JP2015206351A - 気体燃料噴射制御装置 - Google Patents
気体燃料噴射制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015206351A JP2015206351A JP2014089230A JP2014089230A JP2015206351A JP 2015206351 A JP2015206351 A JP 2015206351A JP 2014089230 A JP2014089230 A JP 2014089230A JP 2014089230 A JP2014089230 A JP 2014089230A JP 2015206351 A JP2015206351 A JP 2015206351A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- injection
- fuel injection
- gaseous fuel
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Abstract
【課題】気体燃料の噴射量が増加した場合に、吸気ポートや吸気マニホールド等に残留する気体燃料を低減させられるようにする。【解決手段】気体燃料噴射制御装置が、気体燃料噴射弁から、複数のシリンダを有するエンジンのいずれかのシリンダ内へ向けて噴射される気体燃料の噴射時間を決定する気体燃料噴射時間決定部と、前記気体燃料噴射時間決定部が決定した噴射時間の、前記エンジンの1サイクルに要する時間に対する割合に応じて、前記複数のシリンダのいずれかを、気体燃料噴射対象のシリンダとして選択するシリンダ選択部と、を具備する。【選択図】図1
Description
本発明は、気体燃料噴射制御装置に関する。
バイフューエル型のエンジン(内燃機関)を用いる車両など、エンジンの燃料として気体燃料を用いる車両において、気体燃料の噴射タイミングについて幾つかの技術が提案されている。
例えば、特許文献1では、燃料の噴射終わり時期を、吸気弁の開き始め以降に設定することが記載されている。
例えば、特許文献1では、燃料の噴射終わり時期を、吸気弁の開き始め以降に設定することが記載されている。
エンジンの燃料として気体燃料を用いる車両において、気体燃料の噴射量が増加すると噴射時間が長くなる。これにより、吸気ポートや吸気マニホールド等に気体燃料が残留し、乗り心地や運転性能が悪化する可能性がある。
本発明は、気体燃料の噴射量が増加した場合に、吸気ポートや吸気マニホールド等に残留する気体燃料を低減させることのできる気体燃料噴射制御装置を提供する。
本発明の一態様によれば、気体燃料噴射制御装置は、気体燃料噴射弁から、複数のシリンダを有するエンジンのいずれかのシリンダ内へ向けて噴射される気体燃料の噴射時間を決定する気体燃料噴射時間決定部と、前記気体燃料噴射時間決定部が決定した噴射時間の、前記エンジンの1サイクルに要する時間に対する割合に応じて、前記複数のシリンダのいずれかを、気体燃料噴射対象のシリンダとして選択するシリンダ選択部と、を具備する。
前記エンジンは、液体燃料および気体燃料を同一シリンダで燃焼させるエンジンであり、前記シリンダ選択部は、液体燃料のシリンダへ向けての噴射が終了すると、シリンダにおける点火順序に基づいて気体燃料噴射対象のシリンダを選択する、ようにしてもよい。
前記シリンダ選択部は、前記気体燃料噴射時間決定部が決定した噴射時間が、前記エンジンの1行程に要する時間以下であると判定した場合、液体燃料の噴射の終了したシリンダの次の点火順序のシリンダを、気体燃料噴射対象のシリンダとして選択し、前記気体燃料噴射時間決定部が決定した噴射時間が、前記エンジンの1行程に要する時間より長いと判定した場合、液体燃料の噴射の終了したシリンダから2つ後の点火順序のシリンダを、気体燃料噴射対象のシリンダとして選択する、ようにしてもよい。
前記シリンダ選択部は、前記気体燃料噴射時間決定部が決定した噴射時間が、前記エンジンにおける所定のクランクアングルに相当する時間以下であると判定した場合、液体燃料の噴射の終了したシリンダの次の点火順序のシリンダを、気体燃料噴射対象のシリンダとして選択し、前記気体燃料噴射時間決定部が決定した噴射時間が、前記エンジンにおける所定のクランクアングルに相当する時間より長いと判定した場合、液体燃料の噴射の終了したシリンダから2つ後の点火順序のシリンダを、気体燃料噴射対象のシリンダとして選択する、ようにしてもよい。
上記した気体燃料噴射制御装置によれば、気体燃料の噴射量が増加した場合に、吸気ポートや吸気マニホールド等に残留する気体燃料の量を低減させることができる。
以下、本発明の実施形態を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、本発明の一実施形態におけるバイフューエルシステム(Bi-Fuel System)の機能構成を示す概略構成図である。同図において、バイフューエルシステム1は、ガソリンタンク10と、ガスタンク20と、レギュレータ30と、エンジン40と、第一エンジン制御ユニット(1st−ECU、液体燃料噴射制御装置)100と、第二エンジン制御ユニット(2nd−ECU、気体燃料噴射制御装置)110とを具備する。エンジン40は、シリンダユニット50−1〜4を具備する。シリンダユニット50−i(iは、1≦iの正整数。例えば4気筒エンジンの場合、1≦i≦4)は、シリンダ(気筒)51−iと、ピストン52−iと、クランク53−iと、吸気マニホールド(Intake Manifold)54−iと、ガソリンインジェクタ55−iと、ガスインジェクタ56−iと、吸気バルブ57−iと、排気バルブ58−iと、点火プラグ59−iとを具備する。第二エンジン制御ユニット110は、気体燃料噴射時間決定部111と、シリンダ選択部112とを具備する。
なお、シリンダユニット50−1〜50−4を総称してシリンダユニット50と表記する。同様に、総称としてシリンダ51、ピストン52、クランク53、吸気マニホールド54、ガソリンインジェクタ55、ガスインジェクタ56、吸気バルブ57、排気バルブ58、点火プラグ59と表記する。
図1は、本発明の一実施形態におけるバイフューエルシステム(Bi-Fuel System)の機能構成を示す概略構成図である。同図において、バイフューエルシステム1は、ガソリンタンク10と、ガスタンク20と、レギュレータ30と、エンジン40と、第一エンジン制御ユニット(1st−ECU、液体燃料噴射制御装置)100と、第二エンジン制御ユニット(2nd−ECU、気体燃料噴射制御装置)110とを具備する。エンジン40は、シリンダユニット50−1〜4を具備する。シリンダユニット50−i(iは、1≦iの正整数。例えば4気筒エンジンの場合、1≦i≦4)は、シリンダ(気筒)51−iと、ピストン52−iと、クランク53−iと、吸気マニホールド(Intake Manifold)54−iと、ガソリンインジェクタ55−iと、ガスインジェクタ56−iと、吸気バルブ57−iと、排気バルブ58−iと、点火プラグ59−iとを具備する。第二エンジン制御ユニット110は、気体燃料噴射時間決定部111と、シリンダ選択部112とを具備する。
なお、シリンダユニット50−1〜50−4を総称してシリンダユニット50と表記する。同様に、総称としてシリンダ51、ピストン52、クランク53、吸気マニホールド54、ガソリンインジェクタ55、ガスインジェクタ56、吸気バルブ57、排気バルブ58、点火プラグ59と表記する。
バイフューエルシステム1は、液体燃料または気体燃料を燃焼させて動力を生成する。本実施形態では、液体燃料としてガソリンを用い、気体燃料として圧縮天然ガス(Compressed Natural Gas;CNG)を用いる場合を例に説明するが、これに限らず様々な液体燃料および気体燃料を用いることができる。なお、以下では、圧縮天然ガスを単に「ガス」と称する。
ガソリンタンク10は、ガソリンを貯蔵し、当該ガソリンをエンジン40に供給する。ガスタンク20は、ガスを貯蔵し、当該ガスを、レギュレータ30を介してエンジン40に供給する。レギュレータ30は、ガスタンク20から出力されるガスを減圧してエンジン40に供給する。
ガソリンタンク10は、ガソリンを貯蔵し、当該ガソリンをエンジン40に供給する。ガスタンク20は、ガスを貯蔵し、当該ガスを、レギュレータ30を介してエンジン40に供給する。レギュレータ30は、ガスタンク20から出力されるガスを減圧してエンジン40に供給する。
一例としてエンジン40は、バイフューエル型の4気筒4サイクルエンジンである。シリンダユニット50−1において、ガソリンインジェクタ55−1は、ガソリンタンク10から供給されるガソリンを、第一エンジン制御ユニット100の制御に従ってシリンダ51−1内へ向けて噴射する。ガスインジェクタ56−1は、ガスタンク20から供給されレギュレータ30で減圧されたガスを、第二エンジン制御ユニット110の制御に従ってシリンダ51−1内へ向けて噴射する。ガスインジェクタ56は、気体燃料噴射弁の例に該当する。
第一エンジン制御ユニット100は、ガソリンインジェクタ55がガソリンを噴射するタイミングおよび噴射時間を制御する。特に、第一エンジン制御ユニット100は、ガソリンインジェクタ55がガソリンの噴射を終了するタイミングを、所定のタイミングに合わせるように制御する。ガソリンの噴射時間を制御することで、第一エンジン制御ユニット100は、ガソリンインジェクタ55によるガソリンの噴射量を制御する。
第一エンジン制御ユニット100は、例えばマイコン(Microcomputer)を含んで構成され、マイコンのCPU(Central Processing Unit、中央処理装置)が、マイコンの記憶デバイスからプログラムを読み出して実行することで、処理を行う。
第一エンジン制御ユニット100は、例えばマイコン(Microcomputer)を含んで構成され、マイコンのCPU(Central Processing Unit、中央処理装置)が、マイコンの記憶デバイスからプログラムを読み出して実行することで、処理を行う。
第二エンジン制御ユニット110は、ガスインジェクタ56がガスを噴射するタイミングおよび噴射時間を制御する。後述するように、第二エンジン制御ユニット110は、ガスインジェクタ56がガスの噴射を開始するタイミングを、シリンダ選択部112により選択されたシリンダ51のガソリンインジェクタ55の噴き終わりに合わせるように制御する。ガスの噴射時間を制御することで、第二エンジン制御ユニット110は、ガスインジェクタ56によるガスの噴射量を制御する。第二エンジン制御ユニット110は、例えばマイコンを含んで構成され、マイコンのCPUが、マイコンの記憶デバイスからプログラムを読み出して実行することで、処理を行う。第二エンジン制御ユニット110は、気体燃料噴射制御装置の例に該当する。
気体燃料噴射時間決定部111は、ガスインジェクタ56からシリンダ51内へ向けて噴射される気体燃料(ガス)の噴射時間を決定する。本実施形態では、気体燃料噴射時間決定部111が、ガスの噴射時間をガソリンの噴射時間と同じに決定する場合を例に説明するが、これに限らない。なお、一般的には、ガソリンの噴射時間に対してガスの噴射時間の方が長い。シリンダ選択部112は、気体燃料噴射時間決定部111が決定した噴射時間でのガスの噴射対象となるシリンダを選択する。気体燃料噴射時間決定部111や、シリンダ選択部112は、例えば、マイコンが実行するプログラムのモジュールとして構成される。
図2は、バイフューエルシステム1におけるガソリンの噴射タイミングとガスの噴射開始タイミングとの関係の例を示す説明図である。同図に示す横軸は、クランクアングルを示す。ここでは、圧縮上死点を基準(0度)として、−360度〜360度のクランクアングルが示されている。
線L111は、第一エンジン制御ユニット100が決定する、ガソリンインジェクタ55によるガソリン噴射タイミングの例を示す。第一エンジン制御ユニット100は、ガソリン噴射の終了を吸入行程の終了に合わせるように、ガソリン噴射タイミングを決定する。また、線L111に示される例では、ガソリン噴射時間が吸入行程内に収まっている。
線L121は、点火順序が1つ前の線L111に該当するガソリン噴射タイミングに応じて、第二エンジン制御ユニット110がガスインジェクタ56を制御して行わせるガス噴射タイミングの例を示す。
ガソリン噴射時間が吸入行程内に収まっている場合、シリンダ選択部112は、次の点火順序のシリンダ51を選択する。
図3に示すように、ガス噴射時間はガソリン噴射時間の終了後に決定されており、第二エンジン制御ユニット110のシリンダ選択部112により決定されたシリンダ51にガス噴射を開始するように制御する。
線L121は、点火順序が1つ前の線L111に該当するガソリン噴射タイミングに応じて、第二エンジン制御ユニット110がガスインジェクタ56を制御して行わせるガス噴射タイミングの例を示す。
ガソリン噴射時間が吸入行程内に収まっている場合、シリンダ選択部112は、次の点火順序のシリンダ51を選択する。
図3に示すように、ガス噴射時間はガソリン噴射時間の終了後に決定されており、第二エンジン制御ユニット110のシリンダ選択部112により決定されたシリンダ51にガス噴射を開始するように制御する。
線L112は、第一エンジン制御ユニット100が決定する、ガソリンインジェクタ55によるガソリン噴射タイミングの、もう1つの例を示す。線L112に示される例では、ガソリン噴射時間は、エンジン40の2行程(排気行程および吸入行程)にかかる時間となっている。線L122は、点火順序が2つ前の線L112に該当するガソリン噴射タイミングに応じて、第二エンジン制御ユニット110がガスインジェクタ56を制御して行わせるガス噴射タイミングの例を示す。
ガソリン噴射時間がエンジン40の2行程にかかる場合、シリンダ選択部112は、ガス噴射の開始を排気行程の開始に合わせることのできるシリンダ51を選択する。これにより、線L122に示されるように、吸入行程の終了までにガスの噴射が終わっている点で、噴射されたガスの多くがシリンダ内に流入し、吸気マニホールド54に残留するガスの量を低減させ得る。
ガソリン噴射時間がエンジン40の2行程にかかる場合、シリンダ選択部112は、ガス噴射の開始を排気行程の開始に合わせることのできるシリンダ51を選択する。これにより、線L122に示されるように、吸入行程の終了までにガスの噴射が終わっている点で、噴射されたガスの多くがシリンダ内に流入し、吸気マニホールド54に残留するガスの量を低減させ得る。
線L113は、第一エンジン制御ユニット100が決定する、ガソリンインジェクタ55によるガソリン噴射タイミングの、さらにもう1つの例を示す。線L113に示される例では、ガソリン噴射時間は、エンジン40の2行程を超えて3行程(膨張行程、排気行程および吸入行程)にかかる時間となっている。線L123は、点火順序が2つ前の線L113に該当するガソリン噴射タイミングに応じて、第二エンジン制御ユニット110がガスインジェクタ56を制御して行わせるガス噴射タイミングの例を示す。
ガソリン噴射時間がエンジン40の2行程を超える場合も、2行程にかかる場合と同様、シリンダ選択部112は、ガス噴射の開始を排気行程の開始に合わせることのできるシリンダ51を選択する。
ここで、ガス噴射の開始が吸入行程から離れすぎると、吸気マニホールド54内にガスが拡散し残留してしまうなどにより、エンジン40の燃焼が不安定になる可能性がある。そこで、ガソリン噴射時間がエンジン40の2行程を超える場合も、ガス噴射の開始を点火順序が2つ前のガソリン噴射タイミングに合わせるように、シリンダ選択部112がシリンダ51を選択することで、燃焼の不安定化の可能性を低減させることができる。これにより、乗り心地や走行性能を改善し得る。
ガソリン噴射時間がエンジン40の2行程を超える場合も、2行程にかかる場合と同様、シリンダ選択部112は、ガス噴射の開始を排気行程の開始に合わせることのできるシリンダ51を選択する。
ここで、ガス噴射の開始が吸入行程から離れすぎると、吸気マニホールド54内にガスが拡散し残留してしまうなどにより、エンジン40の燃焼が不安定になる可能性がある。そこで、ガソリン噴射時間がエンジン40の2行程を超える場合も、ガス噴射の開始を点火順序が2つ前のガソリン噴射タイミングに合わせるように、シリンダ選択部112がシリンダ51を選択することで、燃焼の不安定化の可能性を低減させることができる。これにより、乗り心地や走行性能を改善し得る。
なお、ガス噴射の終了が吸入行程を超えた場合でも、吸気バルブ57の動作タイミングによっては、吸気マニホールド54に残留するガスの量を低減させ得る。
ここで、線L131は、吸気バルブ57の開度の例を示し、線L132は、排気バルブ58の開度の例を示す。線L131に示されるように、圧縮行程の初期において、吸気バルブ57は、ある程度開いている。圧縮行程の初期では、シリンダ51内の圧力は比較的低く、吸気マニホールド54からシリンダ51内へのガスの流入が見込まれる。これにより、吸気マニホールド54に残留するガスの量を低減させ得る。
ここで、線L131は、吸気バルブ57の開度の例を示し、線L132は、排気バルブ58の開度の例を示す。線L131に示されるように、圧縮行程の初期において、吸気バルブ57は、ある程度開いている。圧縮行程の初期では、シリンダ51内の圧力は比較的低く、吸気マニホールド54からシリンダ51内へのガスの流入が見込まれる。これにより、吸気マニホールド54に残留するガスの量を低減させ得る。
図3は、シリンダ選択部112によるシリンダ51の選択例を示す説明図である。
同図(A)は、ガソリンやガスの噴射時間が1行程内に収まる場合の、定常時におけるシリンダ51の選択例を示している。ガソリンインジェクタ55のいずれかがガソリンの噴射を終了する毎に、気体燃料噴射時間決定部111、シリンダ選択部112が、ガソリン噴射時間に基づいて、それぞれ、ガス噴射時間、ガス噴射対象のシリンダ51(ガス噴射対象のシリンダユニット50)を決定する。この決定のタイミングは、図3においてハッチングされた四角で示されている。
同図(A)は、ガソリンやガスの噴射時間が1行程内に収まる場合の、定常時におけるシリンダ51の選択例を示している。ガソリンインジェクタ55のいずれかがガソリンの噴射を終了する毎に、気体燃料噴射時間決定部111、シリンダ選択部112が、ガソリン噴射時間に基づいて、それぞれ、ガス噴射時間、ガス噴射対象のシリンダ51(ガス噴射対象のシリンダユニット50)を決定する。この決定のタイミングは、図3においてハッチングされた四角で示されている。
ガソリン噴射の終わったシリンダ51は吸入行程を終了してしまうので、シリンダ選択部112は、吸入行程の開始時からガス噴射可能なシリンダ51として、点火順序が次のシリンダ51を選択する。図3の例では、シリンダ51−1、51−2、51−3、51−4の順で点火される。そこで、シリンダ選択部112は、シリンダ51−1での演算結果に基づいて、シリンダ51−2を選択している。同様に、シリンダ選択部112は、シリンダ51−2での演算結果に基づいて、シリンダ51−3を選択し、シリンダ51−3での演算結果に基づいて、シリンダ51−4を選択し、シリンダ51−4での演算結果に基づいて、シリンダ51−1を選択する。
なお、第二エンジン制御ユニット110は、演算終了後速やかにガスの噴射を開始させるよう、ガスインジェクタ56を制御している。これにより、第二エンジン制御ユニット110は、ガス噴射開始のタイミングを測定する必要がなく、この点において第二エンジン制御ユニット110の処理を簡単化できる。
なお、第二エンジン制御ユニット110は、演算終了後速やかにガスの噴射を開始させるよう、ガスインジェクタ56を制御している。これにより、第二エンジン制御ユニット110は、ガス噴射開始のタイミングを測定する必要がなく、この点において第二エンジン制御ユニット110の処理を簡単化できる。
図3(B)は、ガソリンやガスの噴射時間が1行程を超える場合の、定常時におけるシリンダ51の選択例を示している。この場合、シリンダ選択部112は、吸入行程の開始時からガス噴射可能なシリンダ51として、点火順序で2つ先のシリンダ51を選択する。図3(B)の例において、シリンダ選択部112は、シリンダ51−1での演算結果に基づいて、シリンダ51−3を選択している。同様に、シリンダ選択部112は、シリンダ51−2での演算結果に基づいて、シリンダ51−4を選択し、シリンダ51−3での演算結果に基づいて、シリンダ51−1を選択し、シリンダ51−4での演算結果に基づいて、シリンダ51−2を選択する。
図3(C)は、ガソリンやガスの噴射時間が長くなる過渡期におけるシリンダ51の選択例を示している。同図(C)の例において、シリンダ51−1でのガソリン噴射時間は吸入行程内に収まっており、シリンダ選択部112は、点火順序で次のシリンダであるシリンダ51−2を選択している。
一方、シリンダ51−2でのガソリン噴射時間は1行程分を超えており、シリンダ選択部112は、点火順序で2つ先のシリンダであるシリンダ51−4を選択している。そうすると、シリンダ51−3においてガスの噴射が行われず、バイフューエルシステム1を搭載する車両の乗り心地や操作性の悪化につながる。そこで、シリンダ選択部112は、ガスの噴射時間が1行程以内から1行程を超える過渡期において、点火順序で2つ先のシリンダに加えて、点火順序で次のシリンダも選択する。図3(C)の例では、シリンダ選択部112は、シリンダ51−4に加えてシリンダ51−3も選択している。これにより、点火順序で次のシリンダにおいてガスの噴射が行われない事態を回避でき、もって、乗り心地や操作性の悪化を回避または低減することができる。
その後、ガソリン噴射時間が1行程を超える定常状態となっており、シリンダ選択部112は、図3(B)の場合と同様にシリンダ51の選択を行っている。
一方、シリンダ51−2でのガソリン噴射時間は1行程分を超えており、シリンダ選択部112は、点火順序で2つ先のシリンダであるシリンダ51−4を選択している。そうすると、シリンダ51−3においてガスの噴射が行われず、バイフューエルシステム1を搭載する車両の乗り心地や操作性の悪化につながる。そこで、シリンダ選択部112は、ガスの噴射時間が1行程以内から1行程を超える過渡期において、点火順序で2つ先のシリンダに加えて、点火順序で次のシリンダも選択する。図3(C)の例では、シリンダ選択部112は、シリンダ51−4に加えてシリンダ51−3も選択している。これにより、点火順序で次のシリンダにおいてガスの噴射が行われない事態を回避でき、もって、乗り心地や操作性の悪化を回避または低減することができる。
その後、ガソリン噴射時間が1行程を超える定常状態となっており、シリンダ選択部112は、図3(B)の場合と同様にシリンダ51の選択を行っている。
図3(D)は、ガソリンやガスの噴射時間が短くなる過渡期におけるシリンダ51の選択例を示している。同図(D)の例において、シリンダ51−1でのガソリン噴射時間は排気行程および吸入行程内にかかっており、シリンダ選択部112は、点火順序で2つ先のシリンダであるシリンダ51−3を選択している。
一方、シリンダ51−2でのガソリン噴射時間は吸入行程内に収まっている。この場合、点火順序で次のシリンダであるシリンダ51−3では既にガスの噴射が行われており、シリンダ選択部112は、いずれのシリンダ51も選択しない。このように、シリンダ選択部112は、ガスの噴射時間が1行程を超える状態から1行程以内へと短くなる過渡期において、シリンダ選択部112は、いずれのシリンダ51も選択しない。
その後、ガソリン噴射時間が1行程以内に収まる定常状態となっており、シリンダ選択部112は、図3(A)の場合と同様にシリンダ51の選択を行っている。
一方、シリンダ51−2でのガソリン噴射時間は吸入行程内に収まっている。この場合、点火順序で次のシリンダであるシリンダ51−3では既にガスの噴射が行われており、シリンダ選択部112は、いずれのシリンダ51も選択しない。このように、シリンダ選択部112は、ガスの噴射時間が1行程を超える状態から1行程以内へと短くなる過渡期において、シリンダ選択部112は、いずれのシリンダ51も選択しない。
その後、ガソリン噴射時間が1行程以内に収まる定常状態となっており、シリンダ選択部112は、図3(A)の場合と同様にシリンダ51の選択を行っている。
次に、図4を参照して第二エンジン制御ユニット110の動作について説明する。
図4は、第二エンジン制御ユニット110が行う処理手順の例を示すフローチャートである。第二エンジン制御ユニット110は、ガソリンインジェクタ55のいずれかがガソリンの噴射を完了する毎に、同図の処理を行う。
図4の処理において、気体燃料噴射時間決定部111は、ガソリンの噴射時間に基づいて、ガスの噴射時間を決定する(ステップS101)。
図4は、第二エンジン制御ユニット110が行う処理手順の例を示すフローチャートである。第二エンジン制御ユニット110は、ガソリンインジェクタ55のいずれかがガソリンの噴射を完了する毎に、同図の処理を行う。
図4の処理において、気体燃料噴射時間決定部111は、ガソリンの噴射時間に基づいて、ガスの噴射時間を決定する(ステップS101)。
次に、シリンダ選択部112は、ガスの噴射時間が1行程分の時間以内か否かを判定する(ステップS102)。
ガスの噴射時間が1行程分の時間以内であると判定した場合(ステップS102:YES)、シリンダ選択部112は、ガスの噴射時間を減少させる過渡期にあるか否かを判定する(ステップS111)。ガスの噴射時間を減少させる過渡期にあると判定した場合(ステップS111:YES)、図4の処理を終了する。
ガスの噴射時間が1行程分の時間以内であると判定した場合(ステップS102:YES)、シリンダ選択部112は、ガスの噴射時間を減少させる過渡期にあるか否かを判定する(ステップS111)。ガスの噴射時間を減少させる過渡期にあると判定した場合(ステップS111:YES)、図4の処理を終了する。
一方、ステップS111において、ガスの噴射時間を減少させる過渡期ではないと判定した場合(ステップS111:NO)、シリンダ選択部112は、ガソリンの噴射の終了したシリンダ51の次の点火順序のシリンダ51を選択する。
そして、第二エンジン制御ユニット110は、シリンダ選択部112が選択したシリンダ51を対象に、気体燃料噴射時間決定部111が決定したガス噴射時間にてガスの噴射を行うよう、ガスインジェクタ56を制御する(ステップS151)。
その後、図4の処理を終了する。
そして、第二エンジン制御ユニット110は、シリンダ選択部112が選択したシリンダ51を対象に、気体燃料噴射時間決定部111が決定したガス噴射時間にてガスの噴射を行うよう、ガスインジェクタ56を制御する(ステップS151)。
その後、図4の処理を終了する。
一方、ステップS102において、ガスの噴射時間が1行程分の時間を超えると判定した場合(ステップS102:NO)、シリンダ選択部112は、ガソリンの噴射の終了したシリンダ51から2つ先の点火順序のシリンダ51を選択する(ステップS131)。
次に、シリンダ選択部112は、ガソリンの噴射の終了したシリンダ51の次の点火順序のシリンダ51のガス噴射が欠落しているか否かを判定する(ステップS132)。例えば、シリンダ選択部112は、点火順序で次のシリンダ51に対するガスの噴射が行われている最中であれば、ガス噴射は欠落していないと判定し、当該噴射が行われていなければ、ガス噴射が欠落していると判定する。
次に、シリンダ選択部112は、ガソリンの噴射の終了したシリンダ51の次の点火順序のシリンダ51のガス噴射が欠落しているか否かを判定する(ステップS132)。例えば、シリンダ選択部112は、点火順序で次のシリンダ51に対するガスの噴射が行われている最中であれば、ガス噴射は欠落していないと判定し、当該噴射が行われていなければ、ガス噴射が欠落していると判定する。
ガソリンの噴射の終了したシリンダ51の次の点火順序のシリンダ51のガス噴射が欠落していると判定した場合(ステップS132:YES)、シリンダ選択部112は、ステップS131で選択した2つ先の点火順序のシリンダ51に加えて、次の点火順序のシリンダ51を選択する(ステップS141)。その後、ステップS151へ進む。
一方、ステップS132において、ガソリンの噴射の終了したシリンダ51の次の点火順序のシリンダ51のガス噴射が欠落していないと判定した場合(ステップS132:NO)、ステップS151へ進む。
一方、ステップS132において、ガソリンの噴射の終了したシリンダ51の次の点火順序のシリンダ51のガス噴射が欠落していないと判定した場合(ステップS132:NO)、ステップS151へ進む。
以上のように、気体燃料噴射時間決定部111は、ガスインジェクタ56からいずれかのシリンダ51内へ向けて噴射される気体燃料の噴射時間を決定する。そして、シリンダ選択部112は、気体燃料噴射時間決定部111が決定した噴射時間の、エンジン40の1サイクルに要する時間に対する割合に応じて、シリンダ51のいずれかを、気体燃料噴射対象のシリンダとして選択する。
これにより、第二エンジン制御ユニット110は、ガスの噴射時間に応じた行程で、ガスインジェクタ56にガスの噴射を行わせることができる。例えば、ガスの噴射時間が1行程の時間以下である場合には、吸入行程にてガスを噴射させ、ガスの噴射時間が1行程の時間を超える場合には、排気行程および吸入行程でガスを噴射させることができる。
このように、ガスの噴射時間に応じた行程でガスインジェクタ56にガスの噴射を行わせることで、ガス(気体燃料)の噴射量が増加した場合に、吸気マニホールド54等に残留するガスを低減させることができる。
これにより、第二エンジン制御ユニット110は、ガスの噴射時間に応じた行程で、ガスインジェクタ56にガスの噴射を行わせることができる。例えば、ガスの噴射時間が1行程の時間以下である場合には、吸入行程にてガスを噴射させ、ガスの噴射時間が1行程の時間を超える場合には、排気行程および吸入行程でガスを噴射させることができる。
このように、ガスの噴射時間に応じた行程でガスインジェクタ56にガスの噴射を行わせることで、ガス(気体燃料)の噴射量が増加した場合に、吸気マニホールド54等に残留するガスを低減させることができる。
また、シリンダ選択部112は、ガソリン(液体燃料)のシリンダ51へ向けての噴射が終了すると、シリンダにおける点火順序に基づいてガス噴射対象のシリンダ51を選択する。
これにより、シリンダ選択部112は、ガソリンの噴射が行われたシリンダ51およびシリンダ51の点火順序を把握すればシリンダ51の選択を行うことができる。このように、シリンダ選択部112は、容易にシリンダ51の選択を行うことができる。
これにより、シリンダ選択部112は、ガソリンの噴射が行われたシリンダ51およびシリンダ51の点火順序を把握すればシリンダ51の選択を行うことができる。このように、シリンダ選択部112は、容易にシリンダ51の選択を行うことができる。
また、シリンダ選択部112は、気体燃料噴射時間決定部111が決定した噴射時間が、1行程の時間以下であると判定した場合、ガソリンの噴射の終了したシリンダ51の次の点火順序のシリンダ51を、気体燃料噴射対象のシリンダとして選択する。一方、シリンダ選択部112は、気体燃料噴射時間決定部111が決定した噴射時間が、1行程の時間より長いと判定した場合、ガソリンの噴射の終了したシリンダ51から2つ後の点火順序のシリンダ51を、気体燃料噴射対象のシリンダとして選択する。
これにより、第二エンジン制御ユニット110は、ガスの噴射時間が1行程の時間を超える場合、ガスインジェクタ56が排気行程および吸入行程でガスを噴射するように制御できる。排気行程および吸入行程で噴射されたガスは、吸入行程でシリンダ51に流入することが期待され、この点において、ガスの噴射量が増加した場合に、吸気マニホールド54等に残留するガスを低減させることができる。
また、第二エンジン制御ユニット110は、ガスの噴射時間が2行程の時間を超える場合でも、点火順序が2つ前のガソリン噴射の噴射終了タイミングに合わせてガスの噴射を開始するようガスインジェクタ56を制御することで、該ガス燃料を噴射されるシリンダ51が、吸入工程にガス燃料を吸入可能なタイミングで、ガス燃料をシリンダ51に供給することができる。
ここで、ガス噴射の開始が吸入行程から離れすぎると、吸気マニホールド54内にガスが拡散し残留してしまうなどにより、エンジン40の燃焼が不安定になる可能性がある。そこで、ガソリン噴射時間がエンジン40の2行程を超える場合も、点火順序が2つ前のガソリン噴射の噴射終了タイミングに合わせるように、シリンダ選択部112がシリンダ51を選択することで、燃焼の不安定化の可能性を低減させることができる。これにより、乗り心地や走行性能を改善し得る。
これにより、第二エンジン制御ユニット110は、ガスの噴射時間が1行程の時間を超える場合、ガスインジェクタ56が排気行程および吸入行程でガスを噴射するように制御できる。排気行程および吸入行程で噴射されたガスは、吸入行程でシリンダ51に流入することが期待され、この点において、ガスの噴射量が増加した場合に、吸気マニホールド54等に残留するガスを低減させることができる。
また、第二エンジン制御ユニット110は、ガスの噴射時間が2行程の時間を超える場合でも、点火順序が2つ前のガソリン噴射の噴射終了タイミングに合わせてガスの噴射を開始するようガスインジェクタ56を制御することで、該ガス燃料を噴射されるシリンダ51が、吸入工程にガス燃料を吸入可能なタイミングで、ガス燃料をシリンダ51に供給することができる。
ここで、ガス噴射の開始が吸入行程から離れすぎると、吸気マニホールド54内にガスが拡散し残留してしまうなどにより、エンジン40の燃焼が不安定になる可能性がある。そこで、ガソリン噴射時間がエンジン40の2行程を超える場合も、点火順序が2つ前のガソリン噴射の噴射終了タイミングに合わせるように、シリンダ選択部112がシリンダ51を選択することで、燃焼の不安定化の可能性を低減させることができる。これにより、乗り心地や走行性能を改善し得る。
なお、シリンダ選択部112が、気体燃料噴射時間決定部111の決定した噴射時間が、エンジン40における所定のクランクアングルに相当する時間以下であると判定した場合、ガソリンの噴射の終了したシリンダ51の次の点火順序のシリンダ51を、気体燃料噴射対象のシリンダとして選択するようにしてもよい。また、シリンダ選択部112が、気体燃料噴射時間決定部111の決定した噴射時間が、エンジン40における所定のクランクアングルに相当する時間より長いと判定した場合、ガソリンの噴射の終了したシリンダ51から2つ後の点火順序のシリンダ51を、気体燃料噴射対象のシリンダとして選択するようにしてもよい。なお、所定のクランクアングルは、例えば、エンジン内のレイアウトに応じて予め定められる。
これにより、ガスの噴射量が増加した場合に、吸気マニホールド54等に残留するガスをさらに低減させることができ、乗り心地や走行性能を更に改善させることができる。
例えば、実験において、ガスの噴射時間がクランクアングルで120度以上か否かでガス噴射対象のシリンダを切り替えることで、より快適な乗り心地を得られるとの結果が得られている。
これにより、ガスの噴射量が増加した場合に、吸気マニホールド54等に残留するガスをさらに低減させることができ、乗り心地や走行性能を更に改善させることができる。
例えば、実験において、ガスの噴射時間がクランクアングルで120度以上か否かでガス噴射対象のシリンダを切り替えることで、より快適な乗り心地を得られるとの結果が得られている。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
1…バイフューエルシステム 10…ガソリンタンク 20…ガスタンク 30…レギュレータ 40…エンジン 50…シリンダユニット 51…シリンダ 52…ピストン 53…クランク 54…吸気マニホールド 55…ガソリンインジェクタ 56…ガスインジェクタ 57…吸気バルブ 58…排気バルブ 59…点火プラグ 100…第一エンジン制御ユニット 110…第二エンジン制御ユニット 111…気体燃料噴射時間決定部 112…シリンダ選択部
Claims (4)
- 気体燃料噴射弁から、複数のシリンダを有するエンジンのいずれかのシリンダ内へ向けて噴射される気体燃料の噴射時間を決定する気体燃料噴射時間決定部と、
前記気体燃料噴射時間決定部が決定した噴射時間の、前記エンジンの1サイクルに要する時間に対する割合に応じて、前記複数のシリンダのいずれかを、気体燃料噴射対象のシリンダとして選択するシリンダ選択部と、
を具備する気体燃料噴射制御装置。 - 前記エンジンは、液体燃料および気体燃料を同一シリンダで燃焼させるエンジンであり、
前記シリンダ選択部は、液体燃料のシリンダへ向けての噴射が終了すると、シリンダにおける点火順序に基づいて気体燃料噴射対象のシリンダを選択する、
請求項1に記載の気体燃料噴射制御装置。 - 前記シリンダ選択部は、前記気体燃料噴射時間決定部が決定した噴射時間が、前記エンジンの1行程に要する時間以下であると判定した場合、液体燃料の噴射の終了したシリンダの次の点火順序のシリンダを、気体燃料噴射対象のシリンダとして選択し、前記気体燃料噴射時間決定部が決定した噴射時間が、前記エンジンの1行程に要する時間より長いと判定した場合、液体燃料の噴射の終了したシリンダから2つ後の点火順序のシリンダを、気体燃料噴射対象のシリンダとして選択する、
請求項2に記載の気体燃料噴射制御装置。 - 前記シリンダ選択部は、前記気体燃料噴射時間決定部が決定した噴射時間が、前記エンジンにおける所定のクランクアングルに相当する時間以下であると判定した場合、液体燃料の噴射の終了したシリンダの次の点火順序のシリンダを、気体燃料噴射対象のシリンダとして選択し、前記気体燃料噴射時間決定部が決定した噴射時間が、前記エンジンにおける所定のクランクアングルに相当する時間より長いと判定した場合、液体燃料の噴射の終了したシリンダから2つ後の点火順序のシリンダを、気体燃料噴射対象のシリンダとして選択する、
請求項2に記載の気体燃料噴射制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014089230A JP2015206351A (ja) | 2014-04-23 | 2014-04-23 | 気体燃料噴射制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014089230A JP2015206351A (ja) | 2014-04-23 | 2014-04-23 | 気体燃料噴射制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015206351A true JP2015206351A (ja) | 2015-11-19 |
Family
ID=54603338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014089230A Pending JP2015206351A (ja) | 2014-04-23 | 2014-04-23 | 気体燃料噴射制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015206351A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111456858A (zh) * | 2020-02-18 | 2020-07-28 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于“先前循环效应”的天然气发动机燃气喷射方法 |
-
2014
- 2014-04-23 JP JP2014089230A patent/JP2015206351A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111456858A (zh) * | 2020-02-18 | 2020-07-28 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于“先前循环效应”的天然气发动机燃气喷射方法 |
CN111456858B (zh) * | 2020-02-18 | 2022-03-18 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于“先前循环效应”的天然气发动机燃气喷射方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4148233B2 (ja) | エンジンの燃料噴射制御装置 | |
JP2008025502A (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
JP6133198B2 (ja) | 内燃機関の燃料供給装置 | |
CN106968776B (zh) | 用于运行发动机的方法和控制装置 | |
JP2013015022A (ja) | 筒内噴射式エンジンの制御装置 | |
JP2010065604A (ja) | 多気筒エンジンの制御装置 | |
JP2014234791A (ja) | 内燃機関の始動制御装置 | |
KR20160060575A (ko) | 엔진을 작동시키기 위한 방법 및 그 제어 장치 | |
US10215125B2 (en) | Process of controlling operation in a multi-cylinder engine | |
JP2015206351A (ja) | 気体燃料噴射制御装置 | |
JP6375764B2 (ja) | 点火制御装置 | |
JP4918889B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
JP2006214355A (ja) | エンジンのガソリン代替燃料噴射制御装置 | |
JP2006214354A (ja) | エンジンのガソリン代替燃料噴射制御装置 | |
JP4968206B2 (ja) | 内燃機関及び内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
JP6070412B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
JP2013181475A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2013224623A (ja) | 直噴エンジンの制御装置 | |
JP6044102B2 (ja) | 直噴エンジンの始動制御装置 | |
JP2015209764A (ja) | 気体燃料噴射制御装置 | |
JP2005180222A (ja) | アルコール混合燃料エンジン | |
JP2020007924A (ja) | エンジン | |
JP6020351B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
JP2013224621A (ja) | 直噴エンジンの始動方法及び直噴エンジンの始動制御装置 | |
JP7221771B2 (ja) | 二元燃料エンジンを動作させるための方法及び制御装置 |