JPS6189967A

JPS6189967A - 燃料制御装置

Info

Publication number: JPS6189967A
Application number: JP59213015A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kanehara; 賢治金原; Seiji Fujino; 藤野　誠二; Norihito Tokura; 戸倉　則仁; Takeo Miyoshi; 三好　健雄; Takeshi Tagami; 健田上
Original assignee: Nippon Soken Inc; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Soken Inc
Priority date: 1984-10-10
Filing date: 1984-10-10
Publication date: 1986-05-08

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〕本発明は気体燃料用エンジン例えば燃料が液化石油ガス
（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ　Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ　Ｇａｓ　
：　以下ＬＰＧと記す）を使用するエンジンの燃料制御
システムに関する。− 〔従来の技術〕従来の気体燃料用エンジン、たとえばＬＰＧエンジンの
燃料制御システムはギヤブレターと機械的な制御構造を
有するレギュレータにより行なわれていた。この方式は
レギュレータの燃料流量制御機能が体積流量制御である
ために空燃比がＬＰＧの温度又は密度に影響され空燃比
の制御性が悪いという問題があった。

またレギュレータは機械的な方式によりＬＰＧの圧力４
　ｋｚ　／　ｃｎｔを０．３　ｋ＋ｒ／　ｃｎｌと大気
圧に一定になるように減圧しているが、その機措が複雑
であり小型化が困難であった。

〔発明の目的〕

そこで本発明は上記欠点に鑑み、空燃比制御性の向上を
はかり、かつ構造が簡便である気体燃料用エンジンの燃
料制御システムを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

本発明は燃料タンクから吐出した液体燃料を気化する気
化装置と、気化した燃料の流量を測定する燃料流量計と
、燃料の流量を制御する電磁弁と、エンジンの負荷検出
手段（例えば吸入空気量検出器）と、前記気化した燃料
の圧力を吸気管の圧力により制御する手段と、制御回路
とを備え、前記気化した燃料の流量を直接前記燃料流量
計にて測定し、これと前記負荷検出手段で検出した吸入
空気量とがあらかじめ決められた関係となるよう気体燃
料を制御することにより気体燃料用エンジンの空燃比制
御性と燃費の向上を計ろうとするものである。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、エンジン１は自動車駆動用の火花点火
式エンジンで、燃焼用の空気をエアクリーナ２、吸気管
１）を経て吸入する。また吸気管１）には運転者により
任意に操作されるスロットル弁４が設けられている。３
はエンジン１に吸入される燃焼用の空気の量を測定する
周知のエアフロメータでエアクリーナ２とスロットル弁
４の間の吸気管１）の通路中に設けられている。５はＬ
ＰＧを貯蔵する燃料タンク、６はＬＰＧの流量切替弁で
制御回路１０により０Ｎ−ＯＦＦ駆動される。具体的に
は、エンジン１の作動時には開弁せられＬＰＧを供給し
、またエンジンｌの停止時及び異常時には閉弁しＬＰＧ
の供給を停止する。７は液体状態のＬＰＧを気化すると
ともに、気化したＬＰＧを調圧する圧力制御弁である。

該圧力制御弁７ばスプリング７１と吸気管１）とパイプ
７７を通した吸気管圧力によってパッド７３の位置を調
整しＬＰＧ圧力を調圧する。７２はダイアフラム、７４
は板ハネでありダイアフラム７２とパッド７３を連結す
る。７６はパッド７３．の支点でピンにより支持されて
いる。

８は気化したＬＰＧ流量を測定する燃料流量センサで、
ＬＰＧ通路通路段けられた電熱ヒータ３１、第１．第２
．第３温度依存抵抗４１，４２゜４３とで構成されてい
る。電熱ヒータ３１は白金又は白金合金からなるもので
ある。この電熱ヒータ３１の下流側で近接した位置に白
金抵抗線からなる温度依存抵抗４１が設けられており、
さらに電熱ヒータ３１の上流側でやや離れた位置に白金
抵抗線からなる第２温度依存抵抗４２第３温度依存抵抗
４３−が設けられている。これらの電熱ヒータ３１およ
び第１．第２．第３温度依存抵抗４１゜４２．４３はい
ずれもリング形状のセラミック板３１）．４１），４２
１，４３１に格子状に白金抵抗線３１２，４１２，４２
２，４３２を設けた形状であり、特に第１．第２温度依
存抵抗４１゜４２は同一の抵抗温度特性を有する白金抵
抗線を用いている。また電熱ヒータ３１と第１温度依存
抵抗４１は、正面（あるいは背面）から見た場合、第３
図に示すように互いに交差するよう配置されており、こ
れにより流体通路内の微小な熱分布の影響を第１温度依
存抵抗４１が受けないようになっている。

流量センサ８はさらに第１測定回路（５ａ、５ｂ、５ｃ
）および第２測定回路（５ｄ、５ｅ）により構成される
信号処理回路を有している。９はエンジン１に燃料を供
給する燃料量制御弁であり、吸気管１）のスロットル弁
４の上流に設けられている。燃料制御弁９はストローク
の位置により開度を決定するりニアソレノイドバルブで
ある。該リニアソレノイドパルプは電磁コイルの正逆通
電の比を変えることによりストローク位置を決めること
が出来る。１０は制御回路で、エアフロメータ３がら空
気量の測定信号が、燃料流量センサ８の信号処理回路か
ら燃料量の測定信号がそれぞれ入力されており、制御回
路１０は吸入空気量より要求燃料流量を演算し、燃料流
量センサ８を流れる燃料量が前記要求値となるよう燃料
制御弁９を駆動する。また制御回路１０はエン２フ１作
動時には流量切替弁６を開弁することでＬＰＧをエンジ
ン１に供給し、またエンジン１の停止時または異常時に
は閉弁するという機能も有している。

次に第１図装置の作動について以下説明する。

スロットル弁４の開度により決定されるある量の空気は
吸気管１）内に設けられたエア・フロ・メータで測定さ
れつつエアクリーナ２から吸気管１）を通りエンジン１
に吸入される。またＬＰＧは燃料タンク５より流量切替
弁６、圧力制御弁７、燃料流量センサ８を通り前記吸入
空気量と最適混合比率となるよう燃料量制御弁９にて量
を制御されスロットル弁４の上流の吸気管１）内に供給
される。上記の点を以下具体的に説明する。先づ、圧力
制御弁７の作動について説明する。ＬＰＧの圧力制御は
スプリング７１のハネ定数と吸気管圧力のバランスによ
り０．２　ｋｇ　／　ｃｎｔ　〜０．３　ｋｇ　／　ｃ
ＩＪまで制御される。スロツトルバルブ４が全閉時には
０゜２ｋｇ　／　ｃｎｔ、スロットルバルブ４が全開時
には０．３ｋｇ　／　ｃ艷となる様にスプリング定数７
１を開俵することにより第１８図に示す様に低流量域の
燃料流量の制御精度を向上することが可能となる。スト
・ツバ７５はバッド７３の全開位置を設定しＬＰＧ圧力
が０．３　ｋｇ　／　ｃＡ以上とならない様にする。Ｌ
ＰＧ圧力が０．３　ｋ＋ｒ　／　ｃＩ（以上になるとＬ
ＰＧの霧化が悪くなり燃料流量センサ８を通過する燃料
が気液２層となり、液状の燃料が電熱ヒーター３１の熱
で霧化する状態が発生する。そのため燃料流量センサ８
の出力変動が大きくなり測定精度が悪化する。

燃料流量センサ８による測定について説明すると、第、
５図に示すように電熱ヒータ３１および第１、第２温度
依存抵抗４１．４２は何れも基準抵抗回路５ａに接続さ
れ、第１測定回路５ａ、５ｂ。

５Ｃはこれらの出力信号を用いて吸入空気の流量を測定
し、流量に応じた電気信号を出力する。この測定回路５
ａ、５ｂ、５ｃは第５図に示すように基準抵抗回路５ａ
、電圧制御回路５ｂ、および出力演算回路５ｃから構成
されており、このうち基準抵抗回路５ａは、第１．第２
温度依存抵抗４１．４２と共にブリッジＢＲＧを構成す
る。また電圧制御回路５ｂはブリッジの体格点ｂｒｌ、
ｂｒ２の電圧にも応じてブリッジＢＲＧおよび電熱ヒー
タ３１に印加する電圧を制御する。

電熱ヒータ３１と第１．第２温度依存抵抗４１゜４２と
第１測定回路５ａ、５ｂ、５ｃによる流量゛測定原理の
説明図が第４図に示される。第４図において、９１は増
幅器であり９２はトランジスタであり、９３は蓄電池で
ある。ブリッジの分岐点ｂｒｌとｂｒ２の電位差ΔＶを
一定になるよ・）に増幅器９１とトランジスタ９２で電
熱ヒータ３１とブリッジの一方の端子に印加する電圧を
制御すると、電熱ヒータ３１に流れる電流Ｉと重量流量
Ｇとの関係は下式となる。

Ｇ＝　　（Ｋ／　　（Ｇｐ　　・ΔＶ））　　・　Ｉｎ
−−１））ｎ＝＝２〜３　　　　　　　　　　　　　　
　　　　・　・　・（２）ここに、Ｋは回路の比例定数
、ＣＰは気体（ＬＰＧ）の定圧比熱、Δ■はブリッジの
分岐点の電位差である。（１）式において、Ｋ、ΔＶは
一定であり、ＣＰは空気の場合には温度に対してはほと
んど変化しないが、ＬＰＧの場合には温度により大きく
変化する。電流Ｉの指数ｎが２〜３であるのは流Ｍ測定
部通路と電熱ヒータ３１、第１．第２依存抵抗４１．４
２の構造により、多少異なるためである。

第３温度依存抵抗４３は基準抵抗回路５ｄに接続され、
第２測定回路５ｄ、５ｅは、この出力信号を用いて気体
の温度を測定し、温度に応じた電気信号を計算回路６へ
出力する。第２測定回路５ｄ、５ｅは第５図に示される
ように、基準抵抗回路５ｄ、増幅回路５ｅから構成され
、このうち基準抵抗回路５ｄは、前記第３温度依存抵抗
４３と共にブリッジを構成する。

第６図により、測定回路５ａ、５ｂ、５ｃの構成が説明
される。基準抵抗回路５ａは、互いに直列接続され、第
１．第２温度依存抵抗４１．４２と共にブリッジＢＲＧ
を構成する第１基準抵抗５０１、および、第２基準抵抗
５０２から構成されている。

電圧制御回路５ｂは、概略的には第１差動増幅回路５ｂ
１、第２差動増幅回路５ｂ２、電力増幅回路５ｂ３およ
び出力抵抗５１６から構成されている。このうち、第１
差動増幅回路５ｂｌは、入力抵抗５０３，５０４、設置
抵抗５０５、負帰還抵抗５０６および演算増幅器（以下
ＯＰアンプという）５０７から構成されており、ブリッ
ジＢＲＧの対角線ｂｒｌ、ｂｒ２の電圧を作動増幅して
ＯＰアンプ５０７の出力端子から出力する。

第２差動増幅回路５ｂ２は、入力抵抗５０８゜５０９、
コンデンサ５１０、基準電圧源５１）およびＯＰアンプ
５１２から構成されており、ＯＰアンプ５０７の出力電
圧と基準電圧源５１）の一定基準電圧Ｖｒｅｆとを差動
増幅してｏｐアンプ５１２の出力端子から出力する。な
お、コンデンサ５１０は、本発明の発振防止用に設けで
ある。

電力増幅回路５ｂ３は、抵抗５１３およびパワートラン
ジスタ５１４から構成されており、パワートランジスタ
５１４はハソテリ５１５から電力が供給されていて、第
２増幅回路５ｂ２の出力電圧を電力増幅し、その出力を
ブリッジＢＲＧおよび電熱ヒータ３１に付与する。出力
抵抗５１６は、吸入空気の流量に関係した電熱を出力す
るためのもので、電熱ヒータ３１に直列接続されている
。

出力演算回路５ｃは、概略的には差動増幅回路５ｃ１、
および加算増幅回路５ｃ２から構成されている。このう
ち、差動増幅回路５ｃｌは入力抵抗５１７，５１８、接
地抵抗５１９、負帰還抵抗５２０およびＯＰアンプ５２
１から構成されており、出力抵抗５１６の両端電圧Ｖｏ
の差動増幅すφ。加算増幅回路５ｃ２は、抵抗５２２，
５２３、接地抵抗５２４、負帰還抵抗５２５、およびＯ
Ｐアンプ５２６から構成されており、抵抗５２２、抵抗
５２３の入力端子にそれぞれ印加される電圧を加算して
増幅し、○Ｐアンプ５２６の出力単位から電圧■ｓを出
力する。

第７図に第２測定回路５ｄ、５ｅの回路の構成が示され
る。基準抵抗回路５ｄは、第１．第２および第３基準抵
抗５３１，５３２，５３３は第３温度依存抵抗４３と共
にブリッジを構成し、このブリッジを作動させるために
電源５３′０から一定電圧を供給する。増幅回路５ｅは
、概略的には第１差動増幅回路５ｅ１と第２差動増幅回
路５ｅ２から構成されている。このうち、第１差動増幅
回路５ｅｌは、ｏｐアンプ５３４，５３５および抵抗５
３６，５３７，５３８で構成されており、ブリッジ（４
３，５３１，５３２，５３３）の対角点の電圧を差動増
幅してＯＰアンプ５３４．５３５の出力端子から出力す
る。第２差動増幅回路５ｅ２は、ＯＰアンプ５３９、抵
抗５４０，５４１、接地抵抗５４２および帰還抵抗５４
３で構成されており、抵抗５４０、抵抗５４１の入力端
子にそれぞれ印加される電圧を差動増幅して、ＯＰアン
プ５３９の出力端子から電圧ＶＴを出力する。前記電圧
Ｖｓ、ｖ、は制御回路１０に入力される。

制御回路１０には上記電圧Ｖｓ、Ｖ、以外にもエア・フ
ロ・メータ３からの吸入空気量検出信号がそれぞれ入力
されており、吸入空気量より要求燃料流量を演算し、前
記燃料流量センサ８を流れる燃料量が前記要求値となる
よう燃料制御弁を駆動する。以下制御回路１０について
記す。

制御回路１０について第８図を用いて説明する。

入力端子１０１は前記エアフロセンサ３の出力端子に接
続しである。入力端子１０２は前記燃料流量センサ８の
出力■ｓに接続しである。入力端子１０３は前記燃料流
量センサ８の出力ｖＴに接続”しである。

Ａ−Ｄ変換器（アナログ−デジタル変換器）１）０はマ
ルチプレクサ、Ａ−Ｄ変換器、記憶器とゲート回路より
構成され、後述の主演算回路２００からの指令に基づい
て順次入力端子１０１からのアナログ電圧ＶＱ、入力端
子１０２からのアナログ電圧■ｓと入力端子１０３から
のアナログ電圧ＶＴをＡ−Ｄ変換して主演算回路２００
に１２ｂｉｔのデジタル値を送る。

クロック回路２５０は水晶振動子を用いた発振回路と分
周回路から構成され、後述のコンパレータ３００にクロ
ックＣ，とＣ２を入力する。

主演算回路（ＣＰＵ）２００はマイクロコンピュータと
前記Ａ−Ｄ変換器１）０の出力とコンパレータ３００の
入力とマイクロコンピュータのパスラインとを結合する
３ステートのバッファ回路と該マイクロコンピュータの
出力値を記憶する記憶器より構成される。

マイクロコンピュータは東芝製ＴＬＣ５−１２Ａを使用
している。該マイクロコンピュータの回路および動作は
公知であるので省略するが、内部のクロック（周波数２
ＭＨｚ）を使用しており、電源が印加されるとイニシャ
ライズし動作し始め、指定したリードオンリメモリ　（
ＲＯＭ）のアドレスからスタートするようになっている
。

コンパレーク３００は主演算回路２００からの２進コー
ド出力をクロック回路２５０からのクロックＣ＋（２０
０Ｈｚ）を基点として、クロックＣ２（２００ＫＨｚ）
を入力としてデユーティ比を変換する。該コンパレータ
３００の出力は駆動回路３５０の入力接続しである。

駆動回路３５０はブリ・７ジ回路を構成してあり燃料制
御弁９のコイルに正逆通電して開度をリニアに制御する
。

次に第９図によりＡ−Ｄ変換回路１）０について説明す
る。ＣＰＵ２００よりの入出力制御（Ｉｌｏ）信号はイ
ンバータ１）９に直接入力される。

ＣＰＵ２００のデバイスセレクト信号（ＦＦＯ）はＮＡ
ＮＤゲート１２０の一方の入力に接続しである。またデ
バイスセレクト信号（、Ｆ　Ｆ　１　）　　はＮＡＮＤ
ゲー）１２１の一方の入力に接続しである。

前記インバータ１）９の出力はＮＡＮＤゲート１２０と
ＮＡＮＤゲート１２１の他方の入力にそれぞれ接続しで
ある。ＮＡＮＤゲート１２０の出力は記憶器１２３（Ｒ
ＣＡ社製ＣＤ４０３５）のクロック入力に入力される。

ＮＡＮＤゲー）１２１の出力は単安定マルチハイブレー
ク１２２と３ステートバツフア１２７の入力に接続しで
ある。小安定マルチバイブレーク１２２の出力は２０　
ｕｓのパルスを発生し、逐次比佼型へ−“Ｄ変換器１２
６のスタート人力ＳＴに入力される。Ａ−Ｄ変換器１２
６としてはバーブラウン社製ＡＤＣ８０ＡＧ−１２を使
用すればよい。Ａ−Ｄ変換器１２６の変換終了端子ＥＯ
ＣはＣＰＵ２００のＢＵＳＹ端子に接続され、ＥＯＣが
高レベルの間はＣＰＵ２００の作動は一時停止する。記
憶器１２３の入力Ｄｏ、Ｄ、はそれぞれパスラインＩＩ
Ｏ＋ＩＩ＋にそれぞれ接続され、出力ＱＯ，Ｑ、はそれ
ぞれマルチプレクー’Ｊ−１２４（インターシル社製Ｍ
ＶＤ４０９）のセレクト人力ＣＡ　＋　、　　Ｃ，Ａ　
２に接続される。マルチプレクサ１２４のチャンネル１
の入力は前記エアフロセンサ３の出力に接続され、チャ
ンネル２の入力、チャンネル３の入力は前記燃料流量セ
ンサ８の出力Ｖｓ、Ｖ丁にそれぞれ接続される。マルチ
プレク＋１２４の出力はハ′ソファ増幅器１２５を介し
てＡ−Ｄ変換器１２６の入力に接続される。Ａ−Ｄ変換
器１２６の出力Ｂ、乃至Ｂｌ＋は３ステートバツフア１
２７を介してＣＰＵ２００（７）ハスラインに接続され
ている。３ステートバツフア１２７は東芝製ＴＣ５０１
２を使用している。

以上のように構成されるＡ−Ｄ変換回路１）０の作動を
説明する。まずＣＰＵ２００によりチャンネルセレクト
値がパスラインＩ＋ａｓ１）１に２進コードでＯＯが出
されている。そしてＩｌｏとＦＦＯが１”からＦＦＯが
“０”になった時ＮＡＮＤゲート１２０の出力は“０”
から“ｌ”になり、その時記憶器１２３はパスラインｌ
ｌ０２ＩＩ＋のデータ００を記憶し、出力Ｑ。＋Ｑ＋に
その値００をマルチプレクサ１２４のアドレス入力に出
力する。マルチプレクサ１２４のアドレス値がＯＯの場
合にはチャンネルｌ　　（ＣＨＩ）の値が入力される。

アドレス値が０１の場合チャンネル２　（ＣＨ２）が、
アドレス値が１０の場合チャンネル３　（ＣＨ３）が入
力される。マルチプレクサ１２４の出力はバッファ増幅
器１２５によりインピーダンス変換してＡ−Ｄ変換器１
２６の入力に出力される。次にＣＰＵ２００よりデバイ
スセレクト信号ＦＦＩか“１”に、Ｉｌｏが“１″がら
“０”になり単安定マルチパイブレーク１２２は２０　
ｕｓのパルスを発生し、Ａ−Ｄ変換器１２６はＡ−Ｄ変
換を開始する。変換している間はＥＯＣ出力は“１”と
なりＣＰＵ２００の作動を停止する。変換を完了すると
ＥＯＣ出力は“０”となりＣＰＵ２００を作動させる。

ＮＡＮＤゲート１２１の出力が“０″の時３ステートバ
ツフア１２７はＡ−Ｄ変換器１２６の出力ＢｏからＢ＋
＋の２進コード値をパスラインに出す。ＣＰＵ２００は
このパスラインに出された値をＥＯＣ出力が“０”にな
った瞬間読込む。読込んだ後には再びＦＦＩを“０”に
しＦＦＯを“１″にし、Ｉｌｏを“１”にすると同時に
パスライン１）０を“０”、Ｉｌｌを“ｌ”にする。あ
との手順は上述の手順を繰返してチャンネルＣＨ２のア
ナログ電圧をＡ−Ｄ変換してＣＰＵ２００に読込む。そ
の次はチャンネルＣＨ３のアナログ値をＡ−Ｄ変換して
ＣＰＵ２００に読込む。

ＣＰＵ２００の作動を第１０図の流れ図にそって説明す
る。図示しないキースイッチをＯＮすると電源が入り動
作を開始する。ステップｌ（Ｓ＋）で全てのメモリをク
リアして初期状態にする。ステップ２（Ｓ２）では一定
燃料量に対する燃料制御弁９の開度に対応した値を読出
しメモリに格納すると同時にＣＰＵ２００から出力する
。但しこのステップは電源がＯＮしてから一度だけの初
期値となる。ステップ３　　（Ｓ３）でチャンネルセッ
トしステップ３で読込み指令を出すと前記Ａ−Ｄ変換回
路１）０の入力端子１）１に入力されているエアフロセ
ンサ３のアナログ電圧をＡ−Ｄ変換してＣＰＵ２００の
メモリに格納する。ステップ５はチャンネルセットした
回数を計数しており、０から始まりＡ＝２になったかど
うかを判別する。

Ａ＝２になっていると３個のアナログ値をすべてＡ−Ｄ
変換してＣＰＵ２００に格納したことを示している。Ｎ
ｏの場合にはステップ３　　（Ｓ３）にもどると同時に
計数を１個増す。ＹＥＳの場合にはステップ６　（Ｓｓ
）に進む。ステップ６（Ｓｓ）　　　　−は読込まれた
エアフロセンサ８の出力値を逆数演算して吸入空気量に
比例した値Ｑを求める。ステップ７　（Ｓ７）は前記の
値Ｑに対応する燃料量ＦＢを求めるために係数Ｋを乗算
して基本要求燃料量を求める。ステップ８（Ｓｓ）は補
助項ルーチンで冷却水温補償、始動時増量、加速時増量
等の補償を行なうルーチンでここでは本発明の要旨から
はずれるので省略する。ここですべて補償された要求燃
料ｉＦｃが演算されて出される。ステップ９　　（Ｓ９
）は燃料流量センサ８からの第２の出力Ｖ、をアドレス
としてＬＰＧの温度に対応した変換定数をマツプから読
出し補間演算してＣＦを求める。ステップ１０（Ｓ＋ｏ
）は燃料流量センサ８からの第１の出力ＶＳをアドレス
としてマツプより読出し補間演算してリニアライズする
。ステップ１）（Ｓ＋＋）はステップ９（Ｓｓ）で求め
た変換定数Ｃｆにステップ１０（Ｓ＋ｏ）で求めた燃料
流量を乗算して真の重量流量を求める。ステップ１２（
Ｓ１２）はステップ８（Ｓｓ）で求めた要求燃料量ＦＣ
とステップ１）（Ｓ＋＋）で求めた実際の燃料流量Ｆｅ
との差ΔＦを求める。

ステップ１３はステップ１２（Ｓ１２）で求めたΔＦに
対応する燃料制御弁９の開度になるように係数に１を乗
算する。ステップ１４．（Ｓ＋４）はΔＤか正か負を判
別し正又はＯの場合にはステップ１５（Ｓ＋ｓ）に進み
、負の場合にはステップ１６（Ｓ＋６）に進む。ステッ
プ１５はステップ２　（Ｓ２）で求めた値りの値にΔＤ
の絶対値を加算してメモリに格納する。ステップ１６は
Ｄの値にΔＤの絶対値を減算してメモリに格納する。ス
テップ１７（Ｓ１７）はメモリに格納された値りをＣＰ
Ｕ２００からパスラインに出力する。ステップ１７（Ｓ
１７）を終了するとステップ３（Ｓ：］）にリリタンし
て以降ステップ３　　（Ｓ３）からステップ１７（Ｓ１
７）を繰返す。定常状態では実際の燃料量Ｆｅは要求燃
料量１”ｃに収束する。要求燃料量Ｆｃは上記の如く吸
入空気量に比例した値Ｑの関数として（ＤにＫを乗算し
て求める）求めることができることによりＫは任意の値
とすることができ、これ故Ｋを各エンジン条件により変
えてやれば吸入空気量に対し任意の比率の燃料量、すな
わち任意のＡ／Ｆに制御できる訳でエンジンの運転条件
に適した燃料を得ることができる。

次に第１）図によりクロック回路２５０の回路構成を示
す。２６０は公知の水晶発振回路であり２．０９７１５
２ＭＨｚの周波数で発振する。２７０と２８０は１２ス
テージ２進カウンタでＲＣＡ社ＣＤ４０４０相当のもの
を使用しており２進カウンタ２７０のＱ３出力がクロッ
ク信号としてコンパレータ３００に入力される。クロッ
ク周波数は２６２．１４４ＫＩＩｚとなる。２進カウン
ク２８０のＱ２出力は単安定マルチバイブレークに入力
される。該小安定マルチバイブレーク２９０により一定
パルス幅（５ｕｓ）が出されたコンパレータ３００にリ
セット信号として入力される。該リセット信号の周波数
は１２８Ｈｚである。

次に第１２図によりコンパレータ３００について説明す
る。コンパレータ３００はインバータ３０１、ＮＡＮＤ
ゲート３０２、記憶器３０３，３０４．３０５、ＮＡＮ
Ｄゲート２個で構成されたＲ−Ｓフリップフロップ３０
６及びダウンカウンタ３０７，３０８，３０９　（ＣＤ
４０２９）により構成されている。ＣＰＵ２００のＩ１
０信号はとインバータ３０１で反転された後ＮＡＮＤゲ
ー　　　　゛トコ０２に入力され、セレクト信号ＦＦ２
は直後ＮＡＮＤゲート３０２に入力される。従ってＣＰ
Ｕ２００で演算された制御量のコンパレータ３００への
出力命令がされるとＩ１０信号は“Ｏ”レベルに、ＦＦ
２は１”レベルとなり、ＮＡＮＤゲート３０２はＯ″と
なる。記憶器３０３．３−０４と３０５はクロック端子
ＣＬに０”が入力されるとパスラインに出されていたデ
ータを記憶する。一方前記クロック回路２５０のリセッ
ト信号によりＲ−Ｓフリップフロップ３０６をリセット
すると同時にダウンカウンタ３０７，３０Ｂ。

３０９をプリセットして記憶器３０３，３０４゜３０５
の出力を入力する。そしてクロック回路２５０のクロッ
ク信号により計数を開始する。ダウンカウントして行き
“０”になるとダウンカウンタ３０９の出力が“１”か
ら“０”になりＲ−Ｓフリップフロップ３０６をセット
する。このＲ’只Ｓフリップフロップ３０６の出力パル
ス幅Ｔが前記ＣＰＵ２００の出力データＤに相当する。

リセット信号は一定周期であるのでパルス幅Ｔが変化す
ることはデユーティ比が変化することになる。

次に駆動回路３５０について第１３図で説明する。駆動
回路３５０はインバータ３５１とトランジスタ３５３，
３５６，３５９，３６２と複数個の抵抗３５２，３５４
．３’５５，３５７，３５８゜３６０．３６１，３６３
により構成されている。

ＰＮＰ　ｌ−ランジスタ３５３，３５９とＮＰＮＩ−ラ
ンジスタ３５６，３６２の４個のトランジスタでブリッ
ジ回路を構成される。前記コンパレータ３００の出力が
“１”のときトランジスタ３６２と３５３がＯＮＬ燃料
制御弁９の電磁コイルに正方向の電流が流れる。コンパ
レータ３００の出力が“Ｏ”の場合トランジスタ３５６
と３５９がＯＮし電磁コイルに負方向の電流が流れる。

この電磁コイルの正方向と負方向に流れる比により燃料
制御弁９の開度が変わる。比が大きい場合には開度は大
きくなり、比が小さい場合には開度は小さくなる。

このようにして常に吸入空気量に見合ったしかも任意の
量のＬＰＧ燃料をニンジンＩに正確に供給できることか
ら、エンジン１の運転条件に最適の空燃比でエンジン１
を常に運転させることが可能となる。

本発明の第１の実施例ではエアフロメータ３を用い直接
吸入空気量を測定したが、第１４図に示すように吸気管
負圧センサ１２を用い測定したスロットル弁４の下流の
吸気管１）内に生ずる吸気管負圧とエンジン１の回転数
より演算するという方法で間接的に求めてもよい。

また第１５図に示すようにスロットル弁４の開度とエン
ジン１の回転数より演算するという方法で吸入空気量を
求めてもよい。

また本発明の第１の実施例では燃料制御弁９はストロー
クの位置により開度を決定するリニア・ソレノイドバル
ブを用いたが、第１６図に示す電磁弁（ＯＮ時間で流量
制御）を用いても同様の制御が可能である。さらに、第
１７図に示すように燃料流量センサ８とまったく同じ原
理のエアフロメータ１４を用い制御した場合には以下の
さらに大きなメリットが得られる。第１に燃料流量セン
サ８とエアフロメータ１４が同じ出力特性、同じ応答性
故にＣＰＩＪの演算が簡単化でき、Ａ−Ｄ変換せずアナ
ログ値での比較制御が可能である。第２にどちらもマス
・フローであるので温度、圧力補正が不要となり、故に
補正する際の補正用センサの遅れ等がなくなる。

また本発明ではＬＰＧで説明したが水素などの気体燃料
にすべて適用可能であることは当然である。

以上述べたように、本発明は燃料タンクから吐出した液
体燃料を気化する気化手段と、気化した燃料の流量を測
定する燃料流量計と、燃料の流量を制御する燃料流量制
御手段と、負荷検出手段と制御回路とを備え、吸入空気
量を前記負荷検出手段により検出し、これと前記燃料流
量計により測定した燃料流量を前記制御回路により制御
し、空燃比を制御しているのでエンジンの空燃比特性の
向上と燃費の向上がはかれるという優れた効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例の全体構成図、第２図は燃料
流量センサ模式図、第３図は燃料流量センサ正面図、第
４図は燃料流量センサ測定回路、第５図は電気系統ブロ
ック図、第６図は燃料流量測定回路図、第７図は第２燃
料流量測定回路の回路図、第８図は制御回路１０の電気
系ブロック図、第９図はＡＤ変換回路図、第１０図は制
御のフローチャート、第１）図はクロック回路図、第１
２図はコンパレータ回路図、第１３図は出力駆動回路図
、第１４図は第２実施例の全体構成図、第１５図は第３
実施例の全体構成図、第１６図は電磁弁の縦断面図、第
１７図は第４実施例の全体構成図、第１８図は圧力制御
弁７の流量特性図。１・・・エンジン、２・・・エアクリーナ、３・・・エ
アフローメータ、４・・・スロットル弁、５・・・燃料
タンク、６・・・流量切替弁、７・・・圧力制御弁、８
・・・燃料流量センサ、９・・・燃料量制御弁、１０・
・・制御回路、１）・・・吸気管、３１・・・電熱ヒー
タ、４１・・・第１温度依存抵抗、４２・・・第２温度
依存抵抗、４３・・・塩度依存抵抗、をそれぞれ示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）液体燃料を気化する気化手段と、気化した燃料の
流量を測定する燃料流量計と、燃料の流量を制御する燃
料流量制御手段と、負荷検出手段と、前記気化した燃料
の圧力を吸気管の圧力により制御する手段と、制御回路
とを備え、前記気化した燃料の流量を直接前記燃料流量
計にて測定し、これと前記負荷検出手段で検出した吸入
空気量とがならかじめ決められた関係となるよう気体燃
料を制御する燃料制御装置。
（２）前記燃料流量計は熱線式気体流量計であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃料制御装置。
（３）前記燃料流量計と前記負荷検出手段の流量計はお
互いに全く同じ作動原理の熱線式流量計で測定すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃料制御装置
。
（４）前記負荷検出手段は吸入空気量検出器、及びエン
ジン回転数検出手段とで検出することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の燃料制御装置。
（５）前記負荷検出手段は吸気管負圧検出器、及びエン
ジン回転数検出手段とで検出することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の燃料制御装置。
（６）前記負荷検出手段はエンジン回転数検出装置とス
ロットル開度検出装置とで検出することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の燃料制御装置。