JP2501895Y2

JP2501895Y2 - 燃料ブレンド率検出装置

Info

Publication number: JP2501895Y2
Application number: JP2401090U
Authority: JP
Inventors: 勝彦宮本; 和正飯田; 高尚横山; 宗義難波; 正人吉田; 佳彦加藤
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1990-03-09
Filing date: 1990-03-09
Publication date: 1996-06-19
Anticipated expiration: 2005-03-09
Also published as: JPH03114556U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案はエンジンに供給される混合燃料のブレンド率
を検出する燃料ブレンド率検出装置に関する。

（従来の技術）最近低公害燃料としてメタノールが注目されており、
メタノールエンジンの開発も進んでいる。しかし、全自
動車の使用燃料を即座にガソリンからメタノールに切換
えることはほぼ不可能であり、切換時期においては少な
くとも一時的に、メタノール燃料とガソリン燃料が混在
する状況が予想される。

そのような事態に対処すべく、ガソリン燃料、メタノ
ール燃料のどちらでも使用可能な、即ち、使用燃料に自
由度がある車両（以下単にFFVと記す）の導入が提案さ
れている。

ところで、このようなFFVではエンジンの点火時期、
燃料噴射量等の制御を的確に行う上で、常に、燃料のガ
ソリンとメタノールの混合比であるブレンド率を検出し
ておき、機関の各種制御を実行することとなる。

この場合に用いるブレンド率検出手段としては燃料供
給系に直接対設され直接ブレンド率を検出できるブレン
ド率センサがあり、その一例が特開平1-263536号公報に
開示されている。

ここでのブレンド率センサは、駆動回路より印加電圧
を受けた発光素子より燃料に検出光を照射し、その光が
ブレンド率に応じて屈折することにより得られた屈折光
を一次元光位置検出素子の一対の電極間領域に導き、こ
の屈折光のブレンド率情報を含むスポット位置に応じた
出力を両電極よりそれぞれ出力するように構成される。

（考案が解決しようとする課題）処で、従来の光電変換素子を用いたブレンド率センサ
は燃料供給系のパイプが各インジェクタに向けて分岐す
る上方位置に取付けられており、この区間にある燃料供
給路の容量によりブレンド率センサ通過燃料とインジェ
クタにより噴射される燃料との間に流動速度に応じたず
れがあり、この燃料の違いにより、ブレンド率センサの
ブレンド率Ｂ_Sと実際のインジェクタから噴射される燃
料のブレンド率との間にすれが生じ易い。

特に、ブレンド率の急変時には第４図に示すようにセ
ンサのブレンド率Ｂ_Sと実際のブレンド率Ｂとの間に流
動速度によって増減する時間的なずれが発生し易く問題
と成っている。

このようにブレンド率が的確でない状態でエンジン制
御を行うとエンジンが不調を来すこととなる。特に、普
通のガソリンエンジンに対してFFVのエンジンでの点火
時期制御ではその制御範囲が大きく設定されていため
に、不的確なブレンド率に基づく点火時期を用いるとエ
ンジンの破損を来すというようなことがあり、問題と成
っている。

本考案の目的はブレンド率センサの値に基づき実際の
ブレンド率に近似したブレンド率を容易に検出できるブ
レンド率検出装置を提供することにある。

（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、本考案はエンジンに供
給される混合燃料のブレンド率情報を出力するブレンド
率センサと、上記ブレンド率情報が順次記憶されるバッ
ファメモリと、上記バッファメモリの出力に基づきブレ
ンド率を算出するブレンド率算出手段とを有し、上記バ
ッファメモリがクロックにより入力ブレンド率を順送り
できる複数の記憶エリアを備えると共に入力時より所定
の遅れ時間を経たブレンド率が出力されるように構成さ
れ、上記クロックは上記エンジンの吸入空気量情報を含
むエアフローセンサのカルマンパルスに基づく信号とさ
れたことを特徴とする。

（作用）バッファメモリがエアフローセンサのカルマンパルス
に基づく信号をクロックとして受けて順送り作動し、入
力時のブレンド率より所定の遅れ時間を経たブレンド率
を出力できるので、燃料供給系のブレンド率センサとメ
インインジェクタとの２位置のずれ、および、混合燃料
の流動速度のすれブレンド率のずれを見込んだ値に相当
するブレンド率を出力として得られる。

（実施例）第１図の燃料ブレンド率検出装置はFFV車両に搭載さ
れたエンジン（第２図参照）の燃料供給系Ｆに装着され
る。

ここで、燃料ブレンド率検出装置は燃料供給系Ｆの燃
料管33に（第２図参照）装着されるブレンド率センサ43
と、そのセンサ出力を増幅して電圧値のブレンド率信号
Ｖ_INを出力するアンプ44と、アンプ44より入力信号とし
てブレンド率信号Ｖ_INを受けて所定の遅れ時間Ｔ_Rの後
に出力ブレンド率信号Ｖ_OUTを出力するバッファメモリ4
7と、バッファメモリ47に接続され、クロックパルスを
発する分周器46と、この分周器46に接続されると共に吸
気路の吸入空気量情報を出力するエアフローセンサ22
と、バッファメモリ47からの出力ブレンド率信号Ｖ_OUT
に基づきブレンド率Ｂを算出するブレンド率算出手段と
してのコントローラ25とでで構成されている。

アンプ44はブレンド率センサ43のブレンド率情報を含
む一対の光電流値をブレンド率信号Ｖ_INに変換して出力
し、分周器46はエアフローセンサ22の吸入空気量情報を
含むカルマンパルスを1/nに分周して、整数倍のクロッ
クパルスとしてバッファメモリ47に入力される。

バッファメモリ47はブレンド率信号Ｖ_INをデジタル化
するA/D変換器48と、列状に並ぶと共にクロックパルス
により入力ブレンド率信号Ｖ_INを順送りできる複数の記
憶エリア49と、記憶エリア49の出力をアナログ化するD/
A変換器50とにより構成されている。

ここで、特に記憶エリア49はその入力端に入力された
ブレンド率信号Ｖ_INを遅れ時間Ｔ_Rをかけて出力ブレン
ド率信号Ｖ_OUTとしてD/A変換器50より出力できるだけの
記憶容量を備えるように構成されている。なお、ここで
の遅れ時間Ｔ_Rは、第４図に示したブレンド率センサと
メインインジェクタとの相対位置のずれ、及び、燃料の
基準流速に対する流速ずれに応じ設定される。この場合
の基準流速に対する流速ずれは、燃料流量のすれ、即
ち、所定のエンジン負荷／回転数での吸入空気量に対応
し、この値は吸入空気量情報を含むクロックパルスによ
り増減調整され、変化することとなる。

コントローラ25は出力ブレンド率信号Ｖ_OUTに基づき
ブレンド率Ｂを算出し、その値をその他の制御に利用す
ることになる。

ここで、FFV車両に搭載されたエンジンの燃料供給系
Ｆその他の説明を第２図に沿って説明する。

まず、エンジン10の燃焼室11は吸気路12と排気路13と
に適時に連通される。吸気路12はエアクリーナ14、第１
吸気管15、拡張管16、第２吸気管17により形成され、排
気路13は第１排気管18、触媒19、第２排気管20、マフラ
ー21とにより形成さている。

エアクリーナ14内には通過吸入空気量情報を出力する
エアフローセンサ22、大気圧情報を出力する大気圧セン
サ23、エア温度情報を出力する大気温度センサ24が配設
され、これらはエンジンコントロールユニット（以後単
にコントローラと記す）25に接続されている。なお、エ
アフローセンサ22の出力は上述の分周器46にも出力され
ている。

拡張管16内にはスタートインジェクタ45やスロットル
弁26が取り付けられ、同弁にはスロットルポジションセ
ンサ27が対設され、しかも、このスロットル弁26はその
アイドル位置をアイドルスピードコントロールモータ
（ISCモータ）28を介してコントローラ25により制御さ
れるように構成されている。

第２吸気管17の一部にはウオータジャケットが対設し
ており、そこには水温センサ29が取り付けられている。

第１排気管18の途中には排気中の空燃比情報を出力す
るＯ₂センサ30が取り付けられている。

更に、吸気路12の端部には燃料供給系Ｆのメインイン
ジェクタ31が各気筒の吸気ポートにそれぞれ取付けられ
ている。このメインインジェクタ31は燃料供給路をなす
枝管32及び燃料管33を介して燃料ポンプ34側に順次接続
されている。

各枝管32はメインインジェクタ31を燃料管33に連通さ
せる。燃料管33は燃料タンク35の燃料を燃料ポンプ34に
より加圧して、ブレンド率センサ43を通して各メインイ
ンジェクタ31に導く。

更に、燃料管31は一部未使用燃料を燃料圧調整用の燃
圧レギュレータ36を介してタンク35に戻すように配設さ
れている。

ブレンド率センサ43は燃料のブレンド率に応じて変化
する屈折率情報を光学系により検出し、その光量変化を
光電変換して上述のアンプ44に出力するという周知の構
成を取る。

更に、レギュレータ36はブースト圧、すなわち、負荷
に応じて燃料圧を増減調整できるように構成されてい
る。

なお、第２図中符号37はクランク各情報を出力するク
ランク角センサ、符号38は第１気筒の上死点情報を出力
する上死点センサをそれぞれ示している。

コントローラ25は制御回路39と記憶回路40と入出力回
路41及び駆動回路42とを備える。

ここで制御回路39は各センサ類より各入力信号を受
け、これらを所定の制御プログラム及び第３図のブレン
ド率演算ルーチンに沿って処理して、制御信号を駆動回
路42に出力する。

記憶回路40は所定の制御プログラム及び第３図のブレ
ンド率演算プログラムを記憶処理される。

入出力回路41は上述した各センサの出力信号を適宜取
り込むように作動すると共に、各種制御信号を駆動回路
42を介してメインインジェクタ31等に出力する。

この装置では、周知のエンジン制御のメインルーチン
が実行されると共に、所定時点で、ブレンド率演算処理
が実行される。

ブレンド率演算ルーチンでは、その時点でのバッファ
メモリ47よりの出力ブレンド率信号Ｖ_OUTを読み取る
（第３図参照）。この時の出力ブレンド率信号Ｖ
_OUTは、その値に応じたセンサブレンド率Ｂ_Sを算出し、
所定のエリアにストアする。

ここで、出力ブレンド率信号Ｖ_OUTは遅れ時間Ｔ_Rだけ
前にバッファメモリの入力端に入力されたブレンド率信
号Ｖ_INであり、遅れ時間Ｔ_Rをかけて出力ブレンド率信
号Ｖ_OUTとしてD/A変換器50より出力されてきた時点で実
噴射される燃料の実ブレンド率に近似した値を含み（第
４図の符号Ｂ_S1参照）、センサブレンド率Ｂ_Sとして出
力されることとなる。

この時のセンサブレンド率Ｂ_Sは適宜ブレンド率Ｂと
して所定のエリアにストアされ、この後で、コントロー
ラ25はその他の燃料噴射時間の算出、点火時期の算出等
にブレンド率Ｂを用いる。

（考案の効果）以上のように、本考案ではバッファメモリがエアフロ
ーセンサのカルマンパルスに基づく信号をクロックとし
て受けて順送り作動し、入力時のブレンド率より所定の
遅れ時間を経たブレンド率を出力できるので、ブレンド
率センサとメインインジェクタとの２位置間のずれ及び
エンジンの混合燃料の流動速度に応じたずれを見込んだ
実噴射燃料のブレンド率に近似した値を容易に出力で
き、ブレンド率の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例としての燃料ブレンド率検出
装置の全体構成図、第２図は本考案装置を取付けたエン
ジンの全体構成図、第３図は第２図の装置内のコントロ
ーラが行うブレンド率演算プログラムのフローチャー
ト、第４図はエンジンの燃料供給路の２位置間のずれに
応じたセンサブレンド率と実ブレンド率とのずれを説明
する線図を示している。 10……エンジン、22……エアフローセンサ、25……コン
トローラ、43……ブレンド率センサ、46……分周器、47
……バッファメモリ、49……記憶エリア、Ｂ……ブレン
ド率、Ｂ_S……センサブレンド率、Ｔ_R……遅れ時間。

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｇ０１Ｆ 9/00 Ｇ０１Ｆ 9/00 ＧＧ０１Ｎ 21/41 Ｇ０１Ｎ 21/41 Ｚ 33/22 33/22 Ｂ (72)考案者難波宗義東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)考案者吉田正人東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)考案者加藤佳彦東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (56)参考文献特開平３−141845（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−60631（ＪＰ，Ａ) 特開平２−61342（ＪＰ，Ａ) 特開平３−258943（ＪＰ，Ａ) 特開平１−200030（ＪＰ，Ａ) 実開平２−40944（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】エンジンに供給される混合燃料のブレンド
率情報を出力するブレンド率センサと、上記ブレンド率
情報が順次記憶されるバッファメモリと、上記バッファ
メモリの出力に基づきブレンド率を算出するブレンド率
算出手段とを有し、上記バッファメモリがクロックによ
り入力ブレンド率を順送りできる複数の記憶エリアを備
えると共に入力時より所定の遅れ時間を経たブレンド率
が出力されるように構成され、上記クロックは上記エン
ジンの吸入空気量情報を含むエアフローセンサのカルマ
ンパルスに基づく信号とされたことを特徴とする燃料ブ
レンド率検出装置。