JP5798055B2 - Fuel injection system - Google Patents
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Description
本発明は、燃料噴射システムに関する。 The present invention relates to a fuel injection system.
従来から、車両の燃費性能及び環境保護性能を向上させる技術として、ガソリン等の液体燃料と圧縮天然ガス(CNG)等の気体燃料とを選択的に切替えて単一エンジンに供給するバイフューエルシステムが知られている。このバイフューエルシステムは、開発コストを削減するために、既存のガソリン噴射システムに新規のガス噴射システムを増設する形で構築される場合が多い。 Conventionally, as a technology for improving the fuel efficiency and environmental protection performance of a vehicle, there is a bi-fuel system that selectively switches between liquid fuel such as gasoline and gaseous fuel such as compressed natural gas (CNG) and supplies it to a single engine. Are known. This bi-fuel system is often constructed by adding a new gas injection system to an existing gasoline injection system in order to reduce development costs.
このバイフューエルシステムでは、ガス運転時において、ガソリン噴射量を制御する既存の電子制御装置(以下、第1制御装置と称す)が、エンジン運転状態を示す各種センサ信号に基づいてガソリン噴射量を算出し、その算出結果に応じたパルス幅のガソリンパルスを新規の電子制御装置に出力する一方、新規の電子制御装置(以下、第2制御装置と称す)が、上記のガソリンパルスをガス燃料に適合したガスパルスに変換してガスインジェクタに出力する(下記特許文献1参照)。
In this bi-fuel system, during a gas operation, an existing electronic control device that controls the gasoline injection amount (hereinafter referred to as a first control device) calculates the gasoline injection amount based on various sensor signals indicating the engine operating state. In addition, a gasoline pulse having a pulse width corresponding to the calculation result is output to a new electronic control unit, while the new electronic control unit (hereinafter referred to as a second control unit) adapts the gasoline pulse to gas fuel. The converted gas pulse is output to a gas injector (see
ところで、一般的に、ガスインジェクタの最小流量噴射能力は、ガソリンインジェクタのそれと比べて低いことが知られている。つまり、両インジェクタの通電時間を同じように短くしていった場合、ガソリンインジェクタは、ガスインジェクタと比較して、より短い通電時間にも応答して小流量の燃料を精度良く噴射することができる。 By the way, it is generally known that the minimum flow rate injection capability of a gas injector is lower than that of a gasoline injector. In other words, when the energization time of both injectors is shortened in the same way, the gasoline injector can accurately inject a small amount of fuel in response to a shorter energization time as compared with the gas injector. .
そのため、第1制御装置が出力するガソリンパルスを第2制御装置にてガス燃料に適合したガスパルスに変換するシステム構成を採用した場合、ガソリンパルスのパルス幅(ガソリンインジェクタ通電時間)が短くなるに従って、ガスパルスのパルス幅(ガスインジェクタ通電時間)も短くなるが、ガスインジェクタ通電時間がガスインジェクタの最小流量保証時間(最小流量の燃料噴射を保証できる最小の通電時間)より短くなってしまうと、ガスインジェクタからガス燃料が噴射されずにエンジン失火を招く可能性がある。 Therefore, when adopting a system configuration in which the gasoline pulse output from the first control device is converted into a gas pulse suitable for gas fuel by the second control device, the pulse width of the gasoline pulse (gasoline injector energization time) becomes shorter, Although the pulse width (gas injector energization time) of the gas pulse is shortened, if the gas injector energization time becomes shorter than the minimum flow rate guarantee time of the gas injector (minimum energization time that can guarantee the fuel injection at the minimum flow rate), the gas injector There is a possibility that the engine will misfire without being injected with gas fuel.
これを回避するために、ガス運転時において、ガスパルスのパルス幅、つまりガスインジェクタ通電時間が所定の閾値以下となった場合にはガソリンインジェクタによる燃料噴射、つまりガソリン運転に切替え、ガスインジェクタ通電時間が上記閾値を越えた場合にはガス運転に切替え直すといった技術が提案されている。なお、前述の閾値は、ガスインジェクタの最小流量保証時間より余裕を持った長めの時間に設定されている。 To avoid this, during gas operation, if the pulse width of the gas pulse, that is, the gas injector energization time falls below a predetermined threshold, the fuel injection by the gasoline injector, that is, switch to gasoline operation, and the gas injector energization time is changed. There has been proposed a technique of switching back to gas operation when the threshold value is exceeded. The above-described threshold is set to a longer time with a margin than the minimum flow rate guarantee time of the gas injector.
しかしながら、この従来技術では、ガスインジェクタ通電時間と1つの閾値との比較判定結果に基づいて噴射燃料の切替制御を実施しているため、ガスインジェクタ通電時間が閾値を跨って大きく変動するような運転条件下では、ガス運転とガソリン運転が頻繁に切替わり、シリンダ内での燃焼が安定せず、不安定なエンジン動作となる可能性がある。 However, in this prior art, since the switching control of the injected fuel is performed based on the comparison determination result between the gas injector energization time and one threshold value, the operation in which the gas injector energization time greatly varies across the threshold value is performed. Under certain conditions, gas operation and gasoline operation are frequently switched, and combustion in the cylinder may not be stable, resulting in unstable engine operation.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、気体燃料噴射弁通電時間が、気体燃料噴射弁の最小流量保証時間に近い領域で大きく変動するような運転条件下であっても、気体燃料運転と液体燃料運転の切替わり頻度を抑えて、不安定なエンジン動作を回避することの可能な燃料噴射システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and even under operating conditions in which the gas fuel injection valve energization time largely fluctuates in a region near the minimum flow rate guarantee time of the gas fuel injection valve, It is an object of the present invention to provide a fuel injection system capable of avoiding unstable engine operation by suppressing the frequency of switching between gas fuel operation and liquid fuel operation.
上記目的を達成するために、本発明では、燃料噴射システムに係る第1の解決手段として、パルス幅が液体燃料噴射弁通電時間に設定された第1パルス信号を出力する第1制御装置と、前記第1制御装置から入力される前記第1パルス信号に基づいて気体燃料噴射弁通電時間を算出し、気体燃料噴射モード時にはパルス幅が前記気体燃料噴射弁通電時間に設定された第2パルス信号を気体燃料噴射弁に出力する一方、液体燃料噴射モード時には前記第1パルス信号を液体燃料噴射弁に出力する第2制御装置と、を備える燃料噴射システムにおいて、前記第2制御装置は、前記気体燃料噴射モード時に、前記気体燃料噴射弁通電時間がヒステリシスを持つ閾値のロー側閾値以下となってから第1時間の計時を開始し、前記第1時間内に前記気体燃料噴射弁通電時間が前記ヒステリシスを持つ閾値のハイ側閾値を越えなかった場合、前記第2パルス信号の出力を停止して前記液体燃料噴射弁への前記第1パルス信号の出力に切替える、という手段を採用する。 In order to achieve the above object, in the present invention, as a first solving means related to a fuel injection system, a first control device that outputs a first pulse signal whose pulse width is set to a liquid fuel injection valve energization time; A gaseous fuel injection valve energization time is calculated based on the first pulse signal input from the first control device, and a pulse width is set to the gaseous fuel injection valve energization time in the gaseous fuel injection mode. And a second control device that outputs the first pulse signal to the liquid fuel injection valve in the liquid fuel injection mode, wherein the second control device is configured to output the gas to the gaseous fuel injection valve. In the fuel injection mode, the time measurement of the first time is started after the gas fuel injection valve energization time becomes equal to or lower than the low threshold value having a hysteresis, and the gas is discharged within the first time. When the fuel injection valve energization time does not exceed the high threshold of the threshold having the hysteresis, the output of the second pulse signal is stopped and switched to the output of the first pulse signal to the liquid fuel injection valve Adopt means.
また、本発明では、燃料噴射システムに係る第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記第2制御装置は、前記気体燃料噴射弁通電時間が前記ロー側閾値以下となってから前記第1時間及びそれより長い第2時間の計時を開始し、前記第1時間内に前記気体燃料噴射弁通電時間が前記ハイ側閾値を越えずに前記液体燃料噴射弁への前記第1パルス信号の出力に切替えた後、前記第2時間内に前記気体燃料噴射弁通電時間が前記ハイ側閾値を越えなかった場合、前記気体燃料噴射弁に至る気体燃料配送経路に介挿された遮断弁を閉弁させて前記液体燃料噴射モードに移行する、という手段を採用する。 Further, in the present invention, as the second solving means relating to the fuel injection system, in the first solving means, the second control device is configured such that the gas fuel injection valve energization time is less than or equal to the low threshold value. The time measurement of the first time and the second time longer than that is started, and the first pulse to the liquid fuel injection valve without exceeding the high-side threshold value within the first time without the gas fuel injection valve energizing time being exceeded. After switching to signal output, if the gaseous fuel injection valve energization time does not exceed the high-side threshold within the second time, a shutoff valve inserted in the gaseous fuel delivery path to the gaseous fuel injection valve Is used to close the valve and shift to the liquid fuel injection mode.
また、本発明では、燃料噴射システムに係る第3の解決手段として、上記第2の解決手段において、前記第2制御装置は、前記液体燃料噴射モードへの移行後、前記気体燃料噴射弁通電時間が前記ハイ側閾値より高く設定されたモード復帰閾値を越えた場合、前記遮断弁を開弁させると共に前記第1パルス信号の出力を停止して前記気体燃料噴射弁への前記第2パルス信号の出力に切替える、という手段を採用する。 Further, in the present invention, as a third solving means relating to the fuel injection system, in the second solving means, the second control device is configured such that the gas fuel injection valve energization time after the transition to the liquid fuel injection mode. Exceeds the mode return threshold set higher than the high-side threshold, the shut-off valve is opened and the output of the first pulse signal is stopped, and the second pulse signal to the gaseous fuel injection valve is stopped. A means of switching to output is adopted.
また、本発明では、燃料噴射システムに係る第4の解決手段として、上記第3の解決手段において、前記第2制御装置は、前記気体燃料噴射弁通電時間が前記モード復帰閾値を越えてから第3時間の計時を開始し、前記第3時間内に前記気体燃料噴射弁通電時間が前記ハイ側閾値以下とならなかった場合、前記気体燃料噴射モードに復帰する、という手段を採用する。 Further, in the present invention, as a fourth solving means relating to the fuel injection system, in the third solving means, the second control device is configured to perform the first operation after the gaseous fuel injection valve energization time exceeds the mode return threshold. The time measurement for 3 hours is started, and when the gas fuel injection valve energization time does not fall below the high-side threshold within the third time, the gas fuel injection mode is restored.
本発明では、前記第2制御装置が、前記気体燃料噴射モード時に、前記気体燃料噴射弁通電時間がヒステリシスを持つ閾値のロー側閾値以下となってから第1時間の計時を開始し、前記第1時間内に前記気体燃料噴射弁通電時間が前記ヒステリシスを持つ閾値のハイ側閾値を越えなかった場合、前記第2パルス信号の出力を停止して前記液体燃料噴射弁への前記第1パルス信号の出力に切替える。
言い換えれば、前記第2制御装置は、前記第1時間内に前記気体燃料噴射弁通電時間が前記ヒステリシスを持つ閾値のハイ側閾値を越えた場合、前記気体燃料噴射弁への前記第2パルス信号の出力を継続(つまり気体燃料噴射モードを継続)する。
このように、気体燃料噴射モード時には、ヒステリシスを持つ閾値と気体燃料噴射弁通電時間との比較判定結果を基に噴射燃料の切替制御を行うことにより、気体燃料噴射弁通電時間が、気体燃料噴射弁の最小流量保証時間に近い領域で大きく変動するような運転条件下であっても、気体燃料運転と液体燃料運転の切替わり頻度を抑えて、不安定なエンジン動作を回避することが可能となる。
In the present invention, the second control device starts counting the first time after the gas fuel injection valve energization time becomes equal to or lower than a low threshold value having a hysteresis in the gaseous fuel injection mode, If the gas fuel injection valve energization time does not exceed the high threshold value having the hysteresis within one hour, the output of the second pulse signal is stopped and the first pulse signal to the liquid fuel injection valve is stopped. Switch to the output.
In other words, the second control device, when the gaseous fuel injection valve energization time exceeds the threshold having the hysteresis with the hysteresis within the first time, the second pulse signal to the gaseous fuel injection valve. Is continued (that is, the gaseous fuel injection mode is continued).
As described above, in the gaseous fuel injection mode, by performing the injection fuel switching control based on the comparison determination result between the threshold having hysteresis and the gaseous fuel injection valve energization time, the gaseous fuel injection valve energization time is It is possible to avoid unstable engine operation by suppressing the frequency of switching between gas fuel operation and liquid fuel operation even under operating conditions that fluctuate greatly in the region near the minimum flow rate guarantee time of the valve Become.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る燃料噴射システムAの概略構成図である。この燃料噴射システムAは、液体燃料(例えばガソリン)と気体燃料(例えば圧縮天然ガス)とを選択的に切替えて単一エンジン(図示省略)に供給するバイフューエルシステムであり、液体燃料供給系1と、気体燃料供給系2と、1st−ECU(Electronic Control Unit)3と、2nd−ECU4と、燃料切替スイッチ5とから構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel injection system A according to the present embodiment. The fuel injection system A is a bi-fuel system that selectively switches between liquid fuel (for example, gasoline) and gaseous fuel (for example, compressed natural gas) and supplies it to a single engine (not shown). And a gaseous
液体燃料供給系1は、ガソリンタンク11と、ガソリン供給パイプ12と、ガソリンインジェクタ13(液体燃料噴射弁)とから構成されている。ガソリンタンク11は、液体燃料としてガソリンを貯蔵する耐腐食性容器であり、ガソリンを吸い上げてガソリン供給パイプ12へ送出するポンプ及びレギュレータ(図示省略)などを内蔵している。
The liquid
ガソリン供給パイプ12は、ガソリンタンク11からガソリンインジェクタ13へガソリンを配送するための配管である。ガソリンインジェクタ13は、例えばエンジンの吸気ポートに向けて噴射口が露出するように吸気管に装着された電磁弁(例えばソレノイドバルブ等)であり、2nd−ECU4から入力されるガソリンパルス信号に応じて所定量のガソリンを噴射する。
The
気体燃料供給系2は、ガスタンク21と、高圧ガス供給パイプ22と、遮断弁23と、レギュレータ24と、低圧ガス供給パイプ25と、ガスインジェクタ26(気体燃料噴射弁)と、ガス燃料圧力センサ27と、ガス燃料温度センサ28とから構成されている。
The gaseous
ガスタンク21は、気体燃料として圧縮天然ガス(CNG)が充填された高耐圧容器である。高圧ガス供給パイプ22は、ガスタンク21からレギュレータ24へ高圧のガス燃料を配送するための高耐圧配管である。遮断弁23は、高圧ガス供給パイプ22に介挿された電磁弁であり、2nd−ECU4から入力される遮断弁駆動信号に応じて開弁或いは閉弁する。
The
レギュレータ24は、遮断弁23の下流側に配置された減圧弁であり、遮断弁23の開弁時にガスタンク21から供給される高圧のガス燃料を所望の圧力まで減圧して低圧ガス供給パイプ25へ送出する。低圧ガス供給パイプ25は、レギュレータ24からガスインジェクタ26へ低圧のガス燃料を配送するための低耐圧配管である。ガスインジェクタ26は、例えばエンジンの吸気ポートに向けて噴射口が露出するように吸気管に装着された電磁弁であり、2nd−ECU4から入力されるガスパルス信号に応じて所定量のガス燃料を噴射する。
The
ガス燃料圧力センサ27は、レギュレータ24より低圧側、つまり低圧ガス供給パイプ25の内部圧力(低圧側のガス燃料圧力)を検出し、その検出結果を示すガス燃料圧力信号を2nd−ECU4へ出力する。ガス燃料温度センサ28は、低圧ガス供給パイプ25の内部温度(低圧側のガス燃料温度)を検出し、その検出結果を示すガス燃料温度信号を2nd−ECU4へ出力する。
The gas
1st−ECU3(第1制御装置)は、各種センサ(図示省略)から入力されるエンジン運転状態を示す各種センサ信号に基づいてガソリン噴射量を算出すると共に、そのガソリン噴射量を得るために必要なガソリンインジェクタ13の通電時間(液体燃料噴射弁通電時間;以下、ガソリンインジェクタ通電時間と称す)を算出し、パルス幅がガソリンインジェクタ通電時間に設定されたガソリンパルス信号(第1パルス信号)を生成して2nd−ECU4に出力する。
The 1st-ECU 3 (first control device) calculates the gasoline injection amount based on various sensor signals indicating engine operation states input from various sensors (not shown), and is necessary for obtaining the gasoline injection amount. An energization time (liquid fuel injection valve energization time; hereinafter referred to as gasoline injector energization time) of the
2nd−ECU4(第2制御装置)は、ガス燃料圧力センサ27から入力されるガス燃料圧力信号と、ガス燃料温度センサ28から入力されるガス燃料温度信号と、1st−ECU3から入力されるガソリンパルス信号と、燃料切替スイッチ5から入力される燃料切替信号とに基づいて、ガソリンインジェクタ13、ガスインジェクタ26及び遮断弁23の通電制御を行う。
The 2nd-ECU 4 (second control device) includes a gas fuel pressure signal input from the gas
この2nd−ECU4は、燃料切替スイッチ5から入力される燃料切替信号を基に使用燃料としてガソリンが選択されていると認識した場合、ガソリン噴射モード(液体燃料噴射モード)に移行する一方、使用燃料としてガスが選択されていると認識した場合、ガス噴射モード(気体燃料噴射モード)に移行する。
When the 2nd-ECU 4 recognizes that gasoline is selected as the fuel to be used based on the fuel switching signal input from the
2nd−ECU4は、1st−ECU3から入力されるガソリンパルス信号に基づいてガスインジェクタ26の通電時間(気体燃料噴射弁通電時間;以下、ガスインジェクタ通電時間と称す)を算出し、ガス噴射モード時には、遮断弁23を開弁させてガスタンク21からガスインジェクタ26へのガス燃料の供給を開始すると共に、パルス幅がガスインジェクタ通電時間に設定されたガスパルス信号(第2パルス信号)をガスインジェクタ26に出力する一方、ガソリン噴射モード時にはガソリンパルス信号をガソリンインジェクタ13に出力する。
The 2nd-
燃料切替スイッチ5は、ユーザの手動操作によって燃料の切替えを可能とするスイッチであり、そのスイッチの状態、つまり使用燃料としてガソリンが選択されているのか、或いはガスが選択されているのかを示す燃料切替信号を2nd−ECU4に出力する。
The fuel change-over
次に、上記のように構成された燃料噴射システムAの動作、特にガス運転時の動作について図2〜図4を参照しながら詳細に説明する。 Next, the operation of the fuel injection system A configured as described above, particularly the operation during gas operation will be described in detail with reference to FIGS.
1st−ECU3は、エンジン運転中であれば、燃料切替スイッチ5の状態に関係なく(つまりガソリン運転、ガス運転に関係なく)、各種センサ信号から認識したエンジン運転状態を基に毎回の燃料噴射タイミングにおいてガソリンインジェクタ13から噴射すべきガソリン噴射量を算出すると共に、そのガソリン噴射量を得るために必要なガソリンインジェクタ通電時間を算出し、パルス幅がガソリンインジェクタ通電時間に設定されたガソリンパルス信号を生成して2nd−ECU4に出力する。
When the engine is in operation, the 1st-
4サイクルエンジンの場合、クランク軸が2回転する間に1回の燃料噴射を実施する必要があるので、クランク軸が2回転する毎に、1st−ECU3から2nd−ECU4へ所定パルス幅のガソリンパルス信号が出力されることになる。
In the case of a 4-cycle engine, it is necessary to perform fuel injection once while the crankshaft rotates twice. Therefore, every time the crankshaft rotates twice, a gasoline pulse having a predetermined pulse width is transferred from the 1st-
2nd−ECU4は、上記のように1st−ECU3から入力されるガソリンパルス信号のパルス幅をガソリンインジェクタ通電時間として測定し、このガソリンインジェクタ通電時間をガスインジェクタ26の流量特性、ガス燃料圧力及びガス燃料温度に基づいて補正することにより、ガスインジェクタ通電時間を算出する。
The 2nd-
そして、2nd−ECU4は、ガス噴射モード時において、遮断弁23を開弁させた状態で、パルス幅がガスインジェクタ通電時間に設定されたガスパルス信号を生成してガスインジェクタ26に出力する。これにより、エンジン運転状態に応じて要求される量のガス燃料がガスインジェクタ26から噴射されることになる。
In the gas injection mode, the 2nd-
ここで、既に述べたように、ガスインジェクタ26の最小流量噴射能力は、ガソリンインジェクタ13のそれと比べて低いため、上記のようなガソリンインジェクタ通電時間からガスインジェクタ通電時間を算出する過程において、ガスインジェクタ通電時間がガスインジェクタ26の最小流量保証時間より短くなってしまうと、ガスインジェクタ26からガス燃料が噴射されずにエンジン失火を招く可能性がある。
Here, as already described, since the minimum flow rate injection capability of the
これを回避するための従来技術として、ガスインジェクタ通電時間と1つの閾値との比較判定結果に基づいて噴射燃料の切替制御を実施するものが知られているが、ガスインジェクタ通電時間が閾値を跨って大きく変動するような運転条件下では、ガス運転とガソリン運転が頻繁に切替わり、シリンダ内での燃焼が安定せず、不安定なエンジン動作となる可能性がある。 As a conventional technique for avoiding this, there is known a technique for performing injection fuel switching control based on a comparison determination result between the gas injector energization time and one threshold value. However, the gas injector energization time exceeds the threshold value. Under such operating conditions that fluctuate greatly, gas operation and gasoline operation are frequently switched, and combustion in the cylinder may not be stable, which may result in unstable engine operation.
このような従来技術に対し、本実施形態における2nd−ECU4は、ガス噴射モード時に、ヒステリシスを持つ閾値とガスインジェクタ通電時間との比較判定結果を基に噴射燃料の切替制御を行うことにより、不安定なエンジン動作を回避するものである。以下では、2nd−ECU4がガス噴射モード時に実施する噴射燃料切替制御について具体的に説明する。
In contrast to such a conventional technique, the 2nd-
図2及び図3は、2nd−ECU4がガス噴射モード時に実施する噴射燃料切替制御を表すフローチャートである。2nd−ECU4は、ガス噴射モード時において図2及び図3に示す一連の処理(STARTからEXITまでの処理)を一定周期で繰り返し実施する。なお、2nd−ECU4は、1st−ECU3からガソリンパルス信号が入力される毎に算出したガスインジェクタ通電時間を内部メモリに上書き保存することにより、常に最新のガスインジェクタ通電時間を読み取り可能となっている。
2 and 3 are flowcharts showing the injected fuel switching control performed by the 2nd-
図2に示すように、2nd−ECU4は、まず、ステップS1の処理として最小流量判断開始フラグFLGが「1」にセットされているか否かを判定し、「No」の場合にはステップS2へ移行する一方、「Yes」の場合にはステップS6へ移行する。なお、最小流量判断開始フラグFLGは、デフォルト値として「0」がセットされている。
As shown in FIG. 2, the 2nd-
2nd−ECU4は、上記ステップS1にて「No」の場合、ステップS2の処理として内部メモリに保存されている最新のガスインジェクタ通電時間TGがヒステリシスThysを持つ閾値のロー側閾値TG_Loを越えたか否かを判定し、「No」の場合にはステップS3へ移行する一方、「Yes」の場合にはEXITへ移行する。ここで、ロー側閾値TG_Loは、ガスインジェクタ26の最小流量保証時間TG_minより余裕を持った長めの時間に設定されている(図4参照)。
If “No” in step S1, the 2nd-
2nd−ECU4は、上記ステップS2にて「No」の場合(つまりガスインジェクタ通電時間TGがロー側閾値TG_Lo以下の場合)、ステップS3の処理として第1時間T1の計時(タイマーカウント)を開始すると共に、ステップS4の処理として第2時間T2の計時を開始する。ここで、第2時間T2は、第1時間T1より長く設定されている(図4参照)。そして、2nd−ECU4は、ステップS5の処理として最小流量判断開始フラグFLGを「1」にセットした後、EXITへ移行する。
The 2nd-
一方、2nd−ECU4は、上記ステップS1にて「Yes」の場合(つまり最小流量判断開始フラグFLGが「1」にセットされている場合)、ステップS6の処理として現在ガスインジェクタ26へガスパルス信号を出力しているか、つまり現在ガスインジェクタ26による燃料噴射を実施しているか否かを判定し、「Yes」の場合には図3のステップS7へ移行する一方、「No」の場合にはステップS18へ移行する。
On the other hand, the 2nd-
図3に示すように、2nd−ECU4は、上記ステップS6にて「Yes」の場合(つまり現在ガスインジェクタ26による燃料噴射を実施中の場合)、ステップS7の処理として現在のモードがガソリン噴射モードか否かを判定し、「No」の場合にはステップS8へ移行する一方、「Yes」の場合にはステップS39へ移行する。
As shown in FIG. 3, in the case of “Yes” in step S6 (that is, when fuel injection is currently being performed by the gas injector 26), the 2nd-
2nd−ECU4は、上記ステップS7にて「No」の場合(つまり現在のモードがガス噴射モードの場合)、ステップS8の処理として、現在フューエルカット中か否かを判定し、「No」の場合にはステップS9へ移行する一方、「Yes」の場合にはステップS15へ移行する。ここで、フューエルカット中であれば、1st−ECU3からガソリンパルス信号の出力が停止するので、2nd−ECU4は、ガソリンパルス信号の入力状況から現在フューエルカット中か否かを判定する。
If “No” is determined in step S7 (that is, if the current mode is the gas injection mode), the 2nd-
2nd−ECU4は、上記ステップS8にて「No」の場合(つまり現在フューエルカット中でない場合)、ステップS9の処理として第1時間T1の計時が終了したか(タイマーカウントが終了したか)否かを判定し、「No」の場合にはステップS10へ移行する一方、「Yes」の場合にはステップS12へ移行する。
If “No” is determined in step S8 (that is, if the fuel cut is not currently being performed), the 2nd-
2nd−ECU4は、上記ステップS9にて「No」の場合(つまり第1時間T1の計時が終了していない場合)、ステップS10の処理として内部メモリに保存されている最新のガスインジェクタ通電時間TGがヒステリシスThysを持つ閾値のハイ側閾値TG_Hiを越えたか否かを判定し、「Yes」の場合にはステップS11へ移行する一方、「No」の場合にはEXITへ移行する。ここで、ハイ側閾値TG_Hiは、ロー側閾値TG_LoにヒステリシスThysを加算した値に設定されている(図4参照)。
When “No” is determined in step S9 (that is, when the time measurement of the first time T1 has not ended), the 2nd-
2nd−ECU4は、上記ステップS10にて「Yes」の場合(つまりガスインジェクタ通電時間TGがハイ側閾値TG_Hiを越えた場合)、ステップS11の処理として最小流量判断開始フラグFLGを「0」にリセットした後、EXITへ移行する。
When “Yes” is determined in Step S10 (that is, when the gas injector energization time TG exceeds the high-side threshold value TG_Hi), the 2nd-
一方、2nd−ECU4は、上記ステップS9にて「Yes」の場合(つまり第1時間T1の計時が終了した場合)、ステップS12の処理として内部メモリに保存されている最新のガスインジェクタ通電時間TGがハイ側閾値TG_Hiを越えたか否かを判定し、「Yes」の場合にはステップS13へ移行する一方、「No」の場合にはステップS14へ移行する。
On the other hand, the 2nd-
2nd−ECU4は、上記ステップS12にて「Yes」の場合(つまりガスインジェクタ通電時間TGがハイ側閾値TG_Hiを越えた場合)、ステップS13の処理として最小流量判断開始フラグFLGを「0」にリセットした後、EXITへ移行する。
When “Yes” is determined in step S12 (that is, when the gas injector energization time TG exceeds the high-side threshold value TG_Hi), the 2nd-
また、2nd−ECU4は、上記ステップS12にて「No」の場合(つまりガスインジェクタ通電時間TGがハイ側閾値TG_Hi以下の場合)、ステップS14の処理としてガスパルス信号の出力を停止してガソリンインジェクタ13へのガソリンパルス信号の出力に切替え(ガソリンインジェクタ13による燃料噴射に切替え)た後、EXITへ移行する。
In addition, when “No” is determined in Step S12 (that is, when the gas injector energization time TG is equal to or lower than the high-side threshold value TG_Hi), the 2nd-
また、2nd−ECU4は、上記ステップS8にて「Yes」の場合(つまり現在フューエルカット中である場合)、ステップS15の処理として第1時間T1の計時を強制終了する(タイマーカウントをリセットする)と共に、ステップS16の処理として第2時間T2の計時も強制終了する。そして、2nd−ECU4は、上記ステップS16の処理後、ステップS17の処理として最小流量判断開始フラグFLGを「0」にリセットした後、EXITへ移行する。
In addition, when “Yes” is determined in Step S8 (that is, when the fuel cut is currently being performed), the 2nd-
図2に戻り、2nd−ECU4は、上記ステップS6にて「No」の場合(つまり現在ガソリンインジェクタ13による燃料噴射を実施中の場合)、ステップS18の処理として現在のモードがガソリン噴射モードか否かを判定し、「No」の場合にはステップS19へ移行する一方、「Yes」の場合にはステップS32へ移行する。
Returning to FIG. 2, in the case of “No” in step S <b> 6 (that is, when fuel injection by the
2nd−ECU4は、上記ステップS18にて「No」の場合(つまり現在のモードがガス噴射モードの場合)、ステップS19の処理として、現在フューエルカット中か否かを判定し、「No」の場合にはステップS20へ移行する一方、「Yes」の場合にはステップS28へ移行する。
In the case of “No” in step S18 (that is, in the case where the current mode is the gas injection mode), the 2nd-
2nd−ECU4は、上記ステップS19にて「No」の場合(つまり現在フューエルカット中でない場合)、ステップS20の処理として第2時間T2の計時が終了したか(タイマーカウントが終了したか)否かを判定し、「No」の場合にはステップS21へ移行する一方、「Yes」の場合にはステップS24へ移行する。
If “No” is determined in step S19 (that is, if the fuel cut is not currently being performed), the 2nd-
2nd−ECU4は、上記ステップS20にて「No」の場合(つまり第2時間T2の計時が終了していない場合)、ステップS21の処理として内部メモリに保存されている最新のガスインジェクタ通電時間TGがハイ側閾値TG_Hiを越えたか否かを判定し、「Yes」の場合にはステップS22へ移行する一方、「No」の場合にはEXITへ移行する。
If “No” is determined in step S20 (that is, if the time measurement of the second time T2 has not ended), the 2nd-
2nd−ECU4は、上記ステップS21にて「Yes」の場合(つまりガスインジェクタ通電時間TGがハイ側閾値TG_Hiを越えた場合)、ステップS22の処理としてガソリンパルス信号の出力を停止してガスインジェクタ26へのガスパルス信号の出力に切替える(ガスインジェクタ26による燃料噴射に切替える)。そして、2nd−ECU4は、ステップS23の処理として最小流量判断開始フラグFLGを「0」にリセットした後、EXITへ移行する。
When “Yes” is determined in step S21 (that is, when the gas injector energization time TG exceeds the high-side threshold value TG_Hi), the 2nd-
一方、2nd−ECU4は、上記ステップS20にて「Yes」の場合(つまり第2時間T2の計時が終了した場合)、ステップS24の処理として内部メモリに保存されている最新のガスインジェクタ通電時間TGがハイ側閾値TG_Hiを越えたか否かを判定し、「Yes」の場合にはステップS25へ移行する一方、「No」の場合にはステップS26へ移行する。
On the other hand, the 2nd-
2nd−ECU4は、上記ステップS24にて「Yes」の場合(つまりガスインジェクタ通電時間TGがハイ側閾値TG_Hiを越えた場合)、ステップS25の処理としてガソリンパルス信号の出力を停止してガスインジェクタ26へのガスパルス信号の出力に切替え(ガスインジェクタ26による燃料噴射に切替え)た後、EXITへ移行する。
In the case of “Yes” in step S24 (that is, when the gas injector energization time TG exceeds the high-side threshold value TG_Hi), the 2nd-
また、2nd−ECU4は、上記ステップS24にて「No」の場合(つまりガスインジェクタ通電時間TGがハイ側閾値TG_Hi以下の場合)、ステップS26の処理として遮断弁23を閉弁させた後、ステップS27の処理としてガス噴射モードからガソリン噴射モードに移行した後、EXITへ移行する。
In addition, when “No” is determined in Step S24 (that is, when the gas injector energization time TG is equal to or less than the high-side threshold value TG_Hi), the 2nd-
さらに、2nd−ECU4は、上記ステップS19にて「Yes」の場合(つまり現在フューエルカット中である場合)、ステップS28の処理として第1時間T1の計時を強制終了すると共に、ステップS29の処理として第2時間T2の計時も強制終了する。そして、2nd−ECU4は、ステップS30の処理として遮断弁23を閉弁させ、続くステップS31の処理としてガス噴射モードからガソリン噴射モードに移行した後、EXITへ移行する。
Further, in the case of “Yes” in the above step S19 (that is, when the fuel cut is currently being performed), the 2nd-
一方、2nd−ECU4は、上記ステップS18にて「Yes」の場合(つまり現在のモードがガソリン噴射モードの場合)、ステップS32の処理として、現在フューエルカット中か否かを判定し、「No」の場合にはステップS33へ移行する一方、「Yes」の場合にはステップS38へ移行する。
On the other hand, if “Yes” is determined in Step S18 (that is, if the current mode is the gasoline injection mode), the 2nd-
2nd−ECU4は、上記ステップS32にて「No」の場合(つまり現在フューエルカット中でない場合)、ステップS33の処理として内部メモリに保存されている最新のガスインジェクタ通電時間TGがモード復帰閾値TG_MRを越えたか否かを判定し、「Yes」の場合にはステップS34へ移行する一方、「No」の場合にはEXITへ移行する。なお、モード復帰閾値TG_MRは、ハイ側閾値TG_Hiより長く(高く)設定されている(図4参照)。
If “No” is determined in step S32 (that is, if fuel cut is not currently being performed), the 2nd-
2nd−ECU4は、上記ステップS33にて「Yes」の場合(つまりガスインジェクタ通電時間TGがモード復帰閾値TG_MRを越えた場合)、ステップS34の処理としてガソリンからガスへの燃料復帰を開始し、続くステップS35の処理として第3時間T3の計時を開始する。
If “Yes” in step S33 (that is, if the gas injector energization time TG exceeds the mode return threshold TG_MR), the 2nd-
そして、2nd−ECU4は、ステップS36の処理として遮断弁23を開弁させ、続くステップS37の処理としてガソリンパルス信号の出力を停止してガスインジェクタ26へのガスパルス信号の出力に切替え(ガスインジェクタ26による燃料噴射に切替え)た後、EXITへ移行する。
Then, the 2nd-
また、2nd−ECU4は、上記ステップS32にて「Yes」の場合(つまり現在フューエルカット中である場合)、ステップS38の処理としてガソリン噴射モードを継続してEXITへ移行する。
Further, when “Yes” is determined in Step S32 (that is, when the fuel cut is currently being performed), the 2nd-
一方、図3のステップS7にて「Yes」の場合(つまり現在のモードがガソリン噴射モードの場合)、2nd−ECU4は、ステップS39の処理として、現在フューエルカット中か否かを判定し、「No」の場合にはステップS40へ移行する一方、「Yes」の場合にはステップS49へ移行する。
On the other hand, in the case of “Yes” in Step S7 of FIG. 3 (that is, when the current mode is the gasoline injection mode), the 2nd-
2nd−ECU4は、上記ステップS39にて「No」の場合(つまり現在フューエルカット中でない場合)、ステップS40の処理として第3時間T3の計時が終了したか否かを判定し、「No」の場合にはステップS41へ移行する一方、「Yes」の場合にはステップS44へ移行する。
In the case of “No” in step S39 (that is, when the fuel cut is not currently being performed), the 2nd-
2nd−ECU4は、上記ステップS40にて「No」の場合(つまり第3時間T3の計時が終了していない場合)、ステップS41の処理として内部メモリに保存されている最新のガスインジェクタ通電時間TGがハイ側閾値TG_Hiを越えたか否かを判定し、「Yes」の場合にはEXITへ移行する一方、「No」の場合にはステップS42へ移行する。
If “No” is determined in step S40 (that is, if the time measurement of the third time T3 is not completed), the 2nd-
2nd−ECU4は、上記ステップS41にて「No」の場合(つまりガスインジェクタ通電時間TGがハイ側閾値TG_Hi以下の場合)、ステップS42の処理としてガスパルス信号の出力を停止してガソリンインジェクタ13へのガソリンパルス信号の出力に切替える(ガソリンインジェクタ13による燃料噴射に切替える)。そして、2nd−ECU4は、ステップS43の処理として遮断弁23を閉弁させた後、EXITへ移行する。
If “No” in step S41 (that is, if the gas injector energization time TG is equal to or lower than the high threshold value TG_Hi), the 2nd-
また、2nd−ECU4は、上記ステップS40にて「Yes」の場合(つまり第3時間T3の計時が終了した場合)、ステップS44の処理として内部メモリに保存されている最新のガスインジェクタ通電時間TGがハイ側閾値TG_Hiを越えたか否かを判定し、「Yes」の場合にはステップS45へ移行する一方、「No」の場合にはステップS47へ移行する。
In addition, when “Yes” is determined in Step S40 (that is, when the time measurement of the third time T3 is completed), the 2nd-
2nd−ECU4は、上記ステップS44にて「Yes」の場合(つまりガスインジェクタ通電時間TGがハイ側閾値TG_Hiを越えた場合)、ステップS45の処理としてガソリン噴射モードからガス噴射モードに復帰した後、続くステップS46の処理として最小流量判断開始フラグFLGを「0」にリセットしてEXITへ移行する。
In the case of “Yes” in step S44 (that is, when the gas injector energization time TG exceeds the high-side threshold value TG_Hi), the 2nd-
また、2nd−ECU4は、上記ステップS44にて「No」の場合(つまりガスインジェクタ通電時間TGがハイ側閾値TG_Hi以下の場合)、ステップS47の処理としてガスパルス信号の出力を停止してガソリンインジェクタ13へのガソリンパルス信号の出力に切替える(ガソリンインジェクタ13による燃料噴射に切替える)。そして、2nd−ECU4は、ステップS48の処理として遮断弁23を閉弁させた後、EXITへ移行する。
In addition, when “No” is determined in step S44 (that is, when the gas injector energization time TG is equal to or lower than the high-side threshold value TG_Hi), the 2nd-
また、2nd−ECU4は、上記ステップS39にて「Yes」の場合(つまり現在フューエルカット中である場合)、ステップS49の処理として第3時間T3の計時を強制終了し、続くステップS50の処理としてガソリン噴射モードからガス噴射モードに復帰した後、EXITへ移行する。
In addition, when “Yes” is determined in Step S39 (that is, when the fuel cut is currently being performed), the 2nd-
以下では、上述した噴射燃料切替制御を踏まえ、ガスインジェクタ通電時間TGの時間的変化に対して、2nd−ECU4が実施する処理を具体的に説明する。
図4に示すように、2nd−ECU4は、ガス噴射モード時において、ガスインジェクタ通電時間TGがヒステリシスThysを持つ閾値のロー側閾値TG_Lo以下となってから第1時間T1及び第2時間T2の計時を開始する(図4中の時刻t1参照)。
In the following, based on the above-described injected fuel switching control, a process performed by the 2nd-
As shown in FIG. 4, in the gas injection mode, the 2nd-
そして、2nd−ECU4は、第1時間T1内にガスインジェクタ通電時間TGがヒステリシスThysを持つ閾値のハイ側閾値TG_Hiを越えなかった場合、ガスパルス信号の出力を停止してガソリンインジェクタ13へのガソリンパルス信号の出力(ガソリンインジェクタ13による燃料噴射)に切替える(図4中の時刻t2参照)。
Then, the 2nd-
なお、2nd−ECU4は、第1時間T1内にガスインジェクタ通電時間TGがハイ側閾値TG_Hiを越えた場合、或いは第1時間T1内にフューエルカットが発生した場合、ガスインジェクタ26による燃料噴射を継続する(つまりガス噴射モードを継続する)。
The 2nd-
そして、2nd−ECU4は、ガソリンインジェクタ13による燃料噴射に切替えた後、第2時間T2内にガスインジェクタ通電時間TGがハイ側閾値TG_Hiを越えなかった場合、遮断弁23を閉弁させてガソリン噴射モードに移行する(図4中の時刻t3参照)。
Then, after switching to fuel injection by the
なお、2nd−ECU4は、ガソリンインジェクタ13による燃料噴射に切替えた後、第2時間T2内にガスインジェクタ通電時間TGがハイ側閾値TG_Hiを越えた場合、ガスインジェクタ26による燃料噴射に再度切替えてガス噴射モードを継続する。また、2nd−ECU4は、ガソリンインジェクタ13による燃料噴射に切替えた後、第2時間T2内にフューエルカットが発生した場合、遮断弁23を閉弁させてガソリン噴射モードに移行する。
Note that the 2nd-
そして、2nd−ECU4は、ガソリン噴射モードへの移行後、ガスインジェクタ通電時間TGがモード復帰閾値TG_MRを越えた場合、遮断弁23を開弁させると共に、ガソリンパルス信号の出力を停止してガスインジェクタ26へのガスパルス信号の出力(ガスインジェクタ26による燃料噴射)に切替える(図4中の時刻t4参照)。
When the gas injector energizing time TG exceeds the mode return threshold TG_MR after the transition to the gasoline injection mode, the 2nd-
なお、2nd−ECU4は、ガソリン噴射モードへの移行後、ガスインジェクタ通電時間TGがモード復帰閾値TG_MRを越えなかった場合、或いはフューエルカットが発生した場合、ガソリン噴射モードを継続する。
Note that the 2nd-
そして、2nd−ECU4は、ガスインジェクタ通電時間TGがモード復帰閾値TG_MRを越えてから第3時間T3の計時を開始し、第3時間T3内にガスインジェクタ通電時間TGがハイ側閾値TG_Hi以下とならなかった場合、ガス噴射モードに復帰する(図4中の時刻t5参照)。
Then, the 2nd-
なお、2nd−ECU4は、第3時間T3内にガスインジェクタ通電時間TGがハイ側閾値TG_Hi以下となった場合、ガソリンインジェクタ13による燃料噴射に切替え、遮断弁23を閉弁させてガソリン噴射モードを継続する。また、2nd−ECU4は、第3時間T3内にフューエルカットが発生した場合も、ガス噴射モードに移行する。
The 2nd-
以上のような本実施形態によれば、ガス噴射モード時に、ヒステリシスThysを持つ閾値(ロー側閾値TG_Lo、ハイ側閾値TG_Hi)とガスインジェクタ通電時間TGとの比較判定結果を基に噴射燃料切替制御を行うことにより、ガスインジェクタ通電時間TGが、ガスインジェクタ26の最小流量保証時間TG_minに近い領域で大きく変動するような運転条件下であっても、ガス運転とガソリン運転の切替わり頻度を抑えて、不安定なエンジン動作を回避することが可能となる。
According to the present embodiment as described above, in the gas injection mode, the injection fuel switching control is performed based on the comparison determination result between the threshold value having the hysteresis Thys (low side threshold value TG_Lo, high side threshold value TG_Hi) and the gas injector energization time TG. As a result, the switching frequency between the gas operation and the gasoline operation is suppressed even under an operating condition in which the gas injector energization time TG varies greatly in a region close to the minimum flow rate guarantee time TG_min of the
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において実施形態を変更しても良いことは勿論である。例えば、CNG以外の気体燃料とガソリン以外の液体燃料とを選択的に切替えて単一エンジンに供給するバイフューエルシステムにも本発明を適用することができる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Of course, you may change embodiment in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, the present invention can be applied to a bi-fuel system that selectively switches a gaseous fuel other than CNG and a liquid fuel other than gasoline and supplies the fuel to a single engine.
A…燃料噴射システム、1…液体燃料供給系、2…気体燃料供給系、3…1st−ECU(第1制御装置)、4…2nd−ECU(第2制御装置)、5…燃料切替スイッチ、13…ガソリンインジェクタ(液体燃料噴射弁)、26…ガスインジェクタ(気体燃料噴射弁)、23…遮断弁 A ... fuel injection system, 1 ... liquid fuel supply system, 2 ... gaseous fuel supply system, 3 ... 1st-ECU (first control device), 4 ... 2nd-ECU (second control device), 5 ... fuel changeover switch, 13 ... Gasoline injector (liquid fuel injection valve), 26 ... Gas injector (gaseous fuel injection valve), 23 ... Shut-off valve
Claims (3)
前記第1制御装置から入力される前記第1パルス信号に基づいて気体燃料噴射弁通電時間を算出し、気体燃料噴射モード時にはパルス幅が前記気体燃料噴射弁通電時間に設定された第2パルス信号を気体燃料噴射弁に出力する一方、液体燃料噴射モード時には前記第1パルス信号を液体燃料噴射弁に出力する第2制御装置と、を備える燃料噴射システムにおいて、
前記第2制御装置は、前記気体燃料噴射モード時に、前記気体燃料噴射弁通電時間がヒステリシスを持つ閾値のロー側閾値以下となってから第1時間の計時を開始し、前記第1時間内に前記気体燃料噴射弁通電時間が前記ヒステリシスを持つ閾値のハイ側閾値を越えなかった場合、前記第2パルス信号の出力を停止して前記液体燃料噴射弁への前記第1パルス信号の出力に切替えることを特徴とする燃料噴射システム。 A first control device that outputs a first pulse signal having a pulse width set to a liquid fuel injection valve energization time;
A gaseous fuel injection valve energization time is calculated based on the first pulse signal input from the first control device, and a pulse width is set to the gaseous fuel injection valve energization time in the gaseous fuel injection mode. A second control device that outputs the first pulse signal to the liquid fuel injection valve during the liquid fuel injection mode,
In the gaseous fuel injection mode, the second control device starts measuring the first time after the gas fuel injection valve energization time becomes equal to or lower than a low threshold value having a hysteresis, and within the first time, When the gas fuel injection valve energization time does not exceed the high threshold value having the hysteresis, the output of the second pulse signal is stopped and switched to the output of the first pulse signal to the liquid fuel injection valve. A fuel injection system.
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