JP2014167271A - 燃料切替制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】液体燃料の使用を運転者に促すことで、使用頻度の少ない液体燃料を積極的に使用させ、液体燃料供給系部品の不具合を解消する。
【解決手段】気体燃料と液体燃料の少なくとも一方を内燃機関に供給する燃料切替制御装置において、液体燃料が劣化しているかどうかを判定する劣化検出手段を備え、前記劣化検出手段を用いて液体燃料の未使用時間の検出を行い、その結果に基づいて液体燃料の使用を促す報知手段を備えたことを特徴とする。
【選択図】図6

Description

この発明は燃料切替制御装置に係り、特に、気体燃料と液体燃料を切り替えて使用する内燃機関について、使用頻度の少ない液体燃料の使用促進を図った燃料切替制御装置に関する。
車両等に搭載される内燃機関には、気体燃料(例えば、CNG:圧縮天然ガス等)と液体燃料(例えば、ガソリン等)の少なくとも一方を供給可能として、供給する燃料を切り替える燃料切替制御装置を備えるものがある。燃料切替制御装置においては、広範囲な温度環境の下で始動可能な液体燃料のガソリンで内燃機関の始動を実施し、内燃機関の運転が安定したところで気体燃料のCNGに切換えるのが一般的な技術である。ただし、液体燃料がなくなった場合等においては、気体燃料でも内燃機関の始動が可能である。
気体燃料と液体燃料の少なくとも一方を内燃機関に供給する燃料切替制御装置においては、液体燃料であるガソリンの使用頻度が少ないため、ガソリンの劣化を招き、劣化した粘土の高いガソリンにより燃料噴射弁などの液体燃料供給系部品の固着、目詰まり等の不具合を発生するおそれがある。
この不具合を回避する技術としては、内燃機関の高負荷時にガソリンを供給することで、ガソリンの使用を促進して劣化を回避する技術(特開2003−206772号公報)、気体燃料による内燃機関の累積運転時間が所定時間となった場合、液体燃料により内燃機関を運転するモードに切り替えることで、気体燃料によるピストン表面のデポジット堆積を回避する技術(特開2004−239213号公報)がある。
特開2003−206772号公報 特開2004−239213号公報
しかし、上記特許文献1の切替制御は、高負荷時に液体燃料を気体燃料に補助的に少量供給するものである。また、上記特許文献2の切替制御は、気体燃料の累積運転時間が所定時間となった場合、液体燃料の運転モードに一時的に切り替えるものである。
このため、上記特許文献1及び特許文献2では、液体燃料の使用促進が一時的なものであり、液体燃料の使用を積極的に促進することができない問題がある。
この発明は、液体燃料の使用を運転者に促すことで、使用頻度の少ない液体燃料を積極的に使用させ、液体燃料供給系部品の不具合を解消することを目的とする。
この発明は、気体燃料と液体燃料の少なくとも一方を内燃機関に供給する燃料切替制御装置において、液体燃料が劣化しているかどうかを判定する劣化検出手段を備え、前記劣化検出手段を用いて液体燃料の未使用時間の検出を行い、その結果に基づいて液体燃料の使用を促す報知手段を備えたことを特徴とする。
この発明は、液体燃料の劣化を検出した際、積極的に液体燃料の使用を運転者に促すことで、使用頻度の少ない液体燃料を早期に使い切るようにすることができる。これにより、この発明は、液体燃料供給系部品の固着や目詰まり等の不具合を解消することができる。
図1は燃料切替制御装置のシステム構成図である。(実施例) 図2は燃料切替制御装置のブロック構成図である。(実施例) 図3は燃料切替制御装置のメインルーチンの制御フローチャートである。(実施例) 図4は図3の車両放置時間算出の制御フローチャートである。(実施例) 図5は図3のガソリン作動の制御フローチャートである。(実施例) 図6は図3のガソリン駆動要求時間加算の制御フローチャートである。(実施例) 図7は図3のガソリン作動の制御フローチャートである。(実施例) 図8は車両放置時間及び外気温により設定されるガソリン未使用時間のマップである。(実施例) 図9は燃料レベル給油状態係数を算出する給油レベル係数及び給油量係数のマップである。(実施例) 図10は吸気圧及び機関回転数により設定される運転状態劣化係数のマップである。(実施例) 図11は外気温により設定される環境条件劣化係数のマップである。(実施例) 図12は内燃機関の冷却水温により設定される内燃機関水温条件劣化係数のマップである。(実施例)
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
図1〜図12は、この発明の実施例を示すものである。図1において、車両に搭載される複数の気筒を有する内燃機関1は、シリンダブロック2、シリンダヘッド3、シリンダヘッドカバー4、ピストン5を有し、燃焼室6、吸気ポート7、排気ポート8を備えている。内燃機関1は、シリンダヘッド3に軸支した吸気カム軸9及び排気カム軸10で夫々吸気弁11及び排気弁12を駆動し、各気筒の燃焼室6に連通する吸気ポート7及び排気ポート8を夫々開閉する。この内燃機関1は、吸気カム軸9に、バルブタイミング可変装置のバルブタイミング可変アクチュエータ13を設けている。バルブタイミング可変アクチュエータ13は、油圧制御バルブ14により動作油圧を制御され、クランク軸に対する吸気カム軸9の位相を変化させる。
前記内燃機関1は、吸気装置として、エアクリーナ15と吸気管16とスロットルボディ17とサージタンク18と吸気マニホルド19の各分岐管20とを順次に接続し、各吸気ポート7に連通する吸気通路21を設けている。スロットルボディ17の吸気通路21には、スロットルバルブ22を設けている。また、内燃機関1は、排気装置として、排気マニホルド23の各分岐管24と触媒コンバータ25と排気管26とを順次に接続し、各排気ポート8に連通する排気通路27を設けている。
この内燃機関1は、スロットルバルブ22を迂回して吸気通路21を連通するアイドル空気通路28を設け、このアイドル空気通路28の途中にアイドル空気量を調整するアイドル空気量制御バルブ29を設けている。内燃機関1は、点火装置として、シリンダヘッドカバー4に各気筒毎のイグニションコイル30を取り付けている。イグニションコイル30は、各気筒の燃焼室6に臨ませた点火プラグに飛び火させる。また、内燃機関1には、シリンダヘッドカバー4内をPCVバルブ31を介してサージタンク18の吸気通路21に連通するサージタンク側ブローバイガス通路32を設け、シリンダヘッドカバー4内をエアクリーナ15内に連通するエアクリーナ側ブローバイガス通路33を設けている。
この内燃機関1には、気体燃料と液体燃料の少なくとも一方を供給する燃料切替制御装置34を設けている。燃料切替制御装置34は、ガソリンや軽油等の液体燃料を供給する液体燃料供給装置35と、圧縮天然ガス(CNG)や液化石油ガス(LPG)等の気体燃料を供給する気体燃料供給装置36とを備えている。
前記液体燃料供給装置35は、液体燃料を貯留する液体燃料タンク37を備えている。液体燃料タンク37内には、燃料を内燃機関1側に圧送する液体燃料ポンプ38を設けている。液体燃料ポンプ38には、フィルタ39と圧力レギュレータ40と介して液体燃料供給通路41の一端側を接続している。液体燃料供給通路41の他端側は、デリバリパイプ42に接続している。デリバリパイプ42には、吸気マニホルド19の各分岐管20に取り付けられた各気筒毎の液体燃料噴射弁43を接続している。液体燃料噴射弁43は、燃焼室6内に直接燃料を供給可能なように指向させて、かつシリンダヘッド3に近接させて、各分岐管20の吸気通路21に臨ませて設けている。前記圧力レギュレータ40は、液体燃料噴射弁43に供給される液体燃料圧力を調整し、余剰の燃料を液体燃料タンク37に戻す。
前記液体燃料タンク37には、2ウェイチェックバルブ44を介してエバポ通路45の一端側を接続している。エバポ通路45の他端側は、キャニスタ46に接続している。キャニスタ46には、パージ通路47の一端側を接続している。パージ通路47の他端側は、スロットルバルブ22よりも下流側の吸気通路21に連通している。パージ通路47の途中には、パージ制御バルブ48を設けている。パージ制御弁48は、キャニスタ46から吸気通路21に供給される蒸発液体燃料量を調整する。
前記気体燃料供給装置36は、気体燃料を貯留する気体燃料容器49を備えている。気体燃料容器49には、気体燃料供給管50の一端側を接続している。気体燃料供給管50は、他端側を気体燃料デリバリパイプ51に接続している。気体燃料デリバリパイプ51には、吸気マニホルド19の各分岐管20に取り付けられた各気筒毎の気体燃料噴射弁52を接続している。
前記気体燃料供給管50には、気体燃料容器49側から順次に、主止弁53と第1気体燃料圧力センサ54と減圧弁55と気体燃料温度センサ56と第2気体燃料圧力センサ57とを介装している。主止弁53は、内燃機関1の停止時に気体燃料を遮断する。第1気体燃料圧力センサ54は、主止弁53と一体に設けられ、気体燃料の残量確認用に気体燃料容器49の圧力を検出する。
減圧弁55は、減圧室58とダイヤフラム室59とを備え、ダイヤフラム室59を導圧通路60によりスロットルボディ17のスロットルバルブ22よりも下流側の吸気通路21に連通している。減圧弁55は、吸気通路21からダイヤフラム室59に作用する吸気圧力に対して減圧室58の圧力が一定の圧力差を保つ構造となっており、気体燃料圧力を吸気圧力に対して一定の圧力差に減圧して適正な圧力・流量に調整する。気体燃料温度センサ56は、気体燃料噴射弁52に供給される気体燃料の温度を検出する。第2気体燃料圧力センサ57は、気体燃料噴射弁52に供給される気体燃料の圧力を検出する。
前記内燃機関1は、燃料切替制御装置34によって、液体燃料供給装置35の気体燃料と気体燃料供給装置36の液体燃料の少なくとも一方を供給される。
燃料切替制御装置34には、内燃機関1および車両に関する様々な駆動条件を検知する検知手段として、前記第1気体燃料圧力センサ54と気体燃料温度センサ56と第2気体燃料圧力センサ57とを設け、さらに、吸気通路21の吸気温を検出する吸気温センサ61を設け、スロットルバルブ22のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ62を設け、吸気通路21の吸気圧を検出する吸気圧センサ63を設け、内燃機関1の冷却水温を検出する水温センサ64を設け、ノッキングを検出するノッキングセンサ65を設け、排気通路27の排気空燃比を検出する空燃比センサ66を設け、排気通路27の排気酸素濃度を検出するO2センサ67を設け、機関回転数を検出するためのクランク角を検出するクランク角センサ68を設け、気筒を判別するためのカム角を検出するカム角センサ69を設けている。なお、図1において、符合70はメインスイッチ、71はフューズ、符合72はバッテリである。
燃料切替制御装置34は、検知手段である前記各センサ54、56、57、61〜69により得られた条件に基づいて、液体燃料供給装置35と気体燃料供給装置36とを制御する燃料供給制御装置として、主燃料供給制御手段73に従燃料供給制御手段74を併設している。
前記主燃料供給制御手段73には、前記油圧制御バルブ14、アイドル空気量制御バルブ29、イグニションコイル30、液体燃料ポンプ38、液体燃料噴射弁43、吸気温センサ61、スロットル開度センサ62、吸気圧センサ63、水温センサ64、ノッキングセンサ65、空燃比センサ66、O2センサ67、クランク角センサ68、カム角センサ69を接続し、メインスイッチ70及びフューズ71を介してバッテリ72を接続している。この主燃料供給制御手段73は、図2に示すように、前記センサ61〜69に加えて、CVT(無段変速機)制御手段75、空調スイッチ76、CVTのシフトスイッチ77を接続している。主燃料供給制御手段73は、前記センサ61〜69、75〜77により得られた条件に基づいて内燃機関1に供給する液体燃料に関する演算を行う。
主燃料供給制御手段73は、図2に示すように、始動時基本噴射時間設定手段78、基本噴射時間設定手段79、補正手段80、噴射時間設定手段81を備えている。始動時基本噴射時間設定手段78は、内燃機関1の始動時における始動時噴射制御において、冷却水温度により基本噴射時間を設定する。基本噴射時間設定手段79は、内燃機関1の完全暖機後における始動後噴射制御において、機関回転数と吸気圧力とにより基本噴射時間を設定する。補正手段80は、各種センサ・スイッチ61〜77からの信号による各種補正を設定する。噴射時間設定手段81は、基本噴射時間に各種補正を加えて運転状態に応じた最適な噴射時間を設定する。液体燃料噴射弁43は、噴射時間設定手段81により設定された噴射時間で駆動され、液体燃料を噴射する。なお、主燃料供給制御手段73は、フューエルカット制御において、液体燃料の噴射を停止する。
このように、主燃料供給制御手段73は、内燃機関1の始動時における始動時噴射制御、内燃機関1の完全暖機後の始動後噴射制御において、夫々内燃機関1および車両に関する条件に応じて、液体燃料に関する演算を行い、基本噴射時間に各種補正を加えて噴射時間を求める。各種補正には、電圧補正、機関回転数補正、吸気温度補正、空燃比フィードバック補正、空燃比学習補正、暖機補正、大気圧補正、スロットル開度補正、パージ濃度補正、始動直後増量補正、加速補正がある。
この主燃料供給制御手段73は、内燃機関1に液体燃料を供給している状態から、内燃機関1に気体燃料に切り換えて供給する場合は、液体燃料に関する演算を行う一方、液体燃料の供給を休止する機能を有している。前記液体燃料から気体燃料への切り換えは、液体燃料による制御で内燃機関1が完全暖機後であって運転状態がアイドル運転時である。また、運転条件としては、空調負荷が無い条件でアイドル運転時である。なお、気体燃料が無くなり、液体燃料に残量が有る場合には、液体燃料で走行できるように、運転者の操作による切り換えも可能とする。
前記従燃料供給制御手段74には、図2に示すように、気体燃料噴射弁52、第1気体燃料圧力センサ54、気体燃料温度センサ56、第2気体燃料圧力センサ57を接続している。従燃料供給制御手段74は、通信手段である車内通信網(CAN)82を介して主燃料供給制御手段73と接続されている。主燃料供給制御手段73は、演算結果である液体燃料の基本噴射時間に液体燃料の補正を含めた噴射時間と液体燃料の補正とを、車内通信網82を介して従燃料供給制御手段74に送信する。
従燃料供給制御手段74は、取り込み手段83、補正手段84、噴射時間設定手段85を備えている。取り込み手段83は、主燃料供給制御手段73の噴射時間設定手段81から車内通信網82を介して主燃料供給制御手段73の演算結果である液体燃料の噴射時間を受信して取り込む。補正手段84は、主燃料供給制御手段73の補正設定手段80から車内通信網82を介して演算結果である液体燃料の補正を受信して取り込む一方、第1・第2気体燃料圧力センサ54・57、気体燃料温度センサ56からの信号を取り込み、これら取り込んだ信号による各種補正を設定する。噴射時間設定手段85は、受信した液体燃料の噴射時間に、液体燃料の補正を考慮した気体燃料の各種補正及び第1・第2気体燃料圧力、気体燃料温度による気体燃料の各種補正を加えて、運転状態に応じた最適な噴射時間を設定する。気体燃料噴射弁52は、噴射時間設定手段85により設定された噴射時間で駆動され、気体燃料を噴射する。
これにより、従燃料供給制御手段74は、受信した主燃料供給制御手段73の演算結果である液体燃料の噴射時間と液体燃料の補正とを利用して、気体燃料に関する演算を行うとともに、気体燃料の供給を実施する。
気体燃料と液体燃料の少なくとも一方を内燃機関1に供給する燃料切替制御装置34は、液体燃料が劣化しているかどうかを判定する劣化検出手段86を主燃料供給制御手段73に備えている。主燃料供給制御手段73には、前記劣化検出手段86を用いて液体燃料の未使用時間の検出を行い、その結果に基づいて液体燃料の使用を運転者に促す報知手段87を備えている。報知手段87は、ブザー、スピーカ、あるいはモニタなどの告知手段88を備えており、ブザーによる音、スピーカによる音声、あるいはモニタによる画像等を用いて運転者に告知し、液体燃料の使用を促す。なお、この実施例では、液体燃料としてガソリンを用い、気体燃料としてCNGを用いる場合を説明する。
前記主燃料供給制御手段73には、劣化検出手段86による液体燃料であるガソリンの劣化判定及び未使用時間の検出・設定のための検知手段として、前記吸気温センサ61と吸気圧センサ63と水温センサ64とクランク角センサ68とを設け、さらに、車両の外気温を検出する外気温検出手段(外気温センサ)89を設け、前記液体燃料タンク37に溜められたガソリンの燃料レベルを検出する燃料レベル検出手段(燃料レベルゲージ)90を設け、イグニッションスイッチ91のON時・OFF時の日時を記憶する日時記憶手段92を設けている。
前記吸気温センサ61及び外気温センサ89は、吸気温及び外気温を監視し、液体燃料未使用時間(ガソリン未使用時間)及び環境条件劣化係数の算出に使用する。前記吸気圧センサ63は、吸気圧から機関負荷条件を監視し、運転条件劣化係数の算出に使用する。前記水温センサ64は、内燃機関1の冷却水温を監視し、内燃機関水温条件劣化係数の算出に使用する。前記クランク角センサ68は、機関回転数から運転条件を監視し、運転条件劣化係数の算出に使用する。前記燃料レベルゲージ90は、液体燃料タンク37に溜められたガソリンの燃料レベルを監視し、燃料レベル給油状態係数の算出に使用する。前記日時記憶手段91は、イグニッションスイッチ91のON時とOFF時の日時を記憶し、ガソリン未使用時間の算出に使用する。
燃料切替制御装置34は、上記の検知手段から各種条件劣化係数及びガソリンの未使用時間を求め、劣化検出手段86によりガソリンが劣化しているかどうかを判定し、劣化検出手段86を用いてガソリンの未使用時間の検出を行う。報知手段87は、劣化検出手段86によるガソリンの未使用時間の検出の結果に基づいて告知手段88を駆動し、気体燃料であるCNGの使用よりもガソリンの使用を運転者に促す。
次に、図3〜図12に従い作用を説明する。
燃料切替制御装置34は、図3に示すように、制御のプログラムがスタートすると(A01)、イグニッションスイッチ91がON(IG−ON)であるかを判断する(A02)。
この判断(A02)がNOの場合は、プログラムをエンドにする(A08)。この判断(A02)がYESの場合は、車両放置時間を算出する(A03)。
車両放置時間の算出(A03)においては、図4に示すように、制御のプログラムがスタートすると(B01)、今回のイグニッションスイッチ91をONした日時(今回IG−ON日時)から前回のイグニッションスイッチ91をOFFした日時(今回IG−OFF日時)を減算して車両放置時間Tstopを算出し(B02)、車両放置時間Tstopと外気温とからガソリン未使用時間Tpet−rec−stopを算出(図8参照)する(B03)。
次に、燃料レベルゲージ90で検出した今回の燃料レベル(今回ガソリン量)から前回の燃料レベル(前回ガソリン量)を減算して燃料レベル差分dQpetを算出し(B04)、停止時燃料レベルから求めた給油レベル係数と給油量(燃料レベル差分dQpet)から求めた給油量係数とを乗算して燃料レベル給油状態係数を算出(図9参照)する(B05)。
さらに、前回保存したガソリン駆動要求時間Tpet−recにガソリン未使用時間Tpet−rec−stop及び燃料レベル給油状態係数の乗算値を加算して今回のガソリン駆動要求時間Tpet−recを算出し(B06)、プログラムを終了する(B07)。
前記車両放置時間を算出(A03)した後、燃料切替制御装置34の制御がAutoガスモードであるかを判断する(A04)。Autoガスモードは、内燃機関1の始動はガソリンを供給し、始動後の所定条件(例えば、内燃機関1が完全暖機後であってアイドル運転状態)の成立時にはガソリンの供給からCNGの供給に切り替える制御である。
この判断(A04)がNOの場合は、ガス運転モードであるかの判断(A16)に移行する。この判断(A04)がYESの場合は、内燃機関1が作動しているかを判断する(A05)。
この判断(A05)がNOの場合は、イグニッションスイッチ91がOFF(IG−OFF)であるかを判断する(A06)。
この判断(A06)がNOの場合は、前記判断(A04)に戻る。この判断(A06)がYESの場合は、ガソリン駆動要求時間Tpet−recと、イグニッションスイッチ91のOFF日時(IG−OFF日時)と、液体燃料タンク37のガソリン量とを保存し(A07)、プログラムをエンドする(A08)。
前記内燃機関1が作動しているかの判断(A05)がYESの場合は、ガソリンによる内燃機関1の作動を行う(A09)。
ガソリンによる内燃機関1の作動(A09)においては、図5に示すように、制御のプログラムがスタートすると(C01)、内燃機関1の作動中に前記車両放置時間の算出(A03)で求めたガソリン駆動要求時間Tpet−recから1(sec)ずつ減算[(Tpet−rec)−1(sec)、(>0)]して(C02)、前記ガソリン駆動要求時間Tpet−recだけ内燃機関1を作動し、内燃機関1が停止もしくはエンジンストールしたかを判断する(C03)。
この判断(C03)がYESの場合は、前記判断(A04)に戻る。この判断(C03)がNOの場合は、ガソリン駆動要求時間Tpet−recが0になった[(Tpet−rec)=0]かを判断する(C04)。
この判断(C04)がNOの場合は、ガソリン駆動要求時間Tpet−recの減算(C02)に戻る。この判断(C04)がYESの場合は、プログラムを終了する(C05)。
前記ガソリンによる内燃機関1の作動(A09)に続いて、CNGに自動切替を行い(A10)、ガソリンが選択されているかを判断する(A11)。この判断(A11)がNOの場合は、ガソリン駆動要求時間Tpet−recに追加時間Tadの加算を行う(A12)。
ガソリン駆動要求時間Tpet−recの加算(A12)においては、図6に示すように、制御のプログラムがスタートすると(D01)、吸気圧及び機関回転数から運転状態劣化係数Cdriveを算出(図10参照)し(D02)、外気温から環境条件劣化係数Cenviを算出(図12参照)し(D03)、内燃機関1の冷却水温から内燃機関水温条件劣化係数Cengineを算出(図11参照)する(D04)。
前記求めた運転状態劣化係数Cdriveと環境条件劣化係数Cenviと内燃機関水温条件劣化係数Cengineと時間(1sec)とを乗算して追加時間Tadを算出し(D05)、現在のガソリン駆動要求時間Tpet−recに追加時間Tadを加算して新たなガソリン駆動要求時間Tpet−recを算出し(D06)、内燃機関1が停止もしくはエンジンストールしたかを判断する(D07)。
この判断(D07)がYESの場合は、前記判断(A04)に戻る。この判断(D07)がNOの場合は、CNGが選択されているかを判断する(D08)。
この判断(D08)がNOの場合は、内燃機関1が作動しているかの判断(A21)に移行する。この判断(D08)がYESの場合は、前記追加時間Tadを加算した加算ガソリン駆動要求時間Tpet−recが長期未使用判定時間Tjudgeを超えたかを判断する(D09)。
この判断(D09)がNOの場合は、前記算出(D02)に戻る。この判断(D09)がYESの場合は、報知手段87によりブザーなどの告知手段88を駆動して運転者にガソリンへの切替要求を実施し(D10)、運転者にガソリンの使用を促し、プログラムを終了する(D11)。
前記ガソリン駆動要求時間の加算(A12)に続いて、ガソリンが選択されているかを判断する(A13)。
この判断(A13)がNOの場合は、内燃機関1が作動しているかの判断(A17)に移行する。この判断(A13)がYESの場合は、内燃機関1が作動しているかの判断(A21)に移行する。
また、前記ガソリンが選択されているかの判断(A11)がYESの場合は、ガソリンによる内燃機関1の作動を行う(A14)。
ガソリンによる内燃機関1の作動(A14)においては、図7に示すように、制御のプログラムがスタートすると(E01)、内燃機関1の作動中に前記車両放置時間の算出(A03)で求めたガソリン駆動要求時間Tpet−recから1(sec)ずつ減算[(Tpet−rec)−1(sec)、(>0)]して(E02)、前記ガソリン駆動要求時間Tpet−recだけ内燃機関1を作動し、内燃機関1が停止もしくはエンジンストールしたかを判断する(E03)。
この判断(E03)がYESの場合は、前記判断(A04)に戻る。この判断(E03)がNOの場合は、CNGが選択されているかを判断する(E04)。
この判断(E04)がYESの場合は、内燃機関1が作動しているかの判断(A17)に移行する。この判断(E04)がNOの場合は、ガソリン駆動要求時間Tpet−recが0になった[(Tpet−rec)=0]かを判断する(E05)。
この判断(E05)がNOの場合は、ガソリン駆動要求時間Tpet−recの減算(E02)に戻る。この判断(E05)がYESの場合は、報知手段87によりブザーなどの告知手段88を駆動して運転者にガソリンからCNGへの切替の許可を与え(E06)、プログラムを終了する(E07)。
前記ガソリンによる内燃機関1の作動(A14)に続いて、CNGが選択されているかを判断する(A15)。
この判断(A15)がNOの場合は、内燃機関1が作動しているかの判断(A21)に移行する。この判断(A15)がYESの場合は、内燃機関1が作動しているかの判断(A17)に移行する。
一方、前記燃料切替制御装置34の制御がAutoガスモードであるかの判断(A04)がNOの場合は、ガス運転モードであるかを判断する(A16)。ガス運転モードは、内燃機関1をCNGで運転する制御である。
この判断(A16)がYESの場合は、内燃機関1が作動しているかを判断する(A17)。この判断(A17)がNOの場合は、イグニッションスイッチ91がOFF(IG−OFF)であるかを判断する(A18)。
この判断(A18)がNOの場合は、前記判断(A16)に戻る。この判断(A18)がYESの場合は、ガソリン駆動要求時間Tpet−recと、イグニッションスイッチ91のOFF日時(IG−OFF日時)と、液体燃料タンク37のガソリン量とを保存し(A07)、プログラムをエンドする(A08)。
前記内燃機関1が作動しているかの判断(A17)がYESの場合は、ガソリン駆動要求時間Tpet−recに追加時間Tadの加算を行う(A19)。
ガソリン駆動要求時間Tpet−recの加算(A19)においては、図6に示すように、制御のプログラムがスタートすると(D01)、吸気圧及び機関回転数から運転状態劣化係数Cdriveを算出(図10参照)し(D02)、外気温から環境条件劣化係数Cenviを算出(図11参照)し(D03)、内燃機関1の冷却水温から内燃機関水温条件劣化係数Cengineを算出(図12参照)する(D04)。
前記求めた運転状態劣化係数Cdriveと環境条件劣化係数Cenviと内燃機関水温条件劣化係数Cengineと時間(1sec)とを乗算して追加時間Tadを算出し(D05)、現在のガソリン駆動要求時間Tpet−recに追加時間Tadを加算して新たなガソリン駆動要求時間Tpet−recを算出し(D06)、内燃機関1が停止もしくはエンジンストールしたかを判断する(D07)。
この判断(D07)がYESの場合は、前記判断(A04)に戻る。この判断(D07)がNOの場合は、CNGが選択されているかを判断する(D08)。
この判断(D08)がNOの場合は、内燃機関1が作動しているかの判断(A21)に移行する。この判断(D08)がYESの場合は、前記追加時間Tadを加算した加算ガソリン駆動要求時間Tpet−recが長期未使用判定時間Tjudgeを超えたかを判断する(D09)。
この判断(D09)がNOの場合は、前記算出(D02)に戻る。この判断(D09)がYESの場合は、報知手段87によりブザーなどの告知手段88を駆動して運転者にガソリンへの切替要求を実施し(D10)、運転者にガソリンの使用を促し、プログラムを終了する(D11)。
前記ガソリン駆動要求時間の加算(A19)に続いて、ガソリンが選択されているかを判断する(A20)。
この判断(A20)がNOの場合は、前記判断(A17)に戻る。この判断(20)がYESの場合は、ガソリンにより内燃機関1が作動しているかの判断(A21)に移行する。
前記ガス運転モードであるかの判断(A16)がNOの場合は、ガソリン運転モードであり、ガソリンにより内燃機関1が作動しているかを判断する(A21)。
この判断(A21)がNOの場合は、前記判断(A18)に戻る。この判断(A21)がYESの場合は、ガソリンによる内燃機関1の作動を行う(A22)。
ガソリンによる内燃機関1の作動(A22)においては、図7に示すように、制御のプログラムがスタートすると(E01)、内燃機関1の作動中に前記車両放置時間の算出(A03)で求めたガソリン駆動要求時間Tpet−recから1(sec)ずつ減算[(Tpet−rec)−1(sec)、(>0)]して(E02)、前記ガソリン駆動要求時間Tpet−recだけ内燃機関1を作動し、内燃機関1が停止もしくはエンジンストールしたかを判断する(E03)。
この判断(E03)がYESの場合は、前記判断(A04)に戻る。この判断(E03)がNOの場合は、CNGが選択されているかを判断する(E04)。
この判断(E04)がYESの場合は、内燃機関1が作動しているかの判断(A17)に移行する。この判断(E04)がNOの場合は、ガソリン駆動要求時間Tpet−recが0になった[(Tpet−rec)=0]かを判断する(E05)。
この判断(E05)がNOの場合は、ガソリン駆動要求時間Tpet−recの減算(E02)に戻る。この判断(E05)がYESの場合は、報知手段87によりブザーなどの告知手段88を駆動して運転者にガソリンからCNGへの切替の許可を与え(E06)、プログラムを終了する(E07)。
前記ガソリンによる内燃機関1の作動(A22)に続いて、CNGが選択されているかを判断する(A23)。
この判断(A23)がNOの場合は、前記判断(A21)に戻る。この判断(A23)がYESの場合は、前記内燃機関1が作動しているかの判断(A17)に戻る。
この燃料切替制御装置34は、以下のように、ガソリンとCNGを切替制御している。
(1).運転者がイグニッションスイッチ91をONすることで、前回ガソリン未使用時間Tpet−rec−stop及びガソリン駆動要求時間Tpet−recを算出する(A03)。
(2).Autoガスモードあるいはガソリン運転モードで内燃機関1を始動した場合は、前記(1)で算出したガソリン駆動要求時間Tpet−recだけガソリンを使用して内燃機関1を作動する(A09、A14、A22)。
(3).ガス運転モードで内燃機関1を始動した場合は、前記(1)で算出したガソリン駆動要求時間Tpet−recに運転条件劣化係数と環境条件劣化係数と内燃機関水温条件劣化係数とを加えて算出された追加時間Tadを加算する(A19)。
(4).Autoガスモードでの始動後におけるガソリン駆動要求時間Tpet−recの内燃機関1の駆動が終了すると(A19)、ガソリンを気体燃料に自動切替する(A10)。
(5).前回ガソリン未使用時間Tpet−rec−stop及びガソリン駆動要求時間Tpet−recを算出する(A03)。
(6).前記(5)で算出したガソリン駆動要求時間Tpet−recが経過すると、ブザーなどの告知手段88を駆動して運転者にガソリンヘの切換を促す(A12、A19)。
(7)ガソリン使用時間が十分になると、ブザーなどの告知手段88を駆動して気体燃料に切り替えても良いことを運転者に知らせる(A14、A22)。
このように、燃料切替制御装置34は、液体燃料の劣化を検出した際、積極的に液体燃料の使用を運転者に促すことで、使用頻度の少ない液体燃料が劣化する前に早期に使い切るようにすることができる。これにより、燃料切替制御装置34は、液体燃料供給系部品の固着や目詰まり等の不具合を解消することができる。
なお、上述実施例では、環境条件劣化係数を外気温により算出したが、車両がGPS装置を搭載している場合はGPS機能を利用して停車中の場所や高度を知ることができるので、停車している地域での平均気温等からより詳細に環境条件を求めることができ、ガソリン劣化検出に対して精度を上げることができる。
この発明は、積極的に液体燃料の使用を運転者に促すことで、液体燃料供給系部品の固着や目詰まり等の不具合を解消できるものであり、気体燃料と液体燃料を切り替えて使用する内燃機関だけでなく、燃料性状の異なる2種の気体燃料、あるいは燃料性状の異なる2種の液体燃料等の、燃料を切り替えて使用する内燃機関に応用することができる。
1 内燃機関
6 燃焼室
21 吸気通路
27 排気通路
34 燃料切替制御装置
35 液体燃料供給装置
36 気体燃料供給装置
37 液体燃料タンク
43 液体燃料噴射弁
49 気体燃料容器
52 気体燃料噴射弁
61 吸気温センサ
63 吸気圧センサ
64 水温センサ
68 クランク角センサ
73 主燃料供給制御手段
74 従燃料供給制御手段
86 劣化検出手段
87 報知手段
88 告知手段
89 外気温検出手段
90 燃料レベル検出手段
91 イグニッションスイッチ
92 日時記憶手段

Claims (1)

  1. 気体燃料と液体燃料の少なくとも一方を内燃機関に供給する燃料切替制御装置において、液体燃料が劣化しているかどうかを判定する劣化検出手段を備え、前記劣化検出手段を用いて液体燃料の未使用時間の検出を行い、その結果に基づいて液体燃料の使用を促す報知手段を備えたことを特徴とする燃料切替制御装置。
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