JPH03267538A - 内燃機関の燃料増量制御装置 - 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〕 本発明は内燃機関の燃料増量制御装置に関する。

〔従来の技術〕

機関高負荷運転時に高出力を得るために機関高負荷運転
時には燃料噴射量を増量するようにした内燃機関が公知
である（特開平１−１６３４３７号公報参照）。この内
燃機関では機関高負荷運転時には燃料タンク内の燃料の
残量にかかわらずに機関の運転状態に応じた増量分だけ
噴射燃料が増量せしめられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら燃料タンク内の燃料の残量が少なくなった
場合には高出力が得られな（てもできる限り走行距離を
延ばしたい場合が多々存在する。

ところが上述の内燃機関におけるように機関高負荷運転
状態になれば運転状態に応じた増量分だけ噴射燃料が増
量せしめられるようにした場合には高出力が得られるも
のの燃料消費量は増大し、斯くして走行距離を延ばすこ
とができないという問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本発明によれば第１図の発
明の構成図に示されるように機関の運転状態を検出する
運転状態検出手段Ａと、機関の運転状態が予め定められ
た運転状態のときに予め定められた増量分だけ機関に供
給される燃料を増量せしめる燃料増量手段Ｂと、燃料タ
ンクＣ内の燃料の残量が少ないか否かを判断する残量判
断手段りと、燃料タンクＣ内の燃料の残量が少ないとき
には残量が多いときに比べて燃料増量による燃料消費量
が少なくなるように上述の予め定められた運転状態の領
域を縮少するか又は上述の予め定められた増量分を減少
せしめる増量制御手段Ｅとを具備している。

〔作　用〕

燃料タンク内の燃料の残量が少なくなったときには燃料
を増量すべき運転状態の領域が縮少されるか又は燃料増
量分が減少せしめられるので増量作用による燃料消費量
が低減される。

〔実施例］ 第２図は本発明をメイン燃料タンクに加えてサブ燃料タ
ンクを具えた内燃機関に適用した場合を示している。

第２図を参照すると、１は機関本体、２は吸気弁、３は
吸気ボート、４は排気弁、５は排気ポート、６はメイン
燃料タンク、７はサブ燃料タンクを夫々示す。吸気ポー
ト３は吸気枝管８を介してサージタンク９に連結され、
吸気枝管８には吸気ボート３内に向けて燃料を噴射する
燃料噴射弁１０が取付けられる。燃料噴射弁１０からの
燃料噴射は電子制御ユニット３０の出力信号に基いて制
御される。サージタンク９は吸気ダクト１１およびエア
フローメータ１２を介してエアクリーナ１３に連結され
、吸気ダクト１１内にスロットル弁１４が配置される。

一方、排気ポート５は排気マニホルド１５に連結され、
排気マニホルド１５内には酸素濃度検出器（以下Ｏｔセ
ンサと称する）１６が配置される。

電子制御ユニット３０はディジタルコンピュータからな
り、双方向性バス３１を介して互いに接続されたＲＯＭ
（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ　（ランダムアク
セスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４
、入力ポート３５および出力ポート３６を具備する。エ
アフローメータ１２は吸入空気量に比例した出力電圧を
発生し、この出力電圧がＡＤ変換器３７を介して入力ポ
ート３５に入力される。０８センサ１６は混合気が希薄
なときは０．１ボルト程度の出力電圧を発生し、混合気
が過濃なときは、０．９ボルト程度の出力電圧を発生す
る。この０２センサ１６の出力電圧はＡＤ変換器３８を
介して入力ポート３５に入力される。更に入力ポート３
５には機関回転数を表わす出力信号を発生する回転数セ
ンサ１７が接続される。一方、出力ポート３６は駆動回
路３９を介して燃料噴射弁１０に接続される。

メイン燃料タンク６およびサブ燃料タンク７内には夫々
燃料ポンプ１８．１９が配置され、これら燃料ポンプ１
８，１９の燃料吐出口は夫々対応する導管２０．２１、
電磁切換弁２２および導管２３を介して燃料噴射弁１０
に連結される。これら燃料ポンプ１８．１９および電磁
切換弁２２は車両運転席に設けられた手動の切換スイッ
チ２４により制御され、この切換スイッチ２４の切換信
号が入力ポート３５に入力される。サブ燃料タンク７は
車両の走行距離を延ばしたいという要求から設けられて
おり、従って燃料が十分に貯えられているときはメイン
燃料タンク６の燃料から使用される。

即ち、燃料が十分に貯えられているときには切換スイッ
チ２４によってメイン燃料タンク６の燃料ポンプ１８が
駆動され、燃料ポンプ１８から吐出された燃料が燃料噴
射弁１０に供給されるように電磁切換弁２２が切換えら
れる。一方、メイン燃料タンク６の燃料がな（なると走
行距離を延ばすために切換スイッチ２４によってサブ燃
料タンク７の燃料ポンプ１９が駆動され、燃料ポンプ１
９から吐出された燃料が燃料噴射弁１０に供給されるよ
うに電磁切換弁２２が切換えられる。従って貯えられて
いる燃料の残量が少なくなると切換スイッチ２４が切換
えられてサブ燃料タンク７の燃料が使用され、従って切
換スイッチ２４の切換信号から貯えられている燃料の残
量が少なくなったか否かを判別することができる。

第３図（＾）は燃料タンク６内の燃料が使用されている
場合の燃料増量係数ＦＰを示している。この増量係数Ｆ
Ｐは第３図（＾）に示されるように機関負荷Ｑ／Ｎ　（
吸入空気量Ｑ／機関回転数Ｎ）と機関回転数Ｎの関数で
あり、第３図（＾）においてＦＰ＝１．０の曲線は増量
作用が行われる限界を示している。即ち、Ｆ　Ｐ　＝　
１．０の曲線の下方の運転領域ではＦ　Ｐ　＝　１．０
とされ、即ち、増量作用は行われず、Ｆ　Ｐ　＝　１．
０の曲線よりも上方の運転領域では機関負荷Ｑ／Ｎが高
（なるほど増量係数ＦＰが増大せしめられる。従ってＦ
　Ｐ　＝　１．０の曲線よりも上方の領域で機関出力が
増大せしめられることがわかる。

一方、第３図（Ｂ）および（Ｃ）はサブ燃料タンク７内
の燃料が使用されている場合の増量係数ＦＰを示してい
る。これらの増量係数ＦＰも機関負荷Ｑ／Ｎと機関回転
数Ｎの関数であり、更に第３図（８）および（Ｃ）にお
いてＦ　Ｐ　＝　１．０の曲線は第３図（＾）と同様に
増量作用が行われる限界を示している。

第３図（Ｂ）に示される場合には増量作用が行われる限
界（ＦＰ＝１．０）が第３図（＾）に示される場合より
も高負荷Ｑ／Ｎ側となっており、従って燃料増量が行わ
れる機会が第３図（＾）に示される場合に比べて少なく
なることがわかる。従ってサブ燃料タンク７が使用され
ている場合に第３図（Ｂ）に従って増量係数ＦＰを定め
ると燃料増量による燃料消費量が少な（なり、斯くして
車両の走行距離を延ばすことができる。一方、第３図（
Ｃ１に示される場合には増量作用が行われる限界（ＦＰ
＝１．０）は第３図（＾）に示される場合と同じである
がこの限界よりも上方の運転領域では増量係数ＦＰが同
一運転状態における第３図（＾）に示される場合よりも
小さくなっており、従って増量作用時の増量分が第３図
（＾）に示す場合よりも少なくなる。従ってサブ燃料タ
ンク７が使用されている場合に第３図（Ｃ）に従って増
量係数ＦＰを定めると燃料増量による燃料消費量が少な
くなり、斯（して車両の走行距離を延ばすことができる
。なお、第３図（＾）、　（ｓｌ、　（ｃｌに示される
関係は予めＲＯＭ３２内に記憶されている。なお、第３
図（Ｂ）および（Ｃ１に示す増量係数ＦＰに代えてこれ
ら第３図（Ｂ）および（Ｃ１を組合わせた増量係数ＦＰ
を用いることもできる。即ち、第３図（８）に示される
ように増量作用が行われる限界（ＦＰ　＝　１．０　）
を第３図（＾）に比べて高負荷Ｑ／Ｎ側とし、更に第３
図＋ＩＩ）に示される各増量係数ＦＰの値１．０５．１
．１を夫々第３図（Ｃ１に示されるように１．０２５゜
１．０５とすることもできる。この場合には燃料増量が
行われる機会が少なくなり、しかも増量分が少なくなる
ので更に走行距離を延ばすことができる。

第４図は燃料噴射量の計算を行うためのメインルーチン
を示している。

第４図を参照するとまず初めにステップ５０においてエ
アフローメータ１２と回転数センサ１７の出力信号から
機関負荷Ｑ／Ｎが計算される。次いでステップ５１では
サブ燃料タンク７の燃料を使用するために切換スイッチ
２４がオンにされたか否かが判別される。切換スイッチ
２４がオフのとき、即ちメイン燃料タンク６の燃料が使
用されているときにはステップ５２に進んで第３図（＾
）から増量係数ＦＰが算出され、次いでステップ５４に
進む。一方、切換スイッチ２４がオンのとき、即ちサブ
燃料タンク６の燃料が使用されているときにはステップ
５３に進んで第３図（Ｂ）を採用したときには第３図（
Ｂ）から、第３図（Ｃ）を採用したときには第３図（Ｃ
１から増量係数ＦＰが算出され、次いでステップ５４に
進む。

ステップ５４ではＲＯＭ３２に記憶されている第５図に
示す関係から基本燃料噴射時間ＴＰが計算される。次い
でステップ５５では次式に基いて燃料噴射時間ＴＡＵが
計算される。

ＴＡＵ＝ＴＰ　−ＦＡＦ　−ＦＰ　−ｆここでＦＡＦは
０□センサ１６の出力信号に基いて空燃比が理論空燃比
となるように変化せしめられるフィードバック補正係数
であり、ｆは機関冷却水温等により定まる補正係数であ
る。

ステップ５５において燃料噴射時間ＴＡＵが計算される
とステップ５６において燃料噴射時間ＴＡＵが出力ボー
ト３６に出力され、再びステップ５０に戻る。

第６図から第８図に別の実施例を示す。この実施例では
第７図に示されるようにサブ燃料タンク７内にサブ燃料
タンク７内の燃料量に比例した出力電圧を発生する燃料
計２５が取付けられ、この燃料計２５の出力電圧がＡＤ
変換器４０を介して入力ポート３５に入力される。更に
この実施例では燃料増量時の増量係数ＦＰは第３図（＾
）に示す増量係数が使用され、この増量係数Ｆに補正値
αを乗算することによって実際の増量係数が求められる
。この補正値αは第６図に示すようにサブ燃料タンク７
内の燃料量Ｍの関数であり、補正値αはサブ燃料タンク
７内の燃料の残量が少なくなるほど１．０から次第に減
少する。なお第６図に示す関数は予めＲＯＭ３２内に記
憶されている。従ってこの実施例ではサブ燃料タンク７
内の燃料量が少くなるほど増量すべき燃料量が少くなり
、斯くして車両の走行距離を延ばすことができる。

第８図はこの補正値αを用いて燃料噴射量の計算を行う
ためのメインルーチンを示している。

第８図を参照するとまず初めにステップ６０においてエ
アフローメータ１２と回転数センサ１７の出力信号から
機関負荷Ｑ／Ｎが計算される。次いでステップ６１では
第３図（＾）から増量係数ＦＰが算出される。次いでス
テップ６３ではサブ燃料タンクの燃料を使用するために
切換スイッチ２４がオンにされたか否かが判別される。

切換スイッチ２４がオフのとき、即ちメイン燃料タンク
６の燃料が使用されているときにはステップ６４に進ん
で補正値αが１．０とされ、次いでステップ６６に進む
、一方、切換スイッチ２４がオンのとき、即ちサブ燃料
タンク６の燃料が使用されているときにはステップ６５
に進んで第６図から補正値αが算出され、次いでステッ
プ６６に進む。

ステップ６６では第５図に示す関係から基本燃料噴射時
間ＴＰが計算される。次いでステップ６７では次式に基
いて燃料噴射時間ＴＡＵが計算される。

ＴＡＵ＝ＴＰ　　−ＦＡＦ　　−ＦＰ　　・　α・　ｆ
次いでステップ６８において燃料噴射時間ＴＡＵが出力
ボート３６に出力され、再びステップ６０に戻る。

第７図に示す実施例では２つの燃料タンク６゜７を具え
ているが１つの燃料タンクのみを備え、この燃料タンク
に燃料計２５を取付けて燃料タンク内の燃料の残量が少
くなったときのみ増量すべき燃料量を少なくすることも
できる。

全体図、第８図は噴射量を計算するためのフローチャー
トである。

６・・・メイン燃料タンク、　　７・・・サブ燃料タン
ク、１０・・・燃料噴射弁、　　　１８．１９・・・燃
料ポンプ、２０．２１．２３・・・導管、　　　　２２
・・・電磁切換弁。

〔発明の効果〕

燃料タンク内の燃料の残量がそれほど少なくなっていな
いときには十分な機関高出力を発生できるようにしてお
いて車両の走行距離を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、機関の
   運転状態が予め定められた運転状態のときに予め定めら
   れた増量分だけ機関に供給される燃料を増量せしめる燃
   料増量手段と、燃料タンク内の燃料の残量が少ないか否
   かを判断する残量判断手段と、燃料タンク内の燃料の残
   量が少ないときには残量が多いときに比べて燃料増量に
   よる燃料消費量が少なくなるように上記予め定められた
   運転状態の領域を縮少するか又は上記予め定められた増
   量分を減少せしめる増量制御手段とを具備した内燃機関
   の燃料増量制御装置。