JPH0361662A - アルコールエンジンの燃料流量制御装置 - 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１ 本発明は、燃料中のアルコール１度に応じて燃料ポンプ
の必要流量を可変設定°するアルコールエンジンの燃料
流量制御Ｉ装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］近年、ガ
ソリン燃料、アルコール燃料、あるいは、ガソリンとア
ルコールとの混合燃料のいずれによッテも運転可能なＦ
　Ｆ　Ｖ　（Ｎｅｘｉｂｌｅ　Ｆｕｅｌ　Ｖｅｈｔｃ＋
ｅ　）用のアルコールエンジンが開発されている。

上記燃料中のアルコ−ルミ９度（含有率）は燃料補給の
際のユーザー事情で０％（ガソリンのみ）から１００％
（アルコールのみ〉の間で変化するため、常に一定１ｌ
Ｉ３度を保持し続けることは困難で、アルコールＳ度が
変化すると、アルコールの単位体積あたりの発熱量がガ
ソリンの約半分であるため、ガソリン燃料のみの場合と
同程度の発熱量を得るためには、例えば、特開昭５６−
９８５４０号公報に開示されているように、アルコール
濃度に応じた燃料噴射量の制御が必要になる。

一般に、通常のガソリンエンジンにおける燃料ポンプの
油送量、すなわち、必要流量はエンジンの有する最大燃
料噴ｔＪＪｆｆｉの数倍に設定されている。

ＦＦＶ用アルコールエンジンにおいて、燃料ポンプの必
要流量をアルコール１００％の燃料を基準設定すると、
ガソリン１００％の燃料を用いた場合でも、エンジンが
実際に必要とする最高流量の約２倍の燃料が供給される
ことになり、最小燃料消費領１Ｊ１（ガソリン１００％
でアイドル運転）においては過剰供給となり、エネルギ
ーロスを招くばかりか、騒音対策上も好ましくない。

一方、ＦＦＶ用アルコールエンジンにおいて、燃料ポン
プの必要流出を、上述した通常のガソリンエンジンの油
送量のままにしておけば、アルコール濃度の変化により
燃圧が変化し、例えば、アルコール１００％の燃料では
燃料輸送遅れを生じるおぞれがある。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、エネルギ
ーロスを少なくし、かつ、低騒音化を実現するとともに
、燃料輸送遅れがなく、常に最適な燃料量を供給するこ
とのできるアルコールエンジンの燃料流量制御装置を提
供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明によるアルコールエンジンの燃料流量制御ＩＩ装
置は、アルコール濃度センサの出力信号に基づいて燃料
のアルコール濃度を惇出するアルコールね度算出手段と
、上記アルコール８′：Ｊ度鐸出手段で算出したアルコ
ール濃度に基づいて燃料ポンプの必要流星を設定するポ
ンプ流は設定手段とを具備するものである。

［作　用］ 上記構成において、まず、アルコール１度センサの出力
信号に基づいて燃料のアルコール濃度を算出し、その後
、このアルコール濃度に基づいて燃料ポンプの必要流出
を設定する。

［発明の実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は燃料流量制御
装はの機能ブロック図、第２図はエンジンＩ制御系の概
略図、第３図はアルコール濃１食に対する必要最高燃料
流量を示す線図、第４図は燃料流量制御手順を示すフロ
ーチャートである。

（構　成） 図中の符号１はＦＦＶ用アルコールエンジンのエンジン
本体で、図においては水平対向型エンジンを示す。この
エンジン本体１のシリンダヘッド２に形成した吸気ボー
ト２ａにインテークマニホルド３が連通され、このイン
テークマニホルド３の上流にエアチャンバ４を介してス
ロットルチャンバ５が連通され、このスロットルチャン
バ５の上流側に吸気管６を介してエアークリーナ７が取
付けられている。

また、上記吸気管６の上記エアクリーナ７の直下流に吸
入空気！ａｌ？ンサ（図においては、ホットワイヤ式エ
ア７０−メータ）８が介装され、さらに、上記スロット
ルチャンバ５に設けたスロットルバルブ５ａにスロット
ル開度センサ９ａとスロワ［−ルバルブ全開を検出する
アイドルスイッチ９ｂとが連設されている。

また、上記インテークマニホールド３の各気筒の各吸気
ボート２ａの直上流側に、インジェクタ１０が配設され
ている。さらに、上記シリンダヘッド２に、その先端を
燃焼室に露呈する点火プラグ１７が気筒毎に取り付けら
れている。

また、上記インジェクタ１０と燃料タンク１３とが燃料
通路１９ａ１および、燃料戻り通路１９ｂを介して連通
されており、上記燃料通路１９ａに、上記燃料タンク１
３側から燃料ポンプ１４、アルコール濃度センサ１５が
介装されている。

一方、上記燃料戻り通路１９ｂにプレッシャレギュレー
タ１６の動作室１６ａが介装され、この動作室１６ａと
ダイヤフラム１６ｂを介して区画する負圧室１６ｃが上
記インテークマニホルド３に連通されている。これによ
って、インジェクタ１０の燃圧と上記インテークマニホ
ルド３内圧力との差圧を常に一定に保ち、上記インテー
クマニホルド３内圧力の変動によって上記インジエクタ
１０からの燃料噴射量が変動しないよう制御している。

また、上記燃料タンク１３には、アルコールのみの燃料
、ガソリンのみの燃料、あるいは、アルコールとガソリ
ンとの混合燃料、すなわち、ユーザーの燃料補給の際の
事情によりアルコール濃度の変化する燃料が貯留されて
いる。

また、上記エンジン本体１のクランクシャフト１ｂにク
ランクロータ２１が軸着され、その外周にクランク角、
および、エンジン回転数を検出するための電磁ピックア
ップなどからなるクランク角センサ２２が対設されてい
る。

さらに、上記インテークマニホルド３に形成されたライ
ザをなす冷却水通路（図示せず）に冷却水温センサ２５
が臨まされている。

また、上記シ・リンダヘッド２の排気ボート２ｂに連通
ずる排気管２６に０２センサ２７が臨まされている。な
お、符号２８は触媒コンバータである。

（制御装置の回路構成） 一方、符号３１は制御装置で、この制御装置３１のＣＰ
Ｕ（中央処理演算装置〉３２、ＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４
、および、Ｉ１０インターフェイス３５がパスライン３
６を介して互いに接続されており、このＩ１０インター
フェイス３５の入力ボートに、上記各センサ８．９ａ、
１５，２２，２５゜２７、および、アイドルスイッチ９
ｂが接続され、また、上記Ｉ１０インターフェイス３５
の出力ボートに、上記点火プラグ１７がイグナイタ２９
を介して接続されているとともに、駆動回路３８を介し
てインジェクタ１０．燃料ポンプ１４がそれぞれ接続さ
れている。

上記ＲＯＭ３３には制御プログラム、固定データが記憶
されている。上記ＲＡＭ３４にはデータ処理した後の上
記各センサの出力信号、および、ＣＰＩＪ３２で演算処
理したデータが格納されている。

さらに、上記ＣＰＬＪ３２では上記ＲＯＭ３３に記憶さ
れている制御プログラムに従い、上記ＲＡＭ３４に格納
された各種データに基づき、アルコール濃度に応じた燃
料噴射選、点火時期、ポンプ流量などを演算する。

（制御装備の燃料流量制御機能構成） 第１図に示すように、燃料ポンプ１４に対する上記制御
装置３１の燃料流量制御機能は、アルＴ１−ル濃度算出
手段４１、ポンプ流量設定手段４２、燃料ポンプ駆動手
段４３から構成されている。

アルコール濃度算出手段４１では、アルコール濃度セン
サ１５の出力信号を読込み、燃料通路１９ａを流れる燃
料のアルコール濃度Ａを惇出する。

ポンプ流量設定手段４２では、上記アルコール濃度算出
手段４１で惇出、したアルコール濃度Ａを関数として燃
料ポンプ１４の流量、すなわち、回転数Ｎｐを設定する
（Ｎｐ　−ｆ（Ａ）　）。

ガソリンのみの燃料と同程度の発熱量を得るためには、
アルコール濃度へが高くなるに従い燃料噴＠量を増加さ
せる必要があり、その分、あるアルコール濃度Ａにおけ
る最大燃料噴射量を基準に設定する燃料ポンプ１４の必
要最高燃料流量（ポンプ回転数）も増加する。実験によ
れば、上記アルコール濃度へと上記必要最高燃料流量と
の関係は、第３図に示す通りリニアに変化するため、上
記燃料ポンプ回転数Ｎｐを上記アルコール濃度Ａの関数
として求めることができる。

なお、上記ポンプ流量であるポンプ回転数Ｎｐを、上記
アルコール濃度へをパラメータとして予め実験などから
求めたマツプ検索により設定してもよい。

燃料ポンプ駆動手段４３では、上記ポンプ流１ｄ設定手
段４２で設定したポンプ流量であるポンプ回転数Ｎｐに
対応でる駆動信号を燃料ポンプ１４へ出力づる。

この燃料ポンプ１４が直流モータによって、駆動する場
合、上記燃料ポンプ駆動手段４３からは、上記ポンプ流
量設定手段４２で設定したポンプ回転数Ｎｐに応じた電
圧が出力される。また、上記燃料ポンプ１４が交流モー
タによって駆動する場合、上記燃料ポンプ駆動手段４３
からは上記ポンプ回転数Ｎｐに対応する周波数が出力さ
れる。

（制御動作〉 次に、上記構成による制御装置３１の燃料流開制御手順
を第４図のフローチャートに従って説明する。

第４図に示すプログラムは、制御装置３１の電源がＯＮ
されると所定時間毎に実行される割込みプログラムであ
り、常に最新の燃料のアルコール濃度へに応じて燃料ポ
ンプ１４を制御する。まず、ステップ５１０１でアルコ
ール１度センサ１５の出力を読込み、上記燃料通路１９
ａを流れる燃料中のアルコール濃度Δを算出し、ステッ
プ５１０２で、上記ステップ８１０１にて算出したアル
コール濃度Ａに皇づいて燃料ポンプ１４の必要最高燃料
流量、すなわら、ポンプ回転数Ｎｐを設定し、燃料ポン
プ１４へ出力する（Ｎｏ　＝ｆ（Ａ）　）。

その結果、上記燃料ポンプ１４からはアルコール濃度Ａ
に対応する必要最高燃料流６１が供給されるため、燃料
供給量が常に最適状態に維持され、エネルギーロスが回
避され、かつ、低騒音化が実現される。

［発明の効果］ 以上、説明したように本発明によれば、アルコール濃度
センサの出力信号に基づいて燃料のアルコール濃度を算
出するアルコール濃度算出手段と、上記アルコール濃度
算出手段で算出したアルコールａｍに基づいて燃料ポン
プの必要ＦＥＩを設定するポンプ流量設定手段とを具備
するので、エネルギーロスが少なくなり、低騒音化が実
現できるとともに、燃料輸送遅れがなく、常にアルコー
ル濃度に対応した最適な燃料幇を供給することができる
など優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は燃料流量制御
装置の機能ブロック図、第２図はエンジン制御系の概略
図、第３図はアルコール濃度に対する必要最高燃料決め
を示す絵図、第４図は燃料流量制御手順を示すフローチ
ャートである。 １４・・・燃料ポンプ、１５・・・アルコール濃度セン
サ、４１・・・アルコール濃度算出手段、４２・・・ポ
ンプ流量設定手段、Ａ・・・アルコール濃度。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 アルコール濃度センサの出力信号に基づいて燃料のアル
   コール濃度を算出するアルコール濃度算出手段と、 上記アルコール濃度算出手段で算出したアルコール濃度
   に基づいて燃料ポンプの必要流量を設定するポンプ流量
   設定手段とを具備することを特徴とするアルコールエン
   ジンの燃料流量制御装置。