JP5214044B1 - 内燃機関の燃料制御装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジン負荷検出結果に基づいて、第1の燃料であるガソリンに対する高アンチノック性燃料の第2の燃料の混合比率の初期設定値を求め、その値から所定比率分だけ下げた混合比率でのノッキング発生の有無を判定し、ノッキングが発生していなければ、そのままの混合比率とし、ノッキングが発生していた場合には、元の混合比率の値に戻すように制御して、ノッキング発生限界まで第2の燃料の混合比率を下げる。また、その混合率で第2の燃料の消費速度を求め、第2の燃料の生成速度を制御する。
【選択図】図10
Description
以下、この発明の一実施の形態を説明する。図1は、本発明の内燃機関の燃料制御装置の構成を示す図である。
燃焼モード判定部は、エンジン回転数センサ5とアクセルポジションセンサ26から構成される運転状態検出装置のエンジン負荷検出結果に基づき、第1の燃料15のみを噴射するか、あるいは、第1の燃料15と第2の燃料とを噴射するかを判定する。
混合比判定部(図10のステップS102,S103)は、燃焼モード判定部が、第1の燃料15と第2の燃料とを噴射すると判定したときに、運転状態検出装置のエンジン負荷検出結果に基づき、第1の燃料15に対する第2の燃料の混合比率を決定する。
第2燃料比率低減部(図10のステップS104)は、混合比判定部で決定された混合比率よりも所定比率(α%)だけ第2の燃料の混合比率を下げる。
ノッキング判定部(図10のステップ105,106)は、第2燃料比率低減部によって第2の燃料の混合比率を下げた状態での燃焼状態センサ12の検出結果に基づき、エンジンのノッキング発生の有無を判定する。
第2燃料消費抑制部(図10のステップS106、S107)は、ノッキング判定部でノッキング発生有りと判定された場合は、第2の燃料の混合比率を下げる前の元の値に戻し、一方、ノッキング判定部でノッキング発生無しと判定された場合は、第2の燃料の混合比率を現在の値のままとする。
第2燃料消費速度演算部(図14のステップS1401)は、第2燃料消費抑制部から出力される第2の燃料の混合比率と現在の運転状態における燃料消費量とに基づいて第2の燃料の消費速度を演算する。
燃料改質量制御部(図14のステップS1402〜S1408)は、第2燃料消費量演算で演算された第2の燃料の消費速度と燃料改質反応器18による第2の燃料の生成速度とが等しくなるように、第2の燃料の生成量を制御する。
Claims (5)
- 内燃機関に供給する第1の燃料を脱水素環化反応によって改質することにより、前記第1の燃料よりも芳香族成分の含有率が高いアンチノック性を有する第2の燃料を生成する燃料改質装置と、
前記内燃機関のエンジン筒内に前記第1および第2の燃料を同じ位置から直接噴射する燃料噴射装置と、
前記内燃機関の運転状態を検出し、エンジン負荷検出結果を出力する運転状態検出装置と、
前記内燃機関のエンジン筒内の燃焼状態を検出する筒内燃焼状態検出装置と、
前記運転状態検出装置及び前記筒内燃焼状態検出装置の検出結果に基づき、前記燃料噴射装置から噴射される燃料の噴射量と当該燃料における前記第1の燃料と前記第2の燃料の混合比率とを制御するとともに、前記燃料改質装置の前記第2の燃料の生成速度の制御を行う制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記運転状態検出装置のエンジン負荷検出結果に基づき、前記第1の燃料のみを噴射するか、あるいは、前記第1の燃料と前記第2の燃料とを噴射するかを、判定する燃焼モード判定部と、
前記燃焼モード判定部が前記第1の燃料と前記第2の燃料とを噴射すると判定したときに、前記運転状態検出装置のエンジン負荷検出結果に基づき、前記第1の燃料に対する前記第2の燃料の混合比率を決定する混合比判定部と、
前記混合比判定部で決定された混合比率よりも所定比率だけ前記第2の燃料の混合比率を下げる第2燃料比率低減部と、
前記第2燃料比率低減部によって第2の燃料の混合比率を下げた状態での前記筒内燃焼状態検出装置の検出結果に基づき、エンジンのノッキング発生の有無を判定するノッキング判定部と、
前記ノッキング判定部でノッキング発生有りと判定された場合は、前記第2の燃料の混合比率を下げる前の元の値に戻し、前記ノッキング判定部でノッキング発生無しと判定された場合は、前記第2の燃料の混合比率を現在の値のままとする、第2燃料消費抑制部と、
前記第2燃料消費抑制部から出力される前記第2の燃料の混合比率と現在の運転状態における燃料消費量とに基づいて前記第2の燃料の消費速度を演算する第2燃料消費速度演算部と、
前記第2燃料消費速度演算部で演算された前記第2の燃料の消費速度と前記燃料改質装置による前記第2の燃料の生成速度とが等しくなるように、前記第2の燃料の生成速度を制御する燃料改質量制御部と
を含んでいる
ことを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。 - 前記制御装置の前記燃料改質量制御部は、
前記内燃機関の冷却水または排気ガスの排熱との熱交換により前記燃料改質装置の改質反応温度を制御し、前記燃料改質装置による前記第2の燃料の生成速度を制御する
ことを特徴とする請求項1記載の内燃機関の燃料制御装置。 - 前記制御装置の前記燃料改質量制御部は、
前記燃料改質装置による前記第2の燃料の生成速度が、前記第2燃料消費量演算部で演算された前記第2の燃料の消費速度と等しくなるように、前記燃料改質装置の改質反応温度を制御し、前記第2の燃料の生成速度を制御する
ことを特徴とする請求項2記載の内燃機関の燃料制御装置。 - 前記燃料改質装置の下流の燃料配管に設けられ、前記燃料改質装置で生成した前記第2の燃料を一時的に貯蔵する貯蔵タンクをさらに備え、
前記制御装置の前記燃料改質量制御部は、
前記貯蔵タンクに貯蔵された前記第2の燃料の貯蔵量が、予め設定された貯蔵量の上限値を超えた場合には、前記燃料改質装置による前記第2の燃料の生成速度を前記第2の燃料の消費速度よりも小さくし、
前記貯蔵タンクに貯蔵された前記第2の燃料の貯蔵量が、予め設定された貯蔵量の下限値より低下した場合には、前記燃料改質装置による前記第2の燃料の生成速度を前記第2の燃料の消費速度よりも大きくする
ことを特徴とする請求項3記載の内燃機関の燃料制御装置。 - エンジン負荷の状態を検出し、エンジン負荷検出結果に基づき、第1の燃料のみを噴射するか、あるいは、前記第1の燃料と第1の燃料よりも芳香族成分の含有率が高いアンチノック性を有する第2の燃料とを噴射するかを、判定する燃焼モード判定ステップと、
前記燃焼モード判定ステップで前記第1の燃料と前記第2の燃料とを噴射すると判定したときに、前記エンジン負荷検出結果に基づき、前記第1の燃料に対する前記第2の燃料の混合比率を決定する混合比判定ステップと、
前記混合比判定ステップで決定された混合比率よりも所定比率だけ前記第2の燃料の混合比率を下げる第2燃料比率低減ステップと、
前記第2燃料比率低減ステップによって第2の燃料の混合比率を下げた状態でエンジン筒内燃焼状態を検出し、当該検出結果に基づき、エンジンのノッキング発生の有無を判定するノッキング判定ステップと、
前記ノッキング判定ステップでノッキング発生有りと判定された場合は、前記第2の燃料の混合比率を下げる前の元の値に戻し、前記ノッキング判定ステップでノッキング発生無しと判定された場合は、前記第2の燃料の混合比率を現在の値のままとする、第2燃料消費抑制ステップと、
前記第2燃料消費抑制ステップから出力される前記第2の燃料の混合比率と現在の運転状態における燃料消費量とに基づいて前記第2の燃料の消費速度を演算する第2燃料消費速度演算ステップと、
前記第2燃料消費速度演算ステップで演算された前記第2の燃料の消費速度と、前記第1の燃料を脱水素環化反応によって改質することにより前記第2の燃料を生成する燃料改質装置の前記第2の燃料の生成速度とが等しくなるように、前記燃料改質装置の前記第2の燃料の生成速度を制御する燃料改質量制御ステップと
を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料制御方法。
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