料供給手段Ｆを
駆動制御する駆動制御手段Ｇと、を備えるものにおいて
、機関の実際の空燃比を検出する空燃比検出手段Ｉ（と
、前記燃料濃度検出手段Ｂの異常の有無を判定する異常
判定手段■と、該異常が判定されたときに前記燃料濃度
補正係数を所定値にクランプするクランプ手段Ｊと、該
クランプ手段の作動中に前記空燃比検出手段Ｈにより検
出された実際の空燃比のクランプ方向に基づいて前記空
燃比補正係数設定手段りの作動を停止させる停止手段に
と、を備えるようにした。

〈作用〉 このようにして、燃料濃度検出手段に異常（故障）が発
生したときに、燃料濃度補正係数をクランプすると共に
、該クランプ中に検出された実際の空燃比のクランプ方
向に基づいて空燃比補正係数による補正を停止させ、も
って燃料濃度検出手段の異常時にも空燃比を適正値（適
正範囲）に制御するようにした。

〈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。

第２図〜第４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１には、エアフ
ローメータ２からの吸入空気流量信号と、回転速度セン
サ３からの機関回転速度信号と、排気通路に介装され排
気中の酸素濃度がら空燃比を検出する空燃比検出手段と
しての酸素センサ４からの酸素信号と、燃料通路に介装
される燃料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信号・と、が入力されている。

前記アルコール濃度センサ５は、第３図に示すように、
メタノール等のアルコールとガソリンを混合させた混合
燃料が流通する燃料通路６に介装され、一対のコ字状金
属板５Ａ、５Ｂを互い違いに対向させたいわゆる静電容
量タイプになっている。そして、端子５Ｃ，５Ｄからア
ルコール濃度に対応する信号が出力される。７はフィル
タエレメントである。

前記マイクロコンピュータ１は、ｌ１０ＩＡと、ＣＰＵ
　Ｉ　Ｂと、ＲＯＭＩＣと、ＲＡＭＩＤと、を備えて構
成されており、前記各種センサ等からの信号に基づいて
燃料噴射量を演算し、機関の吸気系に装着された燃料供
給手段としての燃料噴射弁８に噴射パルス信号を出力す
るようになっている。

ここでは、マイクロコンピュータ１が基本供給量設定手
段と空燃比補正係数設定手段と濃度補正係数設定手段と
燃料供給量設定手段と駆動制御手段と異常判定手段とク
ランプ手段と停止手段とを構成する。

次に作用を第４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
により検出された吸入空気流量Ｑと回転速度センサ３に
より検出された機関回転速度Ｎとから基本噴射量ＴＦ　
　（−ＫＱ／Ｎ；には定数）を演算した後、燃料噴射ｉ
Ｔ、を次式により演算する。

Ｔｉ−Ｔ、ＸＣ０ＥＦＸαＸＡＬＣＸＫＢＬＲＣ＋Ｔｓ αは酸素センサ４の検出値に基づく空燃比フィードバッ
ク補正係数、ＡＬＣはアルコール濃度に応じた燃料濃度
補正係数としてのアルコール補正係数、ＫＢＬＲＣは空
燃比の学習補正係数、Ｔ。

はバッテリ電圧の補正骨である。また、Ｃ０ＥＦは各種
補正係数であり、次式により表される。

Ｃ０ＥＦ＝１＋混合比補正係数（ＫＭＲ＋ＫＴＭＲ）十
水温増量補正係数十始動及び始動後増量補正係数士アイ
ドル後増量補正係数士加速減量補正係数＋高水温増量補
正係数 前記Ｋ　Ｍ　ＲとＫＴＭＲとは機関回転速度と機関負荷
とによりマツプに割付けられており、空燃比補正係数と
してのＫＭＲは高回転、高負荷になるほど補正係数が大
きくなりＫＴＭＲは軽負荷時の減量補正を行うものであ
る。

このようにして得られた燃料噴射ＩＴ、に対応するパル
ス信号を燃料噴射弁８に出力し混合燃料を機関に供給す
る。

かかる燃料噴射量制御中に第４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が異常か
否か判定し、ＹＥＳ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、例えばアルコー
ル濃度センサ５の出力電圧が許容範囲から外れたときに
アルコール濃度センサ５が異常と判断してもよい。

Ｓ２では、酸素センサ４の検出値に基づいて設定された
前記空燃比フィードバック補正係数αがリッチ側或いは
リーン側にクランプされたが否かを判定し、ＹＥＳのと
きにはＳ３に進みＮＯのときにはルーチンを終了させる
。

Ｓ３では、アルコール濃度センサ５の異常判定の初回か
否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ４に進みＮＯのとき
にはルーチンを終了させる。

Ｓ４では、空燃比フィードバック補正係数αを１にクラ
ンプすると共にアルコール補正係数ＡＬＣを例えばＭ４
０〜Ｍ５０に相当する値にクランプする。かかるクラン
プ値に基づいて燃料噴射制御を行うと、実際の混合燃料
の濃度がガソリンに近いときには実際の空燃比は理論空
燃比よりリッチ化される。この状態で、前記ＫＭＲを機
関運転状態に応じてマツプから検索して基本噴射量を補
正（以下、ＫＭＲ補正と称す）すると、空燃比がさらに
リッチ化され機関運転が困難となる。逆に、アルコール
濃度が高いときには実際の空燃比が理論空燃比よりリー
ン化され機関出力が低下し運転性を悪化させる。この状
態でＫＭＲ補正すると空燃比がリーン側よりリッチ側に
移行して機関出力の低下を抑制できる。

そこで、前記αとＡＬＣとをクランプさせたときには、
実際の空燃比の状態を判断する。すなわち、Ｓ５におい
て、酸素センサ４の検出値に基づいて実際の空燃比が理
論空燃比よりリッチ側にクランプされたか否かを判定し
、ＹＥＳのときにはＳ６に進みＮｏのときにはＳ７に進
む。

Ｓ６では、ＫＭＲ補正を停止させる。具体的にはＫＭＲ
を例えば零にクランプする。これにより、混合燃料がガ
ソリンに近いときにも空燃比の過度なリッチ化を抑制し
て機関の運転を継続できる。

一方、Ｓ７では、ＫＭＲ補正を継続させる。これにより
、アルコール濃度が高いときにも、ＫＭＲ補正によって
空燃比がリッチ化するようになるので、空燃比の過度な
リーン化を抑制して機関出力の低下を抑制できる。

これによって、アルコール濃度センサに異常が発生して
も、空燃比を適正に制御でき、機関のスムーズな運転性
を確保できる。

次に、本考案の第２実施例を第５図〜第８図のフローチ
ャートに従って説明する。

まず、第５図のフローチャートを説明すると、Ｓｌｌで
はアルコール濃度センサ５が異常か否かを判定し、ＹＥ
ＳのときにはＳ１２に進みＮＯのときにはルーチンを終
了させる。

Ｓ１２では、後述のクランプ時のアルコール補正係数Ａ
ＬＣの較正が終了したか否かを判定し、ＹＥＳのときに
はＳ１３に進みＮＯのときには３１４に進む。尚、アル
コール補正係数ＡＬＣの較正の詳細については後述する
。

Ｓ１３では、ＫＭＲ補正を再開させた後ルーチンを終了
させる。

３１４では、前記異常判定の初回か否かを判定し、ＹＥ
ＳのときにはＳ１５に進みＮｏのときにはＳ１７に進む
。

Ｓ１５では、前記Ｓ４と同様にαとＡＬＣとをクランプ
させる。

Ｓ１６では、第１タイマを所定時間（例えば３秒）にセ
ットした後、ルーチンを終了させる。前記所定時間は酸
素センサ４の検出値がら空燃比の変化方向が明確になる
時間に設定されている。

Ｓ１７では、機関運転状態が定常運転状態か否かを判定
し、ＹＥＳのときには３１８に進みＮＯのときにはルー
チンを終了させる。

３１８では、前記第１タイマのカウント時間をカウント
ダウンさせ、Ｓ１９に進む。

３１９では、前記第１タイマのカウント時間が零になっ
たか否かを判定し、ＹＥＳのときには３２０に進みＮｏ
のときにはルーチンを終了させる。

Ｓ２０では、酸素センサ４の検出値を読込む。

Ｓ２１では、読込まれた酸素センサ４の検出値から実際
の空燃比が理論空燃比よりリッチ側にクランプされたか
否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ２２に進みＮｏのと
きにはＳ２３に進む。

Ｓ２２ではＫＭＲ補正を停止させる一方、Ｓ２３ではＫ
ＭＲ補正を継続させる。

Ｓ２４では、第１タイマを所定時間にセ７卜する。

このようにしても、第１実施例と同様な効果を奏する。

次に、クランプ時のアルコール補正係数ＡＬＣの較正を
第６図〜第８図に基づいて説明する。

第６図の３３１では、アルコール濃度センサ５が異常か
否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ３２に進みＮＯのと
きにはルーチンを終了させる。

３３２では、アルコール補正係数ＡＬＣの較正が終了し
たか否かを判定し、ＹＥＳのときにはルーチンを終了さ
せＮＯのときにはＳ３３に進む。

Ｓ３３では、アルコール補正係数ＡＬＣの較正条件が成
立（酸素センサ４の出力が反転したとき）したか否かを
判定し、ＹＥＳのときにはＳ３４に進みＮｏのときには
Ｓ３７に進む。

Ｓ３４では、後述の第８図のフローチャートに示すルー
チンによりアルコール補正係数ＡＬＣの較正を行う。

３３５では、空燃比フィードバック補正係数αを１に戻
した後、Ｓ３６に進む。

Ｓ３６では、空燃比のフィードバック制御を開始させた
後、ルーチンを終了させる。

較正条件が成立しないときには、Ｓ３７で後述の第７図
のフローチャートに示すルーチンによりアルコール濃度
センサ５のＮＧ用用例燃比フィードバック制御開始させ
た後、ルーチンを終了させる。

次に、アルコール濃度センサ５のＮＧ用用例燃比フィー
ドバック制御第７図のフローチャートに従って説明する
。

Ｓ４１では、空燃比フィードバック補正係数α７が固定
（クランプ）されたか否かを判定し、ＹＥＳのときには
ルーチンを終了させＮｏのときにはＳ４２に進む。

３４２では、後述のリーンフラッグ或いはリッチフラッ
グが立てられた（オン）か否かを判定し、ＹＥＳのとき
にはＳ４９に進みＮｏのときにはＳ４３に進む。

Ｓ４３では、空燃比フィードバック補正係数αのクラン
プ時間の判定初回か否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ
４４に進みＮＯのときにはＳ４５に進む。

Ｓ４４では、第２タイマを所定のクランプ時間（例えば
５秒）にセットした後、ルーチンを終了させる。

３４５では、前記第２タイマのカウント時間（クランプ
時間）が零になったか否かを判定し、ＹＥＳのときには
Ｓ４６に進みＮｏのときにはルーチンを終了させる。

Ｓ４６では、酸素センサ４の検出値に基づいて実際の空
燃比が理論空燃比よりリッチ側でクランプされたか否か
を判定し、ＹＥＳのときにはＳ４７に進みＮＯのときに
は３４８に進む。

実際の空燃比がリッチ側でクランプされたときにはＳ４
７でリーンフラッグをオンさせ、逆に実際の空燃比がリ
ーン側でクランプされたときには８４８でリッチフラッ
グをオンさせる。

Ｓ４９では、前記フラッグに基づいて実際の空燃比がリ
ンチ側でクランプされたか否かを判定し、ＹＥＳのとき
にはＳ５０に進みＮＯのときにはＳ５１に進む。

Ｓ５０では、実際の空燃比をリーン化すべく前記Ｓ４３
にてクランプされた空燃比フィードバック補正係数αを
所定ＭＵ）４２少させる。

Ｓ５１では、実際の空燃比をリンチ化すべく前記空燃比
フィードバック補正係数αを所定量増加させる。

かかる制御は、実際の空燃比のクランプ方向が反転する
まで換言すれば前記Ｓ３３における較正条件が成立する
まで行われる。

Ｓ５２では、リッチ若しくはリーンのクランプが解除さ
れたか否かを判定しＹＥＳのときにはＳ５３に進みＮＯ
のときにはルーチンを終了させる。

３５３では、前記Ｓ５０若しくは３５１で増・減させた
αを固定させると共に前記リッチフラッグ・　リーンフ
ラッグをオフさせ、また前記較正を終了させると共にＮ
Ｇ用フィートハ、り制御を終了させる。

次にアルコール補正係数ＡＬＣの較正を第８図のフロー
チャートに従って説明する。

Ｓ６１では、前記空燃比フィードバンク補正係数αの１
からの変化分Δα（前記Ｓ５０若しくはＳ５１において
実際の空燃比のクランプ方向が反転するまでの変化分）
を演算する。

Ｓ６２では、前回のアルコール補正係数ＡＬＣＯＬＤと
前記変化分Δαとから新たなアルコール補正係数ＡＬＣ
，。を次式により演算する。

Ａ　Ｌ　ＣＮｔｗ　＝　Ａ　Ｌ　ＣＯＬＤ±ＡＬＣ８，
、ＸΔαＳ６３では、新たなアルコール補正係数ＡＬＣ
Ｎｔ−＋をＲＡＭに格納（記憶）させる。

このようにして、較正されたアルコール補正係数Ａ　Ｌ
　ＣＮＥ、１に基づいて、前記Ｓ３６においてアルコー
ル濃度センサ５の異常時の空燃比フィードバック制御を
行う。このため、較正後においては空燃比が適正値に制
御され、アルコール濃度センサ５の異常時にも運転性を
向上できる。また、較正が終了する前においては、第５
図のフローチャートに示すルーチンに従って、第１実施
例とを同様に実際の空燃比のクランプ方向によってＫＭ
Ｒ補正の停止とを継続とのいずれかを行うようにしたの
で、第１実施例と同様な効果を奏する。

尚、本実施例では、混合比補正係数について説明したが
、水温増量補正係数、アイドル増量補正係数等に適用し
てもよい。

〈発明の効果） 本発明は、以上説明したように、燃料濃度検出手段の異
常時に燃料濃度補正係数を所定値にクランプすると共に
、このクランプ中に検出された実際の空燃比のクランプ
方向に基づいて空燃比補正係数設定手段の作動を停止さ
せるようにしたので、燃料濃度検出手段が故障（異常）
しても空燃比を適正値に制御でき、もって運転性を向上
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図は本発明の第
１実施例を示す構成図、第３図は同上の要部拡大図、第
４図は同上のフローチャート、第５図〜第８図は本発明
の第２実施例を示すフローチャートである。 １・・・マイクロコンピュータ　　２・・・エアフロー
メータ　　３・・・回転速度センサ　　４・・・酸素セ
ンサ　　５・・・アルコール濃度センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 二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、機関運転状態に基づいて基本供給量を設定する
   基本供給量設定手段と、前記混合燃料の一方の燃料濃度
   を検出する燃料濃度検出手段と、検出された燃料濃度に
   基づいて燃料濃度補正係数を設定する濃度補正係数設定
   手段と、前記基本供給量を補正する空燃比補正係数を機
   関運転状態に基づいて設定する空燃比補正係数設定手段
   と、前記基本供給量と燃料濃度補正係数と空燃比補正係
   数とに基づいて燃料供給量を設定する燃料供給量設定手
   段と、設定された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、を備える内燃機関の燃料
   供給装置において、機関の実際の空燃比を検出する空燃
   比検出手段と、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、該異常が判定されたときに前記
   燃料濃度補正係数を所定値にクランプするクランプ手段
   と、該クランプ手段の作動中に前記空燃比検出手段によ
   り検出された実際の空燃比のクランプ方向に基づいて前
   記空燃比補正係数設定手段の作動を停止させる停止手段
   と、を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置
   。