JPH0489526A - 燃料表示システム - 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］ 本発明は、予定航続距離に対する燃料補給量を表示する
燃料表示システムに関する。

［従来の技術］ 近年、燃料事情の悪化、排気清浄化の要請などにより、
従来のガソリン燃料に加えて、例えばアルコール燃料な
どの代替燃料を同時に使用可能なシステムが実用化され
つつあり、このシステムを搭載した自動車などの車輌（
Ｎｅｘｉｂｌｅ　　ＦｕｅｌＶｅｈｉｃｌｅ　、以下、
ｒＦＦＶＪと称する）では、ガソリンは勿論のこと、ア
ルコールとガソリンとの混合燃料、あるいは、アルコー
ルのみで走行が可能なようになっており、このＦＦＶで
使用する燃料のアルコール濃度（含有率）は、燃料補給
の際のユーザー事情により、０％（ガソリンのみ）から
１００％（アルコールのみ）の間で変化する。

一般に、アルコール燃料は、空燃比、点火時期の変更な
どにより、基本的には従来のガソリンエンジンの大幅な
変更なしに使用可能であるが、理論空燃比がガソリン燃
料の略半分であるため、上記システムにおいては、通常
、エンジンに供給される混合燃料のアルコール濃度など
を濃度センサなどにより検出し、こ−の濃度センサから
の出力に基づいてアルコール濃度に見合った燃料噴射量
、点火時期としている。

この場合、エンジンの運転可能時間、車輌の走行可能距
離を知るには、混合燃料の混合比率を一定に保たねばな
らず、単に燃料タンク内に残存する混合燃料の量を表示
することは無意味となる。

これに対処するに、例えば実開昭６１−９４７１９号公
報には、燃料の混合比率に対する一Ｖ位体積当りの車輌
の航続距離を予め記憶しておき、燃料タンク内の燃料の
残量と混合比率を検出して、燃料の残量とその混合比率
における航続距離との積を演算し、上記燃料タンク内の
残存燃料による車輌の航続距離を表示する技術が開示さ
れている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしなから、現在の燃料残量に基づいて表示された航
続距離以上の走行を行なう場合には、燃料の混合比率、
すなわち、ガソリンとアルコールとをいかなる割合で給
油したら良いか不明であるため、混合比率如何によって
は燃料タンクを容量−杯に給油しても目的の場所に到達
するまでに再度給油しなければならないといった事態も
生じる。

また、燃料のオクタン価はアルコール濃度に応じて高く
なり、上記ＦＦＶではアルコール濃度に応じてエンジン
の点火時期を進角し、過給圧を上げて大きな出力を得る
ことができるため、給油の際に、目的の航続距離を走行
できる範囲内で大きな出力が得られるようアルコール濃
度を高くしようとしても、最適な混合比率を算出するこ
とは困難である。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、予定した
航続距離に対し、この航続距離の走行を可能とする複数
種の燃料の最適な混合比率と補給すべき燃料量とを表示
し、複数種の燃料の補給が容易に行なえる燃料表示シス
テム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］ 上記目的を達成するため本発明による燃料表示システム
は、第１図に示すように、車輌の予定航続距離を入力す
る予定航続距離入力手段Ｍ１と、燃料タンク内に貯溜し
た複数種の混合燃料の燃料残量を算出する燃料残量算出
手段Ｍ２と、上記燃料タンクのタンク容量と上記混合燃
料における各成分毎の燃料消費率とに基づいて、上記予
定航続距離入力手段Ｍ１から入力した予定走行距離を走
行するための上記混合燃料の必要混合比率を算出する必
要混合比率算出手段Ｍ３と、上記燃料残量算出手段Ｍ２
で算出した燃料残量と上記必要混合比率算出手段Ｍ３で
算出した必要混合比率とに基づいて、上記混合燃料にお
ける各成分毎の必要補給量を算出する燃料補給量算出手
段Ｍ４と、上記燃料補給量算出手段Ｍ４で算出した各成
分毎の必要補給量を表示する表示手段Ｍ５とを備えたも
のである。

［作　用］ 上記構成による燃料表示システムでは、車輌の予定航続
距離を入力すると、この予定走行距離を走行するための
混合燃料の必要混合比率が燃料タンクのタンク容量と混
合燃料における各成分毎の燃料消費率とに基づいて算出
されるとともに、上記燃料タンク内に貯溜した複数種の
混合燃料の燃料残量が算出される。

そ、して、上記混合燃料の燃料残量と上記必要混合比率
とに基づいて各成分毎の必要補給量が算出され、上記予
定走行距離を走行するために補給すべき各成分毎の必要
補給量が表示されて運転者に告知される。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図以下は本発明の一実施例を示し、第２図はエンジ
ン制御系の概略図、第３図は燃料残り表示制御手順を示
すフローチャート、第４図は燃費とアルコール濃度との
関係を示す説明図、第５図は航続距離、アルコール補給
量、及び、ガソリン補給量の表示制御手順を示すフロー
チャートである。

（エンジン制御系の構成） 図中の符号１はＦＦＶ用のエンジンで、図においては水
平対向４気筒型エンジンを示す、このエンジン１のシリ
ンダヘッド２に形成した吸気ボー）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
上流側にエアチャンバ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
入空気量センサ（図においては、ホ・ントワイヤ式エア
フローメータ）８が介装され、さらに、上記スロットル
チャンバ５に設けられたスロットルバルブ５ａにスロッ
トル開度センサ９ａとスロットルバルブ全閉を検出する
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
おり、さらに、上記シリンダヘッド２の各気筒毎に、そ
の先端を燃焼室に露呈する点火プラグ１１が取付けられ
ている。

上記インジェクタ１０は、プレッシャレギュレータ１２
に連通されるとともに燃料供給路１３を介して燃料タン
ク１４に連通され、この燃料タンク１４内部には、例え
ば、フロート、摺動抵抗などからなる燃料残量センサ１
５が臨まされている。

さらに、上記燃料供給路１３には、上記燃料タンク１４
側から燃料ポンプ１６、燃料フィルタ１７、アルコール
濃度センサ１８が介装されている。

また、上記燃料タンク１４は、例えば、アルコールとガ
ソリンとの所定アルコール濃度Ｍｘを有する混合燃料が
貯溜されており、アルコール濃度Ｍｘが０のとき、上記
混合燃料はガソリン１００％であり、また、アルコール
濃度Ｍｘが１．０のとき、上記混合燃料はガソリンＯ％
（アルコール１００％）であり、燃料のアルコール濃度
Ｍｘはユーザーの燃料補給の際の事情によりＯ〜１゜Ｏ
の間で変化する。

上記アルコール濃度センサ１８は、例えば、上記燃料供
給路１３内に設けられた一対の電極からなり、アルコー
ル濃度による上記混合燃料の電気伝導度変化から電流変
化を検出して、上記アルコール濃度Ｍｘを検出する。

また、上記エンジン１のクランクシャフト１ａにはクラ
ンクロータ１９が軸着され、このクランクロータ１９の
外周にクランク角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２０が対設されている。

また、上記インテークマニホールド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２１
が臨まされ、上記シリンダヘッド２の排気ボート２ｂに
連通するニゲシーストマニホルド２２に排気管２３が連
通されて０２センサ２４が臨まされている。なお、符号
２５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はマイクロコンピュータなどからなる制
御装Ｗ（ＥＣＵ）で、ＣＰＵ　（中央演算処理装置）３
２．ＲＯＭ３３．ＲＡＭ３４、及び、Ｉ１０インターフ
ェース３５がパスライン３６を介して互いに接続され、
定電圧回路３７から所定の安定化電圧が供給される。

そして、上記ＥＣＵ３１による機能として、燃料タンク
内に貯溜した複数種の混合燃料の燃料残量を算出する燃
料残量算出手段、上記予定航続距離入力手段から入力し
た予定走行距離を走行するための上記混合燃料の必要混
合比率を算出する必要混合比率算出手段、上記燃料残量
算出手段で算出した燃料残量に対し、上記必要混合比率
算出手段で算出した必要混合比率に基づく燃料消費率か
ら上記混合燃料における各成分毎の必要補給量を算出す
る燃料補給量算出手段を含み、燃料表示の制御機能が実
現され、また、燃料噴射制御、点火時期制御などの他の
制御機能が実現される。

上記定電圧回路３７は、ＥＣＵリレー３８のリレー接点
を介してバッテリ３９に接続され、上記ＥＣＵリレー３
８のリレーコイルがイグニッションスイッチ４０を介し
て上記バッテリ３９に接続されている。

上記Ｉ１０インターフェース３５の入力ボートには、上
記各センサ８．９ａ、１５，１８，２０゜２１．２４、
及び、アイドルスイッチ９ｂが接続されるとともに、上
記ＥＣＵリレー３８のリレー接点が接続されてバッテリ
電圧がモニタされ、さらに、予定航続距離入力手段４１
が接続されている。この予定航続距離入力手段４１には
、ダツシュボード（図示せず）などに設けられたキーボ
ード４１ａが備えられ、運転者が希望する航続距離を入
力して補給すべき必要燃料量を後述する表示手段４３に
表示させることができるようになっている。

一方、上記Ｉ１０インターフェース３５の出力ボートに
は、上記点火プラグ１１がイグナイタ２６を介して接続
されているとともに、駆動回路４２を介して上記インジ
ェクタ１０、燃料ポンプ１６が接続され、さらに、燃料
残量デイスプレィ４３ａ、航続距離デイスプレィ４３ｂ
、アルコール補給量デイスプレィ４３ｃ、ガソリン補給
量デイスプレィ４３ｄなどからなる表示手段４３が接続
されている。

上記各デイスプレィ４３ａ〜４３ｄは、例えばＬＥＤあ
るいはＬＣＤなどから構成され、燃料残量のバーグラフ
表示、航続距離及び必要燃料補給量の数値データ表示を
行なう。

上記ＲＯＭ３３には制御プログラムなどの固定データが
記憶されており、また、上記ＲＡＭ３４には、上記各セ
ンサからの出力信号を演算処理した後のデータが格納さ
れている。

上記ＣＰＵ３２では上記ＲＯＭ３３に記憶されている制
御プログラムに従って上記各センサからの信号を処理し
、上記ＲＡＭ３４に格納されたデータに基づいてインジ
ェクタ１０を駆動するパルス幅、及び、点火プラグ１１
の点火時期などの制御量を演算する。

また、燃料残量センサ１５からの信号により燃料タンク
１４内の燃料！１Ｘを算出して燃料残量デイスプレィ４
３ａに表示し、運転者が予定航続距離入力手段４１のキ
ーボード４１ａから航続距離を入力すると、この航続距
離を読取って航続距離デイスプレィ４３ｂに表示すると
ともに、補給すべき燃料のアルコール補給量、ガソリン
補給量を演算して、それぞれ、アルコール補給量デイス
プレィ４３ｃ、ガソリン補給量デイスプレィ４３ｄに表
示する。

（動　作） 次に、上記構成によるＥＣＵ３１の表示機能について説
明する。

第３図は燃料残量表示制御手順を示すプログラムであり
、所定時間毎に割込み起動されて燃料残量デイスプレィ
４３ａの表示を常に最新のデータに更新表示する。

すなわち、ステップ５１０１で燃料残量センサ１５の出
力を読込むとステップ５１０２へ進み、上記燃料残量セ
ンサ１５からの信号を平均化処理して燃料タンク１４の
燃料液面レベルを検出し、この燃料液面レベルから燃料
タンク１４内の燃料残量（容積）ＱＸを算出し、ＲＡＭ
３４にストアされ−ている前回のデータを更新してステ
ップ５１０３へ進む。

ステップ５１０３では、上記ステップ３１０２で算出し
た燃料残量Ｑχの値に応じて燃料残量デイスプレィ４３
ａのバーグラフの対応するセグメントを点灯しく第２図
参照）、プログラムを抜ける。

また、予定航続距離入力手段４１からキーボード入力が
なされると、第５図に示すプログラムがスタートし、予
定航続距離、アルコール必要補給量、ガソリン必要補給
量が演算表示される。

次に、その手順について説明する。尚、ＥＣｔＪ３１の
電源投入時、カウンタのカウント値及び以下に述べる各
データは、初期値“０”にイニシャルセットされている
。

まず、ステップ５２０１で、予定航続距離ＬＴの入力終
了待ちループが繰返され、入力終了とともに、ステップ
５２０２へ進む。

上記予定航続距離Ｌｌの入力は、例えば、走行しない航
続路１１ＬＩが４００　Ｋｍノ場合、キーホード４１ａ
から４００＃と操作する。すると、この“＃”の入力に
より入力終了と判断され、ＲＡＭ３４の所定アドレスに
Ｌｌデータとしてストアされる。

次に、キーボード入力が終了してステップ３２０２へ進
むと、ＲＡＭ３４から燃料残量ＱＸを読出し、ステップ
８２０３でアルコール濃度センサ１８の出力信号に基づ
いて燃料のアルコール濃度ＭＸを算出し、ステップ５２
０４へ進む。

ステップ５２０４では、上記ステップ５２０２で読込ん
だ燃料残量ＱＸから、上記ステップ５２０３で算出した
アルコール濃度ＭＸにより残燃料のアルコール量Ａｘ、
ガソリン量ＧＸを算出すル（ＡＸ　４−ＱＸ・ＭＸ　、
　ＧＸ　４−ＱＸ　・（１−ＭＸ））　。

次にステップ５２０５へ進み、上記ステップ５２０１で
入力された予定航続距離Ｌｌを得るための必要アルコー
ル濃度Ｍｌを算出する（Ｍｌ←（Ｌｌ　−ＢＱ）／　（
ＡＱ−ＢＱ））。

ここで、第４図に示すように、Ｂはアルコール濃度０（
ガソリン１００％）のときの燃費、Ａはアルコール濃度
１．０（アルコール１００％）のときの燃費であり、燃
料タンク１４のタンク容量をＱとして、この燃料タンク
１４が容量−杯に満たされたときに（満タンにされたと
きに）上記予定航続距離Ｌｌを走行するための必要燃費
はＬｌ／Ｑ＝　（Ａ−Ｂ）Ｍｌ　＋Ｂとなり、従って、
この必要燃費から求められる必要アルコール濃度Ｍｌ（
Ｍｌ←（Ｌｌ−ＢＱ）／（ＡＱ−ＢＱ））が、上記予定
航続距離Ｌｌを走行可能な最も高いアルコール濃度とな
る。

尚、上記燃費Ａ、Ｂ及びタンク容量Ｑは、車種によって
異なる定数であり、予めＲＯＭ３３にストアされている
。

次いで、上記ステップ５２０５からステップ８２０６に
進むと、上記ステップ５２０５で求めた必要アルコール
濃度Ｍｌが０≦Ｍｌ≦１か否か、すなわち、上記ステッ
プ５２０５での必要アルコール濃度Ｍｌが現実に適用可
能な数値か否かを判別する。

上記ステップ３２０６では、ＭＩ＜ＯあるいはＭＩ〉１
のとき、すなわち上記ステップ５２０１でキーボード４
１ａから入力された予定航続距離Ｌｌが大きすぎ、燃料
補給しても航続不可能のときには上記ステップ８２０６
からステップ５２１３へ分岐し、０≦Ｍｌ≦１のときに
は上記ステップ５２０６からステップ５２０７へ進んで
タンク容量Ｑで必要アルコール濃度Ｍｌを得るための全
アルコール量ＡＩ、全ガソリン量Ｇｌを算出しくＡＩ　
−ＱｘＭｌ　、　Ｇｌ　４−ＱＸ　（１−Ｍり）　、ス
テップ３２０８で、給油すべき必要アルコール量すなわ
ちアルコール必要補給量ＡＨと、給油すべき必要ガソリ
ン量すなわちガソリン必要補給量ＧＨを算出して（ＡＨ
←ＡＩ　−ＡＸ　。

Ｇ）Ｉ　４−Ｇｌ−ＧＸ）ステップ５２０９以降へと進
む。

ステップ５２０９以降では、ステップ５２０９でアルコ
ール必要補給量ＡＨがＡＨ≧０で、且つステップ５２１
０でガソリン必要補給量ＧＨがＧＨ≧０のときにのみス
テップ５２１１へ進み、それ以外のとき、すなわちキー
ボード４１ａから入力された予定航続距離Ｌｌが小さく
、現在の燃料残量ＱＸで航続可能のため、アルコール補
給あるいはガソリン補給の必要がないときにはステップ
５２１３へ分岐する。

そして、上記ステップ５２１０からステップ５２１１へ
進むと、各データＬｌ、ＡＨ，ＧＨを２進数から１０進
数に物理量変換し、ステップ５２１２で、第２図に示す
ように、予定航続距離ＬＪを航続距離デイスプレィ４３
ｂに単位に−とともに表示し、アルコール必要補給量Ａ
Ｈ、ガソリン必要補給量ＧＨを、それぞれ、アルコール
補給量デイスプレィ４３ｃ、ガソリン補給量デイスプレ
ィ４３ｄに単位ｌとともに表示してステップ５２１７へ
進む。

これにより、予定の航続距離を走行するためにはアルコ
ールとガソリンとをどのような比率でどれだけ補給した
ら良いかを即座に知ることができて燃料補給が極めて容
易に行なえ、しがも、燃料のアルコール濃度を高く保っ
てエンジンの出力性能を維持しつつ予定の航続距離を走
行することが可能となるのである。

一方、上記ステップ５２０６，５２０９，５２１０の各
ステップからステップ５２１３へ分岐すると、現在の状
態でガソリンのみを補給したときのアルコール濃度を算
出して必要アルコール濃度Ｍｌの値を更新しくＭＩ　＝
ＱＸ　−ＭＸ　／　Ｑ　）　、：ｌｆ　ッ７Ｓ２１４へ
進んで現在の状態でガソリンのみを補給して燃料タンク
１４を満タンにしたときの航続可能距離ＬＧを算出しく
ＬＧ←（（Ａ−Ｂ　）　Ｍｌ　＋Ｂ　＞　ＸＱン、ステ
ップ５２１５へ進む。

ステップ５２１５では、上記ステップ５２１４で算出し
た航続可能距離ＬＧを２進数から１０進数に物理量変換
し、ステップ８２１６で航続距離デイスプレィ４３ｂに
表示してステップ５２１７へ進む。

尚、この場合、第２図に示すように、アルコール補給量
デイスプレィ４３ｃ、ガソリン補給量デイスプレィ４３
ｄには数値データ及び単位を表示せず、無効であること
を示す横線を表示する。

次に、上記ステップ５２１２あるいはステップ８２１６
からステップ５２１７へ進むと、キーボード４１ａから
クリア入力（例えば、“Ｃ”の入力）があったか否か判
別され、クリア入力があった場合にはステップ５２２０
ヘジヤンプし、クリア入力がない場合、ステップ８２１
８でカウンタをカウントアツプして（Ｃ０ＵＮＴ←ＣＯ
υＮＴ＋１＞ステップ５２１９へ進み、カウント値Ｃ０
ＵＮＴと設定値ＣＯυＮＴＳＥＴとを比較してＣ０１１
ＮＴ　＜　Ｃ０ＵＮＴＳＥＴノドき上記ステップ５２１
７へ戻ルループを繰返し、Ｃ０１ｌＮＴ　≧Ｃ０ＵＮＴ
ＳＥＴ＜７）　トキ、ｔ　ｆｔ　ｈち各データＬｌ（Ｌ
Ｇ）、ＡＨ，ＧＨの表示が所定時間継続したとき、ルー
プを脱出してステップ５２２０へ進む。

そして、ステップ５２２０へ進むとカウント値Ｃ００Ｎ
■をクリアしく　Ｃ０ＵＮＴ　”　Ｏ）　、Ｘ　テッ７
Ｓ２２１Ｔ各データＬｌ（ＬＧ）、ＡＨ，ＧＨをクリア
して（Ｌｌ（ＬＧ）←Ｏ，ＡＨ４−０，ＧＨ←０）各デ
イスプレィ４３ｂ、４３ｃ、４３ｄの表示を終了してプ
ログラムを終了する。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、車輌の予定航続距
離を入力すると、この予定走行距離を走行するための混
合燃料の必要混合比率が燃料タンクのタンク容量と混合
燃料における各成分毎の燃料消費率とに基づいて算出さ
れるとともに、上記燃料タンク内に貯溜した複数種の混
合燃料の燃料残量が算出され、そして、上記混合燃料の
燃料残量と上記必要混合比率とに基づいて上記混合燃料
の各成分毎の必要補給量が算出されて表示される。

従って、上記予定航続距離を走行するために補給すべき
燃料の最適な混合比率と量とを即座に知ることができて
補給を容易に行なえ、エンジン出力性能を維持しつつ予
定した航続距離を走行することが可能となるなど優れた
効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示すクレーム対応図、第２
図以下は本発明の一実施例を示し、第２図はエンジン制
御系の概略図、第３図は燃料残量表示Ｍ御手順を示すフ
ローチャート、第４図は燃費とアルコール濃度との関係
を示す説明図、第５図は航続距離、アルコール補給量、
及び、ガソリン補給量の表示制御手順を示すフローチャ
ートである。 Ｍｌ・・・予定航続距離入力手段 Ｍ２・・・燃料残量算出手段 Ｍ３−・・必要混合比率算出手段 Ｍ４・・・燃料補給量算出手段 Ｍ５・・・表示手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車輌の予定航続距離を入力する予定航続距離入力手段と
   、 燃料タンク内に貯溜した複数種の混合燃料の燃料残量を
   算出する燃料残量算出手段と、 上記燃料タンクのタンク容量と上記混合燃料における各
   成分毎の燃料消費率とに基づいて、上記予定航続距離入
   力手段から入力した予定航続距離を走行するための上記
   混合燃料の必要混合比率を算出する必要混合比率算出手
   段と、 上記燃料残量算出手段で算出した燃料残量と上記必要混
   合比率算出手段で算出した必要混合比率とに基づいて、
   上記混合燃料における各成分毎の必要補給量を算出する
   燃料補給量算出手段と、上記燃料補給量算出手段で算出
   した各成分毎の必要補給量を表示する表示手段とを備え
   たことを特徴とする燃料表示システム。