JP4367297B2 - Bifuel engine stop control method - Google Patents
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Description
本発明はバイフューエルエンジンの停止制御方法、特に低温時に好適な停止制御方法に関する。 The present invention relates to a stop control method for a bi-fuel engine, and more particularly to a stop control method suitable for low temperatures.
近年、自動車等においては、大気汚染抑制および省資源の観点からガソリンや軽油等の液体燃料に替えて圧縮天然ガス(CNG:Compressed Natural Gas)等の気体燃料が注目されている。しかし、CNGの場合は、ガソリン等に比べてそのエネルギー密度が小さい(ガソリンの20〜30%程度)ので、CNGを使用するエンジンを搭載した車両は、ガソリンを使用するエンジンを搭載した車両に比べて航続距離が短い。また、インフラ整備の遅れから、その充填ステーションの数も十分ではなく、長距離の移動に不安が残っている。そこで、かかる気体燃料と液体燃料との少なくとも一方を切替えてエンジンに供給可能な二元燃料、すなわち、バイフューエルエンジンが提案されている。 2. Description of the Related Art Recently, in automobiles and the like, gaseous fuel such as compressed natural gas (CNG) is attracting attention in place of liquid fuel such as gasoline and light oil from the viewpoint of air pollution control and resource saving. However, in the case of CNG, its energy density is lower than gasoline etc. (about 20-30% of gasoline), so vehicles equipped with engines that use CNG are compared to vehicles equipped with engines that use gasoline. The cruising range is short. In addition, due to delays in infrastructure development, the number of filling stations is not sufficient, and there are concerns about long-distance movement. In view of this, a dual fuel that can be supplied to the engine by switching at least one of the gaseous fuel and the liquid fuel, that is, a bi-fuel engine has been proposed.
かかるバイフューエルエンジンとしては、例えば、特許文献1に記載のものが知られている。このバイフューエルエンジンでは、冷間始動時における燃料付着による未燃ガスの排出を抑制するために、エンジンが冷間状態から所定の暖機状態となるまでは気体燃料噴射弁から気体燃料を噴射し、所定の暖機状態となった後には液体燃料噴射弁から液体燃料を噴射するべく燃料を切替え制御している。 As such a bi-fuel engine, for example, the one described in Patent Document 1 is known. In this bi-fuel engine, in order to suppress discharge of unburned gas due to fuel adhesion at the time of cold start, gaseous fuel is injected from the gaseous fuel injection valve until the engine changes from a cold state to a predetermined warm-up state. After the predetermined warm-up state, the fuel is switched and controlled to inject liquid fuel from the liquid fuel injection valve.
一方、バイフューエルエンジンではないが、気体燃料のみを用いたエンジンにおいて、この気体燃料の特性に起因する、気体燃料噴射弁の低温時の貼り付きを解消し、エンジンの始動性を向上させるために、特許文献2には、エンジンの温度が所定値以下のときに、気体燃料噴射弁の駆動信号を通常時に比べ大電流にすると共に通電時間を長くして、貼り付きを解消するようにした技術が開示されている。 On the other hand, in order to improve the startability of the engine by eliminating sticking of the gaseous fuel injection valve at a low temperature due to the characteristics of the gaseous fuel in an engine using only the gaseous fuel, although it is not a bi-fuel engine. In Patent Document 2, when the engine temperature is equal to or lower than a predetermined value, the drive signal of the gaseous fuel injection valve is set to a larger current than in the normal time and the energization time is lengthened to eliminate sticking. Is disclosed.
さらに、特許文献3には、同様に気体燃料のみを用いたエンジンにおいて、極低温始動時の気体燃料噴射弁の貼り付き(固着)を解除できるようにするために、エンジンの停止時に気体燃料噴射弁にかかる燃料圧力を減圧するように気体燃料噴射弁および連通路を開閉させる圧抜き制御を行うと共に、さらに、始動時には連通路を閉じた状態で気体燃料噴射弁を開弁する試し開弁(空打ち)制御を行うようにした技術が開示されている。 Furthermore, in Patent Document 3, in an engine using only gaseous fuel, in order to be able to release the sticking (adhesion) of the gaseous fuel injection valve at the start of cryogenic temperature, gaseous fuel injection is performed when the engine is stopped. A pressure relief control is performed to open and close the gaseous fuel injection valve and the communication path so as to reduce the fuel pressure applied to the valve, and at the time of start-up, a test valve that opens the gaseous fuel injection valve with the communication path closed ( A technique is disclosed in which control is performed.
ところで、バイフューエルエンジンにおける低温始動制御においても、CNG等の気体を燃料として用いる際には、気体燃料のみを用いたエンジンの場合と同様に上述のような気体燃料噴射弁の貼り付きの問題が存する。そこで、低温始動時においては液体燃料により始動させることも考えられる。しかし、液体燃料の場合は噴射により供給されてから蒸発、すなわち、気化されるまでに時間がかかるので、これを見越して、噴射供給量を増大する必要があり、このような液体燃料を噴射しての始動では、液体燃料がポートや燃焼室の壁面に付着することによる未燃焼成分の増大が見られ、燃費の悪化や未燃HCの排出を招く。従って、かかる燃料の付着という問題のない気体燃料での始動を行うのが好ましいが、この場合には、停止時に上述の圧抜き制御を行うと共に、始動時に空打ち制御を実施することで気体燃料噴射弁の貼り付き問題を未然に防止することができるが、停止時は気体燃料の圧抜き制御が必須となり、液体燃料での停止時は実施できない。 By the way, also in the low temperature start control in the bi-fuel engine, when using a gas such as CNG as the fuel, there is a problem of sticking the gaseous fuel injection valve as described above as in the case of the engine using only the gaseous fuel. Exist. Therefore, it is conceivable to start with a liquid fuel at the time of starting at a low temperature. However, in the case of liquid fuel, since it takes time to evaporate, that is, vaporize after being supplied by injection, it is necessary to increase the injection supply amount in anticipation of this, and it is necessary to inject such liquid fuel. In all starting operations, an increase in unburned components due to liquid fuel adhering to the port and the wall surface of the combustion chamber is observed, leading to deterioration in fuel consumption and emission of unburned HC. Therefore, it is preferable to start with a gaseous fuel that does not have such a problem of the adhesion of fuel. Although the problem of sticking of the injection valve can be prevented in advance, the pressure release control of the gaseous fuel is indispensable at the time of stop, and cannot be performed at the time of stop with liquid fuel.
一方、バイフューエルエンジンを用いた車両システムにおいては、その始動時における燃料の選択がユーザの意思に委ねられている場合があり、仮に、上述の圧抜き制御が行われないままに気体燃料での始動が選択された場合や燃料残量の関係で液体燃料を用いることができない場合に、気体燃料時の始動不良の問題を生じさせる可能性がある。 On the other hand, in a vehicle system using a bi-fuel engine, there is a case where selection of fuel at the time of starting is left to the user's intention. When starting is selected or when liquid fuel cannot be used due to the remaining amount of fuel, there is a possibility of causing a problem of starting failure at the time of gaseous fuel.
そこで、本発明の目的は、気体燃料での低温時の始動を確実に行うことのできるバイフューエルエンジンの停止制御方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a stop control method for a bi-fuel engine that can reliably start a gas fuel at a low temperature.
上記課題を解決する本発明に係るバイフューエルエンジンの停止制御方法は、気体燃料と液体燃料とをそれぞれ独立して噴射供給可能なバイフューエルエンジンにおいて、液体燃料による運転後に気体燃料に切替えることなくエンジンを停止する際、気体燃料の温度が所定値よりも低い低温停止時であって、液体燃料の残量が所定値以上であるときは、この液体燃料の噴射を止めて停止させる一方、液体燃料の残量が所定値未満のときには、液体燃料から気体燃料に噴射を切替えて圧抜き制御を行った後に停止させることを特徴とする。 A bifuel engine stop control method according to the present invention that solves the above-mentioned problems is a bifuel engine capable of independently injecting and supplying gaseous fuel and liquid fuel without switching to gaseous fuel after operation with liquid fuel. When stopping the engine, when the temperature of the gaseous fuel is at a low temperature stop lower than a predetermined value and the remaining amount of liquid fuel is greater than or equal to a predetermined value, the liquid fuel injection is stopped and stopped. When the remaining amount of the fuel is less than a predetermined value, the injection is switched from the liquid fuel to the gaseous fuel and the pressure release control is performed, and then stopped.
本発明に係るバイフューエルエンジンの停止制御方法によれば、液体燃料による運転後に気体燃料に切替えることなくエンジンを停止する際、気体燃料の温度が所定値よりも低い低温停止時において、液体燃料の残量が所定値以上であるときは、この液体燃料の噴射を止めてエンジンが停止される一方、液体燃料の残量が所定値未満のときには、液体燃料から気体燃料に噴射を切替えて圧抜き制御を行った後に停止されるので、気体燃料での始動が選択された場合であっても、次回の始動不良を回避することができる。一方、液体燃料の残量が所定値以上であるときは、圧抜き制御を行うことなく気体燃料の噴射を止めて停止されるので、気体燃料を無駄に消費することなく燃費の悪化を招くことがない。
According to the stop control method for a bi-fuel engine according to the present invention, when the engine is stopped without switching to gaseous fuel after operation with liquid fuel, the liquid fuel is When the remaining amount of fuel is greater than or equal to a predetermined value, the injection of liquid fuel is stopped and the engine is stopped. On the other hand, when the remaining amount of liquid fuel is less than the predetermined value, the injection is switched from liquid fuel to gaseous fuel. Since the engine is stopped after the removal control is performed, the next starting failure can be avoided even when starting with gaseous fuel is selected. On the other hand, when the remaining amount of liquid fuel is greater than or equal to a predetermined value, the injection of the gaseous fuel is stopped without stopping the pressure release control, so that the fuel consumption is deteriorated without consuming the gaseous fuel wastefully. There is no.
以下に、本発明の実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
まず、図1を参照して、本発明が適用されるバイフューエルエンジン100の概要を説明する。101はエンジン本体、102はシリンダブロック、103はシリンダヘッド、104はピストン、105は燃焼室、106は吸気ポート、107は排気ポート、109は燃焼室105内の頂部に配置された点火栓をそれぞれ示している。吸気ポート106は吸気マニフォルド110を介してサージタンク111に接続され、サージタンク111は吸気ダクト112を介してエアクリーナ113に接続されている。吸気ダクト112内にはステップモータ114により駆動される電制のスロットル弁115が配置されている。
First, an outline of a
図1のエンジン100は、気体燃料供給系と液体燃料供給系とを具備しており、本実施の形態では、気体燃料としてCNGを用い、液体燃料としてガソリンを用いている。気体燃料供給系は、各気筒内の燃焼室105にそれぞれ噴射可能に配置された複数のCNG噴射弁120を具備し、この複数のCNG噴射弁120は、共通する燃料室を有するデリバリパイプ121に接続されている。デリバリパイプ121はさらに、デリバリ遮断弁122が設けられたCNG供給ライン123を介し、車載された気体燃料容器としてのCNGボンベ124に接続されている。なお、CNG供給ライン123のCNGボンベ124の出口近傍には、図示しない燃料遮断弁およびレギュレータ126が配置されている。
The
CNGボンベ124内に、充填圧力PF(例えば、20MPa)で充填されているCNGは、レギュレータ126により一定の調節圧PH(例えば、5MPa)まで減圧され、通常のエンジン制御状態では、この調節圧PHでもって気体燃料噴射弁としてのCNG噴射弁120から筒内に圧縮行程で噴射される。この調節圧PHは、運転状態にかかわらず常に圧縮行程で筒内噴射が可能な圧力であり、かかる点から、通常噴射圧と称されることもある。
The CNG filled in the
同様に、液体燃料供給系は、吸気マニフォルド110内の吸気通路に噴射可能に配置された液体燃料噴射弁としてのガソリン噴射弁130を具備し、このガソリン噴射弁130は、ガソリン供給ライン132を介し車載された液体燃料容器としてのガソリンタンク134に接続されている。さらに、ガソリン供給ライン132内には、燃料ポンプ133が配置されている。これらのCNG噴射弁120およびガソリン噴射弁130は、それぞれ、電子制御ユニット300からの出力信号に基づいて制御される。
Similarly, the liquid fuel supply system includes a
電子制御ユニット(以下、ECUと称す)300はデジタルコンピュータからなり、周知の如く、双方向性バスを介して相互に接続されたROM(リードオンリメモリ)、RAM(ランダムアクセスメモリ)、CPU(マイクロプロセッサ)、常時電源に接続されているB−RAM(バックアップRAM)、入力ポート、および出力ポート等を具備している。 The electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 300 is a digital computer, and as is well known, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and a CPU (Microcontroller) connected to each other via a bidirectional bus. Processor), a B-RAM (backup RAM) that is always connected to a power source, an input port, an output port, and the like.
また、吸気マニフォルド110に接続されたサージタンク111には、サージタンク111内の絶対圧に比例した出力電圧を発生する圧力センサ140が取り付けられている。CNGボンベ124の出口のCNG供給ライン123内には、CNGボンベ124内の残存CNG量、すなわち、残圧に比例した出力電圧を発生するCNG残圧センサ141が配置され、ガソリンタンク134には、ガソリンタンク134内の残存ガソリン量に比例した出力電圧を発生するガソリン残量センサ142が配置されている。これらのセンサ140、141および142の出力電圧は、それぞれ、対応するAD変換器を介してECU300の入力ポートに入力される。さらに、入力ポートには、エンジン回転数Nを表す出力パルスを発生する回転数センサ143、スロットル弁115の回動角度を検出するスロットル開度センサ144、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ145、エンジン冷却水温度を検出する冷却水温センサ146、CNGボンベ124の燃料温度を検出する燃温センサ147等が接続されている。一方、ECU300の出力ポートは、それぞれ、対応する駆動回路を介して、点火栓109、ステップモータ114、CNG噴射弁120、デリバリ遮断弁122、燃料ポンプ133およびガソリン噴射弁130等に接続されている。
A
ここで、上記構成になるバイフューエルエンジンについての本発明の停止制御について説明する。まず、バイフューエルエンジン100が搭載された車両のシステム側において、そのエンジンの始動時における燃料が自動的に選択される第一の実施形態では、例えば、図2に示す停止制御ルーチンに従って、エンジン100の停止制御が実行される。なお、この制御ルーチンは、イグニッションスイッチがOFF操作された後、予め定められた設定クランク角毎の割込みによって実行される。
Here, the stop control of the present invention for the bi-fuel engine having the above configuration will be described. First, in the first embodiment in which the fuel at the time of starting the engine is automatically selected on the system side of the vehicle on which the
すなわち、ステップS201において、待機状態からイグニッションスイッチのOFF操作があったと判断されると、ステップS202に進み低温時停止か否かが判断される。この低温時停止か否かの判断はCNGボンベ124の燃料温度を検出する燃温センサ147からの検出値により、これが所定値(例えば、0℃)以下か否かで行われる。ステップS202での判断において、低温時停止でない、すなわち「NO」のときは、ステップS206に進み、供給中の燃料を停止することによる通常の停止制御が行われる。
That is, if it is determined in step S201 that the ignition switch has been turned off from the standby state, the process proceeds to step S202, and it is determined whether or not the operation is stopped at a low temperature. The determination as to whether or not to stop at a low temperature is made based on the detection value from the
一方、ステップS202での判断において、低温時停止である、すなわち「YES」のときは、ステップS203に進み、ガソリン運転モードまたはCNG燃料運転モードが選択されているか否かが判断される。ここで、CNG燃料運転モードでない、すなわちガソリン運転モードが選択されている「NO」のときは、ステップS207に進み、ガソリン量が所定値以上か否かが判断される。そして、ガソリン量が所定値以上あるとき、すなわち「YES」のときにはステップS210に進み、ガソリン噴射弁130から吸気ポート106へのガソリンの噴射供給が停止される通常のエンジン停止制御が行われる。一方、ガソリン量が所定値以上でないとき、すなわち所定値未満で「NO」のときは、次回の始動をCNG燃料で行わざるを得ず、この始動は確実に行なわれなければならないので、ステップS208に進み、CNG燃料へ切替えられる。そして、ステップS209に進み、後述するCNG圧抜き制御が実行された後、CNG噴射弁120からの燃料供給を停止することによる停止制御が行われる。
On the other hand, if it is determined in step S202 that the stop is at a low temperature, that is, "YES", the process proceeds to step S203, and it is determined whether the gasoline operation mode or the CNG fuel operation mode is selected. Here, when it is not the CNG fuel operation mode, that is, when the gasoline operation mode is “NO”, the process proceeds to step S207, and it is determined whether or not the gasoline amount is equal to or greater than a predetermined value. When the gasoline amount is equal to or greater than the predetermined value, that is, when “YES”, the process proceeds to step S210, and normal engine stop control is performed in which the gasoline injection supply from the
ところで、上述のステップS203における、ガソリン運転モードまたはCNG燃料運転モードが選択されているか否かの判断において、CNG燃料運転モードが選択されているときは、ステップS204において、ガソリン量が所定値以上か否かが判断される。そして、ガソリン量が所定値以上、すなわち「YES」のときには、ガソリン燃料による始動も可能であるので、ステップS205に進み、CNG圧抜き制御を行なうことなく単に、CNG噴射弁120からの燃料供給を停止することによる通常の停止制御が行われる。
By the way, when the CNG fuel operation mode is selected in the determination of whether or not the gasoline operation mode or the CNG fuel operation mode is selected in step S203 described above, whether or not the gasoline amount is greater than or equal to a predetermined value in step S204. It is determined whether or not. When the amount of gasoline is equal to or greater than the predetermined value, that is, “YES”, it is possible to start with gasoline fuel. Therefore, the process proceeds to step S205, and the fuel supply from the
一方、ステップS204での判断において、「NO」、すなわちガソリン量が所定値未満であるときは、これも次回の始動がCNG燃料で行わざるを得ず、この始動は確実に行なわれなければならないので、ステップS209に進み、後述するCNG圧抜き制御が実行された後、CNG噴射弁120からの燃料供給を停止することによる停止制御が行われる。
On the other hand, if the determination in step S204 is “NO”, that is, if the gasoline amount is less than the predetermined value, the next start must be performed with CNG fuel, and this start must be performed reliably. Therefore, it progresses to step S209, and after CNG pressure relief control mentioned later is performed, stop control by stopping fuel supply from
また、バイフューエルエンジン100が搭載された車両のシステムにおいて、エンジン100の始動時における燃料がユーザの選択によってのみ選択され得る第二の実施形態では、例えば、図3に示す停止制御ルーチンに従って、エンジン100の停止制御が実行される。なお、この制御ルーチンも、イグニッションスイッチがOFF操作された後、予め定められた設定クランク角毎の割込みによって実行されること前実施の形態と同じである。
Further, in the vehicle system in which the
そこで、ステップS301において、待機状態からイグニッションスイッチのOFF操作があったと判断されると、ステップS302に進み低温時停止か否かが判断される。この低温時停止か否かの判断は、前実施の形態と同様に、CNGボンベ124の燃料温度を検出する燃温センサ147からの検出値により、所定値以下か否かで行われる。このステップS302での判断において、低温時停止でない、すなわち「NO」のときは、ステップS304に進み、供給中の燃料を停止することによる通常の停止制御が行われる。
Therefore, if it is determined in step S301 that the ignition switch has been turned OFF from the standby state, the process proceeds to step S302, where it is determined whether or not the operation is stopped at a low temperature. The determination as to whether or not to stop at a low temperature is made based on the detection value from the
一方、ステップS302での判断において、低温時停止である、すなわち「YES」のときは、ステップS303に進み、ガソリン運転モードまたはCNG燃料運転モードが選択されているか否かが判断される。ここで、CNG燃料運転モードでない、すなわちガソリン運転モードが選択されている「NO」のときは、次の始動時にCNG燃料による始動が選択される可能性があるので、ステップS305に進み、CNG燃料へ切替えられる。そして、ステップS306に進み、後述するCNG圧抜き制御が実行された後、CNG噴射弁120からの燃料供給を停止することによる停止制御が行われる。また、ステップS303での判断において、CNG燃料運転モードが選択されているときには、直接にステップS306に進み、CNG圧抜き制御が実行された後、CNG噴射弁120からの燃料供給を停止することによる停止制御が行われる。
On the other hand, if it is determined in step S302 that the stop is at a low temperature, that is, "YES", the process proceeds to step S303, and it is determined whether the gasoline operation mode or the CNG fuel operation mode is selected. Here, when it is not the CNG fuel operation mode, that is, when “NO” in which the gasoline operation mode is selected, there is a possibility that the start by the CNG fuel may be selected at the next start, so the process proceeds to step S305 and the CNG fuel Is switched to. And it progresses to step S306, and after the CNG pressure relief control mentioned later is performed, stop control by stopping the fuel supply from the
そこで、このCNG圧抜き制御について、図4のタイムチャートをも参照して説明する。なお、このCNG圧抜き制御は、次の始動時の空打ち制御と対の関係で行われるのが通常である。 The CNG pressure release control will be described with reference to the time chart of FIG. This CNG depressurization control is usually performed in a paired relationship with idle driving control at the next start.
このCNG圧抜き制御では、イグニッションスイッチのOFF(図4c参照)操作とほぼ同時に、デリバリ遮断弁122が閉じられる(図4b参照)。そして、所定時間(例えば、1秒程度)、CNG噴射弁120への駆動信号および点火栓109への点火信号を送りつつ(図4のfおよびg参照)、ISC補正値および点火遅角量を増大(図4のdおよびe 参照)し、燃料消費を速める。この結果、デリバリパイプ121内の燃料圧力は0もしくは所定値以下の状態(図4a参照)とされる。これにより、CNG燃料圧力による停車およびエンジン停止中のCNG噴射弁120の固着ないしは貼り付きが防止される。そして、次回のCNG燃料による始動時におけるCNG燃料圧力を0もしくは所定値以下とするのである。
In this CNG depressurization control, the
ここで、上述の停止制御が行なわれた後の次の始動時燃料噴射制御ルーチンの一例を図5のフローチャートに示す。この制御ルーチンは、イグニッションスイッチがONされ、そしてスタータが作動されると、予め定められた設定クランク角毎の割込みによって実行される。 An example of the next start time fuel injection control routine after the above stop control is performed is shown in the flowchart of FIG. This control routine is executed by interruption every predetermined crank angle when the ignition switch is turned on and the starter is operated.
まず、ステップS501において、待機状態からスタータがON作動されるとステップS502に進み、低温始動か否かが判断される。この低温始動か否かの判断はエンジンの温度を代表するエンジン冷却水温度、エンジンオイル温度または吸気温度に基づいて行うことが可能であるが、本例では、冷却水温センサ146からの検出値により、これが所定値(例えば、0℃)以下か否かで行っている。
First, in step S501, when the starter is turned on from the standby state, the process proceeds to step S502, and it is determined whether or not the start is a low temperature. This low temperature start determination can be made based on engine coolant temperature, engine oil temperature, or intake air temperature, which is representative of the engine temperature. In this example, the detection value from the
ステップS502での判断において、低温始動でない、すなわち「NO」のときは、ステップS510に進み、ガソリン噴射弁130から吸気ポート106へガソリンを噴射供給するか、または筒内にCNG噴射弁120からCNGを圧縮行程で噴射供給することによる通常のエンジン始動及び運転制御が行われる。なお、この低温始動以外の通常のエンジン始動及び運転制御は本発明の要旨から外れるので詳細な説明は省略する。
If it is determined in step S502 that the engine is not cold start, that is, “NO”, the process proceeds to step S510, in which gasoline is supplied from the
一方、ステップS502での判断において、低温始動、すなわち「YES」のときは、ステップS503に進み、CNG燃料運転モードが選択されているか否かが判断される。ここで、このCNG燃料運転モードとは、バイフューエルエンジンの特性を有効に発揮すべく、使用される燃料が運転状態に応じて自動的に、あるいは運転者の意思に対応させて切替えられる切替・選択システムを備えているバイフューエルエンジンにおいて、CNG燃料が使用されるべく選択された運転モードである。通常は、CNG燃料による運転が燃費の悪化や未燃HCの排出を抑制する観点から有利であるので、CNG燃料運転モードとなっており、ステップS503の次にステップS504に進む。但し、運転者の意思によって、CNG燃料運転モードでない、すなわちガソリン運転モードが選択されているときは、ステップS511に進み、後述するガソリンでの通常のエンジン始動及び運転制御が行われる。 On the other hand, if it is determined in step S502 that the engine is cold starting, that is, "YES", the process proceeds to step S503, and it is determined whether or not the CNG fuel operation mode is selected. Here, the CNG fuel operation mode is a switching / switching in which the fuel to be used is switched automatically or in response to the intention of the driver in order to effectively exhibit the characteristics of the bi-fuel engine. In a bi-fuel engine equipped with a selection system, the mode of operation selected to use CNG fuel. Normally, since driving with CNG fuel is advantageous from the viewpoint of suppressing fuel consumption deterioration and unburned HC emission, it is in the CNG fuel operating mode, and the process proceeds to step S504 after step S503. However, when the driver is not in the CNG fuel operation mode, that is, when the gasoline operation mode is selected, the process proceeds to step S511, and normal engine start and operation control with gasoline, which will be described later, is performed.
そこで、ステップS504において、ガソリン量が所定値以上か否かが判断される。このガソリン量の所定値は、最寄のガソリンスタンドまたは充填ステーション迄の走行が充分に可能か否かの観点から定められている。ガソリン量が所定値未満であるとは、これは前回のエンジン停止時にもガソリン量が所定値未満であったことを意味する。従って、ガソリン燃料によらずにCNG燃料での始動を確実に行なわせるために、前回の停止時に前述の停止時の圧抜き制御が行われているので、ガソリン量が所定値未満であるときはステップS512に進み、後述するCNG空打ち始動制御が実行される。逆に、ガソリン量が所定値以上のときはステップS505に進み、CNG燃料噴射での通常の始動制御が行われる。このCNG燃料噴射での通常の始動制御においては、本例では、ECU300からCNG噴射弁120に所定の駆動信号を送り、CNG噴射弁120から圧縮行程で筒内にCNGを噴射供給することによる始動制御が行われる。なお、このCNG噴射弁120から噴射される始動用燃料の噴射時期および噴射期間に関するデータは、それぞれ、エンジン100の温度状態やエンジン負荷を表すサージタンク111内の絶対圧PMとエンジン回転数Nとの関数として、マップの形で予めROM内に記憶されている。ここで、このCNGの噴射期間とは、レギュレータ126で減圧設定される通常噴射圧の下で、要求量だけCNGを圧縮行程で筒内に噴射させるのに必要な期間である。
Therefore, in step S504, it is determined whether or not the gasoline amount is greater than or equal to a predetermined value. The predetermined value of the gasoline amount is determined from the viewpoint of whether or not traveling to the nearest gas station or filling station is sufficiently possible. The gasoline amount being less than the predetermined value means that the gasoline amount was less than the predetermined value even when the engine was stopped last time. Therefore, in order to surely start with CNG fuel regardless of gasoline fuel, the aforementioned pressure release control at the time of stop is performed at the previous stop, so when the gasoline amount is less than a predetermined value, Proceeding to step S512, CNG idle start control described later is executed. On the other hand, when the gasoline amount is equal to or greater than the predetermined value, the process proceeds to step S505, and normal start control in CNG fuel injection is performed. In this normal start control by CNG fuel injection, in this example, a predetermined drive signal is sent from the
ステップS505におけるCNG燃料噴射での通常の始動制御が行われた後は、ステップS506に進み、CNG燃料噴射がフェイルか否かが判断される。すなわち、CNG燃料噴射での通常の始動制御において、ECU300から上述の駆動信号が送られたにもかかわらずCNG噴射弁120が何らかの原因(貼り付き等)で駆動されないときに発されるフェイル信号IJfがECU300により検出されて判断されるのである。このCNG燃料噴射がフェイルか否かの判断は、例えば、CNG噴射弁120に駆動信号が1回ないしは2回送られてフェイル信号IJfが発せられたときに行われる。このフェイル信号IJfが発せられたときは、ステップS507に進み、ガソリンに切替えて始動制御が実行される。
After the normal start control in the CNG fuel injection in step S505 is performed, the process proceeds to step S506, and it is determined whether or not the CNG fuel injection is failed. That is, in normal start control in CNG fuel injection, a fail signal IJf that is generated when the
このガソリンによる始動制御では、吸入行程でガソリンを噴射させることにより始動させ、その後、理論空燃比または希薄域による均一燃焼を行わせる。なお、この始動の際にガソリン噴射弁130から噴射される燃料の噴射時期および噴射期間に関するデータは、同じく、マップの形で予めROM内に記憶されている。また、ガソリンの噴射期間とは、燃料ポンプ133で昇圧された一定圧の下で、要求量だけガソリンを吸入行程で吸入通路に噴射させるのに必要な期間である。
In this starting control by gasoline, the engine is started by injecting gasoline in the intake stroke, and thereafter, uniform combustion by the stoichiometric air-fuel ratio or lean region is performed. Data relating to the injection timing and injection period of the fuel injected from the
ステップS507におけるガソリンを噴射させることにより始動させた後は、ステップS508に進み、エンジン100の暖機が完了したか否かが判断される。この暖機が完了したか否かの判断は、冷却水温センサ146からの検出値により、これが所定値(例えば、50℃)以上か否かで行なわれる。かかる所定値は、CNG噴射弁120の貼り付き等の原因が解消される温度として実験により求められる。そして、暖機が完了すると、ステップS509に進み、CNG噴射による運転に切替えられる。
After the engine is started by injecting gasoline in step S507, the process proceeds to step S508, and it is determined whether or not the
次に、上述のステップS503における判断において、CNG燃料運転モードでない、すなわちガソリン運転モードが選択されているときに、ステップS511において行われるガソリンでの通常のエンジン始動及び運転制御について説明する。このガソリンでの通常のエンジン始動及び運転制御は、ガソリン噴射弁130によりガソリン燃料のみが吸入行程において吸気通路ないしは吸気ポート106内に噴射供給されて始動が行われる。このガソリン噴射弁130から噴射される燃料の噴射時期および噴射期間に関するデータは、前述のように、エンジン100のガソリン始動状態に対応させてマップの形で予めROM内に記憶されており、このデータに基づき所定量のガソリンが噴射供給される。
Next, normal engine start-up and operation control with gasoline performed in step S511 when the determination in step S503 described above is not the CNG fuel operation mode, that is, the gasoline operation mode is selected will be described. In the normal engine start-up and operation control with gasoline, only gasoline fuel is injected and supplied into the intake passage or
なお、ステップS512におけるCNG空打ち始動制御の後、およびステップS506での判断において、CNG噴射弁120からの噴射にフェイルがないとされたときは、ステップS513に進み、CNGでの運転制御が行われる。
Note that after the CNG idling start control in step S512 and in the determination in step S506, if there is no failure in the injection from the
ここで、上述のステップS504における判断において、ガソリン量が所定値未満と判断されたときにステップS512で実行されるCNG空打ち始動制御について、図6のタイムチャートを参照して説明する。なお、このCNG空打ち始動制御は、前述のエンジン停止時の圧抜き制御と対の関係で行われる制御である。 Here, the CNG idle start control executed in step S512 when it is determined in step S504 that the gasoline amount is less than the predetermined value will be described with reference to the time chart of FIG. The CNG idle driving start control is performed in a paired relationship with the above-described pressure release control when the engine is stopped.
そこで、このCNG空打ち始動制御では、前述の圧抜き制御によりデリバリ遮断弁122が閉じられ(図6(B)i参照)デリバリパイプ121内の燃料圧力(デリバリ燃料圧力)が0もしくは所定値以下にされた状態(図6(B)j参照)で、CNG噴射弁120がクランキング開始(図6(B)b参照)から気筒判別(図6(B)c参照)までの間、通常よりも駆動電流が大きく駆動期間の長い駆動信号でもって駆動される(図6(B)e〜h参照、なお、図にはインジェクタと表示されている)。これにより、低温が原因で固着ないしは貼り付いているCNG噴射弁120のこの固着を剥がすのである。そして、気筒判別後にデリバリ遮断弁122が開けられ(図6(B)i参照)、始動時燃料量が噴射されて始動される。また、CNG噴射弁120の駆動信号は、その一例が図6(A)に示されるように、固着ないしは貼り付いているCNG噴射弁120の固着を確実に剥がすべく、より駆動力の大きいDCDC駆動期間Td、駆動力の大きいバッテリ電圧駆動期間Tbおよび開弁状態を保持する保持電流駆動期間Thを有するように制御されている。
Therefore, in the CNG idle driving start control, the
なお、上述の実施形態では、CNG燃料を圧縮行程において直接筒内に噴射供給して成層燃焼させ、ガソリン燃料を吸入行程においてポート内に噴射供給して均質燃焼させる形態につき説明したが、CNG燃料およびガソリン燃料共に、筒内またはポート内のいずれに噴射される形態であってもかまわない。 In the above-described embodiment, the CNG fuel is injected and supplied directly into the cylinder in the compression stroke to perform stratified combustion, and the gasoline fuel is injected and supplied into the port in the intake stroke to perform homogeneous combustion. Both the gasoline fuel and the gasoline fuel may be injected into the cylinder or the port.
さらに、これまで述べてきた実施形態では気体燃料としてCNGを用い、液体燃料としてガソリンを用いた例につき説明した。しかしながら、気体燃料として、例えば、一次燃料である天然ガスおよび石油ガス、或いは二次燃料である石炭転換ガスおよび石油転換ガスを用いることができる。また、液体燃料としてイソオクタン、ヘキサン、ヘプタン、軽油、灯油のような炭化水素、或いは液体の状態で保存しうるブタン、プロパンのような炭化水素、或いはメタノールを用いることができることはいうまでもない。 Furthermore, in the embodiments described so far, an example in which CNG is used as the gaseous fuel and gasoline is used as the liquid fuel has been described. However, as the gaseous fuel, for example, natural gas and petroleum gas which are primary fuels, or coal conversion gas and petroleum conversion gas which are secondary fuels can be used. Needless to say, hydrocarbons such as isooctane, hexane, heptane, light oil, and kerosene, butanes that can be stored in a liquid state, hydrocarbons such as propane, and methanol can be used as the liquid fuel.
100 バイフューエルエンジン
120 CNG噴射弁
122 デリバリ遮断弁
123 CNG供給ライン
124 CNGボンベ
126 レギュレータ
130 ガソリン噴射弁
134 ガソリンタンク
141 CNG残圧センサ
142 ガソリン残量センサ
146 冷却水温センサ
147 燃温センサ
300 電子制御ユニット
DESCRIPTION OF
Claims (1)
液体燃料による運転後に気体燃料に切替えることなくエンジンを停止する際、気体燃料の温度が所定値よりも低い低温停止時であって、液体燃料の残量が所定値以上であるときは、この液体燃料の噴射を止めて停止させる一方、液体燃料の残量が所定値未満のときには、液体燃料から気体燃料に噴射を切替えて圧抜き制御を行った後に停止させることを特徴とするバイフューエルエンジンの停止制御方法。 In a bi-fuel engine that can inject and supply gas fuel and liquid fuel independently,
When stopping the engine without switching to gaseous fuel after operation with liquid fuel, when the temperature of the gaseous fuel is at a low temperature stop lower than a predetermined value and the remaining amount of liquid fuel is equal to or higher than the predetermined value, this A bi-fuel engine characterized in that the injection of liquid fuel is stopped and stopped, and when the remaining amount of liquid fuel is less than a predetermined value, the injection is switched from the liquid fuel to the gaseous fuel and then the pressure release control is performed and then stopped. Stop control method.
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