JPH04127857U - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルコール混合燃料を加熱するヒータの予熱
期間の適正化を図ることを目的とする。 【構成】 機関始動前であるか否かを判定し（Ｓ１）、
始動前であれば、アルコール濃度読み込み（Ｓ２）、こ
のアルコール濃度が設定値以上であるか否かを判定し
（Ｓ３）、設定値以上であれば、水温を読み込み（Ｓ
４）、この水温が設定値であるか否かを判定し（Ｓ
５）、設定値以下であれば、ヒータをＯＮして、予熱を
開始すると共に、グローランプを点灯して予熱開始をド
ライバに知らせる（Ｓ６）。アルコール濃度及び水温に
基づいて目標ヒータ表面温度を演算する（Ｓ７）。実ヒ
ータ表面温度を読み込み（Ｓ８）、実ヒータの表面温度
が目標ヒータ表面温度以上であるか否かを判定し（Ｓ
９）、目標表面温度以上であれば、グローランプを消灯
し、予熱完了をドライバに知らせる（Ｓ１０）。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関の燃料供給装置に関し、特に、供給されたアルコール混合 燃料を加熱するヒータの機関始動前の予熱期間設定に関する制御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、アルコール混合燃料を使用する内燃機関の燃料供給装置として、燃料の 霧化を促進する等のために、機関の吸気通路を加熱する電気ヒータ等の加熱装置 を備えたものが知られている（特開昭５７−５２６６５公報参照）。 かかる内燃機関の燃料供給装置の一例として、次のようなものがある。

【０００３】 即ち、機関の吸気通路に各気筒毎に設けられる燃料噴射弁とは別に、上流側の 集合部にコールドスタートバルブ（ＣＳＶ）と称される低温始動時用の単一の補 助燃料噴射弁を設け、又、この補助燃料噴射弁から噴射された燃料を加熱する正 特性サーミスタからなるヒータ（以下、ＰＣＴヒータと言う）を設ける。 そして、キースイッチＯＮ又はキースイッチ挿入検知により、水温センサから の信号により水温を読み込み、水温が所定値より低いときに、ＰＣＴヒータに通 電して加熱を開始し、所定の加熱時間即ち、予熱期間（グロー期間）経過後、ス タータスイッチＯＮによりクランキングと同時に補助燃料噴射弁を作動させ、該 噴射弁から噴射した燃料を予め加熱したＰＣＴヒータで気化又は霧化して、低温 時の始動性を向上するようにしている。

【０００４】 かかる装置においては、ＰＣＴヒータの予熱期間を、アルコール濃度と機関冷 却水温度とに基づいて求めた時間で設定するようにし、ＰＣＴヒータに通電を開 始した後の時間が上記求めた時間となったときをもってＰＴＣヒータ４の予熱完 了とみなして、補助燃料噴射弁を作動させる制御を行っており、この予熱期間は 、アルコール濃度が高い程、水温が低い程長く設定するようにしている。

【０００５】

【考案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、ＰＴＣヒータ４の予 熱期間をアルコール濃度と機関冷却水温度とに基づいて求めた時間で設定するよ うにしているため、即ち、ヒータ表面温度のオープン制御であるため、次のよう な問題点があった。

【０００６】 即ち、例えば、自動車の長期間走行によって、ＰＣＴヒータの表面に次第にオ イル、塵、水等が付着する。この結果、ＰＣＴヒータの表面温度の上昇に時間が かかる等所定の表面温度に達する時間にばらつきが生じる。 従って、予めＰＣＴヒータが燃料を加熱するに必要な所望の温度に達するよう にアルコール濃度と機関冷却水温度とによって求めた時間経過後も、実際のＰＣ Ｔヒータの温度は燃料を加熱するに必要な温度に達しない場合があり、燃料の気 化又は霧化が充分に行われず、低温時の始動性の悪化を来す。

【０００７】 そこで、本考案は以上のような従来の問題点に鑑み、実際のヒータ表面温度が 、アルコール濃度と機関冷却水温度とにより予め求めた目標ヒータ表面温度とな るように、ヒータ表面温度のフィードバック制御を実行することにより、ヒータ の予熱期間の適正化を図り、低温時の始動性等の向上を図ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

このため、本考案の内燃機関の燃料供給装置は、図１に示すように、アルコー ル混合燃料を供給する燃料供給手段と、供給されたアルコール混合燃料を加熱す るヒータとを備える一方、機関冷却水温度を検出する機関冷却水温度検出手段と 、燃料中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段と、前記ヒータ表 面温度を検出するヒータ表面温度検出手段と、前記機関冷却水温度検出手段及び アルコール濃度検出手段により夫々検出された機関冷却水温度及びアルコール濃 度に基づいて目標ヒータ表面温度を演算する目標ヒータ表面温度演算手段と、前 記ヒータ表面温度検出手段により検出された実ヒータ表面温度が前記目標ヒータ 表面温度演算手段により演算された目標ヒータ表面温度と一致するまで前記ヒー タを作動させるヒータ制御手段と、を含んで構成した。

【０００９】

【作用】

かかる構成において、自動車の長期間走行によって、ヒータの表面にオイル、 塵、水等が付着して、ヒータの表面温度の上昇に時間がかかる等所定の表面温度 に達する時間にばらつきが生じた場合にあっても、実際のヒータ表面温度が燃料 を加熱するに必要な温度に確実に達するため、燃料の気化又は霧化が充分に行わ れ、低温時の始動性が良好となる。

【００１０】

【実施例】

以下、添付された図面を参照して本考案を詳述する。 本考案の一実施例のシステム構成を示す図２において、機関１の吸気通路には 各気筒毎に燃料噴射弁２が設けられている他に、本考案の燃料供給手段として上 流側の集合部に低温始動時用の単一の補助燃料噴射弁３が設けられている。

【００１１】 この補助燃料噴射弁３から噴射された燃料を加熱するべく、本考案のヒータと してのハニカム構造体のＰＴＣヒータ４が設けられている。このＰＴＣヒータ４ は複数のＰＴＣ素子４ａ，４ｂ，４ｃ，・・・からなる。 コントロールユニット５には、スタータスイッチ６，機関冷却水温度を検出す る水温センサ７，アルコール濃度検出手段としての電極又は静電容量式等のアル コールセンサ８，キースイッチ９及びバッテリ電圧検出装置１０から出力される 検出信号が入力されており、該コントロールユニット５は、これら検出手段から 出力される検出信号に基づいて前記燃料噴射弁２，補助燃料噴射弁３及びＰＴＣ ヒータ４を夫々制御する。

【００１２】 又、ＰＴＣヒータ４の表面温度を検出するヒータ表面温度検出手段として、熱 電対又はサーミスタ１２が設けられており、該熱電対又はサーミスタ１２から出 力される検出信号もコントロールユニット５に入力される。 更に、コントロールユニット５から出力される制御信号に基づいて制御される グローランプ１１が設けられている。このグローランプ１１は、後述するＰＴＣ ヒータ４の予熱開始によって点灯されて予熱期間（グロー期間）中であることを ドライバに知らせ、予熱期間が終了すると消灯されて、予熱期間終了を知らせる 。

【００１３】 ここで、前記水温センサ７及びアルコールセンサ８により夫々検出された機関 冷却水温度及びアルコール濃度に基づいて目標ヒータ表面温度を演算する目標ヒ ータ表面温度演算手段と、熱電対又はサーミスタ１２により検出された実ヒータ 表面温度が前記目標ヒータ表面温度と一致するまで前記ＰＴＣヒータ４を作動さ せるヒータ制御手段と、が設けられている。

【００１４】 かかる目標ヒータ表面温度演算手段及びヒータ制御手段としての機能は、前記 コントロールユニット５においてソフトウェア的に装備される。 かかる機能を、ＰＴＣヒータ４の予熱制御ルーチンを示す図４のフローチャー トに基づいて説明する。 このフローチャートの説明の前に、図３について説明する。この図３は良好な 始動が得られる始動時初期のＰＴＣヒータ表面温度特性を示している。この特性 図から明らかなように、アルコール濃度が高い程、又、冷却水温度が低い程、ヒ ータ表面の要求温度は高くなる。更に、アルコール濃度が設定値ＡＬＣ以下であ れば、ＰＴＣヒータを使用しなくとも始動性が良いため、ＰＴＣヒータの予熱制 御を行わず、又、アルコール濃度が設定値ＡＬＣ以上でも、冷却水温度が設定値 を越えた場合には、ＰＴＣヒータを使用しなくとも始動性が良いため、ＰＴＣヒ ータの予熱制御を行わない。尚、この冷却水温度の設定値Ｔｗはアルコール濃度 によって変わり、アルコール濃度が高い程高水温に設定される。

【００１５】 フローチャートに示す予熱制御ルーチンは、キースイッチ９から出力されるＯ Ｎ信号又はキースイッチ９挿入検知信号により電源投入が検知されて開始される 。 まず、ステップ１（図ではＳ１と略記する。以下、同様。）では、機関始動前 であるか否かを判定し、始動後であれば（ＮＯ）、制御ルーチンを終了させる。

【００１６】 始動前であれば（ＹＥＳ）、ステップ２に進んで、アルコールセンサ８から出 力される検出信号に基づくアルコール濃度ＡＬＣ１を読み込む。ステップ３では 、読み込んだアルコール濃度が予め設定した設定値ＡＬＣ以上であるか否かを判 定し、設定値未満であれば（ＮＯ）、制御ルーチンを終了させ、設定値以上であ れば（ＹＥＳ）、ステップ４に進む。このステップ４では、水温センサ７から出 力される検出信号に基づく水温Ｔｗ１を読み込む。ステップ５では、読み込んだ 水温が予め設定した設定値Ｔｗ以下であるか否かを判定し、設定値を越えれば（ ＮＯ）、制御ルーチンを終了させ、設定値以下であれば（ＹＥＳ）、ステップ６ に進む。このステップ６では、ＰＴＣヒータ４をＯＮして、予熱を開始すると共 に、グローランプ１１をＯＮして点灯し、予熱開始をドライバに知らせる。

【００１７】 次に、ステップ７では、アルコール濃度及び水温に基づいて予熱完了のＰＴＣ ヒータ表面温度即ち、目標ヒータ表面温度Ｔｈを演算する。ステップ８では、熱 電対又はサーミスタ１２から出力される検出信号に基づく実際のヒータ４の表面 温度Ｔｈ１を読み込み、ステップ９に進む。このステップ９では、読み込んだ実 際のヒータ４の表面温度Ｔｈ１が前記目標ヒータ表面温度Ｔｈ以上であるか否か を判定し、目標ヒータ表面温度Ｔｈ未満であれば（ＮＯ）、制御ルーチンを終了 させ、目標ヒータ表面温度Ｔｈ以上であれば（ＹＥＳ）、ステップ１０に進む。 このステップ１０では、グローランプ１１をＯＦＦして消灯し、予熱完了をドラ イバに知らせる。

【００１８】 このようにしてＰＴＣヒータ４の予熱完了を知ったドライバがスタータスイッ チ６をＯＮすると、補助燃料噴射弁３から燃料が噴射される。噴射された燃料は 、加熱されたＰＴＣヒータ４面に当たって気化し、機関１の燃焼室に送られ、低 温時でも速やかに始動する。 上述のフローチャートにおけるステップ７が目標ヒータ表面温度演算手段に相 当し、ステップ９がヒータ制御手段に相当する。

【００１９】 以上のように、ＰＴＣヒータ４の予熱期間を、時間ではなく、実際のヒータ表 面温度が水温とアルコール濃度とから演算される目標ヒータ表面温度になったと きに予熱完了と判定する構成から設定するようにしたから、自動車の長期間走行 によって、ＰＣＴヒータ４の表面にオイル、塵、水等が付着して、ＰＣＴヒータ ４の表面温度の上昇に時間がかかる等所定の表面温度に達する時間にばらつきが 生じた場合にあっても、実際のＰＣＴヒータ４の温度が燃料を加熱するに必要な 温度に確実に達するため、燃料の気化又は霧化が充分に行われ、低温時の始動性 の向上を図ることができる。

【００２０】 尚、以上のように、特定の実施例を参照して本考案を説明したが、本考案はこ れに限定されるものではなく、当該技術分野における熟練者等により、本考案に 添付された実用新案登録請求の範囲から逸脱することなく、種々の変更及び修正 が可能であるとの点に留意すべきである。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、供給されたアルコール混合燃料を加熱 するヒータの実際の表面温度が、アルコール濃度と機関冷却水温度とにより予め 求めた目標ヒータ表面温度となるように、ヒータ表面温度のフィードバック制御 を実行するようにしたから、実際のヒータの表面温度が燃料を加熱するに必要な 温度に確実に達するため、燃料の気化又は霧化が充分に行われ、低温時の始動性 の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案に係る内燃機関の燃料供給装置の構成
図

【図２】 同上の燃料供給装置の一実施例のシステム図

【図３】 良好な始動が得られる始動時初期のヒータ表
面温度特性を示す図

【図４】 同上実施例の作用を説明するフローチャート

【符号の説明】

１ 機関 ３ 補助燃料噴射弁 ４ ＰＴＣヒータ ５ コントロールユニット ７ 水温センサ ８ アルコールセンサ １２ 熱電対又はサーミスタ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】アルコール混合燃料を供給する燃料供給手
   段と、供給されたアルコール混合燃料を加熱するヒータ
   とを備える一方、機関冷却水温度を検出する機関冷却水
   温度検出手段と、燃料中のアルコール濃度を検出するア
   ルコール濃度検出手段と、前記ヒータ表面温度を検出す
   るヒータ表面温度検出手段と、前記機関冷却水温度検出
   手段及びアルコール濃度検出手段により夫々検出された
   機関冷却水温度及びアルコール濃度に基づいて目標ヒー
   タ表面温度を演算する目標ヒータ表面温度演算手段と、
   前記ヒータ表面温度検出手段により検出された実ヒータ
   表面温度が前記目標ヒータ表面温度演算手段により演算
   された目標ヒータ表面温度と一致するまで前記ヒータを
   作動させるヒータ制御手段と、を含んで構成されたこと
   を特徴とする内燃機関の燃料供給装置。