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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