JP2006329166A - Fuel supply control device of liquefied petroleum gas engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively clean and remove a deposit deposited in a combustion chamber, particularly, on a top surface of a piston. <P>SOLUTION: This fuel supply control device of an LPG engine is constituted so that LPG can be supplied to an intake port as liquid fuel; and supplies a liquid spray of the LPG in the combustion chamber by temporarily switching to intake synchronous injection (S20 and S30) when determining as being any operation area (S10 of YES, and S60 of YES) by determining whether or not an operation area of present time exists in an operation area (Step S10) of easily depositing the deposit by a predetermined quantity in the combustion chamber or an operation area (S60) having the large cleaning effect of the deposit by the liquid LPG; and afterwards, operates for a specific time T2 (S50) by returning to ordinary exhaust stroke injection (S40); and performs the ordinary exhaust stroke injection (S70) when determining as being not any operation area (S10 of NO, and S60 of NO). <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、液化石油ガス(以下、LPGと称する)を液体燃料として吸気ポート等に供給するLPGエンジンの燃料供給制御装置に関し、更に詳しくは、燃焼室内、特にピストンの頂面に堆積しているデポジットを効果的に洗浄除去することができるLPGエンジンの燃料供給制御装置に関する。   The present invention relates to a fuel supply control device for an LPG engine that supplies liquefied petroleum gas (hereinafter referred to as LPG) as liquid fuel to an intake port or the like, and more specifically, is deposited on a combustion chamber, particularly on the top surface of a piston. The present invention relates to a fuel supply control device for an LPG engine that can effectively clean and remove deposits.

近年、エネルギー対策や環境対策等の観点から、ガソリン等の液体燃料に対する代替燃料としてLPG等の液体燃料が注目されており、この液体燃料を吸気ポートまたは筒内に供給可能に構成されたLPGエンジンが種々開発されている。   In recent years, liquid fuel such as LPG has attracted attention as an alternative fuel to liquid fuel such as gasoline from the viewpoint of energy countermeasures and environmental countermeasures, and an LPG engine configured to be able to supply this liquid fuel to an intake port or a cylinder. Have been developed.

また、関連する従来技術として、たとえば、つぎのものが公知である。すなわち、通常はガス燃料噴射をするバイフューエルエンジンにおいて、デポジットの堆積が推定される運転領域を所定時間経過し、デポジットの洗浄効果が期待できる運転領域(高負荷、低温運転)になった場合に、ガソリン噴射を実施して当該デポジットを洗浄除去する技術が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。   As related prior art, for example, the following are known. That is, in a bi-fuel engine that normally performs gas fuel injection, when the operating range in which deposit accumulation is estimated has elapsed for a predetermined time and the operating range (high load, low temperature operation) where the deposit cleaning effect can be expected is reached. A technique for cleaning and removing the deposit by performing gasoline injection has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、気化燃料を噴射するLPGエンジンにおいて、低負荷時には排気行程噴射を実施し、高負荷時には吸気行程噴射を実施する技術が提案されている(たとえば、特許文献2参照)。   In addition, in an LPG engine that injects vaporized fuel, a technique has been proposed in which exhaust stroke injection is performed at a low load and intake stroke injection is performed at a high load (see, for example, Patent Document 2).

また、燃料蒸気圧および液比重・燃料組成を求め、これに基づいて燃料噴射弁の開弁時間を制御し、一定の空気過剰率になるように燃料流量を制御するようにしたLPGの燃料供給装置が提案されている(たとえば、特許文献3参照)。   Also, the fuel vapor pressure, liquid specific gravity and fuel composition are obtained, and based on this, the valve opening time of the fuel injection valve is controlled, and the fuel flow rate is controlled so as to achieve a constant excess air ratio. An apparatus has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

特開2004−239213号公報JP 2004-239213 A 特開2003−301746号公報JP 2003-301746 A 実開昭59−43659号公報Japanese Utility Model Publication No.59-43659

周知のように、LPGは気体燃料としてエンジンに適用される場合が多いが、液体燃料として適用される場合でも気化特性がきわめて良い。このため、未揮発分の燃料により筒内のオイル起因によるデポジットを洗い流す作用がない。   As is well known, LPG is often applied to an engine as a gaseous fuel, but the vaporization characteristics are very good even when applied as a liquid fuel. For this reason, there is no effect of washing away deposits caused by oil in the cylinder by the non-volatile fuel.

したがって、このようなデポジットが、燃焼室内、特にピストンの頂面に堆積し易く、このデポジット起因による過早着火(プレイグニッション)等の不具合が発生し易くなる虞があった。   Therefore, such deposits are likely to accumulate in the combustion chamber, particularly on the top surface of the piston, and there is a risk that problems such as pre-ignition due to this deposit are likely to occur.

特に、ガソリンほどはデポジットの洗浄効果を期待できないLPGを燃焼室内に液状噴霧することにより、堆積したデポジットを効果的に洗浄除去する燃料供給制御装置は、上記いずれの特許文献にも具体的に開示されておらず、かかるLPGエンジンの燃料供給制御装置の提供が望まれていた。   In particular, a fuel supply control device that effectively cleans and removes deposited deposits by liquid spraying LPG, which cannot be expected to have a deposit cleaning effect as much as gasoline, into a combustion chamber, is specifically disclosed in any of the above patent documents. However, it has been desired to provide a fuel supply control device for such an LPG engine.

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、燃焼室内、特にピストンの頂面に堆積しているデポジットを効果的に洗浄除去することができるLPGエンジンの燃料供給制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and provides a fuel supply control device for an LPG engine that can effectively clean and remove deposits accumulated in a combustion chamber, particularly on the top surface of a piston. With the goal.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明の請求項1に係るLPGエンジンの燃料供給制御装置は、LPGを液体燃料として吸気ポートに供給可能に構成されたLPGエンジンの燃料供給制御装置であって、現時点の運転領域が、燃焼室内にデポジットが所定量堆積し易い運転領域または前記液体燃料による前記デポジットの洗浄効果大なる運転領域にあるか否かを判定する運転領域判定手段と、前記現時点の運転領域が前記運転領域判定手段によって前記いずれかの運転領域であると判定された場合に、吸気同期噴射に一時的に切り替えて前記LPGの液状噴霧を前記燃焼室内に供給する吸気同期噴射切り替え手段と、を備えたことを特徴とするものである。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a fuel supply control apparatus for an LPG engine according to claim 1 of the present invention provides a fuel supply for an LPG engine configured to supply LPG as liquid fuel to an intake port. An operation region determination means for determining whether or not the current operation region is in an operation region in which a predetermined amount of deposit is easily accumulated in the combustion chamber or an operation region in which the deposit cleaning effect by the liquid fuel is large. When the current operation region is determined to be any one of the operation regions by the operation region determination means, the LPG liquid spray is supplied into the combustion chamber by temporarily switching to intake synchronous injection. Intake-synchronized injection switching means.

したがって、この発明によれば、液状噴霧のLPGを一時的に吸気同期噴射することにより、燃焼室内、特にピストンの頂面に堆積しているデポジットが効果的に洗浄除去される。   Therefore, according to the present invention, the LPG in the liquid spray is temporarily inhaled synchronously, so that deposits deposited on the combustion chamber, particularly on the top surface of the piston, are effectively washed away.

また、この発明の請求項2に係るLPGエンジンの燃料供給制御装置は、LPGを液体燃料として燃焼室内に直接供給可能に構成され、運転条件に応じて成層燃焼と均質燃焼とを切り替え可能に構成されたLPGエンジンの燃料供給制御装置であって、現時点の運転領域が、前記燃焼室内にデポジットが所定量堆積し易い運転領域または前記液体燃料による前記デポジットの洗浄効果大なる運転領域にあるか否かを判定する運転領域判定手段と、前記現時点の運転領域が前記運転領域判定手段によって前記いずれかの運転領域であると判定された場合に、前記均質燃焼の状態で吸気上死点付近噴射に一時的に切り替えて前記LPGの液状噴霧を前記燃焼室内に供給する吸気上死点付近噴射切り替え手段と、を備えたことを特徴とするものである。   In addition, the fuel supply control device for an LPG engine according to claim 2 of the present invention is configured to be able to directly supply LPG as liquid fuel into the combustion chamber, and to be able to switch between stratified combustion and homogeneous combustion according to the operating conditions. The present fuel supply control apparatus for an LPG engine, wherein the current operation region is an operation region in which a predetermined amount of deposit is likely to accumulate in the combustion chamber or an operation region in which the deposit cleaning effect by the liquid fuel is large When the operation region determination means determines that the current operation region is any one of the operation regions, the injection is performed near the intake top dead center in the homogeneous combustion state. Intake top dead center vicinity injection switching means for temporarily switching and supplying the LPG liquid spray into the combustion chamber. .

したがって、この発明によれば、液状噴霧のLPGを吸気上死点付近で燃焼室内、特にピストンの頂面に直接噴射することにより、当該箇所に堆積しているデポジットが効果的に洗浄除去される。   Therefore, according to the present invention, the LPG in the liquid spray is directly injected into the combustion chamber, particularly the top surface of the piston, in the vicinity of the intake top dead center, thereby effectively cleaning and removing the deposits accumulated in the portion. .

また、この発明の請求項3に係るLPGエンジンの燃料供給制御装置は、請求項1または2に記載の発明において、前記デポジットが所定量堆積し易い運転領域は、低負荷・低回転領域であることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, in the fuel supply control apparatus for an LPG engine according to the first or second aspect of the present invention, the operating region in which the deposit is likely to accumulate by a predetermined amount is a low load / low rotation region. It is characterized by this.

したがって、この発明によれば、低負荷・低回転領域は、高負荷・高回転領域ほど筒内温度が高くなく、燃焼残渣に起因するデポジットが形成され易いので、これを効果的に洗浄除去することができる。また、低負荷・低回転領域は、排気流動も高負荷・高回転領域ほど高くなく、燃焼残渣分が排気によって排出されにくく筒内に堆積し易いので、これを効果的に洗浄除去することができる。更に、低負荷・低回転領域では、筒内の圧力変化が大きく、いわゆるオイル上がりやオイル下がりが生じ易いので、この燃焼残渣の原因となるオイルを効果的に洗浄除去することができる。   Therefore, according to the present invention, in the low load / low rotation region, the in-cylinder temperature is not as high as in the high load / high rotation region, and deposits due to combustion residues are easily formed. be able to. Also, in the low load / low rotation region, the exhaust flow is not as high as in the high load / high rotation region, and the combustion residue is not easily discharged by the exhaust gas and easily accumulates in the cylinder. it can. Further, in the low load / low rotation region, the pressure change in the cylinder is large and so-called oil rise and oil fall are likely to occur, so that the oil that causes this combustion residue can be effectively washed away.

また、この発明の請求項4に係るLPGエンジンの燃料供給制御装置は、請求項1〜3のいずれか一つに記載の発明において、前記デポジットの洗浄効果大なる運転領域は、高負荷領域またはエンジン冷却水温若しくは潤滑油温が所定値よりも低いときの運転領域であることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the fuel supply control device for an LPG engine according to any one of the first to third aspects, wherein the operating region where the deposit cleaning effect is large is a high load region or This is an operating region when the engine coolant temperature or the lubricating oil temperature is lower than a predetermined value.

したがって、この発明によれば、高負荷(高燃料)領域では、供給される燃料量が多く、その未揮発成分が存在する時間および回数が多いので、デポジットの洗浄除去が容易に行われる。また、エンジン冷却水温または潤滑油が低温であるときも燃料の未揮発成分が多いので、デポジットの洗浄除去が容易に行われる。   Therefore, according to the present invention, in the high load (high fuel) region, the amount of fuel to be supplied is large, and the time and number of times that the non-volatile components exist are large. Further, since there are many non-volatile components of the fuel even when the engine coolant temperature or the lubricating oil is at a low temperature, the deposit can be easily removed by washing.

この発明に係るLPGエンジンの燃料供給制御装置(請求項1)によれば、液状噴霧のLPGを一時的に吸気同期噴射することにより、燃焼室内、特にピストンの頂面に堆積しているデポジットを効果的に洗浄除去することができる。   According to the fuel supply control device for an LPG engine according to the present invention (Claim 1), deposits accumulated on the combustion chamber, particularly on the top surface of the piston, are generated by temporarily injecting LPG in a liquid spray synchronously with intake air. It can be effectively washed away.

また、この発明に係るLPGエンジンの燃料供給制御装置(請求項2)によれば、液状噴霧のLPGを吸気上死点付近で燃焼室内、特にピストンの頂面に直接噴射することにより、当該箇所に堆積しているデポジットを効果的に洗浄除去することができる。   Further, according to the fuel supply control apparatus for an LPG engine according to the present invention (Claim 2), the LPG in the liquid spray is directly injected into the combustion chamber, particularly the top surface of the piston, near the intake top dead center. It is possible to effectively clean and remove deposits deposited on the substrate.

また、この発明に係るLPGエンジンの燃料供給制御装置(請求項3)によれば、燃焼残渣に起因するデポジットが形成され易い運転領域で、デポジットを効果的に洗浄除去することができる。   Further, according to the fuel supply control device for an LPG engine according to the present invention (Claim 3), the deposit can be effectively washed and removed in the operation region where the deposit due to the combustion residue is easily formed.

また、この発明に係るLPGエンジンの燃料供給制御装置(請求項4)によれば、供給される燃料の未揮発成分が多い運転領域で、デポジットを効果的に洗浄除去することができる。   Further, according to the fuel supply control device for an LPG engine according to the present invention (Claim 4), it is possible to effectively wash and remove the deposit in an operation region in which the non-volatile components of the supplied fuel are large.

以下に、この発明に係るLPGエンジンの燃料供給制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of a fuel supply control device for an LPG engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

図2は、エンジンの概略構成を示す模式図である。図2に示すように、LPGエンジン(以下、適宜、エンジンと略称する)10は、インジェクタ(LPG噴射弁)24によってLPGを吸気ポート15に液体噴射するように構成されている。なお、図2中の符号10aは燃焼室を、11はシリンダボアを、14aは吸気マニホルドを示している。   FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the engine. As shown in FIG. 2, the LPG engine (hereinafter abbreviated as “engine” as appropriate) 10 is configured to inject LPG into the intake port 15 by an injector (LPG injection valve) 24. In FIG. 2, reference numeral 10a denotes a combustion chamber, 11 denotes a cylinder bore, and 14a denotes an intake manifold.

このインジェクタ24による噴射時期および噴射時間は、後述する図示しない電子制御ユニット(以下、ECUと称する)によって制御される。この噴射時期および噴射時間に関するデータは、エンジン10の運転状態(たとえば、負荷)とエンジン回転数との関数として、マップの形で予め上記ECU内に記憶されている。また、後述する噴射時間の累積値は、所定のカウンタによって計測されるようになっている。   The injection timing and the injection time by the injector 24 are controlled by an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) (not shown). Data regarding the injection timing and the injection time is stored in advance in the ECU in the form of a map as a function of the operating state (for example, load) of the engine 10 and the engine speed. Further, the cumulative value of the injection time, which will be described later, is measured by a predetermined counter.

LPGは、LPGタンク37からフィードポンプ40によって燃料供給パイプ38、デリバリパイプ39を介してインジェクタ24に所定圧力で供給されるようになっている。デリバリパイプ39からの余剰燃料は、リターンパイプ41によりLPGタンク37に戻される。   LPG is supplied from the LPG tank 37 to the injector 24 by a feed pump 40 through a fuel supply pipe 38 and a delivery pipe 39 at a predetermined pressure. Excess fuel from the delivery pipe 39 is returned to the LPG tank 37 by the return pipe 41.

また、吸気通路14には、エアクリーナ16、電子スロットル(図示せず)、吸入空気量を検出するエアフロメータ(図示せず)、吸気温度を検出する吸気温センサ(図示せず)等が設けられている。また、排気マニホルド18を経た排気通路19には、排気を浄化する触媒42が設けられている。   The intake passage 14 is provided with an air cleaner 16, an electronic throttle (not shown), an air flow meter (not shown) for detecting the intake air amount, an intake air temperature sensor (not shown) for detecting the intake air temperature, and the like. ing. In addition, a catalyst 42 for purifying exhaust gas is provided in the exhaust passage 19 through the exhaust manifold 18.

以上のように構成されたエンジン10の基本制御は、図示しないエンジン回転数センサ、スロットル開度センサ、アクセル開度センサ、エンジン冷却水温センサ、エンジン潤滑油温センサの各出力値等に基づいて上記ECUによって実行される。   The basic control of the engine 10 configured as described above is based on the output values of an engine speed sensor, a throttle opening sensor, an accelerator opening sensor, an engine cooling water temperature sensor, an engine lubricating oil temperature sensor, etc. (not shown). It is executed by the ECU.

つぎに、本実施例1に係る制御方法について図1に基づいて図2〜図4を参照しつつ説明する。なお、エンジン10の基本制御は、従来の基本制御と同様であるので詳細な説明を省略し、本実施例1に係る特徴的な制御方法について詳細に説明する。   Next, the control method according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. Since the basic control of the engine 10 is the same as the conventional basic control, detailed description thereof is omitted, and the characteristic control method according to the first embodiment will be described in detail.

ここで、図1は、この発明の実施例1に係る制御動作を示すフローチャート、図3は、デポジットが堆積し易い低負荷・低回転領域の一例を示す説明図、図4は、デポジット洗浄効果が期待大の高負荷領域を示す説明図である。以下の制御は、上記ECUによって実行される。   Here, FIG. 1 is a flowchart showing a control operation according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a low load / low rotation region where deposits are likely to be deposited, and FIG. 4 is a deposit cleaning effect. FIG. 6 is an explanatory view showing a high load region where expectation is large. The following control is executed by the ECU.

先ず、燃焼室10a内のピストン頂面等にデポジットが堆積し易い負荷・回転領域であるか(ステップS10)、あるいはデポジットの洗浄効果が期待大の領域であるかを判断し(ステップS60)、これらのうち、いずれかの領域である場合には(ステップS10肯定、ステップS60肯定)、吸気同期噴射に切り替える(ステップS20)。このとき、上記ECUは、運転領域判定手段として機能するとともに、吸気同期噴射切り替え手段として機能することとなる。   First, it is determined whether or not the load / rotation region is likely to deposit deposits on the piston top surface or the like in the combustion chamber 10a (step S10), or whether or not the deposit cleaning effect is an expected region (step S60). Among these, if it is any region (Yes at Step S10, Yes at Step S60), switching to intake synchronous injection (Step S20). At this time, the ECU functions as an operation region determination unit and also functions as an intake synchronous injection switching unit.

上記ステップS10の判断において、デポジットが堆積し易い負荷・回転領域であるか否かは、現時点の運転領域が、図3に示すようなマップで低負荷・低回転の部分負荷領域にあるか否かを判断すればよい。このマップは、予め上記ECUに記憶されている。   In the determination in step S10, whether or not the deposit is likely to accumulate in the load / rotation region is determined based on whether or not the current operation region is in the low load / low rotation partial load region on the map as shown in FIG. You just have to judge. This map is stored in advance in the ECU.

これは、低負荷・低回転領域は、高負荷・高回転領域ほど筒内温度が高くなく、燃焼残渣に起因するデポジットが形成され易いからである。また、低負荷・低回転領域は、排気流動も高負荷・高回転領域ほど高くないので、燃焼残渣分が排気によって排出されにくく筒内に堆積し易いからである。更に、低負荷・低回転領域では、筒内の圧力変化が大きいので、いわゆるオイル上がりやオイル下がりが生じ易く、このオイルが燃焼残渣の原因となるからである。   This is because in the low load / low rotation region, the in-cylinder temperature is not as high as in the high load / high rotation region, and deposits due to combustion residues are easily formed. Further, since the exhaust flow is not as high in the low load / low rotation region as in the high load / high rotation region, the combustion residue is difficult to be discharged by the exhaust gas and easily accumulates in the cylinder. Further, in the low load / low rotation region, the pressure change in the cylinder is large, so that so-called oil rise and oil fall are likely to occur, and this oil causes combustion residues.

また、上記ステップS60の判断において、デポジットの洗浄効果が期待大の領域であるか否かは、現時点の運転領域が、図4に示すようなマップで高負荷(高燃料)領域であるか否かを判断すればよい。   Further, in the determination in step S60, whether or not the deposit cleaning effect is an expected high region is determined based on whether or not the current operation region is a high load (high fuel) region in the map as shown in FIG. You just have to judge.

これは、高負荷(高燃料)領域では、供給される燃料量が多く、その未揮発成分が存在する時間および回数が多いので、デポジットの洗浄除去が容易に行われるからである。このマップは、予め上記ECUに記憶されている。   This is because, in the high load (high fuel) region, the amount of fuel to be supplied is large, and the time and number of times that the non-volatile components exist are large, so that the deposit can be easily removed by washing. This map is stored in advance in the ECU.

なお、上記ステップS60の判断において、デポジットの洗浄効果が期待大の領域であるか否かを、現時点の運転領域が高負荷(高燃料)領域であるか否かを判断するものとして説明したが、これに限定されず、たとえば、エンジン冷却水温または潤滑油温が所定値よりも低いか否かを判断基準としてもよい。これらの場合も燃料の未揮発成分が多いので、デポジットの洗浄除去が容易に行われるからである。   In the determination in step S60, it has been described that whether or not the deposit cleaning effect is a region where the expected cleaning effect is large is determined as whether or not the current operation region is a high load (high fuel) region. For example, it may be determined whether the engine coolant temperature or the lubricating oil temperature is lower than a predetermined value. This is also because in these cases, since there are many non-volatile components of the fuel, the deposit can be easily removed by washing.

一方、上記いずれの領域でもない場合には(ステップS10否定、ステップS60否定)、デポジット洗浄の必要性が少ないので、通常の排気行程噴射を実施して(ステップS70)、本制御を終了する。   On the other hand, if it is not in any of the above regions (No at Step S10, No at Step S60), since there is little need for deposit cleaning, normal exhaust stroke injection is performed (Step S70), and this control is terminated.

上記ステップS20における吸気同期噴射は、吸気バルブ(図示せず)が開いているので、LPGでも液状噴霧として筒内に噴射できる。したがって、ガソリンほどではないが、この吸気同期噴射により、燃焼室10a内、特にピストンの頂面に堆積しているデポジットが洗浄される。   The intake-synchronized injection in step S20 can be injected into the cylinder as a liquid spray even with LPG because the intake valve (not shown) is open. Therefore, although not as much as gasoline, this intake synchronous injection cleans deposits accumulated in the combustion chamber 10a, particularly on the top surface of the piston.

その反面、吸気同期噴射は、ミキシングやエミッション(スモークの発生等)の上では排気行程噴射に比べると不利なため通常は実施されないが、LPGは気化し易いので、このようなデメリットも少ない。   On the other hand, the intake-synchronized injection is not normally performed because it is disadvantageous in comparison with the exhaust stroke injection in terms of mixing and emission (smoke generation, etc.), but LPG is easily vaporized, so there are few such disadvantages.

このように、LPGの吸気同期噴射は、メリットおよびデメリットともにガソリンの場合よりも少ないので、この吸気同期噴射への切り替えを多用することにより上記メリット(洗浄効果)を増やし、デメリット(ミキシングやエミッションが不利)を減らして対応することができる。   In this way, LPG intake-synchronized injection has fewer advantages and disadvantages than gasoline, so the frequent use of this switch to intake-synchronized injection increases the above-mentioned advantages (cleaning effect), and demerits (mixing and emission) It is possible to cope with reducing disadvantages.

吸気同期噴射に切り替え後、所定の一定期間T1が経過したら(ステップS30肯定)、通常の排気行程噴射に戻す(ステップS40)。この一定期間T1は、吸気同期噴射に切り替え後にカウンタ(図示せず)によってカウントされる洗浄に値する累積時間であり、たとえば実験等により得られる経験値として1〜2分程度とすることができる。   After a predetermined period T1 has elapsed after switching to the intake-synchronous injection (Yes at Step S30), the routine returns to normal exhaust stroke injection (Step S40). This fixed period T1 is a cumulative time worth washing, which is counted by a counter (not shown) after switching to the intake synchronous injection, and can be about 1 to 2 minutes, for example, as an empirical value obtained by experiments or the like.

そして、この排気行程噴射は、所定の一定期間T2の連続運転が経過したら(ステップS50肯定)、本制御を終了する。   And this exhaust stroke injection will complete | finish this control, if the continuous driving | operation of predetermined fixed period T2 passes (step S50 affirmation).

この一定期間T2は、排気行程噴射に戻した後にカウンタ(図示せず)によってカウントされる累積時間であり、たとえば実験等により得られる経験値として30〜60分程度とすることができる。   The predetermined period T2 is an accumulated time counted by a counter (not shown) after returning to the exhaust stroke injection, and can be set to, for example, about 30 to 60 minutes as an empirical value obtained by experiments or the like.

以上の制御ロジックは、必要に応じて何度も繰り返し実行することができる。また、ユーザのアクセル操作(たとえば、加速のためにアクセルペダルが踏まれた場合等)があり、アクセル開度変化が一定以上あった場合には、常に割り込み要求を出し、上記経過期間T1,T2のカウンタ値をリセットし、本制御のスタート(ステップS10の直前)に戻る。   The above control logic can be repeatedly executed as necessary. In addition, when there is a user's accelerator operation (for example, when an accelerator pedal is depressed for acceleration) and the change in the accelerator opening is more than a certain value, an interrupt request is always issued, and the elapsed periods T1, T2 Is reset, and the process returns to the start of this control (immediately before step S10).

以上のように、この実施例1に係るLPGエンジン10の燃料供給制御装置によれば、一定期間T1、液状噴霧のLPGを吸気同期噴射することにより、燃焼室10a内、特にピストンの頂面に堆積しているデポジットを効果的に洗浄除去することができる。   As described above, according to the fuel supply control device for the LPG engine 10 according to the first embodiment, the LPG in liquid spray is injected synchronously and injected into the combustion chamber 10a, particularly on the top surface of the piston, for a certain period T1. The deposited deposit can be effectively washed away.

図5は、この発明の実施例2に係るエンジンの概略構成を示す模式図、図6は、制御動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、すでに説明した部材またはステップ番号と同一若しくは相当するものには、同一の符号を付して重複説明を省略若しくは簡略化する。   FIG. 5 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an engine according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 6 is a flowchart showing a control operation. In the following description, the same or corresponding parts as those already described or the step numbers are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted or simplified.

上記実施例1では、インジェクタ24により吸気ポート15への噴射を行う構成としていたのに対し、本実施例2は、インジェクタ24により燃焼室10aへの筒内直接噴射を行うように構成した点で異なる。また、このエンジン10は、運転条件に応じて成層燃焼と均質燃焼とを切り替え可能に構成されている。   In the first embodiment, the injector 24 is configured to inject the fuel into the intake port 15, whereas the second embodiment is configured such that the injector 24 performs direct in-cylinder injection into the combustion chamber 10a. Different. The engine 10 is configured to be able to switch between stratified combustion and homogeneous combustion in accordance with operating conditions.

このように本実施例2では、直噴化を実現すべく、高圧ポンプ38aを更に備えるとともに、インジェクタ24やピストンが直噴に対応できる仕様となっている。その他の構成は、上記実施例1の場合と同様であるので、重複説明を省略する。   As described above, in the second embodiment, in order to realize the direct injection, the high pressure pump 38a is further provided, and the injector 24 and the piston are adapted to be compatible with the direct injection. Other configurations are the same as in the case of the first embodiment, and a duplicate description is omitted.

つぎに、本実施例2に係る制御方法について図6に基づいて図5を参照しつつ説明する。
先ず、燃焼室10a内のピストン頂面等にデポジットが堆積し易い負荷・回転領域であるか(ステップS10)、あるいはデポジットの洗浄効果が期待大の領域であるかを判断する(ステップS60)。
Next, a control method according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 5 based on FIG.
First, it is determined whether or not the load / rotation region is likely to deposit deposits on the piston top surface or the like in the combustion chamber 10a (step S10), or whether the deposit cleaning effect is a region that is expected to be high (step S60).

これらの判断は、上記実施例1の場合と同様に、図3あるいは図4に示したマップを参照して行えばよい。このとき、上記ECUは、運転領域判定手段として機能する。   These determinations may be made with reference to the map shown in FIG. 3 or 4 as in the case of the first embodiment. At this time, the ECU functions as an operation region determination unit.

そして、上記いずれかの領域である場合には(ステップS10肯定、ステップS60肯定)、現時点の燃焼状態が成層燃焼であるか否かを判断する(ステップS22)。なお、ストイキ燃焼を実施し、成層燃焼を実施しない直噴エンジンに本発明を適用する場合には、この判断ステップS22は、省略される。   If it is one of the above regions (Yes at Step S10, Yes at Step S60), it is determined whether or not the current combustion state is stratified combustion (Step S22). When the present invention is applied to a direct injection engine that performs stoichiometric combustion and does not perform stratified combustion, this determination step S22 is omitted.

現時点の燃焼状態が成層燃焼である場合(ステップS22肯定)は、均質燃焼に切り替える(ステップS24)。これは、成層燃焼は、上死点付近噴射ができないからである。均質燃焼に切り替えたら、吸気上死点付近噴射(たとえば、340〜360°BTDC)へ切り替える(ステップS26)。このとき、上記ECUは、吸気上死点付近噴射切り替え手段として機能する。   When the current combustion state is stratified combustion (Yes at Step S22), the combustion mode is switched to homogeneous combustion (Step S24). This is because stratified charge combustion cannot be performed near the top dead center. If it switches to homogeneous combustion, it will switch to injection top dead center vicinity injection (for example, 340-360 degree BTDC) (step S26). At this time, the ECU functions as an intake top dead center vicinity injection switching means.

当初から均質燃焼であった場合には(ステップS22否定)、噴射時期のみを上記吸気上死点付近に切り替えることとなる(ステップS26)。この吸気上死点付近噴射では、LPGの液状噴霧が直接ピストンと衝突するので、ガソリンほどではないが、燃焼室10a内、特にピストンの頂面に堆積しているデポジットが洗浄される。   If the combustion is homogeneous from the beginning (No at Step S22), only the injection timing is switched to the vicinity of the intake top dead center (Step S26). In this intake top dead center injection, since the LPG liquid spray directly collides with the piston, the deposit accumulated in the combustion chamber 10a, particularly on the top surface of the piston, is washed, although not as much as gasoline.

その反面、吸気上死点付近噴射は、ミキシングやエミッション(スモークの発生等)、オイル希釈の上では、通常噴射時期の噴射に比べると不利なため通常は実施されないが、LPGは気化し易いので、このようなデメリットも少ない。   On the other hand, injection near the top dead center of intake is not normally performed because it is disadvantageous compared to injection at normal injection timing in terms of mixing, emission (smoke generation, etc.) and oil dilution, but LPG is easy to vaporize There are few such disadvantages.

一方、上記いずれの領域でもない場合には(ステップS10否定、ステップS60否定)、デポジット洗浄の必要性が少ないので、通常の燃焼制御を実施して(ステップS72)、本制御を終了する。   On the other hand, if it is not in any of the above regions (No at Step S10, No at Step S60), there is little need for deposit cleaning, so normal combustion control is performed (Step S72), and this control is terminated.

吸気上死点付近噴射に切り替え後、所定の一定期間T1が経過したら(ステップS30肯定)、吸気上死点付近噴射に切り替える前の通常の噴射時期および燃焼状態に戻す(ステップS42)。たとえば、ステップS24において、成層燃焼から均質燃焼に切り替えられている場合には、切り替え前の成層燃焼に戻す。   After a predetermined fixed period T1 has elapsed after switching to the intake top dead center injection (Yes in step S30), the normal injection timing and the combustion state before switching to the intake top dead center injection are restored (step S42). For example, in step S24, when the stratified combustion is switched to the homogeneous combustion, the stratified combustion before switching is restored.

また、この一定期間T1は、吸気上死点付近噴射に切り替え後にカウンタ(図示せず)によってカウントされる洗浄に値する累積時間であり、たとえば実験等により得られる経験値として1〜2分程度とすることができる。   Further, this fixed period T1 is an accumulated time worth washing, which is counted by a counter (not shown) after switching to near-intake-top dead center injection. For example, it is about 1 to 2 minutes as an experimental value obtained by experiments or the like. can do.

そして、切り替える前の通常の噴射時期および燃焼状態に戻して(ステップS42)から、所定の一定期間T2の連続運転が経過したら(ステップS50肯定)、本制御を終了する。   Then, after returning to the normal injection timing and combustion state before switching (step S42), when the continuous operation for a predetermined period T2 has elapsed (Yes in step S50), this control is terminated.

この一定期間T2は、切り替える前の通常の噴射時期および燃焼状態に戻した後にカウンタ(図示せず)によってカウントされる累積時間であり、たとえば実験等により得られる経験値として30〜60分程度とすることができる。   This fixed period T2 is the cumulative injection time counted by a counter (not shown) after returning to the normal injection timing and combustion state before switching, and is, for example, about 30 to 60 minutes as an experimental value obtained by experiments or the like. can do.

以上の制御ロジックは、必要に応じて何度も繰り返し実行することができる。また、ユーザのアクセル操作があり、アクセル開度変化が一定以上あった場合には、常に割り込み要求を出し、上記経過期間T1,T2のカウンタ値をリセットし、本制御のスタート(ステップS10の直前)に戻る。   The above control logic can be repeatedly executed as necessary. When the accelerator operation is performed by the user and the change in the accelerator opening is greater than a certain value, an interrupt request is always issued, the counter values of the elapsed periods T1 and T2 are reset, and the start of this control (immediately before step S10). Return to).

以上のように、この実施例2に係るLPGエンジン10の燃料供給制御装置によれば、一定期間T1、液状噴霧のLPGを吸気上死点付近で燃焼室10a内、特にピストンの頂面に直接噴射することにより、当該箇所に堆積しているデポジットを効果的に洗浄除去することができる。   As described above, according to the fuel supply control device of the LPG engine 10 according to the second embodiment, the LPG of the liquid spray is directly applied to the combustion chamber 10a, particularly to the top surface of the piston, near the intake top dead center for a certain period T1. By spraying, deposits deposited at the location can be effectively washed away.

なお、上記実施例1および上記実施例2においては、液体燃料としてLPGを用いるものとして説明したが、たとえば、液体の状態で保存し得るブタン、プロパンのような炭化水素、あるいはメタノールに対して本発明を適用することもでき、上記と同様の効果を期待できる。   In Embodiment 1 and Embodiment 2 described above, LPG is used as the liquid fuel. However, for example, this is used for hydrocarbons such as butane, propane, or methanol that can be stored in a liquid state. The invention can also be applied, and the same effect as described above can be expected.

以上のように、この発明に係るLPGエンジンの燃料供給制御装置は、LPGを液体燃料として燃焼室に供給可能に構成されたLPGエンジンに有用であり、特に、燃焼室内、特にピストンの頂面に堆積しているデポジットを効果的に洗浄除去することを目指すLPGエンジンに適している。   As described above, the fuel supply control device for an LPG engine according to the present invention is useful for an LPG engine configured to be able to supply LPG as liquid fuel to a combustion chamber, and in particular, in the combustion chamber, particularly on the top surface of a piston. It is suitable for LPG engines aiming at effective cleaning and removal of accumulated deposits.

この発明の実施例1に係る制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control action which concerns on Example 1 of this invention. エンジンの概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of an engine. デポジットが堆積し易い低負荷・低回転領域の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the low load and low rotation area | region where deposits are easy to accumulate. デポジット洗浄効果が期待大の高負荷領域を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the high load area | region where the deposit cleaning effect is large expectation. この発明の実施例2に係るエンジンの概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the engine which concerns on Example 2 of this invention. 制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows control operation.

符号の説明Explanation of symbols

10 エンジン(LPGエンジン)
10a 燃焼室
14 吸気通路
15 吸気ポート
24 インジェクタ
37 LPGタンク
38 燃料供給パイプ
38a 高圧ポンプ
39 デリバリパイプ
40 フィードポンプ
10 Engine (LPG engine)
10a Combustion chamber 14 Intake passage 15 Intake port 24 Injector 37 LPG tank 38 Fuel supply pipe 38a High pressure pump 39 Delivery pipe 40 Feed pump

Claims (4)

液化石油ガスを液体燃料として吸気ポートに供給可能に構成された液化石油ガスエンジンの燃料供給制御装置であって、
現時点の運転領域が、燃焼室内にデポジットが所定量堆積し易い運転領域または前記液体燃料による前記デポジットの洗浄効果大なる運転領域にあるか否かを判定する運転領域判定手段と、
前記現時点の運転領域が前記運転領域判定手段によって前記いずれかの運転領域であると判定された場合に、吸気同期噴射に一時的に切り替えて前記液化石油ガスの液状噴霧を前記燃焼室内に供給する吸気同期噴射切り替え手段と、
を備えたことを特徴とする液化石油ガスエンジンの燃料供給制御装置。
A fuel supply control device for a liquefied petroleum gas engine configured to be able to supply liquefied petroleum gas as liquid fuel to an intake port,
An operation region determination means for determining whether or not the current operation region is in an operation region where deposits are likely to be deposited in a predetermined amount in the combustion chamber or an operation region where the cleaning effect of the deposit by the liquid fuel is great;
When the current operation region is determined to be any one of the operation regions by the operation region determination means, the liquid spray of the liquefied petroleum gas is supplied into the combustion chamber by temporarily switching to intake synchronous injection. Intake synchronous injection switching means;
A fuel supply control device for a liquefied petroleum gas engine.
液化石油ガスを液体燃料として燃焼室内に直接供給可能に構成され、運転条件に応じて成層燃焼と均質燃焼とを切り替え可能に構成された液化石油ガスエンジンの燃料供給制御装置であって、
現時点の運転領域が、前記燃焼室内にデポジットが所定量堆積し易い運転領域または前記液体燃料による前記デポジットの洗浄効果大なる運転領域にあるか否かを判定する運転領域判定手段と、
前記現時点の運転領域が前記運転領域判定手段によって前記いずれかの運転領域であると判定された場合に、前記均質燃焼の状態で吸気上死点付近噴射に一時的に切り替えて前記液化石油ガスの液状噴霧を前記燃焼室内に供給する吸気上死点付近噴射切り替え手段と、
を備えたことを特徴とする液化石油ガスエンジンの燃料供給制御装置。
A fuel supply control device for a liquefied petroleum gas engine configured to be able to directly supply liquefied petroleum gas as liquid fuel into a combustion chamber, and configured to be able to switch between stratified combustion and homogeneous combustion according to operating conditions,
An operation region determination means for determining whether or not the current operation region is in an operation region where deposits are likely to accumulate in a predetermined amount in the combustion chamber or an operation region in which the deposit cleaning effect by the liquid fuel is large;
When the operation region determination means determines that the current operation region is any one of the operation regions, the liquefied petroleum gas is temporarily switched to near the intake top dead center injection in the homogeneous combustion state. An intake top dead center vicinity injection switching means for supplying a liquid spray into the combustion chamber;
A fuel supply control device for a liquefied petroleum gas engine.
前記デポジットが所定量堆積し易い運転領域は、低負荷・低回転領域であることを特徴とする請求項1または2に記載の液化石油ガスエンジンの燃料供給制御装置。   3. The fuel supply control device for a liquefied petroleum gas engine according to claim 1, wherein the operation region in which the deposit is likely to be deposited is a low load / low rotation region. 前記デポジットの洗浄効果大なる運転領域は、高負荷領域またはエンジン冷却水温若しくは潤滑油温が所定値よりも低いときの運転領域であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の液化石油ガスエンジンの燃料供給制御装置。   4. The operation region where the deposit cleaning effect is large is a high load region or an operation region when the engine cooling water temperature or the lubricating oil temperature is lower than a predetermined value. The fuel supply control device of the liquefied petroleum gas engine as described.
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