JP2503057Y2 - 内燃機関の混合燃料供給装置 - Google Patents

内燃機関の混合燃料供給装置

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JP2503057Y2
JP2503057Y2 JP1988163528U JP16352888U JP2503057Y2 JP 2503057 Y2 JP2503057 Y2 JP 2503057Y2 JP 1988163528 U JP1988163528 U JP 1988163528U JP 16352888 U JP16352888 U JP 16352888U JP 2503057 Y2 JP2503057 Y2 JP 2503057Y2
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政道 今村
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Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は内燃機関の混合燃料供給装置に関し、詳しく
は、アルコールとガソリンとの混合燃料が供給される機
関において、前記混合燃料中のアルコール濃度に応じた
燃料供給量の補正制御の改善技術に関する。
〈従来の技術〉 異種類の燃料を混合した混合燃料が供給される機関と
して、ガソリンにメタノールやエタノール等のアルコー
ルを混合したアルコール混合燃料を使用するものが知ら
れている。
このようなアルコール混合燃料を供給する機関では、
燃料中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度セン
サを設け、このアルコール濃度センサによって検出され
た燃料中のアルコール濃度に応じて燃料供給量を補正制
御するよう構成されている(特開昭56−98540号公報等
参照)。
即ち、エアフローメータにより検出された吸入空気流
量Qと機関回転速度Nとから基本燃料噴射Tp(=Kconst
×Q/N;Kconstは定数)を演算し、前記基本燃料噴射量Tp
と、主として冷却水温度に応じて設定される各種補正係
数COEFと、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサの検
出値に基づく空燃比フィードバック補正係数LAMBDAと、
アルコール濃度補正係数KMETと、バッテリ電圧による補
正分Tsとから燃料噴射量Ti(=Tp×COEF×LAMBDA×KMET
+Ts)を演算する。そして、例えばシングルポイントイ
ンジェクション方式では、4気筒機関で機関の1/2回転
毎に点火信号に同期して電磁式燃料噴射弁に対し、前記
燃料噴射量Tiに相当するパルス巾の開弁駆動パルス信号
を出力し機関に燃料を供給するようにしていた。
〈考案が解決しようとする課題〉 ところで、前記アルコール濃度補正係数KMETは、アル
コール濃度センサにより検出されたアルコール濃度に応
じて一義的に決定されるものであり、このアルコール濃
度補正係数KMETによって主にアルコール濃度変化による
熱量差を補正しようとするものであるが、混合燃料中の
アルコール濃度が変化すると実際には熱量だけでなく燃
料の粘度が変化するために、同じパルス巾の駆動パルス
信号を与えても(同じ時間だけ燃料噴射弁を開駆動して
も)噴射供給される燃料量が前記粘度に応じて変化する
ことになる。
このため、前記アルコール濃度補正係数KMETのみで
は、アルコール濃度による熱量変化と粘度変化とにそれ
ぞれ精度良く対応することができず、アルコール濃度変
化に応じて精度の良い燃料供給量の補正制御を行うこと
ができないという問題があった。
本考案は上記問題点に鑑みなされたものであり、前記
アルコール混合燃料が供給される機関において、アルコ
ール濃度変化による熱量及び粘度変化に対して精度良く
燃料供給量を補正制御できる混合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〉 そのため本考案では、第1図に示すように、機関運転
状態に基づいて基本燃料供給量を設定する基本燃料供給
量設定手段と、 機関に供給される混合燃料中のアルコール濃度を検出
する濃度検出手段と、 この濃度検出手段により検出されたアルコール濃度に
基づいて、アルコール濃度の変化による混合燃料の粘度
変化によって実際の燃料供給量が変化することを抑制す
るための粘度補正値を設定する粘度補正値設定手段と、 前記濃度検出手段により検出されたアルコール濃度に
基づいて、前記アルコール濃度の変化による熱量の変化
に対応するための熱量補正値を設定する熱量補正値設定
手段と、 前記基本燃料供給量を前記粘度補正値及び熱量補正値
に基づいて補正して燃料供給量を設定する燃料供給量設
定手段と、 この燃料供給量設定手段で設定した燃料供給量に基づ
いて燃料供給手段を駆動制御する駆動制御手段と、 を含んで内燃機関の混合燃料供給装置を構成するよう
にした。
〈作用〉 かかる構成の混合燃料供給装置において、基本燃料供
給量設定手段は、機関運転状態に基づいて基本燃料供給
量を設定する。濃度検出手段は、アルコール混合燃料中
のアルコール濃度を検出する。アルコール濃度が検出さ
れると、粘度補正値設定手段は、アルコール濃度に基づ
いて、アルコール濃度の変化による混合燃料の粘度変化
によって実際の燃料供給量が変化することを抑制するた
めの粘度補正値を設定する。また、熱量補正値設定手段
は、アルコール濃度に基づいて、前記アルコール濃度の
変化による熱量の変化に対応するための熱量補正値を設
定する。
そして、燃料供給量設定手段は、前記基本燃料供給量
を前記粘度補正値及び熱量補正値に基づいて補正して燃
料供給量を設定し、駆動制御手段は、前記燃料供給量に
基づいて燃料供給手段を駆動制御する。
即ち、アルコール濃度に応じて粘度補正値と熱量補正
値とをそれぞれ独立して設定し、粘度変化及び熱量変化
に対してそれぞれ細かな補正が行えるようにして、アル
コール濃度変化による基本燃料供給量の補正制御の精度
が向上するようにしたものである。
〈実施例〉 以下に、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。
一実施例の構成を示す第2図において、内燃機関1
は、ガソリンにメタノールやエタノール等のアルコール
を混合させたアルコール混合燃料が使用可能な機関であ
り、その吸気通路2に吸入空気流量Qを検出するエアフ
ローメータ3と、各気筒毎に燃料供給手段としての電磁
式燃料噴射弁4とか設けられると共に、クランク軸若し
くはディストリビュータに装着されて機関の所定クラン
ク角毎にパルス信号を出力するクランク角センサ5が設
けられ、更に、排気通路6には排気中の酸素濃度を検出
し該酸素濃度を介して空燃比を検出する酸素センサ7が
設けられ、冷却ジャケット8には冷却水温度Twを検出す
る水温センサ9が設けられている。
また、機関1へ燃料を供給する図示しない燃料供給管
には、該燃料供給管を流れるガソリンとアルコールとの
混合燃料中のアルコールの濃度METを検出する濃度検出
手段としてのアルコール濃度センサ10が設けられる。
尚、前記アルコール濃度センサ10は、燃料タンク内に設
けても良い。
前記各センサ類からの検出信号は、マイクロコンピュ
ータを内蔵したコントロールユニット11に入力され、該
コントロールユニット11は検出結果に基づいて燃料噴射
量(供給量)Tiを演算し、その演算値に相当するパルス
巾の駆動パルス信号を燃料噴射弁4に出力し、これによ
り燃料噴射弁4は前記燃料噴射量Tiに相当する量の燃料
を機関1に間欠的に噴射供給する。尚、燃料噴射弁4に
は、図示しない燃料ポンプから圧送されプレッシャレギ
ュレータにより所定圧力に調整された燃料が供給される
ように構成されており、燃料供給量は燃料噴射弁4の開
弁時間(駆動パルス信号のパルス巾)として制御され
る。
以下にコントロールユニット11による燃料噴射量Tiの
設定制御を第3図のフローチャートに示すルーチンに従
って説明する。尚、本実施例において、基本燃料供給量
設定手段、粘度補正値設定手段、熱量補正設定手段、燃
料供給量設定手段、駆動制御手段としての機能は、第3
図のフローチャートに示すようにソフトウェア的に備え
られている。
第3図のフローチャートに示すルーチンは、所定微小
時間(例えば10ms)毎に実行されるものであり、まず、
ステップ1では、前記アルコール濃度センサ10によって
検出されたアルコール濃度METを読み込む。
次のステップ2では、前記ステップ1で読み込んだア
ルコール濃度METに基づいて基本燃料噴射量Tpを補正す
るための粘度補正係数KGABをマップから検索して求め
る。コントロールユニット11のマイクロコンピュータの
ROMには、予めアルコール濃度METに応じて変化するアル
コール混合燃料の粘度に対応して基本燃料噴射量Tp(駆
動パルス信号の基本パルス巾)を適正値に補正するため
の粘度補正係数KGABを記憶したマップを記憶してあり、
このマップからアルコール濃度MET検出値に対応する粘
度補正係数KGABを検索して求めるものである。アルコー
ル混合燃料のアルコール濃度METが変化すると、その粘
度が変化し、これにより、同じパルス巾の駆動パルス信
号を燃料噴射弁4に与えても得られる燃料量が異なるた
め、前記粘度補正係数KGABにより粘度変化があっても所
望の燃料量が得られるように基本燃料噴射量Tpを補正で
きるようにしてある。
次のステップ3では、ステップ1で読み込んだアルコ
ール濃度METに基づいて基本燃料噴射量Tpを補正するた
めの熱量補正係数KMETをマップから検索して求める。コ
ントロールユニット11のマイクロコンピュータのROMに
は、前記粘度補正係数KGABと同様に、予めアルコール濃
度METに応じて変化するアルコール混合燃料の熱量に対
応して基本燃料噴射量Tp(駆動パルス信号の基本パルス
巾)を適正値に補正するための熱量補正係数KMETを記憶
したマップを記憶してあり、このマップからアルコール
濃度MET検出値に対応する熱量補正係数KMETを検索して
求めるものである。アルコール濃度METが変化すると、
その熱量が変化し、同じ吸入空気量に対して適正燃料供
給量が変化するため、前記熱量補正係数KMETによって前
記熱量変化に対応できるようにしてある。
また、次のステップ4では、水温センサ9によって検
出された冷却水温度Twを読み込む。
そして、ステップ5では、機関温度を代表する前記冷
却水温度Twに基づいて前記粘度補正係数KGABを補正する
ための水温補正係数KTWBをマップから検索して求める。
即ち、アルコール濃度METが一定であっても、そのとき
の燃料温度に応じてその粘度が変化するため、燃料温度
を直接検出する代わりに燃料温度と相関のある冷却水温
度Twを検出し、冷却水温度Tw変化に応じたアルコール混
合燃料の粘度変化に基づいて予めROMに記憶させてある
マップから冷却水温度Twの検出値に基づいて水温補正係
数KTWBを検索するものである。
ステップ6では、エアフローメータ3によって検出さ
れた吸入空気流量Qと、クランク角センサ5から機関の
所定クランク角毎に出力されるパルス信号に基づいて算
出される機関回転速度Nと、前述の各ステップで設定さ
れた粘度補正係数KGAB及び水温補正係数KTWBと、定数K
constと、に基づいて基本燃料噴射量Tpを以下の式に従
って演算する。尚、本実施例において基本燃料噴射量
(基本燃料供給量)Tpを設定するための機関運転状態と
は吸入空気流量Qと機関回転速度Nとが相当する。
Tp=Kconst×Q/N×KGAB/KTWB そして、次のステップ7では、上記ステップ6で演算
した基本燃料噴射量Tpと、主として冷却水温度Twに応じ
て設定される各種補正係数COEFと、排気中の酸素濃度を
検出する酸素センサ7の検出値に基づき比例・積分制御
等により設定される空燃比フィードバック補正係数LAMB
DAと、前記ステップ3で設定された熱量補正係数KMETと
によって有効燃料噴射量Teを以下の式に従って演算す
る。
Te=Tp×COFE×LAMBDA×KMET 尚、前記有効燃料噴射量Teは、燃料噴射弁4の開閉応
答遅れがないとしたときに機関の要求燃料量に対応する
駆動パルス信号のパルス巾である。
ステップ8では、バッテリ電圧変化による燃料噴射弁
4の開閉応答遅れ変化(有効開弁時間の変化)を補正す
るための補正分Tsと、前記有効燃料噴射量Teとに基づい
て最終的な燃料噴射量Ti(=Te×2+Ts)を演算する。
ステップ9では、前記燃料噴射量Tiをマイクロコンピ
ュータの出力レジスタにセットする。これにより、所定
の燃料噴射タイミングとなると、この出力レジスタにセ
ットされた燃料噴射量Tiが読み出されて、燃料噴射量Ti
相当のパルス巾を有する駆動パルス信号が各燃料噴射弁
4毎に出力されることにより、機関1に燃料が噴射供給
される。
尚、燃料噴射量Tiの演算式において有効燃料噴射量Te
を2倍してあるのは、前記Ti=Te×2+Tsが通常のシー
ケンシャル噴射制御に対応するものであるのに対し、高
負荷高回転時に行われる同時噴射制御ではTi=Te+Tsを
用いるためであり第3図のフローチャートでは、前記シ
ーケンシャル噴射制御のみを説明し、高負荷高回転時に
行われる同時噴射制御については省略してある。
以上にように本実施例によると、アルコール混合燃料
中のアルコール濃度METに応じて変化する粘度と熱量と
にそれぞれ対応して粘度補正係数KGAB(及び水温補正係
数KTWB)と熱量補正係数KMETとを設定し、基本燃料噴射
量Tpをこれらの補正係数によって補正して燃料噴射量Ti
を設定するよう構成したので、粘度と熱量との変化にそ
れぞれ細かく対応した補正を行うことができ、アルコー
ル濃度METの変化があっても燃料供給制御を精度良く行
えるものである。
〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案によると、アルコール混
合燃料中のアルコール濃度を検出し、このアルコール濃
度に基づいて粘度補正値及び熱量補正値をそれぞれに設
定して、これらの補正値に基づいて基本燃料供給量を補
正して燃料供給量を設定するよう構成したので、アルコ
ール濃度変化に応じて変化する粘度と熱量とにそれそれ
応じて燃料供給量を細かく補正することができ、混合燃
料が供給される機関における燃料供給制御の精度を向上
させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の構成を示すブロック図、第2図は本考
案の一実施例を示すシステム概略図、第3図は同上実施
例における燃料供給制御を示すフローチャートである。 1……機関、3……エアフローメータ、4……燃料噴射
弁、5……クランク角センサ、9……水温センサ、10…
…アルコール濃度センサ、11……コントロールユニット

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルコールとガソリンとの混合燃料を機関
    に供給する内燃機関の混合燃料供給装置において、 機関運転状態に基づいて基本燃料供給量を設定する基本
    燃料供給量設定手段と、 機関に供給される前記混合燃料中のアルコール濃度を検
    出する濃度検出手段と、 該濃度検出手段により検出されたアルコール濃度に基づ
    いて、アルコール濃度の変化による混合燃料の粘度変化
    によって実際の燃料供給量が変化することを抑制するた
    めの粘度補正値を設定する粘度補正値設定手段と、 前記濃度検出手段により検出されたアルコール濃度に基
    づいて、前記アルコール濃度の変化による熱量の変化に
    対応するための熱量補正値を設定する熱量補正値設定手
    段と、 前記基本燃料供給量を前記粘度補正値及び熱量補正値に
    基づいて補正して燃料供給量を設定する燃料供給量設定
    手段と、 該燃料供給量設定手段で設定した燃料供給量に基づいて
    燃料供給手段を駆動制御する駆動制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の混合燃料
    供給装置。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5929732A (ja) * 1982-08-12 1984-02-17 Japanese National Railways<Jnr> デイ−ゼル機関の燃料噴射制御方法
JPS59185839A (ja) * 1983-04-07 1984-10-22 Toyota Motor Corp デイ−ゼルエンジンの燃料噴射制御方法
JPS61218741A (ja) * 1985-03-25 1986-09-29 Toyota Motor Corp 内燃機関のアルコ−ル混合燃料供給制御装置

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