JP2865193B2 - 燃料供給制御装置 - Google Patents

燃料供給制御装置

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JP2865193B2
JP2865193B2 JP6285685A JP28568594A JP2865193B2 JP 2865193 B2 JP2865193 B2 JP 2865193B2 JP 6285685 A JP6285685 A JP 6285685A JP 28568594 A JP28568594 A JP 28568594A JP 2865193 B2 JP2865193 B2 JP 2865193B2
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義和 大嶋
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
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    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばガスエンジン車
両の燃料噴射装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、車両の燃料噴射装置は電子制御に
よってインジェクタのソレノイドコイルに電流を流し、
磁力によってバルブを動かしてインジェクションノズル
との間に隙間を形成し燃料を噴出させるようにしてい
る。そして、例えば特公昭63−35827号公報の場
合は、燃料噴射弁の開弁の初期に大きい電流を流して動
作時間の短縮を図るとともに、その後、保持電流を下回
らない値まで電流を低下させることで燃料噴射弁の動作
特性、切換特性を迅速に制御するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、例えばガス
燃料エンジン車両のような場合は、低温になるとガスチ
ャージ時のコンプレッサのオイル、メタンガスに含まれ
る水分或いは燃焼時に発生する水分等が凍結しやすくな
り、燃料噴射弁が開きにくくなって特にエンジン始動時
等にエンジンがかかりにくくなるという事態が発生す
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、燃料噴射弁の張り付き力を算出するための基
礎データを検出する検出手段と、燃料噴射弁のリフト荷
重を制御する制御手段を設け、検出手段にて検出した基
礎データから燃料噴射弁の張り付き力を算出し、この張
り付き力よりリフト荷重が大きくなるよう、制御手段に
よって燃料噴射弁のピーク電流値を制御するようにし
た。また、制御手段によってピーク電流値とともに開弁
時間も制御するようにした。
【0005】
【作用】低温時であって燃料噴射弁が凍結しているよう
な場合は、燃料噴射弁のピーク電流を増してリフト荷重
を大きくし、また、燃料噴射弁の張り付き力が高まると
インジェクション無効時間(開弁指令を出してから実際
に燃料噴射弁が開くまでの無効時間)が長くなるため、
リフト荷重を増すとともに開弁時間を長くして燃料の噴
射ノズルを完全にリフトさせる。
【0006】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。まず図5乃至図7に基づき本発明の燃料供給
制御装置を適用した車両の燃料供給系統の概要を説明す
る。ここで図5は燃料供給系統の車体配置図、図6は燃
料供給系統のシステム概要図、図7は燃料噴射制御のシ
ステム構成図である。燃料供給系統は、車両後部に配設
されるタンク1内のCNG(圧縮天然ガス)を車両前部
の水冷式ガスエンジン2に供給すべく構成され、エンジ
ン2にはガス燃料を噴射するインジェクタ3が設けられ
ている。
【0007】そして、前記タンク1は実施例ではトラン
クルーム内に2本配設され、またこのタンク1に近傍に
は、タンク1内に約200kg/cm2程度の高圧ガスを充填
する燃料充填口4が設けられている。そしてタンク1、
1と燃料充填口4の間にはタンク配管5を設けており、
このタンク配管5の途中に逆止弁6を設けて充填時にガ
スの逆流を防止するようにしている。
【0008】この逆止弁6の近傍には高圧配管7が接続
されており、この高圧配管7の接続部がタンクガス検知
部8として構成されている。そしてこのタンクガス検知
部8には圧力センサ10と温度センサ11が設けられ、
圧力センサ10にてタンクガス圧P0 を測定し、温度セ
ンサ11にてタンクガス温度T0 を測定することができ
るようにしている。また、各タンク1の容器入口には第
1電磁遮断弁12を設けており、ECU(electronic c
ontrol unit )(制御用マイクロコンピュータ)にて開
閉制御することができるようにするとともに、各タンク
1の反対側にはリリーフバルブ13を設けている。
【0009】高圧配管7の上流側には手動で開閉制御で
きる手動弁14を設け、下流側にはフィルタ15を設け
ている。そして、このフィルタ15の下流には第2電磁
遮断弁16と一次圧力レギュレータ17を設けており、
第2電磁遮断弁16はECUにて開閉制御できるように
するとともに、一次圧力レギュレータ17によって約2
00kg/cm2程度の高圧ガスを約7kg/cm2程度に減圧する
ようにしている。そして、この一次圧力レギュレータ1
7には、水通路18(図6)を設けてエンジン2を循環
した冷却水を導くようにしている。これは、急減圧によ
る断熱膨張によって一次圧力レギュレータ17が急冷さ
れるのを防止するためである。
【0010】また、一次圧力レギュレータ17の下流に
は一次ガス検知部20を設け、この一次ガス検知部20
に一次圧力センサ21を設けて一次ガス圧P1 を検知し
得るようにするとともに、この一次ガス検知部20にリ
リーフバルブ22を設け、このリリーフバルブ22にリ
リーフ配管23(図5)を接続して車体の後方に向けて
延出させている。また、一次ガス検知部20の下流には
二次圧力レギュレータ24を設け、この二次圧力レギュ
レータ24にて約7kg/cm2程度のガス圧を最終的にゲー
ジ圧で約2kg/cm2程度まで減圧してエンジン2に供給す
るようにしている。
【0011】そして、図7にも示すように、二次圧力レ
ギュレータ24によって精密に調圧されたガスは低圧配
管25を通ってガスチャンバー26内に送り込まれ、イ
ンジェクタ3からエンジン2内に噴射される。そして排
気ガスはCNG専用の触媒コンバータ27で処理され、
大気に開放される。尚、ガスチャンバー26内には、二
次ガス圧P2 を検知する二次圧力センサ28と二次ガス
温度T2 を検知する二次温度センサ30を設けており、
この二次圧力センサ28、二次温度センサ30で検知し
た圧力、温度をECUに送り、ECUではその他のセン
サ、例えば不図示のエンジン水温TW を検出する水温セ
ンサ、吸気温度TA を検出する温度センサ等から各種エ
ンジンデータ等を受けるようにしており、それらのデー
タも加味して所定の燃料噴射量が得られるようインジェ
クション・ドライバー(INJ DRIVER)を介してインジェ
クタ3のバルブ制御を行う。
【0012】また、車室内のハンドルの下方には所定量
の衝撃(G)値によって作動するイナーシャスイッチ3
1を設けており、このイナーシャスイッチ31はイグニ
ッションスイッチ32とECUを結ぶ配線の途中にノー
マルオープンリレー33と共に設けられている。そし
て、イグニッションスイッチ32がオンでイナーシャス
イッチ31がオン(正常)の時はノーマルオープンリレ
ー32を閉じて前記第1電磁遮断弁12と第2電磁遮断
弁16をオープンにし、イグニッションスイッチ32が
オフ、或いはイナーシャスイッチ31がオフになると各
遮断弁12、16を閉じるようにしている。
【0013】次に、本発明の燃料供給制御装置の制御方
法等について図1乃至図4に基づき説明する。ここで図
1は本発明の燃料供給制御装置の制御フローを示すフロ
ー図、図2はリフト荷重を大きくした時の電流波形の違
いを示す説明図、図3、図4は制御マップの概要を説明
する説明図である。上記のような燃料供給装置におい
て、特に低温時にあっては燃料に含有されるメタンガス
中の水分の凍結とか、燃焼中に発生する水分の凍結等に
よって、図4(A)に示されるようなインジェクタノズ
ル3aとインジェクタバルブ3bの接触部が貼り付くよ
うな現象が起き、電磁コイルに電流を流してインジェク
タバルブ3bを作動させようとしても正規な作動を示さ
ない。そこで、本案では、特にエンジン2が暖まってい
ない始動初期の段階で図1に示すようなサブルーチンの
制御を採用する。
【0014】すなわち、まず始動モードの1発目におい
て、インジェクションバルブが張り付き条件にあるか否
かが判別され、最初のエンジン始動であって張り付き条
件にあると判別されたら本サブルーチンが実行される。
そしてこの張り付き条件の判別は実施例では下記の3つ
の温度条件のいずれか1つでも満たした場合には、張り
付きであると判別する。すなわち、エンジン水温TW
−5℃であるか否か、吸気温度TA ≦−5℃であるか否
か、二次ガス温度T2 ≦−5℃であるか否かである。
尚、始動モード中の2発目以降においては、インジェク
ションバルブの凍結が解除されているため本サブルーチ
ンは採用しない。
【0015】張り付き条件を満たす場合は、エンジン状
態に応じて張り付き力を算出する。そしてこの張り付き
力を算出するための基礎データとして、実施例の場合は
前記エンジン水温TW 、吸気温度TA 、二次ガス温度T
2 の他、図4(A)に示すインジェクタ上流空間Hの絶
対圧P2A(=P2 )を採用し、これらデータを検出する
各センサを検出手段として構成している。そして、予め
各データ値に基づいて、張り付き力を算出するマップが
形成されており、このマップに照合することで張り付き
力を求める。因みにマップの概要は図4(B)に示すよ
うに、各温度TW 、TA 、T2 が低く、且つ絶対圧P2A
が高い程、張り付き力が大きい。
【0016】次に、この張り付き力とバッテリー電圧V
B によりインジェクション無効時間(開弁指令を出して
から実際に燃料噴射弁が開くまでの無効時間)を求め、
開弁時間を算出する。そして、この場合も予め張り付き
力とバッテリー電圧VB に基づいてインジェクション無
効時間を算出するマップが形成されており、そのマップ
に照合することでインジェクション無効時間、及びそれ
を補正した開弁時間を求める。因みにこのマップの概要
は図3に示すように、張り付き力が小さく、且つバッテ
リー電圧VB が高い程、開弁補正時間(インジェクショ
ン無効時間)は短くなる。
【0017】また、これと同時にインジェクタバルブ3
bを作動させるための電磁コイルのピーク電流を通常よ
り高めに設定し、インジェクタバルブ3bのリフト荷重
を高める。そして、このリフト荷重は張り付き力より大
きなものとし、実施例では予め凍結による張り付き力の
最大値を予測し、その最大値より大きいリフト荷重が得
られるようなピーク電流(例えば通常時が2Aであれ
ば、5A程度)を設定して通電するようにしている。
又、この時電流制限回路は解除している。因みに、この
時の電流波形を通常時と較べると図2の通りである。
【0018】以上のように構成した燃料供給制御装置に
おいて、インジェクタ3が凍結した場合でもインジェク
タバルブ3bのリフト荷重を高めているため、エンジン
に燃料が供給されないでエンジンを始動できないという
不具合がなくなり、また、インジェクション無効時間を
補正して開弁時間を長くしているため、常に所望の燃料
を流すことができる。
【0019】
【発明の効果】以上のように本発明は、特に寒冷地等に
おいて低温のエンジンを始動するような場合に、燃料噴
射弁のリフト荷重を高めるようにしたため、燃料噴射弁
が凍結してエンジンに燃料を供給できないという不具合
を無くすことができる。また、同時に開弁時間も制御す
ることで常に所望の量の燃料を供給でき、エンジン始動
等をスムーズに行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の燃料供給制御装置の制御フローを示す
フロー図
【図2】リフト荷重を大きくした時と通常時の電流波形
の違いを示す説明図
【図3】開弁補正時間を求める制御マップの概要を説明
する説明図
【図4】インジェクタバルブの張り付き力を説明するた
めの説明図で(A)はインジェクタノズルの部分図、
(B)は張り付き力を求める制御マップの概要を説明す
る説明図
【図5】燃料供給系統の車体配置の概要図
【図6】燃料供給系統のシステム概要図
【図7】燃料噴射制御のシステム構成図
【符号の説明】
3…インジェクタ、3a…インジェクタノズル、3b…
インジェクタバルブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02M 21/00 - 21/12 F02D 41/34 F02M 51/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料噴射装置の燃料噴射弁を電磁的に開
    閉制御するようにした燃料供給制御装置において、この
    燃料供給制御装置は前記燃料噴射弁の張り付き力を算出
    するための基礎データを検出する検出手段と、前記燃料
    噴射弁のリフト荷重を制御する制御手段を備え、前記検
    知手段にて検知した基礎データから燃料噴射弁の張り付
    き力を算出し、この張り付き力より前記リフト荷重が大
    きくなるよう前記制御手段によって燃料噴射弁のピーク
    電流値を制御することを特徴とする燃料供給制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の燃料供給制御装置にお
    いて、前記制御手段によってピーク電流値とともに開弁
    時間も制御することを特徴とする燃料供給制御装置。
JP6285685A 1994-09-20 1994-11-18 燃料供給制御装置 Expired - Lifetime JP2865193B2 (ja)

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JP22520894 1994-09-20
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JPH08144859A JPH08144859A (ja) 1996-06-04
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