DE112011105137T5 - Steuersystem für einen Mehrkraftstoff-Verbrennungszylinder - Google Patents

Steuersystem für einen Mehrkraftstoff-Verbrennungszylinder Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung soll eine übermäßige Zunahme der Emissionsmenge an HC in einem Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotor der Kompressionszündart vermeiden, der dazu in der Lage ist, eine Mischverbrennung von einem flüssigen Kraftstoff, der durch Kompression gezündet werden kann, und einem Gaskraftstoff, der Methan als ein Hauptkomponanten hat, auszuführen. In der vorliegenden Erfindung wird ein Sollmischverhältnis des flüssigen Kraftstoffs und des Gaskraftstoffs und auch eine Sollmenge an HC-Emission auf der Basis eines Betriebszustandes des Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotors berechnet (S103, S104). Dann wird auf der Basis des Sollmischverhältnisses und der Sollmenge an HC-Emission ein Sollkompressionsverhältnis berechnet, das ein Kompressionsverhältnis ist, bei dem eine Menge an HC-Emission von dem Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotor zu der Sollmenge an HC-Emission wird (S105), und das Kompressionsverhältnis des Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotors wird zu dem Sollkompressionsverhältnis gesteuert (S107).

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem für einen Mehrkraftstoff-Verbrennungszylinder der Kompressionszündart, der dazu in der Lage ist, dass er durch eine Mischverbrennung einer Vielzahl an Kraftstoffsarten betreibbar ist.
  • HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK
  • In der Vergangenheit sind Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotoren entwickelt worden, die dazu in der Lage sind, eine Mischverbrennung einer Vielzahl an Kraftstoffarten auszuführen, wie beispielsweise flüssiger Kraftstoff (beispielsweise Leichtöl, Benzin etc.) und Gaskraftstoff (beispielsweise komprimiertes Erdgas, Sauerstoffgas, etc.). Beispielsweise ist in Patentdokument 1 ein Gasverbrennungsmotor der Hilfskraftstoffzündart offenbart, der Erdgas als Hauptkraftstoff und Leichtöl als Hilfskraftstoff verwendet. In dem Gasverbrennungsmotor der Hilfskraftstoffzündart wird eine gemischte Verbrennung von Leichtöl und Erdgas ausgeführt, indem das Leichtöl als eine Zündquelle verwendet wird. Außerdem ist in dem Patendokument 1 eine Technik beschrieben, bei der zum Zeitpunkt einer geringfügigen Last lediglich Leichtöl zu dem Verbrennungsmotor geliefert wird, und zum Zeitpunkt einer mittleren Last und einer hohen Last Leichtöl und Erdgas zu dem Verbrennungsmotor geliefert werden.
  • In Patendokument 2 ist eine Technik in Bezug auf einen Verbrennungsmotor offenbart, der mit einem Mechanismus mit variablem Kompressionsverhältnis versehen ist, der dazu in der Lage ist, ein mechanisches Kompressionsverhältnis zu ändern.
  • SCHRIFTEN DES STANDES DER TECHNIK
  • PATENTDOKUMENTE
    • Patendokument 1: offengelegte japanische Patentanmeldung JP H08-158980
    • Patendokument 2: japanisches Patent JP 4259545
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
  • In einem Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotor einer Kompressionszündart, der dazu in der Lage ist, die Mischverbrennung von einem flüssigen Kraftstoff und einem Gaskraftstoff auszuführen, kann ein Kraftstoff (beispielsweise komprimiertes Erdgas) mit Methan als Hauptkomponente als der Gaskraftstoff angewendet werden. Hierbei hat Methan eine sehr geringe Zündfähigkeit und brennt nicht leicht. Aus diesem Grund steht in den Fällen, bei denen die Mischverbrennung des flüssigen Kraftstoffs und des Gaskraftstoffs mit Methan als seine Hauptkomponente in dem Verbrennungsmotor ausgeführt wird, zu befürchten, dass eine Menge an HC, die von dem Verbrennungsmotor emittiert werden, im Vergleich zu einem Fall zunehmen kann, bei dem lediglich der flüssige Kraftstoff verbrannt wird.
  • Insbesondere ist in dem Verbrennungsmotor der Kompressionszündart das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Gemisches in einem Zylinder hoch, und außerdem ist ein Zwischenraum (Spalt) zwischen einer oberen Fläche eines Kolbens und einem Zylinderkopf an dem oberen Totpunkt im Kompressionstakt klein. Folglich ist es schwierig, dass eine Flamme, die durch den flüssigen Kraftstoff, der so komprimiert worden ist, dass er selbstzündend ist, erzeugt worden ist, sich bis zu einem ausreichenden Ausmaß in einer Verbrennungskammer ausbreitet. Aus diesem Grund neigt die Verbrennung des Gaskraftstoffs dazu, dass sie unzureichend wird, und als ein Ergebnis mag es leicht vorkommen, dass die Emissionsmenge an HC zunimmt.
  • Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die vorstehend erwähnten Probleme gemacht worden, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine übermäßige Zunahme der Emissionsmenge an HC in einem Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotor der Kompressionszündart zu vermeiden, der dazu in der Lage ist, eine Mischverbrennung eines flüssigen Kraftstoffs, der durch Kompression gezündet werden kann, und eines Gaskraftstoffs, der Methan als eine Hauptkomponente hat, auszuführen.
  • LÖSUNG DER AUFGABE
  • In einem Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotor der Kompressionszündart, der dazu in der Lage ist, eine Mischverbrennung eines flüssigen Kraftstoffs, der durch Kompression zündbar ist, und eines Gaskraftstoffs, der Methan als eine Hauptkomponente hat, auszuführen, steuert die vorliegende Erfindung ein Kompressionsverhältnis zu einem erforderlichen Kompressionsverhältnis, das auf der Basis eines erforderlichen Mischverhältnisses (Soll-Mischverhältnis) des flüssigen Kraftstoffs und des Gaskraftstoffs und einer angeforderten Menge an HC-Emission erlangt wird.
  • Genauer gesagt ist ein Steuersystem für einen Mehrkraftstoff-Brennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung ein Steuersystem für einen Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotor einer Kompressionszündart, der dazu in der Lage ist, eine Mischverbrennung eines flüssigen Kraftstoffs, der durch Kompression zündbar ist, und eines Gaskraftstoffs, der Methan als eine Hauptkomponente aufweist, auszuführen, wobei das Steuersystem folgendes aufweist:
    eine Berechnungseinheit für ein Sollmischverhältnis, die so aufgebaut ist, dass sie ein Sollmischverhältnis des flüssigen Kraftstoffs und des Gaskraftstoffs auf der Basis eines Betriebszustandes des Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotors berechnet;
    eine Mischverhältnissteuereinheit, die so aufgebaut ist, dass sie ein Mischverhältnis des flüssigen Kraftstoffs und des Gaskraftstoffs auf das Sollmischverhältnis steuert;
    eine Berechnungseinheit für eine Soll-HC-Emissionsmenge, die so aufgebaut ist, dass sie eine Sollmenge an HC-Emission auf der Basis des Betriebszustandes des Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotors berechnet;
    eine Einheit zum Berechnen eines Sollkompressionsverhältnisses, die so aufgebaut ist, dass sie auf der Basis des Sollmischverhältnisses und der Sollmenge an HC-Emission ein Sollkompressionsverhältnis berechnet, das ein Kompressionsverhältnis ist, bei dem eine Menge an HC-Emission von dem Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotor zu der Sollmenge an HC-Emission wird; und
    eine Kompressionsverhältnissteuereinheit, die so aufgebaut ist, dass sie ein Kompressionsverhältnis des Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotors auf das Soll-Kompressionsverhältnis steuert.
  • Der Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotor (nachstehend ist dieser einfach als Verbrennungsmotor bezeichnet) gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit einer Kompressionsverhältnissteuereinheit versehen, die so aufgebaut ist, dass sie dazu in der Lage ist, das Kompressionsverhältnis in einer variierbaren Weise zu steuern. Hierbei kann die Kompressionsverhältnissteuereinheit eine solche Einheit sein, die so aufgebaut ist, dass sie ein mechanisches Kompressionsverhältnis steuert durch ein Ändern des Volumens einer Verbrennungskammer, oder sie kann eine solche Einheit sein, die so aufgebaut ist, dass sie ein Ist-Kompressionsverhältnis steuert durch ein Ändern der Ventilschließzeit eines Einlassventils.
  • Dann wird das Kompressionsverhältnis des Verbrennungsmotors auf das angeforderte Kompressionsverhältnis (Soll-Kompressionsverhältnis) gesteuert, das auf der Basis des angeforderten Mischverhältnisses (Soll-Mischverhältnis) des flüssigen Kraftstoffs und des Gaskraftstoffs und der angeforderten Menge an HC-Emission erlangt wird. Als ein Ergebnis davon kann die Menge an HC-Emission von dem Verbrennungsmotor auf die angeforderte Menge (Soll-Menge) an HC-Emission gesteuert werden. Demgemäß kann eine übermäßige Zunahme der Menge an HC-Emission vermieden werden.
  • Je höher das Kompressionsverhältnis des Verbrennungsmotors ist, desto höher wird die Temperatur und der Druck in dem Innenraum der Verbrennungskammer, was somit eine Verbesserung der Zündfähigkeit und Verbrennbarkeit (Brenncharakteristika) der Kraftstoffe ermöglicht. Demgemäß kann in der vorliegenden Erfindung die Berechnungseinheit für das angeforderte Kompressionsverhältnis das angeforderte Kompressionsverhältnis in einer derartigen Weise berechnen, dass, je höher der Anteil des Gaskraftstoffs in dem angeforderten Mischverhältnis ist und je geringer die angeforderte Menge an HC-Emission ist, desto höher das angeforderte Kompressionsverhältnis wird. Als ein Ergebnis kann eine Zunahme der Menge an HC-Emission in einer noch effektiveren Weise vermieden werden.
  • WIRKUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine exzessive Zunahme der Menge an HC-Emission in einem Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotor der Kompressionszündart zu vermeiden, der dazu in der Lage ist, eine Mischverbrennung eines flüssigen Kraftstoffs, der durch Kompression gezündet werden kann, und eines Gaskraftstoffs, der Methan als eine Hauptkomponente hat, auszuführen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt eine erste Ansicht des schematischen Aufbaus eines Verbrennungsmotors und seines Kraftstoffsystems und seines Einlasssystems und Auslasssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt eine zweite Ansicht des schematischen Aufbaus eines Verbrennungsmotors und seines Kraftstoffsystems und seines Einlasssystems und Auslasssystems gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Ablaufs einer Kompressionsverhältnissteuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 4 zeigt eine Tabelle der Beziehung zwischen einer Verbrennungsmotorlast Qe, einer Verbrennungsmotordrehzahl Ne und einem angeforderten CNG-Mischverhältnis R_CNG gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 5 zeigt eine Tabelle der Beziehung zwischen der Verbrennungsmotorlast Qe, der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und einer angeforderten Menge an HC-Emission D_HC gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 6 zeigt Tabellen der Beziehung zwischen der Verbrennungsmotorlast Qe, der Verbrennungsmotordrehzahl Ne, dem angeforderten CNG-Mischverhältnis R_CNG, der angeforderten Menge an HC-Emission D_HC und einem angeforderten Kompressionsverhältnis D_ε gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 7 zeigt ein erstes Flussdiagramm eines Ablaufs einer Kompressionsverhältnissteuerung gemäß einer abgewandelten Form des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
  • 8 zeigt ein zweites Flussdiagramm des Ablaufs einer Kompressionsverhältnissteuerung gemäß der abgewandelten Form des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
  • MODI ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Nachstehend sind spezifische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auf der Basis der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Jedoch sind die Abmessungen, Materialien, Formen, Relativanordnungen und dergleichen der Bauteile, die in den Ausführungsbeispielen beschrieben sind, nicht so aufzufassen, dass sie den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung allein auf diese beschränken, solange keine spezifischen Angaben dahingehend gemacht werden.
  • Ausführungsbeispiel
  • Schematischer Aufbau
  • Die 1 und 2 zeigen Ansichten des schematischen Aufbaus eines Verbrennungsmotors und auch seines Kraftstoffsystems und seines Einlasssystems und Auslasssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Verbrennungsmotor 1 ist ein Verbrennungsmotor zum Antreiben eines Fahrzeugs, der dazu in der Lage ist, Leichtöl und komprimiertes Erdgas (nachstehend ist dieses als CNG bezeichnet) als Kraftstoffe zu verwenden. Der Verbrennungsmotor 1 ist ein Verbrennungsmotor der Kompressionszündart. Der Verbrennungsmotor 1 kann betrieben werden, indem Leichtöl und CNG in einer gemischten Weise verbrannt wird, oder er kann auch betrieben werden, indem lediglich Leichtöl verbrannt wird.
  • Der Verbrennungsmotor 1 hat vier Zylinder 2. Wie dies in 2 gezeigt ist, ist ein Kolben 3 im Inneren jedes Zylinders 2 des Verbrennungsmotors 1 angeordnet, um relativ zu diesem eine Gleitbewegung auszuführen. Eine Einlassöffnung 4 und eine Auslassöffnung 5 sind mit einer Verbrennungskammer in einem oberen Abschnitt des Innenraums von jedem Zylinder 2 verbunden. Ein Öffnungsabschnitt der Einlassöffnung 4 und ein Öffnungsabschnitt der Auslassöffnung 5 zu der Verbrennungskammer werden durch ein Einlassventil 6 bzw. ein Auslassventil 7 geöffnet und geschlossen. Ein Einlasskanal 18 ist mit der Einlassöffnung 4 verbunden. Ein Auslasskanal 19 ist mit der Auslassöffnung 5 verbunden.
  • In dem Einlasskanal 18 sind eine Luftreinigungseinrichtung 21, ein Luftströmungsmesser 22 und ein Drosselventil 23 aufeinander folgend in dieser Reihenfolge von einer stromaufwärtigen Seite entlang der Strömung von Frischluft angeordnet. Der Luftströmungsmesser 22 erfasst eine Menge an Einlassluft, die in den Verbrennungsmotor 1 angesaugt wird. Das Drosselventil 23 steuert die Menge an Einlassluft in dem Verbrennungsmotor 1, indem die Querschnittsfläche in einer Richtung geändert wird, die unter rechten Winkeln mit der Strömungsrichtung der Einlassluft in dem Einlasskanal kreuzt. Eine Abgasreinigungsvorrichtung 24 ist in dem Auslasskanal 19, der auch als Abgaskanal bezeichnet ist, angeordnet. Die Abgasreinigungsvorrichtung 24 besteht aus einem Abgasreinigungskatalysator wie beispielsweise einem Oxidationskatalysator, einem NOx-Speicherreduktionskatalysator etc. und einem Partikulatfilter oder dergleichen, der dazu dient, in dem abgasbefindlichen Partikulatstoff einzufangen.
  • Jeder der Zylinder 2 ist mit einer Leichtöleinspritzeinrichtung 8 versehen, die Leichtöl direkt in einen entsprechenden Zylinder 2 einspritzt. Die einzelnen Leichtöleinspritzeinrichtungen 8 sind mit einer Leichtöl-Common-Rail 10 verbunden. Ein Ende eines Leichtöllieferkanals 12 ist mit der Leichtöl-Common-Rail 10 verbunden. Das andere Ende des Leichtöllieferkanals 12 ist mit einem Leichtöltank 13 verbunden. Eine Pumpe 14 ist in dem Leichtöllieferkanal 12 angeordnet. Leichtöl wird von dem Leichtöltank 13 zu der Leichtöl-Common-Rail 10 durch den Leichtöllieferkanal 12 mittels der Pumpe 14 per Druck zugeführt. Dann wird das Leichtöl, das in der Leichtöl-Common-Rail 10 mit Druck beaufschlagt wird, jeweils zu den einzelnen Leichtöleinspritzeinrichtungen 8 geliefert.
  • Außerdem sind in dem Verbrennungsmotor 1 auch CNG-Einspritzeinrichtungen 9 vorhanden zum Einspritzen von CNG jeweils in die Einlassöffnungen 4 der einzelnen Zylinder 2. Die einzelnen CNG-Einspritzeinrichtungen 9 sind mit einem CNG-Lieferrohr 11 verbunden. Ein Ende eines CNG-Lieferkanals 15 ist mit dem CNG-Lieferrohr 11 verbunden. Das andere Ende des CNG-Lieferkanals 15 ist mit einem CNG-Tank 16 verbunden. CNG wird von dem CNG-Tank 16 zu dem CNG-Lieferrohr 11 durch den CNG-Lieferkanal 15 geliefert. Dann wird das CNG von dem CNG-Lieferrohr 11 jeweils zu den einzelnen CNG-Einspritzeinrichtungen 9 geliefert.
  • Eine Reguliereinrichtung 17 ist in dem CNG-Lieferkanal 15 angeordnet. Der Druck des zu dem CNG-Lieferrohr 11 zu liefernden CNG wird durch die Reguliereinrichtung 17 reguliert. Ein Drucksensor 26 ist in dem CNG-Lieferkanal 15 an der stromaufwärtigen Seite der Reguliereinrichtung 17 angeordnet, und ein Drucksensor 27 ist in dem CNG-Lieferrohr 11 angeordnet. Diese Drucksensoren 26 und 27 dienen dazu, den Druck des CNG im Inneren des CNG-Lieferkanals 15 und den Druck des CNG im Inneren des CNG-Lieferrohrs 11 jeweils zu erfassen.
  • In den Fällen, bei denen der Verbrennungsmotor 1 so betrieben wird, dass er eine Mischverbrennung von Leichtöl und CNG ausführt, wird zunächst CNG in einer Einlassöffnung 4 von jedem Zylinder 2 von einer entsprechenden CNG-Einspritzeinrichtung 9 eingespritzt. Als ein Ergebnis davon wird ein Vormischgas aus Einlassluft (Luft) und CNG ausgebildet, und das Vormischgas wird zu jedem Zylinder 2 geliefert. Dann wird in jedem Zylinder 2 in der Nähe des oberen Totpunktes im Kompressionstakt Leichtöl in den Zylinder 2 von einer entsprechenden Leichtöleinspritzeinrichtung 8 eingespritzt. Wenn das Leichtöl selbstzündet, breitet sich eine Flamme in einer Verbrennungskammer aus. Als ein Ergebnis davon werden das Leichtöl und das CNG verbrannt. Anders ausgedrückt wird das CNG unter Verwendung des Leichtöls als eine Zündquelle verbrannt.
  • Außerdem ist ein Mechanismus 30 für ein variables Kompressionsverhältnis mit dem Verbrennungsmotor 1 verbunden, wie dies in 2 gezeigt ist. Der Mechanismus 30 für ein variables Kompressionsverhältnis ist ein Mechanismus, der dazu in der Lage ist, einen Zylinderblock 32 in einer axialen Richtung von jedem Zylinder 2 (in einer vertikalen Richtung in 2) in Bezug auf ein Kurbelgehäuse 33 zu bewegen. Wenn der Zylinderblock 32 dazu gebracht wird, dass er sich in der vertikalen Richtung in Bezug auf das Kurbelgehäuse 33 bewegt (wobei demgemäß ein Zylinderkopf 31 auch dazu gebracht wird, dass er sich in der vertikalen Richtung gleichzeitig mit dem Zylinderblock 32 bewegt), ändert sich ein Zwischenraum (Spalt) zwischen der oberen Seite jedes Kolbens 3 und dem Zylinderkopf 31 bei dem oberen Totpunkt im Kompressionstakt. Damit ändert sich das Volumen von jeder Verbrennungskammer, wobei als ein Ergebnis davon sich auch ein mechanisches Kompressionsverhältnis ändert. Wenn sich beispielsweise der Zylinderblock 32 in einer nach oben weisenden Richtung in 2 bewegt (d. h. der Zylinderblock 32 und das Kurbelgehäuse 33 bewegen sich in voneinander weg weisenden Richtungen), wird der Zwischenraum zwischen der oberen Seite von jedem Kolben 3 und dem Zylinderkopf 31 bei oberem Totpunkt im Kompressionstakt größer. Als ein Ergebnis davon nimmt das Volumen von jeder Verbrennungskammer zu, sodass das mechanische Kompressionsverhältnis abnimmt.
  • Hierbei ist zu beachten, dass als Mechanismus 30 für ein variables Kompressionsverhältnis gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Mechanismus einer beliebigen gut bekannten Art aufgegriffen werden kann, solange dieser dazu in der Lage ist, sein mechanisches Kompressionsverhältnis zu ändern.
  • Außerdem ist der Verbrennungsmotor 1 mit variablen Ventilantriebsmechanismen der Einlassseite (nachstehend sind diese als Einlassseiten-VVT bezeichnet) 34 versehen, wie dies in 2 gezeigt ist. Jeder der Einlassseiten-VVT 34 ist ein Mechanismus, der dazu in der Lage ist, die Ventilzeit eines Einlassventils 6 in einer variablen Weise zu steuern. Das Ist-Kompressionsverhältnis des Verbrennungsmotors 1 kann geändert werden, indem die Ventilschließzeit der Einlassventile 6 mittels des Einlassseiten-VVT 34 jeweils geändert wird. Wenn beispielsweise die Ventilschließzeit von jedem Einlassventil 6 dazu gebracht wird, dass sie nacheilt, wird das Ist-Kompressionsverhältnis des Verbrennungsmotors 1 verringert.
  • Eine elektronische Steuereinheit (ECU 20) ist in Kombination mit dem Verbrennungsmotor 1 vorgesehen. Der Luftströmungsmesser 22 und die Drucksensoren 26 und 27 sind mit der ECU 20 elektrisch verbunden. Darüber hinaus sind ein Kurbelwinkelsensor 28 und ein Gaspedalöffnungssensor 29 mit der ECU 20 elektrisch verbunden.
  • Der Kurbelwinkelsensor 28 erfasst einen Kurbelwinkel des Verbrennungsmotors 1. Der Gaspedalöffnungssensor 29 erfasst einen Öffnungsgrad eines Gaspedals eines Fahrzeugs, an welchem der Verbrennungsmotor 1 montiert ist. Die Abgabesignale dieser einzelnen Sensoren werden zu der ECU 20 eingegeben. Die ECU 20 berechnet eine Verbrennungsmotordrehzahl des Verbrennungsmotors 1 auf der Basis der Abgabesignale des Kurbelwinkelsensors 28, und berechnet außerdem eine Verbrennungsmotorlast des Verbrennungsmotors 1 auf der Basis des Abgabesignals des Gaspedalöffnungssensors 29.
  • Außerdem sind die Leichtöleinspritzeinrichtungen 8, die CNG-Einspritzeinrichtungen 9, die Pumpe 14, die Reguliereinrichtung 17, das Drosselventil 23 und der Mechanismus 30 für das variable Kompressionsverhältnis und der Einlassseiten-VVT 34 mit der ECU 20 elektrisch verbunden. Somit werden diese Teile durch die ECU 20 gesteuert.
  • Die ECU 20 wählt als ihren Verbrennungsmodus entweder die Mischverbrennung von Leichtöl und CNG oder die Verbrennung von lediglich Leichtöl auf der Basis eines Betriebszustandes des Verbrennungsmotors 1 aus. Dann steuert die ECU 20 die Leichtöleinspritzeinrichtungen 8 und die CNG-Einspritzeinrichtungen 9 gemäß dem gewählten Verbrennungsmodus.
  • Kompressionsverhältnissteuerung
  • CNG, das aus Methan als seine Hauptkomponente besteht, hat ein sehr geringes Zündvermögen und ist schwierig zu verbrennen. Aus diesem Grund kann in den Fällen, bei denen eine Mischverbrennung von Leichtkraftstoff und CNG in den Verbrennungsmotor 1 ausgeführt wird, eine Verbrennung von CNG unzureichend werden. Als ein Ergebnis steht im Vergleich zu dem Fall, bei dem eine Verbrennung von lediglich Leichtöl in dem Verbrennungsmotor 1 ausgeführt wird, zu befürchten, dass eine Menge an HC-Emission von dem Verbrennungsmotor 1 zunehmen kann.
  • Demgemäß wird, wenn die Mischverbrennung von Leichtöl und CNG in dem Verbrennungsmotor 1 ausgeführt wird, das Kompressionsverhältnis des Verbrennungsmotors 1 so gesteuert, dass eine übermäßige Zunahme der Menge an HC-Emission von dem Verbrennungsmotor 1 vermieden wird. Nachstehend wird auf die Steuerung des Kompressionsverhältnisses des Verbrennungsmotors 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel auf der Basis der 3 bis 6 Bezug genommen.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Ablaufs der Kompressionsverhältnissteuerung gemäß diesem Ausführungsbeispiel. Der Ablauf ist zuvor in der ECU 20 gespeichert worden und wird durch die ECU 20 unter einem vorbestimmten Intervall wiederholt ausgeführt.
  • In diesem Ablauf werden zunächst bei dem Schritt S101 eine Verbrennungsmotorlast Qe und eine Verbrennungsmotordrehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 berechnet. Dann wird in dem Schritt S102 auf der Basis der Verbrennungsmotorlast Qe und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne bestimmt, ob der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 zu einem Mischverbrennungsbereich gehört, in dem die Mischverbrennung von Leichtöl und CNG als ein Verbrennungsmodus gewählt wird. Die Beziehung zwischen der Verbrennungsmotorlast Qe, der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und dem Verbrennungsmodus ist zuvor auf der Basis von Versuchen etc. festgelegt oder definiert worden und in der ECU 20 als eine Tabelle gespeichert worden. Bei dem Schritt S102 wird unter Verwendung dieser Tabelle bestimmt, ob der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 zu dem Mischverbrennungsbereich gehört.
  • Wenn bei dem Schritt S102 eine negative Bestimmung ausgeführt wird, endet die Ausführung dieses Ablaufs. In diesem Fall wird die Verbrennung von lediglich Leichtöl als der Verbrennungsmodus des Verbrennungsmotors 1 gewählt. Dann wird das Kompressionsverhältnis des Verbrennungsmotors 1 auf ein Kompressionsverhältnis gesteuert, das der Verbrennung von lediglich Leichtöl entspricht. Andererseits wird in den Fällen, bei denen eine bestätigende Bestimmung bei dem Schritt S102 gemacht wird, der Prozess des Schrittes S103 danach ausgeführt.
  • Bei dem Schritt S103 wird ein angefordertes CNG-Mischverhältnis (Soll-CNG-Mischverhältnis) R_CNG auf der Basis der Verbrennungsmotorlast Qe und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 berechnet. Das angeforderte CNG-Mischverhältnis R_CNG ist ein angeforderter Wert (Soll-Wert) des Mischverhältnisses oder des Anteils von CNG in den Kraftstoffen, die zu dem Verbrennungsmotor 1 geliefert werden. Die Beziehung zwischen der Verbrennungsmotorlast Qe und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 und das angeforderte CNG-Mischverhältnis R_CNG ist zuvor auf der Basis von Versuchen etc. festgelegt worden und in der ECU 20 als eine Tabelle gespeichert worden, wie dies in 4 gezeigt ist.
  • In 4 repräsentiert die Ordinatenachse die Verbrennungsmotorlast Qe und repräsentiert die Abszissenachse die Verbrennungsmotordrehzahl Ne. In dieser Tabelle gilt, je höher die Verbrennungsmotorlast Qe ist und je höher die Verbrennungsmotordrehzahl Ne ist, desto höher wird das angeforderte CNG-Mischverhältnis R_CNG. Dies ist so, weil, je höher die Verbrennungsmotorlast Qe ist und je höher die Verbrennungsmotordrehzahl Ne ist, desto leichter eine Verbrennung in jedem Zylinder 2 auftreten wird, wodurch es möglich wird, den Anteil von CNG in den Kraftstoffen zu erhöhen. In dem Schritt S103 wird das angeforderte CNG-Mischverhältnis R_CNG unter Verwendung der Tabelle berechnet.
  • Hierbei ist zu beachten, dass die Beziehung zwischen der Verbrennungsmotorlast Qe und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 und das angeforderte CNG-Mischverhältnis R_CNG in der ECU 20 als eine Funktion gespeichert sein können. In diesem Fall wird das angeforderte CNG-Mischverhältnis R_CNG berechnet, indem diese Funktion verwendet wird.
  • Anschließend wird bei dem Schritt S104 eine angeforderte Menge (Soll-Menge) an HC-Emission D_HC auf der Basis der Verbrennungsmotorlast Qe und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 berechnet. Die angeforderte Menge an HC-Emission D_HC ist ein angeforderter Wert der Menge an HC-Emission von dem Verbrennungsmotor 1. Die Beziehung zwischen der Verbrennungsmotorlast Qe und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 und der angeforderten Menge an HC-Emission D_HC ist zuvor auf der Basis von Versuchen etc. festgelegt oder definiert worden und in der ECU 20 als eine Tabelle gespeichert worden, wie dies in 5 gezeigt ist.
  • In 5 repräsentiert die Ordinatenachse die Verbrennungsmotorlast Qe und repräsentiert die Abszissenachse die Verbrennungsmotordrehzahl Ne. In dieser Tabelle gilt, je niedriger die Verbrennungsmotorlast Qe und je niedriger die Verbrennungsmotordrehzahl Ne, desto größer wird die angeforderte Menge an HC-Emission D_HC. Dies ist so, weil, je niedriger die Verbrennungsmotorlast Qe ist und je niedriger die Verbrennungsmotordrehzahl Ne ist, desto schwieriger wird es, dass eine Verbrennung in jedem Zylinder 2 auftritt, wodurch es leicht gestaltet wird, die Menge an HC-Emission von dem Verbrennungsmotor 1 zu erhöhen. In dem Schritt S104 wird die angeforderte Menge an HC-Emission D_HC unter Verwendung der Tabelle berechnet.
  • Hierbei ist zu beachten, dass die Beziehung zwischen der Verbrennungsmotorlast Qe und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 und die angeforderte Menge an HC-Emission D_HC in der ECU als eine Funktion gespeichert sein können. In diesem Fall wird die angeforderte Menge an HC-Emission D_HC unter Verwendung dieser Funktion berechnet.
  • Dann wird bei dem Schritt S105 ein angefordertes Kompressionsverhältnis D_ε auf der Basis der Verbrennungsmotorlast Qe und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1, des angeforderten CNG-Mischverhältnisses R_CNG und der angeforderten Menge an HC-Emission D_HC berechnet. Das angeforderte Kompressionsverhältnis D_ε ist ein angeforderter Wert des Kompressionsverhältnisses des Verbrennungsmotors 1 und ist ein Kompressionsverhältnis, bei dem die Menge an HC-Emission von dem Verbrennungsmotor 1 zu der angeforderten Menge an HC-Emission D_HC wird. Die Beziehung zwischen der Verbrennungsmotorlast Qe, der Verbrennungsmotordrehzahl Ne, dem angeforderten CNG-Mischverhältnis R_CNG, der angeforderten Menge an HC-Emission D_HC und dem angeforderten Kompressionsverhältnis D_ε ist zuvor auf der Basis von Versuchen etc. festgelegt oder definiert worden und in der ECU 20 als Tabellen gespeichert, wie dies in 6 gezeigt ist.
  • 6(a) zeigt eine Tabelle der Beziehung zwischen dem angeforderten CNG-Mischverhältnis R_CNG, der angeforderten Menge an HC-Emission D_HC und dem angeforderten Kompressionsverhältnis D_ε zu dem Zeitpunkt, bei dem die Verbrennungsmotorlast Qe den Wert Qe1 hat und die Verbrennungsmotordrehzahl Ne den Wert Ne1 hat. Außerdem zeigt 6(b) eine Tabelle der Beziehung zwischen dem angeforderten CNG-Mischverhältnis R_CNG, der angeforderten Menge an HC-Emission D_HC und dem angeforderten Kompressionsverhältnis D_ε zu dem Zeitpunkt, bei dem die Verbrennungsmotorlast Qe den Wert Qe2 hat und die Verbrennungsmotordrehzahl Ne den Wert Ne2 hat. In dieser Weise sind in diesem Ausführungsbeispiel eine Vielzahl an Tabellen vorgesehen, die die Beziehung zwischen dem angeforderten CNG-Mischverhältnis R_CNG, der angeforderten Menge an HC-Emission D_HC und dem angeforderten Kompressionsverhältnis D_ε zeigen und die den einzelnen Werten der Verbrennungsmotorlast Qe und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne jeweils entsprechen. Diese Tabellen sind zuvor in der ECU 20 gespeichert worden. In den 6(a) und 6(b) repräsentiert die Ordinatenachse das angeforderte Kompressionsverhältnis D_ε und repräsentiert die Abszissenachse das angeforderte CNG-Mischverhältnis R_CNG. Jede durchgehende Linie in den 6(a) und 6(b) zeigt die Beziehung zwischen dem angeforderten CNG-Mischverhältnis R_CNG und dem angeforderten Kompressionsverhältnis D_ε gemäß jedem Wert der angeforderten Menge an HC-Emission D_HC.
  • In diesen Tabellen gilt, je höher das angeforderte CNG-Mischverhältnis R_CNG ist, desto höher wird das angeforderte Kompressionsverhältnis D_ε. Außerdem gilt, je geringer die angeforderte Menge an HC-Emission D_HC ist, desto höher wird das angeforderte Kompressionsverhältnis D_ε. Dies ist so, weil, je höher das angeforderte CNG-Mischverhältnis R_CNG ist und je geringer die angeforderte Menge an HC-Emission D_HC ist, desto stärker es erforderlich ist, die Zündfähigkeit und die Verbrennbarkeit (die Verbrennungscharakteristika) der Kraftstoffe zu verbessern. Je höher das Kompressionsverhältnis des Verbrennungsmotors 1 ist, desto höher wird die Temperatur und der Druck in dem Innenraum jeder Verbrennungskammer, womit ermöglicht wird, die Zündfähigkeit und Brennbarkeit der Kraftstoffe zu verbessern.
  • Dann wird bei dem Schritt S105 das angeforderte Kompressionsverhältnis D_ε unter Verwendung dieser Tabellen berechnet. Beispielsweise wird zu dem Zeitpunkt, bei dem das angeforderte CNG-Mischverhältnis R_CNG die Größe 30% hat und die angeforderte Menge an HC-Emission D_HC die Größe 1 g/kW·h hat, in diesem Fall, bei dem die Verbrennungsmotorlast Qe den Wert Qe1 hat und die Verbrennungsmotordrehzahl Ne den Wert Ne1 hat, der Wert des angeforderten Kompressionsverhältnisses D_ε als D_ε1 berechnet, wie dies in 6(a) gezeigt ist. Außerdem wird zu dem Zeitpunkt, bei dem das angeforderte CNG-Mischverhältnis R_CNG die Größe 30% hat und die angeforderte Menge an HC-Emission D_HC die Größe 0,5 g/kW·h hat, in diesem Fall, bei dem die Verbrennungsmotorlast Qe die Größe Qe2 hat und die Verbrennungsmotordrehzahl Ne die Größe Ne2 hat, der Wert des angeforderten Kompressionsverhältnisses D_ε als D_ε2 berechnet, wie dies in 6(b) gezeigt ist.
  • Hierbei ist zu beachten, dass die Beziehung zwischen der Verbrennungsmotorlast Qe, der Verbrennungsmotordrehzahl Ne, dem angeforderten CNG-Mischverhältnis R_CNG, der angeforderten Menge an HC-Emission D_HC und dem angeforderten Kompressionsverhältnis D_ε in der ECU 20 als eine Funktion gespeichert sein kann. In diesem Fall wird das angeforderte Kompressionsverhältnis D_ε unter Verwendung dieser Funktion berechnet.
  • Anschließend wird bei dem Schritt S106, indem eine Einspritzmenge an Leichtöl von jeder der Leichtöleinspritzeinrichtungen 8 und eine Einspritzmenge an CNG von jeder der CNG-Einspritzeinrichtungen 9 eingestellt wird, das Mischverhältnis oder der Anteil an CNG in den zu dem Verbrennungsmotor 1 zu liefernden Kraftstoffen durch das angeforderte CNG-Mischverhältnis R_CNG gesteuert, das in dem Schritt S103 berechnet wird.
  • Danach wird in dem Schritt S107 das Kompressionsverhältnis des Verbrennungsmotors 1 zu dem angeforderten Kompressionsverhältnis D_ε, das bei dem Schritt S105 berechnet wird, gesteuert. Die Steuerung des Kompressionsverhältnisses kann ausgeführt werden, indem das mechanische Kompressionsverhältnis unter Verwendung des Mechanismus 30 für das variable Kompressionsverhältnis gesteuert wird, oder indem das Ist-Kompressionsverhältnis unter Verwendung des einlassseitigen VVT34 gesteuert wird. Darüber hinaus kann das Kompressionsverhältnis zu dem angeforderten Kompressionsverhältnis D_ε gesteuert werden, indem sowohl der Mechanismus 30 für ein variables Kompressionsverhältnis als auch der einlassseitige VVT34 verwendet werden.
  • Gemäß dem vorstehend erwähnten Ablauf wird in den Fällen, bei denen die Mischverbrennung von Leichtöl und CNG in dem Verbrennungsmotor 1 ausgeführt wird, das angeforderte Kompressionsverhältnis D_ε auf der Basis der Verbrennungsmotorlast Qe, der Verbrennungsmotordrehzahl Ne, des angeforderten CNG-Mischverhältnisses R_CNG und der angeforderten Menge an HC_Emission D_HC berechnet. Dann wird das Kompressionsverhältnis des Verbrennungsmotors 1 zu dem angeforderten Kompressionsverhältnis D_ε gesteuert. Das heißt, je höher das angeforderte CNG-Mischverhältnis R_CNG ist und je geringer die angeforderte Menge an HC_Emission D_HC ist, desto höher wird das Kompressionsverhältnis des Verbrennungsmotors 1 gestaltet. Als ein Ergebnis davon kann die Menge an HC-Emission von dem Verbrennungsmotor 1 zu der angeforderten Menge an HC-Emission D_HC gesteuert werden. Demgemäß ist es in den Fällen, bei dem die Mischverbrennung von Leichtöl und CNG in dem Verbrennungsmotor 1 ausgeführt wird, möglich, ein übermäßiges Zunehmen der Menge an HC-Emission zu vermeiden.
  • Abwandlung
  • Nachstehend ist eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels beschrieben. In dieser Abwandlung ist der Fahrer eines Fahrzeugs etc. dazu in der Lage, entweder einen Verbrennungsmodus, bei dem eine Verbrauchsmenge an CNG relativ hoch ist, oder einen Verbrennungsmodus, bei dem eine Verbrauchsmenge an CNG relativ gering ist, als einen Verbrennungsmodus zu wählen, bei dem die Mischverbrennung von Leichtöl und CNG in dem Verbrennungsmotor 1 ausgeführt wird. In diesem Fall sind zwei Tabellen, die eine erste CNG-Mischverhältnistabelle und eine zweite CNG-Mischverhältnistabelle umfassen, in der ECU 20 als eine Tabelle gespeichert worden, die die Beziehung zwischen der Verbrennungsmotorlast Qe und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 und dem angeforderten CNG-Mischverhältnis R_CNG zeigt. Die erste CNG-Mischverhältnistabelle ist eine Tabelle für einen Verbrennungsmodus, bei dem die Verbrauchsmenge an CNG relativ hoch ist, und die zweite CNG-Mischverhältnistabelle ist eine Tabelle für einen Verbrennungsmodus, bei dem die Verbrauchsmenge an CNG relativ gering ist.
  • In der ersten CNG-Mischverhältnistabelle wird der Wert des angeforderten CNG-Mischverhältnisses R_CNG, der der gleichen Verbrennungsmotorlast Qe und der gleichen Verbrennungsmotordrehzahl Ne entspricht, größer als jener in der zweiten CNG-Mischverhältnistabelle. Zu dem Zeitpunkt der Berechnung des angeforderten CNG-Mischverhältnisses R_CNG wählt die ECU 20 entweder die erste CNG-Mischverhältnistabelle oder die zweite CNG-Mischverhältnistabelle gemäß dem Verbrennungsmodus, der durch den Fahrer des Fahrzeugs etc. gewählt worden ist. Dann berechnet die ECU 20 das angeforderte CNG-Mischverhältnis R_CNG unter Verwendung der somit gewählten Tabelle.
  • Außerdem ist es in dieser Abwandlung möglich, den Wert der angeforderten Menge an HC-Emission D_HC in dem Fall der Mischverbrennung von Leichtöl und CNG, die in dem Verbrennungsmotor 1 ausgeführt wird, gemäß einem Standard oder einem Referenzwert für Emissionsverordnungen oder Anforderungen in einem Vertriebsbereich (Absatzgebiet) des Fahrzeugs zu wählen. In diesem Fall sind zwei Tabellen inklusive einer ersten HC-Emissionsmengentabelle und einer zweiten HC-Emissionsmengentabelle in der ECU 20 als eine Tabelle jeweils gespeichert, die die Beziehung zwischen der Verbrennungsmotorlast Qe und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne des Verbrennungsmotors 1 und der angeforderten Menge an HC-Emission D_HC zeigt. Die erste HC-Emissionsmengentabelle ist eine Tabelle, die dann angewendet wird, wenn der Referenzwert der Menge an HC-Emission in den Emissionsanforderungen relativ hoch ist, und die zweite HC-Emissionsmengentabelle ist eine Tabelle, die dann angewendet wird, wenn der Referenzwert der Menge an HC-Emission in den Emissionsanforderungen relativ gering ist.
  • In der ersten HC-Emissionsmengentabelle wird der Wert der angeforderten Menge an HC-Emission D_HC, der der gleichen Verbrennungsmotorlast Qe und der gleichen Verbrennungsmotordrehzahl Ne entspricht, größer als jener in der zweiten HC-Emissionsmengentabelle. Zu dem Zeitpunkt der Berechnung des angeforderten CNG-Mischverhältnisses R_CNG wählt die ECU 20 entweder die erste HC-Emissionsmengentabelle oder die zweite HC-Emissionsmengentabelle gemäß dem Emissionsanforderungen, die zu dem Zeitpunkt des Versands des Fahrzeugs etc. eingegeben worden ist. Dann berechnet die ECU 20 die angeforderte Menge an HC-Emission D_HC unter Verwendung der somit gewählten Tabelle.
  • Ein Steuerablauf für das Kompressionsverhältnis gemäß dieser Abwandlung ist nachstehend auf der Basis der in den 7 und 8 gezeigten Flussdiagramme beschrieben. Dieser Ablauf ist zuvor in der ECU 20 gespeichert worden und wird durch die ECU 20 in einer wiederholten Weise ausgeführt. Hierbei ist zu beachten, dass dieser Ablauf ein Ablauf ist, bei dem die Schritte S201 bis S206 zu dem in 3 gezeigtem Ablauf hinzugefügt sind. Aus diesem Grund ist nachstehend der Prozess der Schritte S201 bis S206, die neu hinzugefügt sind, hauptsächlich erläutert, und eine Erläuterung jener Schritte, bei denen der gleiche Prozess wie in dem in 3 gezeigten Ablauf ausgeführt wird, unterbleibt.
  • In diesem Ablauf wird in den Fällen, bei denen eine bestätigende Bestimmung bei dem Schritt S102 erfolgte, der Prozess des Schrittes S201 danach ausgeführt. Bei dem Schritt S201 wird bestimmt, ob eine CNG-Verbrauchsmarke, die in der ECU 20 gespeichert ist, null beträgt.
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird in dieser Abwandlung entweder ein Verbrennungsmodus, bei dem die Verbrauchsmenge an CNG relativ hoch ist, oder ein Verbrennungsmodus, bei dem die Verbrauchsmenge an CNG relativ gering ist, durch den Fahrer des Fahrzeugs etc. als ein Verbrennungsmodus in dem Verbrennungsmotor 1 in dem Fall gewählt, bei dem die Mischverbrennung von Leichtöl und CNG ausgeführt wird. Die Wahl eines Verbrennungsmodus wird ausgeführt durch Umschalten eines Schalters, der am Fahrzeug etc. montiert ist. Dann wird in den Fällen, bei denen der Verbrennungsmodus, bei dem die Verbrauchsmenge an CNG relativ groß ist, gewählt wird, die in der ECU 20 gespeicherte CNG-Verbrauchsmarke auf null gesetzt, wohingegen in den Fällen, bei denen der Verbrennungsmodus, bei dem die Verbrauchsmenge an CNG relativ gering ist, gewählt wird, die in der ECU 20 gespeicherte CNG-Verbrauchsmarke auf 1 gesetzt wird.
  • Demgemäß wird in den Fällen, bei denen der Verbrennungsmodus, bei dem die Verbrauchsmenge an CNG relativ hoch ist, gewählt wird, eine bestätigende Bestimmung bei den Schritt S201 gemacht, wohin gegen in den Fällen, in denen der Verbrennungsmodus, bei dem die Verbrauchsmenge an CNG relativ gering ist, gewählt wird, eine negative Bestimmung bei dem Schritt S201 gemacht wird.
  • In den Fällen, bei denen eine bestätigende Bestimmung bei dem Schritt S201 gemacht wird, wird dann bei dem Schritt S202 die erste CNG-Mischverhältnistabelle als eine Tabelle gewählt, die zu verwenden ist zum Berechnen des angeforderten CNG-Mischverhältnisses R_CNG. Anschließend wird bei dem Schritt S103 das angeforderte CNG-Mischverhältnis R_CNG berechnet unter Verwendung der ersten CNG-Mischverhältnistabelle. Andererseits wird in den Fällen, bei denen eine negative Bestimmung bei dem Schritt S201 gemacht wird, dann bei dem Schritt S203 die zweite CNG-Mischverhältnistabelle als eine Tabelle gewählt, die verwendet wird zum Berechnen des angeforderten CNG-Mischverhältnisses R_CNG. Danach wird bei dem Schritt S103 das angeforderte CNG-Mischverhältnis R_CNG berechnet unter Verwendung der zweiten CNG-Mischverhältnistabelle.
  • Außerdem wird der Prozess von Schritt S204 nach dem Prozess des Schrittes S103 ausgeführt. In dem Schritt S204 wird bestimmt, ob die in der ECU 20 gespeicherte Emissionsanforderungsmarke den Wert null hat.
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, werden in dieser Abwandlung zu dem Zeitpunkt des Versandes des Fahrzeugs etc. die in dem Vertriebsbereich des Fahrzeugs geltenden Emissionsanforderungen in die ECU 20 eingegeben. Dann wird in den Fällen, in denen die Emissionsanforderungen, die somit eingegeben wurden, derart sind, dass der Referenzwert der Menge an HC-Emission relativ hoch ist, die in der ECU 20 zu speichernde Emissionsanforderungsmarke auf null gesetzt, wohin gegen in den Fällen, in denen die eingegebenen Emissionsanforderungen derart sind, dass der Referenzwert der Menge an HC-Emission relativ gering ist, die in der ECU 20 zu speichernde Emissionsanforderungsmarke auf 1 gesetzt wird.
  • Demgemäß wird in den Fällen, in denen die Emissionsanforderungen in dem Vertriebsbereich des Fahrzeugs einen relativ hohen Referenzwert der Menge an HC-Emission haben, eine bestätigende Bestimmung in dem Schritt S204 gemacht, wohingegen in den Fällen, in denen die Emissionsanforderungen in dem Vertriebsbereich des Fahrzeugs einen relativ geringen Referenzwert der Menge an HC-Emission haben, eine negative Bestimmung bei dem Schritt S204 gemacht wird.
  • In den Fällen, bei denen eine bestätigende Bestimmung bei dem Schritt S204 gemacht wird, wird dann bei dem Schritt S205 die erste HC-Emissionsmengentabelle als eine Tabelle gewählt, die verwendet wird zum Berechnen der angeforderten Menge an HC-Emission D_HC. Anschließend wird bei dem Schritt S104 die angeforderte Menge an HC-Emission D_HC berechnet unter Verwendung der ersten HC-Emissionsmengentabelle. Andererseits wird in den Fällen, bei denen eine negative Bestimmung bei dem Schritt S204 gemacht wird, dann in dem Schritt S206 die zweite HC-Emissionsmengentabelle als eine Tabelle gewählt, die verwendet wird zum Berechnen der angeforderten Menge an HC-Emission D_HC. Danach wird in dem Schritt S104 die angeforderte Menge an HC-Emission D_HC berechnet unter Verwendung der zweiten HC-Emissionsmengentabelle.
  • Andere Kraftstoffe in dem Verbrennungsmotor
  • Hierbei ist zu beachten, dass in diesem Ausführungsbeispiel Leichtöl und CNG als Kraftstoffe in dem Verbrennungsmotor 1 angewendet werden, wobei jedoch der flüssige Kraftstoff und der Gaskraftstoff gemäß der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt sind. Der flüssige Kraftstoff gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein beliebiger Kraftstoff sein, solange dieser durch Kompression gezündet werden kann, und er kann beispielsweise ein Kraftstoff sein, bei dem Leichtöl und GTL miteinander vermischt sind. Außerdem kann der Gaskraftstoff gemäß der vorliegenden Erfindung ein beliebiger Kraftstoff sein, solange dieser Methan als seine Hauptkomponente enthält, und beispielsweise kann er Propangas oder Butangas sein. Auch in den Fällen, in denen andere Kraftstoffe außer Leichtöl und CNG als jene Kraftstoffe für den Verbrennungsmotor 1 verwendet werden, brennt ein Gaskraftstoff, während als eine Zündquelle ein flüssiger Kraftstoff, der durch Kompression gezündet werden kann, verwendet wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Verbrennungsmotor
    2
    Zylinder
    8
    Leichtöleinspritzeinrichtungen
    9
    CNG Einspritzeinrichtungen
    20
    ECU
    28
    Kurbelwinkelsensor
    29
    Gaspedalöffnungssensor
    30
    Mechanismus für ein variables Kompressionsverhältnis
    34
    einlassseitiger Antriebsmechanismus mit variablem Ventil (einlassseitiger VVT)

Claims (2)

  1. Steuersystem für einen Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotor einer Kompressionszündart, der dazu in der Lage ist, eine Mischverbrennung eines flüssigen Kraftstoffs, der durch Kompression zündbar ist, und eines Gaskraftstoffs, der Methan als eine Hauptkomponente aufweist, auszuführen, wobei das Steuersystem folgendes aufweist: eine Berechnungseinheit für ein Sollmischverhältnis, die so aufgebaut ist, dass sie ein Sollmischverhältnis des flüssigen Kraftstoffs und des Gaskraftstoffs auf der Basis eines Betriebszustandes des Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotors berechnet; eine Mischverhältnissteuereinheit, die so aufgebaut ist, dass sie ein Mischverhältnis des flüssigen Kraftstoffs und des Gaskraftstoffs auf das Sollmischverhältnis steuert; eine Berechnungseinheit für eine Soll-HC-Emissionsmenge, die so aufgebaut ist, dass sie eine Sollmenge an HC-Emission auf der Basis des Betriebszustandes des Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotors berechnet; eine Einheit zum Berechnen eines Sollkompressionsverhältnisses, die so aufgebaut ist, dass sie auf der Basis des Sollmischverhältnisses und der Sollmenge an HC-Emission ein Sollkompressionsverhältnis berechnet, das ein Kompressionsverhältnis ist, bei dem eine Menge an HC-Emission von dem Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotor zu der Sollmenge an HC-Emission wird; und eine Kompressionsverhältnissteuereinheit, die so aufgebaut ist, dass sie ein Kompressionsverhältnis des Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotors auf das Soll-Kompressionsverhältnis steuert.
  2. Steuersystem für ein Mehrkraftstoff-Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, wobei die Einheit zur Berechnung des Sollkompressionsverhältnisses das Sollkompressionsverhältnis in einer derartigen Weise berechnet, dass, je höher ein Anteil des gasförmigen Kraftstoffs in dem Sollmischverhältnis ist und je geringer die Sollmenge an HC-Emission ist, das Sollkompressionsverhältnis umso höher wird.
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