JP3331094B2 - ガスエンジンの燃料供給制御装置 - Google Patents
ガスエンジンの燃料供給制御装置Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高圧の天然ガス
を燃料とするガスエンジンにおいて、冷間始動時におい
ても適切な空燃比で燃料を供給するための燃料供給制御
装置に関する。
を燃料とするガスエンジンにおいて、冷間始動時におい
ても適切な空燃比で燃料を供給するための燃料供給制御
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高圧の天然ガスを燃料として用いるガス
エンジンにおいては、排気中の酸素濃度から燃焼状態に
おける空燃比を求め、運転状態に最適な空燃比を形成す
るように燃料供給量をフィードバック制御する燃料噴射
装置が用いられる。
エンジンにおいては、排気中の酸素濃度から燃焼状態に
おける空燃比を求め、運転状態に最適な空燃比を形成す
るように燃料供給量をフィードバック制御する燃料噴射
装置が用いられる。
【０００３】しかし、この場合、空燃比センサは所定の
活性化温度以下では十分な起電力が得られないので、正
確な空燃比が検出できない。そこで、特開昭６０−１６
４２４０号公報のように、冷間始動後に空燃比センサを
過熱して活性化を促進するヒータ付きの空燃比センサが
実用化されている。
活性化温度以下では十分な起電力が得られないので、正
確な空燃比が検出できない。そこで、特開昭６０−１６
４２４０号公報のように、冷間始動後に空燃比センサを
過熱して活性化を促進するヒータ付きの空燃比センサが
実用化されている。
【０００４】ところが、この場合でも、加熱中の空燃比
センサの検出信号は、正確な酸素濃度を示さない。
センサの検出信号は、正確な酸素濃度を示さない。
【０００５】そこで、本出願人による特願平５−２５８
７４１号においては、空燃比センサの暖気が終了するま
では、あらかじめ決められている燃料量を供給するよう
に燃料噴射バルブ開度を変化させるオープンループ制御
を行い、ある程度適切な混合気を生成している。
７４１号においては、空燃比センサの暖気が終了するま
では、あらかじめ決められている燃料量を供給するよう
に燃料噴射バルブ開度を変化させるオープンループ制御
を行い、ある程度適切な混合気を生成している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
真冬の低温時等には、このような制御だけでは必ずしも
適切な混合気を生成することができない。
真冬の低温時等には、このような制御だけでは必ずしも
適切な混合気を生成することができない。
【０００７】すなわち、このように外気温が著しく低い
場合には、供給ガス自体も冷えており、また、エンジン
冷却水も冷たくレギュレータ内で熱をガスに与える状態
ではない。さらに、下流の燃料供給経路や混合器等の構
成部品も冷えている。このため、同じ噴射バルブ開度で
燃料を供給したとしても、低温でガス密度が高い分だけ
混合気は濃くなってしまい、可燃混合範囲を超えてしま
うことがある。
場合には、供給ガス自体も冷えており、また、エンジン
冷却水も冷たくレギュレータ内で熱をガスに与える状態
ではない。さらに、下流の燃料供給経路や混合器等の構
成部品も冷えている。このため、同じ噴射バルブ開度で
燃料を供給したとしても、低温でガス密度が高い分だけ
混合気は濃くなってしまい、可燃混合範囲を超えてしま
うことがある。
【０００８】この場合、ガスエンジンは着火、始動せ
ず、仮に始動したとしてもエンジン回転速度も低く不安
定で十分なトルクは出ず、ひいては排気ガスの悪化、燃
費の悪化を招きかねない。
ず、仮に始動したとしてもエンジン回転速度も低く不安
定で十分なトルクは出ず、ひいては排気ガスの悪化、燃
費の悪化を招きかねない。
【０００９】本発明は、このような著しい低温時におい
ても、供給ガスの温度から混合されるガス量を予想し、
適切なオープンループ制御によるガス燃料供給を行うた
めのガス燃料供給制御装置を提供することを目的とす
る。
ても、供給ガスの温度から混合されるガス量を予想し、
適切なオープンループ制御によるガス燃料供給を行うた
めのガス燃料供給制御装置を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、図７に示
すように、ガス燃料を供給する燃料供給手段１と、排気
中の残存酸素濃度から空燃比を検出する空燃比センサ２
と、空燃比センサ２の出力に応じて燃料供給量をフィー
ドバック制御するフィードバック制御手段３と、を備え
る高圧の天然ガスを燃料とするガスエンジンにおいて、
エンジンの始動を検出する手段４と、エンジンの冷却水
温を検出するエンジン冷却水温検出手段５と、これらの
検出信号からエンジンの冷間始動を判定する冷間始動判
定手段６と、前記冷却水温検出手段５により検出された
エンジン冷却水温を基に燃料供給量制御のための始動時
操作量を設定する始動時操作量設定手段７と、空気と混
合する前の供給ガス温度を検出するガス温度検出手段８
と、前記ガス温度検出手段８より得られた供給ガス温度
からガス温度補正量を設定するガス温度補正量設定手段
９と、前記始動時操作量と前記ガス温度補正量から燃料
供給量制御のための始動後操作量を決定する始動後操作
量決定手段１２と、前記冷間始動判定手段により冷間始
動と判定したときに冷却水温に基づく所定時間に亘り前
記フィードバック制御を禁止すると共に、前記始動時操
作量によりクランキング期間中の燃料供給量を、前記始
動後操作量によりクランキング期間経過後の燃料供給量
をそれぞれオープンループ制御するオープンループ制御
手段１３と、を備えた。
すように、ガス燃料を供給する燃料供給手段１と、排気
中の残存酸素濃度から空燃比を検出する空燃比センサ２
と、空燃比センサ２の出力に応じて燃料供給量をフィー
ドバック制御するフィードバック制御手段３と、を備え
る高圧の天然ガスを燃料とするガスエンジンにおいて、
エンジンの始動を検出する手段４と、エンジンの冷却水
温を検出するエンジン冷却水温検出手段５と、これらの
検出信号からエンジンの冷間始動を判定する冷間始動判
定手段６と、前記冷却水温検出手段５により検出された
エンジン冷却水温を基に燃料供給量制御のための始動時
操作量を設定する始動時操作量設定手段７と、空気と混
合する前の供給ガス温度を検出するガス温度検出手段８
と、前記ガス温度検出手段８より得られた供給ガス温度
からガス温度補正量を設定するガス温度補正量設定手段
９と、前記始動時操作量と前記ガス温度補正量から燃料
供給量制御のための始動後操作量を決定する始動後操作
量決定手段１２と、前記冷間始動判定手段により冷間始
動と判定したときに冷却水温に基づく所定時間に亘り前
記フィードバック制御を禁止すると共に、前記始動時操
作量によりクランキング期間中の燃料供給量を、前記始
動後操作量によりクランキング期間経過後の燃料供給量
をそれぞれオープンループ制御するオープンループ制御
手段１３と、を備えた。
【００１１】第２の発明は、図８に示すように、ガス燃
料を供給する燃料供給手段１と、排気中の残存酸素濃度
から空燃比を検出する空燃比センサ２と、空燃比センサ
の出力に応じて燃料供給量をフィードバック制御するフ
ィードバック制御手段３とを備えたガスエンジンにおい
て、エンジンの始動を検出するエンジン始動検出手段４
と、エンジンの冷却水温を検出するエンジン冷却水温検
出手段５と、これらの検出信号からエンジンの冷間始動
を判定する冷間始動判定手段６と、前記冷却水温検出手
段５により検出されたエンジン冷却水温を基に燃料供給
量制御のための始動時操作量を設定する始動時操作量設
定手段７と、空気と混合する前の供給ガス温度を検出す
るガス温度検出手段８と、前記ガス温度検出手段８より
得られた供給ガス温度からガス温度補正量を設定するガ
ス温度補正量設定手段９と、エンジン回転速度を検出す
るエンジン回転速度検出手段１０と、前記エンジン回転
速度検出手段１０より得られたエンジン回転速度からエ
ンジン回転速度補正量を設定するエンジン回転速度補正
量設定手段１１と、前記始動時操作量と前記始ガス温度
補正量と前記エンジン回転速度補正量から燃料供給量制
御のための始動後操作量を決定する始動後操作量決定手
段１２と、前記冷間始動判定手段６により冷間始動と判
定したときに冷却水温に基づく所定時間に亘り前記フィ
ードバック制御を禁止すると共に前記始動時操作量およ
び前記始動後操作量により燃料供給量をオープンループ
制御するオープンループ制御手段１３とを備えた。
料を供給する燃料供給手段１と、排気中の残存酸素濃度
から空燃比を検出する空燃比センサ２と、空燃比センサ
の出力に応じて燃料供給量をフィードバック制御するフ
ィードバック制御手段３とを備えたガスエンジンにおい
て、エンジンの始動を検出するエンジン始動検出手段４
と、エンジンの冷却水温を検出するエンジン冷却水温検
出手段５と、これらの検出信号からエンジンの冷間始動
を判定する冷間始動判定手段６と、前記冷却水温検出手
段５により検出されたエンジン冷却水温を基に燃料供給
量制御のための始動時操作量を設定する始動時操作量設
定手段７と、空気と混合する前の供給ガス温度を検出す
るガス温度検出手段８と、前記ガス温度検出手段８より
得られた供給ガス温度からガス温度補正量を設定するガ
ス温度補正量設定手段９と、エンジン回転速度を検出す
るエンジン回転速度検出手段１０と、前記エンジン回転
速度検出手段１０より得られたエンジン回転速度からエ
ンジン回転速度補正量を設定するエンジン回転速度補正
量設定手段１１と、前記始動時操作量と前記始ガス温度
補正量と前記エンジン回転速度補正量から燃料供給量制
御のための始動後操作量を決定する始動後操作量決定手
段１２と、前記冷間始動判定手段６により冷間始動と判
定したときに冷却水温に基づく所定時間に亘り前記フィ
ードバック制御を禁止すると共に前記始動時操作量およ
び前記始動後操作量により燃料供給量をオープンループ
制御するオープンループ制御手段１３とを備えた。
【００１２】
【作用】第１の発明では、エンジン始動検出手段４とエ
ンジン冷却水温検出手段５からの検出信号から冷間始動
判定手段６が冷間始動の判定をしたならば、オープンル
ープ制御手段１３が、冷却水温に基づく所定時間に亘
り、燃料供給量のフィードバック制御を禁止すると共に
燃料供給量をオープンループ制御する。この場合、始動
時操作量設定手段７により、前記冷却水温検出手段５に
より検出されたエンジン冷却水温を基に燃料供給量制御
のための始動時操作量が設定される。さらに、ガス温度
検出手段８により空気と混合する前の供給ガス温度を検
出するガス温度が検出され、この供給ガス温度からガス
温度補正量決定手段９によりガス温度補正量が設定され
る。さらに、始動後操作量決定手段１２が、このガス温
度補正量から前記始動時操作量が補正し、燃料供給量制
御のための始動後操作量を決定し、この始動後操作量に
基づいてオープンループ制御による燃料供給を行う。
ンジン冷却水温検出手段５からの検出信号から冷間始動
判定手段６が冷間始動の判定をしたならば、オープンル
ープ制御手段１３が、冷却水温に基づく所定時間に亘
り、燃料供給量のフィードバック制御を禁止すると共に
燃料供給量をオープンループ制御する。この場合、始動
時操作量設定手段７により、前記冷却水温検出手段５に
より検出されたエンジン冷却水温を基に燃料供給量制御
のための始動時操作量が設定される。さらに、ガス温度
検出手段８により空気と混合する前の供給ガス温度を検
出するガス温度が検出され、この供給ガス温度からガス
温度補正量決定手段９によりガス温度補正量が設定され
る。さらに、始動後操作量決定手段１２が、このガス温
度補正量から前記始動時操作量が補正し、燃料供給量制
御のための始動後操作量を決定し、この始動後操作量に
基づいてオープンループ制御による燃料供給を行う。
【００１３】第２の発明では、エンジン始動検出手段４
とエンジン冷却水温検出手段５からの検出信号から冷間
始動判定手段６が冷間始動の判定をしたならば、オープ
ンループ制御手段１３が、冷却水温に基づく所定時間に
亘り、燃料供給量のフィードバック制御を禁止すると共
に燃料供給量をオープンループ制御する。この場合、始
動時操作量設定手段７により、前記冷却水温検出手段５
により検出されたエンジン冷却水温を基に燃料供給量制
御のための始動時操作量が設定される。さらに、ガス温
度検出手段８により空気と混合する前の供給ガス温度を
検出するガス温度が検出され、この供給ガス温度からガ
ス温度補正量決定手段９によりガス温度補正量が設定さ
れる。また、エンジン回転速度検出手段１０によりエン
ジン回転速度が検出され、このエンジン回転速度からエ
ンジン回転速度補正量設定手段１１によりエンジン回転
速度補正量が設定される。さらに、始動後操作量決定手
段１２が、このガス温度補正量とエンジン回転速度補正
量から前記始動時操作量が補正し、燃料供給量制御のた
めの始動後操作量を決定し、この始動後操作量に基づい
てオープンループ制御による燃料供給を行う。
とエンジン冷却水温検出手段５からの検出信号から冷間
始動判定手段６が冷間始動の判定をしたならば、オープ
ンループ制御手段１３が、冷却水温に基づく所定時間に
亘り、燃料供給量のフィードバック制御を禁止すると共
に燃料供給量をオープンループ制御する。この場合、始
動時操作量設定手段７により、前記冷却水温検出手段５
により検出されたエンジン冷却水温を基に燃料供給量制
御のための始動時操作量が設定される。さらに、ガス温
度検出手段８により空気と混合する前の供給ガス温度を
検出するガス温度が検出され、この供給ガス温度からガ
ス温度補正量決定手段９によりガス温度補正量が設定さ
れる。また、エンジン回転速度検出手段１０によりエン
ジン回転速度が検出され、このエンジン回転速度からエ
ンジン回転速度補正量設定手段１１によりエンジン回転
速度補正量が設定される。さらに、始動後操作量決定手
段１２が、このガス温度補正量とエンジン回転速度補正
量から前記始動時操作量が補正し、燃料供給量制御のた
めの始動後操作量を決定し、この始動後操作量に基づい
てオープンループ制御による燃料供給を行う。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態について説明する。
の実施の形態について説明する。
【００１５】図１は、本実施の形態の燃料供給制御装置
全体を示すシステム図である。
全体を示すシステム図である。
【００１６】ここで、ガスエンジン２０の吸気通路２１
には、図示しないアクセルペダルに連動する吸気絞り弁
２２が設けられている。ガスエンジン２０への吸入空気
量は、この吸気絞り弁２２の絞り弁開度に応じて制御さ
れる。
には、図示しないアクセルペダルに連動する吸気絞り弁
２２が設けられている。ガスエンジン２０への吸入空気
量は、この吸気絞り弁２２の絞り弁開度に応じて制御さ
れる。
【００１７】吸気絞り弁２２の上流の主燃料通路１５の
開口には、混合器２３が設けられる。この混合器２３に
は、高圧の天然ガスを充填したガスボンベ２４からの燃
料が、主燃料供給通路１５に設けたガスレギュレータ２
５により、吸気圧力に対して所定の圧力差となるまで減
圧された状態で導かれる。さらに、燃料は、吸入空気量
に比例して混合器２３のベンチュリ部に発生する負圧に
応じて吸入される。これにより、所定の混合気が生成さ
れる。
開口には、混合器２３が設けられる。この混合器２３に
は、高圧の天然ガスを充填したガスボンベ２４からの燃
料が、主燃料供給通路１５に設けたガスレギュレータ２
５により、吸気圧力に対して所定の圧力差となるまで減
圧された状態で導かれる。さらに、燃料は、吸入空気量
に比例して混合器２３のベンチュリ部に発生する負圧に
応じて吸入される。これにより、所定の混合気が生成さ
れる。
【００１８】また、燃料の一部は、吸気絞り弁２２の近
傍上流に開口する副燃料通路１６に設けた燃料噴射ソレ
ノイドバルブ２６に導かれ、この燃料噴射ソレノイドバ
ルブ２６の開弁によって、副燃料通路１６から吸気通路
２１に追加供給される。
傍上流に開口する副燃料通路１６に設けた燃料噴射ソレ
ノイドバルブ２６に導かれ、この燃料噴射ソレノイドバ
ルブ２６の開弁によって、副燃料通路１６から吸気通路
２１に追加供給される。
【００１９】この燃料噴射ソレノイドバルブ２６の開弁
度は、コントロールユニット３０により制御される。こ
こで、コントロールユニット３０はＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ、入出力インターフェイス等のマイクロコンピュー
タから構成され、システム全体の作動を制御するもので
ある。
度は、コントロールユニット３０により制御される。こ
こで、コントロールユニット３０はＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ、入出力インターフェイス等のマイクロコンピュー
タから構成され、システム全体の作動を制御するもので
ある。
【００２０】このコントロールユニット３０には、エン
ジン回転速度を検出するクランク角センサ３１、エンジ
ン負荷検出のため吸気絞り弁２２下流の吸入負圧を検出
する負圧センサ３２、エンジンの冷却水温を検出する水
温センサ３３、および排気通路３４の排気空燃比を検出
する空燃比センサ３５からの信号が入力される。
ジン回転速度を検出するクランク角センサ３１、エンジ
ン負荷検出のため吸気絞り弁２２下流の吸入負圧を検出
する負圧センサ３２、エンジンの冷却水温を検出する水
温センサ３３、および排気通路３４の排気空燃比を検出
する空燃比センサ３５からの信号が入力される。
【００２１】コントロールユニット３０は、これらの信
号に基づいて運転状態を判断し、この運転状態に応じた
目標空燃比を決定する。さらに、コントロールユニット
３０は、エンジンに供給される混合気の空燃比がこの目
標空燃比に一致するように、燃料噴射ソレノイドバルブ
２６からの燃料供給量をフィードバック制御する。
号に基づいて運転状態を判断し、この運転状態に応じた
目標空燃比を決定する。さらに、コントロールユニット
３０は、エンジンに供給される混合気の空燃比がこの目
標空燃比に一致するように、燃料噴射ソレノイドバルブ
２６からの燃料供給量をフィードバック制御する。
【００２２】また、コントロールユニット３０にはスタ
ータスイッチ４３からのエンジン始動を知らせる信号も
入力される。コントロールユニット３０は、このスター
タスイッチ４３からの信号と前記エンジンの冷却水温と
からエンジンの冷間始動を判定し、冷間始動と判定した
ときには前記フィードバック制御を禁止し、さらに、こ
の冷却水温に基づいて燃料噴射ソレノイドバルブ２６の
開弁比を設定し燃料供給量をオープンループ制御する。
ータスイッチ４３からのエンジン始動を知らせる信号も
入力される。コントロールユニット３０は、このスター
タスイッチ４３からの信号と前記エンジンの冷却水温と
からエンジンの冷間始動を判定し、冷間始動と判定した
ときには前記フィードバック制御を禁止し、さらに、こ
の冷却水温に基づいて燃料噴射ソレノイドバルブ２６の
開弁比を設定し燃料供給量をオープンループ制御する。
【００２３】さらに、特に本発明では、コントロールユ
ニット３０には空気と混合する前の供給ガス温度を検出
するガス温度センサ３６からの信号が入力される。コン
トロールユニット３０は、この供給ガス温度および前記
エンジン回転速度センサ３１から検出されるエンジン回
転速度から、前記オープンループ制御における本実施の
形態での燃料供給量制御のための操作量である燃料噴射
ソレノイドバルブ２６の開弁比を、補正する。
ニット３０には空気と混合する前の供給ガス温度を検出
するガス温度センサ３６からの信号が入力される。コン
トロールユニット３０は、この供給ガス温度および前記
エンジン回転速度センサ３１から検出されるエンジン回
転速度から、前記オープンループ制御における本実施の
形態での燃料供給量制御のための操作量である燃料噴射
ソレノイドバルブ２６の開弁比を、補正する。
【００２４】つぎに、図２にしたがって本実施の形態の
燃料供給量制御について説明する。
燃料供給量制御について説明する。
【００２５】図２は、本実施の形態の燃料供給制御の手
順を示すフローチャートである。
順を示すフローチャートである。
【００２６】ここでは、まずステップ１において、スタ
ータスイッチ４３からのＯＮ信号によりエンジンの始動
判定がなされる。
ータスイッチ４３からのＯＮ信号によりエンジンの始動
判定がなされる。
【００２７】エンジンの始動が判定されたならば、ステ
ップ２においてエンジン回転速度センサ３１からの信号
により、エンジン停止状態にないかどうかが判断され
る。
ップ２においてエンジン回転速度センサ３１からの信号
により、エンジン停止状態にないかどうかが判断され
る。
【００２８】エンジン停止状態でなければ、ステップ３
において、コントロールユニット３０に始動時エンジン
冷却水温Ｔwst０が読み込まれる。
において、コントロールユニット３０に始動時エンジン
冷却水温Ｔwst０が読み込まれる。
【００２９】さらに、ステップ４において、この始動時
冷却水温Ｔwst０を基に、オープンループ制御動作時間
Ｔｆopenおよび燃料噴射ソレノイドバルブ２６の始動時
開弁比Ｄｕｆopen０が、コントロールユニット３０のＲ
ＯＭ内にあらかじめ記憶されているデータテーブルから
決定される。
冷却水温Ｔwst０を基に、オープンループ制御動作時間
Ｔｆopenおよび燃料噴射ソレノイドバルブ２６の始動時
開弁比Ｄｕｆopen０が、コントロールユニット３０のＲ
ＯＭ内にあらかじめ記憶されているデータテーブルから
決定される。
【００３０】ここで、オープンループ制御動作時間Ｔｆ
openの決定テーブルは、例えば、図３のように設定され
る。ここで、オープンループ制御動作時間Ｔｆopenは、
図３に示すように、始動時エンジン冷却水温Ｔwst０が
低いときに大きな値に設定され、始動時エンジン冷却水
温Ｔwst０が高くなるにしたがって小さな値が設定され
る。
openの決定テーブルは、例えば、図３のように設定され
る。ここで、オープンループ制御動作時間Ｔｆopenは、
図３に示すように、始動時エンジン冷却水温Ｔwst０が
低いときに大きな値に設定され、始動時エンジン冷却水
温Ｔwst０が高くなるにしたがって小さな値が設定され
る。
【００３１】一方、燃料噴射ソレノイドバルブ２６の始
動時開弁比Ｄｕｆopen０の決定テーブルは、例えば、図
４のように設定される。ここで、始動時開弁比Ｄｕｆop
en０も、適切な燃料供給がなされるように、始動時エン
ジン冷却水温Ｔwst０に応じて補正された値が設定され
る。
動時開弁比Ｄｕｆopen０の決定テーブルは、例えば、図
４のように設定される。ここで、始動時開弁比Ｄｕｆop
en０も、適切な燃料供給がなされるように、始動時エン
ジン冷却水温Ｔwst０に応じて補正された値が設定され
る。
【００３２】このようにステップ４においてオープンル
ープ制御動作時間Ｔｆopenおよび始動時開弁比Ｄｕｆop
en０の決定がなされたならば、ステップ６以降のオープ
ンループ制御に進む。
ープ制御動作時間Ｔｆopenおよび始動時開弁比Ｄｕｆop
en０の決定がなされたならば、ステップ６以降のオープ
ンループ制御に進む。
【００３３】また、スタータスイッチ４３がオフとなり
エンジンの始動が完了した場合でも、ステップ５におい
てエンジン回転中と判断されたならば、同様にステップ
６に進み、以降の制御が継続される。
エンジンの始動が完了した場合でも、ステップ５におい
てエンジン回転中と判断されたならば、同様にステップ
６に進み、以降の制御が継続される。
【００３４】ステップ６においては、エンジンの始動判
定直後であるかどうかが判定される。ここで、エンジン
の始動判定直後であるクランキング期間中であるなら
ば、ステップ７に進み、燃料噴射ソレノイドバルブ２６
の開弁度を始動時開弁比Ｄｕｆopen０としてオープンル
ープ制御を行う。
定直後であるかどうかが判定される。ここで、エンジン
の始動判定直後であるクランキング期間中であるなら
ば、ステップ７に進み、燃料噴射ソレノイドバルブ２６
の開弁度を始動時開弁比Ｄｕｆopen０としてオープンル
ープ制御を行う。
【００３５】一方、エンジンの始動判定直後の期間を過
ぎエンジンがアイドル回転数以上の運転領域に入ったら
ステップ８に移行し、始動判定からオープンループ制御
動作時間Ｔｆopen経過しているかどうかの判定がなされ
る。
ぎエンジンがアイドル回転数以上の運転領域に入ったら
ステップ８に移行し、始動判定からオープンループ制御
動作時間Ｔｆopen経過しているかどうかの判定がなされ
る。
【００３６】ここで、オープンループ制御動作時間Ｔｆ
open経過後は、ステップ９に進み、空燃比センサ出力に
より燃料噴射濃度を決定する通常の空燃比フィードバッ
ク制御に移る。
open経過後は、ステップ９に進み、空燃比センサ出力に
より燃料噴射濃度を決定する通常の空燃比フィードバッ
ク制御に移る。
【００３７】一方、オープンループ制御動作時間Ｔｆop
en経過前には、ステップ１０からステップ１２における
始動後開弁比Ｄｕｆopenによるオープンループ制御に移
行する。
en経過前には、ステップ１０からステップ１２における
始動後開弁比Ｄｕｆopenによるオープンループ制御に移
行する。
【００３８】まず、ステップ１０において供給ガス温度
Ｔｇａｓが、また、ステップ１１においてエンジン回転
速度Ｎｅが、それぞれ読み込まれる。
Ｔｇａｓが、また、ステップ１１においてエンジン回転
速度Ｎｅが、それぞれ読み込まれる。
【００３９】さらに、ステップ１２において、供給ガス
温度Ｔｇａｓおよびエンジン回転速度Ｎｅに基づいて始
動時開弁比Ｄｕｆopen０が減量補正され、始動後開弁比
Ｄｕｆopenが求められる。
温度Ｔｇａｓおよびエンジン回転速度Ｎｅに基づいて始
動時開弁比Ｄｕｆopen０が減量補正され、始動後開弁比
Ｄｕｆopenが求められる。
【００４０】具体的には、あらかじめコントロールユニ
ット３０に記憶されている減量補正量決定テーブルによ
り、供給ガス温度Ｔｇａｓからガス温度減量補正係数Ｋ
ｇａｓを、エンジン回転速度Ｎｅからエンジン回転速度
減量補正係数Ｋｒｅｖが、それぞれ求められる。図５に
はガス温度減量補正係数Ｋｇａｓの決定テーブルの一例
を、また、図６にはエンジン回転速度減量補正係数Ｋｒ
ｅｖの決定テーブルの一例をそれぞれ示す。
ット３０に記憶されている減量補正量決定テーブルによ
り、供給ガス温度Ｔｇａｓからガス温度減量補正係数Ｋ
ｇａｓを、エンジン回転速度Ｎｅからエンジン回転速度
減量補正係数Ｋｒｅｖが、それぞれ求められる。図５に
はガス温度減量補正係数Ｋｇａｓの決定テーブルの一例
を、また、図６にはエンジン回転速度減量補正係数Ｋｒ
ｅｖの決定テーブルの一例をそれぞれ示す。
【００４１】始動後開弁比Ｄｕｆopenは、このようにし
て求められたガス温度減量補正係数Ｋｇａｓとエンジン
回転速度減量補正係数Ｋｒｅｖを、始動時開弁比Ｄｕｆ
open０と掛け合わせることにより求められる。すなわ
ち、Ｄｕｆopen＝Ｄｕｆopen０×Ｋｇａｓ×Ｋｒｅｖで
ある。
て求められたガス温度減量補正係数Ｋｇａｓとエンジン
回転速度減量補正係数Ｋｒｅｖを、始動時開弁比Ｄｕｆ
open０と掛け合わせることにより求められる。すなわ
ち、Ｄｕｆopen＝Ｄｕｆopen０×Ｋｇａｓ×Ｋｒｅｖで
ある。
【００４２】この場合、ステップ１１のエンジン回転速
度Ｎｅの読み込みを行わず、ステップ１０において読み
込まれた供給ガス温度Ｔｇａｓから、ステップ１２にお
いてガス温度減量補正係数Ｋｇａｓのみを求め、始動後
開弁比Ｄｕｆopenを、Ｄｕｆopen＝Ｄｕｆopen０×Ｋｇ
ａｓとして決定する簡略化した構成を取ることも可能で
ある。
度Ｎｅの読み込みを行わず、ステップ１０において読み
込まれた供給ガス温度Ｔｇａｓから、ステップ１２にお
いてガス温度減量補正係数Ｋｇａｓのみを求め、始動後
開弁比Ｄｕｆopenを、Ｄｕｆopen＝Ｄｕｆopen０×Ｋｇ
ａｓとして決定する簡略化した構成を取ることも可能で
ある。
【００４３】このように始動後開弁比Ｄｕｆopenが決定
されたならば、ステップ１３において、この始動後開弁
比Ｄｕｆopenから決定される燃料噴射パルス幅により燃
料噴射ソレノイドバルブ２６に燃料噴射パルス信号を出
力することとなる。
されたならば、ステップ１３において、この始動後開弁
比Ｄｕｆopenから決定される燃料噴射パルス幅により燃
料噴射ソレノイドバルブ２６に燃料噴射パルス信号を出
力することとなる。
【００４４】つぎに、具体的な作用をさらに詳しく説明
する。
する。
【００４５】まず、エンジンが始動し始動判定がなされ
たならば、始動時エンジン冷却水温Ｔwst０に応じて、
オープンループ制御動作時間Ｔｆopenおよび始動時開弁
比Ｄｕｆopen０が決定される。
たならば、始動時エンジン冷却水温Ｔwst０に応じて、
オープンループ制御動作時間Ｔｆopenおよび始動時開弁
比Ｄｕｆopen０が決定される。
【００４６】続いて、始動判定からオープンループ制御
動作時間Ｔｆopen経過するまでの間は、空燃比センサが
正しく作動していないと見なし空燃比フィードバック制
御を禁止し、始動時開弁比Ｄｕｆopen０にしたがって燃
料供給量をオープンループ制御する。
動作時間Ｔｆopen経過するまでの間は、空燃比センサが
正しく作動していないと見なし空燃比フィードバック制
御を禁止し、始動時開弁比Ｄｕｆopen０にしたがって燃
料供給量をオープンループ制御する。
【００４７】さらに、クランキング期間経過後は、供給
ガス温度Ｔｇａｓから混合されるガス量を予測し、さら
にエンジン回転速度Ｎｅをも考慮して、始動時開弁比Ｄ
ｕｆopen０を始動後開弁比Ｄｕｆopenに補正して、燃料
供給量のオープンループ制御を行う。
ガス温度Ｔｇａｓから混合されるガス量を予測し、さら
にエンジン回転速度Ｎｅをも考慮して、始動時開弁比Ｄ
ｕｆopen０を始動後開弁比Ｄｕｆopenに補正して、燃料
供給量のオープンループ制御を行う。
【００４８】具体的には、供給ガス温度Ｔｇａｓが低い
時にはそれにしたがって始動後供給ガス温度減量補正係
数Ｋｇａｓが、エンジン回転速度Ｎｅが小さな時にはそ
れにしたがって始動後エンジン回転速度減量補正係数Ｋ
ｒｅｖが、それぞれ図５または図６のように、１．０以
下に設定される。したがって、これらの係数と始動時開
弁比Ｄｕｆopen０の積として求められる始動後開弁比Ｄ
ｕｆopenは、始動時開弁比Ｄｕｆopen０より小さくなる
ように補正される。さらに、燃料噴射パルス幅も、この
始動後開弁比Ｄｕｆopenにしたがって決定される。
時にはそれにしたがって始動後供給ガス温度減量補正係
数Ｋｇａｓが、エンジン回転速度Ｎｅが小さな時にはそ
れにしたがって始動後エンジン回転速度減量補正係数Ｋ
ｒｅｖが、それぞれ図５または図６のように、１．０以
下に設定される。したがって、これらの係数と始動時開
弁比Ｄｕｆopen０の積として求められる始動後開弁比Ｄ
ｕｆopenは、始動時開弁比Ｄｕｆopen０より小さくなる
ように補正される。さらに、燃料噴射パルス幅も、この
始動後開弁比Ｄｕｆopenにしたがって決定される。
【００４９】これにより、結局、このような供給ガス温
度Ｔｇａｓが低い場合や、エンジン回転速度Ｎｅが十分
大きくならない場合には、オープンループ制御におい
て、燃料供給量が減量されるような補正がなされること
となる。
度Ｔｇａｓが低い場合や、エンジン回転速度Ｎｅが十分
大きくならない場合には、オープンループ制御におい
て、燃料供給量が減量されるような補正がなされること
となる。
【００５０】このように、冷間始動時等にガス燃料自体
も低温であるためにその濃度が濃くなり過ぎたとして
も、燃料噴射ソレノイドバルブ２６の開弁比を小さく
し、また、この開弁比に対応して燃料噴射パルス幅も変
化させることにより、副燃料供給通路１６からの燃料の
供給が抑制されるので、適切な空燃比の混合気が形成で
きる。これにより、オープンループ制御時の始動性の低
下等が回避でき、スムーズな暖機運転が確保される。
も低温であるためにその濃度が濃くなり過ぎたとして
も、燃料噴射ソレノイドバルブ２６の開弁比を小さく
し、また、この開弁比に対応して燃料噴射パルス幅も変
化させることにより、副燃料供給通路１６からの燃料の
供給が抑制されるので、適切な空燃比の混合気が形成で
きる。これにより、オープンループ制御時の始動性の低
下等が回避でき、スムーズな暖機運転が確保される。
【００５１】なお、オープンループ制御動作時間Ｔｆop
en経過後は、フィードバック制御に移行し、適切な燃料
供給が確保される。
en経過後は、フィードバック制御に移行し、適切な燃料
供給が確保される。
【００５２】
【発明の効果】第１の発明では、ガスエンジンの冷間始
動時での燃料供給量のオープンループ制御において、燃
料供給量制御のための冷却水温に基づく始動時操作量を
クランキング期間経過後は供給ガス温度に応じて減量補
正したので、外気温が著しく低い場合等でも混合気が濃
くなり過ぎることを防止して、冷間始動時での始動性の
低下、エンジン回転速度の不安定、トルクの低下、排気
ガスの悪化、燃費の悪化等を回避できる。
動時での燃料供給量のオープンループ制御において、燃
料供給量制御のための冷却水温に基づく始動時操作量を
クランキング期間経過後は供給ガス温度に応じて減量補
正したので、外気温が著しく低い場合等でも混合気が濃
くなり過ぎることを防止して、冷間始動時での始動性の
低下、エンジン回転速度の不安定、トルクの低下、排気
ガスの悪化、燃費の悪化等を回避できる。
【００５３】第２の発明では、ガスエンジンの冷間始動
時での燃料供給量のオープンループ制御において、燃料
供給量制御のための操作量を供給ガス温度に応じるのに
加えて、エンジン回転速度をも考慮して減量補正したの
で、より適切な減量補正が行える。この結果、外気温が
著しく低い場合等でも混合気が濃くなり過ぎることを防
止して、冷間始動時での始動性の低下、エンジン回転速
度の不安定、トルクの低下、排気ガスの悪化、燃費の悪
化等を回避できる。
時での燃料供給量のオープンループ制御において、燃料
供給量制御のための操作量を供給ガス温度に応じるのに
加えて、エンジン回転速度をも考慮して減量補正したの
で、より適切な減量補正が行える。この結果、外気温が
著しく低い場合等でも混合気が濃くなり過ぎることを防
止して、冷間始動時での始動性の低下、エンジン回転速
度の不安定、トルクの低下、排気ガスの悪化、燃費の悪
化等を回避できる。
【図１】本発明の実施の形態を示すシステム図である。
【図２】同じくその燃料供給量制御の内容を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図３】オープンループ制御動作時間Ｔｆopenの決定テ
ーブルの一例を示す説明図である。
ーブルの一例を示す説明図である。
【図４】燃料噴射ソレノイドバルブ２６の始動時開弁比
Ｄｕｆopen０の決定テーブルの一例を示す説明図であ
る。
Ｄｕｆopen０の決定テーブルの一例を示す説明図であ
る。
【図５】ガス温度減量補正係数Ｋｇａｓの決定テーブル
の一例を示す説明図である。
の一例を示す説明図である。
【図６】エンジン回転速度減量補正係数Ｋｒｅｖの決定
テーブルの一例を示す説明図である。
テーブルの一例を示す説明図である。
【図７】第１の発明の構成図である。
【図８】第２の発明の構成図である。
１ 燃料供給手段 ２ 空燃比センサ ３ フィードバック制御手段 ４ エンジン始動検出手段 ５ エンジン冷却水温検出手段 ６ 冷間始動判定手段 ７ 始動時操作量設定手段 ８ ガス温度検出手段 ９ ガス温度補正量設定手段 １０ エンジン回転速度検出手段 １１ エンジン回転速度補正量設定手段 １２ 始動後操作量決定手段 １３ オープンループ制御手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−109940（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−60765（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 21/02 311 F02M 21/02 301 F02D 41/06 330
Claims (2)
- 【請求項１】ガス燃料を供給する燃料供給手段と、排気
中の残存酸素濃度から空燃比を検出する空燃比センサ
と、空燃比センサの出力に応じて燃料供給量をフィード
バック制御するフィードバック制御手段と、を備える高
圧の天然ガスを燃料とするガスエンジンにおいて、 エンジンの始動を検出する手段と、 エンジンの冷却水温を検出するエンジン冷却水温検出手
段と、 これらの検出信号からエンジンの冷間始動を判定する冷
間始動判定手段と、 前記冷却水温検出手段により検出されたエンジン冷却水
温を基に燃料供給量制御のための始動時操作量を設定す
る始動時操作量設定手段と、 空気と混合する前の供給ガス温度を検出するガス温度検
出手段と、 前記ガス温度検出手段より得られた供給ガス温度からガ
ス温度補正量を設定するガス温度補正量設定手段と、 前記始動時操作量と前記ガス温度補正量から燃料供給量
制御のための始動後操作量を決定する始動後操作量決定
手段と、 前記冷間始動判定手段により冷間始動と判定したときに
冷却水温に基づく所定時間に亘り前記フィードバック制
御を禁止すると共に、前記始動時操作量によりクランキ
ング期間中の燃料供給量を、前記始動後操作量によりク
ランキング期間経過後の燃料供給量をそれぞれオープン
ループ制御するオープンループ制御手段と、 を備えたことを特徴とするガスエンジンの燃料供給制御
装置。 - 【請求項２】ガス燃料を供給する燃料供給手段と、排気
中の残存酸素濃度から空燃比を検出する空燃比センサ
と、空燃比センサの出力に応じて燃料供給量をフィード
バック制御するフィードバック制御手段とを備えたガス
エンジンにおいて、エンジンの始動を検出するエンジン
始動検出手段と、エンジンの冷却水温を検出するエンジ
ン冷却水温検出手段と、これらの検出信号からエンジン
の冷間始動を判定する冷間始動判定手段と、前記冷却水
温検出手段により検出されたエンジン冷却水温を基に燃
料供給量制御のための始動時操作量を設定する始動時操
作量設定手段と、空気と混合する前の供給ガス温度を検
出するガス温度検出手段と、前記ガス温度検出手段より
得られた供給ガス温度からガス温度補正量を設定するガ
ス温度補正量設定手段と、エンジン回転速度を検出する
エンジン回転速度検出手段と、前記エンジン回転速度検
出手段より得られたエンジン回転速度からエンジン回転
速度補正量を設定するエンジン回転速度補正量設定手段
と、前記始動時操作量と前記始ガス温度補正量と前記エ
ンジン回転速度補正量から燃料供給量制御のための始動
後操作量を決定する始動後操作量決定手段と、前記冷間
始動判定手段により冷間始動と判定したときに冷却水温
に基づく所定時間に亘り前記フィードバック制御を禁止
すると共に前記始動時操作量および前記始動後操作量に
より燃料供給量をオープンループ制御するオープンルー
プ制御手段と、を備えたことを特徴とするガスエンジン
の燃料供給制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18724395A JP3331094B2 (ja) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | ガスエンジンの燃料供給制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18724395A JP3331094B2 (ja) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | ガスエンジンの燃料供給制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0932648A JPH0932648A (ja) | 1997-02-04 |
| JP3331094B2 true JP3331094B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=16202562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18724395A Expired - Fee Related JP3331094B2 (ja) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | ガスエンジンの燃料供給制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3331094B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100964774B1 (ko) * | 2008-04-04 | 2010-06-21 | 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 | 자동차의 연료량 제어 방법 및 장치 |
| JP5146348B2 (ja) * | 2009-02-12 | 2013-02-20 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジンの制御装置 |
| WO2012131990A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | 三菱重工業株式会社 | ガスエンジンの制御装置 |
-
1995
- 1995-07-24 JP JP18724395A patent/JP3331094B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0932648A (ja) | 1997-02-04 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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