專利名稱：用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制設(shè)備，并且尤其涉及在使用兩種以上的內(nèi)燃機(jī)中，在實(shí)現(xiàn)燃料切換時(shí)的環(huán)境負(fù)荷的減少和確保發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的穩(wěn)定性之間的平衡的同時(shí)進(jìn)行燃料切換的用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制設(shè)備。
背景技術(shù)：
有安裝在車輛等等上的內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)包含燃料供給控制設(shè)備，該燃料供給控制設(shè)備進(jìn)行能夠?qū)崿F(xiàn)供給包含氣態(tài)燃料并且具有彼此不同的特性的兩種以上的燃料、以及對(duì)要供給的燃料進(jìn)行切換的控制，也就是說(shuō)，進(jìn)行多種燃料切換控制。在進(jìn)行多種燃料切換控制的燃料供給控制中，當(dāng)燃料特性不同時(shí)，相對(duì)于每個(gè)燃料控 制，基本控制和増量校正控制的控制量是彼此不同的。例如，即使空氣量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及空燃比相同，不僅燃料的控制量是不同的，而且發(fā)動(dòng)機(jī)功率也是不同的。當(dāng)切換這些燃料時(shí)，除了基本控制量中的差異之外，取決于是否在將發(fā)動(dòng)機(jī)功率設(shè)置為維持標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)進(jìn)行切換、是否在將廢氣的清潔化設(shè)置為維持標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)進(jìn)行切換等等，燃料控制的控制量是不同的，并且因此，希望進(jìn)行控制，以便與保持各種平衡的最佳值等等相匹配。有一種作為如上所述的用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制設(shè)備的設(shè)備，在雙燃料車輛中，當(dāng)燃料從液體燃料切換到氣體燃料時(shí)，在打開(kāi)燃料切換開(kāi)關(guān)之后，設(shè)置燃燒剩余液體燃料的定時(shí)器時(shí)間以防止空燃比的過(guò)濃，而且在該時(shí)間經(jīng)過(guò)之后，増加吸入空氣量，以防止在氣體燃料的供給的同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降。引用列表專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特公平第03-41657號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題然而，在上述專利文獻(xiàn)I的控制方法中，同時(shí)進(jìn)行燃料切換和吸入空氣量的増加，因此，在切換燃料時(shí)，當(dāng)剰余液體燃料的量比預(yù)期的要小時(shí)或者當(dāng)定時(shí)器時(shí)間沒(méi)有與實(shí)際時(shí)間相匹配時(shí)，有可能出現(xiàn)空燃比過(guò)濃或者過(guò)淡，從而增加環(huán)境負(fù)荷并且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速被停止轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明的目的在于，對(duì)于使用兩種以上的燃料的內(nèi)燃機(jī)，使得用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制設(shè)備能夠進(jìn)行燃料切換，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)在燃料切換時(shí)的環(huán)境負(fù)荷的減少和確保發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性之間的平衡。問(wèn)題的解決方案本發(fā)明是一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制設(shè)備，進(jìn)行多種燃料切換控制，在多種燃料切換控制中，可將具有不同特性的兩種以上的燃料供給至內(nèi)燃機(jī)，并且在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)期間切換和供給這些燃料，用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制設(shè)備包括控制單元，按照多種燃料的吸入空氣量設(shè)定與多種燃料特性相適應(yīng)的燃料供給量，并據(jù)此供給燃料，當(dāng)燃料從任意的ー種燃料被切換至另ー種燃料時(shí)，在供給ー種燃料期間對(duì)吸入空氣量?jī)H增加預(yù)定量，并且按照増加的吸入空氣量來(lái)設(shè)置ー種燃料的供給量，并且此后，在増加吸入空氣量的同時(shí)進(jìn)行至另ー種燃料的燃料切換，并且按照増加的吸入空氣量來(lái)設(shè)置另ー種燃料的供給量。發(fā)明的有益效果當(dāng)切換燃料時(shí)，通過(guò)使用増加的吸入空氣量和之前使用的燃料，在預(yù)先增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并且使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定之后，根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制設(shè)備切換到下ー種燃料，因此，可以防止發(fā)動(dòng)機(jī)熄火或顯著地發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。因此，與在燃料切換之后通過(guò)下ー種燃料和吸入空氣量的増加來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定化的傳統(tǒng)控制相比，在根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制設(shè)備中，穩(wěn)定化更容易，而且能夠加速收斂。


圖I是用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制設(shè)備的控制流程圖。(實(shí)例)圖2是代表在從液體燃料到氣體燃料的燃料切換時(shí)的燃料供給量和吸入空氣量之間的關(guān)系的時(shí)間圖。(實(shí)例)圖3是用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。(實(shí)例)
具體實(shí)施例方式在下文中，基于附圖描述本發(fā)明的實(shí)例。實(shí)例圖I到圖3是圖解本發(fā)明的實(shí)例的視圖。在圖3中，參考數(shù)字I代表內(nèi)燃機(jī)、參考數(shù)字2代表氣缸體、參考數(shù)字3代表氣缸蓋、參考數(shù)字4代表氣缸蓋罩、參考數(shù)字5代表活塞、參考數(shù)字6代表燃燒室、參考數(shù)字7代表進(jìn)氣ロ、參考數(shù)字8代表排氣ロ、參考數(shù)字9代表進(jìn)氣閥、參考數(shù)字10代表排氣閥、參考數(shù)字11代表進(jìn)氣凸輪軸、參考數(shù)字12代表排氣凸輪軸。內(nèi)燃機(jī)I依序地連接作為進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣濾清器13、進(jìn)氣管14、節(jié)氣門體15、緩沖罐16和進(jìn)氣歧管17，而且設(shè)置與進(jìn)氣ロ 7連通的進(jìn)氣通道18。節(jié)氣門閥19被設(shè)置在節(jié)氣門體15的進(jìn)氣通道18處。此外，內(nèi)燃機(jī)I依序地連接作為排氣系統(tǒng)的排氣歧管20、催化劑轉(zhuǎn)換器21和排氣管22，并且設(shè)置與排氣ロ 8連通的排氣通道23。催化劑轉(zhuǎn)換器21收容催化劑24。液體燃料和氣體燃料的兩種燃料被供給至內(nèi)燃機(jī)I。內(nèi)燃機(jī)I被設(shè)置有作為液體燃料系統(tǒng)的液體燃料箱25、將液體燃料壓カ輸送到液體燃料箱25中的液體燃料泵26、以及液體燃料供給管29，液體燃料供給管29的一端側(cè)經(jīng)由過(guò)濾器27和調(diào)壓器28被連接到液體燃料泵26。對(duì)液體燃料箱25的內(nèi)部開(kāi)ロ的液體燃料回流管30被連接到壓カ調(diào)節(jié)器28。液體燃料供給管29的另一端側(cè)被連接到液體燃料分配管31。附接于進(jìn)氣歧管17的各個(gè)氣缸的液體燃料噴射閥32被連接到液體燃料分配管31。
蒸發(fā)管34的一端側(cè)經(jīng)由雙向止回閥33被連接到液體燃料箱25。蒸發(fā)管34的另一端側(cè)被連接到罐35。浄化管36的一端側(cè)被連接到罐35。浄化管36的另一端側(cè)與在設(shè)置于節(jié)氣門體15處的節(jié)氣門閥19的下游側(cè)處的進(jìn)氣通道18連通。浄化控制閥37被設(shè)置在凈化管36的中間。內(nèi)燃機(jī)I被設(shè)置有作為氣體燃料系統(tǒng)的氣體燃料箱38和氣體燃料供給管39，氣體燃料供給管39的一端側(cè)被連接到氣體燃料箱38。主停止閥40和減壓閥41被設(shè)置在氣體燃料供給管39的中間。減壓閥41通過(guò)壓カ導(dǎo)入管42與節(jié)氣門閥19的下游側(cè)的進(jìn)氣通道18連通。減壓閥41導(dǎo)入進(jìn)氣通道18的進(jìn)氣壓カ以減少氣體燃料的壓力。氣體燃料供給管39的另一端側(cè)被連接到氣體燃料分配管43。附接于進(jìn)氣歧管17的各個(gè)氣缸的氣體燃料噴射閥44被連接到氣體燃料分配管43。氣體燃料噴射閥44靠近液體燃料噴射閥32被附接于進(jìn)氣歧管17。內(nèi)燃機(jī)I被設(shè)置有作為點(diǎn)火系統(tǒng)的位于氣缸蓋罩4處的各個(gè)氣缸的點(diǎn)火線圈45。點(diǎn)火線圈45使得火花跳躍到面對(duì)每個(gè)氣缸的燃燒室6的點(diǎn)火塞。
在內(nèi)燃機(jī)I處，設(shè)置了經(jīng)由氣缸蓋罩4中的PCV閥46與緩沖罐16的進(jìn)氣通道18連通的罐側(cè)竄氣氣體通道47、和設(shè)置了與氣缸蓋罩4中的空氣濾清器13內(nèi)部連通的濾清器側(cè)竄氣氣體通道48。此外，內(nèi)燃機(jī)I被設(shè)置有使節(jié)氣門閥19迂回并且與進(jìn)氣通道18連通的迂回空氣通道49，而且調(diào)整迂回空氣通道49的空氣量的閑置空氣量控制閥50被設(shè)置在迂回空氣通道49的中間。內(nèi)燃機(jī)I包含燃料供給控制設(shè)備51。該燃料供給控制設(shè)備51包含進(jìn)行多種燃料切換控制的控制單元52，在該多種燃料切換控制中，液體燃料和氣體燃料能夠作為具有不同特性的兩種以上的燃料被供給至內(nèi)燃機(jī)1，并且在內(nèi)燃機(jī)I的操作期間，這些液體燃料和氣體燃料被切換供給。這里，控制單元52例如是ECU (電子控制單元)。根據(jù)這個(gè)實(shí)例的控制単元52由控制液體燃料系統(tǒng)的液體燃料控制部53和控制氣體燃料系統(tǒng)的氣體燃料控制部54構(gòu)成。液體燃料泵26、液體燃料噴射閥32、凈化控制閥37、點(diǎn)火線圈45和閑置空氣量控制閥50被連接到液體燃料控制部53。此外，檢測(cè)進(jìn)氣溫度的進(jìn)氣溫度傳感器55、檢測(cè)節(jié)氣門閥19的節(jié)氣門開(kāi)度的節(jié)氣門開(kāi)度傳感器56、檢測(cè)在被導(dǎo)入到壓カ導(dǎo)入管42的節(jié)氣門閥19的下游側(cè)處的進(jìn)氣壓力的進(jìn)氣壓力傳感器57、檢測(cè)廢氣的空燃比的空燃比傳感器58、檢測(cè)廢氣中的氧氣的氧氣傳感器59、檢測(cè)冷卻水溫度的水溫感傳器60、檢測(cè)爆震的爆震傳感器61、檢測(cè)曲柄角以檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的曲柄角傳感器62、檢測(cè)進(jìn)氣凸輪軸11 (排氣凸輪軸12)的凸輪角的凸輪角傳感器63、通過(guò)人工操作被打開(kāi)/關(guān)閉的燃料切換開(kāi)關(guān)64被連接到液體燃料控制部53，而且電池67經(jīng)由主開(kāi)關(guān)65和熔斷器66被連接。上述主停止閥40和氣體燃料噴射閥44被連接到氣體燃料控制部54。此外，檢測(cè)通過(guò)減壓閥41被減少壓力的氣體燃料的溫度的氣體燃料溫度傳感器68、和檢測(cè)通過(guò)減壓閥41被減少壓力的氣體燃料的壓カ的氣體燃料壓カ傳感器69被連接到氣體燃料控制部54。該控制單元52連接液體燃料控制部53和氣體燃料控制部54以互相通信控制數(shù)據(jù)，而且進(jìn)行液體燃料供給量、氣體燃料供給量和吸入空氣量的協(xié)作控制。
燃料供給控制設(shè)備51的控制單元52按照液體燃料和氣體燃料相對(duì)于吸入空氣量的各個(gè)燃料特性來(lái)設(shè)置燃料供給量并且供給該燃料，并且當(dāng)該燃料從ー種燃料被切換到另ー種燃料吋，吸入空氣量在供給ー種燃料期間被增加預(yù)定量，以便按照供給ー種燃料期間增加的吸入空氣量來(lái)設(shè)置ー種燃料的供給量，并且此后，在吸入空氣量被保持為增加的同時(shí)進(jìn)行到另ー種燃料的燃料切換，并且按照増加的吸入空氣量來(lái)設(shè)置另ー種燃料的供給量。控制單元52設(shè)置對(duì)于燃料切換前后各自的預(yù)定時(shí)間被保持的吸入空氣量的増量值、設(shè)置在燃料切換之后的吸入空氣量的衰減量、并且按照増加的吸入空氣量的衰減來(lái)設(shè)置另ー種燃料的供給量。此外，控制單元52基于燃料切換時(shí)的冷卻水溫度，設(shè)置燃料切換時(shí)的吸入空氣量的增量值和切換之后的吸入空氣量的衰減量。接下來(lái)，描述操作。通過(guò)由人工操作的燃料切換開(kāi)關(guān)64的信號(hào)，當(dāng)燃料在液體燃料和氣體燃料之間 從ー種燃料被切換到另ー種燃料時(shí)，在切換燃料之前預(yù)先增加吸入空氣量并且增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之后，內(nèi)燃機(jī)I的燃料供給控制設(shè)備51進(jìn)行燃料切換，而且在切換燃料之后，進(jìn)行增加的吸入空氣量的衰減。通過(guò)設(shè)置在使節(jié)氣門閥19迂回的迂回空氣通道49處的閑置空氣量控制閥50來(lái)進(jìn)行吸入空氣量的増加和衰減。如圖I圖解的，在開(kāi)始控制程序時(shí)(S01)，通過(guò)人工操作打開(kāi)燃料切換開(kāi)關(guān)64，燃料供給控制設(shè)備51的控制單元52判斷燃料的切換信號(hào)是否被輸入(S02)。當(dāng)這個(gè)判斷(S02)是“否”時(shí)，控制單元52結(jié)束該處理(S16)。當(dāng)這個(gè)判斷(S02)為“是”時(shí)，控制單元52將經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl、當(dāng)燃料從液體燃料被切換到氣體燃料時(shí)的吸入空氣量的增量值A(chǔ)、當(dāng)燃料從液體燃料被切換到氣體燃料時(shí)的吸入空氣量的衰減量B、當(dāng)燃料從氣體燃料被切換到液體燃料時(shí)的吸入空氣量的增量值C、以及當(dāng)燃料從氣體燃料被切換到液體燃料時(shí)的吸入空氣量的衰減量D初始化為“O”(零)(S03)。接下來(lái)，控制單元52判斷當(dāng)前使用的燃料是否是液體燃料(S04 )。當(dāng)這個(gè)判斷(S04)為“是”時(shí)，控制単元52轉(zhuǎn)移到(S05)至(S15)的處理。當(dāng)這個(gè)判斷(S04)為“否”時(shí)，控制單元52轉(zhuǎn)移到(S17)至(S27)的處理。當(dāng)這個(gè)判斷(S04)為“是”(當(dāng)前使用的燃料是液體燃料)吋，控制單元52讀取內(nèi)燃機(jī)I的冷卻水溫度(S05)、基于該冷卻水溫度確定當(dāng)燃料從液體燃料被切換到氣體燃料時(shí)的吸入空氣量的增量值A(chǔ) (S06)、以及基于該冷卻水溫度來(lái)確定當(dāng)燃料從液體燃料被切換到氣體燃料時(shí)的吸入空氣量的衰減量B (S07)。接下來(lái)，控制單元52按照確定的增量值A(chǔ)開(kāi)始吸入空氣量的增加(圖2中的“ t0”)(S08)、按照增加的吸入空氣量來(lái)增加液體燃料的供給量、以及對(duì)從吸入空氣量的增加開(kāi)始時(shí)間之后的經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl進(jìn)行計(jì)時(shí)(T1+1 — Tl)(S09)。接下來(lái)，控制單元52判斷經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl是否超過(guò)第一預(yù)定時(shí)間tl (TlHl) (SlO)0當(dāng)這個(gè)判斷(SlO)為“否”吋，控制單元52返回到經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl的計(jì)時(shí)(S09)。當(dāng)這個(gè)判斷(SlO)為“是”吋，控制單元52進(jìn)行從液體燃料到氣體燃料的燃料切換(圖2中的“tl”)(S11)、按照增加的吸入空氣量來(lái)增加氣體燃料的供給量、以及對(duì)從吸入空氣量的增加開(kāi)始(S08)之后的經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl進(jìn)行計(jì)時(shí)(T1+1 — Tl) (S12)。接下來(lái)，控制單元52判斷經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl是否超過(guò)第二預(yù)定時(shí)間t2 (Tl>t2) (S13)。
當(dāng)這個(gè)判斷(S13)為“否”吋，控制單元52返回到經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl的計(jì)時(shí)(S12)。當(dāng)這個(gè)判斷(S13)為“是”時(shí)，控制単元52開(kāi)始從吸入空氣量的增量值A(chǔ)減去衰減量B以設(shè)置新的吸入空氣量的增量值A(chǔ)的衰減(A-B— A)(圖2中的“ t2”)(S14)，并且判斷吸入空氣量的增量值A(chǔ)是否變成“O” (零)(A= “O” (零))(S15)。當(dāng)這個(gè)判斷(S15)為“否”吋，控制單元52返回到吸入空氣量的增量值A(chǔ)的衰減(SH)0當(dāng)這個(gè)判斷(S15)為“是”時(shí)，控制單元52結(jié)束該控制程序(S16)。另ー方面，在當(dāng)前使用的燃料是氣體燃料、并且該判斷(S04)為“否”吋，控制單元52讀取內(nèi)燃機(jī)I的冷卻水溫度(S17)，基于冷卻水溫度確定當(dāng)燃料從氣體燃料被切換到液體燃料時(shí)的吸入空氣量的增量值C (S18)，并且基于冷卻水溫度確定當(dāng)燃料從氣體燃料被切換到液體燃料時(shí)的吸入空氣量的衰減量D (S19)。接下來(lái)，控制單元52開(kāi)始按照確定的增量值C的吸入空氣量的増加(S20)，按照增加的吸入空氣量來(lái)增加氣體燃料的供給量，以及對(duì)從吸入空氣量的增加開(kāi)始時(shí)間之后的經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl進(jìn)行計(jì)時(shí)(T1+1 — T1)(S21)。接下來(lái)，控制單元52判斷經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl是否超過(guò)第三預(yù)定時(shí)間t3 (Tl>t3) (S22)。 當(dāng)這個(gè)判斷(S22)為“否”吋，控制單元52返回到經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl的計(jì)時(shí)(S21)。當(dāng)這個(gè)判斷(S22)為“是”吋，控制單元52進(jìn)行從氣體燃料到液體燃料的燃料切換(S23)，按照増加的吸入空氣量來(lái)増加液體燃料的供給量，以及對(duì)從吸入空氣量的増加開(kāi)始(S20)之后的經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl進(jìn)行計(jì)時(shí)(T1+1 — Tl) (S24)。接下來(lái)，控制單元52判斷經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl是否超過(guò)第四預(yù)定時(shí)間t4 (Tl>t4) (S25)。當(dāng)這個(gè)判斷(S25)為“否”吋，控制單元52返回到經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl的計(jì)時(shí)(S24)。當(dāng)這個(gè)判斷(S25)為“是”時(shí)，控制単元52開(kāi)始從吸入空氣量的增量值C減去衰減量D以設(shè)置新的吸入空氣量的增量值C的衰減(C-D — C)(S26)，并且判斷吸入空氣量的增量值C是否變成“O”(零)(C= “O”(零))(S27)。當(dāng)這個(gè)判斷(S27)為“否”吋，控制單元52返回到吸入空氣量的增量值C的衰減(S26)。當(dāng)這個(gè)判斷(S27)為“是”時(shí)，控制單元52結(jié)束該控制程序(S16)。不考慮選擇的燃料是液體燃料還是氣體燃料，內(nèi)燃機(jī)I的燃料供給控制設(shè)備51基本上都進(jìn)行相對(duì)于吸入空氣量被供給的燃料的供給量的燃料控制，以使空燃比變成希望的空燃比，例如變成理論空燃比(λ =1)。包含吸入空氣量正在增加時(shí)的時(shí)間，同樣地進(jìn)行控制。當(dāng)進(jìn)行反饋控制時(shí)，同樣認(rèn)為以λ =1為中心上下變化所伴隨的控制被包含在其中。該燃料供給控制設(shè)備51基于內(nèi)燃機(jī)I的冷卻水溫度來(lái)確定吸入空氣量的増量程度。它的增量校正傾向于隨著冷卻水溫度變低而増加，并且該増量校正傾向于相對(duì)于水溫的增加而減少。燃料供給控制設(shè)備51對(duì)于液體燃料和氣體燃料的兩種燃料中的每ー種燃料、以及對(duì)于切換前和切換后中的每ー個(gè)設(shè)置預(yù)定時(shí)間。也就是說(shuō)，它設(shè)置四個(gè)預(yù)定時(shí)間tl到t4。此外，對(duì)于第一次(切換之前)和第二次(切換之后)連續(xù)地進(jìn)行對(duì)經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl進(jìn)行計(jì)算的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)(計(jì)時(shí))。燃料供給控制設(shè)備51設(shè)置圖I中的(S05)到(S15)的處理中的兩次預(yù)定時(shí)間tl、t2以及圖I中(S17)到(S27)的處理中的兩次預(yù)定時(shí)間t3、t4，以便從時(shí)間長(zhǎng)度的觀點(diǎn)來(lái)看，第二次的預(yù)定時(shí)間t2、t4是第一次的預(yù)定時(shí)間tl、t3的兩倍長(zhǎng)。也就是說(shuō)，在從第二次預(yù)定時(shí)間t2、t4減去第一次預(yù)定時(shí)間tl、t3時(shí)的時(shí)間(差)變成大致與第一次預(yù)定時(shí)間tl、t3相同的時(shí)間。因此，燃料供給控制設(shè)備51進(jìn)行設(shè)置，以致進(jìn)行在切換之前的燃料的増加的時(shí)間(tl、t3)和進(jìn)行在切換之后的燃料的増加的時(shí)間(t2、t4)是大致相同的時(shí)間，并且有可能連續(xù)地進(jìn)行時(shí)間測(cè)量。對(duì)于圖I中的(S05)到(S15)的處理或者(S17)到(S27)的處理，燃料供給控制設(shè)備51使得能夠?qū)τ诿糠N燃料分別地設(shè)置第一次預(yù)定時(shí)間tl、t3，以便能夠按照冷卻水溫度設(shè)置對(duì)于燃料特性的最佳時(shí)間。另ー方面，燃料供給控制設(shè)備51按照冷卻水溫度設(shè)置吸入空氣量的增加以確保穩(wěn)定性，并且因此，可以將第一次預(yù)定時(shí)間tl、t3的設(shè)置判斷值設(shè)置為相同的時(shí)間長(zhǎng)度，以精簡(jiǎn)該控制。類似地，不考慮燃料，第二次預(yù)定時(shí)間t2、t4可以被設(shè)置為相同的設(shè)置判斷值。對(duì)于燃料，切換之前的燃料的增量校正的經(jīng)過(guò)時(shí)間和切換之后的燃料的增量校正的經(jīng)過(guò)時(shí)間被設(shè)置為大致相同。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，在氣體燃料和液體燃料之間的可燃性中存有差異，最佳的預(yù)定時(shí)間是不同的，并且有確保穩(wěn)定性的各個(gè)最小時(shí)間。 然而，這里，在単獨(dú)的最佳值之中，該時(shí)間被調(diào)整為較長(zhǎng)的時(shí)間，并且因此，能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)于燃料供給控制設(shè)備51的控制單元52的控制的簡(jiǎn)化和通用性。對(duì)于燃料供給控制設(shè)備51的控制單元52，在硬件和功能中有優(yōu)點(diǎn)，并且可以增加可適用的機(jī)型。此外，對(duì)于燃料供給控制設(shè)備51，在圖I的流程圖中的(S05)到(S15)的處理或者(S17 )到(S27 )的處理中，有兩次預(yù)定時(shí)間(11和t2，或者t3和t4)的判斷，但是，在第一次預(yù)定時(shí)間(tl，t3)的判斷和第二次預(yù)定時(shí)間(t3，t4)的判斷之間，要増加的燃料的種類是不同的，而且作為目的的操作是不同的。増量程度有助于因?yàn)閴埣拥陌l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定化，而且對(duì)于這個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度，第一次預(yù)定時(shí)間(tl，t3)僅僅針對(duì)由空氣量增加產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定化，而且第二次預(yù)定時(shí)間(t2，t4)是在燃料切換時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定化所需的時(shí)間。包含燃燒，按照?qǐng)DI中的流程圖中的(S05)到(S15)，當(dāng)切換燃料(從液體燃料到氣體燃料的切換實(shí)例)時(shí)，通過(guò)使用清楚地指示內(nèi)燃機(jī)I的燃燒的穩(wěn)定性的冷卻水溫度，燃料供給控制設(shè)備51將使用作為切換之前的ー種燃料的液體燃料的內(nèi)燃機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)切換到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速被稍微增加的狀態(tài)中。在這時(shí)候，燃料供給控制設(shè)備51將吸入空氣量設(shè)置為吸入空氣量狀態(tài)，通過(guò)按照該冷卻水溫度將增量程度添加到基本吸入空氣量來(lái)增加該吸入空氣量狀態(tài)，而且該燃料供給控制設(shè)備51按照增加的吸入空氣量，供給具有該供給量的液體燃料。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速増加，功率也稍微增加，但是燃燒狀態(tài)被設(shè)置為與吸入空氣量的増加之前的狀態(tài)相等的狀態(tài)，而且廢氣的成分比在增加前后是近似相等的狀態(tài)(λ = I)。在這個(gè)狀態(tài)下經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間tl并且穩(wěn)定之后，燃料供給控制設(shè)備51進(jìn)行從作為ー種燃料的液體燃料到作為另ー種燃料的氣體燃料的燃料切換?？梢酝ㄟ^(guò)使用已知的方法來(lái)進(jìn)行這個(gè)瞬時(shí)的切換。在這個(gè)切換期間，經(jīng)過(guò)時(shí)間Tl的計(jì)時(shí)繼續(xù)。在燃料切換前后，吸入空氣量沒(méi)有變化，而且停留在増加的吸入空氣量狀態(tài)中，但是作為最適合于增加的吸入空氣量的另ー種燃料的氣體燃料的供給量變成與作為ー種燃料的液體燃料的供給量不同的供給量。在這個(gè)狀態(tài)下經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間t2并且穩(wěn)定之后，燃料供給控制設(shè)備51按照控制周期使増加的吸入空氣量變化在初始時(shí)設(shè)置的每個(gè)衰減量，以收斂成基本的吸入空氣量。該燃燒狀態(tài)被設(shè)置為與吸入空氣量的増加之前相等的狀態(tài)，而且廢氣的成分比在増加前后是近似相等的狀態(tài)(λ = I)。如上所述，通過(guò)控制単元52，在切換燃料時(shí)，通過(guò)使用増加的吸入空氣量和之前使用的燃料，預(yù)先增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，并且此后切換到下ー種燃料中，燃料供給控制設(shè)備51能夠防止發(fā)動(dòng)機(jī)熄火或者顯著的發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。
因此，與利用在燃料切換之后的下ー種燃料和吸入空氣量的増加來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定化的傳統(tǒng)控制相比，按照該燃料供給控制設(shè)備51，穩(wěn)定化更容易，而且能夠加速收斂。此外，不僅在從液體燃料到氣體燃料切換時(shí)，而且在從氣體燃料到液體燃料的切換時(shí)，燃料供給控制設(shè)備51都能夠通過(guò)増加吸入空氣量來(lái)避免由燃料切換時(shí)的燃燒不穩(wěn)定性所引起的發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。此外，通過(guò)控制単元52，燃料供給控制設(shè)備51設(shè)置對(duì)于燃料切換前后各自的預(yù)定時(shí)間(tl、t2、t3、t4)被保持的吸入空氣量的增量值(A，C)、和在燃料切換之后的吸入空氣量的衰減量(B，D)，以便按照増加的吸入空氣量的衰減來(lái)設(shè)置另ー種燃料的供給量。因此，通過(guò)分別地設(shè)置從液體燃料到氣體燃料的切換時(shí)的吸入空氣量以及從氣體燃料到液體燃料的切換時(shí)的吸入空氣量，燃料供給控制設(shè)備51能夠優(yōu)化燃料切換時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可控性，而且通過(guò)去除在吸入空氣量返回到切換燃料之后的正常量時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的突變，燃料供給控制設(shè)備51能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可控性。此外，通過(guò)控制単元52，基于燃料切換時(shí)的冷卻水溫度，燃料供給控制設(shè)備51設(shè)置燃料切換時(shí)的吸入空氣量的增量值(A，C)和切換之后的吸入空氣量的衰減量(B，D)。因此，燃料供給控制設(shè)備51按照對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性具有很大影響的內(nèi)燃機(jī)I的溫度，設(shè)置吸入空氣量的增量值和衰減量，因此可以在剛剛開(kāi)始之后到完全預(yù)熱的任何情況下進(jìn)行穩(wěn)定的燃料切換。變得能夠調(diào)整在燃料切換時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的増加量和收斂時(shí)間，并且通過(guò)減少在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)呐R時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升開(kāi)始返回時(shí)的突變，來(lái)提高操縱性能。注意，燃料供給控制設(shè)備51任意地設(shè)置燃料切換之前的吸入空氣量的増加、完成切換之后的吸入空氣量的衰減開(kāi)始的延遲、和衰減時(shí)間，并且因此，變得能夠調(diào)整燃料切換時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的増加量和收斂時(shí)間，并且能夠提高燃料切換時(shí)的操縱性能。此外，燃料供給控制設(shè)備51通過(guò)設(shè)置在迂回空氣通道49處的閑置空氣量控制閥50來(lái)進(jìn)行吸入空氣量的増加/衰減，但是在節(jié)氣門閥19是電控式的情況下，可以通過(guò)節(jié)氣門閥來(lái)進(jìn)行。此外，對(duì)于預(yù)先對(duì)液體燃料和氣體燃料設(shè)置的預(yù)定時(shí)間tl到t4，使得第一次預(yù)定時(shí)間(tl，t3)和第二次預(yù)定時(shí)間(t3，t4)的各個(gè)值成為組(tl和t2，t3和t4)，并且它們可以被設(shè)置為對(duì)應(yīng)于燃料切換模式。在兩種燃料的情況下，燃料切換模式為兩種，因此，預(yù)定時(shí)間的組被設(shè)置為最少兩組。此外，基于內(nèi)燃機(jī)I的冷卻水溫度設(shè)置吸入空氣量的增量值和衰減量，但是可以通過(guò)使用燃料溫度來(lái)設(shè)置它們?？梢酝ㄟ^(guò)設(shè)置在液體燃料箱25中的液體燃料泵26內(nèi)部的或者在燃料供給通道的液體燃料供給管29上的燃料溫度傳感器(未圖解)來(lái)檢測(cè)燃料溫度。此外，在上述實(shí)例中，通過(guò)人工操作打開(kāi)燃料切換開(kāi)關(guān)64來(lái)進(jìn)行燃料切換，但是可以通過(guò)控制，基于切換條件的滿足來(lái)進(jìn)行自動(dòng)的燃料切換，以便當(dāng)滿足預(yù)先設(shè)置的切換條件時(shí)，打開(kāi)燃料切換開(kāi)關(guān)64。能夠設(shè)置切換條件，以致內(nèi)燃機(jī)I的冷卻水溫度是可以被判斷為內(nèi)燃機(jī)I的完全預(yù)熱狀態(tài)的設(shè)置溫度以上、驅(qū)動(dòng)狀態(tài)處于加速量和減速量小的部分負(fù)載中、處于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化小的恒定的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)中等等。エ業(yè)實(shí)用性本發(fā)明使得使用兩種以上的燃料的內(nèi)燃機(jī)能夠避免由燃料切換時(shí)的燃燒不穩(wěn)定性所導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)熄火?？梢詰?yīng)用于內(nèi)燃機(jī)，在內(nèi)燃機(jī)中，諸如氣體燃料和液體燃料、燃料 特性不同的兩種氣體燃料、或者燃料特性不同的兩種液體燃料的燃料被切換使用。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制設(shè)備，其特征在于，進(jìn)行多種燃料切換控制，在所述多種燃料切換控制中，可將具有不同特性的兩種以上的燃料供給至所述內(nèi)燃機(jī)，并且在所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)期間切換和供給這些燃料，所述用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制設(shè)備包括 控制單元，所述控制單元按照多種燃料的吸入空氣量設(shè)定與多種燃料特性相適應(yīng)的燃料供給量，并據(jù)此供給燃料， 當(dāng)所述燃料從任意的一種燃料被切換至另一種燃料時(shí)，所述控制單元在供給一種燃料期間對(duì)所述吸入空氣量?jī)H增加預(yù)定量，并且按照增加的吸入空氣量來(lái)設(shè)置一種燃料的供給量，并且此后，在增加所述吸入空氣量的同時(shí)進(jìn)行至另一種燃料的燃料切換，以及按照增加的吸入空氣量來(lái)設(shè)置另一種燃料的供給量。
2.如權(quán)利要求I所述的用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制設(shè)備，其特征在于， 所述控制單元設(shè)置燃料在切換前后的各個(gè)預(yù)定時(shí)間內(nèi)所保持的所述吸入空氣量的增量值，并設(shè)置在所述燃料切換之后的所述吸入空氣量的衰減量， 并且按照所述增加的吸入空氣量的衰減來(lái)設(shè)置另一種燃料的所述供給量。
3.如權(quán)利要求I所述的用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制設(shè)備，其特征在于， 所述控制單元基于在所述燃料切換時(shí)的冷卻水溫度，設(shè)置在所述燃料切換時(shí)的所述吸入空氣量的增量值和在所述切換之后的所述吸入空氣量的衰減量。
4.如權(quán)利要求2所述的用于內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制設(shè)備，其特征在于， 所述控制單元分別地設(shè)置在從一種燃料到另一種燃料的切換時(shí)的所述吸入空氣量以及在從另一種燃料到一種燃料的切換時(shí)的所述吸入空氣量。
全文摘要
一種用于內(nèi)燃機(jī)(1)的燃料供給控制設(shè)備(51)，進(jìn)行多種燃料切換控制，在該多種燃料切換控制中，可將具有不同特性的兩種以上的燃料供給至內(nèi)燃機(jī)(1)，并且在內(nèi)燃機(jī)(1)的運(yùn)轉(zhuǎn)期間，通過(guò)切換來(lái)供給這些燃料。該燃料供給控制設(shè)備(51)包含控制單元(52)，在控制單元(52)中，按照多種燃料的吸入空氣量設(shè)定與多種燃料特性相適應(yīng)的燃料供給量，并據(jù)此供給燃料，而且當(dāng)從任意的一種燃料被切換至另一種燃料時(shí)，在供給一種燃料期間對(duì)吸入空氣量?jī)H增加預(yù)定量，按照增加的吸入空氣量來(lái)設(shè)置一種燃料的供給量，并且此后，在增加吸入空氣量的同時(shí)進(jìn)行燃料切換成為另一種燃料，并且按照增加的吸入空氣量來(lái)設(shè)置另一種燃料的供給量。對(duì)于使用兩種以上的燃料的內(nèi)燃機(jī)，能夠在實(shí)現(xiàn)燃料切換時(shí)的環(huán)境負(fù)荷的減少和確保發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性之間的平衡的同時(shí)，進(jìn)行燃料切換。
文檔編號(hào)F02D19/06GK102859151SQ20118002100
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者西浦和正 申請(qǐng)人:鈴木株式會(huì)社