JP2015132236A - Internal combustion engine fuel injection control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御システムに関するものである。 The present invention relates to a fuel injection control system for an internal combustion engine.
例えば、車両用エンジンとして、液体燃料(ガソリン)と気体燃料(CNG)との使用を可能とするエンジンが具現化されており、その液体燃料及び気体燃料についてそれら両者の使用比率を適宜調整する技術も各種提案されている。例えば特許文献1に記載の技術では、排気浄化触媒の浄化性能が低下しているか否かを判定し、浄化性能が低下していると判定した場合には、排気エミッションに有利な方の燃料の使用比率を高くするとともに、排気エミッションに有利な方の燃料が最後まで残るように燃料の使用比率を制御することとしている。
For example, an engine that enables the use of liquid fuel (gasoline) and gaseous fuel (CNG) is embodied as a vehicle engine, and a technique for appropriately adjusting the usage ratio of both of the liquid fuel and gaseous fuel. Various proposals have also been made. For example, in the technique described in
また、車両用エンジン等では、排気センサとして、排気中の酸素濃度を検出する起電力出力型のO2センサが一般に用いられている。このO2センサは、固体電解質体と一対の電極とを有し、排気がリッチかリーンかで異なる起電力信号を出力する起電力セルを有するものである。 Also, in an engine for a vehicle or the like, an electromotive force output type O2 sensor that detects an oxygen concentration in exhaust gas is generally used as an exhaust sensor. This O2 sensor has a solid electrolyte body and a pair of electrodes, and has an electromotive force cell that outputs different electromotive force signals depending on whether the exhaust is rich or lean.
ところで、複数の燃料が使い分けられる場合等、燃料組成の変更が行われることがあり得る場合には、使用燃料に応じて排気成分が異なることがあり、例えばCNG等の気体燃料が使用される際には排気中の水素量が増える。そしてこれにより、排気センサの出力特性が変化し、センサ出力の変曲点がリーン側にずれることが考えられる。この場合、センサ出力特性が意図せず変化することに起因して、排気エミッションの悪化等の不都合の発生が懸念されることになる。つまり、排気センサの検出値を用いてエンジンの空燃比制御が実施される場合において、センサ出力特性のずれに起因して、実空燃比を所望の空燃比に制御することができなくなり、結果として排気ミッションの悪化という不都合を招来する。 By the way, when the fuel composition may be changed, such as when a plurality of fuels are used properly, the exhaust components may differ depending on the fuel used. For example, when gaseous fuel such as CNG is used Increases the amount of hydrogen in the exhaust. As a result, it is considered that the output characteristics of the exhaust sensor change and the inflection point of the sensor output shifts to the lean side. In this case, there is a concern that inconvenience such as deterioration of exhaust emission may occur due to unintentionally changing sensor output characteristics. That is, when the air-fuel ratio control of the engine is performed using the detection value of the exhaust sensor, the actual air-fuel ratio cannot be controlled to a desired air-fuel ratio due to a deviation in sensor output characteristics, and as a result This causes the inconvenience of worsening the exhaust mission.
本発明は、気体燃料の使用時において排気センサの出力特性を適正に変更し、ひいてはセンサ出力特性のずれに起因する不都合の発生を抑制することができる内燃機関の燃料噴射制御システムを提供することを主たる目的とするものである。 The present invention provides a fuel injection control system for an internal combustion engine that can appropriately change the output characteristics of an exhaust sensor when using gaseous fuel, and thereby suppress the occurrence of inconvenience due to the deviation of the sensor output characteristics. Is the main purpose.
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
本発明における内燃機関の燃料噴射制御システムは、少なくとも気体燃料の噴射を実施する燃料噴射手段(21,22)と、排気中の酸素濃度に応じた検出信号を出力する排気センサ(18)とを備える内燃機関(10)に適用され、前記排気センサの検出結果に基づいて前記燃料噴射手段による燃料噴射量を制御するものである。また、前記排気センサは、固体電解質体(62)と一対の電極(63,64)とを用いてなる起電力セル(61)を有し、前記排気中の酸素濃度に応じて起電力を生じさせるものである。そして特に、前記起電力セルにおいて前記固体電解質体に電流を流して前記排気センサの出力特性を変更する通電手段(72)と、前記燃料噴射手段により噴射される燃料の組成を判定する組成判定手段(80)と、前記組成判定手段により判定した燃料組成に基づいて、前記通電手段による通電を制御する通電制御手段(80)と、を備えることを特徴とする。 The fuel injection control system for an internal combustion engine according to the present invention includes at least fuel injection means (21, 22) for injecting gaseous fuel and an exhaust sensor (18) for outputting a detection signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas. The present invention is applied to an internal combustion engine (10), and controls the fuel injection amount by the fuel injection means based on the detection result of the exhaust sensor. The exhaust sensor has an electromotive force cell (61) using a solid electrolyte body (62) and a pair of electrodes (63, 64), and generates an electromotive force according to the oxygen concentration in the exhaust. It is something to be made. And in particular, a current-carrying means (72) for changing the output characteristics of the exhaust sensor by passing a current through the solid electrolyte body in the electromotive force cell, and a composition judging means for judging the composition of fuel injected by the fuel-injecting means (80) and energization control means (80) for controlling energization by the energization means based on the fuel composition determined by the composition determination means.
少なくとも気体燃料を使用する内燃機関では、液体燃料のみを使用する場合とは組成が異なり、その燃料組成に応じて排気センサの出力特性が変化すると考えられる。そして、センサ出力特性の変化に起因して、燃料噴射制御での空燃比ずれが生じることが懸念される。この点、上記構成では、通電手段により起電力セルの固体電解質体に電流を流すことで、気体燃料を使用することに起因する排気センサの出力特性の変化を抑制できる。また特に、燃料の組成を判定するとともに、その燃料組成に基づいて通電手段による通電を制御することで、気体燃料と液体燃料との混合比率等をも考慮して、排気センサの出力特性を変更することが可能となる。その結果、気体燃料の使用時において排気センサの出力特性を適正に変更し、ひいてはセンサ出力特性のずれに起因する不都合の発生を抑制することができる。 At least an internal combustion engine using gaseous fuel has a different composition from that of using only liquid fuel, and the output characteristics of the exhaust sensor are considered to change according to the fuel composition. There is a concern that an air-fuel ratio shift in fuel injection control may occur due to a change in sensor output characteristics. In this regard, in the above-described configuration, a change in the output characteristics of the exhaust sensor due to the use of gaseous fuel can be suppressed by causing a current to flow through the solid electrolyte body of the electromotive force cell by the energization means. In particular, the output characteristics of the exhaust sensor are changed in consideration of the mixing ratio of gaseous fuel and liquid fuel by determining the fuel composition and controlling the energization by the energizing means based on the fuel composition. It becomes possible to do. As a result, it is possible to appropriately change the output characteristics of the exhaust sensor when using gaseous fuel, and to suppress the occurrence of inconvenience due to the deviation of the sensor output characteristics.
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、気体燃料である圧縮天然ガス(CNG)と液体燃料であるガソリンとをエンジン燃焼用の燃料として使用する、いわゆるバイフューエルタイプの車載多気筒エンジンの燃料噴射システムとして具体化している。本システムの全体概略図を図1に示す。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. This embodiment is embodied as a fuel injection system for a so-called bi-fuel type on-vehicle multi-cylinder engine that uses compressed natural gas (CNG) that is gaseous fuel and gasoline that is liquid fuel as fuel for engine combustion. . An overall schematic diagram of this system is shown in FIG.
図1に示すエンジン10は直列3気筒の火花点火式エンジンよりなり、その吸気ポート及び排気ポートには吸気系統11、排気系統12がそれぞれ接続されている。吸気系統11は、吸気マニホールド13と吸気管14とを有している。吸気マニホールド13は、エンジン10の吸気ポートに接続される複数(エンジン10の気筒数分)の分岐管部13aと、その上流側であって吸気管14に接続される集合部13bとを有している。吸気管14には、空気量調整手段としてのスロットル弁15が設けられている。このスロットル弁15は、DCモータ等のスロットルアクチュエータ15aにより開度調節される電子制御式のスロットル弁として構成されている。スロットル弁15の開度(スロットル開度)は、スロットルアクチュエータ15aに内蔵されたスロットル開度センサ15bにより検出される。また、エンジン10の吸気ポートには吸気弁が設けられており、吸気弁の開動作により空気と燃料との混合気が気筒24内(シリンダ内)に導入される。
An engine 10 shown in FIG. 1 is an inline three-cylinder spark ignition engine, and an
排気系統12は、排気マニホールド16と排気管17とを有している。排気マニホールド16は、エンジン10の排気ポートに接続される複数(エンジン10の気筒数分)の分岐管部16aと、その下流側であって排気管17に接続される集合部16bとを有している。エンジン10の排気ポートには排気弁が設けられており、排気弁の開動作によりエンジン10の燃焼後の排気がエンジン10の各気筒24内から排気管17に排出される。
The
排気管17には、排気を浄化する触媒19と、排気の成分を検出する排気センサとしてのO2センサ18とが設けられている。触媒19は例えば三元触媒よりなる。三元触媒は、周知のとおり排気の有害三成分であるCO(一酸化炭素)、HC(炭化水素)、NOx(NO等の窒素酸化物)を浄化するものであり、ハニカム状、格子状等をなすセラミックス製の担体に白金、パラジウム、ロジウム等の金属を担持させることで構成されている。この場合、三元触媒ではリッチ成分であるCO、HCが酸化作用により浄化され、リーン成分であるNOxが還元作用により浄化される。O2センサ18は、触媒19の上流側に設けられ、排気の酸素濃度に応じて空燃比がリッチかリーンかで異なる起電力信号を出力する。
The
また、エンジン10の各気筒24には点火プラグ20が設けられている。点火プラグ20には、点火コイル等よりなる点火装置20aを通じて、所望とする点火時期に高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ20の対向電極間に火花放電が発生し、気筒24内(燃焼室内)に導入された燃料が着火され燃焼に供される。
A
また、本システムは、エンジン10に対して燃料を噴射供給する燃料噴射手段として、気体燃料(CNG燃料)を噴射する第1噴射弁21と、液体燃料(ガソリン)を噴射する第2噴射弁22とを有している。これら噴射弁21,22のうち、第1噴射弁21は、吸気マニホールド13の分岐管部13aに燃料を噴射するポート噴射式であり、第2噴射弁22は、エンジン10の気筒24内に燃料を直接噴射する直噴式となっている。各噴射弁21,22は、電磁駆動部が電気的に駆動されることで弁体が閉位置から開位置にリフトされる開閉タイプの制御弁であり、制御部80から入力されるオン/オフ式の開弁駆動信号によりそれぞれ開弁駆動される。これら各噴射弁21,22は、通電により開弁し、通電遮断により閉弁するとともに、通電時間に応じた量の燃料(気体燃料、液体燃料)を噴射する。
Further, the present system is a fuel injection means for injecting and supplying fuel to the engine 10, a
ここで、第1噴射弁21に対して気体燃料を供給する気体燃料供給部40と、第2噴射弁22に対して液体燃料を供給する液体燃料供給部50とについて説明する。気体燃料供給部40において、第1噴射弁21にはガス配管41を介してガスタンク42が接続されている。ガス配管41の途中には、第1噴射弁21に供給される気体燃料の圧力を減圧調整する圧力調整手段としてのレギュレータ43が設けられている。レギュレータ43は、ガスタンク42内に貯蔵された高圧状態(例えば最大20MPa)の気体燃料が、第1噴射弁21の噴射圧である所定の設定圧(例えば0.2〜1.0MPaの範囲内の一定圧)になるように減圧調整するものである。減圧調整後の気体燃料は、ガス配管41を通って第1噴射弁21に供給される。
Here, the gaseous
ガス配管41には更に、ガスタンク42の燃料出口の付近に配置されたタンク主止弁44と、タンク主止弁44よりも下流側であってレギュレータ43の燃料入口の付近に配置された遮断弁45とが設けられている。これら各弁44,45によって、ガス配管41における気体燃料の流通が許容及び遮断される。タンク主止弁44及び遮断弁45はいずれも電磁式の開閉弁であり、非通電時において気体燃料の流通が遮断され、通電時において気体燃料の流通が許容される常閉式である。また、ガス配管41において、レギュレータ43の上流側及び下流側にはそれぞれ、燃料圧力を検出する圧力センサ46a,46bと、燃料温度を検出する温度センサ47a,47bとが設けられている。
The
液体燃料供給部50において、第2噴射弁22には、燃料配管51を介して燃料タンク52が接続されている。また、燃料配管51には、燃料タンク52内の液体燃料を第2噴射弁22に給送する燃料ポンプ53が設けられている。
In the liquid
その他、本システムには、エンジン始動時にエンジン10に初期回転を付与する始動装置としてのスタータ25が設けられている。 In addition, this system is provided with a starter 25 as a starting device that applies initial rotation to the engine 10 when the engine is started.
制御部80は、CPU81と、ROM82と、RAM83と、バックアップRAM84と、インターフェース85と、双方向バス86とを備えている。CPU81、ROM82、RAM83、バックアップRAM84及びインターフェース85は、双方向バス86によって互いに接続されている。
The
CPU81は、本システムにおける各部の動作を制御するためのルーチン(プログラム)を実行する。ROM82には、CPU81が実行するルーチン、及びこのルーチン実行の際に参照されるマップ類(マップの他、テーブルや関係式等を含む)、パラメータ等の各種データが予め格納されている。RAM83は、CPU81がルーチンを実行する際に、必要に応じてデータを一時的に格納する。バックアップRAM84は、電源が投入された状態でCPU81の制御下でデータを適宜格納するとともに、この格納されたデータを電源遮断後も保持する。
The
インターフェース85は、上述したスロットル開度センサ15b、O2センサ18、圧力センサ46a,46b、温度センサ47a,47bや、本システムに設けられたその他のセンサ類(クランク角センサ、カム角センサ、エアフロメータ、冷却水温センサ、車速センサ、アクセルセンサ等)と電気的に接続されており、これらのセンサからの出力(検出信号)をCPU81に伝達する。また、インターフェース85は、スロットルアクチュエータ15a、点火装置20a、各噴射弁21,22、タンク主止弁44、遮断弁45等の駆動部と電気的に接続されており、CPU81から送出された駆動信号を駆動部に向けて出力することによりこれら駆動部を駆動させる。すなわち、制御部80は、上述のセンサ類の出力信号等に基づいてエンジン10の運転状態を取得し、その取得した運転状態に基づいて上述の駆動部の制御を実施する。
The
具体的には、例えばアクセルセンサにより検出されるアクセル操作量及びクランク角センサにより検出されるエンジン回転速度等に基づいてエンジン10の目標空気量を算出し、その算出値に基づいてスロットルアクチュエータ15aの駆動を制御する。また、上記エンジン回転速度及びエアフロメータにより検出される吸入空気量(エンジン負荷)等に基づいて燃料噴射量を算出し、その算出値に基づいて各噴射弁21,22の駆動を制御する。また、エンジン回転速度及び吸入空気量等に基づいて最適点火時期を算出し、その最適点火時期で点火が行われるように点火装置20aの駆動を制御する。
Specifically, for example, a target air amount of the engine 10 is calculated based on an accelerator operation amount detected by an accelerator sensor, an engine rotation speed detected by a crank angle sensor, and the like, and based on the calculated value, the throttle actuator 15a Control the drive. Further, the fuel injection amount is calculated based on the engine rotation speed, the intake air amount (engine load) detected by the air flow meter, and the like, and the driving of the
特に燃料噴射量制御に関して、制御部80は、O2センサ18の検出信号に基づいて空燃比のストイキフィードバック制御を実施することとしている。すなわち、制御部80は、O2センサ18により検出される実空燃比がリーンかリッチかに応じてフィードバック補正量を算出し、そのフィードバック補正量により燃料噴射量を増量又は減量させる。そしてこれにより、実空燃比を、目標空燃比であるストイキ(理論空燃比)にフィードバック制御する。なお、触媒19の下流側にもO2センサを設け、その下流側O2センサの検出値を用いて空燃比のサブフィードバック制御を実施することも可能である。このサブフィードバック制御では、触媒下流側のリーン/リッチの状態に基づいて、燃料噴射量の増減を実施する。
In particular, regarding the fuel injection amount control, the
また本実施形態では、気体燃料(CNG)と液体燃料(ガソリン)とを同時使用する、いわゆるデュアル噴射の実施を可能としており、このデュアル噴射の実施時には、車両やエンジン10の状態等に応じて燃料の混合比率(噴射割合も同意)が制御されるようになっている。具体的には、制御部80は、エンジン10の回転速度や負荷に応じて燃料の混合比率を調整することとしており、エンジン回転速度又は負荷が大きい場合に、エンジン回転速度又は負荷が小さい場合に比べて気体燃料の混合比率を小さくする。これは、同量の燃料で比べた場合に気体燃料の方が液体燃料よりも体積が大きいことを考慮したものであり、エンジン10の高回転高負荷時において気体燃料に加えて液体燃料を用いることにより、燃焼サイクル内の限られた期間において適正なる燃料噴射が可能となっている。また、タンク内の燃料残量を監視可能な構成において、例えば、ガスタンク42内の気体燃料の残存量が所定値を下回った場合に、液体燃料の混合比率を増やすようにしたり、燃料タンク52内の液体燃料の残存量が所定値を下回った場合に、気体燃料の混合比率を増やすようにしたりしてもよい。
In the present embodiment, so-called dual injection, in which gaseous fuel (CNG) and liquid fuel (gasoline) are used at the same time, can be performed. Depending on the state of the vehicle and the engine 10 or the like, the dual injection can be performed. The fuel mixing ratio (the injection ratio is also agreed) is controlled. Specifically, the
次に、O2センサ18についてその構成を説明する。O2センサ18はコップ型構造のセンサ素子61を有しており、図2にはセンサ素子61の断面構成を示す。実際には当該センサ素子61は素子全体がハウジングや素子カバー内に収容される構成となっており、排気管17内に配設されている。センサ素子61が起電力セルに相当する。
Next, the configuration of the
センサ素子61において、固体電解質層62は断面コップ状に形成されており、その外表面には排気側電極63が設けられ、内表面には大気側電極64が設けられている。これら各電極63,64は固体電解質層62の表面に層状に設けられている。固体電解質層62は、ZrO2、HfO2、ThO2、Bi2O3等にCaO、MgO、Y2O3、Yb2O3等を安定剤として固溶させた酸素イオン伝導性酸化物焼結体からなる。また、各電極63,64は共に白金等の触媒活性の高い貴金属からなり、その表面には多孔質の化学メッキ等が施されている。各電極63,64が一対の対向電極(センサ電極)となっている。固体電解質層62にて囲まれる内部空間は大気室65(基準室)となっており、その大気室65内にはヒータ66が収容されている。ヒータ66は、センサ素子61を活性化するに十分な発熱容量を有しており、その発熱エネルギによりセンサ素子全体が加熱される。O2センサ18の活性温度は、例えば500〜650℃程度である。なお、大気室65は、大気が導入されることでその内部が所定酸素濃度に保持されている。
In the
上記センサ素子61では、固体電解質層62の外側(電極63側)が排気雰囲気、同内側(電極64側)が大気雰囲気となっており、これら双方の酸素濃度の差(酸素分圧の差)に応じて電極63,64間で起電力が発生する。つまり、空燃比がリッチかリーンかで異なる起電力が発生する。この場合、基準側電極である大気側電極64からすれば、排気側電極63の側は酸素が低濃度であり、センサ素子61において大気側電極64を正側、排気側電極63を負側として起電力が発生する。これにより、O2センサ18は、排ガスの酸素濃度(すなわち空燃比)に応じた起電力信号を出力する。
In the
図3は、排気の空燃比とセンサ素子61の起電力との関係を示す起電力特性図である。図3において、横軸は空気過剰率λであり、λ=1がストイキ(理論空燃比)である。センサ素子61は、空燃比がリッチかリーンかで異なる起電力を発生し、ストイキ付近で起電力が急変する特性を有する。具体的には、リッチ時のセンサ起電力は約0.9Vであり、リーン時のセンサ起電力は約0Vである。
FIG. 3 is an electromotive force characteristic diagram showing the relationship between the air-fuel ratio of the exhaust gas and the electromotive force of the
図2において、センサ素子61の大気側電極64には制御部80が接続されており、排気の空燃比(酸素濃度)に応じてセンサ素子61にて起電力が発生すると、その起電力に相当するセンサ検出信号(起電力信号)が制御部80に対して出力される。制御部80(CPU81)はセンサ素子61の起電力信号に基づいて空燃比のリッチ/リーン判定を実施し、その判定結果に基づいて燃料噴射量を制御する。
In FIG. 2, a
また、制御部80は、センサ素子61の活性状態の判定を行うとともに、その判定結果に基づき、駆動部71を通じてヒータ66の駆動を制御する。その活性判定及びヒータ制御については周知であるため、ここでは簡単に説明する。制御部80は、センサ素子61に印加する電圧又は電流を交流的に変化させ、それに応じて生じる電流変化又は電圧変化を検出する。そして、その電流変化又は電圧変化に基づいてセンサ素子61の素子抵抗(素子インピーダンス)を算出するとともに、その素子抵抗に基づいてヒータ66の通電制御を実施する。このとき、センサ素子61の活性状態(すなわち素子温)と素子抵抗とには相関があり、素子抵抗が所定の目標値に制御されることで、センサ素子61が所望の活性状態(活性温度500〜650℃となる状態)に維持される。ヒータ制御として、例えば素子温フィードバック制御が実施されるとよい。
Further, the
ところで、排気中にはH2(水素)が存在しており、特にメタンを主成分とするCNGを用いる場合には排気中にH2が多く存在する。この場合、H2はO2に比べて移動速度が大きいため、排気中にH2とO2とが存在していると、O2センサ18の排気側電極63にO2よりも先にH2が到達し、O2の電極到達(O2の検出)が阻害される。そしてそれに起因して、O2センサ18においてO2検出感度が低下し、空燃比(排気雰囲気)がリーンであるにもかかわらずリッチであると誤検出がなされるおそれが生じる。これを図4を用いて補足説明する。図4において(a)はガソリンを燃焼させた場合のO2センサ出力特性と排気浄化率とを示し、(b)はCNGを燃焼させた場合のO2センサ出力特性と排気浄化率とを示している。なお、図4(b)のO2センサ出力特性には比較のためにガソリンの場合の出力特性を一点鎖線にて示している。
By the way, H2 (hydrogen) is present in the exhaust gas, and particularly when CNG mainly composed of methane is used, a large amount of H2 is present in the exhaust gas. In this case, since H2 has a higher moving speed than O2, if H2 and O2 exist in the exhaust gas, H2 reaches the exhaust-
ガソリンを燃焼させた場合には、ストイキ(空気過剰率λ=1)でO2センサ18の出力が急変している。つまり、λ=1がリッチ/リーンの変曲点となっている。また、触媒19の排気浄化率により規定されるウインドウ(図の網掛け部分)は概ねλ=1に合致するものとなっている。
When gasoline is burned, the output of the
これに対し、CNGを燃焼させた場合には、ストイキ(空気過剰率λ=1)よりもリーン側でO2センサ18の出力が急変している。つまり、λ=1よりもリーン側がリッチ/リーンの変曲点となっている。したがって、触媒19のウインドウ(浄化特性)とO2センサ18の出力特性(O2センサ変曲点)との関係がガソリンの場合とは異なることになり、ひいてはO2センサ18の検出値を用いた空燃比フィードバック制御に影響が及ぶ。CNGを燃焼させた場合、触媒19の浄化最良点とO2センサ18の出力変曲点との関係が、λに対し数%ずれることも分かっている。
On the other hand, when CNG is burned, the output of the
また、CNGとガソリンとを同時使用する場合(デュアル噴射を行う場合)を想定すると、O2センサ出力特性はCNG及びガソリンの混合比率に応じて変化することになり、CNGの混合比率が大きいほど、リーン側への特性ずれが大きいものとなる。要するに、センサ出力特性は、使用する燃料の組成(混合比率)に応じて変化し、この出力特性の変化により空燃比フィードバック制御に影響が及ぶものとなっている。 Also, assuming that CNG and gasoline are used simultaneously (when dual injection is performed), the O2 sensor output characteristics change according to the mixing ratio of CNG and gasoline, and the larger the mixing ratio of CNG, The characteristic shift toward the lean side is large. In short, the sensor output characteristics change according to the composition (mixing ratio) of the fuel to be used, and the change in the output characteristics affects the air-fuel ratio feedback control.
図5は、ガソリン比率が高い燃料とCNG比率が高い燃料とについて、空燃比フィードバック制御を実施した場合の違いを説明するためのタイムチャートである。 FIG. 5 is a time chart for explaining a difference when air-fuel ratio feedback control is performed on a fuel having a high gasoline ratio and a fuel having a high CNG ratio.
図5(a)に示すように、ガソリン比率が高い場合には、空燃比がO2センサ変曲点を跨ぐことで出力が変化し、これによりリッチ/リーンの判定が実施される。そして、リッチ/リーンの判定結果に基づいて噴射補正量(フィードバック補正量)が算出される。この場合、リッチ判定されていれば、噴射補正量を所定量ずつ減量側に積分していき、空燃比がリーン側に反転した時点で噴射補正量を増量側にスキップする。また、リーン判定されていれば、噴射補正量を所定量ずつ増量側に積分していき、空燃比がリッチ側に反転した時点で噴射補正量を減量側にスキップする。これにより、空気過剰率λが、λ=1を中心にしてリッチ側及びリーン側に均等に振幅する。 As shown in FIG. 5 (a), when the gasoline ratio is high, the output changes as the air-fuel ratio crosses the O2 sensor inflection point, and thereby the rich / lean determination is performed. An injection correction amount (feedback correction amount) is calculated based on the rich / lean determination result. In this case, if the rich determination is made, the injection correction amount is integrated to the decrease side by a predetermined amount, and the injection correction amount is skipped to the increase side when the air-fuel ratio is reversed to the lean side. If the lean determination is made, the injection correction amount is integrated to the increase side by a predetermined amount, and the injection correction amount is skipped to the decrease side when the air-fuel ratio is reversed to the rich side. As a result, the excess air ratio λ is evenly amplified on the rich side and the lean side around λ = 1.
これに対し、図5(b)に示すように、CNG比率が高い場合には、O2センサ18の変曲点がリーン側にずれていることで、実際にはリーンでもリッチと判定される(図中のハッチング域は、実際はリーンなのにリッチ判定される領域である)。この場合、実際の空燃比がリーンであるにもかかわらずリッチ判定されることで噴射補正量が減量側にずれ、結果として、空気過剰率λのリーンずれが生じる。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the CNG ratio is high, the inflection point of the
ここで、O2センサ18の変曲点のずれに起因する空燃比のリーンずれ対策としては、噴射補正量(フィードバックゲイン)を増量側と減量側とで非対称にすることが考えられる。具体的には、図6に示すように、増量側へのスキップ量ΔS1を減量側へのスキップ量ΔS2よりも大きくすることにより、制御中心を対策前の制御中心よりもリッチ側にシフトさせる。これにより、O2センサ変曲点のずれが噴射補正量のリッチ側シフトにより相殺され、空気過剰率λの変動中心がλ=1となる。
Here, as a countermeasure against the lean deviation of the air-fuel ratio due to the deviation of the inflection point of the
しかしながら、上記のように増量側と減量側とで噴射補正量を非対称にする構成では、フィードバック周期が変わったり、フィードバックによる空燃比変動の振幅が大きくなったりするため、ドライバビリティ悪化の懸念が生じる。 However, in the configuration in which the injection correction amount is asymmetrical between the increase side and the decrease side as described above, the feedback period changes or the amplitude of the air-fuel ratio fluctuation due to feedback increases, which may lead to deterioration of drivability. .
そこで本実施形態では、O2センサ18の変曲点のずれに起因する空燃比のリーンずれ対策として、噴射補正量の調整(すなわちフィードバックゲインの調整)を行わず、O2センサ18のセンサ素子61において一対の電極63,64の間に所定の電流を流すことでO2センサ変曲点のずれを修正することとしている。つまり、センサ素子61の一対の電極間に所定方向の電流を流すことにより、図7に示すように、噴射補正量をリッチ側にシフトさせることなく、空気過剰率λを、λ=1を中心にしてリッチ側及びリーン側に均等に振幅させるようにしている。
Therefore, in the present embodiment, as a countermeasure against the lean deviation of the air-fuel ratio due to the deviation of the inflection point of the
一対の電極63,64の間に電流を流すことで変曲点ずれが修正される(すなわちセンサ出力特性が変更される)原理は以下のとおりである。図8に示すように、O2センサ18の排気側電極63の付近には、CO、HC、NOx、O2、H2がそれぞれ存在しており、特にCNGを燃焼させることで生じるH2が排気側電極63に付着している。そしてその状況下で、固体電解質層62を通じて大気側電極64から排気側電極63に酸素イオンが移動するように、センサ素子61に電流を流す。すなわち、センサ素子61において酸素ポンピングを実施する。この場合、排気側電極63では、固体電解質層62を通じて排気側電極63の側に移動した酸素がH2と反応し、H2Oが生成される。これにより、排気側電極63に付着したH2が除去され、センサ素子61におけるO2感度が高められる。つまり、O2センサ変曲点のずれが修正され、実際の空燃比がリーンであるにもかかわらずリッチ判定されるといった不都合が解消される。
The principle that the inflection point deviation is corrected (that is, the sensor output characteristics are changed) by flowing a current between the pair of
次に、O2センサ18のセンサ素子61に所定の電流を流す構成について説明する。図2に示すように、センサ素子61の大気側電極64と制御部80とを電気的に接続する電気経路の途中には通電手段としての定電流回路72が接続されており、その定電流回路72は、センサ素子61において固体電解質層62を通じて排気側電極63から大気側電極64に向けて定電流Icsを流すことを可能とするものである。また、定電流回路72はPWM駆動部を有しており、PWM制御(デューティ制御)による電流量の調整が可能となっている。制御部80は、都度の通電要求に基づいて定電流回路72の定電流Ics(通電量)を設定し、そのIcs相当の電流が流れるよう定電流回路72を制御する。
Next, a configuration for supplying a predetermined current to the
本実施形態では、デュアル噴射が実施される場合において、気体燃料(CNG)と液体燃料(ガソリン)との混合比率(噴射割合)を燃料組成として判定するとともに、その混合比率に基づいて、定電流回路72の定電流Icsを決定することとしている。また、その定電流Icsは、触媒19のウインドウとO2センサ18の出力変曲点との乖離量に相当する通電量として算出されるものとなっている。
In the present embodiment, when dual injection is performed, the mixing ratio (injection ratio) of gaseous fuel (CNG) and liquid fuel (gasoline) is determined as the fuel composition, and a constant current is determined based on the mixing ratio. The constant current Ics of the
また、上記のとおり定電流回路72による通電を行うことでO2センサ18の出力特性が変更される構成において、仮に定電流回路72に異常が生じると、排気エミッションの性能に影響が及ぶ。そこで本実施形態では、制御部80に、定電流回路72を対象にして異常判定を実施する異常判定機能を付加している。
Further, in the configuration in which the output characteristics of the
異常検出に用いる構成として、図2に示すように排気側電極63に電流検出用のシャント抵抗73を接続し、そのシャント抵抗73に流れる電流を電流検出部74により検出する。電流検出部74は、例えばオペアンプ等を用いてなる差動増幅回路により構成されるとよい。この場合、シャント抵抗73及び電流検出部74によれば、定電流回路72により流れる実電流量が検出され、制御部80ではその実電流量に基づいて定電流回路72の異常判定を実施する。
As a configuration used for abnormality detection, a current detecting
また本実施形態では、定電流回路72が異常か否かに応じて、空燃比制御のフィードバックゲインの変更を行うこととしており、定電流回路72が正常である場合には、増量側と減量側とでフィードバックゲインを同一にする制御を行い(図7参照)、定電流回路72が異常である場合には、増量側と減量側とでフィードバックゲインを異ならせる制御を行うようにしている(図6参照)。言うなれば、定電流回路72の正常時には、センサ素子61に定電流を流すことでO2センサ18の変曲点ずれ(特性誤差)の対処を行い、定電流回路72の異常時には、フィードバックゲインを調整することでO2センサ18の変曲点ずれ(特性誤差)の対処を行うようにしている。
In this embodiment, the feedback gain of the air-fuel ratio control is changed depending on whether the constant
次に、定電流回路72の定電流制御と異常判定の各処理について説明する。図9は、定電流制御の処理手順を示すフローチャートであり、本処理は制御部80により所定周期で繰り返し実施される。
Next, constant current control and abnormality determination processing of the constant
図9において、ステップS11では、定電流制御の実施条件が成立しているか否かを判定する。その実施条件には、例えば、O2センサ18及び定電流回路72が共に正常であることが含まれる。そして、ステップS11がYESなら、ステップS12に進む。ステップS11がNOの場合には、そのまま本処理を終了する。つまり、定電流回路72が異常である場合には定電流回路72によるセンサ素子61の通電が実施されないようになっている。
In FIG. 9, in step S <b> 11, it is determined whether or not a constant current control execution condition is satisfied. The implementation conditions include, for example, that both the
ステップS12では、気体燃料(CNG)と液体燃料(ガソリン)との混合比率を読み込む。この混合比率は、図示しない燃料噴射制御処理において、エンジン運転状態等に基づいて算出されたものであり、各噴射弁21,22の実際の噴射割合に相当する。その後、ステップS13では、燃料の混合比率に基づいて定電流回路72への指示電流(Ics)の設定を行う。このとき、例えば図10の関係に基づいて指示電流が設定される。図10では、燃料のCNG比率が大きいほど、指示電流として大きな電流値が設定される。指示電流は、触媒19のウインドウとO2センサ18の出力変曲点との乖離量に相当する通電量として算出される。
In step S12, the mixing ratio of gaseous fuel (CNG) and liquid fuel (gasoline) is read. This mixing ratio is calculated based on the engine operating state or the like in a fuel injection control process (not shown), and corresponds to the actual injection ratio of each of the
その後、ステップS14では、ステップS13で設定した指示電流がセンサ素子61に流れるようにすべく定電流回路72の制御(通電制御)を実施する。
Thereafter, in step S14, the constant
図11は定電流回路72の異常判定の処理手順を示すフローチャートであり、本処理は制御部80により所定周期で繰り返し実施される。
FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure of abnormality determination of the constant
図11において、ステップS21では、異常判定の実施条件が成立しているか否かを判定する。その実施条件には、例えばセンサ素子61が活性状態にあること、すなわちセンサ素子61の温度(素子温)が所定の活性温度以上であることが含まれる。そして、ステップS21がYESであれば、ステップS22に進む。
In FIG. 11, in step S <b> 21, it is determined whether an abnormality determination execution condition is satisfied. The implementation conditions include, for example, that the
ステップS22では、現時点における定電流回路72に対する指示電流と、シャント抵抗73及び電流検出部74により検出された実電流とを読み込む。このとき、指示電流の切替が行われた直後であれば、実電流が収束するのを待って実電流の検出及び読み込みが行われる。具体的には、指示電流の切替から所定時間の経過後に実電流が検出され、その検出値が制御部80に読み込まれる。
In step S <b> 22, an instruction current for the constant
続くステップS23では、指示電流と実電流とを比較し、これら両者の差(絶対値)が所定の判定値Kよりも小さいか否かを判定する。なお、判定値Kは、回路公差(例えばセンサICの公差)を考慮して定められているとよい。そして、|指示電流−実電流|<KであればステップS24で定電流回路72が正常である旨を判定する。また、続くステップS25では、空燃比制御のフィードバックゲインを、増量側と減量側とで同一にする旨を指令する(図7参照)。
In the subsequent step S23, the command current and the actual current are compared, and it is determined whether or not the difference (absolute value) between the two is smaller than a predetermined determination value K. The determination value K may be determined in consideration of circuit tolerance (for example, tolerance of the sensor IC). If | indicated current−actual current | <K, it is determined in step S24 that the constant
また、|指示電流−実電流|≧KであればステップS26で定電流回路72が異常である旨を判定する。続くステップS27では、空燃比制御のフィードバックゲインを、増量側と減量側とで異ならせる旨を指令する。具体的には、図6に示すように、増量側へのスキップ量ΔS1を減量側へのスキップ量ΔS2よりも大きくすることにより、フィードバックゲインを増量側と減量側とで非対称にする。その後、ステップS28では、他のフェイルセーフ処理として、定電流回路72による通電停止、インパネ等に設けた異常警告灯の点灯、ダイアグデータの記憶等を実施する。
If | indicated current−actual current | ≧ K, it is determined in step S26 that the constant
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。 According to the embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.
上記構成では、定電流回路72によりセンサ素子61の固体電解質層62に定電流を流すことで、気体燃料を使用することに起因するO2センサ18の出力特性の変化を抑制できる。また特に、気体燃料と液体燃料との混合比率(燃料組成)を判定するとともに、その混合比率に基づいて定電流回路72による通電を制御するようにしたため、燃料の混合比率が都度異なるとしても、それに合わせてO2センサ18の出力特性を変更することができる。その結果、気体燃料の使用時においてO2センサ18の出力特性を適正に変更し、ひいてはセンサ出力特性のずれに起因する不都合の発生を抑制することができる。
In the above configuration, the constant
また、燃料混合比率に基づいて算出される定電流回路72の通電量(定電流Ics)を、触媒19のウインドウとO2センサ18の出力変曲点との乖離量に相当する通電量とした。これにより、液体燃料に気体燃料が混合されることに起因して生じる、触媒19のウインドウとセンサ出力変曲点とのずれを好適に解消し、ひいては高精度な空燃比制御を実施できる。つまり、燃料組成が異なる場合であっても、触媒19での良好な浄化性能を維持することができる。
Further, the energization amount (constant current Ics) of the constant
デュアル噴射が実施される場合において、気体燃料と液体燃料との混合比率(噴射割合)に応じて、O2センサ18の出力特性の変化量(変曲点のずれ量)が相違する。この点、気体燃料と液体燃料との混合比率(噴射割合)に基づいて、定電流回路72による通電量を決定する構成としたため、混合比率が異なっていても、その都度適正な空燃比制御を実施できる。
When dual injection is performed, the amount of change in the output characteristic of the O2 sensor 18 (the amount of deviation of the inflection point) differs depending on the mixing ratio (injection ratio) between the gaseous fuel and the liquid fuel. In this respect, since the energization amount by the constant
気体燃料の混合比率(噴射割合)が大きいほど、排気中のH2量が増える。この点に着目し、気体燃料の混合比率(噴射割合)が大きいほど、センサ素子61に対する通電量を大きくした。これにより、気体燃料の混合比率が大きくなることで、排気中のH2量が増えてO2センサ18の出力変曲点のずれが大きくなっても、それを見越して適正に出力変曲点のずれを解消できる。
The larger the gas fuel mixing ratio (injection ratio), the greater the amount of H2 in the exhaust. Focusing on this point, the energization amount to the
燃料組成の違いに起因する燃料噴射制御の空燃比ずれの対策として、定電流回路72が正常であると判定された場合には定電流回路72の通電を実施し、定電流回路72が異常であると判定された場合にはフィードバックゲイン(フィードバック補正量)による燃料増減量の調整を実施する構成とした。これにより、定電流回路72の異常の有無にかかわらず、空燃比を適正に制御できる。
As a countermeasure against the deviation of the air-fuel ratio in the fuel injection control due to the difference in fuel composition, when it is determined that the constant
なお、フィードバックゲインについて増量側と減量側とで非対称にすると、ドライバビリティの悪化が懸念されるが、こうしたフィードバックゲインの調整は定電流回路72の異常時に限って実施されるため、定電流回路72の異常が生じていない通常時には、フィードバックゲインの調整に起因するドライバビリティ悪化は生じない。
Note that if the feedback gain is made asymmetric between the increase side and the decrease side, drivability may be deteriorated. However, since adjustment of the feedback gain is performed only when the constant
(他の実施形態)
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。
(Other embodiments)
You may change the said embodiment as follows, for example.
・上記実施形態では、気体燃料(CNG)と液体燃料(ガソリン)とを同時使用するデュアル噴射を実施する場合について例示したが、気体燃料のみを使用する気体燃料モードと、液体燃料のみを使用する液体燃料モードとの切替を実施するものであってもよい。これら各モードの切替は、タンク内の燃料残量や、図示しない燃料選択スイッチからの入力信号等に応じて実施されるとよい。 In the above embodiment, the case of performing dual injection in which gaseous fuel (CNG) and liquid fuel (gasoline) are used at the same time is illustrated, but the gaseous fuel mode using only gaseous fuel and the liquid fuel only are used. Switching to the liquid fuel mode may be performed. Switching between these modes may be performed according to the remaining amount of fuel in the tank, an input signal from a fuel selection switch (not shown), or the like.
かかる場合には、図12に示す定電流制御処理が実施される。なお、図12は、既述の図9の一部を変更したものであり、その相違点はステップS21のみである。図12のステップS21では、今現在が気体燃料モードであるか否かを判定する。そして、気体燃料モードであれば後続のステップS13に進み、定電流回路72による通電を実施する。これに対し、液体燃料モードであれば、定電流回路72による通電を実施することなく、そのまま本処理を終了する。なお、気体燃料モードである場合においてデュアル噴射の実施を許可する構成とし、デュアル噴射が実施される場合には、上述のとおり都度の燃料の混合比率(噴射割合)に基づいて定電流回路72の通電量が制御されるとよい。
In such a case, the constant current control process shown in FIG. 12 is performed. Note that FIG. 12 is obtained by changing a part of FIG. 9 described above, and the difference is only step S21. In step S21 of FIG. 12, it is determined whether or not the present is the gaseous fuel mode. And if it is gaseous fuel mode, it will progress to subsequent step S13 and will energize by the constant
要するに、気体燃料と液体燃料とのいずれかを使用する場合、液体燃料の使用であれば、O2センサ18の出力特性の変化(変曲点のずれ)はなく、気体燃料の使用であれば、O2センサ18の出力特性の変化(変曲点のずれ)が生じると考えられる。この点、気体燃料と液体燃料とのいずれを用いるかに基づいて、定電流回路72による通電を実施するかしないかを決定する構成としたため、使用燃料が異なっていても、その都度適正な空燃比制御を実施できる。
In short, when either gaseous fuel or liquid fuel is used, there is no change in the output characteristics of the O2 sensor 18 (shift of the inflection point) if liquid fuel is used, and if gaseous fuel is used, It is considered that a change in the output characteristics of the O2 sensor 18 (inflection point shift) occurs. In this respect, since it is configured to determine whether or not to energize the constant
・気体燃料モードから液体燃料モードへの切替が行われる際には、その切替の直後において気体燃料の燃焼による排気が排気管内に残存していることが考えられる。そのため、気体燃料モード→液体燃料モードの切替時には、そのモード切替直後の所定時間において定電流回路72の通電を継続するようにしてもよい。又は、モード切替後に、定電流回路72の通電量をゼロまで徐々に減らしていく構成であってもよい。
-When switching from the gaseous fuel mode to the liquid fuel mode, it is conceivable that exhaust from combustion of gaseous fuel remains in the exhaust pipe immediately after the switching. Therefore, when the gas fuel mode is switched to the liquid fuel mode, the constant
・気体燃料自体の成分が異なることで排気の成分が相違することも考えられる。例えば、気体燃料の主要成分であるメタン、プロパン、ブタン等の比率が相違すると、燃料組成が異なるものになる。この場合、燃料組成が異なることで排気中の水素量が変わると考えられるため、O2センサ18の出力特性の変化量(変曲点のずれ量)も変わる。そこで、燃料組成の判定として気体燃料の成分判定を行い、その判定結果に基づいて定電流回路72の通電を制御するとよい。これにより、気体燃料の成分が異なる場合であっても、その都度適正な空燃比制御を実施できる。
・ It is also possible that the components of the exhaust gas differ due to the different components of the gaseous fuel itself. For example, if the ratio of methane, propane, butane, etc., which are the main components of gaseous fuel, is different, the fuel composition will be different. In this case, the amount of hydrogen in the exhaust gas is considered to change due to the difference in the fuel composition, so the amount of change in the output characteristics of the O2 sensor 18 (the amount of deviation of the inflection point) also changes. Therefore, it is preferable to determine the component of the gaseous fuel as the determination of the fuel composition, and to control the energization of the constant
なお、気体燃料の成分判定は、例えば燃料補給時に補給設備の側から受信した情報に基づいて行われること等が考えられる。つまり、ガススタンドでの気体燃料を補給する際に、ガススタンド側の設備から補給中の気体燃料の成分情報を取得し、その情報をメモリに記憶しておく。そして、その成分情報に基づいて、定電流回路72の通電を制御する。
Note that it is conceivable that the determination of the component of the gaseous fuel is performed based on information received from the replenishment facility side at the time of refueling, for example. That is, when replenishing gaseous fuel at the gas station, component information of the gaseous fuel being replenished is acquired from the equipment on the gas station side, and the information is stored in the memory. Based on the component information, energization of the constant
・上記実施形態では、定電流回路72をセンサ素子61の一対の電極63,64のうち大気側電極64に接続して設けたが、これを変更してもよい。定電流回路72を排気側電極63に接続して設けてもよい。又は、定電流回路72を一対の電極63,64の両方に設けてもよい。
In the above embodiment, the constant
・ガスセンサは、上記構成のO2センサ18以外に、起電力セルとポンプセルとを備える、いわゆる2セル構造のガスセンサであってもよい。この場合、2セル式ガスセンサの起電力セルについて出力特性を好適に変更できるものとなる。
The gas sensor may be a so-called two-cell gas sensor including an electromotive force cell and a pump cell in addition to the
10…エンジン(内燃機関)、18…O2センサ(排気センサ)、21…第1噴射弁(燃料噴射手段)、22…第2噴射弁(燃料噴射手段)、61…センサ素子(起電力セル)、62…固体電解質層、63…排気側電極、64…大気側電極、72…定電流回路(通電手段)、80…制御部(組成判定手段、通電制御手段)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine (internal combustion engine), 18 ... O2 sensor (exhaust sensor), 21 ... 1st injection valve (fuel injection means), 22 ... 2nd injection valve (fuel injection means), 61 ... Sensor element (electromotive force cell) , 62 ... solid electrolyte layer, 63 ... exhaust side electrode, 64 ... atmosphere side electrode, 72 ... constant current circuit (energization means), 80 ... control unit (composition determination means, conduction control means).
Claims (7)
前記排気センサは、固体電解質体(62)と一対の電極(63,64)とを用いてなる起電力セル(61)を有し、前記排気中の酸素濃度に応じて起電力を生じさせるものであり、
前記起電力セルにおいて前記固体電解質体に電流を流して前記排気センサの出力特性を変更する通電手段(72)と、
前記燃料噴射手段により噴射される燃料の組成を判定する組成判定手段(80)と、
前記組成判定手段により判定した燃料組成に基づいて、前記通電手段による通電を制御する通電制御手段(80)と、
を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御システム。 The exhaust gas is applied to an internal combustion engine (10) comprising at least fuel injection means (21, 22) for injecting gaseous fuel and an exhaust sensor (18) for outputting a detection signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust. A fuel injection control system for an internal combustion engine for controlling a fuel injection amount by the fuel injection means based on a detection result of a sensor,
The exhaust sensor has an electromotive force cell (61) using a solid electrolyte body (62) and a pair of electrodes (63, 64), and generates an electromotive force according to the oxygen concentration in the exhaust. And
Energization means (72) for changing the output characteristics of the exhaust sensor by passing a current through the solid electrolyte body in the electromotive force cell;
Composition determining means (80) for determining the composition of fuel injected by the fuel injection means;
An energization control means (80) for controlling energization by the energization means based on the fuel composition determined by the composition determination means;
A fuel injection control system for an internal combustion engine.
前記通電制御手段は、
前記組成判定手段により判定した燃料組成に基づいて、前記触媒において高浄化率が得られる空燃比ウインドウと前記排気センサの出力変曲点との乖離量に相当する通電量を算出する手段と、
該算出した通電量に基づいて前記通電手段による通電を制御する手段と、を有している請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御システム。 The exhaust part of the internal combustion engine is provided with a catalyst (19) for purifying rich components and lean components in the exhaust,
The energization control means includes
Means for calculating an energization amount corresponding to a deviation amount between an air-fuel ratio window at which a high purification rate is obtained in the catalyst and an output inflection point of the exhaust sensor based on the fuel composition determined by the composition determination means;
The fuel injection control system for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising means for controlling energization by the energization means based on the calculated energization amount.
前記組成判定手段は、前記燃料組成の判定として、燃焼室内に供給される燃料について前記気体燃料噴射弁から噴射される気体燃料と前記液体燃料噴射弁から噴射される液体燃料との噴射割合を判定するものであり、
前記通電制御手段は、前記噴射割合に基づいて、前記通電手段による通電を制御する請求項1又は2に記載の内燃機関の燃料噴射制御システム。 The fuel injection means has a gaseous fuel injection valve (21) for injecting gaseous fuel and a liquid fuel injection valve (22) for injecting liquid fuel, and the simultaneous use of fuel injected from each of these injection valves Applied to possible internal combustion engines,
The composition determination means determines an injection ratio between the gaseous fuel injected from the gaseous fuel injection valve and the liquid fuel injected from the liquid fuel injection valve for the fuel supplied into the combustion chamber as the determination of the fuel composition. Is what
The fuel injection control system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the energization control unit controls energization by the energization unit based on the injection ratio.
前記通電手段は、前記起電力セルにおいて前記固体電解質体を通じて前記排気側電極から前記基準側電極に向けて電流を流すものであり、
前記通電制御手段は、前記液体燃料に対する前記気体燃料の噴射割合が大きいほど、前記排気側電極から前記基準側電極への電流を大きくする請求項3に記載の内燃機関の燃料噴射制御システム。 One of the pair of electrodes in the electromotive force cell is a reference side electrode (64) that becomes a positive side when an electromotive force is output, and the other is an exhaust side electrode (63) that becomes a negative side when an electromotive force is output,
The energization means is configured to flow a current from the exhaust side electrode toward the reference side electrode through the solid electrolyte body in the electromotive force cell,
4. The fuel injection control system for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the energization control means increases the current from the exhaust side electrode to the reference side electrode as the injection ratio of the gaseous fuel to the liquid fuel increases.
前記組成判定手段は、前記燃料組成の判定として、燃焼室内に供給される燃料が気体燃料を含むものか気体燃料を含まないものかを判定するものであり、
前記通電制御手段は、前記燃焼室内に供給される燃料が気体燃料を含むものであれば、前記通電手段による通電を実施し、気体燃料を含まないものであれば、前記通電手段による通電を実施しない請求項1又は2に記載の内燃機関の燃料噴射制御システム。 The fuel injection means includes a gaseous fuel injection valve (21) for injecting gaseous fuel and a liquid fuel injection valve (22) for injecting liquid fuel, and enables fuel injection using these injection valves. Applied to internal combustion engines,
The composition determination means determines whether the fuel supplied into the combustion chamber includes gaseous fuel or does not include gaseous fuel as the determination of the fuel composition.
The energization control means performs energization by the energization means if the fuel supplied into the combustion chamber contains gaseous fuel, and energizes by the energization means if it does not contain gaseous fuel. The fuel injection control system for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein:
前記通電手段における異常の有無を判定する異常判定手段(80)と、
前記燃料組成の違いに起因する燃料噴射制御の空燃比ずれの対策として、前記異常判定手段により前記通電手段が正常であると判定された場合には、前記通電制御手段による前記通電手段の通電を実施し、前記通電手段が異常であると判定された場合には、前記フィードバック補正量による燃料増減量の調整を実施する制御切替手段(80)と、
を備える請求項1乃至5のいずれか1項に記載の内燃機関の燃料噴射制御システム。 An internal combustion engine that calculates a feedback correction amount based on a deviation between a detection result of the air-fuel ratio detected by the exhaust sensor and a target air-fuel ratio, and controls the fuel injection amount by the fuel injection means using the feedback correction amount. A fuel injection control system,
An abnormality determining means (80) for determining presence or absence of abnormality in the energizing means;
As a countermeasure against the deviation of the air-fuel ratio in the fuel injection control due to the difference in fuel composition, when the energization means is determined to be normal by the abnormality determination means, the energization means is energized by the energization control means. And when it is determined that the energizing means is abnormal, a control switching means (80) for adjusting the fuel increase / decrease amount by the feedback correction amount;
A fuel injection control system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5.
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JP2014005117A JP2015132236A (en) | 2014-01-15 | 2014-01-15 | Internal combustion engine fuel injection control system |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102105423B1 (en) * | 2018-11-29 | 2020-04-29 | (주)컨트롤웍스 | An air-fuel ration correction device for an engine and a vehicle including the same |
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2014
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