JP5919003B2 - Fuel injection system - Google Patents
Fuel injection system Download PDFInfo
- Publication number
- JP5919003B2 JP5919003B2 JP2012012129A JP2012012129A JP5919003B2 JP 5919003 B2 JP5919003 B2 JP 5919003B2 JP 2012012129 A JP2012012129 A JP 2012012129A JP 2012012129 A JP2012012129 A JP 2012012129A JP 5919003 B2 JP5919003 B2 JP 5919003B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- energization time
- fuel injection
- gasoline
- gas
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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、ガソリン噴射量を制御する既存の電子制御装置が、ガソリンインジェクタの通電時間を規定する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が、上記のガソリンパルスを利用してガスインジェクタの通電時間を規定するガスパルスを生成する(下記特許文献1参照)。 In this bi-fuel system, the existing electronic control device that controls the gasoline injection amount outputs a gasoline pulse that defines the energization time of the gasoline injector to the new electronic control device, while the new electronic control device A gas pulse that defines the energization time of the gas injector is generated using the pulse (see Patent Document 1 below).
下記特許文献1には、ガソリンパルスにガス燃料噴射用の係数を乗じることでガス燃料有効噴射時間を算出し、ガソリンパルスから求めたエンジン回転速度とガソリン有効噴射時間とを乗じることにより燃料流量指数を求め、この燃料流量指数に基づいて上記のガス燃料有効噴射時間を補正することにより、燃料流量の変化に起因した燃料噴射圧力の変動によるガス燃料噴射量の誤差を解消する技術が開示されている。 In the following Patent Document 1, a gas flow effective index time is calculated by multiplying a gasoline pulse by a coefficient for gas fuel injection, and a fuel flow rate index is calculated by multiplying the engine rotation speed obtained from the gasoline pulse and the gasoline effective injection time. And a technique for correcting an error in the gas fuel injection amount due to a change in fuel injection pressure caused by a change in the fuel flow rate is disclosed by correcting the gas fuel effective injection time based on the fuel flow rate index. Yes.
上記従来技術では、ガソリンパルスにガス燃料噴射用の係数を直接乗じることでガス燃料有効噴射時間を算出するため、ガス燃料噴射量の誤差が大きくなる虞がある。 In the above prior art, since the gas fuel effective injection time is calculated by directly multiplying the gasoline pulse by the coefficient for gas fuel injection, there is a possibility that the error of the gas fuel injection amount becomes large.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、液体燃料噴射弁の通電時間を規定する第1パルス信号を出力する第1制御装置と、前記第1パルス信号を利用して気体燃料噴射弁の通電時間を規定する第2パルス信号を生成する第2制御装置とを備える燃料噴射システムにおいて、気体燃料噴射量の高精度な制御を実現することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and includes a first control device that outputs a first pulse signal that defines the energization time of a liquid fuel injection valve, and gaseous fuel using the first pulse signal. An object of the present invention is to realize a highly accurate control of a gaseous fuel injection amount in a fuel injection system including a second control device that generates a second pulse signal that defines an energization time of an injection valve.
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、液体燃料噴射弁の通電時間を規定する第1パルス信号を出力する第1制御装置と、前記第1パルス信号を利用して気体燃料噴射弁の通電時間を規定する第2パルス信号を生成する第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、前記第1パルス信号を基にシリンダの吸入空気量を推定する吸入空気量推定手段と、前記吸入空気量を基に前記気体燃料噴射弁の通電時間を設定する通電時間設定手段とを備える、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 that defines an energization time of a liquid fuel injection valve; And a second control device that generates a second pulse signal that defines the energization time of the gaseous fuel injection valve using a pulse signal, wherein the second control device is based on the first pulse signal. A means is provided that includes an intake air amount estimation unit that estimates the intake air amount of the cylinder, and an energization time setting unit that sets an energization time of the gaseous fuel injection valve based on the intake air amount.
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、前記吸入空気量推定手段は、前記第1パルス信号のパルス幅を前記液体燃料噴射弁の通電時間として測定する通電時間測定手段と、前記通電時間測定手段にて測定された前記液体燃料噴射弁の通電時間から液体燃料圧力補正時間、液体燃料温度補正時間及び前記液体燃料噴射弁の無効通電時間を除去して得られる値に基づいて液体燃料噴射量を算出する液体燃料噴射量算出手段と、前記液体燃料噴射量算出手段にて算出された前記液体燃料噴射量と液体燃料の理論空燃比とに基づいて前記吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段とを備える、という手段を採用する。 Further, in the present invention, as a second solving means related to the fuel injection system, in the first solving means, the intake air amount estimating means determines the pulse width of the first pulse signal as the energization of the liquid fuel injection valve. An energization time measuring means for measuring time, and a liquid fuel pressure correction time, a liquid fuel temperature correction time, and an invalid energization time of the liquid fuel injection valve from the energization time of the liquid fuel injection valve measured by the energization time measurement means A liquid fuel injection amount calculating means for calculating a liquid fuel injection amount based on a value obtained by removing the fuel, and the liquid fuel injection amount calculated by the liquid fuel injection amount calculating means and a theoretical air-fuel ratio of the liquid fuel, And an intake air amount calculating means for calculating the intake air amount based on the above.
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1または第2の解決手段において、前記通電時間設定手段は、前記吸入空気量推定手段にて推定された前記吸入空気量と気体燃料の理論空燃比とに基づいて気体燃料噴射量を算出する気体燃料噴射量算出手段と、前記気体燃料噴射量算出手段にて算出された前記気体燃料噴射量を基に前記気体燃料噴射弁の基本通電時間を算出する基本通電時間算出手段と、前記基本通電時間算出手段にて算出された前記基本通電時間を前記気体燃料の温度及び圧力に基づいて補正し、その補正後に得られる値に前記気体燃料噴射弁の無効通電時間を加えて最終的な前記気体燃料噴射弁の通電時間を算出する最終通電時間算出手段とを備える、という手段を採用する。 According to the present invention, as a third solving means related to the fuel injection system, in the first or second solving means, the energization time setting means is the intake air estimated by the intake air amount estimating means. A gaseous fuel injection amount calculating means for calculating a gaseous fuel injection amount on the basis of the amount and a theoretical air-fuel ratio of the gaseous fuel, and the gaseous fuel based on the gaseous fuel injection amount calculated by the gaseous fuel injection amount calculating means Basic energization time calculation means for calculating the basic energization time of the injection valve, and the basic energization time calculated by the basic energization time calculation means are corrected based on the temperature and pressure of the gaseous fuel, and obtained after the correction. Means for adding a final energization time for calculating the final energization time of the gaseous fuel injection valve by adding the invalid energization time of the gaseous fuel injection valve to the value is adopted.
本発明によれば、液体燃料噴射弁の通電時間を規定する第1パルス信号を出力する第1制御装置と、前記第1パルス信号を利用して気体燃料噴射弁の通電時間を規定する第2パルス信号を生成する第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制御装置が、前記第1制御装置から入力される第1パルス信号を基にシリンダの吸入空気量を推定し、その推定結果を基に前記気体燃料噴射弁の通電時間を設定するので、気体燃料噴射量の高精度な制御を実現することが可能となる。 According to the present invention, the first control device that outputs the first pulse signal that defines the energization time of the liquid fuel injection valve, and the second that defines the energization time of the gaseous fuel injection valve using the first pulse signal. A fuel injection system including a second control device for generating a pulse signal, wherein the second control device estimates an intake air amount of the cylinder based on a first pulse signal input from the first control device; Since the energization time of the gaseous fuel injection valve is set based on the estimation result, it is possible to realize highly accurate control of the gaseous fuel injection amount.
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 fuel supply system 2, a 1st-ECU (Electronic Control Unit) 3, a 2nd-
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 fuel supply system 1 includes a
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 fuel supply system 2 includes a
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、エンジン運転状態を検出する各種センサ(図示省略)から入力される各種センサ信号に基づいて、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(液体燃料噴射量)を算出し、その算出結果を基にガソリンインジェクタ13の通電時間(以下、ガソリンインジェクタ通電時間と称す)を規定するガソリンパルス信号(第1パルス信号)を生成して2nd−ECU4へ出力する。
1st-ECU3 (1st control apparatus) is the gasoline injection amount (liquid fuel injection amount) which should be injected from 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
具体的に、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エンジン運転に使用する燃料としてガソリンが選択されていると認識した場合(つまりガソリン運転時の場合)、1st−ECU3から入力されるガソリンパルス信号をそのままガソリンインジェクタ13へ出力する。
Specifically, when the 2nd-ECU 4 recognizes that gasoline is selected as the fuel to be used for engine operation based on the fuel switching signal input from the fuel switch 5 (that is, during gasoline operation), The gasoline pulse signal input from the 1st-ECU 3 is output to the
また、この2nd−ECU4は、エンジン運転に使用する燃料としてガス燃料が選択されていると認識した場合(つまりガス運転時の場合)、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、1st−ECU3から入力されるガソリンパルス信号を利用してガスインジェクタ26の通電時間(以下、ガスインジェクタ通電時間と称す)を規定するガスパルス信号(第2パルス信号)を生成してガスインジェクタ26へ出力する。
In addition, when the 2nd-ECU 4 recognizes that gas fuel is selected as the fuel used for engine operation (that is, during gas operation), 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、つまりエンジン運転に使用する燃料として液体燃料が選択されているのか、或いは気体燃料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 FIG.
図2は、2nd−ECU4の機能の内、ガス運転時に有効となる機能をブロック図で示したものである。この図2に示すように、2nd−ECU4は、ガス運転時に有効となる機能として、1st−ECU3から入力されるガソリンパルス信号を基にシリンダの吸入空気量を推定する吸入空気量推定部41(吸入空気量推定手段)と、その吸入空気量を基にガスインジェクタ通電時間を設定するガスインジェクタ通電時間設定部42(通電時間設定手段)とを備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing functions that are effective during gas operation among the functions of the 2nd-
なお、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し、その算出結果を基にガソリンインジェクタ通電時間を規定するガソリンパルス信号、つまりガソリンインジェクタ通電時間に相当するパルス幅のガソリンパルス信号を生成して2nd−ECU4へ出力する。
Note that the 1st-ECU 3 does not depend on the state of the fuel selector switch 5 (that is, regardless of the gasoline operation or the gas operation) while the engine is operating, and the
2nd−ECU4の吸入空気量推定部41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を基にシリンダの吸入空気量を推定するための機能として、ガソリンインジェクタ通電時間測定部41a、ガソリン燃料圧力補正時間推定部41b、ガソリン燃料温度補正時間推定部41c、ガソリンインジェクタ無効通電時間推定部41d、ガソリン噴射量算出部41e及び吸入空気量算出部41fを含んでいる。
The intake air
まず、ガソリンインジェクタ通電時間測定部41a(通電時間測定手段)は、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、その測定結果をガソリン噴射量算出部41eに出力する。
First, the gasoline injector energization
ここで、ガソリンインジェクタ通電時間には、ガソリン噴射量から算出された基本となる通電時間(ガソリンインジェクタ基本通電時間)と、圧力変化によるガソリン燃料の密度変化分を補正するためのガソリン燃料圧力補正時間と、温度変化によるガソリン燃料の密度変化分を補正するためのガソリン燃料温度補正時間と、実際にはガソリン噴射に寄与しない通電時間(ガソリンインジェクタ13の通電開始から開弁完了までの時間;ガソリンインジェクタ無効通電時間)とが含まれている。
Here, in the gasoline injector energization time, the basic energization time (gasoline injector basic energization time) calculated from the gasoline injection amount and the gasoline fuel pressure correction time for correcting the change in density of the gasoline fuel due to the pressure change. And a gasoline fuel temperature correction time for correcting a change in density of gasoline fuel due to a temperature change, and an energization time that does not actually contribute to gasoline injection (the time from the start of energization of the
ガソリン噴射量算出部41eにて正確にガソリン噴射量を算出するため、ひいては吸入空気量算出部41fにて正確に吸入空気量を算出するためには、ガソリンインジェクタ通電時間からガソリン燃料圧力補正時間をキャンセル(除去)する必要がある。なぜなら、1st−ECU3は、ガソリン燃料の圧力補正として、ガソリン噴射量から算出したガソリンインジェクタ基本通電時間に対して、上記のガソリン燃料圧力補正時間、つまりガソリン噴射量に影響しない時間を加減算しているからである。
In order to accurately calculate the gasoline injection amount by the gasoline injection
そこで、ガソリン燃料圧力補正時間推定部41bは、ガソリンインジェクタ通電時間に含まれるガソリン燃料圧力補正時間を推定し、その推定結果をガソリン噴射量算出部41eに出力する。ガソリン燃料圧力補正時間の推定には、例えば各種センサ信号から把握される現在のエンジン運転状態を基に所定の演算式からガソリン燃料圧力補正時間を算出しても良いし、或いは、エンジン運転状態とガソリン燃料圧力補正時間との相関関係を示すテーブルデータを用いて、現在のエンジン運転状態に対応するガソリン燃料圧力補正時間を検索しても良い。
Therefore, the gasoline fuel pressure correction
また、ガソリン噴射量算出部41eにて正確にガソリン噴射量を算出するため、ひいては吸入空気量算出部41fにて正確に吸入空気量を算出するためには、ガソリンインジェクタ通電時間からガソリン燃料温度補正時間をキャンセルする必要がある。なぜなら、1st−ECU3は、ガソリン燃料の温度補正として、ガソリン噴射量から算出したガソリンインジェクタ基本通電時間に対して、上記のガソリン燃料温度補正時間、つまりガソリン噴射量に影響しない時間を加減算しているからである。
Further, in order to accurately calculate the gasoline injection amount by the gasoline injection
そこで、ガソリン燃料温度補正時間推定部41cは、ガソリンインジェクタ通電時間に含まれるガソリン燃料温度補正時間を推定し、その推定結果をガソリン噴射量算出部41eに出力する。ガソリン燃料温度補正時間の推定手法は、前述のガソリン燃料圧力補正時間と同様の手法を用いることができる。
Therefore, the gasoline fuel temperature correction
また、ガソリン噴射量算出部41eにて正確にガソリン噴射量を算出するため、ひいては吸入空気量算出部41fにて正確に吸入空気量を算出するためには、ガソリンインジェクタ通電時間からガソリンインジェクタ無効通電時間をキャンセルする必要がある。なぜなら、エンジン運転状態によっては、ガソリンインジェクタ無効通電時間が増減しているのにかかわらず、ガソリンインジェクタ基本通電時間が変動しない場合があるからである。
Further, in order to accurately calculate the gasoline injection amount by the gasoline injection
そこで、ガソリンインジェクタ無効通電時間推定部41dは、ガソリンインジェクタ通電時間に含まれるガソリンインジェクタ無効通電時間を推定し、その推定結果をガソリン噴射量算出部41eに出力する。ガソリンインジェクタ無効通電時間の推定手法は、前述のガソリン燃料圧力補正時間と同様の手法を用いることができる。
Therefore, the gasoline injector invalid energization
そして、ガソリン噴射量算出部41e(液体燃料噴射量算出手段)は、ガソリンインジェクタ通電時間からガソリン燃料圧力補正時間、ガソリン燃料温度補正時間及びガソリンインジェクタ無効通電時間をキャンセルして得られる値(つまりガソリンインジェクタ基本通電時間)に基づいてガソリン噴射量を算出し、その算出結果を吸入空気量算出部41fに出力する。
The gasoline injection
具体的には、ガソリン噴射量算出部41eは、ガソリンインジェクタ通電時間からガソリン燃料圧力補正時間、ガソリン燃料温度補正時間及びガソリンインジェクタ無効通電時間を減算する(ガソリン燃料圧力補正時間、ガソリン燃料温度補正時間については加算する場合もある)ことでガソリンインジェクタ基本通電時間を算出し、事前に計測していたガソリンインジェクタ13の流量特性に基づいて、ガソリンインジェクタ基本通電時間からガソリン噴射量を算出する。
Specifically, the gasoline injection
そして、吸入空気量算出部41f(吸入空気量算出手段)は、ガソリン噴射量算出部41eにて算出されたガソリン噴射量とガソリンの理論空燃比とに基づいてシリンダの吸入空気量を算出し、その算出結果をガスインジェクタ通電時間設定部42に出力する。吸入空気量は、下記(1)式を用いて算出することができる。なお、ガソリン噴射量と吸入空気量との相関関係を示すテーブルデータを用いて、今回算出したガソリン噴射量に対応する吸入空気量を検索しても良い。
吸入空気量 = ガソリン噴射量 × ガソリンの理論空燃比 …(1)
Then, the intake air
Intake air amount = gasoline injection amount x gasoline theoretical air-fuel ratio (1)
ガスインジェクタ通電時間設定部42は、上記のように吸入空気量推定部41にて推定された吸入空気量を基にガスインジェクタ通電時間を設定するための機能として、ガス燃料噴射量算出部42a、ガスインジェクタ基本通電時間算出部42b、ガス燃料圧力補正係数算出部42c、ガス燃料温度補正係数算出部42d、ガスインジェクタ無効通電時間算出部42e及びガスインジェクタ通電時間算出部42fを含んでいる。
The gas injector energization
ガス燃料噴射量算出部42a(気体燃料噴射量算出手段)は、吸入空気量推定部41にて推定された吸入空気量とガス燃料の理論空燃比とに基づいてガス燃料噴射量を算出し、その算出結果をガスインジェクタ基本通電時間算出部42bに出力する。ガス燃料噴射量は、下記(2)式を用いて算出することができる。なお、吸入空気量とガス燃料噴射量の相関関係を示すテーブルデータを用いて、今回算出した吸入空気量に対応するガス燃料噴射量を検索しても良い。
ガス燃料噴射量 = 吸入空気量 ÷ ガス燃料の理論空燃比 …(2)
The gas fuel injection
Gas fuel injection amount = Intake air amount ÷ Theoretical air-fuel ratio of gas fuel (2)
ガスインジェクタ基本通電時間算出部42b(基本通電時間算出手段)は、事前に計測していたガスインジェクタ26の流量特性に基づいて、ガス燃料噴射量算出部42aにて算出されたガス燃料噴射量からガスインジェクタ26の基本通電時間(ガスインジェクタ基本通電時間)を算出し、その算出結果をガスインジェクタ通電時間算出部42fに出力する。
The gas injector basic energization
ここで、ガスインジェクタ通電時間算出部42fにて正確なガスインジェクタ通電時間を算出するためには、ガスインジェクタ基本通電時間に対して、圧力変化によるガス燃料の体積変動分を補正するためのガス燃料圧力補正と、温度変化によるガス燃料の音速変動分を補正するためのガス燃料温度補正を行うと共に、実際にはガス噴射に寄与しない通電時間(ガスインジェクタ26の通電開始から開弁完了までの時間;ガスインジェクタ無効通電時間)を加える必要がある。
Here, in order to calculate an accurate gas injector energization time by the gas injector energization
そこで、ガス燃料圧力補正係数算出部42cは、ガス燃料圧力センサ27にて検出されたレギュレータ24より低圧側のガス燃料圧力に基づいて、ガスインジェクタ基本通電時間のガス燃料圧力補正を行うための係数(ガス燃料圧力補正係数)を算出し、その算出結果をガスインジェクタ通電時間算出部42fに出力する。
Therefore, the gas fuel pressure correction
ガス燃料圧力補正係数は、下記(3)式のボイルの法則式により、今回検出したガス燃料圧力と、基準となる基準燃料圧力との変動圧力の比から求めることができる。なお、ガス燃料圧力とガス燃料圧力補正係数との相関関係を示すテーブルデータを用いて、今回検出したガス燃料圧力に対応するガス燃料圧力補正係数を検索しても良い。
ガス燃料圧力補正係数 = V2/V1 = P1/P2 …(3)
(V1:基準燃料体積、V2:燃料体積、P1:基準燃料圧力、P2:ガス燃料圧力)
The gas fuel pressure correction coefficient can be obtained from the ratio of the fluctuating pressure between the gas fuel pressure detected this time and the reference fuel pressure as a reference, according to Boyle's law equation (3) below. The gas fuel pressure correction coefficient corresponding to the gas fuel pressure detected this time may be searched using table data indicating the correlation between the gas fuel pressure and the gas fuel pressure correction coefficient.
Gas fuel pressure correction coefficient = V2 / V1 = P1 / P2 (3)
(V1: reference fuel volume, V2: fuel volume, P1: reference fuel pressure, P2: gas fuel pressure)
また、ガス燃料温度補正係数算出部42dは、ガス燃料温度センサ28にて検出されたレギュレータ24より低圧側のガス燃料温度に基づいて、ガスインジェクタ基本通電時間のガス燃料温度補正を行うための係数(ガス燃料温度補正係数)を算出し、その算出結果をガスインジェクタ通電時間算出部42fに出力する。
Further, the gas fuel temperature correction
ガス燃料温度補正係数は、下記(4)式の気体の音速式により、今回検出したガス燃料温度と、基準となる基準燃料温度との変動圧力の比から求めることができる。なお、ガス燃料温度とガス燃料温度補正係数との相関関係を示すテーブルデータを用いて、今回検出したガス燃料温度に対応するガス燃料温度補正係数を検索しても良い。 The gas fuel temperature correction coefficient can be obtained from the ratio of the fluctuating pressure between the gas fuel temperature detected this time and the reference fuel temperature serving as a reference, using the sound velocity equation of gas (4) below. The gas fuel temperature correction coefficient corresponding to the gas fuel temperature detected this time may be searched using table data indicating the correlation between the gas fuel temperature and the gas fuel temperature correction coefficient.
また、ガスインジェクタ無効通電時間算出部42eは、バッテリ電圧及びガス燃料圧力を基に所定の演算式からガスインジェクタ無効通電時間を算出し、その算出結果をガスインジェクタ通電時間算出部42fに出力する。なお、バッテリ電圧及びガス燃料圧力とガスインジェクタ無効通電時間との相関関係を示すテーブルデータを用いて、現在のバッテリ電圧及びガス燃料圧力に対応するガスインジェクタ無効通電時間を検索しても良い。
The gas injector invalid energization
そして、ガスインジェクタ通電時間算出部42f(最終通電時間算出手段)は、ガスインジェクタ基本通電時間にガス燃料圧力補正係数とガス燃料温度補正係数とを乗算することでガス燃料圧力補正及びガス燃料温度補正を行うと共に、その補正後に得られる値にガスインジェクタ無効通電時間を加算することで最終的なガスインジェクタ通電時間を算出する。
Then, the gas injector energization
2nd−ECU4は、上記のようにガス運転時に有効となる機能によってガスインジェクタ通電時間を算出すると、その算出結果を基にガスインジェクタ通電時間を規定するガスパルス信号、つまりガスインジェクタ通電時間に相当するパルス幅のガスパルス信号を生成してガスインジェクタ26へ出力する。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。
When the 2nd-
以上のような本実施形態によれば、2nd−ECU4が、1st−ECU3から入力されるガソリンパルス信号を基にシリンダの吸入空気量を推定し、その推定結果を基にガスインジェクタ通電時間(ガスパルス信号のパルス幅)を設定するので、ガスインジェクタ26から噴射されるガス燃料噴射量の高精度な制御を実現することが可能となる。
According to the present embodiment as described above, the 2nd-
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、3…1st−ECU(第1制御装置)、4…2nd−ECU(第2制御装置)、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)、41…吸入空気量推定部(吸入空気量推定手段)、42…ガスインジェクタ通電時間設定部(通電時間設定手段)、41a…ガソリンインジェクタ通電時間測定部(通電時間測定手段)、41e…ガソリン噴射量算出部(液体燃料噴射量算出手段)、41f…吸入空気量算出部(吸入空気量算出手段)、42a…ガス燃料噴射量算出部(気体燃料噴射量算出手段)、42b…ガスインジェクタ基本通電時間算出部(基本通電時間算出手段)、42f…ガスインジェクタ通電時間算出部(最終通電時間算出手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS A ... Fuel injection system, 3 ... 1st-ECU (1st control apparatus), 4 ... 2nd-ECU (2nd control apparatus), 13 ... Gasoline injector (liquid fuel injection valve), 26 ... Gas injector (gaseous fuel injection valve) , 41... Intake air amount estimation unit (intake air amount estimation means), 42... Gas injector energization time setting unit (energization time setting means), 41 a... Gasoline injector energization time measurement unit (energization time measurement means), 41 e. Injection amount calculation unit (liquid fuel injection amount calculation unit), 41f ... intake air amount calculation unit (intake air amount calculation unit), 42a ... gas fuel injection amount calculation unit (gaseous fuel injection amount calculation unit), 42b ... gas injector basics Energizing time calculating unit (basic energizing time calculating unit), 42f... Gas injector energizing time calculating unit (final energizing time calculating unit)
Claims (2)
前記第2制御装置は、
前記第1パルス信号を基にシリンダの吸入空気量を推定する吸入空気量推定手段と、
前記吸入空気量を基に前記気体燃料噴射弁の通電時間を設定する通電時間設定手段と、
を備え、
前記吸入空気量推定手段は、
前記第1パルス信号のパルス幅を前記液体燃料噴射弁の通電時間として測定する通電時間測定手段と、
前記通電時間測定手段にて測定された前記液体燃料噴射弁の通電時間から液体燃料圧力補正時間、液体燃料温度補正時間及び前記液体燃料噴射弁の無効通電時間を除去して得られる値に基づいて液体燃料噴射量を算出する液体燃料噴射量算出手段と、
前記液体燃料噴射量算出手段にて算出された前記液体燃料噴射量と液体燃料の理論空燃比とに基づいて前記吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段と、
を備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 that defines the energization time of the liquid fuel injection valve, and a second pulse signal that generates a second pulse signal that defines the energization time of the gaseous fuel injection valve using the first pulse signal. A fuel injection system comprising two control devices,
The second control device includes:
Intake air amount estimating means for estimating the intake air amount of the cylinder based on the first pulse signal;
Energization time setting means for setting an energization time of the gaseous fuel injection valve based on the intake air amount;
Equipped with a,
The intake air amount estimation means includes
Energization time measuring means for measuring the pulse width of the first pulse signal as the energization time of the liquid fuel injection valve;
Based on values obtained by removing the liquid fuel pressure correction time, the liquid fuel temperature correction time, and the invalid energization time of the liquid fuel injector from the energization time of the liquid fuel injector measured by the energization time measuring means. A liquid fuel injection amount calculating means for calculating the liquid fuel injection amount;
Intake air amount calculation means for calculating the intake air amount based on the liquid fuel injection amount calculated by the liquid fuel injection amount calculation means and the theoretical air-fuel ratio of the liquid fuel;
The fuel injection system according to claim Rukoto equipped with.
前記吸入空気量推定手段にて推定された前記吸入空気量と気体燃料の理論空燃比とに基づいて気体燃料噴射量を算出する気体燃料噴射量算出手段と、
前記気体燃料噴射量算出手段にて算出された前記気体燃料噴射量を基に前記気体燃料噴射弁の基本通電時間を算出する基本通電時間算出手段と、
前記基本通電時間算出手段にて算出された前記基本通電時間を前記気体燃料の温度及び圧力に基づいて補正し、その補正後に得られる値に前記気体燃料噴射弁の無効通電時間を加えて最終的な前記気体燃料噴射弁の通電時間を算出する最終通電時間算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射システム。 The energization time setting means includes
Gaseous fuel injection amount calculating means for calculating a gaseous fuel injection amount based on the intake air amount estimated by the intake air amount estimating means and the theoretical air-fuel ratio of the gaseous fuel;
Basic energization time calculating means for calculating a basic energization time of the gaseous fuel injection valve based on the gaseous fuel injection amount calculated by the gaseous fuel injection amount calculating means;
The basic energization time calculated by the basic energization time calculating means is corrected based on the temperature and pressure of the gaseous fuel, and the final energization time of the gaseous fuel injection valve is added to the value obtained after the correction. Final energizing time calculating means for calculating energizing time of the gaseous fuel injection valve;
The fuel injection system according to claim 1, characterized in that it comprises a.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012012129A JP5919003B2 (en) | 2012-01-24 | 2012-01-24 | Fuel injection system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012012129A JP5919003B2 (en) | 2012-01-24 | 2012-01-24 | Fuel injection system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013151880A JP2013151880A (en) | 2013-08-08 |
JP5919003B2 true JP5919003B2 (en) | 2016-05-18 |
Family
ID=49048400
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012012129A Expired - Fee Related JP5919003B2 (en) | 2012-01-24 | 2012-01-24 | Fuel injection system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5919003B2 (en) |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3206664B2 (en) * | 1991-03-20 | 2001-09-10 | マツダ株式会社 | Engine fuel control device |
JP3878258B2 (en) * | 1996-11-01 | 2007-02-07 | 株式会社日立製作所 | Engine control device |
JP3727215B2 (en) * | 2000-02-24 | 2005-12-14 | 日産ディーゼル工業株式会社 | Engine air-fuel ratio control device |
JP2003097326A (en) * | 2001-09-21 | 2003-04-03 | Toyota Motor Corp | Control device and method for fuel injection of engine |
JP2003239776A (en) * | 2002-02-13 | 2003-08-27 | Toyota Motor Corp | Fuel supply control device of internal combustion engine |
JP2007332814A (en) * | 2006-06-13 | 2007-12-27 | Nikki Co Ltd | Method and device for ignition control of gasoline alternate fuel engine |
JP4695042B2 (en) * | 2006-08-10 | 2011-06-08 | 株式会社ニッキ | Add-on gas fuel injection system |
JP4811733B2 (en) * | 2007-03-22 | 2011-11-09 | スズキ株式会社 | Fuel supply control system for bi-fuel vehicles |
US20090024301A1 (en) * | 2007-07-20 | 2009-01-22 | Orlando Volpato | Method and apparatus for synchronous switching of fuel injection control signals |
JP2009097364A (en) * | 2007-10-15 | 2009-05-07 | Nikki Co Ltd | Fuel supply method for gas engine and gasoline alternative gas fuel injection control device |
JP2009167923A (en) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Nikki Co Ltd | Method for supplying fuel to engine, and gasoline alternative liquified petroleum gas injection control device |
SI22841A (en) * | 2008-07-24 | 2010-01-29 | G-1, D.O.O. | Control device for electronic control of the internal combustion gasoline engine adapted to use any gas |
-
2012
- 2012-01-24 JP JP2012012129A patent/JP5919003B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013151880A (en) | 2013-08-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8516999B2 (en) | Gas fuel injection control device of engine for vehicle | |
JP4603606B2 (en) | Fuel supply device | |
US10132250B2 (en) | Exhaust parameter based dual fuel engine power virtual sensor | |
JP4695042B2 (en) | Add-on gas fuel injection system | |
JP2004143994A (en) | Intake air flow prediction device of internal combustion engine | |
JP2012189017A (en) | Fuel supply system for internal combustion engine | |
JP2002147279A (en) | Intake air quantity computing device and intake air pressure computing device | |
JP5327197B2 (en) | Injection characteristic acquisition device for fuel injection device | |
EP1645743A1 (en) | Suction air amount predicting device of internal combustion engine | |
JP5919003B2 (en) | Fuel injection system | |
CN112424463A (en) | Evaporated fuel treatment device | |
EP3147487A1 (en) | Fuel flow detection method of in-vehicle engine | |
JP5240094B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP6415390B2 (en) | Engine controller for alcohol / gasoline blended fuel | |
JP5814776B2 (en) | Gas fuel leak detection device | |
JP5560140B2 (en) | Evaporative fuel processing equipment | |
JP2009167923A (en) | Method for supplying fuel to engine, and gasoline alternative liquified petroleum gas injection control device | |
JP4760681B2 (en) | Oil dilution amount estimation device for alcohol engine | |
JP2012225333A (en) | Flow rate estimation device | |
JP4883321B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP5582086B2 (en) | Failure detection device for internal combustion engine | |
JP2014196736A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP4661325B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP5859842B2 (en) | Fuel injection system | |
JP5472191B2 (en) | Fuel supply system for internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141104 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150828 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150901 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151029 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160329 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160411 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5919003 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |