JPH11315744A - 燃料制御システム - Google Patents
燃料制御システムInfo
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- JPH11315744A JPH11315744A JP11050987A JP5098799A JPH11315744A JP H11315744 A JPH11315744 A JP H11315744A JP 11050987 A JP11050987 A JP 11050987A JP 5098799 A JP5098799 A JP 5098799A JP H11315744 A JPH11315744 A JP H11315744A
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- engine
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3005—Details not otherwise provided for
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
- F02D19/08—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
- F02D19/082—Premixed fuels, i.e. emulsions or blends
- F02D19/085—Control based on the fuel type or composition
- F02D19/087—Control based on the fuel type or composition with determination of densities, viscosities, composition, concentration or mixture ratios of fuels
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- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】燃料混合比の変化中に、エンジン運転状態の連
続的変化に無関係に、理論空燃比を維持することが出来
るエンジン空燃比制御システムを提供する。 【解決手段】リターンレス燃料システム１１を持つエン
ジン１３の燃料制御システム及び方法は、燃料混合状態
の連続的な変化を許容するため、目標空燃比を調整する
燃料混合センサー４０を用いる。エンジン運転状態が監
視され、燃料混合センサー４０から燃料インジェクター
１４への小量燃料の移動を追跡するのに用いられる。こ
のシステム及び方法は、小量燃料の容積とそれに対応し
た計測された燃料混合状態を表すのにスタック中のセル
を用いる。
続的変化に無関係に、理論空燃比を維持することが出来
るエンジン空燃比制御システムを提供する。 【解決手段】リターンレス燃料システム１１を持つエン
ジン１３の燃料制御システム及び方法は、燃料混合状態
の連続的な変化を許容するため、目標空燃比を調整する
燃料混合センサー４０を用いる。エンジン運転状態が監
視され、燃料混合センサー４０から燃料インジェクター
１４への小量燃料の移動を追跡するのに用いられる。こ
のシステム及び方法は、小量燃料の容積とそれに対応し
た計測された燃料混合状態を表すのにスタック中のセル
を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料混合比を計測
する燃料センサーに反応する空燃比制御システムに関す
る。
する燃料センサーに反応する空燃比制御システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ガソリン及びディーゼル以外の燃料は、
規制対象物の排出抑制の可能性故に、内燃機関用エネル
ギー源として、使われることが増えている。特に、メタ
ノールとガソリンの混合物は、一般的に用いられる。エ
ンジンの空燃比制御システムは、これらの混合物を検出
し、そして理想的な運転を維持するためにエンジン制御
パラメーターの調整が出来なければならない。特に、混
合比と理論空燃比との間の関係故に、燃料の混合比は重
要である。混合比が変化し、そして燃料の化学構造が変
わると、理論空燃比が変化する。空燃比制御システムが
燃料の混合に関する情報を持たない限り、制御システム
は理論空燃比燃焼を維持するために排気センサーのフィ
ードバック信号に頼らなければならない。この取り組み
により理論空燃比での燃焼が保たれると思われるが、過
渡運転状態中にはかなりの誤差が生じ得る。
規制対象物の排出抑制の可能性故に、内燃機関用エネル
ギー源として、使われることが増えている。特に、メタ
ノールとガソリンの混合物は、一般的に用いられる。エ
ンジンの空燃比制御システムは、これらの混合物を検出
し、そして理想的な運転を維持するためにエンジン制御
パラメーターの調整が出来なければならない。特に、混
合比と理論空燃比との間の関係故に、燃料の混合比は重
要である。混合比が変化し、そして燃料の化学構造が変
わると、理論空燃比が変化する。空燃比制御システムが
燃料の混合に関する情報を持たない限り、制御システム
は理論空燃比燃焼を維持するために排気センサーのフィ
ードバック信号に頼らなければならない。この取り組み
により理論空燃比での燃焼が保たれると思われるが、過
渡運転状態中にはかなりの誤差が生じ得る。
【０００３】フィードバック制御に関連する過渡的な問
題を無くすために燃料混合センサーを用いる場合に、セ
ンサーの位置に関連した誤差を経験することもあり得
る。一般的に、センサーは、エンジンに燃料を輸送する
燃料レールと燃料インジェクターの上流側に位置する。
新規の燃料の未知の混合物が燃料タンクに足されると、
新規の燃料混合物がセンサーに達するのにある時間がか
かる。そして、新規の燃料混合物が燃料インジェクター
に達するまでに、また時間がかかる。エンジン制御シス
テムは、新規の燃料混合物が最終的に燃料インジェクタ
ーに到達する時に適切な空燃比が維持される様に、この
遅れを補償出来る物でなければならない。
題を無くすために燃料混合センサーを用いる場合に、セ
ンサーの位置に関連した誤差を経験することもあり得
る。一般的に、センサーは、エンジンに燃料を輸送する
燃料レールと燃料インジェクターの上流側に位置する。
新規の燃料の未知の混合物が燃料タンクに足されると、
新規の燃料混合物がセンサーに達するのにある時間がか
かる。そして、新規の燃料混合物が燃料インジェクター
に達するまでに、また時間がかかる。エンジン制御シス
テムは、新規の燃料混合物が最終的に燃料インジェクタ
ーに到達する時に適切な空燃比が維持される様に、この
遅れを補償出来る物でなければならない。
【０００４】燃料システムが一般的な機械的リターン燃
料システムを有する場合には、実質的に一定流量の燃料
が、エンジン運転状態に関わらず、連続的に循環する。
それで、センサーから燃料レールへと新規燃料が移動す
るのに所定時間が必要である。そこで、エンジン制御シ
ステムは、新規燃料混合物がいつエンジンに到達するか
を予測し、それに従って補償することが出来る。その様
なシステムが米国特許５３２５８３６号に開示されてい
る。
料システムを有する場合には、実質的に一定流量の燃料
が、エンジン運転状態に関わらず、連続的に循環する。
それで、センサーから燃料レールへと新規燃料が移動す
るのに所定時間が必要である。そこで、エンジン制御シ
ステムは、新規燃料混合物がいつエンジンに到達するか
を予測し、それに従って補償することが出来る。その様
なシステムが米国特許５３２５８３６号に開示されてい
る。
【０００５】本発明の発明者らは上述の取り組みの種々
の問題点を認識した。第１の問題点は、エンジンが電子
リターンレス燃料システムを有する場合に、燃料がセン
サーから燃料レールへ移動する時間は一定ではなく、エ
ンジン運転状態の関数である、ということである。第２
の問題点は、時間遅れがエンジン運転状態の関数である
ので、上述の方法は一定のエンジン運転状態に対しての
み有効である、ということである。更に別の問題点は、
燃料混合物が瞬間的に変化するのではなく、新規の燃料
と古い燃料とが混合するのにつれて徐々に変化するの
で、時間ベースの補償では不十分である、ということで
ある。
の問題点を認識した。第１の問題点は、エンジンが電子
リターンレス燃料システムを有する場合に、燃料がセン
サーから燃料レールへ移動する時間は一定ではなく、エ
ンジン運転状態の関数である、ということである。第２
の問題点は、時間遅れがエンジン運転状態の関数である
ので、上述の方法は一定のエンジン運転状態に対しての
み有効である、ということである。更に別の問題点は、
燃料混合物が瞬間的に変化するのではなく、新規の燃料
と古い燃料とが混合するのにつれて徐々に変化するの
で、時間ベースの補償では不十分である、ということで
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ここに記載された発明
の目的は、燃料混合比の変化中に、エンジン運転状態の
連続的変化に無関係に、理論空燃比を維持することが出
来るエンジン空燃比制御システムを提供することであ
る。
の目的は、燃料混合比の変化中に、エンジン運転状態の
連続的変化に無関係に、理論空燃比を維持することが出
来るエンジン空燃比制御システムを提供することであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】リターンレス燃料システ
ムに結合された内燃機関用の新規の空燃比制御方法を提
供することにより、上述の目的が達成され、以前の取り
組みの問題点が解消される。本発明の第１の観点におい
ては、この方法は、検出された燃料混合パラメーター、
燃料消費率及び燃料システム容積に基づき、上記燃料シ
ステム中の空間的燃料混合勾配を生成する工程及び、理
論空燃比の混合気を生成するのに必要な目標噴射燃料量
を上記勾配に基づいて計算する工程を、含む。
ムに結合された内燃機関用の新規の空燃比制御方法を提
供することにより、上述の目的が達成され、以前の取り
組みの問題点が解消される。本発明の第１の観点におい
ては、この方法は、検出された燃料混合パラメーター、
燃料消費率及び燃料システム容積に基づき、上記燃料シ
ステム中の空間的燃料混合勾配を生成する工程及び、理
論空燃比の混合気を生成するのに必要な目標噴射燃料量
を上記勾配に基づいて計算する工程を、含む。
【０００８】空間的燃料混合勾配を生成することは、エ
ンジンに入る燃料の理論空燃比をエンジン制御器が予測
することを可能とする。この空間的燃料混合勾配は、少
量の燃料を、燃料混合センサーから燃料インジェクター
へと追跡することにより、生成される。理論空燃比は、
少量の燃料がセンサーと接触する時点でのセンサーの読
み出し値から計算される。少量の燃料の進行は、インジ
ェクターの指令パルス幅から計算される。その様にし
て、電子エンジン制御システムは、より正確にエンジン
の空燃比を制御することが出来る。
ンジンに入る燃料の理論空燃比をエンジン制御器が予測
することを可能とする。この空間的燃料混合勾配は、少
量の燃料を、燃料混合センサーから燃料インジェクター
へと追跡することにより、生成される。理論空燃比は、
少量の燃料がセンサーと接触する時点でのセンサーの読
み出し値から計算される。少量の燃料の進行は、インジ
ェクターの指令パルス幅から計算される。その様にし
て、電子エンジン制御システムは、より正確にエンジン
の空燃比を制御することが出来る。
【０００９】本発明の第２の観点によれば、この方法
は、輸送ラインの容積を所定個数のセルに分割する工程
及び、エンジンで用いられる燃料量を推定する工程を、
有する。この推定は、燃料インジェクターのパルス幅に
反応する。この方法は更に、使用される燃料量が上記一
つの容積のセルに到達する毎に、インクリメント信号を
発生する工程、混合燃料センサーの現在値に対応して、
推定理論空燃比値を発生する工程、及びエンジンにより
所定の数のセル容積が用いられた時に、推定理論空燃比
値に基づいて、所望空燃比を調整する工程を、有する。
は、輸送ラインの容積を所定個数のセルに分割する工程
及び、エンジンで用いられる燃料量を推定する工程を、
有する。この推定は、燃料インジェクターのパルス幅に
反応する。この方法は更に、使用される燃料量が上記一
つの容積のセルに到達する毎に、インクリメント信号を
発生する工程、混合燃料センサーの現在値に対応して、
推定理論空燃比値を発生する工程、及びエンジンにより
所定の数のセル容積が用いられた時に、推定理論空燃比
値に基づいて、所望空燃比を調整する工程を、有する。
【００１０】
【発明の効果】本発明の効果は、この方法がエンジン運
転状態に無感応であるということである。本発明の更な
る効果は、無段階に変化する混合燃料の供給の下で作動
することが可能であるということである。
転状態に無感応であるということである。本発明の更な
る効果は、無段階に変化する混合燃料の供給の下で作動
することが可能であるということである。
【００１１】本発明の別の目的、特徴及び効果は、この
明細書を読むことにより容易に理解されるであろう。本
発明を以下に例を用い、添付の図面を参照しつつ説明す
る。
明細書を読むことにより容易に理解されるであろう。本
発明を以下に例を用い、添付の図面を参照しつつ説明す
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１に示された自動車用内燃機関
１３の電子制御リターンレス燃料輸送システム１１は、
ＥＥＣ（電子エンジン制御器electronic engine contro
ller）またはＰＣＭ（パワートレイン・制御モジュール
power train control module）の様な制御器１２により
制御される。エンジン１３は、燃料レール２２と流体連
通関係にありエンジン１３の不図示のシリンダーへ燃料
を噴射する燃料インジェクター１４を有する。電子制御
リターンレス燃料輸送システム１１は、燃料レール２
２、燃料レール２２へ結合された燃料レール圧力センサ
ー２４、燃料レール２２へ接合された燃料ライン４０、
燃料ライン４０へ接続された燃料混合センサー４１、燃
料タンク４２の様な燃料保持手段及び、燃料タンク４２
からの燃料を燃料ライン４０を介して燃料レール２２へ
と選択的に輸送する電子制御燃料輸送制御手段４６を含
む。この例において、燃料タンク４２は、電子制御燃料
ポンプである燃料輸送制御手段４６を収容する。
１３の電子制御リターンレス燃料輸送システム１１は、
ＥＥＣ（電子エンジン制御器electronic engine contro
ller）またはＰＣＭ（パワートレイン・制御モジュール
power train control module）の様な制御器１２により
制御される。エンジン１３は、燃料レール２２と流体連
通関係にありエンジン１３の不図示のシリンダーへ燃料
を噴射する燃料インジェクター１４を有する。電子制御
リターンレス燃料輸送システム１１は、燃料レール２
２、燃料レール２２へ結合された燃料レール圧力センサ
ー２４、燃料レール２２へ接合された燃料ライン４０、
燃料ライン４０へ接続された燃料混合センサー４１、燃
料タンク４２の様な燃料保持手段及び、燃料タンク４２
からの燃料を燃料ライン４０を介して燃料レール２２へ
と選択的に輸送する電子制御燃料輸送制御手段４６を含
む。この例において、燃料タンク４２は、電子制御燃料
ポンプである燃料輸送制御手段４６を収容する。
【００１３】制御器１２は、ＣＰＵ５４、ランダム・ア
クセス・メモリー５６（ＲＡＭ）、そこにエンコードさ
れた電子的に読み出し可能なコンピューター・コードを
持つコンピューター格納媒体（ＲＯＭ）５８であって、
この例においては電子的にプログラム可能なチップ及
び、入出力（Ｉ／Ｏ）バス６０を含む。制御器１２は、
圧力センサー２４により検出される様な燃料輸送システ
ム１１における燃料圧力、イグニッション・スイッチ６
１の位置、エンジン回転数センサー６２により検出され
る様なエンジン回転数、質量空気流量センサー６３によ
り検出される様な吸入空気量、混合燃料センサー４１に
より検出される様な燃料混合比及び、当業者に公知で、
本明細書により示唆された他のセンサー（図示符号６４
により集合的に示されている）の様な、種々の入力をＩ
／Ｏバス６０を介して受けることによりエンジン１３を
制御する。制御器１２もＩ／Ｏバス６０を介して、電子
制御リターンレス燃料輸送システム１１及びエンジン１
３を駆動するために種々の出力を制御する。その様な構
成部品は、燃料インジェクター１４及び燃料輸送制御手
段４６を含む。
クセス・メモリー５６（ＲＡＭ）、そこにエンコードさ
れた電子的に読み出し可能なコンピューター・コードを
持つコンピューター格納媒体（ＲＯＭ）５８であって、
この例においては電子的にプログラム可能なチップ及
び、入出力（Ｉ／Ｏ）バス６０を含む。制御器１２は、
圧力センサー２４により検出される様な燃料輸送システ
ム１１における燃料圧力、イグニッション・スイッチ６
１の位置、エンジン回転数センサー６２により検出され
る様なエンジン回転数、質量空気流量センサー６３によ
り検出される様な吸入空気量、混合燃料センサー４１に
より検出される様な燃料混合比及び、当業者に公知で、
本明細書により示唆された他のセンサー（図示符号６４
により集合的に示されている）の様な、種々の入力をＩ
／Ｏバス６０を介して受けることによりエンジン１３を
制御する。制御器１２もＩ／Ｏバス６０を介して、電子
制御リターンレス燃料輸送システム１１及びエンジン１
３を駆動するために種々の出力を制御する。その様な構
成部品は、燃料インジェクター１４及び燃料輸送制御手
段４６を含む。
【００１４】エンジン１３からの要求及び制御器１２の
下で、燃料制御手段４６は、定常状態運転中に燃料イン
ジェクターに分配するために、燃料タンク４２からの燃
料を燃料ライン４０を介して、そして燃料レール２２へ
と圧送する。制御器１２はセンサー２２により検出され
る様な燃料レール圧力を記録し、目標燃料レール圧力を
維持するために燃料輸送制御手段４６を制御する。リタ
ーンレス燃料輸送システムにおいて、タンク４２内の燃
料が入口から燃料輸送制御手段４６へと入り、そこで高
圧に圧送されて、燃料輸送制御手段４６を出る。それで
燃料が燃料ライン４０へと入る。それから、燃料インジ
ェクター１４により制御される燃料レール２２へ入る。
燃料インジェクター１４の上流に位置する一般的な燃料
混合センサー４１は、適切な理論空燃比を示す燃料特性
を計測する。言い換えると、当業者に公知である様に、
燃料混合センサー４１は、適切な理論空燃比を求めるた
めに、他のエンジン運転パラメーター及び所定の燃料混
合データと共に用いることが可能である相対的な燃料混
合比を示す。燃料混合センサー４１なしでは、制御器１
２は燃料混合比を予測するために、排気センサー・フィ
ードバック制御に頼らなければならない。一般的に、質
量流量予測における誤差または、インジェクターの流れ
特性の様な、別の要素から混合の効果を分離することは
困難である。それで、制御器１２は、燃料混合センサー
４１及び質量空気流量センサー６３に基づきインジェク
ター１４により噴射される燃料量を調整する。これにつ
いては、図２乃至６を特に参照して後述する。
下で、燃料制御手段４６は、定常状態運転中に燃料イン
ジェクターに分配するために、燃料タンク４２からの燃
料を燃料ライン４０を介して、そして燃料レール２２へ
と圧送する。制御器１２はセンサー２２により検出され
る様な燃料レール圧力を記録し、目標燃料レール圧力を
維持するために燃料輸送制御手段４６を制御する。リタ
ーンレス燃料輸送システムにおいて、タンク４２内の燃
料が入口から燃料輸送制御手段４６へと入り、そこで高
圧に圧送されて、燃料輸送制御手段４６を出る。それで
燃料が燃料ライン４０へと入る。それから、燃料インジ
ェクター１４により制御される燃料レール２２へ入る。
燃料インジェクター１４の上流に位置する一般的な燃料
混合センサー４１は、適切な理論空燃比を示す燃料特性
を計測する。言い換えると、当業者に公知である様に、
燃料混合センサー４１は、適切な理論空燃比を求めるた
めに、他のエンジン運転パラメーター及び所定の燃料混
合データと共に用いることが可能である相対的な燃料混
合比を示す。燃料混合センサー４１なしでは、制御器１
２は燃料混合比を予測するために、排気センサー・フィ
ードバック制御に頼らなければならない。一般的に、質
量流量予測における誤差または、インジェクターの流れ
特性の様な、別の要素から混合の効果を分離することは
困難である。それで、制御器１２は、燃料混合センサー
４１及び質量空気流量センサー６３に基づきインジェク
ター１４により噴射される燃料量を調整する。これにつ
いては、図２乃至６を特に参照して後述する。
【００１５】本発明により、図２に示す様に、リターン
レス燃料システム１１を持つエンジン１３のための目標
空燃比（ＡＦｄ）を計算するために制御器１２により実
行されるルーチンが説明される。ステップ３００におい
て、燃料輸送システム１１の全容積は、所定数Ｎのセル
へと分割される。ここで言及された全容積は、混合燃料
センサー４１と燃料インジェクター１４の一つとの間の
燃料輸送システム１１の平均容積である。セルの数Ｎは
所望の解像度及び計算上の制約により決まる。
レス燃料システム１１を持つエンジン１３のための目標
空燃比（ＡＦｄ）を計算するために制御器１２により実
行されるルーチンが説明される。ステップ３００におい
て、燃料輸送システム１１の全容積は、所定数Ｎのセル
へと分割される。ここで言及された全容積は、混合燃料
センサー４１と燃料インジェクター１４の一つとの間の
燃料輸送システム１１の平均容積である。セルの数Ｎは
所望の解像度及び計算上の制約により決まる。
【００１６】図２について続けると、ステップ３０２に
おいて、Ｎ個のセルを持つ先入れ先出しスタックが生成
される。Ｎ個のセルの各々は、ここで後述される様な全
容積の中の小容積を表す。スタックはＮ個の値を格納
し、スタック中の最も古い値を新しい値と入れ替える。
それで、スタック中の最初の場所にある値は、特に図３
を参照して後述する様に、スタックから取り除かれる最
初の値である。次に、スタックが最後に更新されてから
消費される量（ＭＣｉ）（例えば質量や容積）が、ステ
ップ３０４において、前回のサンプル時間中に消費され
た計算量を前回のサンプル時間以来噴射された燃料量
（Ｆｌｉ）に足すことにより、各サンプル時間（ｉ）毎
に計算される。前回のサンプル時間（Ｆｌｉ）以来噴射
された燃料は、燃料インジェクターのパルス幅信号（Ｆ
ＰＷ）及び燃料レール圧力から計算されることが出来
る。消費された量が、１個のセルの容量以上である場合
には、セルがインクリメントし更新されなければならな
い。言い換えると、最新の更新後に消費された量が、Ｎ
個セル各々を表す容積である、全容積をセルの数（Ｎ）
で割った値以上である（ステップ３０６）場合には、以
下のステップが実行される。ステップ３０８において、
燃料混合センサーの読み込みが行われる。次に、ステッ
プ３１０において、ステップ３０８において読み込まれ
た燃料混合センサーの値がスタックの中に格納され、最
も以前に格納された値が取り除かれる。そして、ステッ
プ３１２において、目標空燃比（ＡＦｄ）が、ステップ
３１０において取り除かれた最も以前に格納された値に
基づいて計算される。次に、ステップ３１４において、
消費された量はゼロにリセットされ、サンプル・インデ
ックス（ｉ）がインクリメントされる（ステップ３１
６）。
おいて、Ｎ個のセルを持つ先入れ先出しスタックが生成
される。Ｎ個のセルの各々は、ここで後述される様な全
容積の中の小容積を表す。スタックはＮ個の値を格納
し、スタック中の最も古い値を新しい値と入れ替える。
それで、スタック中の最初の場所にある値は、特に図３
を参照して後述する様に、スタックから取り除かれる最
初の値である。次に、スタックが最後に更新されてから
消費される量（ＭＣｉ）（例えば質量や容積）が、ステ
ップ３０４において、前回のサンプル時間中に消費され
た計算量を前回のサンプル時間以来噴射された燃料量
（Ｆｌｉ）に足すことにより、各サンプル時間（ｉ）毎
に計算される。前回のサンプル時間（Ｆｌｉ）以来噴射
された燃料は、燃料インジェクターのパルス幅信号（Ｆ
ＰＷ）及び燃料レール圧力から計算されることが出来
る。消費された量が、１個のセルの容量以上である場合
には、セルがインクリメントし更新されなければならな
い。言い換えると、最新の更新後に消費された量が、Ｎ
個セル各々を表す容積である、全容積をセルの数（Ｎ）
で割った値以上である（ステップ３０６）場合には、以
下のステップが実行される。ステップ３０８において、
燃料混合センサーの読み込みが行われる。次に、ステッ
プ３１０において、ステップ３０８において読み込まれ
た燃料混合センサーの値がスタックの中に格納され、最
も以前に格納された値が取り除かれる。そして、ステッ
プ３１２において、目標空燃比（ＡＦｄ）が、ステップ
３１０において取り除かれた最も以前に格納された値に
基づいて計算される。次に、ステップ３１４において、
消費された量はゼロにリセットされ、サンプル・インデ
ックス（ｉ）がインクリメントされる（ステップ３１
６）。
【００１７】しかしながら、消費される量が、ステップ
３０６において求められる様に、Ｎ個のセルの各々を表
す値以下である場合、サンプル・インデックス（ｉ）が
インクリメントされ（ステップ３２０）そして、ルーチ
ンは消費される量の容積を監視し続ける。
３０６において求められる様に、Ｎ個のセルの各々を表
す値以下である場合、サンプル・インデックス（ｉ）が
インクリメントされ（ステップ３２０）そして、ルーチ
ンは消費される量の容積を監視し続ける。
【００１８】図３乃至５を特に参照してスタックについ
ての説明がなされる。これらの図は、各容積が全容積を
セルの数で割った値に等しい燃料容積３個分をエンジン
が消費するのに対応する３回の連続した更新の後でのス
タックを示す。例えば、図３において、スタックはＮ＝
７で、現在の混合燃料センサーの読み出し値が１．０で
あり、最新の値が上端にそして最古の値が下端にあると
して示され１．０から１．６の範囲にわたる７個の値と
共に、示される。この場合において、１．０という値
は、スタックの上端に置かれ、スタック中の各値は１位
置下に移動し、下端の１．６という値が取り除かれ制御
器１２により目標空燃比（ＡＦｄ）を生成するのに用い
られる。図４は、この例におけるスタックの次回の更新
を表す。現在の混合燃料センサーの読み出し値は０．９
であり、それが図示される様にスタックに足される。こ
の場合について、下端の１．５の値が取り除かれ制御器
１２により目標空燃比（ＡＦｄ）を生成するのに用いら
れる。この例において、最終的に、図５に示される様
に、現在の混合燃料センサーの読み出し値は０．８であ
り、図示の様に、それがスタックの上端に加えられる。
この場合について、１．５という下端の値は、取り除か
れて制御器１２により目標空燃比（ＡＦｄ）を生成する
のに用いられる。
ての説明がなされる。これらの図は、各容積が全容積を
セルの数で割った値に等しい燃料容積３個分をエンジン
が消費するのに対応する３回の連続した更新の後でのス
タックを示す。例えば、図３において、スタックはＮ＝
７で、現在の混合燃料センサーの読み出し値が１．０で
あり、最新の値が上端にそして最古の値が下端にあると
して示され１．０から１．６の範囲にわたる７個の値と
共に、示される。この場合において、１．０という値
は、スタックの上端に置かれ、スタック中の各値は１位
置下に移動し、下端の１．６という値が取り除かれ制御
器１２により目標空燃比（ＡＦｄ）を生成するのに用い
られる。図４は、この例におけるスタックの次回の更新
を表す。現在の混合燃料センサーの読み出し値は０．９
であり、それが図示される様にスタックに足される。こ
の場合について、下端の１．５の値が取り除かれ制御器
１２により目標空燃比（ＡＦｄ）を生成するのに用いら
れる。この例において、最終的に、図５に示される様
に、現在の混合燃料センサーの読み出し値は０．８であ
り、図示の様に、それがスタックの上端に加えられる。
この場合について、１．５という下端の値は、取り除か
れて制御器１２により目標空燃比（ＡＦｄ）を生成する
のに用いられる。
【００１９】目標エンジン空燃比を維持するためにエン
ジン１３に輸送される燃料の目標量を発生するのに、制
御器１２により実行されるルーチンを、ここで図４を参
照して説明する。ステップ４４０において、吸入質量空
気量（ＭＡＦ）を、一般的には化学量論値であり上述の
ルーチンにより求められた目標空燃比（ＡＦｄ）により
除算することにより開ループ燃料量が最初に求められ
る。ステップ４４４において、開ループ燃料量が、燃料
インジェクターを制御し適切な理論空燃比を生成するの
に用いられる燃料パルス幅信号（ＦＰＷ）に変換され
る。
ジン１３に輸送される燃料の目標量を発生するのに、制
御器１２により実行されるルーチンを、ここで図４を参
照して説明する。ステップ４４０において、吸入質量空
気量（ＭＡＦ）を、一般的には化学量論値であり上述の
ルーチンにより求められた目標空燃比（ＡＦｄ）により
除算することにより開ループ燃料量が最初に求められ
る。ステップ４４４において、開ループ燃料量が、燃料
インジェクターを制御し適切な理論空燃比を生成するの
に用いられる燃料パルス幅信号（ＦＰＷ）に変換され
る。
【００２０】この方法は、制御器１２が小容積の燃料
（全容積をセルの数Ｎにより分割された値に等しい）の
進行及び、その対応する理論空燃比（その容積の燃料が
センサーと接触した時に燃料混合センサーにより計測さ
れる）を追跡するのを、先入れ先出しスタックを使用す
ることにより可能とする。それで、制御器１２はリター
ンレス燃料システムが接続されたエンジンの燃料消費率
の変化を考慮することが出来る。
（全容積をセルの数Ｎにより分割された値に等しい）の
進行及び、その対応する理論空燃比（その容積の燃料が
センサーと接触した時に燃料混合センサーにより計測さ
れる）を追跡するのを、先入れ先出しスタックを使用す
ることにより可能とする。それで、制御器１２はリター
ンレス燃料システムが接続されたエンジンの燃料消費率
の変化を考慮することが出来る。
【００２１】小容積の燃料に対応する理論空燃比値が組
み込まれた先入れ先出しスタックは、空間的燃料混合勾
配を表す。言い換えると、空間的燃料混合勾配は、エン
ジンに入る混合燃料の空間変数（容積または単位容積あ
たりの質量）により特徴付けられる。代わりに、この分
野の当業者には公知で、本明細書により示唆される様
に、空間的燃料混合勾配が、セルの数（Ｎ）を無限に延
ばし、連続体モデルを生成することにより生成しても良
い。好ましい実施例においては、制御器１２はエンジン
に入る燃料量に対応する理論空燃比値のみを用いる。し
かしながら、より高い正確性が、より正確に理論空燃比
値を求めるのに必要とされるならば、セルを１個より多
くそして全てのセルの値を用いることさえも可能であろ
う。例えば、１個のセルにより表される燃料容積が用い
られるまで待つのではなく、Ｎ次の多項式推定を、全て
の噴射毎に理論空燃比を連続的に更新するのに用いるこ
とが可能である。
み込まれた先入れ先出しスタックは、空間的燃料混合勾
配を表す。言い換えると、空間的燃料混合勾配は、エン
ジンに入る混合燃料の空間変数（容積または単位容積あ
たりの質量）により特徴付けられる。代わりに、この分
野の当業者には公知で、本明細書により示唆される様
に、空間的燃料混合勾配が、セルの数（Ｎ）を無限に延
ばし、連続体モデルを生成することにより生成しても良
い。好ましい実施例においては、制御器１２はエンジン
に入る燃料量に対応する理論空燃比値のみを用いる。し
かしながら、より高い正確性が、より正確に理論空燃比
値を求めるのに必要とされるならば、セルを１個より多
くそして全てのセルの値を用いることさえも可能であろ
う。例えば、１個のセルにより表される燃料容積が用い
られるまで待つのではなく、Ｎ次の多項式推定を、全て
の噴射毎に理論空燃比を連続的に更新するのに用いるこ
とが可能である。
【００２２】本発明を実現するの最良の態様について詳
細に説明してきたが、本発明が関連する分野の当業者で
あれば、添付の特許請求の範囲に記載された発明を実施
するのに際し、上述のものを含む種々の代替案及び実施
例を想到するであろう。
細に説明してきたが、本発明が関連する分野の当業者で
あれば、添付の特許請求の範囲に記載された発明を実施
するのに際し、上述のものを含む種々の代替案及び実施
例を想到するであろう。
【図１】本発明による空燃比制御システムを組み込むエ
ンジンのブロック図である。
ンジンのブロック図である。
【図２】本発明による種々の作動のフローチャートであ
る。
る。
【図３】本発明による先入れ先出しスタックの例のブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】図３と同様のブロック図である。
【図５】図３と同様のブロック図である。
【図６】本発明による種々の動作のフローチャートであ
る。
る。
１１電子リターンレス燃料システム １３エンジン １４電子制御燃料インジェクター ２２燃料レール ４０輸送ライン ４１燃料混合センサー ４２燃料タンク ４６電子制御ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン、ウリリアム、ホームズ アメリカ合衆国ミシガン州イーストポイン ト、ベック、49 04 (72)発明者 ジョエル、ダグラス、ダルトン アメリカ合衆国ミシガン州アナーバー、ヘ ンリー・ストリー ト、1302 (72)発明者 ウイアリアム、エドワード、ボルタ アメリカ合衆国ミシガン州ディアボーン、 ノーズ・ロゼベア 、1820
Claims (1)
- 【請求項１】混合燃料を収容する燃料タンクに結合され
た電子制御ポンプ、該ポンプの出力を燃料レールに結合
する輸送ライン、上記輸送ラインに結合された複数の電
子制御燃料インジェクター、及び上記燃料タンクとイン
ジェクターとの間に配置された燃料混合センサーを有す
る電子リターンレス燃料システムに接続された内燃機関
の空燃比制御方法であって、上記輸送ラインの容積を所
定の数のセルに分割する工程、インジェクターのパルス
幅に応じて、エンジンで使用される燃料量を推定する工
程、使用される燃料量が上記一つのセルの容積に到達す
る毎に、インクリメント信号を発生する工程、上記燃料
混合センサーの現在値に対応して、推定理論空燃比値を
発生する工程、及び上記エンジンにより上記所定の数の
セル容積が使用された時に、上記推定理論空燃比値に基
づいて、目標空燃比を調整する工程、を有する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/035,123 US5934255A (en) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | Fuel control system |
| US09/035123 | 1998-03-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11315744A true JPH11315744A (ja) | 1999-11-16 |
Family
ID=21880787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11050987A Pending JPH11315744A (ja) | 1998-03-05 | 1999-02-26 | 燃料制御システム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5934255A (ja) |
| JP (1) | JPH11315744A (ja) |
| DE (1) | DE19901006A1 (ja) |
| GB (1) | GB2335055B (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010059919A (ja) * | 2008-09-05 | 2010-03-18 | Nippon Soken Inc | 燃料供給装置 |
| JP2011111916A (ja) * | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2011231666A (ja) * | 2010-04-27 | 2011-11-17 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| CN102310823A (zh) * | 2010-06-30 | 2012-01-11 | 现代自动车株式会社 | 控制车辆压缩机的设备和方法 |
| JP2012189017A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料供給システム |
| JP2012225194A (ja) * | 2011-04-15 | 2012-11-15 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料供給システム |
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| AUPR061200A0 (en) | 2000-10-05 | 2000-11-02 | Orbital Engine Company (Australia) Proprietary Limited | Direct injected engine control strategy |
| US7072757B2 (en) | 2001-10-29 | 2006-07-04 | Caterpillar Inc. | Fuel control system |
| US20030205218A1 (en) * | 2002-05-02 | 2003-11-06 | Mcintyre Michael Gene | Fuel detection fuel injection |
| US6935311B2 (en) * | 2002-10-09 | 2005-08-30 | Ford Global Technologies, Llc | Engine control with fuel quality sensor |
| JP4372472B2 (ja) * | 2003-08-07 | 2009-11-25 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
| WO2006101991A2 (en) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Southwest Research Institute | Mass air flow compensation for burner-based exhaust gas generation system |
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| US8281768B2 (en) * | 2009-03-04 | 2012-10-09 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus for controlling fuel rail pressure using fuel pressure sensor error |
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| DE102010063975B4 (de) * | 2010-12-22 | 2022-05-19 | Robert Bosch Gmbh | Steuern einer Brennkraftmaschine zum Berücksichtigen von Kraftstoffeigenschaften |
| KR101417345B1 (ko) * | 2012-09-19 | 2014-07-08 | 기아자동차주식회사 | 연료전지 시스템의 제어 방법 |
| KR20190070508A (ko) * | 2017-12-13 | 2019-06-21 | 현대오트론 주식회사 | 혼합 연료 차량의 연료 분사 제어 시스템 및 방법 |
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| JPH03258943A (ja) * | 1990-03-06 | 1991-11-19 | Mitsubishi Motors Corp | 燃料制御方法 |
| US5172655A (en) * | 1992-02-07 | 1992-12-22 | Ford Motor Company | Fuel specifying apparatus |
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| SE501594C2 (sv) * | 1993-05-22 | 1995-03-20 | Jeff Burke | Metod att rena avgaserna vid en förbränningsprocess |
-
1998
- 1998-03-05 US US09/035,123 patent/US5934255A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-01-13 DE DE19901006A patent/DE19901006A1/de not_active Ceased
- 1999-02-15 GB GB9903274A patent/GB2335055B/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-02-26 JP JP11050987A patent/JPH11315744A/ja active Pending
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| US9879664B2 (en) | 2010-06-30 | 2018-01-30 | Kia Motors Corporation | Device and method for controlling compressor of vehicles to accumulate cold air energy in an evaporator during a speed-reducing condition and using the latter in a release condition |
| US10495078B2 (en) | 2010-06-30 | 2019-12-03 | Hyundai Motor Company | Device and method for controlling compressor of vehicles to accumulate cold air energy in an evaporator during a speed-reducing condition and using the latter in a release condition |
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| JP2012225194A (ja) * | 2011-04-15 | 2012-11-15 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料供給システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9903274D0 (en) | 1999-04-07 |
| DE19901006A1 (de) | 1999-09-09 |
| US5934255A (en) | 1999-08-10 |
| GB2335055B (en) | 2002-07-31 |
| GB2335055A (en) | 1999-09-08 |
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