JPH0874615A - メタノールエンジンの燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 始動直後より不快な振動無く暖気促進を図
れ、ホルムアルデヒドやＨＣの排出量を低減出来るメタ
ノールエンジンの燃焼制御装置を提供することにある。 【構成】 メタノールエンジン１に設けられる複数の燃
焼制御手段Ａ、始動後設定時間ＴＳが経過するまでは対
応する燃焼制御手段Ａを燃焼が安定する設定駆動条件で
作動せしめる第１制御手段Ｅ１を備えた。更に、複数の
燃焼制御手段Ａ、各燃焼制御手段Ａに対応させて個々の
基準温度Ｔｂを設定する基準温度設定手段Ｄ、エンジン
の実際の温度状態を検出する水温センサ、検出されたエ
ンジン温度Ｔｗと各基準温度Ｔｂとを比較し、エンジン
温度がそれぞれ個々に設定された基準温度を上回るまで
対応する燃焼制御手段Ａを燃焼が安定する設定駆動条件
で作動せしめる第２制御手段Ｅ２を備えても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はメタノール燃料を圧縮着
火するディーゼルエンジンタイプのメタノールエンジン
に採用される燃焼制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】メタノール燃料を用いたディーゼルエン
ジンタイプのメタノールエンジンは、低温始動時に、ホ
ルムアルデヒドやＨＣの排出量が増加する傾向にあり、
これらを出来るだけ早期に確実に浄化することが望まれ
ている。このため、排気路にメインの酸化触媒を配備す
ると共に、その上流側に早期に活性化されるウォームア
ップ触媒を配し、これによりホルムアルデヒドやＨＣの
排出を低減させている。しかし、このウォームアップ触
媒自体も活性化には所定の時間を要し、この活性化完了
までの間にホルムアルデヒドやＨＣが比較的多く排出さ
れるという問題があった。

【０００３】そこで、通常、低温始動時の暖気促進を図
るため、排ガス温度を早期に上昇させるべく、エンジン
の吸気路に吸気絞り弁あるいはエキブレ弁を兼用すべく
配し、その吸気絞り弁により排気量を抑え、エンジンの
暖気を早めることがなされており、例えば、エンジン回
転数とエンジン負荷により吸気絞り弁を３段階の開度、
即ち、全開、半開、全閉に切替るようにマップを用いて
の制御を行っている。なお、この一例が特開平３−３３
４６４号公報に開示される。ここでのアルコールディー
ゼルエンジンの燃焼制御装置は、第１の低負荷領域にお
いて、吸気絞り弁が第１の所定開度に閉じられ、燃焼の
改善及び触媒の活性化が行われ、第１の低負荷領域より
高負荷側の第２の低負荷領域において、第１の所定開度
より大きく開かれた第２の所定開度に切換えられ、効果
的な燃焼改善を行えるものとなっている。

【０００４】一方、低温始動時の暖気促進を図り、排ガ
ス温度を早期に上昇させるべく、アイドルアップスイッ
チあるいは暖気スイッチを操作し、手動により噴射量増
量を行っている。更に、メタノールエンジンの燃焼室内
にはグロープラグが配備され、これにより、キーオン時
には常時着火性を確保するようにしている。なお、図７
は、本発明者が行ったエンジンの冷態始動時の暖気特性
試験でのデータに基づく線図が示され、図８はその時の
試験条件を示した図である。

【０００５】ここで、モードではグロー温度１１５０
℃を連続保持し、水温４０℃まで吸気絞り弁を半開に保
持し、同時にアイドルアップ（９５０ｒｐｍ）を行っ
た。モードではグロー温度１１５０℃を連続保持し、
水温２０℃まで吸気絞り弁を半開に保持し、同時にアイ
ドルアップ（９５０ｒｐｍ）を水温４０℃まで行い、水
温２０℃以降吸気絞り弁を全閉に切換えた。モードで
は水温２０℃までグロー温度１２００℃を保持し、水温
２０℃まで吸気絞り弁を半開に保持し、同時にアイドル
アップ（９５０ｒｐｍ）を水温４０℃まで行い、水温２
０℃以降吸気絞り弁を全閉に切換えた。モードでは水
温２０℃までグロー温度１２００℃を保持し、水温２０
℃まで吸気絞り弁を半開に保持し、同時にアイドルアッ
プ（９５０ｒｐｍ）を水温４０℃まで行い、水温２０℃
以降吸気絞り弁を全閉に切換えた。

【０００６】なお、図７中の太い実線ａの暖気特性線が
得られた運転条件は、水温３０℃以下で吸気絞り弁を半
開にし、アイドルアップ（９５０ｒｐｍ）を行い、水温
３０℃と４０℃の間で、吸気絞り弁を全閉にし、アイド
ルアップ（９５０ｒｐｍ）を行い、水温４０℃以降では
アイドルアップを中止し、吸気絞り弁を全開した場合で
ある。これらの結果を考慮すると、吸気絞り弁半開を連
続して行ったモード場合に比べ、吸気絞り弁全閉を途
中から行ったモード、、の場合の方が暖気促進を
効果的に行えることが明らかであり、図６に示すような
暖気特性が明らかと成る。即ち、グロープラグを連続駆
動した上で、吸気絞り弁全閉で、噴射量増量を所定量行
った場合（符号ａ１参照）が最も排気温度の上昇が早
く、次いで、吸気絞り弁全閉のみを行った場合（符号ａ
２参照）が排気温度の上昇が早く、吸気絞り弁半開で、
噴射量増量を所定量行った場合（符号ａ３参照）が排気
温度の上昇が遅いということとなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、メタノー
ルエンジンでは低温始動時の暖気促進を図り、排ガス温
度を早期に上昇させ、ホルムアルデヒドやＨＣの排出量
を低減させる必要上、吸気絞りや、噴射量増量や、グロ
ープラグによる着火性確保を適宜行っていた。

【０００８】しかし、低温始動時において、排ガス温度
を早期に上昇させ活性化時間をより短縮化する要求に対
処すべく、図６に符号ａ１、ａ２で示したように、吸気
絞り弁の全閉や噴射量増量を所定量行ったとする。この
場合、空燃比が過度にリッチ化し、グロープラグを駆動
させて着火性を改善するようにしたとしても、燃焼が不
安定と成り易く、低温暖気時に不連続に振動が発生し易
くなり、エンストの可能性も高くなるという不具合があ
った。請求項１乃至請求項１４の発明の目的は、始動直
後より不快な振動無く暖気促進を図れ、ホルムアルデヒ
ドやＨＣの排出量を低減出来るメタノールエンジンの燃
焼制御装置を提供することにある。

【０００９】特に、請求項１の発明は、始動後設定時間
が経過するまで燃焼制御手段を駆動させて不快な振動無
く暖気促進を図ることをも目的とする。特に、請求項２
の発明は、エンジン温度が基準温度を上回るまで燃焼制
御手段を駆動させて不快な振動無く暖気促進を図ること
をも目的とする。特に、請求項３の発明は、複数の燃焼
制御手段を始動直後より駆動させて不快な振動無く暖気
促進を図ることをも目的とする。特に、請求項１４の発
明は、始動直後より設定経過期間が経過しエンジン温度
が基準温度を上回るまで燃焼制御手段を駆動させて、不
快な振動無く暖気促進を図ると共に不要な燃焼制御手段
の駆動を防止して耐久性の確保を図ることをも目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、メタノールエンジンに設
けられる複数の燃焼制御手段、始動後設定時間が経過す
るまでは対応する燃焼制御手段を燃焼が安定する設定駆
動条件で作動せしめる第１制御手段を備えたことを特徴
とする。請求項２記載の発明は、メタノールエンジンに
設けられる複数の燃焼制御手段、各燃焼制御手段に対応
させてそれぞれ個々の基準温度を設定する基準温度設定
手段、エンジンの実際の温度状態を検出する温度検出手
段、検出されたエンジン温度と各基準温度とを比較し、
エンジン温度がそれぞれ個々に設定された基準温度を上
回るまで対応する燃焼制御手段を燃焼が安定する設定駆
動条件で作動せしめる第２制御手段を備えたことを特徴
とする。

【００１１】請求項３記載の発明は、上記複数の燃焼制
御手段は、吸気絞り弁開度調整手段、燃料供給量調整手
段、グロープラグ温度調整手段のうち少なくとも２つで
構成されていることを特徴とする。請求項４記載の発明
は、請求項３記載のメタノールエンジンの燃焼制御装置
において、上記複数の燃焼制御手段の一つは、吸気絞り
弁開度調整手段で構成されており、該吸気絞り弁開度調
整手段は、エンジン温度が対応する基準温度以下のとき
には上記エンジンの吸気通路に介装された吸気絞り弁開
度を予め設定された燃焼安定用開度に設定するととも
に、エンジン温度が対応する基準温度を越えたときには
上記吸気絞り弁開度を運転状態に応じた開度に設定する
ことを特徴とする。

【００１２】請求項５記載の発明は、請求項４記載のメ
タノールエンジンの燃焼制御装置において、上記燃焼安
定用開度は、ほぼ半開状態であることを特徴とする。請
求項６記載の発明は、請求項３記載のメタノールエンジ
ンの燃焼制御装置において、上記複数の燃焼制御手段の
一つは、燃料供給量調整手段で構成されており、該燃料
供給量調整手段は、エンジン温度が対応する基準温度以
下のときには上記エンジンへの供給燃料を増量し、エン
ジン温度が対応する基準温度を越えたときには該増量を
停止することを特徴とする。

【００１３】請求項７記載の発明は、請求項３記載のメ
タノールエンジンの燃焼制御装置において、上記複数の
燃焼制御手段の一つは、グロープラグ温度調整手段で構
成されており、該手段は、エンジン温度が対応する基準
温度以下のときには上記グロープラグ温度を燃焼安定用
の温度に保持し、エンジン温度が対応する基準温度を越
えたときにはグロープラグ温度を運転状態に応じた温度
に設定することを特徴とする。請求項８記載の発明は、
請求項７記載のメタノールエンジンの燃焼制御装置にお
いて、上記燃焼安定用温度は、最高温度であることを特
徴とする。

【００１４】請求項９記載の発明は、請求項３記載のメ
タノールエンジンの燃焼制御装置において、上記複数の
燃焼制御手段には、燃料供給量調整手段が含まれてお
り、同燃料供給量調整手段に対応する基準温度は、上記
吸気絞り弁開度調整手段に対応する基準温度より高く設
定されていることを特徴とする。請求項１０記載の発明
は、請求項３記載のメタノールエンジンの燃焼制御装置
において、上記複数の燃焼制御手段には、グロープラグ
温度調整手段が含まれており、該温度調整手段に対応す
る基準温度は上記吸気絞り弁開度調整手段に対応する基
準温度と略等しく設定されていることを特徴とする。

【００１５】請求項１１記載の発明は、請求項２、請求
項４、請求項６及び、請求項７記載のメタノールエンジ
ンの燃焼制御装置において、上記温度検出手段として、
エンジンの冷却水温を検出することを特徴とする。請求
項１２記載の発明は、請求項１１記載のメタノールエン
ジンの燃焼制御装置において、上記各基準温度は、始動
時のエンジン冷却水温に基づいて設定されることを特徴
とする。

【００１６】請求項１３記載の発明は、請求項２乃至請
求項１２記載のメタノールエンジンの燃焼制御装置にお
いて、始動後設定時間経過するまでは、上記第２制御手
段に優先して上記燃焼制御手段を燃焼が安定する設定駆
動条件で作動せしめる上記第１制御手段を有することを
特徴とする。請求項１４記載の発明は、メタノールエン
ジンに設けられる燃焼制御手段、同燃焼制御手段に対応
させて基準温度を設定する基準温度設定手段、エンジン
の実際の温度状態を検出する温度検出手段、検出された
エンジン温度と基準温度とを比較する比較手段、エンジ
ン始動後の経過期間を計測する計測手段、エンジン温度
が基準温度を上回ったこととエンジン始動後設定期間が
経過したことの双方が成立までの間燃焼制御手段を燃焼
が安定する設定駆動条件で作動せしめる制御手段を備え
たことを特徴とする。

【００１７】

【作用】請求項１の発明は、始動後設定時間が経過する
まで、第１制御手段が燃焼制御手段を燃焼が安定する設
定駆動条件で作動させるので、始動直後より暖気促進処
理を行える。請求項２記載の発明は、エンジン温度がそ
れぞれ個々に設定された基準温度を上回るまで、第２制
御手段が燃焼制御手段を燃焼が安定する設定駆動条件で
作動させるので、始動直後より暖気促進処理を行える。
請求項３記載の発明は、請求項１，２記載の燃焼制御手
段が、特に、吸気絞り弁開度調整手段、燃料供給量調整
手段、グロープラグ温度調整手段のうち少なくとも２つ
であるので、始動直後より暖気促進処理を行える。

【００１８】請求項４記載の発明は、請求項３記載の燃
焼制御手段が、特に、吸気絞り弁開度調整手段であり、
この吸気絞り弁開度調整手段はエンジン温度が基準温度
以下のときに、吸気絞り弁開度を燃焼安定用開度に設定
し、エンジン温度が基準温度を越えたときに、吸気絞り
弁開度を運転状態に応じた開度に設定するので、始動直
後より暖気促進処理を行える。請求項５記載の発明は、
請求項４記載の燃焼安定用開度が、特に、ほぼ半開状態
であるので、始動直後より確実に暖気促進処理を行え
る。

【００１９】請求項６記載の発明は、請求項３記載の燃
焼制御手段が、特に、燃料供給量調整手段であり、この
燃料供給量調整手段は、エンジン温度が対応する基準温
度以下のときには上記エンジンへの供給燃料を増量し、
エンジン温度が対応する基準温度を越えたときには該増
量を停止するので、始動直後より確実に暖気促進処理を
行える。請求項７記載の発明は、請求項３記載の燃焼制
御手段が、特に、グロープラグ温度調整手段であり、こ
の手段は、エンジン温度が対応する基準温度以下のとき
にはグロープラグ温度を燃焼安定用の温度に保持し、エ
ンジン温度が対応する基準温度を越えたときにはグロー
プラグ温度を運転状態に応じた温度に設定するので、始
動直後より確実に暖気促進処理を行える。

【００２０】請求項８記載の発明は、請求項７記載の燃
焼安定用温度が、特に、最高温度であるので、始動直後
より確実に暖気促進処理を行える。請求項９記載の発明
は、請求項３記載の燃焼制御手段が、特に、燃料供給量
調整手段を含み、同燃料供給量調整手段に対応する基準
温度が、吸気絞り弁開度調整手段に対応する基準温度よ
り高く設定されているので、燃料供給量調整手段を比較
的遅れて駆動することと成り、始動直後より確実に暖気
促進処理を行える。

【００２１】請求項１０記載の発明は、請求項３記載の
燃焼制御手段が、特に、グロープラグ温度調整手段を含
み、同温度調整手段に対応する基準温度が、吸気絞り弁
開度調整手段に対応する基準温度と略等しく設定されて
いるので、始動直後より確実に暖気促進処理を行える。
請求項１１記載の発明は、請求項２、請求項４、請求項
６及び、請求項７記載の各温度検出手段が、特に、エン
ジンの冷却水温を検出するので、暖気促進制御を確実に
行える。請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の各
基準温度が、特に、始動時のエンジン冷却水温に基づい
て設定されるので、暖気促進制御を確実に行える。

【００２２】請求項１３記載の発明は、請求項２乃至請
求項１２記載のいずれかの装置が、特に、始動後設定時
間経過するまでは、第２制御手段に優先して燃焼制御手
段を燃焼が安定する設定駆動条件で作動せしめる第１制
御手段を有するので、始動後の経過時間に応じて及びエ
ンジン温度の経時変化に応じて、暖気促進制御を確実に
行える。請求項１４記載の発明は、エンジン温度が基準
温度を上回ったこととエンジン始動後設定期間が経過し
たことの双方が成立までの間、制御手段が燃焼制御手段
を燃焼が安定する設定駆動条件で作動させるので、始動
直後より暖気促進を開始でき、適時に暖気促進を停止で
きる。

【００２３】

【実施例】図１のメタノールエンジンの燃焼制御装置は
直列４気筒のメタノールエンジン（以後単にエンジンと
記す）１に装備される。なお、ここでは各気筒とも同様
構成を採ることより第１気筒を主に説明する。ここで、
エンジン１は各気筒毎に燃焼室Ｃを備え、この燃焼室Ｃ
はシリンダブロック２とシリンダヘッド３及びシリンダ
ブロック内で摺動するピストン４とにより容積可変に形
成される。シリンダヘッド３には燃料噴射弁５及びグロ
ープラグ６が装着され、両者共燃焼室Ｃに対向配備され
ている。ここで燃料噴射弁５は噴射管７を介して燃料噴
射ポンプ８に連結され、グロープラグ６はグロープラグ
制御回路２０に連結される。

【００２４】一方、エンジン１の吸気通路ＩＲはシリン
ダヘッド３に連結される吸気管９及び同管の先端側に配
備される図示しないエアクリーナ等により形成され、排
気通路ＥＲは排気管１０、ウォームアップ触媒１１、酸
化触媒１２及び図示しないマフラー等で形成される。吸
気管９の途中には吸気絞り弁１３が装備され、同弁は吸
気通路ＩＲを全閉と全開との間の所定開度に保持出来
る。同弁１３にはリンクを介しエアアクチュエータ１４
と同アクチュエータにエア源１７より高圧エアを供給
し、排除するエア切換手段１５と、エア切換手段１５に
切換え制御信号を出力する制御手段としてのコントロー
ラ１６が接続される。

【００２５】排気管１０上であって、排気ポートに近い
位置にウォームアップ触媒１１が装備され、その下流に
酸化触媒１２が装備される。ウォームアップ触媒１１は
小容量の酸化触媒であり、しかも、燃焼室Ｃからの排ガ
スが出来るだけ温度低下しない状態で達することが出来
る位置に配備され、これにより早期に活性化出来るよう
構成される。酸化触媒１２はメインの排気浄化装置であ
り、エンジンの排気を確実に浄化出来るだけの十分な容
量を備えるが、ウォームアップ触媒１１に比べ、活性化
するのに時間を多く要する。燃料噴射弁５に燃料供給す
る燃料噴射ポンプ８は燃料噴射量を制御する電子ガバナ
１８と、噴射時期を制御するタイマー１９とが装備さ
れ、タイマー１９には噴射タイミングコントロールバル
ブ１９１が接続される。これら電子ガバナ１８と噴射タ
イミングコントロールバルブ１９１はコントローラ１６
に接続される。

【００２６】グロープラグ６に供給される電流は、グロ
ープラグ制御回路２０内の図示しないパワートランジス
タによりデューティー制御される。グロープラグ制御回
路２０は電源Ｂよりバッテリ電圧を供給され、コントロ
ーラ１６の指示するデューティー制御信号Ｄｕに基づ
き、グロープラグ制御回路２０により、グロープラグ６
の電圧値、即ち発熱量を制御出来るよう構成される。こ
こで、エンジン１は燃焼が安定する設定駆動条件で作動
される燃焼制御手段Ａとして、吸気絞り弁開度調整手段
Ａ１と、燃料供給量調整手段Ａ２、グロープラグ温度調
整手段Ａ３を備える。ここで、吸気絞り弁開度調整手段
Ａ１は吸気絞り弁１３、エアアクチュエータ１４、エア
切換手段１４１及びコントローラ１６で構成され、燃料
供給量調整手段Ａ２は電子ガバナ１８、タイマー１９、
噴射タイミングコントロールバルブ１９１及びコントロ
ーラ１６で構成され、グロープラグ温度調整手段Ａ３は
グロープラグ６、グロープラグ制御回路２０及びコント
ローラ１６で構成される。

【００２７】コントローラ１６は多気筒エンジンのシリ
ンダ判別信号Ｓｂを出力する気筒判別装置２１、クラン
ク角信号ｄθ及び同信号に基づくエンジン回転数Ｎｅを
検出出来るエンジン回転センサ２２、燃料噴射ポンプ８
のレバー開度であるエンジン負荷Ｌを出力する負荷セン
サ２３、キーオン信号Ｓｋを出力するキースイッチ２
４、エンジン水温Ｔｗを出力する水温センサ２５、並び
に必要に応じてエンジンの運転状況に影響を及ぼす、気
温、大気圧、燃料温度等の補助情報を取り込む図示しな
いセンサを接続する。ここで、コントローラ１６は、特
に次のような機能を備える。コントローラ１６は、第１
制御手段Ｅ１として、始動後設定時間Ｔ１が経過するま
では対応する燃焼制御手段Ａを燃焼安定用に適合させて
作動せしめる。ここでは後述のステップｓ４，ｓ５を実
行する。

【００２８】更に、基準温度設定手段Ｄとして、各燃焼
制御手段Ａに対応させてそれぞれ個々の基準温度Ｔｂを
設定し、ここでは、燃料供給量調整手段Ａ２に対応する
基準温度Ｔｂ２は、吸気絞り弁開度調整手段Ａ１に対応
する基準温度Ｔｂ１より高く設定し、グロープラグ温度
調整手段Ａ３に対応する基準温度Ｔｂ３は吸気絞り弁開
度調整手段Ａ１に対応する基準温度Ｔｂ１と略等しく設
定し、更に、各基準温度Ｔｂは、始動時のエンジン冷却
水温Ｔｗに基づいて設定する。更に、コントローラ１６
は、第２制御手段Ｅ２として、検出されたエンジン温度
Ｔｗと各基準温度Ｔｂとを比較し、エンジン温度がそれ
ぞれ個々に設定された基準温度Ｔｂを上回るまで対応す
る燃焼制御手段Ａを燃焼が安定する設定駆動条件で作動
せしめる。ここでは後述のステップｓ６〜ｓ１４を実行
する。

【００２９】更に、吸気絞り弁開度調整手段Ａ１とし
て、エンジン温度が対応する基準温度Ｔｂ１以下のとき
にはエンジンの吸気通路ＩＲに介装された吸気絞り弁開
度βを予め設定された燃焼安定用開度（ここでは半開β
_1/2状態）に設定するとともに、エンジン温度Ｔｗが対
応する基準温度Ｔｂ１を越えたときには吸気絞り弁開度
βを運転状態に応じた開度βｎに設定する。ここでは後
述のステップｓ６，ｓ７，ｓ８を実行する。更に、燃料
供給量調整手段Ａ２として、エンジン温度が対応する基
準温度Ｔｂ２以下のときにはエンジンへの供給燃料を増
量し、エンジン温度が対応する基準温度Ｔｂ２を越えた
ときには該増量を停止するよう制御する。ここでは後述
のステップｓ９，ｓ１０，ｓ１１を実行する。

【００３０】更に、グロープラグ温度調整手段Ａ３とし
て、エンジン温度が対応する基準温度Ｔｂ３以下のとき
にはグロープラグ温度Ｔｇを燃焼安定用の温度（ここで
は最高温度Ｔｇ_MAXに設定）に保持し、エンジン温度Ｔ
ｗが対応する基準温度Ｔｂ３を越えたときにはグロープ
ラグ温度Ｔｇを運転状態に応じた温度に保持する。ここ
では後述のステップｓ１２，ｓ１３，ｓ１４を実行す
る。更に、コントローラ１６は、第１制御手段Ｅ１とし
て、始動後設定時間Ｔ１が経過するまでは、第２制御手
段Ｅ２に優先して燃焼制御手段Ａを燃焼が安定する設定
駆動条件で作動させる。ここでは後述のステップｓ４，
５をステップｓ６〜ｓ１４に優先して行う。更に、コン
トローラ１６は、制御手段Ｅとして、エンジン温度Ｔｗ
が基準温度Ｔｂを上回ったこととエンジン始動後設定時
間Ｔ１が経過したことの双方が成立するまでの間燃焼制
御手段Ａを燃焼が安定する設定駆動条件で作動させる。
ここでは後述のステップｓ４，ｓ８，ｓ１１，ｓ１３を
適時に実行する。

【００３１】以下、図１のメタノールエンジンの燃焼制
御装置の作動を、図５の暖気促進制御フローに沿って説
明する。キースイッチ２４のオン信号に応じてステップ
ｓ１の処理に入り、ここではエンジン温度としての水温
Ｔｗを取り込む。この時、水温Ｔｗは外気温度Ｔ
_WINT（ここでは１０℃とする）にほぼ等しい。ステップ
ｓ２，ｓ３では現在のエンジン回転数Ｎｅが始動完了判
定値、たとえば３５０ｒｐｍを上回ったか否か判定し、
上回ると始動タイマーＴＳをスタートさせる。ステップ
ｓ５，ｓ４では始動タイマーＴＳの値が始動後設定時間
Ｔ１を上回るか否か判断し、上回るまでは吸気絞り弁開
度調整手段Ａ１と燃料供給量調整手段Ａ２及びグロープ
ラグ温度調整手段Ａ３を燃焼が安定する設定駆動条件で
作動させ、上回るとステップｓ６に進む。

【００３２】即ち、ここでは、吸気絞り弁開度βを予め
設定された燃焼安定用開度（ここでは半開β_1/2状態）
に切換えるべく吸気絞り弁開度調整手段Ａ１のエア切換
手段１５に切換え制御信号を出力し、エンジンへの供給
燃料を設定量増量＋ｄｗすべく燃料供給量調整手段Ａ２
の電子ガバナ１８を制御し、グロープラグ温度Ｔｇを予
め設定された燃焼安定用の温度（ここでは最高温度Ｔｇ
_MAXに設定）に保持すべくグロープラグ温度調整手段Ａ
３のグロープラグ制御回路２０を駆動制御する。ステッ
プｓ６，ｓ７，ｓ８では水温Ｔｗと基準温度Ｔｂ１とを
比較し、水温Ｔｗが基準温度Ｔｂ１以下の間は吸気絞り
弁１３を半開（β_1/2状態）に切換え保持し、水温Ｔｗ
が基準温度Ｔｂ１を上回ると吸気絞り弁開度βをマップ
ｍ１，ｍ２（図２，図３参照）を用い、現在のエンジン
回転数Ｎｅと負荷Ｌとよりそれぞれ算出し、同算出開度
βの内の大きい方の開度に切換え制御し、それぞれステ
ップｓ９に進む。

【００３３】ステップｓ９，ｓ１０，ｓ１１では水温Ｔ
ｗと基準温度Ｔｂ２とを比較し、水温Ｔｗが基準温度Ｔ
ｂ２以下の間はエンジンへの供給燃料を増量（設定値＋
ｄｗ）し、水温Ｔｗが基準温度Ｔｂ２を上回ると燃料増
量を停止し、ステップｓ１２に進む。ステップｓ１２，
ｓ１３，ｓ１４では水温Ｔｗと基準温度Ｔｂ３（ここで
は最高温度Ｔｇ_MAX）とを比較し、水温Ｔｗが基準温度
Ｔｂ３以下のときにはグロープラグ温度Ｔｇを最高温度
Ｔｇ_MAXに保持し、水温Ｔｗが基準温度Ｔｂ３を越えた
ときにははグロープラグ温度Ｔｇをマップｍ３（図４参
照）を用い、現在のエンジン回転数Ｎｅと負荷Ｌとより
算出し、同算出グロープラグ温度Ｔｇｎを、Ｔｇ_MAX、
Ｔｇ_MAX−５０、Ｔｇ_MAX−１００のいずれかに切換え制
御し、それぞれステップｓ１５に進む。

【００３４】ステップｓ１５ではキースイッチ２４のオ
フで無い限りステップｓ１以下を繰り返す。このように
作動する図１のメタノールエンジンの燃焼制御装置は、
始動直後より不快な振動無く暖気促進を図れ、ホルムア
ルデヒドやＨＣの排出量を低減出来る。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明は、始動
後設定時間が経過するまで、燃焼制御手段を燃焼が安定
する設定駆動条件で作動させるので、始動直後より不快
な振動無く暖気促進を図れ、ホルムアルデヒドやＨＣの
排出量を低減出来る。請求項２記載の発明は、エンジン
温度がそれぞれ個々に設定された基準温度を上回るま
で、燃焼制御手段を燃焼が安定する設定駆動条件で作動
させるので、始動直後より不快な振動無く暖気促進を図
れ、ホルムアルデヒドやＨＣの排出量を低減出来る。

【００３６】請求項３記載の発明は、請求項１，２記載
の燃焼制御手段が、吸気絞り弁開度調整手段、燃料供給
量調整手段、グロープラグ温度調整手段のうち少なくと
も２つであるので、これら少なくとも２の燃焼制御手段
の駆動により、始動直後より不快な振動無く暖気促進を
図れ、ホルムアルデヒドやＨＣの排出量を低減出来る。
請求項４乃至請求項５記載の発明は、請求項３記載の燃
焼制御手段としての吸気絞り弁開度調整手段が、エンジ
ン温度が基準温度以下で吸気絞り弁開度を燃焼安定用開
度に設定し、基準温度を越えると吸気絞り弁開度を運転
状態に応じた開度に設定するので、吸気絞り弁の駆動に
より始動直後より不快な振動無く暖気促進を図れ、特
に、燃焼安定用開度がほぼ半開状態とするとその効果が
高まるので、ホルムアルデヒドやＨＣの排出量を低減出
来る。

【００３７】請求項６記載の発明は、請求項３記載の燃
焼制御手段としての燃料供給量調整手段が、エンジン温
度が対応する基準温度以下のときにはエンジンへの供給
燃料を増量し、エンジン温度が対応する基準温度を越え
たときには該増量を停止するので、燃料供給の増量処理
により始動直後より不快な振動無く暖気促進を図れると
共に無駄な燃料供給を防止出来、ホルムアルデヒドやＨ
Ｃの排出量を低減出来る。請求項７乃至請求項８記載の
発明は、請求項３記載の燃焼制御手段としてのグロープ
ラグ温度調整手段が、エンジン温度が対応する基準温度
以下のときにはグロープラグ温度を燃焼安定用の温度に
保持し、エンジン温度が対応する基準温度を越えたとき
にはグロープラグ温度を運転状態に応じた温度に設定す
るので、グロープラグの着火性改善処理により、始動直
後より不快な振動無く暖気促進を図れ、特に、燃焼安定
用温度を最高温度とすることその効果が高まり、しかも
無駄な電力供給を防止出来る。

【００３８】請求項９記載の発明は、請求項３記載の燃
焼制御手段としての燃料供給量調整手段に対応する基準
温度が、吸気絞り弁開度調整手段に対応する基準温度よ
り高く設定されているので、吸気絞りより燃料供給量増
量を遅れて駆動させることとなり、始動直後より不快な
振動無く、暖気促進を図れ、特に、無駄な燃料供給を防
止できる。請求項１０記載の発明は、請求項３記載の燃
焼制御手段としてのグロープラグ温度調整手段に対応す
る基準温度が、吸気絞り弁開度調整手段に対応する基準
温度と略等しく設定されているので、グロープラグの着
火性改善処理と吸気絞りを同時作動させることより、始
動直後より不快な振動無く、暖気促進を図れる。

【００３９】請求項１１記載乃至請求項１２の発明は、
請求項２、請求項４、請求項６及び、請求項７記載の各
温度検出手段が、エンジンの冷却水温を検出するので、
暖気促進制御を確実に行え、特に、各基準温度を始動時
のエンジン冷却水温に基づいて設定する場合、その効果
が高まり、ホルムアルデヒドやＨＣの排出量を低減出来
る。請求項１３記載の発明は、請求項２乃至請求項１２
記載のいずれかの装置が、始動後設定時間経過するまで
は、第２制御手段に優先して作動する第１制御手段を有
するので、特に始動後の経過時間に応じて及びエンジン
温度の経時変化に応じて、暖気促進制御を確実に行え、
ホルムアルデヒドやＨＣの排出量を低減出来る。

【００４０】請求項１４記載の発明は、エンジン温度が
基準温度を上回ったこととエンジン始動後設定期間が経
過したことの双方が成立までの間、燃焼制御手段を燃焼
が安定する設定駆動条件で作動させるので、始動直後よ
り不快な振動無く暖気促進を図れ、双方が成立後は無駄
な暖気促進を抑え、燃焼制御手段の耐久性の向上を図れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのメタノールエンジン
の燃焼制御装置の要部概略図である。

【図２】図１のメタノールエンジンの燃焼制御装置が用
いる吸気絞り弁開度算出マップの特性線図である。

【図３】図１のメタノールエンジンの燃焼制御装置が用
いる吸気絞り弁開度算出マップの特性線図である。

【図４】図１のメタノールエンジンの燃焼制御装置が用
いるグロープラグ温度算出マップの特性線図である。

【図５】図１のメタノールエンジンの燃焼制御装置が用
いる暖気促進制御ルーチンのフローチャートである。

【図６】通常のディーゼルエンジンの暖気促進特性を示
す概略線図である。

【図７】通常のディーゼルエンジンの冷態始動時におけ
る排気温度の経時的変化特性線図である。

【図８】図７の排気温度の経時的変化特性線図中の互い
に異なるモードでの試験条件を説明する図である。 １ エンジン ５ 燃料噴射弁 ６ グロープラグ ８ 燃料噴射ポンプ １１ ウォームアップ触媒 １２ 酸化触媒 １３ 吸気絞り弁 １４ エアアクチュエータ １４１ エア切換手段 １６ コントローラ １８ 電子ガバナ １９ タイマー １９１ 噴射タイミングコントロールバルブ ２０ グロープラグ制御回路 ２１ 気筒判別装置 ２２ エンジン回転センサ ２３ 負荷センサ ２４ キースイッチ ２５ 水温センサ Ａ１ 吸気絞り弁開度調整手段（燃焼制御手段Ａ
の一部） Ａ２ 燃料供給量調整手段（燃焼制御手段Ａの一
部） Ａ３ グロープラグ温度調整手段（燃焼制御手段
Ａの一部） Ｃ 燃焼室 ＩＲ 吸気通路 ＥＲ 排気通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｐ 19/02 ３０２ Ｅ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】メタノールエンジンに設けられる複数の燃
   焼制御手段、始動後設定時間が経過するまでは対応する
   燃焼制御手段を燃焼が安定する設定駆動条件で作動せし
   める第１制御手段を備えたことを特徴とするメタノール
   エンジンの燃焼制御装置。
2. 【請求項２】メタノールエンジンに設けられる複数の燃
   焼制御手段、各燃焼制御手段に対応させてそれぞれ個々
   の基準温度を設定する基準温度設定手段、エンジンの実
   際の温度状態を検出する温度検出手段、検出されたエン
   ジン温度と各基準温度とを比較し、エンジン温度がそれ
   ぞれ個々に設定された基準温度を上回るまで対応する燃
   焼制御手段を燃焼が安定する設定駆動条件で作動せしめ
   る第２制御手段を備えたことを特徴とするメタノールエ
   ンジンの燃焼制御装置。
3. 【請求項３】上記複数の燃焼制御手段は、吸気絞り弁開
   度調整手段、燃料供給量調整手段、グロープラグ温度調
   整手段のうち少なくとも２つで構成されていることを特
   徴とする請求項１乃至請求項２記載のメタノールエンジ
   ンの燃焼制御装置。
4. 【請求項４】上記複数の燃焼制御手段の一つは、吸気絞
   り弁開度調整手段で構成されており、該吸気絞り弁開度
   調整手段は、エンジン温度が対応する基準温度以下のと
   きには上記エンジンの吸気通路に介装された吸気絞り弁
   開度を予め設定された燃焼安定用開度に設定するととも
   に、エンジン温度が対応する基準温度を越えたときには
   上記吸気絞り弁開度を運転状態に応じた開度に設定する
   ことを特徴とする請求項３記載のメタノールエンジンの
   燃焼制御装置。
5. 【請求項５】上記燃焼安定用開度は、ほぼ半開状態であ
   ることを特徴とする請求項４記載のメタノールエンジン
   の燃焼制御装置
6. 【請求項６】上記複数の燃焼制御手段の一つは、燃料供
   給量調整手段で構成されており、該燃料供給量調整手段
   は、エンジン温度が対応する基準温度以下のときには上
   記エンジンへの供給燃料を増量し、エンジン温度が対応
   する基準温度を越えたときには該増量を停止することを
   特徴とする請求項３記載のメタノールエンジンの燃焼制
   御装置。
7. 【請求項７】上記複数の燃焼制御手段の一つは、グロー
   プラグ温度調整手段で構成されており、該手段は、エン
   ジン温度が対応する基準温度以下のときには上記グロー
   プラグ温度を燃焼安定用の温度に保持し、エンジン温度
   が対応する基準温度を越えたときにはグロープラグ温度
   を運転状態に応じた温度に設定することを特徴とする請
   求項３記載のメタノールエンジンの燃焼制御装置。
8. 【請求項８】上記燃焼安定用温度は、最高温度であるこ
   とを特徴とする請求項７記載のメタノールエンジンの燃
   焼制御装置。
9. 【請求項９】上記複数の燃焼制御手段には、燃料供給量
   調整手段が含まれており、同燃料供給量調整手段に対応
   する基準温度は、上記吸気絞り弁開度調整手段に対応す
   る基準温度より高く設定されていることを特徴とする請
   求項３記載のメタノールエンジンの燃焼制御装置。
10. 【請求項１０】上記複数の燃焼制御手段には、グロープ
    ラグ温度調整手段が含まれており、該温度調整手段に対
    応する基準温度は上記吸気絞り弁開度調整手段に対応す
    る基準温度と略等しく設定されていることを特徴とする
    請求項３記載のメタノールエンジンの燃焼制御装置。
11. 【請求項１１】上記温度検出手段として、エンジンの冷
    却水温を検出することを特徴とする請求項２，４，６，
    ７記載のメタノールエンジンの燃焼制御装置。
12. 【請求項１２】上記各基準温度は、始動時のエンジン冷
    却水温に基づいて設定されることを特徴とする請求項１
    １記載のメタノールエンジンの燃焼制御装置。
13. 【請求項１３】始動後設定時間経過するまでは、上記第
    ２制御手段に優先して上記燃焼制御手段を燃焼が安定す
    る設定駆動条件で作動せしめる上記第１制御手段を有す
    ることを特徴とする請求項２乃至請求項１２のいずれか
    に記載のメタノールエンジンの燃焼制御装置。
14. 【請求項１４】メタノールエンジンに設けられる燃焼制
    御手段、同燃焼制御手段に対応させて基準温度を設定す
    る基準温度設定手段、エンジンの実際の温度状態を検出
    する温度検出手段、検出されたエンジン温度と基準温度
    とを比較する比較手段、エンジン始動後の経過期間を計
    測する計測手段、エンジン温度が基準温度を上回ったこ
    ととエンジン始動後設定期間が経過したことの双方が成
    立までの間燃焼制御手段を燃焼が安定する設定駆動条件
    で作動せしめる制御手段を備えたことを特徴とするメタ
    ノールエンジンの燃焼制御装置。