CN101270695B - 双燃料车的燃料控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明设置有存在主燃料供给控制手段的演算能力及演算功能的次燃料供给控制手段,可以减少控制上的冗长性,另外,可以提高主燃料供给控制手段的演算能力及演算功能,使次燃料供给控制手段接受到其能力提高效果。对于双燃料车的燃料控制装置,燃料供给控制装置在对向内燃机供给的两种以上的燃料的其中一种燃料进行相关演算的主燃料供给控制手段的基础上,并行设置对另一种燃料进行相关演算的次燃料供给控制手段,主燃料供给控制手段在向内燃机供给另一种燃料时,次燃料供给控制手段利用主燃料供给控制手段所进行的一种燃料的相关演算结果进行另一种燃料的相关演算的同时,实施另一种燃料的供给。
Description
技术领域
本发明涉及双燃料车的燃料控制装置,特别是在内燃机具备,采用对两种或更多种的燃料随时切换而进行供给方式的燃料供给方法的燃料控制系统、和其使用的燃料供给控制装置、和算出特定的燃料供给量时的算出方法的双燃料车的燃料控制装置。
背景技术
车辆有,装载有汽油、轻油等的液体燃料和压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)等的气体燃料的两种燃料进行切换使用的内燃机,也就是所谓的双燃料车。双燃料车的燃料控制装置为,对应于运转状况而向内燃机供给的液体燃料和气体燃料进行切换,可以通过使用液体燃料而达到排气中有害成分的降低,并且可以通过使用液体燃料得到高能量输出。
在以往的双燃料车的燃料控制装置中,曾有过将液体燃料和气体燃料都用同一个燃料喷射阀进行供给。
如【日本发明专利文献1】特开平7-34914号公报;【日本发明专利文献2】特开2004-124891号公报。
以往的双燃料车的燃料控制装置中,对于选定燃料喷射量的方法为,液体燃料(汽油)根据液体燃料供给控制手段所计算的喷射量而通过燃料喷射阀进行供给,气体燃料(天然气)是来自进气通路的进气压(负压)通过汽化器(carburet)选定燃料流量而进行供给。在气体燃料的汽化器中,难于对应今后越来越严格的排放限制,气体燃料的供给也对通过燃料喷射阀的严密地燃料流量控制的必要性要求提高。
但是,由于用液体燃料和用气体燃料是两种设计规定,用于算出燃料喷射量的燃料控制手段需要分别对用液体燃料和用气体燃料作出设定,随之出现了加大成本上升的问题。成本上升的主要原因,由于在硬件、软件的两方面必须分别适应液体燃料和气体燃料,故伴随超过推动用单一燃料的车辆的一倍以上的工作量。
这种情况下,如所述发明专利文献1、2所公开的,通过液体燃料和气体燃料两方使用同一燃料喷射阀进行供给的构造,可以回避硬件成本提高的因素,但是出现如下问题。
1)由于燃料不同则燃料要求的容量变为不同(在容积比上,气体∶液体=约600∶1)。
2)燃料供给压力变为不同(汽油∶天然气=约1∶3)。
将液体燃料的汽油与气体燃料的天然气进行混合而形成高压化时,需要增设高压用燃料泵。对天然气使用汽油的燃料喷射压力的情况下,发生1)的容积比的问题。
3)需要防止液体燃料从燃料喷射阀漏出的构造。
这种情况下,对于由金属制成的金属片构造会产生气密性的问题,可考虑用树脂做成片,但使用树脂片的时候会被汽油影响出现老化的问题。
另外,为了算出用液体燃料和用气体燃料的燃料喷射量而设定两种燃料供给控制手段,算出用液体燃料(一种燃料)的燃料喷射量、并在其基础上加算适当的用液体燃料(另一种燃料)的补正系数,则被认为采用了具备演算能力的燃料供给控制装置。而且,使用完成用液体燃料(一种燃料)的硬件并构建系统时,用于由用液体燃料的燃料供给控制手段不能得出包含各种补正的输出值,故作为一次单纯补正而采用在液体燃料用所算出的燃料喷射量的基础上适当加用气体燃料(另一种燃料)的补正系数的情况下,由于液体燃料和气体燃料的燃料特性在加减速时无法得到合适的喷射量,有可能在引擎熄火等的运转中带来障碍。
发明内容
本发明的目的是在具备有燃料切换使用的内燃机的双燃料车的燃料控制装置中,燃料供给路径及其控制系统对应于不同种燃料并列设置独立的燃料控制装置、并且构建与仅切换协调动作的冗长的系统相不同的燃料控制系统,充分活用燃料供给控制装置的各种演算功能并提高系统整体运转效率的使用,各种补正倾向不同的燃料之间按照燃料的类别分开级别(主/次),对平时驱动的主要控制手段和间歇驱动的次要控制手段进行协调驱动,以使引擎可以连续运转,另外,将用于该协调驱动的次要燃料使用时期限定于例如部分负荷行进等指定的行进状态的系统,还有,在分别对应于不同种燃料且具备独立的燃料供给路径的同时,使限制次要控制手段的功能紧凑化,燃料的切换的同时考虑到排气净化装置的保护的控制等。
本发明的技术方案:
本发明是具备有内燃机,该内燃机内供给两种以上的燃料的燃料供给装置,所述内燃机及与车辆相关联的各种驱动条件进行检测的各种检测手段,和基于通过该检测手段所得到的条件对所述燃料供给装置进行控制的燃料供给装置的双燃料车的燃料控制装置,其特征是,所述燃料供给控制装置是,在所述内燃机供给的两种以上的燃料中的一种燃料进行演算的主燃料供给控制手段,且并列设置对另一种燃料进行相关演算的次燃料供给控制手段,所述主燃料供给控制手段在向所述内燃机供给另一种燃料时,在进行一种燃料相关的演算的同时具备停止一种燃料的供给的功能,所述次燃料供给控制手段是在利用所述主燃料供给控制手段对一种燃料的相关演算结果,而进行另一种燃料的相关演算的同时实施另一种燃料的供给。
本发明是装载了燃料切换使用的内燃机的双燃料车的燃料控制装置,由于设置有存在主燃料供给控制手段的演算能力及演算机能的次燃料供给控制手段,故在控制上可以大大避免冗长性。另外,本发明的双燃料车的燃料控制装置可以提高主燃料供给控制手段的利用效率,若主燃料供给控制手段的演算能力及演算机能得到增强后,则次燃料供给控制手段可以得到其能力上升效果。
附图说明
图1表示本实施例的双燃料车的燃料控制装置的构成简图。
图2表示本实施例的双燃料车的燃料控制装置的框图。
图3表示本实施例的液体燃料的加速时补正系数和使用该液体燃料的加速时补正系数的倒数的气体燃料用的加速时补正系数的关系示意图。
图4表示本实施例的使用液体燃料的加速时补正系数的倒数的气体燃料用的加速时补正系数和燃料喷射量的比率示意图。
图5表示变形实施例的气体燃料专用的加速时补正系数示意图。
图6表示变形实施例的气体燃料专用的加速时补正系数和燃料喷射量的比率示意图。
图中件号:
1内燃机;6燃烧室;7进气端口;8排气端口;21进气通路;27排气通路;34燃料控制装置;35液体燃料供给装置;36气体燃料供给装置;37液体燃料箱;41液体燃料供给通路;43液体燃料喷射阀;49气体燃料容器;50气体燃料供给管;52气体燃料喷射阀;54第1气体燃料压力传感器;56气体燃料温度传感器;57第2气体燃料压力传感器;61进气温度传感器;73主燃料供给控制手段;74次燃料供给控制手段。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行说明。
本发明的实施例,如图1~图4所示。图1为双燃料车的燃料控制装置的结构简图,图2为双燃料车的燃料控制装置的框图,图3为液体燃料的加速时补正系数与使用了该液体燃料的加速时补正系数的倒数的液体燃料用加速时补正系数之间的关系示意图,图4为使用了液体燃料的加速时补正系数的倒数的液体燃料用加速时补正系数与燃料喷射量的比率示意示意图。
如图1中,1为双燃料车上装载有多个汽缸的内燃机,2为缸块,3为缸头,4为缸头盖,5为活塞,6为燃烧室,7为进气端口,8为排气端口。内燃机1,由支轴在缸头3上的进气凸轮轴9及排气凸轮轴10分别对进气阀11及排气阀12进行驱动,分别开关各汽缸的燃烧室6上连通的进气端口7及排气端口8。该内燃机1,在进气凸轮轴9上设置有阀门时钟可变装置的阀门时钟可变传动器13。阀门时钟可变传动器13,由油压控制阀14控制动作油压,相对于曲柄轴使进气凸轮轴9的相位变化。
内燃机1,作为进气装置,依次与空气过滤器15和进气管16和节气门17和调压箱18和进气歧管19的各分歧管20,设置有与个进气端口7相连通的进气通路21。节气门17的各进气通路21上设置有节流阀22。另外,内燃机1做为排气装置依次连接有排气歧管23的各分支歧管24和催化剂转化器25和排气管26,设置有各排气端口8上连通的排气通路27。
该内燃机1,设置有迂回节流阀22并连通进气通路21的怠速空气通路28,在该怠速空气通路28的途中设置有调整怠速空气量的怠速空气量控制阀29。内燃机1作为点火装置,在缸头盖4上每个汽缸安装有点火线圈30。点火线圈30对各汽缸的燃烧室6的火花塞点火。另外,在内燃机1上,借助PCV阀31设置汽缸头盖4内部与调压箱18的进气通路21连通的进气通路侧漏气通路32,设置汽缸头盖4内与空气过滤器15内相连通的空气过滤器侧漏气通路33。
作为构成双燃料车的燃料控制装置34的供给两种以上燃料的燃料供给装置,在该内燃机1设置有,供给两种以上的燃料中的一种燃料即汽油或轻油等的液体燃料的液体燃料供给装置35,和供给另一种燃料的压缩天然气或液化石油(CNG、LPG)等的气体的气体燃料供给装置36。
所述液体燃料供给装置35,具备贮藏一种燃料即液体燃料的液体燃料箱37。在液体燃料箱37内,设置有将燃料压送到内燃机1侧的液体燃料泵38。液体燃料泵38上借助过滤器39和压力调节器40与液体燃料供给通路41的一端侧连接。液体燃料供给通路41的另一端侧,与输送管42相连接。输送管42上连接有进气歧管19的各分歧管20上所安装的每个汽缸的液体燃料喷射阀43。使液体燃料喷射阀43在燃烧室6内指向可以直接进行燃料供给的状态,且接近缸头3,临近各分歧管20的进气通路21进行设置。所述压力调节器40对供给给液体燃料喷射阀43的液体燃料压力进行调整,使剩余的燃料回到燃料箱37。
所述液体燃料箱37借助双向止回阀44与蒸发器通路45的一端侧相连接。蒸发器通路45的另一端侧与碳罐46连接。碳罐46与净化通路47的一端侧连接。净化通路47的另一端侧与节流阀22的下流侧的进气通路21连通。在净化通路47的途中设置有净化控制阀48。净化控制阀48对从碳罐46而来供给进气通路21的蒸发液体燃料量进行调整。
所述气体燃料供给装置36,具备对另外一种燃料即气体燃料进行贮藏的气体燃料容器49。气体燃料容器49与气体燃料供给管50的一端侧连接。气体燃料供给管50另一端侧与气体燃料输送管51连接。气体燃料输送管51与进气歧管19的各分歧管20上安装的各汽缸的气体燃料喷射阀52连接。由于液体燃料喷射阀43相比1燃烧单量的供给压力高,供给量(体积)也多,故各气体燃料喷射阀52安装在液体燃料喷射阀43的更上流侧且安装在其附近的各分歧管20上。液体燃料喷射阀52,即使是在应答性下降的上流侧,由于是在完全暖机时使用故可以消除相关问题。
所述气体燃料供给管50,从气体燃料容器49侧依次安装有主止阀53、第1气体燃料压力传感器54、减压阀55、气体燃料温度传感器56和第2气体燃料压力传感器57。在内燃机1停止时主止阀53阻断气体燃料。第1气体燃料压力传感器54与主止阀53一体设置,为了确认气体燃料残留量而检测气体燃料容器49的压力。减压阀55具备减压室58和隔板室59,隔板室59通过导压通路60与节气门17的节流阀22的更下流侧的进气通路21连通。减压阀55为对从进气通路21到隔板室59所作用的进气压力在减压室58使压力保持一定的压力差的构造,使气体燃料压力相对于进气压力减压一定的压力差而调整适当的压力/流量。气体燃料温度传感器56检测出向气体燃料喷射阀52供给的气体燃料的温度。第2气体燃料压力传感器57检测出向气体燃料喷射阀52供给的气体燃料的压力。
作为内燃机1及其车辆相关的检测各种驱动条件的检测手段,双燃料车的燃料控制装置34设置所述第1气体燃料压力传感器54、气体燃料温度传感器56和第2气体燃料压力传感器57,进而,设置检测进气通路21的进气温度的进气温度传感器61,检测节气门22的气门开度的气门开度传感器62,设置检测进气通路21的进气压力的进气压力传感器63,设置检测内燃机1的冷却水温度的水文传感器64,设置检测爆震的爆震传感器65,设置检测排气通路27的排气空燃比的空燃比传感器66,设置检测排气通路27的排气氧浓度的O2传感器67,设置检测用于检测引擎转数的曲柄角的曲柄角传感器68,设置检测用于判别汽缸的凸轮角的凸轮角传感器69。另外,在图1中,符号70为主开关,符号71为保险丝,符号72为电池。
该双燃料车的燃料控制装置34,基于检测手段的所述各传感器54、56、57、61~69所得的条件,作为控制所述燃料供给装置即液体燃料供给装置35和气体燃料供给装置36的燃料供给控制装置,与主燃料供给控制手段73并列设置次燃料供给控制手段74。
所述主燃料供给控制手段73中,连接有所述油压控制阀14、怠速空气量控制阀29、点火线圈30、液体燃料泵38、液体燃料喷射阀43、进气温度传感器61、气门开度传感器62、进气压力传感器63、水温传感器64、爆震传感器65、空燃比传感器66、O2传感器67、曲柄角传感器68、凸轮角传感器69,借助主开关70及保险丝71与电池72连接。该主燃料控制手段73,如图2所示,连接有所述传感器61~69,及CVT(无级变速机)控制手段75、空调开关76、CVT的转换开关77。主燃料供给控制手段73,基于所述传感器61~69、75~77所得的条件对向内燃机1供给两种以上的燃料中的一种燃料即液体燃料进行相关演算。
主燃料供给控制手段73,如图2所示,具备启动时基本喷射时间设定手段78、基本喷射时间设定手段79、补正手段80、喷射时间设定手段81。启动时基本喷射时间设定手段78,在内燃机1启动时对于启动时间喷射控制,根据冷却水温度设定基本喷射时间。基本喷射时间设定手段79,对于在内燃机1完全暖机后的启动后喷射控制,根据引擎转数和进气压力进行基本喷射时间设定。补正手段80根据各种传感器、开关61~77来的信号进行各种补正设定。喷射时间设定手段81,在基本喷射时间上加算各种补正而设定对应于运转状态的最适喷射时间。液体燃料喷射阀43,根据喷射时间设定手段81所设定的喷射时间驱动而喷射液体燃料。主燃料供给控制手段73由断油控制停止液体燃体燃料的喷射。
这样,主燃料供给控制手段73,对于在启动内燃机1时进行的启动时喷射控制、在内燃机1完全暖机后的启动后喷射控制,对应于各种内燃机1及车辆的相关条件,进行液体燃料的相关演算,在基本喷射时间上加算各种补正而求得喷射时间。各种补正包括:电压补正、引擎转数补正、进气温度补正、空燃比回授补正、空燃比学习补正、暖机补正、大气压补正、气门开度补正、净化浓度补正、启动后增量补正、加速补正。
该主燃料控制手段73,从向内燃机1供给一种燃料即液体燃料的状态切换到向内燃机1供给另一种燃料即气体燃料时,在进行一种燃料即液体燃料相关的演算的同时,具备停止一种燃料即液体燃料供给的功能。
关于停止液体燃料的供给的功能,例如,由于主燃料供给控制手段73具有通过断油控制对液体燃体燃料进行断油的功能,故利用这一点,在选用气体燃料的情况下开启气体燃料使用标志,在该气体燃料标志开启时通过断油功能禁止液体燃料的供给。该禁止气体燃料的供给,可以采用取消液体燃料喷射阀43的驱动电流(信号)或加设燃料阻断阀并采用燃料阻断阀阻断驱动等实现。但是,在选用气体燃料的情况下,即使气体燃料的供给处于停止中,主燃料供给手段73也驱动并进行液体燃料喷射时间的演算。
从所述液体燃料向气体燃料切换,由于液体燃料控制使内燃机1处在完全暖机后运转状态是处于怠速运转时期。这是,内燃机1如果不是完全暖机状态则内燃机负荷条件不一定,与液体燃料相比由于气体燃料转矩减少,故在内燃机1稳定后,完暖判定后的怠速运转时进行切换。另外,作为运转条件,在没有空调负荷的条件下为运转时。燃料喷射量根据空燃比传感器66、O2传感器67所得的回授条件,且为了得到怠速稳定化将点火时间设置于主燃料供给控制手段73,故通过燃料切换可以在感觉不到转矩变化的情况下进行切换。虽然有引擎转数的上升等少量的回转变动,但不会造成车辆移动中的障碍。还有,气体燃料用尽、液体燃料还有残量的情况下,为了使用液体燃料行进,可以通过驾驶员的操作进行切换。
另外,从液体燃料向气体燃料切换,内燃机1在完全暖机后运转状态为使怠速运转保持一定时间的时期。也就是说,从液体燃料到气体燃料的切换,在切换没有问题的情况下可以进行切换,在切换有问题的状况时受到限制。前提是处于设定为每种燃料分别通常行进都没有问题的状态。放置一定时间为了达到怠速运转的目标的引擎转数,并确保达到稳定状态的必要时间,另外,在怠速运转变换后即行进开始等情况下,考虑到转矩的变化有障碍的情况,需要设置一定时间。
在全开行进后(判定为高由温的情况下)的怠速运转,如果将燃料从液体燃料向气体燃料进行切换,则会有在要求空气量的不同点处招致触媒温度上升的担忧。例如,液体燃料的汽油的空燃比为:14.5,气体燃料的压缩天然气CNG的空燃比为:16.8,则从汽油向压缩天然气进行切换时,由于切换为稀薄燃烧,故有触媒温度上升的担心。因此,考虑到触媒温度的上升,需要为怠速运转设定一定时间。燃料被切换,如果从燃料过浓或理论浓度(理想浓度的混合气)切换到低浓度(稀薄燃烧),在切换前后回授控制中即使空燃比中心变化,但由于基于一种燃料的补正而对另外一种进行取消持续控制,故没有补正偏差的积蓄。如果进行误学习等的防止,则没有通常运转的排气净化能力问题。
如图2所示,所述次燃料供给控制手段74连接有气体燃料喷射阀52、第1气体燃料压力传感器54、气体燃料温度传感器56、第2气体燃料压力传感器57。次燃料供给控制手段74借助通信手段即车内通信网(CAN)82与主燃料供给控制手段73相连接。主燃料供给控制手段73将演算结果即液体燃料的基本喷射时间上包含液体燃料的补正的喷射时间和液体燃料的补正借助车内通信网82向次燃料供给控制手段74送信。
次燃料供给控制手段74具备取入手段83、补正手段84、喷射时间设定手段85。取入手段83是来自主燃料供给控制手段73的喷射时间设定手段81,借助车内通信网82接收并进行取入主燃料供给供给控制数段73的演算结果即液体燃料的喷射时间。补正手段84是来自主燃料供给控制手段73的补正手段80,借助车内通信网82接收并进行取入液体燃料的补正,同时取入第1、第2气体燃料压力传感器54、57、气体燃料温度传感器56而来的信号,根据这些取入的信号进行各种补正设定。喷射时间设定手段85,在接受的液体燃料的喷射时间的基础上加上考虑了液体燃料的补正因素的各种补正,及根据第1、第2气体燃料压力、气体燃料温度而得的气体燃料的各种补正,对应于运转状态设置最合适的喷射时间。气体燃料喷射阀52是根据喷射时间设定手段85所设定的喷射时间驱动而喷射气体燃料。
这样,一种燃料和另一种燃料到达内燃机1的进气通路21的液体燃料喷射阀43和气体燃料喷射阀52的供给压力和供给体积彼此不同,一种燃料为液体燃料,另一种燃料为气体燃料。靠着进气通路21的液体燃料喷射阀43和气体燃料喷射阀52是气体燃料用喷射阀52配置在比液体燃料喷射阀43更上流侧,通过主燃料供给控制手段73对液体燃料喷射阀43驱动控制,通过次燃料供给控制手段74对气体燃料喷射阀52驱动控制。
由此,次燃料供给控制手段74利用接收的主燃料供给控制手段73的演算结果,即液体燃料的喷射时间和液体燃料的补正,在进行另一种燃料即气体燃料相关的演算的同时实施气体燃料的供给。
这样,该双燃料车的燃料控制装置34,在进行向内燃机1供给液体燃料的相关演算的主燃料供给控制手段73的基础上并行设置进行气体燃料相关的次燃料供给控制手段74,主燃料供给控制手段73,在内燃机1完全暖机后怠速运转经过一定时间时,将向内燃机1供给的液体燃料切换为气体燃料供给时,在进行液体燃料的相关演算的同时,具有停止液体燃料供给的功能,次燃料供给控制手段74在利用中燃料供给控制手段73所得的液体燃料相关的演算结果的同时,实施气体燃料的供给。
由此,装载了切换燃料使用的内燃机1的双燃料车的燃料控制装置34,由于设置了存在主燃料供给控制手段73的演算能力及演算功能的次燃料供给控制手段,故可以减少控制上的冗长性。另外,该双燃料车的燃料控制装置34,可以提高主燃料供给控制手段73的利用效率,若主燃料供给控制手段73的演算能力及演算功能提高,则次燃料供给控制装置手段74可以接受到其能力提高效果。
另外,该双燃料车的燃料控制装置34,主燃料供给控制手段73和次燃料供给控制手段74借助通信手段即车内通信网82进行连接,主燃料控制手段73借助车内通信网82将在液体燃料的基本喷射时间的基础上包含液体燃料补正的喷射时间和液体燃料的补正发送给次燃料供给控制手段74,次燃料供给控制手段74在接收液体燃料的喷射时间和一种燃料的补正的同时,根据气体燃料的燃料温度及燃料压力进行补正。次燃料供给控制手段74由于省略了启动时基本喷射时间的设定和启动后基本喷射时间的设定的功能,可以通过这些设定使各种传感器、从用于这些设定的各种开关61~77而来的信号可以使输入简略化。
这样,对于该双燃料车的燃料控制装置34,可以构建对次燃料供给控制手段74的演算功能和记忆容量进行限制的系统,可以得到整体紧凑的系统。另外,该双燃料车的燃料控制装置34,不是从各种传感器、开关61~77的信号取入到次燃料供给控制手段74,而是用于在液体燃料的喷射时间上加上气体燃料的补正,故通信量变小,在控制上由于减少了通信数据故减少了冗长性。
进而,该双燃料车的燃料控制装置34,使用对于靠着内燃机1的进气通路21的液体燃料喷射阀43、气体燃料喷射阀52的供给压力和供给体积互不相同的液体燃料和气体燃料的两种燃料,使气体燃料喷射阀52在液体燃料喷射阀43的上流侧,通过主燃料供给控制手段73对液体燃料喷射阀43进行驱动控制,使用次燃料供给控制手段74对气体燃料喷射阀52进行驱动控制。
这样,该双燃料车的燃料控制装置34,由于燃料形状的不同,特别是对于在过渡应答性上没有相关性的燃料,利用上述的液体燃料的基本喷射时间的基础上包含了液体燃料的补正的喷射时间和液体燃料的补正并使演算气体燃料的控制成为有效。
该双燃料车的控制装置34,利用液体燃料的基本喷射时间的基础上包含液体燃料的补正的喷射时间和液体燃料的补正,并演算气体燃料。液体燃料的各种补正,如上所述,包含电压补正、引擎转数补正、进气温度补正、空燃比回授补正、空燃比学习补正、暖机补正、大气压补正、气门开度补正、净化浓度补正、启动后增量补正、加速补正。这些液体燃料的各种补正,大部分与气体燃料的补正具有相关性,加速补正与气体燃料的加速补正没有相关性。也就是说,对于液体燃料,由于在从液体向气体变化有延时,故在加速时需要使燃料增量。这样,气体燃料由于在气化时没有延时,故可以确保追随进气压力的流量,在加速时不需要增量。
这样,在向内燃机1供给气体燃料的双燃料车加速时,使用包含了液体燃料的加速补正的喷射时间进行气体燃料的喷射时间的演算时,由于液体燃料与气体燃料的燃料特性不同,故不能求得合适的喷射时间,会产生损失运转性的问题。
对于这类问题,该双燃料车的燃料控制装置34,如前所述,作为燃料供给控制装置,与进行向内燃机1供给液体燃料的相关演算的主燃料供给控制手段73并列设置有进行气体燃料相关演算的次燃料供给控制手段74。
所述主燃料供给控制手段73,与供给内燃机1的燃料的种类无关而进行液体燃料的相关演算的同时,对应于内燃机1的状态的液体燃料的基本值(基本喷射时间)的演算的基础上将包含了考虑加速的运转条件的相应补正(电压补正、引擎转数补正、吸气温度补正、空燃比回授补正、空燃比学习补正、暖机补正、大气压补正、气门开度补正、净化浓度补正、启动后增量补正)的演算结果进行输出的同时,具备在向内燃机1供给气体燃料时停止气体燃料的供给的功能(通过断油功能对液体燃料喷射阀43的驱动电流、附设了燃料阻断阀的情况下对燃料阻断阀的阻断驱动等)。
所述次燃料供给控制手段74,如图3、图4所示,在将向内燃机1供给的液体燃料切换至气体燃料供给时,用从主燃料供给手段73接收的液体燃料的喷射时间乘以将液体燃料的加速时补正系数的倒数(1/液体燃料的加速补正系数)作为气体燃料的加速时补正系数,使得增量部分相抵(使补正系数=1),求得取消了液体燃料的加速补正的液体燃料的控制值,该液体燃料的控制值的基础上在通过气体燃料的补正系数实施再补正(根据气体燃料的燃料温度及燃料压力进行补正)而演算喷射时间。所述气体燃料喷射阀52,按照演算出的气体燃料的喷射时间进行驱动而喷射气体燃料。
这样,该双燃料车的燃料控制装置34,在双燃料车加速时,通过次燃料供给控制手段74,基于从主燃料供给控制手段73所得的液体燃料的演算结果,求得取消了液体燃料的加速补正的液体燃料的控制值,该液体燃料的控制值再通过气体燃料的补正系数实施再补正而进行气体燃料的相关演算。
这样,该双燃料车的燃料控制装置34,由于对于主燃料供给控制手段73并设了存在主燃料供给控制手段73的演算能力及演算功能的次燃料供给手段74,故在控制上减少了冗长性。另外该双燃料车的燃料控制装置34,可以提高主燃料控制手段73的利用效率,主燃料供给控制手段73的演算能力及演算机能得到提高,则其能力提高的效果可以被次燃料供给控制手段74接收到。进而,该双燃料车的燃料控制装置34,液体燃料和气体燃料为彼此没有相关性的燃料组合,利用液体燃料的喷射时间和补正进行加速时的液体燃料的喷射时间进行演算时,次燃料供给控制手段具备取消一方加速补正的功能,排除没有相关性的部分有效的推进共用化。
另外,该双燃料车的燃料控制装置34,向气体燃料供给装置36的减压阀55的隔板室59导入进气压力,对应于隔板室59所作用的进气压力减压室58的气体燃料压力保持一定的压力差的构造,对于进气压力常时按照一定的压力差喷射气体燃料,可以在加速时对应于进气压力的变位进行一定的气体燃料喷射,确保稳定的运转性。
进而,该双燃料车的燃料控制装置34,使用靠着内燃机1的进气通路21的液体燃料喷射阀43、气体燃料喷射阀52处的供给压力和供给体积相互不同的液体燃料和气体燃料的两种燃料,气体燃料用喷射阀53在液体燃料喷射阀43的上流侧,通过主燃料供给控制手段73对液体燃料喷射阀43进行驱动控制,通过次燃料供给控制手段74对气体燃料喷射阀52进行驱动控制。
这样,该双燃料车的燃料控制装置34由于燃料性状的不同,特别是在过渡应答性上没有相关性的燃料之间,利用上述的液体燃料的基本喷射时间为基础包含液体燃料补正的喷射时间和液体燃料的补正,而使气体燃料的演算控制有效。另外,取消液体燃料的加速补正的功能,排除与液体燃料的控制值没有相关性的部分,对于达到共用化是非常重要的。硬件构成上使之具有冗长性。
图5、图6表示加速时补正的变形实施例。
所述双燃料车的燃料控制装置34,为了得到加速时所需要的气体燃料的流量,将液体燃料的加速时补正系数的倒数作为加速时的补正系数,将液体燃料的加速时增量部分抵消(使补正系数=1)。
对此,对于图5、图6所示的加速补正,对气体燃料专用的加速时补正系数重新进行设定,使用该气体燃料专用的加速时补正系数求得取消液体燃料的加速补正的液体燃料的控制值,对该液体燃料的控制值通过气体燃料的补正系数实施再补正而进行气体燃料的相关演算。但是,气体燃料专用的加速时补正系数由于目的是减少液体燃料的加速时增量故设定为1以下的值。
这样,该双燃料车的燃料控制装置34,与上述实施例相同,在液体燃料和气体燃料彼此没有相关性的燃料之间,利用液体燃料的喷射时间和补正进行加速时的液体燃料的喷射时间的演算时,使次燃料供给手段74具备取消一种加速补正的功能,排除不具备相关性的部分而达到共用化。
对于上述实施例,以液体燃料为汽油或轻油、气体燃料为压缩天然气或液化石油气(CNG、LPG)进行例示,除此之外,还有液体燃料的DME(二甲醚)或甲醇等,作为气体燃料有氢等。
本发明的双燃料车辆的燃料控制装置,将汽油、轻油、DME(二甲醚)、甲醇等液体燃料和压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)、氢等气体燃料切换供给内燃机,此外也可适用于液体燃料和气体燃料组合而供给向内燃机切换的情况。
Claims (4)
1.一种双燃料车的燃料控制装置,具备有:内燃机、向该内燃机供应两种燃料的燃料供给装置、对所述内燃机及车辆相关的各种驱动条件进行检测的检测手段、和基于通过该检测手段所得到的条件对所述燃料供给装置进行控制的燃料供给控制装置,其特征为,所述燃料供给控制装置在进行向所述内燃机供给两种燃料中的一种燃料的相关演算的主燃料供给控制手段的基础上,并列设置进行与所述一种燃料不同的另一种燃料的相关演算的次燃料供给控制手段,所述主燃料供给控制手段在所述燃料供给装置向所述内燃机供给所述另一种燃料时,在进行所述一种燃料的相关演算的同时,具备停止所述一种燃料的供给的功能,所述次燃料供给控制手段在利用所述主燃料供给控制手段的所述一种燃料相关的演算结果进行所述另一种燃料的相关演算的同时,实施所述另一种燃料的供给。
2.根据权利要求1所述的双燃料车的燃料控制装置,其特征为,所述主燃料供给控制手段和次燃料供给控制手段借助通信手段相连接,所述主燃料供给控制手段借助所述通信手段将一种燃料的喷射时间和一种燃料的补正向所述次燃料供给控制手段发送,所述次燃料供给控制手段,在接收一种燃料的喷射时间和一种燃料的补正的同时,根据另一种燃料的温度及燃料压力进行补正,其中,所述一种燃料的喷射时间是指在一种燃料的基本喷射时间的基础上包含有一种燃料的补正的喷射时间。
3.一种双燃料车的燃料控制装置,具备有:内燃机、向该内燃机供应两种燃料的燃料供给装置、对所述内燃机及车辆相关的各种驱动条件进行检测的检测手段、和基于通过该检测手段所得到的条件对所述燃料供给装置进行控制的燃料供给控制装置,其特征为,所述燃料供给控制装置在进行向所述内燃机供给两种燃料的其中一种的燃料的相关演算的主燃料供给控制手段的基础上,并行设置进行与所述一种燃料不同的另一种燃料的相关演算的次燃料供给控制手段,所述主燃料供给控制手段与向所述内燃机供给的燃料种类无关而进行所述一种燃料的相关演算的同时,将对应于所述内燃机的状态将所述一种燃料的基本值的演算基础上包含有加速的运转条件所对应的补正的演算结果进行输出,同时在所述燃料供给装置向所述内燃机供给所述另一种燃料时具有停止所述一种燃料的供给的功能,所述次燃料供给控制手段以所述主燃料供给控制手段而来的所述一种燃料相关的演算结果为基础求得取消了所述一种燃料的加速补正的所述一种燃料的控制值,该一种燃料的控制值再通过另一种燃料的补正系数实施再补正而进行所述另一种燃料的相关演算。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的双燃料车的燃料控制装置,其特征为,所述一种燃料为液体燃料,所述另一种燃料为气体燃料,所述一种燃料和所述另一种燃料,对于靠着所述内燃机的进气通路的液体燃料喷射阀、气体燃料喷射阀的供给压力和供给体积彼此不同,且使气体燃料喷射阀在液体燃料喷射阀的上流侧,所述主燃料供给控制手段对液体燃料喷射阀进行驱动控制,所述次燃料供给控制手段对气体燃料喷射阀进行驱动控制。
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