專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的燃料供給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種被應(yīng)用于能夠通過多種燃料而運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)中的燃料供給裝置。
背景技術(shù)：
已知一種內(nèi)燃機(jī)，其搭載有多種燃料，并以根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)和狀況來切換所供給的燃料的種類、或者改變所供給的多種燃料的比例的方式而運(yùn)行。例如，已知一種內(nèi)燃機(jī)，其搭載有醇類和汽油的混合燃料、即醇類混合燃料以作為主燃料，并搭載有汽油以作為輔助燃料，且在低溫起動(dòng)時(shí)使用起動(dòng)性良好的輔助燃料。已知在這種內(nèi)燃機(jī)中，當(dāng)輔助燃料的余量降低時(shí)，會(huì)點(diǎn)亮供油燈從而督促駕駛員進(jìn)行輔助燃料的供油，且減少輔助燃料的噴射量從而抑制輔助燃料的減少(參照專利文獻(xiàn)I)。在先技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2008-014215號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題在通過多種燃料而運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)中，當(dāng)切換所供給的燃料的種類、或者改變所供給的多種燃料的比例時(shí)，廢氣中的有害成分的量將發(fā)生變化。在專利文獻(xiàn)I的內(nèi)燃機(jī)中，是在未考慮此種廢氣中的有害成分的量的變化的條件下，減少輔助燃料的噴射量、或者對(duì)燃料進(jìn)行切換的。因此，存在當(dāng)內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)等廢氣排放發(fā)生惡化的風(fēng)險(xiǎn)。因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種與現(xiàn)有的燃料供給裝置相比，在各種運(yùn)行狀態(tài)下均能夠?qū)U氣排放發(fā)生惡化的情況進(jìn)行抑制的內(nèi)燃機(jī)的燃料供給裝置。用于解決課題的方法本發(fā)明中的內(nèi)燃機(jī)的燃料供給裝置被應(yīng)用于能夠通過第I燃料以及第2燃料而運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)中，其中，所述第2燃料與所述第I燃料相比，燃燒后的有害成分的排放量較少，所述燃料供給裝置具有燃料供給單元，其向所述內(nèi)燃機(jī)分別供給所述第I燃料以及所述第2燃料；排氣凈化催化劑，其對(duì)從所述內(nèi)燃機(jī)排放的廢氣進(jìn)行凈化；凈化性能判斷單元，其判斷所述排氣凈化催化劑對(duì)廢氣的凈化性能是否已經(jīng)降低；控制單元，在所述凈化性能判斷單元判斷為所述排氣凈化催化劑對(duì)廢氣的凈化性能已經(jīng)降低時(shí)，所述控制單元將所述燃料供給單元的動(dòng)作控制為，與所述第I燃料相比，更多地供給所述第2燃料至所述內(nèi)燃機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的燃料供給裝置，因?yàn)樵谂艢鈨艋呋瘎┑膬艋阅芤呀?jīng)降低時(shí)供給與第I燃料相比有害成分的排放量較少的第2燃料，所以能夠抑制廢氣排放的惡化。另外，與第I燃料相比更多地供給第2燃料的情況中，也包括將第I燃料設(shè)定為零，而僅向內(nèi)燃機(jī)供給第2燃料的情況在內(nèi)。此外，燃燒后的有害成分的排放量表示的是，在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)以理論空燃比使燃料恰當(dāng)?shù)厝紵龝r(shí)，從內(nèi)燃機(jī)排放出的有害成分的量。
在本發(fā)明的燃料供給裝置的一種方式中，可以采用如下結(jié)構(gòu)，S卩，還具有第I燃料量獲取單元，其獲取能夠供給至所述內(nèi)燃機(jī)的第I燃料的量，在由所述第I燃料獲取單元所獲取的第I燃料的量小于等于預(yù)先設(shè)定的預(yù)定的判斷量時(shí)，所述控制單元將所述燃料供給單元的動(dòng)作控制為，與所述第I燃料相比，更多地供給所述第2燃料至所述內(nèi)燃機(jī)。通過以此種方式在第I燃料減少之前對(duì)第2燃料的供給進(jìn)行抑制，從而與第I燃料相比，能夠更多地保留第2燃料。此時(shí)，因?yàn)槟軌蛟陬A(yù)料到廢氣排放的惡化時(shí)供給第2燃料，所以能夠抑制廢氣排放的惡化。在本發(fā)明的燃料供給裝置的一種方式中，可以采用如下結(jié)構(gòu)，S卩，所述燃料供給單元具有第I燃料供給系統(tǒng)，其向所述氣缸供給所述第I燃料；第2燃料供給系統(tǒng)，其向所述氣缸供給所述第2燃料；所述燃料供給單元還具有異常判斷單元，其對(duì)所述第2燃料供給系統(tǒng)有無異常進(jìn)行判斷；警告單元，其在所述異常判斷單元判斷為所述第2燃料供給系統(tǒng)存在異常時(shí)，向所述內(nèi)燃機(jī)的使用者發(fā)出預(yù)定的警告。通過以此種方式向使用者告知存在廢氣排放發(fā)生惡化的風(fēng)險(xiǎn)，從而能夠促使對(duì)第2燃料供給系統(tǒng)進(jìn)行修理。由此能夠抑制內(nèi)燃機(jī)被擱置在無法通過第2燃料而運(yùn)行的狀態(tài)的情況。因此，能夠抑制廢氣排放的惡化。
在該方式中，也可采用如下結(jié)構(gòu)，即，當(dāng)所述警告單元發(fā)出了警告時(shí)，所述控制單元將所述燃料供給單元的動(dòng)作控制為，將所述第I燃料供給至所述內(nèi)燃機(jī)。通過以此種方式供給第I燃料，從而能夠防止內(nèi)燃機(jī)成為無法工作的狀態(tài)。在本發(fā)明的燃料供給裝置的一種方式中，可以采用如下結(jié)構(gòu)，S卩，燃料供給裝置還具有第I燃料存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)所述第I燃料；第2燃料存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)所述第2燃料，所述控制單元在所述第I燃料存儲(chǔ)單元變空時(shí)將所述燃料供給單元的動(dòng)作控制為，在所述第2燃料存儲(chǔ)單元中殘留預(yù)先設(shè)定的預(yù)定量的所述第2燃料，由此對(duì)供給至所述內(nèi)燃機(jī)的所述第I燃料的量以及所述第2燃料的量分別進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過以此種方式對(duì)各個(gè)燃料的供給量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而能夠切實(shí)地保留第2燃料。此時(shí)，因?yàn)槟軌蛟谂艢鈨艋呋瘎┑膬艋阅芤呀?jīng)降低時(shí)供給第2燃料，所以能夠抑制廢氣排放發(fā)生惡化的情況。被供給至內(nèi)燃機(jī)的燃料可以是任何燃料。例如，可以包括碳?xì)浠衔镱悮怏w燃料和碳?xì)浠衔镱愐后w燃料。作為碳?xì)浠衔镱悮怏w燃料以壓縮天然氣為代表，除此之外還有LP (液化石油)氣等的氣體燃料。作為碳?xì)浠衔镱愐后w燃料，有汽油、輕油、醇類或者汽油和醇類的混合燃料等。眾所周知，壓縮天然氣與碳?xì)浠衔镱愐后w燃料相比，燃燒后的有害成分的排放量較少。因此，在本發(fā)明的燃料供給裝置的一種方式中，也可采用如下結(jié)構(gòu)，即，所述第I燃料為碳?xì)浠衔镱愐后w燃料，所述第2燃料為壓縮天然氣。


圖I為表示組裝有本發(fā)明的第I種方式所涉及的燃料供給裝置的內(nèi)燃機(jī)的圖。圖2為放大表不圖I中的內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)氣缸的圖。圖3為表示ECU所執(zhí)行的燃料供給控制程序的流程圖。圖4為表示ECU所執(zhí)行的凈化性能判斷程序的流程圖。圖5為表示ECU所執(zhí)行的異常診斷程序的流程圖。圖6為表示在本發(fā)明的第2種方式所涉及的燃料供給裝置中由ECU所執(zhí)行的燃料供給控制程序的流程圖。
圖7為用于對(duì)在多種燃料使用模式中供給汽油和CNG的方法進(jìn)行說明的圖。
具體實(shí)施例方式(第I種方式)圖I圖示了組裝有本發(fā)明的第I種方式所涉及的燃料供給裝置的內(nèi)燃機(jī)。該內(nèi)燃機(jī)(以下，有時(shí)會(huì)稱為發(fā)動(dòng)機(jī))I作為行駛用動(dòng)力源而被搭載于車輛上。發(fā)動(dòng)機(jī)I被構(gòu)成作為，能夠使用多種燃料而運(yùn)行的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，并且能夠分別將壓縮天然氣(CNG)用作為碳?xì)浠衔镱悮怏w燃料、將汽油用作為碳?xì)浠衔镱愐后w燃料而運(yùn)行。眾所周知，CNG與汽油相比較，燃燒后所產(chǎn)生的有害成分的量較少。因此，汽油相當(dāng)于本發(fā)明的第I燃料，CNG相當(dāng)于本發(fā)明的第2燃料。
發(fā)動(dòng)機(jī)I具備具有多個(gè)(圖I中為四個(gè))氣缸2a的內(nèi)燃機(jī)本體2、和被連接在各個(gè)氣缸2a上的進(jìn)氣通道3以及排氣通道4。圖2放大圖示了一個(gè)氣缸2a。另外，其他的氣缸2a也以與圖2所示的氣缸2a同樣的方式而構(gòu)成。如該圖所示，活塞5以能夠往返運(yùn)動(dòng)的方式被插入氣缸2a中。此外，用于對(duì)氣缸2a內(nèi)的燃料混合氣進(jìn)行點(diǎn)火的火花塞6以使其頂端部面對(duì)氣缸2a內(nèi)的狀態(tài)而被設(shè)置在氣缸2a上。進(jìn)氣通道3具有向氣缸2a開口的進(jìn)氣口 3a，且排氣通道4具有向氣缸2a開口的排氣口 4a。進(jìn)氣口 3a通過進(jìn)氣氣門7而被開閉，排氣口 4a通過排氣氣門8而被開閉。如該圖所示，在進(jìn)氣通道3中設(shè)置有向進(jìn)氣通道3內(nèi)噴射燃料的第I燃料噴射閥9以及第2燃料噴射閥10。第I燃料噴射閥9以及第2燃料噴射閥10分別被設(shè)置在各個(gè)氣缸2a上。此外,這些燃料噴射閥9、10分別被構(gòu)成為電磁驅(qū)動(dòng)式的燃料噴射閥。如圖I所示，在排氣通道4上設(shè)置有作為排氣凈化催化劑的起始催化劑(startcatalyst) 11以及地板下催化劑(underfloor catalyst) 12。這些催化劑11、12是為了對(duì)廢氣中的有害物質(zhì)進(jìn)行凈化而設(shè)置的，且均為公知的三元催化劑。起始催化劑11被配置在地板下催化劑12的上游一側(cè)。起始催化劑11能夠比地板下催化劑12更快地升溫，且主要在地板下催化劑12的預(yù)熱不充分時(shí)進(jìn)行廢氣的凈化。在內(nèi)燃機(jī)本體2中設(shè)置有將活塞5的往返運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的曲軸13。曲軸13的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由變矩器14而被傳遞至變速器15。在變速器15中被變速的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由分動(dòng)器16而被傳遞至驅(qū)動(dòng)輪17。在發(fā)動(dòng)機(jī)I中設(shè)置有作為燃料供給單元的燃料供給裝置18。燃料供給裝置18具有作為向發(fā)動(dòng)機(jī)I供給汽油的第I燃料供給系統(tǒng)的汽油供給系統(tǒng)19、和作為向發(fā)動(dòng)機(jī)I供給CNG的第2燃料供給系統(tǒng)的CNG供給系統(tǒng)20。汽油供給系統(tǒng)19具有作為用于存儲(chǔ)汽油的第I燃料存儲(chǔ)單元的燃料罐21、和連接燃料罐21與各個(gè)第I燃料噴射閥9的液體燃料路徑22。在液體燃料路徑22上設(shè)置有未圖示的燃料泵，所述燃料泵用于從燃料罐21向各個(gè)第I燃料噴射閥9壓送汽油。在燃料罐21上設(shè)置有余量傳感器23，所述余量傳感器23作為輸出與燃料罐21內(nèi)所存儲(chǔ)的汽油量相對(duì)應(yīng)的信號(hào)的第I燃料量獲取單元。CNG供給系統(tǒng)20具有作為在加壓的狀態(tài)下填充有CNG的第2燃料存儲(chǔ)單元的燃料高壓儲(chǔ)氣瓶24 ;連接燃料高壓儲(chǔ)氣瓶24和各個(gè)第2燃料噴射閥10的氣體燃料路徑25。在氣體燃料路徑25上設(shè)置有未圖示的調(diào)節(jié)器(壓力調(diào)節(jié)器)，所述調(diào)節(jié)器用于以下情況，即，即使燃料高壓儲(chǔ)氣瓶24的CNG壓力發(fā)生變化，也會(huì)將被輸送至各個(gè)第2燃料噴射閥10的氣體的壓力維持在預(yù)定壓力。在燃料高壓儲(chǔ)氣瓶24上設(shè)置有壓力傳感器26，所述壓力傳感器26輸出與內(nèi)部的壓力相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。第I燃料噴射閥9以及第2燃料噴射閥10的動(dòng)作由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU) 30控制。E⑶30為，包含微處理器以及其動(dòng)作所必須的RAM (Random Access Memory :隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、ROM (Read Only Memory :只讀存儲(chǔ)器)等的外圍設(shè)備在內(nèi)的計(jì)算機(jī)單元,且為根據(jù)來自設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)I上的各種傳感器的輸出信號(hào)而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)I的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制的、公知的計(jì)算機(jī)單元。在ECU30上連接有例如曲軸轉(zhuǎn)角傳感器31，其輸出與曲軸13的旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)應(yīng)的信號(hào)；地板溫度傳感器32，其輸出與起始催化劑11的溫度相對(duì)應(yīng)的信號(hào)；A/F傳感器33，其輸出與廢氣的空燃比相對(duì)應(yīng)的信號(hào)；氧濃度傳感器34，其輸出與廢氣中的氧濃度相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。此外，在E⑶30上還連接有上述的余量傳感器23以及壓力傳感器26。雖然除此之外在E⑶30上還連接有各種傳感器，但是省略了這些傳感器的圖示。在E⑶30上連接有作為向駕駛員發(fā)出警告的警告單元的警告燈35。E⑶30根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)I的運(yùn)行狀態(tài)而對(duì)燃料供給裝置18的動(dòng)作模式進(jìn)行切換。作為燃料供給裝置18的動(dòng)作模式，設(shè)定有向發(fā)動(dòng)機(jī)I供給汽油的汽油模式、和向發(fā)動(dòng)機(jī)I供給 CNG的CNG模式。ECU30執(zhí)行圖3所示的燃料供給控制程序而切換燃料供給裝置18的動(dòng)作模式。該控制程序中所使用的性能降低標(biāo)記通過圖4所示的凈化性能判斷程序而被設(shè)定，異常標(biāo)記通過圖5所示的異常診斷程序而被設(shè)定。因此，在對(duì)圖3進(jìn)行說明之前，先對(duì)圖4以及圖5中的各程序進(jìn)行說明。首先，對(duì)圖4中的程序進(jìn)行說明。該程序在發(fā)動(dòng)機(jī)I的運(yùn)行中以預(yù)定的周期被反復(fù)執(zhí)行。在該程序中，ECU30首先在步驟Sll中獲取發(fā)動(dòng)機(jī)I的運(yùn)行狀態(tài)。作為發(fā)動(dòng)機(jī)I的運(yùn)行狀態(tài)，可獲取例如發(fā)動(dòng)機(jī)I的轉(zhuǎn)數(shù)、起始催化劑11的溫度、廢氣的空燃比、廢氣中的氧濃度、燃料罐21中的汽油余量、以及燃料高壓儲(chǔ)氣瓶24的剩余壓力等。在接下來的步驟S21中，ECU30對(duì)起始催化劑11的預(yù)熱是否完成進(jìn)行判斷。眾所周知，三元催化劑會(huì)在預(yù)定的溫度區(qū)域內(nèi)恰當(dāng)?shù)匕l(fā)揮對(duì)廢氣的凈化性能。因此，在該處理中，當(dāng)起始催化劑11的溫度大于等于該溫度區(qū)域的下限值時(shí)，則判斷為預(yù)熱已經(jīng)完成。當(dāng)判斷為起始催化劑11的預(yù)熱完成時(shí)則進(jìn)入步驟S22，E⑶30對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)I是否處于燃料增量運(yùn)行中進(jìn)行判斷。是否處于燃料增量運(yùn)行中，是根據(jù)廢氣的空燃比來進(jìn)行判斷的。由于在車輛加速時(shí)等需要以高速旋轉(zhuǎn)來運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)1，因此被供給至發(fā)動(dòng)機(jī)I中的燃料增加。此時(shí)，廢氣的空燃比濃于理論空燃比。此外，為了防止在高速行駛時(shí)活塞5以及起始催化劑11的溫度過度地上升而進(jìn)行了增加燃料的供給量的控制的情況下，在該燃料增量時(shí)廢氣的空燃比也濃于理論空燃比。因此，當(dāng)廢氣的空燃比濃于理論空燃比時(shí)，則判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)I處于燃料增量運(yùn)行中。眾所周知，三元催化劑會(huì)在廢氣的空燃比接近理論空燃比時(shí)恰當(dāng)?shù)匕l(fā)揮對(duì)廢氣的凈化性能。因此，當(dāng)被供給至發(fā)動(dòng)機(jī)I中的燃料量增量，從而廢氣的空燃比濃于理論空燃比時(shí)，廢氣的空燃比與理論空燃比時(shí)的情況相比，三元催化劑對(duì)廢氣的凈化性能降低。因此，可以認(rèn)為，在燃料增量運(yùn)行中起始催化劑11對(duì)廢氣的凈化性能已經(jīng)降低。當(dāng)判斷為未處于燃料增量運(yùn)行中時(shí)則進(jìn)入步驟S23，E⑶30將性能降低標(biāo)記切換至關(guān)閉。其后，結(jié)束本次的程序。另一方面，當(dāng)在步驟S21中判斷為起始催化劑11的預(yù)熱未完成時(shí)、或者在步驟S22中判斷為處于燃料增量運(yùn)行中時(shí)，則進(jìn)入步驟S24，ECU30將性能降低標(biāo)記切換至開啟。其后，結(jié)束本次的程序。另外，性能降低標(biāo)記的值被存儲(chǔ)在ECU30的ROM中，而由其他的程序使用。通過執(zhí)行該凈化性能判斷程序，從而ECU30作為本發(fā)明的凈化性能判斷單元而發(fā)揮功能。接下來，對(duì)圖5中的異常診斷程序進(jìn)行說明。該程序不與發(fā)動(dòng)機(jī)I的運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)而以預(yù)定的周期被反復(fù)執(zhí)行。在該程序中，ECU30首先在步驟S31中對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)I是否處于運(yùn)行中進(jìn)行判斷。當(dāng)判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)I處于停止中時(shí)，則結(jié)束本次的程序。另一方面，當(dāng)判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)I處于運(yùn)行中時(shí)則進(jìn)入步驟S32，E⑶30對(duì)燃料高壓儲(chǔ)氣瓶24的壓力是否大于等于預(yù)先設(shè)定的預(yù)定的判斷壓力進(jìn)行判斷。該判斷壓力為，用于判斷是否需要向燃料高壓儲(chǔ)氣瓶24補(bǔ)給CNG的基準(zhǔn)。由于該基準(zhǔn)會(huì)根據(jù)燃料高壓儲(chǔ)氣瓶24的容量等而變化，因此判斷壓力根據(jù)燃料高壓儲(chǔ)氣瓶24的容量而被恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定。當(dāng)判斷為燃料高壓儲(chǔ)氣瓶24的壓力小于判斷壓力時(shí)，則跳過步驟S33、S34而進(jìn)入步驟S35。另一方面，當(dāng)判斷為燃料高壓儲(chǔ)氣瓶24的壓力大于等于判斷壓力時(shí)，則進(jìn)入步驟S33，ECU30執(zhí)行對(duì)CNG供給系統(tǒng)20有無異常進(jìn)行診斷的異常診斷處理。在該異常診斷處理中，例如對(duì)在 CNG模式下打開第2燃料噴射閥10時(shí)的燃料高壓儲(chǔ)氣瓶24的壓力進(jìn)行檢查。此時(shí)，在燃料高壓儲(chǔ)氣瓶24的壓力未發(fā)生變化的情況下，能夠判斷為CNG供給系統(tǒng)20中的某部分存在異常。此外，還在汽油模式下對(duì)燃料高壓儲(chǔ)氣瓶24的壓力進(jìn)行檢查。因?yàn)樵谄湍Ｊ较碌?燃料噴射閥10被維持在閉閥狀態(tài)，所以燃料高壓儲(chǔ)氣瓶24的壓力不會(huì)發(fā)生變化。因此，在汽油模式下燃料高壓儲(chǔ)氣瓶24的壓力發(fā)生了變化的情況下，能夠判斷為CNG供給系統(tǒng)20中的某部分存在異常。在接下來的步驟S34中，E⑶30對(duì)CNG供給系統(tǒng)20中是否存在異常進(jìn)行判斷。當(dāng)判斷為CNG供給系統(tǒng)20中存在異常時(shí)，則進(jìn)入步驟S35，ECU30執(zhí)行異常警告處理。在該異常警告處理中，例如警告燈35被點(diǎn)亮。除此之外也可進(jìn)行向駕駛員發(fā)出警告的各種處理。在接下來的步驟S36中，E⑶30將異常標(biāo)記切換至開啟。其后，結(jié)束本次的程序。另一方面，當(dāng)判斷為CNG供給系統(tǒng)20中不存在異常時(shí)，則進(jìn)入步驟S37，E⑶30解除在異常警告處理中所進(jìn)行的異常警告。例如，熄滅警告燈35。在接下來的步驟S38中，ECU30將異常標(biāo)記切換至關(guān)閉。其后，結(jié)束本次的程序。另外，在該程序中所設(shè)定的異常標(biāo)記的值被存儲(chǔ)在ECU30的ROM中，而在其他的程序中使用。通過執(zhí)行該異常診斷程序，從而ECU30作為本發(fā)明的異常判斷單元而發(fā)揮功能。下面回到圖3而對(duì)燃料供給控制程序進(jìn)行說明。該控制程序在發(fā)動(dòng)機(jī)I的運(yùn)行中以預(yù)定的周期被反復(fù)執(zhí)行。另外，在該控制程序中，對(duì)與圖4中的程序共通的處理標(biāo)記相同的符號(hào)，并省略其說明。在該控制程序中，E⑶30首先在步驟Sll中獲取發(fā)動(dòng)機(jī)I的運(yùn)行狀態(tài)。在接下來的步驟S12中，ECU30對(duì)性能降低標(biāo)記是否為開啟進(jìn)行判斷。當(dāng)判斷為性能降低標(biāo)記為開啟時(shí)，則進(jìn)入步驟S13，E⑶30對(duì)異常標(biāo)記是否為開啟進(jìn)行判斷。當(dāng)判斷為異常標(biāo)記為關(guān)閉時(shí)，則進(jìn)入步驟S14，E⑶30將燃料供給裝置18的動(dòng)作模式切換至CNG模式。其后，結(jié)束本次的控制程序。另一方面，當(dāng)在步驟S12中判斷為性能降低標(biāo)記為關(guān)閉時(shí)、或者在步驟S13中判斷為異常標(biāo)記為開啟時(shí)，則進(jìn)入步驟S15，E⑶30將燃料供給裝置18的動(dòng)作模式切換至汽油模式。其后，結(jié)束本次的控制程序。通過執(zhí)行該燃料供給控制程序，從而ECU30作為本發(fā)明的控制單元而發(fā)揮功能。根據(jù)第I種方式的燃料供給裝置，因?yàn)樵谄鹗即呋瘎?1的預(yù)熱中發(fā)動(dòng)機(jī)I通過CNG而運(yùn)行，所以能夠抑制在該預(yù)熱中廢氣排放發(fā)生惡化的情況。此外，在本方式中，因?yàn)楫?dāng)燃料高壓儲(chǔ)氣瓶24的余量減少、或CNG供給系統(tǒng)20中存在異常時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)I通過汽油而運(yùn)行，所以能夠防止發(fā)動(dòng)機(jī)I成為無法工作的狀態(tài)。此外，因?yàn)樵谶@種情況下警告燈35會(huì)點(diǎn)亮從而向駕駛員發(fā)出警告，所以能夠促使進(jìn)行CNG的補(bǔ)給或者CNG供給系統(tǒng)20的修理。因此，能夠抑制發(fā)動(dòng)機(jī)I被擱置在無法通過CNG而運(yùn)行的狀態(tài)的情況。(第2種方式)下面參照?qǐng)D6對(duì)本發(fā)明的第2種方式所涉及的燃料供給裝置進(jìn)行說明。圖6圖示了在該方式中由ECU30所執(zhí)行的燃料供給控制程序。另外，在本方式中，關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)I也參照?qǐng)DI以及圖2。另外，關(guān)于在本方式中與第I種方式共通的部分，標(biāo)記相同的符號(hào)并省略其說明。在該方式中，ECU30也在發(fā)動(dòng)機(jī)I的運(yùn)行中以預(yù)定的周期反復(fù)執(zhí)行圖4中的凈化 性能判斷程序。在本方式中，作為燃料供給裝置18的動(dòng)作模式，設(shè)定有向發(fā)動(dòng)機(jī)I供給CNG的CNG模式、和向發(fā)動(dòng)機(jī)I供給CNG以及汽油的雙方的多種燃料使用模式。ECU30執(zhí)行圖6所示的燃料供給控制程序從而對(duì)這些動(dòng)作模式進(jìn)行切換。另外，該控制程序也在發(fā)動(dòng)機(jī)I的運(yùn)行中以預(yù)定的周期被反復(fù)執(zhí)行。在該控制程序中，ECU30首先在步驟Sll中獲取發(fā)動(dòng)機(jī)I的運(yùn)行狀態(tài)。在接下來的步驟S12中，ECU30對(duì)性能降低標(biāo)記是否為開啟進(jìn)行判斷。當(dāng)判斷為性能降低標(biāo)記為開啟時(shí)，則進(jìn)入步驟S14，E⑶30將燃料供給裝置18的動(dòng)作模式切換至CNG模式。其后，結(jié)束本次的控制程序。另一方面，當(dāng)判斷為性能降低標(biāo)記為關(guān)閉時(shí)，則進(jìn)入步驟S41，E⑶30將燃料供給裝置18的動(dòng)作模式切換至多種燃料使用模式。其后，結(jié)束本次的控制程序。在多種燃料使用模式中，首先僅汽油被供給至發(fā)動(dòng)機(jī)I。其后，在燃料罐21中的汽油的余量小于等于預(yù)先設(shè)定的判斷量的情況下，CNG被供給至發(fā)動(dòng)機(jī)I。以此種方式，使兩種燃料均被供給至發(fā)動(dòng)機(jī)I。在該方式中，因?yàn)樵诙喾N燃料使用模式中汽油的余量小于等于判斷量的情況下，CNG被供給至發(fā)動(dòng)機(jī)1，所以能夠延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)I的運(yùn)行時(shí)間、即車輛的行駛時(shí)間。此外，因?yàn)樵谄托∮诘扔谂袛嗔恐安皇褂肅NG，所以能夠切實(shí)地保留CNG。因此，能夠?qū)ζ鹗即呋瘎?1預(yù)熱時(shí)廢氣排放發(fā)生惡化的情況進(jìn)行抑制。另外，多種燃料使用模式中的汽油以及CNG的供給方法并不限定于上述的方法。例如，可以采用如下方式，即，在假設(shè)以預(yù)先設(shè)定的預(yù)定的運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)I的情況下，分別對(duì)能夠通過燃料罐21中所存儲(chǔ)的汽油的量而行駛的距離、和能夠通過填充至燃料高壓儲(chǔ)氣瓶24中的CNG而行駛的距離進(jìn)行推斷，并將能夠行駛的距離較長(zhǎng)的燃料優(yōu)先供給至發(fā)動(dòng)機(jī)I。另外，當(dāng)對(duì)能夠通過CNG而行駛的距離進(jìn)行推斷時(shí)，通過如下數(shù)值來進(jìn)行推斷，所述數(shù)值為，從燃料高壓儲(chǔ)氣瓶24的CNG余量中，減去預(yù)計(jì)將在下次起始催化劑11預(yù)熱時(shí)使用的使用量而得到的數(shù)值。通過以此種方式向發(fā)動(dòng)機(jī)I供給兩種燃料，從而能夠各自等量地消耗CNG和汽油。因此，能夠統(tǒng)一補(bǔ)給的時(shí)間。此外，能夠?qū)υ谄鹗即呋瘎?1預(yù)熱時(shí)廢氣排放發(fā)生惡化的情況進(jìn)行抑制。此外，在多種燃料使用模式中，可采用如下方式，S卩，以確保在起始催化劑11預(yù)熱時(shí)所使用的CNG量為條件，交替地向發(fā)動(dòng)機(jī)I供給汽油和CNG。例如，如圖7所示，首先從汽油以及CNG的雙方均為滿罐的狀態(tài)到確保起始催化劑11預(yù)熱時(shí)所使用的CNG使用量Qc之前，使汽油被供給至發(fā)動(dòng)機(jī)I。而且，在確保了 CNG使用量Qc且向發(fā)動(dòng)機(jī)I供給了預(yù)先設(shè)定的預(yù)定量Qg的汽油之后，停止汽油的供給并開始CNG的供給。其后，在發(fā)動(dòng)機(jī)I每運(yùn)行預(yù)定時(shí)間、或者車輛每行駛預(yù)定距離時(shí)，交替地使用CNG和汽油。因?yàn)樵谶@種情況下CNG和汽油也分別被等量地消耗，所以能夠統(tǒng)一補(bǔ)給的時(shí)間。此外，因?yàn)榇_保了 CNG使 用量Qc，所以能夠?qū)υ谄鹗即呋瘎?1預(yù)熱時(shí)廢氣排放發(fā)生惡化的情況進(jìn)行抑制。另外，在該第2種方式中，也可以與第I種方式同樣地執(zhí)行圖5中的異常診斷程序，并根據(jù)其結(jié)果而中止CNG模式的使用。即，在異常標(biāo)記為開啟的情況下即使性能降低標(biāo)記為開啟，也會(huì)被切換至多種燃料使用模式。本發(fā)明并不限定于上述各種方式，其能夠通過多種多樣的方式來實(shí)施。例如，雖然在上述的各種方式中，是交替地使用汽油和CNG的，但是也可以同時(shí)供給這些燃料，并改變此時(shí)的各種燃料的供給量的比例。例如，在CNG模式中，不僅CNG被供給至發(fā)動(dòng)機(jī)，汽油也被供給至發(fā)動(dòng)機(jī)。但是，汽油的供給量被設(shè)定為，與CNG的供給量相比足夠小。在汽油模式中也采用同樣的方式，即，除了汽油還供給CNG。在這種情況下，與汽油的供給量相比，將CNG的供給量也設(shè)定得足夠小。而且，在多種燃料使用模式中，也可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，來改變汽油的供給量和CNG的供給量之間的比例。在本發(fā)明的燃料供給裝置中被供給至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，并不限定于汽油和CNG。例如，可以使用LP氣或者氫氣以代替CNG。此外，也可以使用輕油或者醇類燃料以代替汽油，還可以使用醇類和汽油的混合燃料以代替汽油。而且，本發(fā)明的燃料供給裝置也可以應(yīng)用于通過三種以上的燃料而運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)中。由于在這種情況下，也存在第I燃料和與該第I燃料相比燃燒后的有害成分的排放量較少的第2燃料，因此能夠應(yīng)用本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)的燃料供給裝置， 其被應(yīng)用于能夠通過第I燃料以及第2燃料而運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)中，其中，所述第2燃料與所述第I燃料相比，燃燒后的有害成分的排放量較少， 所述燃料供給裝置具有 燃料供給單元，其向所述內(nèi)燃機(jī)分別供給所述第I燃料以及所述第2燃料； 排氣凈化催化劑，其對(duì)從所述內(nèi)燃機(jī)排放的廢氣進(jìn)行凈化； 凈化性能判斷單元，其判斷所述排氣凈化催化劑對(duì)廢氣的凈化性能是否已經(jīng)降低； 控制單元，在所述凈化性能判斷單元判斷為所述排氣凈化催化劑對(duì)廢氣的凈化性能已經(jīng)降低時(shí)，所述控制單元將所述燃料供給單元的動(dòng)作控制為，與所述第I燃料相比，更多地供給所述第2燃料至所述內(nèi)燃機(jī)。
2.如權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機(jī)的燃料供給裝置，其中， 還具有第I燃料量獲取單元，其獲取能夠供給至所述內(nèi)燃機(jī)的第I燃料的量， 在由所述第I燃料獲取單元所獲取的第I燃料的量小于等于預(yù)先設(shè)定的預(yù)定的判斷量時(shí)，所述控制單元將所述燃料供給單元的動(dòng)作控制為，與所述第I燃料相比，更多地供給所述第2燃料至所述內(nèi)燃機(jī)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的內(nèi)燃機(jī)的燃料供給裝置，其中， 所述燃料供給單元具有 第I燃料供給系統(tǒng)，其向所述氣缸供給所述第I燃料； 第2燃料供給系統(tǒng)，其向所述氣缸供給所述第2燃料； 所述燃料供給裝置還具有 異常判斷單元，其對(duì)所述第2燃料供給系統(tǒng)有無異常進(jìn)行判斷； 警告單元，其在所述異常判斷單元判斷為所述第2燃料供給系統(tǒng)存在異常時(shí)，向所述內(nèi)燃機(jī)的使用者發(fā)出預(yù)定的警告。
4.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)的燃料供給裝置，其中， 當(dāng)所述警告單元發(fā)出了警告時(shí)，所述控制單元將所述燃料供給單元的動(dòng)作控制為，將所述第I燃料供給至所述內(nèi)燃機(jī)。
5.如權(quán)利要求I至3中的任意一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的燃料供給裝置，其中， 還具有 第I燃料存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)所述第I燃料； 第2燃料存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)所述第2燃料， 所述控制單元在所述第I燃料存儲(chǔ)單元變空時(shí)將所述燃料供給單元的動(dòng)作控制為，在所述第2燃料存儲(chǔ)單元中殘留預(yù)先設(shè)定的預(yù)定量的所述第2燃料，由此對(duì)供給至所述內(nèi)燃機(jī)的所述第I燃料的量以及所述第2燃料的量分別進(jìn)行調(diào)節(jié)。
6.如權(quán)利要求I至5中的任意一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的燃料供給裝置，其中， 所述第I燃料為碳?xì)浠衔镱愐后w燃料，所述第2燃料為壓縮天然氣。
全文摘要
本發(fā)明提供一種燃料供給裝置，其被應(yīng)用于能夠通過汽油以及CNG而運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)(1)中，且具有燃料供給裝置(18)，其向內(nèi)燃機(jī)(1)分別供給汽油以及CNG；排氣凈化催化劑(11、12)，其對(duì)從內(nèi)燃機(jī)(1)排放的廢氣進(jìn)行凈化；其中，當(dāng)對(duì)排氣凈化催化劑(11、12)對(duì)廢氣的凈化性能是否已經(jīng)降低進(jìn)行判斷，且判斷為對(duì)廢氣的凈化性能已經(jīng)降低時(shí)，燃料供給裝置(18)的動(dòng)作被控制為，將CNG供給至內(nèi)燃機(jī)(1)。
文檔編號(hào)F02D19/06GK102782292SQ201080065130
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者渡辺剛 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社