JP3679974B2 - Fuel switching engine - Google Patents

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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料切換型エンジンに関し、さらに詳しくは液体燃料とガス燃料を適宜、切り換えて運転を行う燃料切換型エンジンに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来から、自動車等に搭載されるエンジンにおいて、ガソリンなどの液体燃料とＬＰＧ（液化石油ガス）などのガス燃料を切り換えて、排気ガス中の有害成分の低減、燃費の向上を図るエンジンが多数提案されている。
ガソリンとＬＰＧを使用する燃料切換型の自動車用エンジンにおいては、最適なガソリンの点火時期と、最適なＬＰＧの点火時期はそれぞれ異なるので、ガソリンとＬＰＧにおいて各燃料に対応した点火時期を記憶しておくことが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の燃料切換型エンジンでは、エンジンを良好に運転することに重点が置かれているので、液体燃料とガス燃料を切り換えることによるエンジン運転特性の違いが現れることがあった。
特に、作業機用エンジンの場合、定格回転数における定格出力の安定性が重視されるが、エンジンの回転数を定格回転数に設定した場合にガソリンで得られる出力とＬＰＧで得られる出力が異なることが生じていた。
この出力差を一致させる方法としては、燃料供給量を増減する方法が考えられる。
【０００４】
しかし、液体燃料を使用した時とガス燃料を使用した時に、それらの出力が同じになるように、各回転数において燃料供給量を増減することは、制御が複雑になる課題があった。
また、応答性良く、ガス供給量を増減させることは気体の性質上難しいことであった。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、上記課題を解決できる、燃料切換型エンジンを提供することにある。
具体的な目的の一例を示すと、以下の通りである。(ａ)複雑な制御をすることなく、燃料の切り換えによって、エンジン出力に変動が生じることを防止できる燃料切換型エンジンを提供する。(ｂ)ガス燃料運転時に、排気ガス中の有害成分を低減できるという利点を十分に発揮できる燃料切換型エンジンを提供する。
なお、上記に記載した以外の発明の課題及びその解決手段は、後述する明細書内の記載において詳しく説明する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明を、例えば、本発明の実施の形態を示す図１から図６に基づいて説明すると、次のように構成したものである。
第１発明は、切換手段６による切換により、液体燃料とガス燃料とを切り換えて運転を行う燃料切換型エンジンにおいて、
少なくともエンジン回転数に基づいて液体燃料を使用するときの点火時期を記憶した液体燃料点火時期記憶手段と、
少なくともエンジン回転数に基づいてガス燃料を使用するときの点火時期を記憶したガス燃料点火時期記憶手段と、
切換手段６に基づいて、液体燃料運転とガス燃料運転を選択したことにより、前記液体燃料点火時期記憶手段とガス燃料点火時期記憶手段のどちらか一方の記憶手段のデータに基づいて点火時期を決定する制御手段３とを備え、
定格回転数を含むエンジンの全回転数域において前記ガス燃料点火時期記憶手段の進角が前記液体燃料点火時期記憶手段の進角に比べて所定値進んだ値に設定してあることを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、切換手段６による切換により、液体燃料とガス燃料とを切り換えて運転を行う燃料切換型エンジンにおいて、
少なくともエンジン回転数に基づいて液体燃料を使用するときの点火時期を記憶した液体燃料点火時期記憶手段と、
少なくともエンジン回転数に基づいてガス燃料を使用するときの点火時期を記憶したガス燃料点火時期記憶手段と、
切換手段６に基づいて、液体燃料運転とガス燃料運転を選択したことにより、前記液体燃料点火時期記憶手段とガス燃料点火時期記憶手段のどちらか一方の記憶手段のデータに基づいて点火時期を決定する制御手段３とを備え、
定格回転数を含むエンジンの全回転数域において前記ガス燃料点火時期記憶手段の進角を前記液体燃料点火時期記憶手段の進角に比べて所定値遅れた値に設定してあることを特徴とする。
【０００８】
第３発明は、切換手段６による切換により、液体燃料とガス燃料とを切り換えて運転を行う燃料切換型エンジンにおいて、
少なくともエンジン回転数に基づいて液体燃料を使用するときの点火時期を記憶した液体燃料点火時期記憶手段と、
少なくともエンジン回転数に基づいてガス燃料を使用するときの点火時期を記憶した第１、第２のガス燃料点火時期記憶手段と、
切換手段６に基づいて、液体燃料運転とガス燃料運転を選択したことにより、前記液体燃料点火時期記憶手段と第１、第２のガス燃料点火時期記憶手段の３つの記憶手段の内、一つの記憶手段のデータに基づいて点火時期を決定する制御手段３とを有し、
前記切換手段６は、液体燃料運転モードと、ガス燃料普通運転モードと、ガス燃料環境運転モードの３つの切換モードを備え、
ガス燃料普通運転モードに対応する前記第１のガス燃料点火時期記憶手段の進角は、定格回転数を含むエンジンの全回転数域において前記液体燃料点火時期記憶手段の進角に比べて所定値進んだ値に設定してあり、
ガス燃料環境運転モードに対応する前記第２のガス燃料点火時期記憶手段の進角は、定格回転数を含むエンジンの全回転数域において前記液体燃料点火時期記憶手段の進角に比べて所定値遅れた値に設定してあることを特徴とする。
【０００９】
第１発明〜第３発明についてさらに説明する。
前記切換手段６は、一般に、オペレータが操作する切換スイッチ等で構成される。但し、必要により制御手段３の制御により自動的に切り換える構成も採用することができる。
前記各所定値は、定格回転数を含むエンジンの全回転数域において、一定値である場合と、回転数に応じて変化させる場合も含む。
【００１０】
【発明の効果】
第１発明であれば、少なくとも定格回転数を含む回転数域において前記ガス燃料点火時期記憶手段の進角を前記液体燃料点火時期記憶手段の進角に比べて所定値進んだ値に設定してあることにより、ガス燃料運転時のエンジンの出力を液体燃料運転時のエンジンの出力と運転上、違和感のないように一致させることが可能になる。また、点火時期記憶手段に記憶されたデータにより、出力が異なることを抑制するので、応答性が良く、制御が複雑にならない利点がある。さらに、ガス燃料は液体燃料よりノッキング限界が高いので、エンジンの運転に不都合を与えることなく、エンジンの出力の低下の問題を解決することができる。
【００１１】
第２発明であれば、少なくとも定格回転数を含む回転数域において前記ガス燃料点火時期記憶手段の進角を前記液体燃料点火時期記憶手段の進角に比べて所定値遅れた値に設定してあるので、ガス燃料運転時のエンジン出力は若干低下するものの、ガス燃料運転時における排気ガス中の有害成分を少なくすることができ、排気ガス中の有害成分の少ないガス燃料運転の特徴をさらに向上させることができる。また、点火時期記憶手段に記憶されたデータにより、排気ガス性能を向上させるので、応答性が良く、制御が複雑にならない利点がある。
【００１２】
第３発明であれば、オペレータ又は制御手段の判断により、液体燃料運転モードと、ガス燃料普通運転モードと、ガス燃料環境運転モードの３つの切換モードを選択でき、例えばエンジンが存在する周囲の状況に応じてエンジンの運転状態を切り換えることができる。また、点火時期記憶手段に記憶されたデータによって、出力が異なることを抑制したり、又は排気ガス性能を向上させるので、応答性が良く、制御が複雑にならない利点がある。
第１〜第３の各発明では、定格回転数を含むエンジンの全回転数域において上記利益を享受することができる。
【００１３】
【実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の基本的構成の一例を示すブロック図、図２は第１実施形態に係る動作の一例を示すフローチャート、図６は燃料切換型エンジンの概略構成を示すブロック図である。
図６に示すように、本発明は、液体燃料とガス燃料を少なくともオペレータの意志に応じて切り換えることのできる燃料切換型エンジン２６に適用されるものである。
この燃料切換型エンジン２６は、吸気管２７に液体燃料供給装置２８とガス燃料供給装置２９とが設けてあり、図１に示すセンサ部１からの入力に基づいて、制御部３により燃料供給制御と、後述する点火時期制御を行う。
【００１４】
図６に示すように、ガス燃料供給装置２９は、ガス燃料を蓄えるガス燃料タンク３０と、ガス燃料の供給を遮断するガス遮断弁３１と、ガス燃料タンク３０内の高圧ガスを徐々に所定の圧力に減圧するレギュレータ装置３２と、流量制御弁３３とを備えている。流量制御弁３３は、吸気管２７のベンチュリ部３４に設けられたガス供給管３５から出るガス流量を制御するものである。
液体燃料供給装置２８は、液体燃料としてガソリンを蓄えるガソリンタンク（図示せず）と、液体燃料供給管３６を含んで構成してあり、液体燃料供給装置２８は通常のガソリンエンジンのようにフロート室を備えた気化器を使用するものや、電子的な制御によって燃料を噴射する噴射ノズルにより構成したものが適用できる。
【００１５】
吸気管２７の前記ベンチュリ部３４より上流側には、スロットル弁３７が設けてあり、図示しない調速レバーなどの調速装置によりスロットル開度が調整できるように構成してある。
エンジン本体２６ａの回転部３８にはクランク角度センサ３９と、上死点位置を検出するＴＤＣセンサ４０が設けられ、クランク角度センサ３９からはクランク角パルスが出力され、ＴＤＣセンサ４０からはＴＤＣパルスが出力される。なお、クランク角度センサ３９とＴＤＣセンサ４０はディストリビュータ内のセンサを共用してもよい。これらのセンサ３９・４０と図示しないこれらの信号を処理する回路により図１に示す回転数検出部７が構成される。
【００１６】
また、図６に示すように、オペレータの判断によって、液体燃料とガス燃料の切換を行う手動の切換スイッチ４１が設けてあり、前述の切換部６（図１参照）として機能する。切換スイッチ４１の切換信号は、制御部３（図１参照）を含むエンジンコントローラ１４に入力され、その信号に基づいて液体燃料供給装置２８、ガス燃料供給装置２９へ切換信号を送って、燃料の切換えを行うように構成してある。
【００１７】
図１は、点火時期制御の構成を示すブロック図であり、センサ部１は、少なくともエンジンの回転数を検出する回転数検出部７を有している。また、必要に応じてエンジンの負荷を検出する負荷検出部８と、エンジンの液温検出部９などを備えており、エンジンの状態を各種センサにより検出する。
負荷検出部８は、図６に示されるように、スロットル弁３７の角度を検出する弁開度センサ４２により負荷を検出する構成や、吸気管２７内の負圧を検出する圧力センサ４３により負荷を検出する構成が例示できる。なお、実質的にエンジンの負荷を検出ものであれば負荷検出部８の構成は特に限定されない。
【００１８】
図１に示す、入力回路部２は、Ａ／Ｄ変換器などで構成され、各検出信号を制御部３に入力できるデジタル信号に変換する処理などを行う。
制御部３は、通常、マイクロコンピュータで構成され、制御演算部１０と、制御プログラムや点火時期マップを記憶したＲＯＭ１１と、ワーク領域として使用されるＲＡＭ（図示せず）などを備えている。
【００１９】
ＲＯＭ１１は前記した第１発明の場合は、ガソリン普通運転マップ１２とＬＰＧ普通運転マップ１３の２つの点火時期マップを含んで構成されており、第２発明の場合はガソリン普通運転マップ１２とＬＰＧ環境運転マップ１４の２つの点火時期マップを含んで構成されており、第３発明の場合は、ガソリン普通運転マップ１２と、ＬＰＧ普通運転マップ１３と、ＬＰＧ環境運転マップ１４の３つの点火時期マップを含んで構成されている。図１では便宜的に３つの運転マップを備えたものを示してある。
【００２０】
点火用駆動回路部４は、通常、イグナイタと呼ばれるもので、制御部３から点火指示信号に基づいて、点火コイル５に点火用の電流を流す。
切換部６は、少なくとも、液体燃料としてのガソリンと、ガス燃料としてのＬＰＧを切り換えるものであり、切換スイッチ４１等で構成される。切換部６は、オペレータの判断に基づいた操作により切換スイッチ４１により切り換えられる構成や、制御部３内のＲＯＭ１１に記憶されたプログラムにより切換部６を構成するものがある。
図１に示す切換部６は、後述する第１実施形態の場合は、ガソリン運転モードとＬＰＧ普通運転モードの２つの切り換えモードを含んで構成されており、後述する第２実施形態の場合は、ガソリン運転モードと、ＬＰＧ普通運転モードと、ＬＰＧ環境運転モードの３つの切り換えモードを含んで構成されている。
【００２１】
図２は、第１実施形態の作用を説明するフローチャートであり、このフローチャートに基づいて燃料切換型エンジンの動作を説明する。
まず、ステップＳＰ１において、制御部３が少なくともエンジン回転数を検出し、ステップＳＰ２において、切換部６からの信号によりガソリンを使用するかＬＰＧを使用するかを検出し、ステップＳＰ３においてガソリンとＬＰＧのどちらが選択されているかを制御部３が判別し、ガソリンが選択されていると判別したことに応答して、ステップＳＰ４において、検出されたエンジン回転数に基づいてＲＯＭ１１内のガソリン普通運転マップ１２によりガソリンの点火時期を設定し、ＬＰＧが選択されていると判別したことに応答して、ステップＳＰ５において、検出されたエンジン回転数に基づいてＲＯＭ１１内のＬＰＧ普通運転マップ１３によりＬＰＧの点火時期を設定して、一連の処理を終了する。なお、これらの処理は制御部３が定める所定時間毎に行われる。
【００２２】
図３（Ａ）はガソリン普通運転マップの一例を示す図、図３（Ｂ）はＬＰＧ普通運転マップの一例を示す図であり、各図において横軸に回転数、縦軸において点火時期（ＢＴＤＣ）を示している。なお、図３（Ａ）（Ｂ）に示す回転数は一例として示すものであり、各仕様のエンジンにおいて異なるものである。
図３（Ａ）に示すように、この実施形態におけるガソリン普通運転設定曲線１７は、アイドル回転数ＮAまでは進角量は一定であり、アイドル回転数ＮAから定格回転数ＮBまでの回転数領域において回転数に比例して進角量が大きくなっている。そして定格回転数ＮBを超えると進角量は所定値に維持されるように設定してある。
【００２３】
図３（Ｂ）に示すＬＰＧ普通運転設定曲線１８は、ガソリン普通運転設定曲線１７と比較して、ＬＰＧ運転時の全回転数において、所定値だけ点火時期を進めて設定してあり、このように構成することによりＬＰＧの出力をガソリン出力と同じに設定できるようにしてある。
【００２４】
例えば、ある回転数におけるガソリンの点火時期が１８゜であり、エンジン出力が１００％であったときに、ＬＰＧ運転時に、点火時期を同じ１８゜に設定するとＬＰＧの出力がガソリンと比較して９５％（相対値）しか得られない場合に、ＬＰＧの点火時期を２２゜に設定して、点火時期を進めることにより、ＬＰＧの出力をガソリンと同じ１００％にすることができる。
このように点火時期を進めることにより排ガス性能は低下するが、元来、ＬＰＧの排ガス性能は良いので、点火時期を進めても排ガス性能をガソリンと同程度かそれよりも良いレベルに維持することができる。さらに、出力を一致させるために、供給する気体燃料の量を増加させる構成に比べて、応答性良く、かつ簡単に出力を増加させることができる。
【００２５】
図４はこの発明の第２実施形態を示すフローチャートであり、この第２実施形態が図２に示す第１実施形態と異なるのは、以下の点である。
即ち、ステップＳＰ３においてガス燃料運転モードであると判別された場合に、ステップＳＰ５０において、制御部３がステップＳＰ２において設定された切換部６のモードに基づいて、ＬＰＧ普通運転モードとＬＰＧ環境運転モードのどちらのモードが選択されているかを判別し、ＬＰＧ普通運転モードが選択されていると判別したことに応答して、ステップＳＰ５１において検出されたエンジン回転数に基づいてＲＯＭ１１内のＬＰＧ普通運転マップ１３に基づいてガソリンの点火時期を設定し、ＬＰＧ環境運転モードが選択されていると判別したことに応答して、ステップＳＰ５２において検出されたエンジン回転数に基づいてＲＯＭ１１内のＬＰＧ環境運転マップ１４によりＬＰＧの点火時期を設定して、一連の処理を終了する。
【００２６】
図５はＬＰＧ環境運転マップの一例を示す図である。
図５に示すように、ＬＰＧ環境運転設定曲線１９はガソリン普通運転設定曲線１７と比較して、ＬＰＧ運転時の全回転数において、点火時期を遅らせることにより、ＬＰＧの排ガス中の有害成分をさらに少なくできるように設定してある。例えば、ある回転数におけるガソリンの点火時期が１８゜で排ガス中の有害成分の量が１００％であり、同じ１８゜の点火時期でＬＰＧを使用すると、排ガス中の有害成分の量が７０％であったとき、ＬＰＧの点火時期を１６゜に設定して、点火時期を遅らせることにより、ＬＰＧの排ガス中の有害成分の量を５０％にすることができる。
【００２７】
このように点火時期を遅らせることにより、ＬＰＧの出力は、例えば、９５％から９０％に低下してしまうことになるが、出力低下を許容しても、排ガス中の有害成分の量を減らして運転を行いたい場合に、好適となる。さらに、この実施形態でも、応答性良く、かつ簡単に排ガス性能を向上させることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の基本的構成の一例を示すブロック図である。
【図２】 図２は本発明の第１実施形態を説明するためのフローチャートである。
【図３】 図３（Ａ）はガソリン普通運転マップの一例を示す図、図３（Ｂ）はＬＰＧ普通運転マップの一例を示す図である。
【図４】 図４は本発明の第２実施形態を説明するためのフローチャートである。
【図５】 図５はＬＰＧ環境運転マップの一例を示す図である。
【図６】 図６は燃料切換型エンジンの概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
３…制御部、６…切換部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel-switching engine, and more particularly to a fuel-switching engine that is operated by appropriately switching between liquid fuel and gas fuel.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in engines mounted on automobiles, many engines have been proposed to switch between liquid fuels such as gasoline and gas fuels such as LPG (liquefied petroleum gas) to reduce harmful components in exhaust gas and improve fuel efficiency. Has been.
In a fuel-switching automobile engine that uses gasoline and LPG, the optimum gasoline ignition timing and the optimum LPG ignition timing are different, so the ignition timing corresponding to each fuel is stored in gasoline and LPG. It is done.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional fuel switching type engine, since an emphasis is placed on operating the engine satisfactorily, a difference in engine operating characteristics due to switching between liquid fuel and gas fuel may appear.
In particular, in the case of a work machine engine, the stability of the rated output at the rated speed is emphasized, but when the engine speed is set to the rated speed, the output obtained with gasoline and the output obtained with LPG are different. It was happening.
As a method of matching the output difference, a method of increasing or decreasing the fuel supply amount can be considered.
[0004]
However, increasing or decreasing the fuel supply amount at each rotation speed has a problem of complicated control so that the output is the same when using liquid fuel and when using gas fuel.
In addition, it is difficult to increase or decrease the gas supply amount with good responsiveness due to the nature of the gas.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fuel switching type engine that can solve the above problems.
An example of a specific purpose is as follows. (a) To provide a fuel switching type engine capable of preventing fluctuations in engine output due to fuel switching without complicated control. (b) Provided is a fuel-switching engine that can sufficiently exhibit the advantage that harmful components in exhaust gas can be reduced during gas fuel operation.
The problems of the invention other than those described above and the means for solving them will be described in detail in the description in the specification to be described later.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
For example, the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6 showing an embodiment of the present invention.
A first aspect of the present invention is a fuel switching type engine that operates by switching between liquid fuel and gas fuel by switching by the switching means 6.
Liquid fuel ignition timing storage means for storing ignition timing when using liquid fuel based on at least the engine speed;
Gas fuel ignition timing storage means for storing ignition timing when using gas fuel based on at least the engine speed;
Since the liquid fuel operation and the gas fuel operation are selected on the basis of the switching means 6, the ignition timing is determined based on the data of one of the liquid fuel ignition timing storage means and the gas fuel ignition timing storage means. Control means 3 for
The advance angle of the gas fuel ignition timing storage means is set to a value advanced by a predetermined value compared to the advance angle of the liquid fuel ignition timing storage means in the entire engine speed range including the rated speed. To do.
[0007]
A second aspect of the present invention is a fuel switching type engine which operates by switching between liquid fuel and gas fuel by switching by the switching means 6.
Liquid fuel ignition timing storage means for storing ignition timing when using liquid fuel based on at least the engine speed;
Gas fuel ignition timing storage means for storing ignition timing when using gas fuel based on at least the engine speed;
Since the liquid fuel operation and the gas fuel operation are selected on the basis of the switching means 6, the ignition timing is determined based on the data of one of the liquid fuel ignition timing storage means and the gas fuel ignition timing storage means. Control means 3 for
The advance angle of the gas fuel ignition timing storage means is set to a value delayed by a predetermined value compared to the advance angle of the liquid fuel ignition timing storage means in the entire engine speed range including the rated speed. To do.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a fuel switching type engine that operates by switching between liquid fuel and gas fuel by switching by the switching means 6.
Liquid fuel ignition timing storage means for storing ignition timing when using liquid fuel based on at least the engine speed;
First and second gas fuel ignition timing storage means for storing ignition timing when gas fuel is used based on at least the engine speed;
Since the liquid fuel operation and the gas fuel operation are selected based on the switching means 6, one of the three storage means of the liquid fuel ignition timing storage means and the first and second gas fuel ignition timing storage means is selected. Control means 3 for determining the ignition timing based on the data of the storage means,
The switching means 6 comprises three switching modes: a liquid fuel operation mode, a gas fuel normal operation mode, and a gas fuel environment operation mode,
The advance angle of the first gas fuel ignition timing storage means corresponding to the gas fuel normal operation mode is a predetermined value compared to the advance angle of the liquid fuel ignition timing storage means in the entire engine speed range including the rated speed. Set to an advanced value,
The advance angle of the second gas fuel ignition timing storage means corresponding to the gas fuel environmental operation mode is a predetermined value compared to the advance angle of the liquid fuel ignition timing storage means in the entire engine speed range including the rated speed. It is characterized by being set to a delayed value .
[0009]
The first to third inventions will be further described.
The switching means 6 is generally composed of a changeover switch operated by an operator. However, it is possible to adopt a configuration in which switching is automatically performed under the control of the control means 3 as necessary.
Each predetermined value includes a case where the predetermined value is a constant value and a case where the predetermined value is changed according to the rotational speed in the entire rotational speed range including the rated rotational speed .
[0010]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the invention, the advance angle of the gas fuel ignition timing storage means is set to a value advanced by a predetermined value compared to the advance angle of the liquid fuel ignition timing storage means at least in the rotation speed range including the rated rotation speed. As a result, it is possible to match the output of the engine at the time of gas fuel operation with the output of the engine at the time of liquid fuel operation without causing a sense of incongruity in operation. Further, since the output is suppressed from being different depending on the data stored in the ignition timing storage means, there is an advantage that the response is good and the control is not complicated. Further, since the gas fuel has a higher knocking limit than the liquid fuel, the problem of a decrease in engine output can be solved without causing inconvenience to the operation of the engine.
[0011]
According to the second aspect of the invention, the advance angle of the gas fuel ignition timing storage means is set to a value delayed by a predetermined value compared to the advance angle of the liquid fuel ignition timing storage means at least in the rotation speed range including the rated rotation speed. Therefore, although the engine output during gas fuel operation is slightly reduced, harmful components in exhaust gas during gas fuel operation can be reduced, and the characteristics of gas fuel operation with less harmful components in exhaust gas are further improved Can be made. Further, since the exhaust gas performance is improved by the data stored in the ignition timing storage means, there is an advantage that the response is good and the control is not complicated.
[0012]
According to the third aspect of the invention, three switching modes of the liquid fuel operation mode, the gas fuel normal operation mode, and the gas fuel environment operation mode can be selected by the judgment of the operator or the control means. The operating state of the engine can be switched according to Further, since the output is suppressed from being different depending on the data stored in the ignition timing storage means or the exhaust gas performance is improved, there is an advantage that the response is good and the control is not complicated .
In each of the first to third inventions, the above-mentioned benefits can be enjoyed in the entire engine speed range including the rated engine speed.
[0013]
Embodiment
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a basic configuration of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing an example of an operation according to the first embodiment, and FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a fuel switching type engine.
As shown in FIG. 6, the present invention is applied to a fuel switching type engine 26 that can switch between liquid fuel and gas fuel at least according to the will of the operator.
In this fuel switching type engine 26, a liquid fuel supply device 28 and a gas fuel supply device 29 are provided in an intake pipe 27. Based on an input from the sensor unit 1 shown in FIG. Then, ignition timing control to be described later is performed.
[0014]
As shown in FIG. 6, the gas fuel supply device 29 includes a gas fuel tank 30 that stores gas fuel, a gas shut-off valve 31 that shuts off the supply of gas fuel, and the high-pressure gas in the gas fuel tank 30 gradually into a predetermined amount. A regulator device 32 for reducing the pressure to a pressure and a flow control valve 33 are provided. The flow rate control valve 33 controls the flow rate of the gas exiting from the gas supply pipe 35 provided in the venturi part 34 of the intake pipe 27.
The liquid fuel supply device 28 includes a gasoline tank (not shown) that stores gasoline as liquid fuel and a liquid fuel supply pipe 36. The liquid fuel supply device 28 is a float chamber like a normal gasoline engine. The one using a carburetor equipped with the above or one constituted by an injection nozzle that injects fuel by electronic control can be applied.
[0015]
A throttle valve 37 is provided on the upstream side of the venturi portion 34 of the intake pipe 27, and the throttle opening can be adjusted by a speed control device such as a speed control lever (not shown).
A crank angle sensor 39 and a TDC sensor 40 for detecting the top dead center position are provided in the rotating portion 38 of the engine body 26a. A crank angle pulse is output from the crank angle sensor 39, and a TDC pulse is output from the TDC sensor 40. Is output. The crank angle sensor 39 and the TDC sensor 40 may share a sensor in the distributor. The rotation speed detector 7 shown in FIG. 1 is constituted by these sensors 39 and 40 and a circuit for processing these signals (not shown).
[0016]
Further, as shown in FIG. 6, a manual changeover switch 41 for switching between liquid fuel and gas fuel is provided at the operator's discretion, and functions as the aforementioned switching unit 6 (see FIG. 1). The changeover signal of the changeover switch 41 is input to the engine controller 14 including the control unit 3 (see FIG. 1), and based on the signal, a changeover signal is sent to the liquid fuel supply device 28 and the gas fuel supply device 29, so It is configured to perform switching.
[0017]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of ignition timing control, and the sensor unit 1 has a rotation speed detection unit 7 that detects at least the rotation speed of the engine. In addition, a load detection unit 8 that detects an engine load and an engine liquid temperature detection unit 9 are provided as necessary, and the state of the engine is detected by various sensors.
As shown in FIG. 6, the load detection unit 8 is configured to detect a load by a valve opening degree sensor 42 that detects an angle of the throttle valve 37, and a load sensor by a pressure sensor 43 that detects a negative pressure in the intake pipe 27. The structure which detects this can be illustrated. Note that the configuration of the load detector 8 is not particularly limited as long as it substantially detects the engine load.
[0018]
The input circuit unit 2 shown in FIG. 1 is composed of an A / D converter or the like, and performs processing for converting each detection signal into a digital signal that can be input to the control unit 3.
The control unit 3 is usually composed of a microcomputer, and includes a control calculation unit 10, a ROM 11 storing a control program and an ignition timing map, a RAM (not shown) used as a work area, and the like.
[0019]
The ROM 11 includes two ignition timing maps, a gasoline normal operation map 12 and an LPG normal operation map 13 in the case of the first invention, and a gasoline normal operation map 12 and an LPG environment in the case of the second invention. The operation map 14 includes two ignition timing maps. In the case of the third aspect of the invention, the three ignition timing maps of the gasoline normal operation map 12, the LPG normal operation map 13, and the LPG environmental operation map 14 are displayed. It is configured to include. In FIG. 1, for convenience, one provided with three operation maps is shown.
[0020]
The ignition drive circuit unit 4 is usually called an igniter, and causes an ignition current to flow through the ignition coil 5 based on the ignition instruction signal from the control unit 3.
The switching unit 6 switches at least gasoline as liquid fuel and LPG as gas fuel, and includes a changeover switch 41 and the like. The switching unit 6 may be configured to be switched by a changeover switch 41 by an operation based on an operator's judgment, or may be configured by the program stored in the ROM 11 in the control unit 3.
In the case of the first embodiment described later, the switching unit 6 shown in FIG. 1 is configured to include two switching modes of a gasoline operation mode and an LPG normal operation mode. In the case of the second embodiment described later, It is configured to include three switching modes: a gasoline operation mode, an LPG normal operation mode, and an LPG environmental operation mode.
[0021]
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the first embodiment, and the operation of the fuel switching type engine will be explained based on this flowchart.
First, in step SP1, the control unit 3 detects at least the engine speed, and in step SP2, it detects whether to use gasoline or LPG based on a signal from the switching unit 6, and in step SP3, the gasoline and LPG are detected. In response to the determination of which one is selected by the control unit 3 and the determination that gasoline is selected, in step SP4, the gasoline normal operation map 12 in the ROM 11 is used based on the detected engine speed. In response to determining that the gasoline ignition timing is set and selecting LPG, in step SP5, based on the detected engine speed, the LPG ignition timing is determined by the LPG normal operation map 13 in the ROM 11. Set and finish the series of processing. These processes are performed at predetermined time intervals determined by the control unit 3.
[0022]
FIG. 3A is a diagram showing an example of a gasoline normal operation map, and FIG. 3B is a diagram showing an example of an LPG normal operation map. In each diagram, the horizontal axis represents the rotation speed and the vertical axis represents the ignition timing (BTDC). ). In addition, the rotation speed shown to FIG. 3 (A) (B) is shown as an example, and differs in the engine of each specification.
As shown in FIG. 3 (A), gasoline ordinary operation setting curve 17 in this embodiment, the idle rotational speed to N A is the advance amount is constant, from idle speed N A to the rated rotational speed N B In the rotation speed region, the advance amount is increased in proportion to the rotation speed. The advance amount exceeds the rated rotational speed N B is is set to be maintained at a predetermined value.
[0023]
The LPG normal operation setting curve 18 shown in FIG. 3B is set by advancing the ignition timing by a predetermined value at all rotation speeds during LPG operation as compared with the gasoline normal operation setting curve 17. The LPG output can be set to be the same as the gasoline output.
[0024]
For example, when the ignition timing of gasoline at a certain rotational speed is 18 ° and the engine output is 100%, when the ignition timing is set to the same 18 ° during LPG operation, the output of LPG is 95 compared with gasoline. When only% (relative value) can be obtained, the LPG ignition timing is set to 22 ° and the ignition timing is advanced, so that the LPG output can be made 100%, the same as gasoline.
Although the exhaust gas performance is lowered by advancing the ignition timing in this way, the exhaust gas performance of LPG is originally good, so even if the ignition timing is advanced, the exhaust gas performance should be maintained at the same level or better than gasoline. Can do. Furthermore, compared with the structure which increases the quantity of the gaseous fuel supplied in order to match | combine an output, an output can be increased easily with sufficient responsiveness.
[0025]
FIG. 4 is a flowchart showing a second embodiment of the present invention. The second embodiment differs from the first embodiment shown in FIG. 2 in the following points.
That is, when it is determined in step SP3 that the gas fuel operation mode is set, in step SP50, the control unit 3 performs the LPG normal operation mode and the LPG environmental operation mode based on the mode of the switching unit 6 set in step SP2. In response to determining that the LPG normal operation mode is selected, the LPG normal operation map in the ROM 11 is determined based on the engine speed detected in step SP51. 13, the gasoline ignition timing is set, and in response to determining that the LPG environmental operation mode is selected, the LPG environmental operation map 14 in the ROM 11 is based on the engine speed detected in step SP52. To set the ignition timing of the LPG, and the series of processes is completed.
[0026]
FIG. 5 is a diagram showing an example of an LPG environmental operation map.
As shown in FIG. 5, the LPG environmental operation setting curve 19 further reduces harmful components in the exhaust gas of LPG by delaying the ignition timing at all revolutions during LPG operation as compared with the gasoline normal operation setting curve 17. It is set so that it can be reduced. For example, when the ignition timing of gasoline at a certain rotational speed is 18 ° and the amount of harmful components in the exhaust gas is 100%, when LPG is used at the same ignition timing of 18 °, the amount of harmful components in the exhaust gas is 70%. In such a case, the amount of harmful components in the exhaust gas of LPG can be reduced to 50% by setting the ignition timing of LPG to 16 ° and delaying the ignition timing.
[0027]
By delaying the ignition timing in this way, the output of the LPG will be reduced from 95% to 90%, for example. This is suitable when it is desired to perform driving. Furthermore, this embodiment also has an advantage that the exhaust gas performance can be easily improved with good responsiveness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a basic configuration of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining a first embodiment of the present invention.
3A is a diagram showing an example of a gasoline normal operation map, and FIG. 3B is a diagram showing an example of an LPG normal operation map.
FIG. 4 is a flowchart for explaining a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an example of an LPG environmental operation map.
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a fuel switching type engine.
[Explanation of symbols]
3 ... control part, 6 ... switching part.

Claims (3)

切換手段(６)による切換により、液体燃料とガス燃料とを切り換えて運転を行う燃料切換型エンジンにおいて、
少なくともエンジン回転数に基づいて液体燃料を使用するときの点火時期を記憶した液体燃料点火時期記憶手段と、
少なくともエンジン回転数に基づいてガス燃料を使用するときの点火時期を記憶したガス燃料点火時期記憶手段と、
切換手段(６)に基づいて、液体燃料運転とガス燃料運転を選択したことにより、前記液体燃料点火時期記憶手段とガス燃料点火時期記憶手段のどちらか一方の記憶手段のデータに基づいて点火時期を決定する制御手段(３)とを備え、
定格回転数を含むエンジンの全回転数域において前記ガス燃料点火時期記憶手段の進角が前記液体燃料点火時期記憶手段の進角に比べて所定値進んだ値に設定してある、ことを特徴とする燃料切換型エンジン。In the fuel switching type engine that operates by switching between liquid fuel and gas fuel by switching by the switching means (6),
Liquid fuel ignition timing storage means for storing ignition timing when using liquid fuel based on at least the engine speed;
Gas fuel ignition timing storage means for storing ignition timing when using gas fuel based on at least the engine speed;
Since the liquid fuel operation and the gas fuel operation are selected on the basis of the switching means (6), the ignition timing is determined based on the data in one of the liquid fuel ignition timing storage means and the gas fuel ignition timing storage means. Control means (3) for determining
The advance angle of the gas fuel ignition timing storage means is set to a value advanced by a predetermined value compared to the advance angle of the liquid fuel ignition timing storage means in the entire engine speed range including the rated speed. A fuel switching engine. 切換手段(６)による切換により、液体燃料とガス燃料とを切り換えて運転を行う燃料切換型エンジンにおいて、
少なくともエンジン回転数に基づいて液体燃料を使用するときの点火時期を記憶した液体燃料点火時期記憶手段と、
少なくともエンジン回転数に基づいてガス燃料を使用するときの点火時期を記憶したガス燃料点火時期記憶手段と、
切換手段(６)に基づいて、液体燃料運転とガス燃料運転を選択したことにより、前記液体燃料点火時期記憶手段とガス燃料点火時期記憶手段のどちらか一方の記憶手段のデータに基づいて点火時期を決定する制御手段(３)とを備え、
定格回転数を含むエンジンの全回転数域において前記ガス燃料点火時期記憶手段の進角を前記液体燃料点火時期記憶手段の進角に比べて所定値遅れた値に設定してある、ことを特徴とする燃料切換型エンジン。In the fuel switching type engine that operates by switching between liquid fuel and gas fuel by switching by the switching means (6),
Liquid fuel ignition timing storage means for storing ignition timing when using liquid fuel based on at least the engine speed;
Gas fuel ignition timing storage means for storing ignition timing when using gas fuel based on at least the engine speed;
Since the liquid fuel operation and the gas fuel operation are selected on the basis of the switching means (6), the ignition timing is determined based on the data in one of the liquid fuel ignition timing storage means and the gas fuel ignition timing storage means. Control means (3) for determining
The advance angle of the gas fuel ignition timing storage means is set to a value delayed by a predetermined value compared to the advance angle of the liquid fuel ignition timing storage means in the entire engine speed range including the rated speed. A fuel switching engine. 切換手段(６)による切換により、液体燃料とガス燃料とを切り換えて運転を行う燃料切換型エンジンにおいて、
少なくともエンジン回転数に基づいて液体燃料を使用するときの点火時期を記憶した液体燃料点火時期記憶手段と、
少なくともエンジン回転数に基づいてガス燃料を使用するときの点火時期を記憶した第１、第２のガス燃料点火時期記憶手段と、
切換手段(６)に基づいて、液体燃料運転とガス燃料運転を選択したことにより、前記液体燃料点火時期記憶手段と第１、第２のガス燃料点火時期記憶手段の３つの記憶手段の内、一つの記憶手段のデータに基づいて点火時期を決定する制御手段(３)とを有し、
前記切換手段(６)は、液体燃料運転モードと、ガス燃料普通運転モードと、ガス燃料環境運転モードの３つの切換モードを備え、
ガス燃料普通運転モードに対応する前記第１のガス燃料点火時期記憶手段の進角は、定格回転数を含むエンジンの全回転数域において前記液体燃料点火時期記憶手段の進角に比べて所定値進んだ値に設定してあり、
ガス燃料環境運転モードに対応する前記第２のガス燃料点火時期記憶手段の進角は、定格回転数を含むエンジンの全回転数域において前記液体燃料点火時期記憶手段の進角に比べて所定値遅れた値に設定してある、こと特徴とする燃料切換型エンジン。 In the fuel switching type engine that operates by switching between liquid fuel and gas fuel by switching by the switching means (6),
Liquid fuel ignition timing storage means for storing ignition timing when using liquid fuel based on at least the engine speed;
First and second gas fuel ignition timing storage means for storing ignition timing when gas fuel is used based on at least the engine speed;
Since the liquid fuel operation and the gas fuel operation are selected on the basis of the switching means (6), the liquid fuel ignition timing storage means and the three storage means of the first and second gas fuel ignition timing storage means, Control means (3) for determining the ignition timing based on the data of one storage means,
The switching means (6) comprises three switching modes: a liquid fuel operation mode, a gas fuel normal operation mode, and a gas fuel environment operation mode,
The advance angle of the first gas fuel ignition timing storage means corresponding to the gas fuel normal operation mode is a predetermined value compared to the advance angle of the liquid fuel ignition timing storage means in the entire engine speed range including the rated speed. Set to an advanced value,
The advance angle of the second gas fuel ignition timing storage means corresponding to the gas fuel environmental operation mode is a predetermined value compared to the advance angle of the liquid fuel ignition timing storage means in the entire engine speed range including the rated speed. A fuel-switching engine characterized by being set to a delayed value .
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