JPH04132846A - 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、アルコールを含む複数種類の燃料を混合した
混合燃料を使用する内燃機関の燃料供給装置に関し、特
に始動性の向上技術に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関の燃料供給装置の従来例として、第７図に示す
ようなものがある。

すなわち、制御装置ｌは、水温センサ２により検出され
た冷却水温度等に基づいて始動時噴射量を算出し、この
始動時噴射量に対応する噴射パルス信号を通常の燃料噴
射弁３に出力し機関に燃料を供給するようになっている
。ここで、前記始動時噴射量冷却水温度か低下するほど
増量される。

また、前記燃料噴射弁３とは別に、吸気マニホールドの
集合部に始動時用補助噴射弁４を設けると共に補助噴射
弁４から噴射される燃料を加熱する正特性サーミスタか
らなるＰＴＣヒータ５を設けるようにしている。

そして、冷却水温度が所定値以下のときに、ＰＴＣヒー
タ５に通電を開始し、所定の加熱時間経過後にクランキ
ングと同時に補助噴射弁４を作動させ、補助噴射弁４か
ら噴射された燃料をＰＴＣヒータ５により加熱して燃料
の気化又は霧化を促進し、低温始動性を向上させるよう
にしている。

ところで、アルコール混合燃料、例えばアルコールとガ
ソリンの混合燃料を使用する場合は、アルコールの気化
潜熱がガソリンに比べて大きいため、アルコール濃度が
高くなると、ＰＴＣヒータの発熱量が不足して燃料の気
化又は霧化が不充分になる虞れがある。

そこで、従来では、特開昭５７−５２６６５号公報等に
示されるように、燃料中のアルコール濃度を検出し、ア
ルコール濃度が所定値以上のときには、通電量を増大さ
せてＰＴＣヒータの発熱量を増大させるようにしたもの
がある。

〈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、クランキング時に通常の燃料噴射弁３から噴射され
る始動時噴射量は冷却水温度により決定されるので、劣
化によってバッテリ電圧が低下した場合クランキング開
始から自立始動までのクランキング時間が長くなるため
、燃焼室に気化できなかった燃料が多量に溜り、最悪の
ときには燃焼室が燃料で満たされて燃料ハンマー現象を
ひきおこし始動性及び再始動性を悪化させるという不具
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、劣
化等によりバッテリ電圧が低下しても始動性及び再始動
性を向上できる内燃機関の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、本発明は請求項１においては第１図中実線示
の如く、通常燃料供給手段Ａを備えアルコールを含む混
合燃料を機関に供給するものであって、機関の冷却水温
度を検出する水温検出手段Ｂと、前記混合燃料中のアル
コール濃度を検出するアルコール濃度検出手段Ｃと、検
出された冷却水温度とアルコール濃度とに基づいて始動
時燃料量を設定する始動時燃料量設定手段りと、設定さ
れた始動時燃料量に基づいて前記通常燃料供給手段Ａを
駆動制御する駆動制御手段Ｅと、を備えるものにおいて
、バッテリ電圧を検出するバッテリ電圧検出手段Ｆと、
検出されたバッテリ電圧に基づいてバッテリ電圧が低下
するに従って減少させるべく前記始動時燃料量を補正す
る始動時燃料量補正手段Ｇと、を備えるようにした。

また、請求項２においては、請求項１に加えて第１図中
破線示の如く、通常燃料供給手段と別に設けられた低温
始動用補助燃料供給手段Ｈと、低温始動用補助燃料供給
手段Ｈから供給される混合燃料を加熱する複数のヒータ
■と、検出されたバッテリ電圧に基づいてバッテリ電圧
が低下するに従ってヒータ発熱面積を減少させるべく前
記複数のヒータＩを制御するヒータ制御手段Ｊと、を備
えるようにした。

〈作用〉 このようにして、請求項１においてはバッテリ電圧が低
下するに従って始動時燃料量を減少補正することにより
、劣化によってバッテリ電圧が低下してクランキング時
間が長くなっても始動時燃料量を最適に維持して燃料ハ
ンマー現象を防止し始動性及び再始動性を向上できるよ
うにした。

また、請求項２においては、請求項１に加えて、バッテ
リ電圧が低下したときにヒータの発熱面積を減少させる
ようにし、ヒータの消費電力量を抑制して始動に必要な
りランキング回転速度を確保し、これによっても始動性
及び再始動性を向上できるようにした。

〈実施例〉 以下に、本発明の一実施例を第２図〜第６図に基づいて
説明する。

第２図において、機関１１の吸気通路には通常燃料供給
手段としての燃料噴射弁１２が気筒毎に設けられ、また
前記燃料噴射弁１２上流の集合部には単一の低温始動用
補助燃料供給手段としての始動時用補助噴射弁１３が設
けられている。また、補助噴射弁１３から噴射された燃
料を加熱するＰＴＣヒータ１４が設けられ、このＰＴＣ
ヒータ１４は複数のＰＴＣ素子１４Ａ、　１４Ｂ、　１
４Ｃ，・・・からなり通電する個数を変化させることに
より発熱面積を変化できるようになっている。

これら燃料噴射弁１２．補助噴射弁１３及びＰＴＣヒー
タ１４は制御装置１５により駆動制御される。制御装置
１５には、水温検出手段としての水温センサ１６と、ア
ルコール濃度検出手段としてのアルコールセンサ１７と
、スタータスイッチ１８と、バッテリ電圧検出手段とし
てのバッテリ電圧検出装置１９と、から信号が入力され
ている。また、制御装置１５は、ＰＴＣヒータ１４の予
熱が開始されると、グローランプ（図示せず）を点灯さ
せ予熱期間中であることをドライバに知らせ、予熱期間
が終了するとグローランプを消灯させて予熱期間が終了
したことをドライバに知らせる。

ここでは、制御装置１５が始動時燃料量設定手段と始動
時燃料量補正手段と駆動制御手段とヒータ制御手段とを
構成する。

次に、作用を第３図〜第６図を参照しつつ説明する。

まず、アルコールセンサ１７により検出されたアルコー
ル濃度に基づいて補助噴射弁１３とＰＴＣヒータ１４と
の作動開始水温を決定する。この作動開始水温は、第３
図に示すように、アルコール濃度が高くなるに従って高
くなるように設定される。

また、検出されたアルコール濃度と冷却水温度とに基づ
いて、ＰＴＣヒータ１４の作動個数を決定する。この作
動個数は、第４図に示すように、アルコール濃度が高く
なるに従って、段階的に多くなるように設定されている
。また、冷却水温度が低下するほど作動個数が増加する
ように設定されている。これにより、アルコール濃度、
冷却水温度に応じて常に最適な始動形態を確保し、始動
性を向上すると共にバッテリ上りやバッテリの劣化を防
止する。

また、バッテリ電圧検出装置１９により検出されたクラ
ンキング開始前のバッテリ電圧に基づいて、ＰＴＣヒー
タ１４の作動個数を決定する。この作動個数は、第５図
に示すように、バッテリ電圧か低下するに従って減少す
るように設定されている。

これは、バッテリが劣化してバッテリ電圧が低下すると
、ＰＴＣヒータ１４やスタータモータの要求する電気負
荷がバッテリの電力供給能力を超える事態が起こり得る
ので、このときＰＴＣヒータ１４の消費電力量を抑制す
ることにより始動に必要なりランキング回転速度を確保
し、バッテリ劣化時にも始動を確保できるようにしてい
るのである。

また、検出されたアルコール濃度とクランキング開始時
のバッテリ電圧とに基づいて、始動時噴射量を補正する
。

具体的には、冷却水温度とアルコール濃度とに基づいて
始動時噴射量をマツプ検索等により求める。この始動時
噴射量は冷却水温度が低下するほど大きくかつアルコー
ル濃度が高くなるほど太きくなるように設定されている
。また、検出されたアルコール濃度とバッテリ電圧とに
基づいて補正値をマツプ検索等により求めた後、この補
正値を前記始動噴射量に乗じて始動時噴射量を補正する
。

このようにして、補正された始動時噴射量は、第６図に
示すように、バッテリ電圧が低下するに従って減少する
ように補正され、またアルコール濃度が高くなるに従っ
て高くなると共にバッテリ電圧に対する減少率が大きく
なるように補正される。

ところで、一般に、アルコール濃度が高くなるほど若し
くは冷却水温度が低下するほど始動時噴射量が多くなる
ので、劣化によりバッテリ電圧が低下したときすなわち
クランキング開始から自立始動までのクランキング時間
が長くなるときには、燃焼室に供給される燃料量はクラ
ンキング時間に応じて増加しその燃料が燃焼室に蓄積さ
れる。そして、最悪のときには燃焼室が燃料により満た
され燃料ハンマー現象をひきおこし始動性及び再始動性
を悪化させる。そこで、前述の如くバッテリ電圧が低下
して前記クランキング時間が長くなりそうなときには始
動時噴射量をクランキング開始前のバッテリ電圧に応じ
て減少補正することにより、バッテリ劣化時の始動時噴
射量を抑制しクランキング時間が長（なっても燃料ハン
マー現象を防止して始動性及び再始動性を向上できるの
である。また、高アルコール濃度時は始動時噴射量が低
アルコール濃度時よりも多くなるので、低アルコール濃
度時よりもバッテリ電圧による始動時噴射量の減少率を
大きくシ（第６図参照）、もってアルコール濃度に拘わ
らずバッテリ劣化時の始動性或いは再始動性を向上でき
るようにした。

そして、冷却水温度が前記作動開始水温以下のときに、
クランキング開始前に設定された作動個数のＰＴＣヒー
タ１４に通電した後、クランキング開始と同時に補助噴
射弁１３を噴射作動させると共に前記補正された始動時
噴射量に基づいて燃料噴射弁１２を噴射作動させる。

〈発明の効果〉 本発明は、以上説明したように、請求項１においては、
冷却水温度とアルコール濃度とに基づいて設定された始
動時燃料量をバッテリ電圧に基づいて補正するようにし
たので、劣化によりバッテリ電圧か低下しても始動性及
び再始動性を向上できる。

また、請求項２においては、請求項Ｉに加えて、バッテ
リ電圧が低下するに従ってヒータの発熱面積を減少させ
るようにしたので、さらに始動性及び再始動性を向上で
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図は本発明の一
実施例を示す構成図、第３図〜第６図は同上の作用を説
明するための図、第７図は燃料供給装置の従来例を示す
図である。 １２・・・通常の燃料噴射弁　　１３・・・低温始動用
補助噴射弁　　１４・・・ＰＴＣヒータ　　１５・・・
制御装置１６・・・水温センサ　　１７・・・アルコー
ルセンサ　　１９・・・バッテリ電圧検出装置 特許出願人　　日産自動車株式会社 代理人　弁理士笹　島　　富二雄

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）通常燃料供給手段を備えアルコールを含む混合燃
   料を機関に供給するものであって、機関の冷却水温度を
   検出する水温検出手段と、前記混合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、検出された
   冷却水温度とアルコール濃度とに基づいて始動時燃料量
   を設定する始動時燃料量設定手段と、設定された始動時
   燃料量に基づいて前記通常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、バッテリ電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と
   、検出されたバッテリ電圧に基づいてバッテリ電圧が低
   下するに従って減少させるべく前記始動時燃料量を補正
   する始動時燃料量補正手段と、を備えたことを特徴とす
   る内燃機関の燃料供給装置。
2. （２）通常燃料供給手段と別に設けられた低温始動用補
   助燃料供給手段と、低温始動用補助燃料供給手段から供
   給される混合燃料を加熱する複数のヒータと、検出され
   たバッテリ電圧に基づいてバッテリ電圧が低下するに従
   ってヒータ発熱面積を減少させるべく前記複数のヒータ
   を制御するヒータ制御手段と、を備えた請求項１記載の
   内燃機関の燃料供給装置。