(57)【要約】【課題】燃料に含まれるメタノールの影響による燃料系部品の劣化を判断し、必要な措置をとれるようにする。【解決手段】燃料が燃料系部品を劣化させる度合いを示す第１のパラメータの値を現在使用されている燃料のメタノール濃度に応じて決定するとともに、燃料系部品の作動回数或いは作動時間を示す第２のパラメータの値を取得する。そして、第１のパラメータの値と第２のパラメータの値とに基づいて、燃料系部品の劣化度合いを示す第３のパラメータの値を算出する。第３のパラメータの値が所定値よりも大きくなった場合に、警告を発するか或いは燃料系部品の劣化を抑制する制御を実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタノールを含む燃料を使用する内燃機関の制御装置において、
燃料が燃料系部品を劣化させる度合いを示す第１のパラメータの値を現在使用されている燃料のメタノール濃度に応じて決定する手段と、
前記燃料系部品の作動回数或いは作動時間を示す第２のパラメータの値を取得する手段と、
前記第１のパラメータの値と前記第２のパラメータの値とに基づいて、前記燃料系部品の劣化度合いを示す第３のパラメータの値を算出する手段と、
前記第３のパラメータの値が所定値よりも大きくなった場合に、警告を発するか或いは前記燃料系部品の劣化を抑制する制御を実行する手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタノールを含む燃料を使用する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の内燃機関用の燃料として、メタノールを含む燃料が用いられる場合がある。ところが、メタノールはエタノールに比べて粘度が低く、また、材料攻撃性が高いため、燃料系部品の劣化、具体的には腐食や磨耗の増加を招きやすい。特に、燃料噴射弁の弁部のように高い衝撃力が作用する部品では、燃料のメタノール濃度によって劣化の度合いに顕著な差が生じる。よって、メタノールを含む燃料を使用する内燃機関においては、燃料に含まれるメタノールの影響による燃料系部品の劣化を判断し、必要な措置をとれるようにしたい。
【０００３】
下記の特許文献１には、部品の劣化度合いを推定し、劣化度合いに応じて内燃機関の制御を可変とすることが開示されている。しかし、メタノールの影響による燃料系部品の劣化については考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５５３０７号公報
【特許文献２】特開２００２−１１５５９１号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】日本機械学会論文集（Ｃ編）６４巻６１８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、燃料に含まれるメタノールの影響による燃料系部品の劣化を判断し、必要な措置を取れるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、メタノールを含む燃料を使用する内燃機関の制御装置において、燃料が燃料系部品を劣化させる度合いを示す第１のパラメータの値を現在使用されている燃料のメタノール濃度に応じて決定する手段と、前記燃料系部品の作動回数或いは作動時間を示す第２のパラメータの値を取得する手段と、前記第１のパラメータの値と前記第２のパラメータの値とに基づいて、前記燃料系部品の劣化度合いを示す第３のパラメータの値を算出する手段と、前記第３のパラメータの値が所定値よりも大きくなった場合に、警告を発するか或いは前記燃料系部品の劣化を抑制する制御を実行する手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、燃料に含まれるメタノールの影響による燃料系部品の劣化の度合いを定量的に評価することができ、その定量的な評価に基づいて必要な措置、つまり、警告を発したり或いは燃料系部品の劣化を抑制する制御を実行したりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】メタノールを含む燃料による燃料噴射弁の劣化の度合いを判断する方法について説明するための図である。
【図２】燃料噴射弁の劣化による車両寿命の低下を防止する方法について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態に係る制御装置は、メタノールを含む燃料、具体的には、メタノール混合ガソリンを使用可能な内燃機関に適用される。市販されているメタノール混合ガソリンのメタノール濃度は必ずしも一定ではないが、使用燃料のメタノール濃度は燃料系に設けられたメタノール濃度センサによって直接計測することもできるし、排気系に設けられた空燃比センサの出力から推定することもできる。制御装置は、給油が行われるごとに現在使用している燃料のメタノール濃度を計測或いは推定し、メモリに記憶する。
【００１１】
制御装置は、燃料噴射弁の劣化を判断して必要な措置をとる機能を有している。燃料噴射弁の劣化は、作動のたびに弁部のニードルとシートが衝突することで進んでいく。燃料はニードルとシートの衝突による衝撃を緩和するクッションとなる。ところが、本実施形態の内燃機関の使用燃料に含まれるメタノールは、粘度が低く他の高分子燃料のような衝撃緩和力を有していない。よって、燃料噴射弁の弁部の摩耗は燃料のメタノール濃度に応じて、また、燃料噴射弁の作動回数に応じて増加することになる。そこで、制御装置は、使用燃料のメタノール濃度と、燃料噴射弁の作動回数とに基づいて、燃料噴射弁の劣化度合いを定量的に判断する。
【００１２】
以下、メタノールを含む燃料による燃料噴射弁の劣化の度合いを判断する方法について図１を用いて説明する。図１のチャートの横軸は運転時間、縦軸は上から使用燃料のメタノール濃度、メタノール濃度から決まる部品劣化度、部品作動回数、積算劣化度である。
【００１３】
使用燃料のメタノール濃度は、計測値であっても推定値であってもよい。給油が行われるたびにメモリに記憶されているメタノール濃度の値が更新され、次回の給油までその値は保持される。
【００１４】
部品劣化度は、燃料が燃料噴射弁を劣化させる度合いを示すパラメータであり、その値は予め用意されたテーブルを参照して使用燃料のメタノール濃度によって決定される。使用燃料のメタノール濃度が高いほど、部品劣化度は大きい値になる。メモリに記憶されているメタノール濃度の値が更新されるたびに部品劣化度の値も更新され、次回のメタノール濃度の値の更新までその値は保持される。
【００１５】
部品作動回数は、燃料噴射弁の作動回数、つまり、弁部のニードルとシートの衝突の回数である。制御装置は、燃料噴射弁の初期状態からの作動回数を継続的にカウントし、作動のたびにメモリに記憶している値を更新する。
【００１６】
積算劣化度は、第１のパラメータである部品劣化度を第２のパラメータである部品作動回数で積分した値として表される。積算劣化度は、燃料噴射弁の劣化度合いを示すパラメータである。メタノール濃度が高い燃料が使用される頻度が高いほど、作動回数に対する劣化の進行が速いことが積算劣化度の値の変化から読み取れる。制御装置は、第３のパラメータとしての積算劣化度を部品作動回数がインクリメントされるごとに計算し、メモリに記憶している値を更新する。
【００１７】
燃料噴射弁の劣化度合いは、積算劣化度の値から定量的に判断することができる。積算劣化度には、予めその上限値が定められている。図１のチャートにおいて劣化限界判定値で示されている値がそれであり、燃料噴射弁が使用に耐えうる限界まで劣化したことが推定される値に相当する。制御装置は、積算劣化度が劣化限界判定値より大きくなった場合に、必要な措置を講じる。その必要な措置には、インパネの警告ランプを点灯させる等の方法によってユーザーに対して警告を発することと、弁部の衝撃を緩和して燃料噴射弁の劣化を抑制する制御を実行することが含まれる。具体的な制御の例には、燃料噴射弁の作動速度を低減することや、燃料温度を低下させることが含まれる。また、必要に応じて、燃料噴射弁の劣化によるエンジン性能の低下を補償するための補正制御を行うようにしてもよい。
【００１８】
次に、燃料噴射弁の劣化による車両寿命の低下を防止する方法について図２を用いて説明する。図２のチャートの横軸は車両の運転距離、縦軸は前述の積算劣化度である。
【００１９】
図２のチャートに示す機能劣化予測線は、現時点での運転距離に対する積算劣化度の増加率から予測される積算劣化度の変化を示している。運転距離には、設計上の車両寿命に相当する車両寿命基準が設定されている。制御装置は、運転距離に対する積算劣化度の増加率から、運転距離が車両寿命基準に達した時点での積算劣化度の値を予測する。そして、運転距離が車両寿命基準に達した時点での積算劣化度が劣化限界判定値を超えることが予測された場合、制御装置は、ユーザーに対する告知を行う。その告知の内容には、メタノール濃度の低い燃料の使用を推奨することが含まれる。告知の方法には、情報ディスプレイに告知内容を表示することや、インパネのランプを点灯させることが含まれる。ユーザーがメタノール濃度の高い燃料の使用を控えることにより、燃料噴射弁の劣化を抑制し、車両寿命がその基準寿命よりも短くなることを防ぐことができる。
【００２０】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、燃料噴射弁の作動回数に代えて燃料噴射弁の作動時間を第２のパラメータとして用いてもよい。また、車両寿命は車両の運転距離の距離に代えて運転時間で判断してもよい。さらに、劣化度合いの判断対象となる燃料系部品には、燃料噴射弁だけでなく、燃料ポンプやレギュレータなども含まれる。
【図１】
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【図２】
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