DE112013001997T5

DE112013001997T5 - Maschinensteuervorrichtung

Info

Publication number: DE112013001997T5
Application number: DE201311001997
Authority: DE
Inventors: c/o DENSO CORPORATION Mizobuchi Takeshi; c/o DENSO CORPORATION Wada Minoru; c/o Denso Corporation Nonoyama Kazutaka; c/o DENSO CORPORATION Takemura Yuichi; c/o Denso Corporation Fukuta Keisuke
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-04-13
Filing date: 2013-04-01
Publication date: 2015-03-12
Also published as: JP2013234652A; WO2013153769A1; CN104220732A

Abstract

Ein Kraftstoff wird zu einer Maschine (10) durch einen CNG-Injektor (14) als eine erste Einspritzeinheit, die einen ersten Kraftstoff einspritzt, und einen Benzin-Injektor (15) als eine zweite Einspritzeinheit, die einen zweiten Kraftstoff einspritzt, der in einer Oktanzahl verschieden zu dem ersten Kraftstoff ist, zugeführt. Die Maschine (10) ist mit einem Einlassventilantriebsmechanismus (21) als einer Einlassventilsteuereinheit ausgerüstet, die eine Ventilschließzeit bzw. eine Ventilverschlusszeit eines Einlassventils (16) auf der Basis eines Maschinenbetriebszustands ändert. Eine ECU (50) bringt eine Ventilschließzeit des Einlassventils (16) näher an einen unteren Einlasstotpunkt der Maschine (10), um ein Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine (10) zu erhöhen, wenn der erste Kraftstoff zu der Maschine (10) unabhängig oder zusammen mit dem zweiten Kraftstoff zugeführt wird, verglichen mit einem Fall, in dem der zweite Kraftstoff unabhängig zu der Maschine zugeführt wird.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Diese Offenbarung basiert auf einer japanischen Patentanmeldung Nr.: 2012-92007 , die am 13. April 2012 eingereicht wurde, und einer japanischen Patentanmeldung Nr.: 2013-36442 , die am 26. Februar 2013 eingereicht wurde, deren Offenbarungen hierin durch eine Bezugnahme eingeschlossen sind.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Maschinensteuervorrichtung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Maschinensteuervorrichtung, die auf eine Maschine angewendet wird, die zwei Arten von Kraftstoffen verwenden kann, welche in einer Oktanzahl verschieden sind.
Stand der Technik
Als ein Kraftstoff der Maschine kann ein Gaskraftstoff, wie zum Beispiel ein komprimiertes Erdgas (CNG) oder ein Wasserstoffkraftstoff, oder ein Alkoholkraftstoff als ein alternativer Kraftstoff verwendet werden, der Benzin ersetzt. Diese alternativen Kraftstoffe können als der Kraftstoff der Maschine unabhängig bzw. getrennt oder zusammen mit Benzin verwendet werden. Patentliteratur 1 offenbart, dass in einer Gasmaschine, die den Gaskraftstoff als den Kraftstoff verwendet, ein Einlassventil vor einem unteren Einlasstotpunkt geschlossen wird, um eine Temperatur innerhalb einer Brennkammer zu verringern. Mit dieser Konfiguration wird ein Klopfen verhindert, das erzeugt wird, wenn sich eine Verbrennung ausbreitet.
Der Benzin-Kraftstoff und der alternative Kraftstoff sind in einer Kraftstoffeigenschaft zum Zeitpunkt einer Einspritzung verschieden voneinander. Zum Beispiel hat der alternative Kraftstoff, wie zum Beispiel der Gaskraftstoff oder der Alkoholkraftstoff, Kraftstoffeigenschaften, so dass der alternative Kraftstoff in der Oktanzahl verglichen mit dem Benzin-Kraftstoff hoch ist, und ein Klopfen schwierig bzw. kaum erzeugt wird, wohingegen eine Energiedichte gering ist. In der Maschine, die zwei Arten von Kraftstoff verwendet, die in der Oktanzahl verschieden sind, wird dann, wenn die Maschinensteuerung auf der Basis des Kraftstoffs implementiert ist, der in der Oktanzahl höher ist, ein Klopfen wahrscheinlich zu dem Zeitpunkt eines Verwendens eines anderen Kraftstoffs erzeugt. Wenn die Maschinensteuerung auf der Basis des Kraftstoffs implementiert ist, der in der Oktanzahl geringer ist (in der Energiedichte höher ist), wird eine Ausgabe der Maschine zu dem Zeitpunkt eines Verwendens eines anderen Kraftstoffs verringert.
Dokumente des Stands der Technik
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP-2001-336451 A

Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Maschinensteuervorrichtung zu bieten, die sowohl eine Maschinenausgabegewährleistung und eine Klopfunterdrückung in einer Maschine erreichen kann, die zwei Arten von Kraftstoffen verwenden kann, welche in einer Oktanzahl verschieden sind.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird eine Maschinensteuervorrichtung auf eine Maschine angewendet, zu der ein Kraftstoff durch eine erste Einspritzeinheit, die einen ersten Kraftstoff einspritzt, und eine zweite Einspritzeinheit, die den zweiten Kraftstoff einspritzt, zugeführt wird. Der erste Kraftstoff hat eine höhere Oktanzahl als der zweite Kraftstoff. Die Maschinensteuervorrichtung hat eine Einlassventilsteuereinheit, die eine Ventilschließzeit eines Einlassventils der Maschine auf der Basis eines Maschinenbetriebszustands ändert, und eine Kompressionsverhältnisänderungseinheit, die durch die Einlassventilsteuereinheit die Ventilschließzeit näher an einen unteren Einlasstotpunkt der Maschine bringt, um ein tatsächliches Kompressionsverhältnis bzw. ein Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine zu erhöhen, wenn der erste Kraftstoff zu der Maschine unabhängig oder zusammen mit dem zweiten Kraftstoff zugeführt wird, verglichen mit einem Fall, in dem der zweite Kraftstoff zu der Maschine unabhängig bzw. getrennt zugeführt wird.
In der vorangehenden Konfiguration wird in der Maschine, die zwei Arten von Kraftstoffen (erster Kraftstoff, zweiter Kraftstoff) verwendet, die in einer Oktanzahl verschieden voneinander sind, ein Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine entsprechend der Oktanzahl geändert. Zum Beispiel, wenn ein Gaskraftstoff (entspricht dem ersten Kraftstoff), wie zum Beispiel ein CNG-Kraftstoff, oder ein Wasserstoffkraftstoff mit einem Flüssigkraftstoff (entspricht dem zweiten Kraftstoff), wie zum Beispiel einem Benzin-Kraftstoff, verglichen wird, ist der Gaskraftstoff in einer Energiedichte geringer als der Flüssigkraftstoff und macht es schwierig, eine Maschinenausgabe zu gewährleisten, ist jedoch in der Oktanzahl höher. Der Gaskraftstoff macht es schwierig, ein Klopfen zu erzeugen. Wenn verglichen mit dem Gaskraftstoff, ist es einfach, mit dem Flüssigkraftstoff ein Klopfen zu erzeugen, jedoch gewährleistet dieser leicht die Maschinenausgabe. In Anbetracht dieser Tatsache wird in der vorangehenden Konfiguration, wenn der erste Kraftstoff, der ein Kraftstoff ist, der in der Oktanzahl höher ist, zu der Maschine zugeführt wird, unabhängig oder zusammen mit dem zweiten Kraftstoff, die Ventilschließzeit bzw. die Ventilverschlusszeit des Einlassventils eingestellt, um näher an dem unteren Einlasstotpunkt zu sein als verglichen mit einem Fall, in dem der zweite Kraftstoff zu der Maschine unabhängig zugeführt wird, um dadurch das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine zu erhöhen. Als ein Ergebnis kann zu der Zeit eines Verwendens des ersten Kraftstoffs die Maschinenausgabe gewährleistet werden, während eine Klopferzeugung bzw. -entwicklung unterdrückt wird. Andererseits kann zu der Zeit eines Verwendens des zweiten Kraftstoffs die Klopfentwicklung unterdrückt werden, während die Maschinenausgabe gewährleistet wird. Deshalb können gemäß der vorangehenden Konfiguration in der Maschine, die zwei Arten von Kraftstoffen verwenden kann, die in einer Oktanzahl verschieden sind, sowohl die Maschinenausgabegewährleistung als auch die Klopfunterdrückung durchgeführt bzw. erreicht werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorangehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung heraus ersichtlicher werden, die mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen gemacht wird.
1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das einen Gesamtüberblick eines Maschinensteuersystems darstellt.
2 ist ein Flussdiagramm, das Schritte einer Ventilzeitberechnungsverarbeitung darstellt.
3 ist ein Diagramm, das Ventilöffnungsperioden bzw. -zeitdauern eines Einlassventils zu der Zeit eines Verwendens eines Benzins und zu der Zeit eines Verwendens von CNG darstellt.
4 ist ein Flussdiagramm, das Schritte einer Kraftstoffumschaltzeitsteuerung darstellt.
5 ist ein Zeitdiagramm, das eine spezifische Betriebsart bzw. einen spezifischen Modus einer Ventilsteuerung und einer Zündzeitsteuerung darstellt.
6 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Verbrauchsrate eines Kraftstoffs und einer Ventilverschlusszeit bzw. einer Ventilschließzeit des Einlassventils in einer Dualkraftstoffmaschine darstellt.
7 ist ein Diagramm, das eine Ventilöffnungsperiode bzw. -zeitdauer des Einlassventils gemäß einer anderen Ausführungsform darstellt.
8 ist ein Flussdiagramm, das Schritte einer Ventilzeitberechnungsverarbeitung gemäß einer anderen Ausführungsform darstellt.
9 ist ein Konfigurationsdiagramm, das einen Gesamtüberblick eines Maschinensteuersystems gemäß einer anderen Ausführungsform darstellt.
10 ist ein Zeitdiagramm, das einen spezifischen Modus einer Maschinensteuerung gemäß einer anderen Ausführungsform darstellt.
Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung
Hiernach werden Ausführungsformen gemäß dieser Offenbarung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform ist ein Steuersystem einer Maschine (Bi-Kraftstoffmaschine) einer fahrzeuginternen Mehrzylinderart (zum Beispiel vier Zylinder), die wahlweise ein komprimiertes Erdgas (CNG), das ein Gaskraftstoff ist, als einen ersten Kraftstoff und Benzin, das ein Flüssigkraftstoff ist, als einen zweiten Kraftstoff verwendet. In diesem System steuert eine elektronische Steuereinheit (hiernach „ECU” genannt) einen Betriebszustand der Maschine.
Eine Maschine 10, die in 1 gezeigt ist, ist mit einem Drosselventil 14 in einem Einlassdurchgang 11 versehen. Das Drosselventil 13 wird elektrisch durch einen Drosselaktuator 12, wie zum Beispiel einen DC-Motor, angetrieben. Das Drosselventil 12 entspricht einem Einlassluftströmungsrateneinstellabschnitt. Eine Position des Drosselventils 13 wird durch einen Drosselpositionssensor (nicht gezeigt) erfasst, der in dem Drosselaktuator 12 vorgesehen ist.
Die Maschine 10 ist mit einem CNG-Injektor 14, der den Gaskraftstoff (CNG-Kraftstoff) einspritzt, und einem Benzin-Injektor 15 ausgerüstet, der den Flüssigkraftstoff (Benzin-Kraftstoff) einspritzt, als eine Kraftstoffeinspritzeinheit, die den Kraftstoff zu entsprechenden Zylindern der Maschine 10 einspritzt und zuführt. In dieser Ausführungsform ist eine Einlassanschlusseinspritzmaschine eingesetzt und der CNG-Injektor 14 und der Benzin-Injektor 15 sind jeweils in dem Nahbereich eines Einlassanschlusses angeordnet. In diesem System sind der CNG-Injektor 14 und der Benzin-Injektor 15 direkt an einem Einlassrohr der Maschine 10 fixiert.
Ein Einlassventil 16 und ein Auslassventil 17 sind entsprechend an einem Einlassanschluss und einem Auslassanschluss der Maschine 10 vorgesehen. Wenn das Einlassventil 16 geöffnet wird, wird ein Luftkraftstoffgemisch in eine Brennkammer 18 eingeleitet. Wenn das Abgas- bzw. Auslassventil 17 geöffnet wird, wird Abgas in den Abgasdurchgang 19 abgegeben. Außerdem sind ein Einlassventilantriebsmechanismus 21 und ein Auslassventilantriebsmechanismus 22 in dem Einlassventil 16 und dem Auslassventil 17 als Ventilsteuereinheiten zum Einstellen der entsprechenden Öffnungs-/Schließzeit des Einlassventils 16 bzw. des Auslassventils 17 angeordnet. Der Einlassventilantriebsmechanismus 21 und der Auslassventilantriebsmechanismus 22 stellen jeweils einen Vorversatzbetrag (Phasenwinkel) einer Einlassnockenwelle und einer Auslassnockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle der Maschine 10 ein. Der Einlassventilantriebsmechanismus 21 versetzt eine Ventilzeit eines Einlassventils 16 nach vorne oder versetzt diese zurück, und der Auslassventilantriebsmechanismus 22 setzt eine Ventilzeit eines Auslassventils 17 nach vorne oder versetzt diese zurück. In dem vorangehenden System sind der Einlassventilantriebsmechanismus 21 und der Auslassventilantriebsmechanismus 22 vorgesehen. Alternativ kann lediglich der Einlassventilantriebsmechanismus 21 vorgesehen sein.
Eine Zündkerze 23 ist für jeden von den Zylindern an einem Zylinderkopf der Maschine 10 angeordnet. Die Zündkerze 23 empfängt eine Hochspannung von einer Zündvorrichtung zu einem spezifizierten Zündzeitpunkt. Die Zündkerze 23 erzeugt einen Funken zwischen gegenüberliegenden Elektroden, um das Luftkraftstoffgemisch in der Brennkammer 18 zu zünden.
Ein Katalysator 24 zum Reinigen bzw. Entfernen von CO, HC, NOx und dergleichen in dem Abgas ist in dem Abgasdurchgang bzw. Auslassdurchgang 19 der Maschine 10 vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Dreiwegekatalysator als der Katalysator 24 eingesetzt. O2-Sensoren 25, 26, die eine Sauerstoffkonzentration in dem Abgas erfassen, sind stromaufwärts und stromabwärts des Katalysators 24 vorgesehen.
Ein Kraftstoffzuführ- bzw. -fördersystem zum Zuführen eines Kraftstoffs zu der Maschine 10 wird im Detail beschrieben werden. Bezugnehmend auf 1 ist der Benzin-Injektor 15 mit einem Benzintank 32 durch eine Benzinleitung 31 verbunden. Der Benzin-Kraftstoff wird innerhalb des Benzintanks 32 gesammelt. Nachdem der Benzin-Kraftstoff innerhalb des Tanks durch eine Förderpumpe 33 nach oben gepumpt ist, wird der Benzin-Kraftstoff durch einen Kraftstoffdurchgang, der innerhalb der Benzinleitung 31 ausgebildet ist, zu dem Benzin-Injektor 15 zugeführt und von dem Benzin-Injektor 15 eingespritzt.
Der CNG-Injektor 14 ist durch eine Gasleitung 34 mit einem Gastank 35 verbunden. Der Gastank 35 ist mit dem CNG-Kraftstoff eines Hochdruckzustands (zum Beispiel 20 MPa) gefüllt und der CNG-Kraftstoff wird durch einen Gasdurchgang, der innerhalb der Gasleitung 34 ausgebildet ist, zu dem CNG-Injektor 14 zugeführt. Ein Regulator bzw. eine Reguliereinrichtung (Druckverringerungsventil) 36, das einen Druck des zu verringernden CNG-Kraftstoffs reguliert, ist innerhalb der Gasleitung 34 angeordnet. Der Regulator 36 ist zum Beispiel von einer mechanischen Antriebsart, reduziert einen Druck des CNG-Kraftstoffs eines Hockdruckzustands innerhalb des Gastanks 35 und stellt einen Zuführdruck, welcher der Druck des zu dem CNG-Injektor 14 zuzuführenden Kraftstoffs ist, auf einen gegebenen Zuführdruck (zum Beispiel 0,4 MPa) ein. Der Regulator bzw. die Reguliereinrichtung 36 kann von einer elektromagnetischen Antriebsart sein, die den Zuführdruck unter einer Erregungssteuerung variabel reguliert.
Ein Abschaltventil, das die Zirkulation des CNG-Kraftstoffs in dem Gasdurchgang ermöglicht oder abschaltet, ist in der Gasleitung 34 angeordnet. In dieser Ausführungsform ist eine Vielzahl von Abschaltventilen in dem Gasdurchgang angeordnet. Ein erstes Abschaltventil 37 ist einstückig bzw. ganzheitlich mit dem Gastank 35 angeordnet und ein zweites Abschaltventil 38 ist einstückig bzw. ganzheitlich mit dem Regulator 36 angeordnet. Diese Abschaltventile sind von einer elektromagnetischen Antriebsart und von einer Öffnerart (normalerweise geschlossen), die die Zirkulation des CNG-Kraftstoffs in dem Gasdurchgang zur Zeit einer Nichterregung abschaltet und die Zirkulation des CNG-Kraftstoffs in dem Gasdurchgang zur Zeit einer Erregung ermöglicht.
Dieses System umfasst einen ersten Drucksensor 41, der einen Kraftstoffdruckstrom aufwärts des Regulators 36 erfasst, einen zweiten Drucksensor 42, der einen Kraftstoffdruck (das heißt einen Einspritzungszuführdruck) stromabwärts des Regulators 36 erfasst, einen Kühlmitteltemperatursensor 43, der eine Kühlmitteltemperatur erfasst, einen Kurbelwinkelsensor 44, der ein rechtwinkliges Kurbelwinkelsignal für jeden gegebenen Kurbelwinkel der Maschine 10 ausgibt, und einen Einlassdrucksensor 45, der einen Einlassdruck erfasst. Dieses System umfasst einen Kraftstoffauswahlschalter 46 zum Ermöglichen eines Fahrers, den Verwendungskraftstoff auszuwählen, der zur Verbrennung der Maschine 10 verwendet wird.
Die ECU 50 besteht aus einem Mikrocomputer 51 mit einer CPU, einem ROM, einem RAM. Die ECU 50 führt Steuerprogramme aus, die in dem ROM gespeichert sind, um verschiedene Steuerungen gemäß dem Maschinenzustand durchzuführen. Insbesondere empfängt der Mikrocomputer 51 Erfassungssignale von verschiedenen Sensoren, berechnet die Kraftstoffeinspritzmenge und den Zündzeitpunkt und steuert den CNG-Injektor 14, den Benzin-Injektor 15 und die Zündvorrichtung.
Der Mikrocomputer 51 schaltet wahlweise den in Gebrauch befindlichen Kraftstoff gemäß dem Maschinenbetriebszustand, einer verbleibenden Kraftstoffmenge innerhalb des Tanks, eines Eingabesignals von dem Kraftstoffauswahlschalter 46 und dergleichen um. Zum Beispiel, wenn die Maschine startet, kann eine Maschinenstartfähigkeit mit der Verwendung des Benzin-Kraftstoffs gewährleistet werden. Während eines Leerlaufbetriebs wird eine Verringerung in einer Kraftstoffökonomie mit der Verwendung des CNG-Kraftstoffs niedergehalten. Außerdem, falls die verbleibende Menge von CNG-Kraftstoff innerhalb des Gastanks 35 unter einen gegebenen Wert fällt, wird der Benzin-Kraftstoff vorzugsweise verwendet. Falls die verbleibende Menge des Benzin-Kraftstoffs innerhalb des Benzintanks 32 unter einen gegebenen Wert fällt, wird vorzugsweise der CNG-Kraftstoff verwendet.
Der CNG-Kraftstoff und der Benzin-Kraftstoff sind in einer Kraftstoffeigenschaft während einer Einspritzung verschieden zueinander. Insbesondere ist der CNG-Kraftstoff in einer Oktanzahl höher als der Benzin-Kraftstoff und macht es schwer, ein Klopfen zu erzeugen bzw. zu entwickeln. Der CNG-Kraftstoff ist in einer Energiedichte geringer bzw. kleiner als der Benzin-Kraftstoff und macht es schwierig, die Maschinenausgabe zu gewährleisten. Deshalb ist es dann, wenn die verschiedenen Steuerungen der Maschine 10 in der gleichen Betriebsart zwischen dem Benzin-Kraftstoff und deren CNG-Kraftstoff implementiert sind, denkbar, dass die Steuerfähigkeit der Maschine 10 verringert wird. Zum Beispiel ist es in der Steuerung, die auf dem Benzin-Kraftstoff basiert, wahrscheinlich, dass der Ausgabemangel der Maschine 10 wahrscheinlich zu der Zeit eines Verwendens des CNG-Kraftstoffs erzeugt wird. Andererseits ist es in der Steuerung, die auf dem CNG-Kraftstoff basiert, wahrscheinlich, dass ein Klopfen zu der Zeit eines Verwendens des Benzin-Kraftstoffs erzeugt wird. Insbesondere wird in dem Fahrzeug, das den CNG-Kraftstoff und den Benzin-Kraftstoff als den Kraftstoff verwendet, die Maschine, die auf der Basis des Benzin-Kraftstoffs entworfen ist, im Allgemeinen häufig verwendet und solch ein Problem, dass die Maschinenausgabe zur Zeit eines Verwendens des CNG-Kraftstoffs schwierig zu gewährleisten ist, tritt wahrscheinlich auf.
In der vorliegenden Ausführungsform wird dann, wenn der CNG-Kraftstoff, welcher ein Kraftstoff (erster Kraftstoff) ist, der in einer Oktanzahl höher ist, zu der Maschine 10 zugeführt wird, die Ventilschließzeit bzw. -verschlusszeit des Einlassventils 16 durch den Einlassventilantriebsmechanismus 21 näher an den unteren Einlasstotpunkt der Maschine 10 gebracht, um dadurch das Ist-Kompressionsverhältnis bzw. -Verdichtungsverhältnis der Maschine 10 zu erhöhen, wenn verglichen mit einem Fall, in dem der Benzin-Kraftstoff, welcher ein Kraftstoff (zweiter Kraftstoff) ist, der in einer Oktanzahl geringer ist, zu der Maschine 10 zugeführt wird. Mit dieser Konfiguration wird das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10 entsprechend der Art des im Gebrauch befindlichen Kraftstoffs und einer Zusammensetzung des Kraftstoffs geändert.
Das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine kann entsprechend der folgenden Arten geändert werden:

(1) Vorversatzbetrag der Ventilschließzeit des Einlassventils 16 wird hinsichtlich des unteren Einlasstotpunkts geändert. Das heißt, das Einlassventil 16 wird in einem Einlasshub (frühes Schließen des Einlassventils) geschlossen, und
(2) Rückversatzbetrag der Ventilschließzeit des Einlassventils 16 wird hinsichtlich des unteren Einlasstotpunkts geändert. Das heißt, das Einlassventil 16 wird geschlossen, nachdem ein Verdichtungshub gestartet wurde (spätes Schließen des Einlassventils).

In dem Fall des frühen Schließens des Einlassventils wird ein Zylindervolumen geändert, um sich durch eine Drehung der Kurbelwelle in einem Zustand zu erhöhen, in dem das Einlassventil 16 geschlossen ist, und eine übermäßige Last wird auf die Maschine 10 ausgeübt. Deshalb ist es von einem Standpunkt der Maschinenausgabegewährleistung wünschenswert, dass das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10 durch das späte Schließen des Einlassventils (Einstellen der Ventilschließzeit bzw. -verschlusszeit in einem Kompressionshub) geändert wird.
Andererseits wird bei dem späten Schließen des Einlassventils, wenn ein Teil der Einlassluft, die in jeden Zylinder in einem Einlasshub einmal eingeleitet ist, zu dem Einlassdurchgang 11 in dem Kompressionshub zurückgeführt wird, die Menge der zurückgeführten Einlassluft eingestellt, um das Ist-Kompressionsverhältnis zu ändern. Jedoch ist es dann, wenn die Einlassluft zurückgeführt wird, wenn der Gaskraftstoff, wie zum Beispiel der CNG-Kraftstoff, verwendet wird, wahrscheinlich, dass das Luftkraftstoffgemisch mit dem CNG-Kraftstoff durch einen Einlasskrümmer in einen anderen Zylinder eingeleitet wird, da der Gaskraftstoff leicht bzw. leichtgewichtig ist. Der eingeleitete Kraftstoff ist zur Verbrennung vorgesehen, was in einem Risiko resultiert, dass das Luftkraftstoffverhältnis verschlechtert wird. Deshalb ist es von dem Standpunkt eines Optimierens des Luftkraftstoffverhältnisses aus wünschenswert, dass das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10 durch das frühe Schließen des Einlassventils (Einstellen der Ventilverschlusszeit in einem Einlasshub) zur Zeit eines Verwendens des CNG-Kraftstoffs geändert wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 hinsichtlich des unteren Einlasstotpunkts vorversetzt oder zurückversetzt in Abhängigkeit von dem Fall, in dem der in Verwendung befindliche Kraftstoff der Benzin-Kraftstoff ist, oder dem Fall, in dem der in Verwendung befindliche Kraftstoff der CNG-Kraftstoff ist. Insbesondere wird in dem Fall des Benzin-Kraftstoffs die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 im Wesentlichen eingestellt, um hinsichtlich des unteren Einlasstotpunkts zurückversetzt zu sein (in den Kompressionshub). In dem Fall des CNG-Kraftstoffs wird die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 eingestellt, um hinsichtlich des unteren Einlasstotpunkts nach vorne versetzt zu sein (in den Einlasshub). Dann wird das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10 entsprechend eines Abweichungsbetrags der Ventilverschlusszeit von dem unteren Einlasstotpunkt zwischen dem Benzin-Kraftstoff und dem CNG-Kraftstoff geändert. Zur Zeit eines Verwendens des CNG-Kraftstoffs wird der Abweichungsbetrag der Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 von dem unteren Einlasstotpunkt kleiner gemacht als zu der Zeit eines Verwendens des Benzin-Kraftstoffs. Das heißt, die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 wird näher an den unteren Einlasstotpunkt gebracht, so dass das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10 zur Zeit eines Verwendens des CNG-Kraftstoffs erhöht ist.
Eine Maschinensteuerung gemäß dieser Ausführungsform wird mit Bezug auf Flussdiagramme von 2 und 4 beschrieben werden. Eine Ventilzeitberechnungsverarbeitung des Einlassventils 16 wird mit Bezug auf 2 beschrieben werden. Diese Verarbeitung wird durch den Mikrocomputer 51 der ECU 50 jede vorgegebene Zeitdauer ausgeführt.
Bezugnehmend auf 2 werden die Maschinendrehzahl NE und eine Maschinenlast (zum Beispiel ein Einlassdruck, der durch den Einlassdrucksensor 45 erfasst ist) als Parameter, die sich auf einen Maschinenbetriebszustand beziehen, in Schritt S101 eingelesen. Ein Soll-Phasenwinkel (Soll-Benzin-Phasenwinkel θtg) einer Nockenwelle des Einlassventils 16, wenn der verwendete Kraftstoff der Benzin-Kraftstoff ist, wird auf der Basis der Maschinendrehzahl und der Maschinenlast in Schritt S102 berechnet.
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Beziehung zwischen der Maschinendrehzahl, der Maschinenlast und dem Sollbenzinphasenwinkel θtg vorab als ein Einstellungskennfeld gespeichert. Der Mikrocomputer 51 liest den Sollbenzinphasenwinkel θtg entsprechend der ausgelesenen Maschinendrehzahl und der ausgelesenen Maschinenlast unter Verwendung des Kennfelds aus. In dem Kennfeld wird der Sollbenzinphasenwinkel θtg in jedem der Maschinenbetriebszustände im Wesentlichen derart eingestellt, dass die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 hinsichtlich des unteren Einlasstotpunkts zurückversetzt ist.
Es wird in Schritt S103 bestimmt, ob der CNG-Kraftstoff als der in Verwendung befindliche Kraftstoff ausgewählt ist oder nicht. Falls der in Verwendung befindliche Kraftstoff der Benzin-Kraftstoff ist, wird diese Verarbeitung, so wie sie ist, beendet. Falls der in Verwendung befindliche Kraftstoff der CNG-Kraftstoff ist, fährt der Ablauf mit Schritt S104 fort, wobei ein Soll-Phasenwinkel (Soll-CNG-Phasenwinkel θtc) der Nockenwelle des Einlassventils 16 berechnet wird, wenn der in Verwendung befindliche Kraftstoff der CNG-Kraftstoff ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Soll-CNG-Phasenwinkel θtc derart eingestellt, dass die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 näher an den unteren Einlasstotpunkt herangebracht wird als jene zur Zeit beim Verwenden des Benzin-Kraftstoffs. Insbesondere wird zur Zeit eines Verwendens des CNG-Kraftstoffs, wie in 3 dargestellt ist, die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 hinsichtlich des unteren Einlasstotpunkts vorversetzt. Das heißt, der Vorversatzbetrag Δθc von dem unteren Einlasstotpunkt zur Zeit eines Verwendens des CNG-Kraftstoffs ist kleiner als der Verzögerungsbetrag Δθg von dem unteren Einlasstotpunkt zur Zeit eines Verwendens des Benzin-Kraftstoffs.
Wenn der Einlassventilantriebsmechanismus 21 angetrieben wird, um einen Phasenwinkel (Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16) der Nockenwelle des Einlassventils 16 zu ändern, wird ein bestimmter Zeitbetrag für diese Änderung benötigt. Andererseits, wenn der Kraftstoff von dem Kraftstoff (CNG-Kraftstoff), der in der Oktanzahl relativ hoch ist und es schwierig macht, ein Klopfen zu entwickeln, zu dem Kraftstoff (Benzin-Kraftstoff) hin umgeschaltet wird, der relativ klein in der Oktanzahl ist und es einfach macht, ein Klopfen zu entwickeln, wird die Maschinenverbrennung unter Verwendung des Benzin-Kraftstoffs implementiert, bevor eine Änderung in der Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 beendet bzw. vervollständigt ist, d. h. in einem Zustand, in dem das reale Verdichtungsverhältnis der Maschine 10 noch immer hoch ist, falls das Umschalten des Kraftstoffs unmittelbar nach einer Anforderung zum Umschalten des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs implementiert wird. In diesem Fall ist es wahrscheinlich, dass ein Klopfen leicht erzeugt wird. Umgekehrt, wenn der Kraftstoff von dem Benzin-Kraftstoff zu dem CNG-Kraftstoff hin umgeschaltet wird, selbst wenn das Umschalten des Kraftstoffs unmittelbar nach der Anforderung zum Umschalten des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs implementiert ist, ist es nicht wahrscheinlich, dass ein Klopfen einfach erzeugt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird dann, wenn es die Umschaltanforderung zum Umschalten des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs von dem CNG-Kraftstoff zu dem Benzin-Kraftstoff hin gibt, zuerst die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 geändert, um das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10 zu verringern, und nachdem die Änderung beendet bzw. ausgeführt wurde, wird der in Verwendung befindliche Kraftstoff von dem CNG-Kraftstoff zu dem Benzin-Kraftstoff hin umgeschaltet. Mit dieser Konfiguration wird ein Klopfen daran gehindert, zu der Zeit eines Umschaltens des Kraftstoffs erzeugt zu werden. Wenn es die Umschaltanforderung zum Umschalten des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs von dem Benzin-Kraftstoff zu dem CNG-Kraftstoff hin gibt, nachdem das Umschalten des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs beendet bzw. vervollständigt wurde, wird die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 geändert, um das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10 zu ändern, um sich zu erhöhen. Mit der vorangehenden Konfiguration wird in einem Zustand, in dem das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10 hoch ist, die Maschinenverbrennung unter Verwendung des Benzin-Kraftstoffs daran gehindert, implementiert zu werden, und die Erzeugung eines Klopfens wird verhindert. Außerdem wird eine Umschaltverzögerung des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs so früh wie möglich unterdrückt, um den in Verwendung befindlichen Kraftstoff zu dem Kraftstoff hin umzuschalten, der der Umschaltanforderung entspricht.
Eine Ventilzeitsteuerung und eine Zündzeitsteuerung (Kraftstoffumschaltzeitsteuerung) zur Zeit eines Umschaltens des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs werden mit Bezug auf 4 beschrieben werden. Diese Verarbeitung wird durch den Mikrocomputer 51 der ECU 50 jede gegebene Zeitdauer ausgeführt.
Bezugnehmend auf 4 wird es in Schritt S201 bestimmt, ob es die Umschaltanforderung zum Umschalten des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs von dem Benzin-Kraftstoff zu dem CNG-Kraftstoff gegeben hat oder nicht, auf der Basis des Maschinenbetriebszustands und eines Eingangssignals von dem Kraftstoffauswahlschalter 46 (zweite Bestimmungseinheit). Falls JA in Schritt S201, fährt der Ablauf mit Schritt S202 fort und der in Verwendung befindliche Kraftstoff wird von dem Benzin-Kraftstoff zu dem CNG-Kraftstoff umgeschaltet (zweite Umschalteinheit). Das heißt, ein Ausgabeziel eines Einspritzanweisungswerts, der auf der Basis des Maschinenbetriebzustands berechnet wird, wird von dem Benzin-Injektor 15 zu dem CNG-Injektor 14 hin geändert.
Die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 wird geändert, um näher an den unteren Einlasstotpunkt gebracht zu werden in Schritt S203 (Kompressionsverhältnisänderungseinheit). Insbesondere, nachdem der in Verwendung befindliche Kraftstoff von dem Benzin-Kraftstoff zu dem CNG-Kraftstoff umgeschaltet wurde, wird der Einlassventilantriebsmechanismus 21 angetrieben, um den Sollphasenwinkel der Nockenwelle des Einlassventils 16 von dem Sollbenzinphasenwinkel θtg zu dem Soll-CNG-Phasenwinkel θtc hin zu ändern. Außerdem wird der Zündzeitpunkt der Maschine 10 um einen gegebenen Winkel in einer Zeitdauer von einem Änderungsbeginn der Ventilverschlusszeit bzw. Ventilschließzeit des Einlassventils 16 zu einem Änderungsende von diesem hin vorversetzt (Zündungssteuereinheit).
Der Grund, warum die Zündzeit zusammen mit der Änderung in der Ventilschließzeit bzw. Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 geändert wird, wird nachfolgend beschrieben. Das heißt, der CNG-Kraftstoff und der Benzin-Kraftstoff sind in einem optimalen Zündzeitpunkt verschieden voneinander. Der optimale Zündzeitpunkt, wenn der Maschinenbetrieb mit der Verwendung des CNG-Kraftstoffs ausgeführt wird, wird weiter vorversetzt als in dem Fall des Benzin-Kraftstoffs. Deshalb wird der Zündzeitpunkt auch vorzugsweise geändert, wenn der in Verwendung befindliche Kraftstoff umgeschaltet wird, und in dieser Situation ist es von dem Standpunkt eines Beibehaltens der Stabilität der Maschinenausgabe aus wünschenswert, den Zündzeitpunkt allmählich zu ändern. Wenn der in Verwendung befindliche Kraftstoff von einem Kraftstoff (Benzin-Kraftstoff) aus geändert wird, dessen optimaler Zündzeitpunkt zu dem anderen Kraftstoff (CNG-Kraftstoff) relativ zurückversetzt bzw. verzögert ist, falls der Zündzeitpunkt geändert wird, bevor das Umschalten des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs implementiert ist, tritt wahrscheinlich ein Klopfen auf. Deshalb wird in der vorliegenden Ausführungsform dann, wenn der in Verwendung befindliche Kraftstoff von dem Benzin-Kraftstoff zu dem CNG-Kraftstoff hin umgeschaltet wird, der Zündzeitpunkt geändert, um in einer Zeitdauer vorversetzt zu sein, wenn die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 geändert wird, nachdem das Kraftstoffumschalten vervollständigt bzw. beendet wurde, um ein Klopfen daran zu hindern, erzeugt zu werden.
Wenn es keine Anforderung zum Umschalten des Benzin-Kraftstoffs zu dem CNG-Kraftstoff gibt, ist die Antwort in Schritt S201 NEIN. Der Ablauf fährt mit Schritt S204 fort, in dem es bestimmt wird, ob es die Anforderung zum Umschalten des CNG-Kraftstoffs zu dem Benzin-Kraftstoff gegeben hat oder nicht (erste Bestimmungseinheit). Wenn die Antwort in Schritt S204 JA ist, fährt der Ablauf mit Schritt S205 fort, in dem die Ventilschließzeit bzw. die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 in eine Richtung eines Wegbewegens von dem unteren Einlasstotpunkt geändert wird (Kompressionsverhältnisänderungseinheit). Insbesondere wird der Einlassventilantriebsmechanismus 21 angetrieben, bevor der in Verwendung befindliche Kraftstoff von dem CNG-Kraftstoff zu dem Benzin-Kraftstoff hin umgeschaltet wird, um den Sollphasenwinkel der Nockenwelle des Einlassventils 16 von dem Soll-CNG-Phasenwinkel θtc zu dem Sollbenzinphasenwinkel θtg hin zu ändern. Mit dieser Änderung wird der Benzin-Kraftstoff, der es leichter macht, ein Klopfen zu erzeugen, daran gehindert, in einem Zustand, in dem das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10 hoch gehalten wird, zu der Maschine 10 zugeführt zu werden.
Außerdem wird in Schritt S205 der Zündzeitpunkt der Maschine 10 um einen gegebenen Winkel in einer Zeitdauer von einem Änderungsbeginn der Ventilschließzeit des Einlassventils 16 zu einem Änderungsende von diesem verzögert (Zündungssteuereinheit). In der vorliegenden Ausführungsform wird der in Verwendung befindliche Kraftstoff von einem Kraftstoff (CNG-Kraftstoff) aus umgeschaltet, dessen optimaler Zündzeitpunkt relativ zu dem anderen Kraftstoff (Benzin-Kraftstoff) vorversetzt ist. Deshalb, falls das Umschalten des Kraftstoffs ausgeführt wird, bevor der Zündzeitpunkt zurückversetzt ist, wird die Maschinenverbrennung unter Verwendung des Benin-Kraftstoffs implementiert, bevor der Zündzeitpunkt verzögert bzw. zurückversetzt ist. In diesem Fall ist es wahrscheinlich, dass ein Klopfen leicht erzeugt wird. Deshalb wird in der vorliegenden Ausführungsform der Zündzeitpunkt bzw. die Zündzeit in einer Zeitdauer zurückversetzt, wenn die Ventilschließzeit bzw. Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 geändert wird, bevor das Umschalten des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs ausgeführt wird.
In Schritt S206 wird bestimmt, ob eine Änderung des Sollphasenwinkels zu dem Soll-Benzin-Phasenwinkel θtg beendet bzw. vervollständigt wurde. Die Bestimmung kann auf der Basis eines Sensorerfassungswerts oder einer verstrichenen Zeit von dem Änderungsbeginn des Phasenwinkels der Nockenwelle durch den Einlassventilantriebsmechanismus 21 ausgeführt werden.
Wenn die Antwort in Schritt S206 JA wird, fährt der Ablauf mit Schritt S207 fort, in dem der in Verwendung befindliche Kraftstoff von dem Benzin-Kraftstoff zu dem CNG-Kraftstoff hin umgeschaltet wird (erste Umschalteinheit). Das heißt, das Ausgabeziel des Einspritzanweisungswerts, der auf der Basis des Maschinenbetriebszustands berechnet ist, wird von dem CNG-Injektor 14 zu dem Benzin-Injektor 15 hin geändert.
Ein spezifisches Beispiel der Maschinensteuerung (Ventilzeitsteuerung und Zündzeitsteuerung) gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird mit Bezug auf ein Zeitdiagramm von 5 beschrieben werden. Bezugnehmend auf 5, wenn es die Umschaltanforderung zum Umschalten des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs von dem Benzin-Kraftstoff zu dem CNG-Kraftstoff während einer Verwendung des Benzin-Kraftstoffs gibt, wird die Kraftstoffeinspritzung durch den Benzin-Injektor 15 gestoppt und die Kraftstoffeinspritzung durch den CNG-Injektor 14 wird zu einem Anforderungszeitpunkt t11 gestartet. Außerdem wird dann, nachdem der Kraftstoff umgeschaltet wurde, der Sollphasenwinkel der Nockenwelle an dem Einlassventil 16 von dem Soll-Benzin-Phasenwinkel θtg zu dem Soll-CNG-Phasenwinkel θtc hin geändert. Wenn die Ventilschließ- bzw. -verschlusszeit des Einlassventils 16 hinsichtlich des unteren Einlasstotpunkts verzögert bzw. zurückversetzt wird, bevor der Kraftstoff umgeschaltet ist, wird die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 allmählich nach vorne versetzt. Schließlich wird die Ventilschließzeit bzw. Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 eingestellt, um hinsichtlich des unteren Einlasstotpunkts nach vorne versetzt zu sein. Die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 wird in dem Nahbereich des unteren Einlasstotpunkts eingestellt (bezugnehmend auf 3). Mit einer Änderung der Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 wird das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10 erhöht. Außerdem wird der Zündzeitpunkt in einer Zeitdauer von dem Änderungsbeginn (t11) der Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 zu dem Änderungsende von diesem hin vorversetzt. Als ein Ergebnis wird der Zündzeitpunkt der Maschine 10 auf den optimalen Zündzeitpunkt geändert, an dem das Ausgabedrehmoment der Maschine 10 während der Verwendung des CNG-Kraftstoffs maximal ist.
Wenn es die Umschaltanforderung zum Umschalten des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs von dem CNG-Kraftstoff zu dem Benzin-Kraftstoff hin während einer Verwendung des CNG-Kraftstoffs gibt, wird das Umschalten des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs nicht zu einem Anforderungszeitpunkt t12 implementiert. Der Sollphasenwinkel des Einlassventils 16 wird von dem Soll-CNG-Phasenwinkel θtc zu dem Soll-Benzin-Phasenwinkel θtg hin geändert, während die Kraftstoffeinspritzung durch den CNG-Injektor 14 weitergeführt wird, um die Ventilschließzeit des Einlassventils 16 zu ändern. Außerdem wird der Zündzeitpunkt bzw. die Zündzeit in einer Zeitdauer von dem Änderungsbeginn (t12) der Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 bis zu dem Änderungsende hin verzögert. Als ein Ergebnis wird der Zündzeitpunkt der Maschine 10 auf den optimalen Zündzeitpunkt hin geändert, bei dem das Ausgabedrehmoment der Maschine 10 während einer Verwendung des Benzin-Kraftstoffs maximal ist. Dann wird der in Verwendung befindliche Kraftstoff von dem CNG-Kraftstoff zu dem Benzin-Kraftstoff zu einem Zeitpunkt t13 geändert, an dem der Einlassventilantriebsmechanismus 21 den Soll-Benzin-Phasenwinkel θtg geändert hat.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die folgenden Vorteile erlangt werden.
Wenn der CNG-Kraftstoff zu der Maschine 10 zugeführt wird, wird die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 näher an den unteren Einlasstotpunkt der Maschine 10 durch den Einlassventilantriebsmechanismus 21 gebracht, um das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10 zu erhöhen, verglichen mit einem Fall, in dem der Benzin-Kraftstoff zu der Maschine 10 zugeführt wird. Als ein Ergebnis kann die Maschinenausgabe gewährleistet werden, während die Klopferzeugung während einer Verwendung des CNG-Kraftstoffs unterdrückt wird. Ferner kann die Klopferzeugung unterdrückt werden, während die Maschinenausgabe während einer Verwendung des Benzin-Kraftstoffs gewährleistet wird. Deshalb kann gemäß der vorangehenden Konfiguration in der Maschine 10, die den CNG-Kraftstoff und den Benzin-Kraftstoff als den Kraftstoff verwendet, sowohl die Maschinenausgabegewährleistung als auch die Klopfunterdrückung erreicht werden.
Wenn es die Umschaltanforderung zum Umschalten des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs von dem CNG-Kraftstoff zu dem Benzin-Kraftstoff hin gibt, wird die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 geändert, um sich von dem unteren Einlasstotpunkt aus wegzubewegen. Nachdem diese Änderung ausgeführt bzw. Vervollständigt wurde, wird der in Verwendung befindliche Kraftstoff von dem CNG-Kraftstoff zu dem Benzin-Kraftstoff hin umgeschaltet. Gemäß dieser Konfiguration kann die Maschinenverbrennung unter Verwendung des Benzin-Kraftstoffs daran gehindert werden, in einem Zustand implementiert zu werden, in dem das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10 noch immer hoch ist. Als ein Ergebnis kann ein Klopfen daran gehindert werden, zur Zeit eines Umschaltens des Kraftstoffs erzeugt zu werden.
Wenn es die Umschaltanforderung zum Umschalten des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs von dem Benzin-Kraftstoff zu dem CNG-Kraftstoff hin gibt, wird die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 geändert, um sich näher zu dem unteren Einlasstotpunkt hin zu bewegen, nachdem das Umschalten des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs implementiert wurde. Gemäß dieser Konfiguration kann die Maschinenverbrennung unter Verwendung des Benzin-Kraftstoffs daran gehindert werden, in einem Zustand implementiert zu werden, in dem das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10 noch immer hoch ist. Als ein Ergebnis kann ein Klopfen daran gehindert werden, zur Zeit eines Umschaltens des Kraftstoffs erzeugt zu werden. Außerdem kann die Umschaltverzögerung des in Gebrauch befindlichen Kraftstoffs unterdrückt werden und der in Gebrauch befindliche Kraftstoff kann so früh wie möglich zu dem Kraftstoff hin umgeschaltet werden, der der Umschaltanforderung entspricht.
Wenn der in Verwendung befindliche Kraftstoff umgeschaltet wird, wird der Zündzeitpunkt der Maschine 10 in einer Zeitdauer von dem Änderungsbeginn der Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 zu dem Änderungsende hin geändert. Das heißt, wenn der in Verwendung befindliche Kraftstoff von einem Kraftstoff (Benzin-Kraftstoff) aus umgeschaltet wird, dessen optimaler Zündzeitpunkt relativ zu dem anderen Kraftstoff (CNG-Kraftstoff) hin verzögert bzw. zurückversetzt ist, wird der Zündzeitpunkt nach vorne versetzt, nachdem das Umschalten des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs implementiert wurde. Andererseits, wenn der optimale Zündzeitpunkt von einem Kraftstoff (CNG-Kraftstoff) aus umgeschaltet wird, dessen optimaler Zündzeitpunkt relativ zu dem anderen Kraftstoff (Benzin-Kraftstoff) vorversetzt ist, wird der Zündzeitpunkt zurückversetzt, bevor das Umschalten des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs implementiert ist. Gemäß dieser Konfiguration kann ein Klopfen vorzugsweise daran gehindert werden, zur Zeit eines Umschaltens des Zündzeitpunkts erzeugt zu werden, das durch das Umschalten des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs verursacht wird.
Zur Zeit eines Verwendens des CNG-Kraftstoffs wird die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 hinsichtlich des unteren Einlasstotpunkts vorversetzt, um das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10 zu ändern. Mit der vorangehenden Konfiguration kann das Luftkraftstoffverhältnis optimiert werden, wenn das reale Kompressionsverhältnis der Maschine 10 geändert wird, verglichen mit einem Fall eines Implementierens des späten Schließens des Einlassventils. In dem späten Schließen des Einlassventils wird ein Teil der Einlassluft, die in den Zylinder in dem Einlasshub eingeleitet wird, zu dem Einlassdurchgang 11 in den Kompressionshub zurückgeführt.
[Andere Ausführungsform]
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorangehend beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, sondern kann zum Beispiel in der folgenden Art und Weise ausgeführt werden.
In der vorangehenden Ausführungsform wurde die Beschreibung des Falles gegeben, in dem diese Offenbarung auf die Bi-Kraftstoffmaschine angewendet ist, die wahlweise den CNG-Kraftstoff als den ersten Kraftstoff und den Benzin-Kraftstoff als den zweiten Kraftstoff verwendet. Alternativ kann diese Offenbarung auf eine Dual-Kraftstoffmaschine angewendet werden, die sowohl den ersten Kraftstoff als auch den zweiten Kraftstoff zu der gleichen Zeit einspritzen kann, während ein Verwendungsverhältnis des ersten Kraftstoffs und des zweiten Kraftstoffs geändert wird. In diesem Fall wird die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 geändert, um dem unteren Einlasstotpunkt der Maschine 10 näher zu kommen, wenn das Verwendungsverhältnis des ersten Kraftstoffs zu dem Gesamtbetrag eines in Verwendung befindlichen Kraftstoffs größer ist, wodurch das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10 erhöht wird. Zum Beispiel, wenn der erste Kraftstoff der CNG-Kraftstoff ist, und der zweite Kraftstoff der Benzin-Kraftstoff ist, wie in 6 dargestellt ist, falls der Benzin-Kraftstoff 100% ist (der Benzin-Kraftstoff wird alleine verwendet), wird ein erster Winkel α1, der hinsichtlich des unteren Einlasstotpunkts zurückversetzt ist, als die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 eingestellt. Wenn das Verwendungsverhältnis des CNG-Kraftstoffs größer wird, wird die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 weiter vorversetzt als der erste Winkel α1. Wenn der CNG-Kraftstoff 100% ist (der CNG-Kraftstoff wird alleine verwendet), wird ein zweiter Winkel α2 näher an dem unteren Einlasstotpunkt als der erste Winkel α1 als die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 eingestellt.
Wenn die Konfiguration, in der die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 geändert wird, um näher an den unteren Einlasstotpunkt zu gelangen, wenn des Verwendungsverhältnis des ersten Kraftstoffs größer ist, wird die Ventilverschlusszeit linear geändert, was in 6 dargestellt ist. Alternativ kann eine Vielzahl von Ventilverschlusszeiten vorab bestimmt werden, und die Ventilverschlusszeit kann umgeschaltet werden, um näher an den unteren Einlasstotpunkt zu gelangen, wenn das Verwendungsverhältnis des ersten Kraftstoffs größer ist.
In der Dual-Kraftstoffmaschine, wenn die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 geändert wird, um näher an den unteren Einlasstotpunkt der Maschine zu gelangen, wenn das Verwendungsverhältnis des ersten Kraftstoffs zu dem in Verwendung befindlichen Kraftstoff größer ist, kann die Änderungszeit des Verwendungsverhältnisses eingestellt sein, bevor das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10 geändert wird, oder nachdem das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10 geändert wurde. Alternativ kann das Verwendungsverhältnis des Kraftstoffs geändert werden, während das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10 geändert wird. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass die Änderungszeit bzw. das Änderungstiming des Verwendungsverhältnisses des Kraftstoffs als eine Zeit eingestellt wird, die weiter von dem Änderungsbeginn des Ist-Kompressionsverhältnisses zurückversetzt ist (Zeitpunkt, an dem das Ist-Kompressionsverhältnis ausreichend abgesenkt ist), wenn das Verwendungsverhältnis des ersten Kraftstoffs kleiner ist (der Verwendungskraftstoff des zweiten Kraftstoffs größer ist).
In dem System, das sowohl den ersten Kraftstoff als auch den zweiten Kraftstoff zur gleichen Zeit einspritzt, während das Verwendungsverhältnis des ersten Kraftstoffs und des zweiten Kraftstoffs geändert wird, kann der Zündzeitpunkt ebenfalls in Übereinstimmung und dem Verwendungsverhältnis des ersten Kraftstoffs (CNG-Kraftstoff) geändert werden. Insbesondere ist es wünschenswert, dass der Zündzeitpunkt eingestellt wird, um weiter vorversetzt zu sein, wenn das Verwendungsverhältnis des ersten Kraftstoffs größer ist.
In der vorangehenden Ausführungsform wird der Zündzeitpunkt mit dem Umschalten des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs geändert. Alternativ kann zum Zwecke eines Verhinderns der Klopferzeugung soweit wie möglich, um die Sicherheit zu gewährleisten, der Zündzeitpunkt als der Zündzeitpunkt (zum Beispiel optimaler Zündzeitpunkt) in dem Maschinenbetrieb eingestellt werden, der den zweiten Kraftstoff verwendet, ungeachtet der Art des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs und des Verwendungsverhältnisses des Kraftstoffs.
In der vorangehenden Ausführungsform wird dann, wenn der in Verwendung befindliche Kraftstoff der CNG-Kraftstoff (Gaskraftstoff) ist, die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 hinsichtlich des unteren Einlasstotpunkts vorversetzt. Alternativ kann die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 hinsichtlich des unteren Einlasstotpunkts zurückversetzt bzw. verzögert sein. In diesem Fall, wie in 7 dargestellt ist, wird der Verzögerungsbetrag der Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 relativ zu dem unteren Einlasstotpunkt zur Zeit eines Verwendens des CNG-Kraftstoffs eingestellt, um kleiner als jener zu der Zeit eines Verwendens des Benzin-Kraftstoffs zu sein. Als ein Ergebnis kann das Ist-Kompressionsverhältnis zur Zeit eines Verwendens des CNG-Kraftstoffs weiter erhöht werden als jenes zur Zeit eines Verwendens des Benin-Kraftstoffs.
Die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 kann hinsichtlich des unteren Einlasstotpunkts sowohl zur Zeit eines Verwendens des CNG-Kraftstoffs als auch zur Zeit eines Verwendens des Benzin-Kraftstoffs in Abhängigkeit von einem Maschinenbetriebsbereich vorversetzt werden. In diesem Fall wird in diesem Betriebsbereich die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 zur Zeit eines Verwendens des CNG-Kraftstoffs weiter zurückversetzt bzw. verzögert als in jenem zur Zeit eines Verwendens des Benzin-Kraftstoffs. Das heißt, die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 wird näher an den unteren Einlasstotpunkt gebracht, um das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10 zu erhöhen.
Die Maschinensteuervorrichtung ist mit einer Startbestimmungseinheit versehen, zum Bestimmen, ob es eine Wiederstartzeit bzw. eine Zeit eines erneuten Starts ist, nach einem Aufwärmen der Maschine. Wenn der erste Kraftstoff zu der Maschine 10 alleine oder zusammen mit dem zweiten Kraftstoff zugeführt wird, wird die Änderung des Ist-Kompressionsverhältnisses der Maschine 10, um sich zu erhöhen, zur Zeit eines erneuten Startens nach dem Aufwärmen verhindert. Bei einem Starten der Maschine 10 ist die Ausgabe der Maschine klein, wenn sie kalt ist. Zum Beispiel, selbst wenn das reale Kompressionsverhältnis der Maschine 10 erhöht wird, wird eine NV-Charakteristik (Noise/Vibration Characteristic bzw. Geräusch/Vibrations-Eigenschaft) kaum verschlechtert. Im Gegensatz dazu erhöht sich zur Zeit eines erneuten Startens der Maschine 10 nach einem Warm-up die Maschinenausgabe übermäßig aufgrund eines Anstiegs in dem Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10. Als ein Ergebnis ist es wahrscheinlich, dass die NV-Charakteristik verschlechtert werden kann. Gemäß der vorangehenden Konfiguration hat ein Fahrer kein seltsames Gefühl zur Zeit eines Startens der Maschine.
Die Maschinensteuervorrichtung ist mit einer Lastbestimmungseinheit versehen, zum Bestimmen, ob der Maschinenbetriebszustand ein gegebener Niedriglastbetriebszustand ist. Wenn der erste Kraftstoff zu der Maschine 10 alleine oder zusammen mit dem zweiten Kraftstoff zugeführt wird, wird die Änderung des Ist-Kompressionsverhältnisses der Maschine 10, sich zu erhöhen, in dem gegebenen Niedriglastbetriebszustand verhindert. Das heißt, in dieser Konfiguration werden in Anbetracht einer Tatsache, dass eine Notwendigkeit für die Ausgabegewährleistung in dem Niedriglastbetrieb der Maschine 10 gering ist, eine Reduktion in dem Pumpenverlust durch ein Unterdrücken des realen Kompressionsverhältnisses und eine Verbesserung in einem Mischen des Kraftstoffs und der Luft über die Ausgabegewährleistung priorisiert durch ein Verbessern des realen Kompressionsverhältnisses der Maschine 10, wodurch die Kraftstoffökonomie verbessert wird.
8 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur einer Ventilzeitberechnungsverarbeitung des Einlassventils 16 in dem System mit der Startbestimmungseinheit und der Lastbestimmungseinheit darstellt. Diese Verarbeitung wird durch den Mikrocomputer 51 der ECU 50 zu jeder gegebenen Zeitdauer ausgeführt. In 8 ist die gleiche Verarbeitung wie jene in 2 mit den gleichen Schrittbezugszeichen dargestellt, und die gleichen Beschreibungen werden nicht erneut ausgeführt.
In 8 werden die gleichen Verarbeitungen wie jene in Schritten S101 bis 103 von 2 jeweils in Schritten S301 bis S303 ausgeführt. Wenn der CNG-Kraftstoff als der in Verwendung befindliche Kraftstoff ausgewählt ist, ist die Antwort in Schritt S303 JA und der Ablauf fährt mit Schritt S304 fort, in dem es bestimmt wird, ob es die Wiederstartzeit bzw. Neustartzeit der Maschine 10 nach einem Aufwärmen ist. Wenn der Startschalter (Zündschalter) der Maschine 10 von AUS zu AN umgeschaltet wird und eine Maschinenkühlmitteltemperatur, die durch den Kühlmitteltemperatursensor 43 erfasst wird, ein gegebener Wert oder höher ist, ist die Antwort in Schritt S304 JA. Es wird in Schritt S305 bestimmt, ob der Maschinenbetriebszustand der gegebene Niedriglastbetriebszustand ist. Wenn die Maschinenlast (Einlassluftmenge) ein gegebener Wert oder weniger ist, ist die Antwort JA. In diesem System wird die Maschinenlast auf der Basis eines erfassten Werts des Einlassdrucksensors 45 berechnet. Wenn es in Schritt S304 bestimmt ist, dass es die Wiederstartzeit nach einem Aufwärmen ist, oder wenn es in Schritt S305 bestimmt ist, dass es der gegebene Niedriglastbetriebszustand ist, wird die Verarbeitung ohne ein Ausführen der Verarbeitung von Schritt S306 (die gleiche Verarbeitung wie jene von Schritt S104 in 2) beendet. In diesem Fall wird der CNG-Kraftstoff als der in Gebrauch befindliche Kraftstoff ausgewählt und der Sollphasenwinkel der Nockenwelle des Einlassventils 16 wird auf dem Soll-Benzin-Phasenwinkel θtg für Benzin eingestellt.
Diese Offenbarung ist auf ein System angewendet, das eine Leerlaufverringerungssteuerung zum automatischen Stoppen der Maschine 10 implementiert, wenn eine gegebene automatische Stoppbedingung erfüllt ist, und zum erneuten Starten der Maschine 10, wenn eine gegebene Neustartbedingung erfüllt ist, nachdem die Maschine 10 automatisch gestoppt ist. In diesem Fall, wenn es die Neustartzeit ist, nachdem die Maschine 10 automatisch gestoppt ist, ist die Antwort in Schritt S304 JA, so dass der Sollphasenwinkel der Nockenwelle des Einlassventils 16 auf den Soll-Benzin-Phasenwinkel θtg für Benzin eingestellt werden kann.
Eine Benzinmaschine mit lediglich dem Benzin-Injektor 15 als die Kraftstoffeinspritzeinheit kann zu einem System hin geändert werden, das zwei Arten von Kraftstoffen einspritzen kann, durch ein Montieren einer Zuführeinheit für den Gaskraftstoff darin. Diese Offenbarung kann auf dieses System angewendet werden. Insbesondere, wie in 9 dargestellt ist, wird ein Führungsende des CNG-Injektors 14 mit einer Einspritzleitung 47 verbunden, und die Einspritzleitung 47 wird in dem Einlassrohr angeordnet. Der Gaskraftstoff, der von dem CNG-Injektor 14 eingespritzt wird, wird in einen Einlassanschluss der Maschine 10 durch das Einspritzrohr bzw. die Einspritzleitung 47 eingespritzt.
In dem System von 9 wird der Gaskraftstoff, der von dem CNG-Injektor 14 eingespritzt wird, durch die Einspritzleitung 47 in den Einlassanschluss eingespritzt. Aus diesem Grund ist ein bestimmter Zeitbetrag erforderlich von einer Zeit, zu der der CNG-Injektor 14 bei einem Einspritzstart angewiesen ist, bis zu der Zeit, zu der die Einspritzung des Kraftstoffs in den Einlassanschluss tatsächlich beginnt. In dem vorangehenden System ist es denkbar, dass die notwendige Kraftstoffmenge aufgrund einer Transportverzögerung des Kraftstoffs nicht in den Einlassanschluss eingespritzt werden kann und die Kraftstoffmenge innerhalb jedes Zylinders knapp ist. Unter dem Umstand wird in der vorliegenden Ausführungsform in Anbetracht der vorangehend genannten Kraftstofftransportverzögerung eine Einspritzendzeit des CNG-Injektors 14 hinsichtlich der Einspritzendzeit des Benzin-Injektors 15 nach vorne versetzt.
Die Maschinensteuerung in dem System von 9 wird mit Bezug auf ein Zeitdiagramm von 10 beschrieben werden. Bezugnehmend auf 10, falls es die Umschaltanforderung zum Umschalten des in Gebrauch befindlichen Kraftstoffs von dem Benzin-Kraftstoff zu dem CNG-Kraftstoff zur Zeit eines Verwendens des Benzin-Kraftstoffs gibt, stoppt die Kraftstoffeinspritzung durch den Benzin-Injektor 15 zu einem Anforderungszeitpunkt t21 und die Kraftstoffeinspritzung durch den CNG-Injektor 14 startet. Außerdem, nachdem der Kraftstoff umgeschaltet wurde, wird der Sollphasenwinkel der Nockenwelle an dem Einlassventil 16 von dem Soll-Benzin-Phasenwinkel θtg zu dem Soll-CNG-Phasenwinkel θtc geändert. In 10 wird der Sollphasenwinkel hinsichtlich des unteren Einlasstotpunkts zur Zeit eines Verwendens des Benzin-Kraftstoffs zurückversetzt. Nachdem der in Verwendung befindliche Kraftstoff zu dem CNG-Kraftstoff hin umgeschaltet wurde, wird der Sollphasenwinkel auf eine Position hin, die hinsichtlich des unteren Einlasstotpunkts vorversetzt ist, und näher an den unteren Einlasstotpunkt als jene zur Zeit eines Verwendens des Benzin-Kraftstoffs geändert. Außerdem werden in einer Zeitdauer von dem Änderungsbeginn (t21) des Sollphasenwinkels des Einlassventils 16 zu dem Änderungsende hin die Zündzeit und die Einspritzendzeit des Kraftstoffs allmählich geändert, um vorversetzt zu werden, und eine Erregungszeit der Zündspule in einer Zündvorrichtung 27 wird allmählich verlängert. Der CNG-Kraftstoff erfordert eine Zündenergie, die größer ist als jene in dem Benzin-Kraftstoff. In Anbetracht der vorangehenden Tatsache wird die Erregungszeit der Zündspule zur Zeit eines Verwendens eines CNG-Kraftstoffs weiter verlängert als zu der Zeit eines Verwendens des Benzin-Kraftstoffs.
Außerdem wird zu der Zeit eines Verwendens des CNG-Kraftstoffs, wenn es die Umschaltanforderung zum Umschalten des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs von dem CNG-Kraftstoff zu dem Benzin-Kraftstoff gibt, das Umschalten des in Verwendung befindlichen Kraftstoffs nicht zum Anforderungszeitpunkt p22 implementiert. Der Sollphasenwinkel des Einlassventils 16 wird von dem Soll-CNG-Phasenwinkel θtc zu dem Soll-Benzin-Phasenwinkel θtg hin geändert, während die Kraftstoffeinspritzung durch den CNG-Injektor 14 fortgeführt wird. Außerdem werden in einer Zeitdauer von dem Änderungsstart (t22) des Sollphasenwinkels des Einlassventils 16 zu dem Änderungsende hin die Zündzeit und die Einspritzendzeit des Kraftstoffs allmählich geändert, um verzögert zu werden, und die Erregungszeit der Zündspule in der Zündvorrichtung 27 wird allmählich verkürzt. Dann wird zu einem Zeitpunkt p23, wenn die Änderung des Soll-Benzin-Phasenwinkels θtg durch den Einlassventilantriebsmechanismus 21 beendet bzw. vervollständigt wurde, der in Verwendung befindliche Kraftstoff von dem CNG-Kraftstoff zu dem Benzin-Kraftstoff umgeschaltet.
Wenn sowohl der erste Kraftstoff als auch der zweite Kraftstoff zur gleichen Zeit eingespritzt werden, während sich das Verwendungsverhältnis des ersten Kraftstoffs und des zweiten Kraftstoffs ändert, können zumindest eine von der Erregungszeit der Zündspule und der Einspritzendzeit des Kraftstoffs gemäß dem Verwendungsverhältnis des ersten Kraftstoffs (CNG-Kraftstoff) geändert werden. Insbesondere, wenn das Verwendungsverhältnis des ersten Kraftstoffs größer wird, wird die Erregungszeit der Zündspule eingestellt, um größer zu werden, oder die Einspritzendzeit des CNG-Injektors 14 wird weiter nach vorne versetzt.
Die vorangehende Ausführungsform wurde beschrieben unter der Annahme, dass der Gaskraftstoff als der erste Kraftstoff der CNG-Kraftstoff ist und der Flüssigkraftstoff als der zweite Kraftstoff der Benzin-Kraftstoff ist. Jedoch sind die Arten des Gaskraftstoffs und des Flüssigkraftstoffs nicht auf die vorangehenden entsprechenden Fälle begrenzt. Zum Beispiel können ein Wasserstoffkraftstoff und ein Dimethylether(DME)-Kraftstoff als der Gaskraftstoff verwendet werden, und zum Beispiel ein Alkoholkraftstoff und ein Dieselkraftstoff können als der Flüssigkraftstoff verwendet werden.
Die vorangehende Ausführungsform wurde beschrieben unter der Annahme, dass der erste Kraftstoff der Gaskraftstoff ist und der zweite Kraftstoff der Flüssigkraftstoff ist. Jedoch ist die vorangehende Ausführungsform auf eine beliebige Maschine anwendbar, die zwei Arten von Kraftstoffen verwendet, welche in der Oktanzahl verschieden sind, und ist auf eine Maschine anwendbar, die den ersten Kraftstoff und den zweiten Kraftstoff verwendet, von denen beide der Flüssigkraftstoff sind, und ist auf eine Maschine anwendbar, die den ersten Kraftstoff und den zweiten Kraftstoff verwendet, von denen beide der Gaskraftstoff sind. Insbesondere ist die vorangehende Ausführungsform auf eine Maschine anwendbar, die zum Beispiel den Alkoholkraftstoff (erster Kraftstoff) und den Benzin-Kraftstoff (zweiter Kraftstoff) als den Kraftstoff verwendet. Wenn die Maschine wahlweise den Alkoholkraftstoff und den Benzin-Kraftstoff umschaltet und verwendet, wird die Ventilverschlusszeit des Einlassventils 16 zu der Zeit eines Verwendens des Alkohol-Kraftstoffs näher an den unteren Einlasstotpunkt der Maschine 10 gebracht, um das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine 10 zu ändern, um sich zu erhöhen, als jene zur Zeit eines Verwendens des Benzin-Kraftstoffs.
In der vorangehenden Ausführungsform wird der Phasenwinkel der Öffnungs-/Schließzeit des Einlassventils 16 variabel gesteuert, um die Ventilsverschlusszeit durch den Einlassventilantriebsmechanismus 21 einzustellen. Alternativ kann der Betriebswinkel des Einlassventils 16 variabel gesteuert werden, um die Ventilverschlusszeit durch den Einlassventilantriebsmechanismus 21 einzustellen.
Diese Offenbarung ist gemäß den Ausführungsformen beschrieben. Jedoch wird es verstanden, dass diese Offenbarung nicht auf die vorangehenden Ausführungsformen oder die Strukturen begrenzt ist. Diese Offenbarung umfasst verschiedene modifizierte Beispiele und Modifikationen, die innerhalb eines äquivalenten Bereichs fallen. Außerdem fallen verschiedene Kombinationen oder Konfigurationen als auch andere Kombinationen oder Konfigurationen, die lediglich ein Element, oder mehr als, oder weniger als ein Element darin umfassen, ebenfalls in eine Kategorie und einen konzeptionellen Bereich dieser Offenbarung.

Claims

Maschinensteuervorrichtung, die auf eine Maschine (10) angewendet ist, zu der ein Kraftstoff durch eine erste Einspritzeinheit (14), die einen ersten Kraftstoff einspritzt, und eine zweite Einspritzeinheit (15) zugeführt wird, die den zweiten Kraftstoff einspritzt, wobei der erste Kraftstoff eine höhere Oktanzahl als der zweite Kraftstoff hat, wobei die Maschinensteuervorrichtung folgendes aufweist: eine Einlassventilsteuereinheit, die eine Ventilverschlusszeit eines Einlassventils (16) der Maschine auf der Basis des Maschinenbetriebszustands ändert; und eine Kompressionsverhältnisänderungseinheit, die durch die Einlassventilsteuereinheit die Ventilverschlusszeit näher an den unteren Einlasstotpunkt der Maschine bringt, um ein Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine zu erhöhen, wenn der erste Kraftstoff unabhängig oder zusammen mit dem zweiten Kraftstoff zu der Maschine zugeführt wird, verglichen mit einem Fall, in dem der zweite Kraftstoff unabhängig zu der Maschine zugeführt wird.
Maschinensteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Maschinensteuervorrichtung auf eine Maschine angewendet ist, die wahlweise den ersten Kraftstoff und den zweiten Kraftstoff verwendet, wobei die Maschinensteuervorrichtung ferner folgendes aufweist: eine erste Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob es eine Umschaltanforderung zum Umschalten eines in Verwendung befindlichen Kraftstoffs von dem ersten Kraftstoff zu dem zweiten Kraftstoff gibt; und eine erste Umschalteinheit, die den in Verwendung befindlichen Kraftstoff von dem ersten Kraftstoff zu dem zweiten Kraftstoff umschaltet, wobei dann, wenn die erste Bestimmungseinheit bestimmt, dass es die Umschaltanforderung gibt, die Kompressionsverhältnisänderungseinheit die Ventilverschlusszeit durch die Einlassventilsteuereinheit von dem unteren Einlasstotpunkt wegbringt, um das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine zu verringern, und die erste Schalteinheit den in Verwendung befindlichen Kraftstoff umschaltet, nachdem das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine durch die Kompressionsverhältnisänderungseinheit verringert wurde.
Maschinensteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Maschinensteuervorrichtung auf eine Maschine angewendet ist, die wahlweise den ersten Kraftstoff und den zweiten Kraftstoff verwendet, wobei die Maschinensteuervorrichtung ferner folgendes aufweist: eine zweite Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob es eine Umschaltanforderung zum Umschalten eines in Verwendung befindlichen Kraftstoffs von dem zweiten Kraftstoff zu dem ersten Kraftstoff gibt; und eine zweite Umschalteinheit, die den in Verwendung befindlichen Kraftstoff von dem zweiten Kraftstoff zu dem ersten Kraftstoff hin umschaltet, wobei die zweite Umschalteinheit den in Verwendung befindlichen Kraftstoff umschaltet, wenn die zweite Bestimmungseinheit bestimmt, dass es die Umschaltanforderung gibt, die Kompressionsverhältnisänderungseinheit dann, nachdem der in Verwendung befindliche Kraftstoff durch die zweite Umschalteinheit umgeschaltet wurde, die Ventilverschlusszeit durch die Einlassventilsteuereinheit näher an den unteren Einlasstotpunkt bringt, um das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine zu erhöhen.
Maschinensteuervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, ferner mit: einer Zündsteuereinheit, die eine Zündzeit der Maschine in einem Zeitraum von einem Änderungsbeginn der Ventilverschlusszeit zu einem Änderungsende der Ventilverschlusszeit durch die Einlassventilsteuereinheit ändert, wenn der in Verwendung befindliche Kraftstoff umgeschaltet wird.
Maschinensteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der erste Kraftstoff ein Gaskraftstoff ist und der zweite Kraftstoff ein Flüssigkraftstoff ist, und wenn der in Verwendung befindliche Kraftstoff der Gaskraftstoff ist, die Kompressionsverhältnisänderungseinheit die Ventilverschlusszeit hinsichtlich des unteren Einlasstotpunkts vorversetzt und die Ventilverschlusszeit näher an den unteren Einlasstotpunkt bringt als jene, wenn der in Verwendung befindliche Kraftstoff der Flüssigkraftstoff ist, um das Ist-Kompressionsverhältnis der Maschine zu erhöhen.
Maschinensteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Maschinensteuervorrichtung auf eine Maschine angewendet ist, zu der der erste Kraftstoff und der zweite Kraftstoff durch die erste Einspritzeinheit und die zweite Einspritzeinheit zur gleichen Zeit zugeführt werden kann, während ein Verwendungsverhältnis des ersten Kraftstoffs und des zweiten Kraftstoffs geändert wird, und die Kompressionsverhältnisänderungseinheit die Ventilverschlusszeit näher an den unteren Einlasstotpunkt bringt, wenn das Verwendungsverhältnis des ersten Kraftstoffs größer wird.
Maschinensteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner mit: einer Startbestimmungseinheit, die bestimmt, ob eine Wiederstartzeit der Maschine nach einem Aufwärmen der Maschine vorliegt, wobei in einem Fall, in dem der erste Kraftstoff zu der Maschine unabhängig oder zusammen mit dem zweiten Kraftstoff zugeführt wird, wenn die Startbestimmungseinheit bestimmt, dass die Wiederstartzeit der Maschine nach dem Aufwärmen der Maschine vorliegt, ein Anstieg des Ist-Kompressionsverhältnisses der Maschine durch die Kompressionsverhältnisänderungseinheit verhindert wird.
Maschinensteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner mit: einer Lastbestimmungseinheit, die bestimmt, ob ein Betriebszustand der Maschine ein gegebener Niedriglastbetriebszustand ist, wobei in einem Fall, in dem der erste Kraftstoff zu der Maschine unabhängig oder zusammen mit dem zweiten Kraftstoff zugeführt wird, wenn die Lastbestimmungseinheit bestimmt, dass der Betriebszustand der Maschine der gegebene Niedriglastbetriebszustand ist, der Anstieg des Ist-Kompressionsverhältnisses der Maschine durch die Kompressionsverhältnisänderungseinheit verhindert wird.