JP2011220205A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジン10は、通常の燃料タンク34、気化燃料タンク42、タンク内噴射弁44、気化燃料供給弁48、大気導入弁50等を備える。ECU70は、エンジンの運転中に気化燃料タンク42内に蓄えておいた気化燃料を、始動時にサージタンク20に供給する。このとき、ECU70は、気化燃料の始動時要求流量に基いてスロットルバルブ18を駆動し、スロットル開度に応じて気化燃料の供給流量を制御する。これにより、気化燃料供給弁48や大気導入弁50として、例えば2位置切換型の単純な電磁弁を用いた場合でも、既存のスロットルバルブ18を利用して気化燃料の供給量を円滑に制御することができる。
【選択図】図6
Description
前記燃料タンク内の燃料を吸気通路及び/又は燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、
前記吸気通路に接続され、前記燃料が気化した気化燃料を蓄える気化燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を前記気化燃料タンクに供給するタンク内燃料供給手段と、
前記気化燃料タンクと前記吸気通路との接続部を開,閉する常閉の気化燃料供給弁と、
前記気化燃料タンク内に大気を導入するために、前記気化燃料タンクの内部と外部空間とを連通可能な位置に設けられた常閉の大気導入弁と、
前記気化燃料供給弁の上流側で前記吸気通路に設けられ、前記吸気通路の流路面積を調整するスロットルバルブと、
内燃機関の運転中に前記気化燃料供給弁と前記大気導入弁とを閉弁した状態で前記タンク内燃料供給手段を駆動し、前記気化燃料タンク内に気化燃料を生成する気化燃料生成手段と、
内燃機関の始動時に前記気化燃料供給弁と前記大気導入弁とを開弁し、運転中に前記気化燃料タンク内に蓄えられた気化燃料を前記吸気通路に供給する気化燃料供給手段と、
気化燃料の供給時に前記スロットルバルブを駆動し、前記スロットルバルブの開度によって気化燃料の供給量を制御する供給量制御手段と、
を備えることを特徴とする。
前記供給量制御手段は、前記スロットルバルブの開度が前記目標開度となるように制御する構成としている。
前記吸気バルブ可変手段を駆動し、前記供給量制御手段により実現される前記スロットルバルブの開度に基いて前記パラメータを制御する吸気バルブ制御手段と、を備える。
[実施の形態1の構成]
以下、図1乃至図6を参照しつつ、本発明の実施の形態1について説明する。図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための全体構成図である。本実施の形態のシステムは、FFV(Flexible Fuel Vehicle)に搭載される内燃機関としてのエンジン10を備えている。なお、図1には、4気筒エンジンを例示したが、本発明は、4気筒の内燃機関に限定されるものではない。エンジン10は、各気筒の燃焼室に吸入空気を吸込む吸気通路12と、燃焼室から排気ガスが排出される排気通路14とを備えている。
(気化燃料生成制御)
気化燃料生成制御は、エンジン10の運転中(好ましくは、暖機終了後の運転中)に、気化燃料タンク42内で燃料を気化させ、気化燃料を生成するものである。具体的に述べると、気化燃料生成制御では、気化燃料供給弁48と大気導入弁50とを閉弁した状態で、タンク内噴射弁44から燃料を噴射する。このとき、燃料の噴射量は、噴射燃料の全てが気化し、かつ気化した燃料の蒸気圧が飽和蒸気圧となるように算出される。
気化燃料供給制御は、エンジンの始動時に気化燃料供給弁48と大気導入弁50とを開弁し、気化燃料タンク42内に蓄えられていた気化燃料をサージタンク20に供給するものである。具体的に述べると、まず、ECU70は、スタータスイッチがONされたときに、始動要求が発生したことを検出する。そして、気化燃料供給弁48と大気導入弁50とを閉弁した状態で、スタータモータ36に通電し、クランキングを開始する。これにより、サージタンク20内には、クランキングによって吸気負圧が生じる。
気化燃料の供給時には、気化燃料タンク42内の気化燃料が吸気負圧によってサージタンク20内に流入する。従って、気化燃料の供給流量は、供給流路の構造等に応じて定まる最大流量の範囲内において、吸気負圧が大きいほど増大することになる。このため、供給流量の制御では、スロットル開度によってサージタンク20内の吸気負圧(または、サージタンク20内に流入する新気の量)を調整し、これにより気化燃料の供給流量を制御する。
次に、図5及び図6を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。まず、図5は、本発明の実施の形態1において、ECUにより実行される気化燃料生成制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰返し実行されるものとする。
次に、図7乃至図9を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態1とほぼ同様の構成及び制御(図1、図2、図5)を採用しているものの、スロットル開度に基いて吸気バルブの位相や作用角を制御する構成としたことを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態1と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
本実施の形態では、実施の形態1と同様に、スロットル開度に基いて気化燃料の供給流量を制御するものの、更にスロットル開度に基いて吸気バルブ32の位相や作用角を変化させ、筒内に流入する空気量を制御する構成としている。この構成は、VVT38または可変動弁機構40により実現されるもので、まず、図7を参照して、VVT38を用いる場合の制御について説明する。図7は、本発明の実施の形態2において、スロットル開度と吸気バルブの位相との関係を示す特性線図である。
次に、図9を参照しつつ、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図9は、本発明の実施の形態2において、ECUにより実行される気化燃料供給制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、実施の形態1の図6に代えて、エンジンの運転中に繰返し実行されるものとする。また、以下の説明では、まず、VVT38を用いる場合の処理について説明する。
12 吸気通路
14 排気通路
16 エアクリーナ
18 スロットルバルブ
20 サージタンク(吸気通路)
22 吸気マニホールド(吸気通路)
24 吸気ポート(吸気通路)
26 吸気ポート噴射弁(燃料噴射弁)
28 筒内噴射弁(燃料噴射弁)
30 点火プラグ
32 吸気バルブ
34 燃料タンク
36 スタータモータ
38 VVT(吸気バルブ可変手段)
40 可変動弁機構(吸気バルブ可変手段)
42 気化燃料タンク
44 タンク内噴射弁(タンク内燃料供給手段)
46 燃料供給配管
48 気化燃料供給弁
50 大気導入弁
52 リリーフ弁
54 クランク角センサ
56 エアフローセンサ
58 水温センサ
60 吸気温センサ
62 タンク圧センサ
64 タンク温度センサ
66 燃料性状センサ
70 ECU
Claims (6)
- 燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を吸気通路及び/又は燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、
前記吸気通路に接続され、前記燃料が気化した気化燃料を蓄える気化燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を前記気化燃料タンクに供給するタンク内燃料供給手段と、
前記気化燃料タンクと前記吸気通路との接続部を開,閉する常閉の気化燃料供給弁と、
前記気化燃料タンク内に大気を導入するために、前記気化燃料タンクの内部と外部空間とを連通可能な位置に設けられた常閉の大気導入弁と、
前記気化燃料供給弁の上流側で前記吸気通路に設けられ、前記吸気通路の流路面積を調整するスロットルバルブと、
内燃機関の運転中に前記気化燃料供給弁と前記大気導入弁とを閉弁した状態で前記タンク内燃料供給手段を駆動し、前記気化燃料タンク内に気化燃料を生成する気化燃料生成手段と、
内燃機関の始動時に前記気化燃料供給弁と前記大気導入弁とを開弁し、運転中に前記気化燃料タンク内に蓄えられた気化燃料を前記吸気通路に供給する気化燃料供給手段と、
気化燃料の供給時に前記スロットルバルブを駆動し、前記スロットルバルブの開度によって気化燃料の供給量を制御する供給量制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 始動時の温度環境または当該温度環境により決定される気化燃料の始動要求流量に基いて、前記スロットルバルブの目標開度を可変に設定する目標開度設定手段を備え、
前記供給量制御手段は、前記スロットルバルブの開度が前記目標開度となるように制御する構成としてなる請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 - 吸気バルブの位相と作用角のうち少なくとも一方のパラメータを可変に設定する吸気バルブ可変手段と、
前記吸気バルブ可変手段を駆動し、前記供給量制御手段により実現される前記スロットルバルブの開度に基いて前記パラメータを制御する吸気バルブ制御手段と、
を備えてなる請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記吸気バルブ制御手段は、前記スロットルバルブの開度が大きいほど、前記吸気バルブの位相を遅角させる構成としてなる請求項3に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記吸気バルブ制御手段は、前記スロットルバルブの開度が大きいほど、前記吸気バルブの作用角を減少させる構成としてなる請求項3に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記燃料としてアルコール燃料を用いてなる請求項1乃至5のうち何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。
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