多燃料內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于，在多燃料內(nèi)燃機(jī)中，在抑制著火性相對(duì)較高的燃料的消耗量的同時(shí)，對(duì)未燃燒燃料成分的排放量進(jìn)行抑制。本發(fā)明為一種多燃料內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制系統(tǒng)，所述多燃料內(nèi)燃機(jī)將著火性相對(duì)較高的第一燃料、和著火性相對(duì)較低的第二燃料作為燃料來使用，且將第一燃料作為著火源而使第一燃料和第二燃料混合燃燒，所述多燃料內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制系統(tǒng)根據(jù)第一熱釋放率RHd與實(shí)際熱釋放率RHa之差ΔRH，來對(duì)第一燃料的供給量Qd進(jìn)行調(diào)節(jié)（S105～107，S109），所述第一熱釋放率RHd為假設(shè)僅有第一燃料進(jìn)行了燃燒的情況下的熱釋放率，所述實(shí)際熱釋放率RHa為燃料實(shí)際燃燒時(shí)的熱釋放率。
【專利說明】多燃料內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能夠使多種燃料混合燃燒的多燃料內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]一直以來，開發(fā)了一種能夠通過使如液體燃料(例如，輕油和汽油等)以及氣體燃料(例如，壓縮天然氣和氫氣等)這樣多種燃料混合燃燒從而運(yùn)轉(zhuǎn)的多燃料內(nèi)燃機(jī)。例如，在專利文獻(xiàn)I中公開了一種將輕油作為輔助燃料的輔助燃料著火式燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。在該輔助燃料著火式燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)中，將輕油作為著火源而使輕油和天然氣混合燃燒。
[0003]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開平08-158980號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的課題
[0007]在多燃料內(nèi)燃機(jī)中存在如下情況，S卩，將著火性相對(duì)較高的燃料作為著火源而使多種燃料混合燃燒的情況。在這種情況下，如果著火性相對(duì)較低的燃料未充分燃燒，則存在未燃燒燃料成分的排放量增加的可能性。
[0008]本發(fā)明是鑒于上述問題而被完成的，且其目的在于，在多燃料內(nèi)燃機(jī)中，在抑制著火性相對(duì)較高的燃料的消耗量的同時(shí)，對(duì)未燃燒燃料成分的排放量進(jìn)行抑制。
[0009]用于解決課題的方法
[0010]本發(fā)明為多燃料內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制系統(tǒng)，所述多燃料內(nèi)燃機(jī)將著火性相對(duì)較高的第一燃料、和著火性相對(duì)較低的第二燃料作為燃料來使用，且將第一燃料作為著火源而使第一燃料和第二燃料混合燃燒，所述多燃料內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制系統(tǒng)根據(jù)第一熱釋放率與實(shí)際熱釋放率之差，來對(duì)第一燃料的供給量進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述第一熱釋放率為假設(shè)僅有第一燃料進(jìn)行了燃燒的情況下的熱釋放率，所述實(shí)際熱釋放率為燃料實(shí)際燃燒時(shí)的熱釋放率。
[0011]更詳細(xì)而言，在本發(fā)明所涉及的多燃料內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制系統(tǒng)中，所述多燃料內(nèi)燃機(jī)將著火性相對(duì)較高的第一燃料、和著火性相對(duì)較低的第二燃料作為燃料來使用，且將第一燃料作為著火源而使第一燃料和第二燃料混合燃燒，其中，所述多燃料內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制系統(tǒng)具備:第一燃料供給部，其向多燃料內(nèi)燃機(jī)供給第一燃料；第二燃料供給部，其向多燃料內(nèi)燃機(jī)供給第二燃料；第一熱釋放率推斷部，其對(duì)第一熱釋放率進(jìn)行推斷，所述第一熱釋放率為，假設(shè)在多燃料內(nèi)燃機(jī)中僅有從所述第一燃料供給部被供給的第一燃料進(jìn)行了燃燒的情況下的熱釋放率；實(shí)際熱釋放率計(jì)算部，其對(duì)實(shí)際熱釋放率進(jìn)行計(jì)算，所述實(shí)際熱釋放率為，在多燃料內(nèi)燃機(jī)中燃料實(shí)際燃燒時(shí)的熱釋放率；第一燃料供給量調(diào)節(jié)部，其對(duì)從所述第一燃料供給部向多燃料內(nèi)燃機(jī)被供給的第一燃料的量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使通過所述實(shí)際熱釋放率計(jì)算部而被計(jì)算出的實(shí)際熱釋放率與通過所述第一熱釋放率推斷部而被推斷出的第一熱釋放率之差成為預(yù)定的目標(biāo)值。
[0012]當(dāng)?shù)谝蝗剂舷蚨嗳剂蟽?nèi)燃機(jī)的供給量較多，且該第一燃料進(jìn)行燃燒時(shí)的熱釋放率(第一熱釋放率)較高時(shí)，便會(huì)更加促進(jìn)該多燃料內(nèi)燃機(jī)中的第二燃料的燃燒。第二燃料的燃燒越是被促進(jìn)，第二燃料進(jìn)行了燃燒時(shí)的熱釋放率就越高。其結(jié)果為，在多燃料內(nèi)燃機(jī)中燃料實(shí)際燃燒時(shí)的熱釋放率(實(shí)際熱釋放率:第一燃料和第二燃料進(jìn)行燃燒時(shí)的熱釋放率)
將變高。
[0013]因此，第一熱釋放率較高時(shí)與第一熱釋放率較低時(shí)相比，實(shí)際熱釋放率與第一熱釋放率之差變大。而且，該實(shí)際熱釋放率與第一熱釋放率之差的大小相當(dāng)于第二燃料進(jìn)行燃燒時(shí)的熱釋放率的大小。也就是說，實(shí)際熱釋放率與第一熱釋放率之差越大，則第二燃料進(jìn)行燃燒時(shí)的熱釋放率越大。
[0014]因此，在本發(fā)明中，通過第一燃料供給量調(diào)節(jié)部來對(duì)第一燃料的供給量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使實(shí)際熱釋放率與第一熱釋放率之差成為預(yù)定的目標(biāo)值。也就是說，在實(shí)際熱釋放率與第一熱釋放率之差大于預(yù)定的目標(biāo)值時(shí)，使第一燃料的供給量減少。此外，在實(shí)際熱釋放率與第一熱釋放率之差小于預(yù)定的目標(biāo)值時(shí)，使第一燃料的供給量增加。
[0015]實(shí)際熱釋放率與第一熱釋放率之差越大，則以第二燃料為基礎(chǔ)而生成的未燃燒燃料成分的生成量越少。但是，為了增大實(shí)際熱釋放率與第一熱釋放率之差，而需要提高第一熱釋放率，g卩，使第一燃料的供給量增加。在此，本發(fā)明中的“預(yù)定的目標(biāo)值”是指，作為未燃燒燃料成分的排放量在容許范圍內(nèi)且第一燃料的消耗量也在容許范圍內(nèi)的值而被預(yù)先設(shè)定的值。
[0016]通過以上述方式對(duì)第一燃料的供給量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而能夠在抑制著火性相對(duì)較高的第一燃料的消耗量的同時(shí)，對(duì)未燃燒燃料成分的排放量進(jìn)行抑制。
[0017]本發(fā)明所涉及的多燃料內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制系統(tǒng)還可以具備第二燃料供給量調(diào)節(jié)部。第二燃料供給量調(diào)節(jié)部在如下的情況下，使從第二燃料供給部向多燃料內(nèi)燃機(jī)被供給的第二燃料的量減少，或使從第二燃料供給部向多燃料內(nèi)燃機(jī)的第二燃料的供給停止，所述情況為，在通過第一燃料供給量調(diào)節(jié)部而使從第一燃料供給部向多燃料內(nèi)燃機(jī)被供給的第一燃料的量增加時(shí)，通過實(shí)際熱釋放率計(jì)算部而被計(jì)算出的實(shí)際熱釋放率未上升預(yù)定上升量以上的情況。
[0018]當(dāng)?shù)诙剂系奶匦缘土訒r(shí)存在如下情況，即，即使增加第一燃料的供給量，該第二燃料進(jìn)行燃燒時(shí)的熱釋放率也不會(huì)上升與該增加量相對(duì)應(yīng)的程度。在此，本發(fā)明中的“預(yù)定上升量”是指，可以判斷出第二燃料的特性為正常的、實(shí)際熱釋放率的上升量的閾值。
[0019]根據(jù)上文所述，當(dāng)?shù)诙剂系奶匦缘土訒r(shí)，減少該第二燃料的供給量，或停止該第二燃料的供給。在減少了第二燃料的供給量的情況下，增加第一燃料的供給量。在停止了第二燃料的供給的情況下，多燃料內(nèi)燃機(jī)中的燃燒方式將被切換為僅使第一燃料燃燒的方式。因此，能夠抑制多燃料內(nèi)燃機(jī)中的燃燒狀態(tài)的惡化。
[0020]另外，作為本發(fā)明所涉及的多燃料內(nèi)燃機(jī)，可以例示能夠通過使輕油與壓縮天然氣混合燃燒從而運(yùn)轉(zhuǎn)的壓縮點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)。此時(shí)，輕油相當(dāng)于第一燃料，壓縮天然氣相當(dāng)于第二燃料。當(dāng)將本發(fā)明所涉及的多燃料內(nèi)燃機(jī)設(shè)為這樣的壓縮點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)時(shí)，能夠在抑制輕油的消耗量的同時(shí)，對(duì)未燃燒燃料成分的排放量進(jìn)行抑制。
[0021]發(fā)明效果[0022]根據(jù)本發(fā)明，從而能夠在多燃料內(nèi)燃機(jī)中，在抑制著火性相對(duì)較高的燃料的消耗量的同時(shí)，對(duì)未燃燒燃料成分的排放量進(jìn)行抑制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為表示實(shí)施例1所涉及的內(nèi)燃機(jī)與其燃料系統(tǒng)以及進(jìn)氣排氣系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)的圖。
[0024]圖2為表示實(shí)施例1所涉及的、在氣缸內(nèi)燃料進(jìn)行了燃燒時(shí)的熱釋放率的推移的圖。
[0025]圖3為表示實(shí)施例1所涉及的、熱釋放率峰值差ΛRH與來自內(nèi)燃機(jī)的未燃燒燃料成分(HC:碳?xì)浠衔?的排放量之間的關(guān)系的圖。
[0026]圖4為表示實(shí)施例1所涉及的、在內(nèi)燃機(jī)中使輕油和CNG混合燃燒時(shí)的燃料噴射控制的流程的流程圖。
[0027]圖5為表示實(shí)施例1所涉及的、在內(nèi)燃機(jī)中使輕油和CNG混合燃燒時(shí)的燃料噴射控制的流程的改變例的流程圖的一部分。
[0028]圖6為表示實(shí)施例2所涉及的、在內(nèi)燃機(jī)中使輕油和CNG混合燃燒時(shí)的燃料噴射控制的流程的流程圖的一部分。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的具體的實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施例所記載的構(gòu)成部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、其相對(duì)配置等只要沒有特別記載，則并不旨在將本發(fā)明的技術(shù)范圍僅限于此。
[0030]<實(shí)施例1>
[0031][概要結(jié)構(gòu)]
[0032]圖1為表示本實(shí)施例所涉及的內(nèi)燃機(jī)與其燃料系統(tǒng)以及進(jìn)氣排氣系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)的圖。內(nèi)燃機(jī)I為，能夠?qū)⑤p油以及壓縮天然氣(以下，稱為CNG)作為燃料來使用的車輛驅(qū)動(dòng)用的發(fā)動(dòng)機(jī)。內(nèi)燃機(jī)I為壓縮點(diǎn)火式的發(fā)動(dòng)機(jī)。內(nèi)燃機(jī)I能夠通過使輕油和CNG混合燃燒而進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，此外，通過僅使輕油燃燒的方式也能夠進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0033]內(nèi)燃機(jī)I具有四個(gè)氣缸2。在各個(gè)氣缸2中，設(shè)置有向氣缸2內(nèi)直接噴射輕油的輕油噴射器8。此外，在各個(gè)氣缸2中，設(shè)置有對(duì)氣缸2內(nèi)的壓力(缸內(nèi)壓力)進(jìn)行檢測(cè)的缸內(nèi)壓力傳感器30。
[0034]在內(nèi)燃機(jī)I上連接有進(jìn)氣歧管4以及排氣歧管5。在進(jìn)氣歧管4上連接有進(jìn)氣通道6。在排氣歧管5上連接有排氣通道7。進(jìn)氣歧管4的四個(gè)支管分別與各個(gè)氣缸2的進(jìn)氣口相連接。在各個(gè)支管上，設(shè)置有噴射CNG的CNG噴射器9。另外，CNG噴射器9也可以向與進(jìn)氣歧管4的各個(gè)支管相連接的各個(gè)氣缸2的進(jìn)氣口內(nèi)噴射CNG。
[0035]各個(gè)輕油噴射器8與輕油用共軌10連接。輕油供給通道12的一端與輕油用共軌10連接。輕油供給通道12的另一端與輕油罐13連接。在輕油供給通道12上設(shè)置有泵14。通過該泵14，從而使輕油從輕油罐13經(jīng)過輕油供給通道12而被壓送至輕油用共軌10。而且，在輕油用共軌10中被加壓了的輕油被供給至各個(gè)輕油噴射器8。
[0036]各個(gè)CNG噴射器9與CNG用輸送管11連接。CNG供給通道15的一端與CNG用輸送管11連接。CNG供給通道15的另一端與CNG罐16連接。CNG從CNG罐16經(jīng)過CNG供給通道15而被供給至CNG用輸送管11。而且，CNG從CNG用輸送管11中被供給至各個(gè)CNG噴射器9。
[0037]在CNG供給通道15上設(shè)置有調(diào)節(jié)器17。通過該調(diào)節(jié)器17來調(diào)節(jié)向CNG用輸送管11被供給的CNG的壓力。在CNG供給通道15中的調(diào)節(jié)器17的上游側(cè)以及CNG用輸送管11上，設(shè)置有對(duì)CNG的壓力進(jìn)行檢測(cè)的壓力傳感器26、27。
[0038]在內(nèi)燃機(jī)I通過使輕油和CNG混合燃燒而被運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，首先，從CNG噴射器9向進(jìn)氣歧管4的各個(gè)支管內(nèi)噴射CNG。由此，形成進(jìn)氣和CNG的預(yù)混合氣，并且該預(yù)混合氣被供給至氣缸2內(nèi)。而且，在壓縮上止點(diǎn)附近處，從輕油噴射器8向氣缸2內(nèi)噴射輕油，且該輕油發(fā)生自著火。通過因該輕油發(fā)生自著火而形成的火焰在燃燒室內(nèi)進(jìn)行傳播，從而輕油和CNG進(jìn)行燃燒。
[0039]在進(jìn)氣通道6上，沿著新鮮空氣的流向從上游側(cè)起依次設(shè)置有空氣濾清器18、空氣流量計(jì)25以及節(jié)氣門19。在排氣歧管5上，設(shè)置有向排氣中添加輕油的輕油添加閥24。在排氣通道7上設(shè)置有排氣凈化裝置21。排氣凈化裝置21由氧化催化劑和吸留還原型NOx催化劑等的排氣凈化催化劑以及對(duì)排氣中的粒子狀物質(zhì)進(jìn)行捕集的顆粒過濾器等而構(gòu)成。
[0040]在內(nèi)燃機(jī)I上同時(shí)設(shè)置有電子控制單元(E⑶)20。在E⑶20上，電連接有空氣流量計(jì)25以及壓力傳感器26、27。而且，在ECU20上，電連接有曲軸轉(zhuǎn)角傳感器28以及加速器開度傳感器29。
[0041]曲軸轉(zhuǎn)角傳感器28對(duì)內(nèi)燃機(jī)I的曲軸轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)。加速器開度傳感器29對(duì)裝載了內(nèi)燃機(jī)I的車輛的加速器開度進(jìn)行檢測(cè)。各個(gè)傳感器的輸出信號(hào)被輸入至ECU20。ECU20根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器28的輸出信號(hào)而導(dǎo)出內(nèi)燃機(jī)I的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，并根據(jù)加速器開度傳感器29的輸出信號(hào)而導(dǎo)出內(nèi)燃機(jī)I的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載。
[0042]此外，在E⑶20上，電連接有輕油噴射器8、CNG噴射器9、泵14、調(diào)節(jié)器17、節(jié)氣門19以及輕油添加閥24。這些裝置通過E⑶20而被控制。
[0043]ECU20根據(jù)內(nèi)燃機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，而選擇輕油和CNG的混合燃燒或僅有輕油的燃燒中的任意一方，以作為其燃燒方式。而且，ECU20將根據(jù)所選擇的燃燒方式來對(duì)輕油噴射器8以及CNG噴射器9進(jìn)行控制。
[0044][熱釋放率]
[0045]根據(jù)圖2，對(duì)在內(nèi)燃機(jī)I中輕油和CNG混合燃燒時(shí)的熱釋放率進(jìn)行說明。圖2為表示本實(shí)施例所涉及的、在氣缸2內(nèi)燃料進(jìn)行燃燒時(shí)的熱釋放率的推移的圖。在圖2中，橫軸表示曲軸轉(zhuǎn)角，縱軸表示熱釋放率。
[0046]在圖2中，實(shí)線Ldl、Ld2表示僅有輕油進(jìn)行燃燒的情況下的熱釋放率，虛線LaULa2表示與實(shí)線Ldl、Ld2所示的情況同量的輕油和CNG進(jìn)行燃燒時(shí)的熱釋放率。此外，實(shí)線Ldl以及虛線Lal表示從輕油噴射器8被噴射的輕油較多的情況下的熱釋放率，而實(shí)線Ld2以及虛線La2表示從輕油噴射器8被噴射的輕油較少的情況下的熱釋放率。
[0047]對(duì)于CNG，由于著火性非常低，因此即使在壓縮行程中于氣缸2內(nèi)被壓縮，也幾乎不會(huì)發(fā)生自著火。因此，如上文所述，CNG的燃燒是以輕油為著火源而進(jìn)行的。S卩，CNG是利用如下的熱而進(jìn)行燃燒的，所述熱是通過因輕油被壓縮而自著火燃燒從而產(chǎn)生的熱。
[0048]因此，通過輕油燃燒而產(chǎn)生的熱量越大，即輕油進(jìn)行燃燒時(shí)的熱釋放率越高，則越促進(jìn)CNG的燃燒。CNG的燃燒越被促進(jìn)，則通過CNG燃燒而產(chǎn)生的熱量就越多。因此，輕油和CNG進(jìn)行燃燒時(shí)的熱釋放率變高。
[0049]因此，如圖2所示，輕油的噴射量較多時(shí)、即輕油進(jìn)行燃燒時(shí)的熱釋放率較高時(shí)，與輕油的噴射量較少時(shí)、即輕油進(jìn)行燃燒時(shí)的熱釋放率較低時(shí)相比，輕油和CNG進(jìn)行燃燒時(shí)的熱釋放率的峰值與僅有輕油進(jìn)行燃燒時(shí)的熱釋放率的峰值之差(以下，稱為熱釋放率峰值差)ARH變大(ARHl > ARH2)。也就是說，在圖2中，與Ldl的峰值相對(duì)于Ld2的峰值的增加比例相比，Lal的峰值相對(duì)于La2的峰值的增加比例較大。
[0050]而且，熱釋放率峰值差Λ RH的大小相當(dāng)于CNG進(jìn)行燃燒時(shí)的熱釋放率的大小。也就是說，熱釋放率峰值差△ RH越大，則CNG進(jìn)行燃燒時(shí)的熱釋放率越大。
[0051]圖3為表示本實(shí)施例所涉及的、熱釋放率峰值差ΛRH與來自內(nèi)燃機(jī)I的未燃燒燃料成分(HC)的排放量之間的關(guān)系的圖。在圖3中，橫軸表示熱釋放率峰值差A(yù)RH，縱軸表示HC排放量。此外，在圖3中，實(shí)線LI表示低負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)下的HC排放量，實(shí)線L2表示中負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)下的HC排放量，實(shí)線L3表示高負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)下的HC排放量。此外，在圖3中，虛線表示HC排放量的容許范圍的上限值。
[0052]熱釋放率峰值差Λ RH越大，CNG的燃燒量越多。因此，以CNG為基礎(chǔ)而生成的HC的生成量較少。因此，如圖3所示，熱釋放率峰值差Λ RH越大，則HC排放量越減少。
[0053][燃料噴射控制]
[0054]接下來，對(duì)本實(shí)施例中的、使輕油和CNG混合燃燒的情況下的燃料噴射控制進(jìn)行說明。對(duì)于在內(nèi)燃機(jī)I中輕油和CNG進(jìn)行燃燒時(shí)的熱釋放率、即在內(nèi)燃機(jī)I中燃料實(shí)際燃燒時(shí)的熱釋放率(實(shí)際熱釋放率)，可以根據(jù)缸內(nèi)壓力傳感器30的檢測(cè)值來進(jìn)行計(jì)算。但是，在使輕油和CNG混合燃燒時(shí)，難以根據(jù)缸內(nèi)壓力傳感器30的檢測(cè)值而分別對(duì)因輕油的燃燒而引起的熱釋放率和因CNG的燃燒而引起的熱釋放率進(jìn)行計(jì)算。
[0055]但是，對(duì)于假設(shè)僅有從 輕油噴射器8被噴射的輕油進(jìn)行燃燒的情況下的熱釋放率(以下，稱為輕油熱釋放率)，則可以根據(jù)輕油的噴射量以及內(nèi)燃機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)等來進(jìn)行推斷。
[0056]因此，在本實(shí)施例中，根據(jù)缸內(nèi)壓力傳感器30的檢測(cè)值而對(duì)實(shí)際熱釋放率的峰值進(jìn)行計(jì)算，并且根據(jù)輕油的噴射量以及內(nèi)燃機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而對(duì)輕油熱釋放率進(jìn)行推斷。而且，通過從實(shí)際熱釋放率的峰值中減去輕油熱釋放率的峰值，從而對(duì)熱釋放率峰值差Λ RH進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)該熱釋放率峰值差A(yù)RH來對(duì)從輕油噴射器8的輕油噴射量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0057]如果熱釋放率峰值差A(yù)RH變大，則未燃燒燃料成分的排放量將變少。但是，為了增大熱釋放率峰值差△ RH，而需要提高輕油熱釋放率，即增加輕油噴射量。因此，當(dāng)使熱釋放率峰值差A(yù)RH增大到所需以上時(shí)，存在輕油的消耗量過度增加的可能性。
[0058]因此，在本實(shí)施例中，對(duì)從輕油噴射器8的輕油噴射量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使熱釋放率峰值差A(yù)RH成為預(yù)定的目標(biāo)值。在此，預(yù)定的目標(biāo)值是指，作為未燃燒燃料成分的排放量在容許范圍內(nèi)且輕油的消耗量也在容許范圍內(nèi)的值而根據(jù)實(shí)驗(yàn)等被預(yù)先設(shè)定的值。通過以此方式對(duì)從輕油噴射器8的輕油噴射量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而能夠在抑制輕油的消耗量的同時(shí)，對(duì)未燃燒燃料成分的排放量進(jìn)行抑制。
[0059]圖4為表示本實(shí)施例所涉及的、在內(nèi)燃機(jī)I中使輕油和CNG混合燃燒時(shí)的燃料噴射控制的流程的流程圖。本流程被預(yù)先存儲(chǔ)于ECU20中，并通過ECU20而被反復(fù)執(zhí)行。
[0060]在本流程中，首先，在步驟SlOl中，對(duì)內(nèi)燃機(jī)I中的燃燒方式是否為輕油和CGN的混合燃燒進(jìn)行判斷。當(dāng)在步驟SlOl中作出否定判斷時(shí)，暫時(shí)結(jié)束本流程的執(zhí)行。
[0061]另一方面，當(dāng)在步驟SlOl中作出肯定判斷時(shí)，接下來，在步驟S102中，根據(jù)從輕油噴射器8的輕油噴射量以及內(nèi)燃機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而計(jì)算出輕油熱釋放率的峰值RHd。從輕油噴射器8的輕油噴射量以及內(nèi)燃機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)與輕油熱釋放率的峰值RHd之間的關(guān)系，作為映射圖或函數(shù)而被預(yù)先存儲(chǔ)于ECU20中。在步驟S102中，使用該映射圖或函數(shù)來計(jì)算出輕油熱釋放率的峰值RHd。
[0062]接下來，在步驟S103中，根據(jù)缸內(nèi)壓力傳感器30的檢測(cè)值，來計(jì)算出實(shí)際熱釋放率的峰值RHa。缸內(nèi)壓力與實(shí)際熱釋放率之間的關(guān)系作為映射圖或函數(shù)而被預(yù)先存儲(chǔ)于ECU20中。在步驟S103中，使用該映射圖或函數(shù)來計(jì)算出實(shí)際熱釋放率的峰值RHa。
[0063]接下來，在步驟S104中，通過從在步驟S103中被計(jì)算出的實(shí)際熱釋放率的峰值RHa中，減去在步驟S102中被計(jì)算出的輕油熱釋放率的峰值RHcU從而計(jì)算出熱釋放率峰值差A(yù)RH。接下來，在步驟S105中，對(duì)熱釋放率峰值差A(yù)RH是否與預(yù)定的目標(biāo)值A(chǔ)RHt相等進(jìn)行判斷。
[0064]另外，如圖3所示，未燃燒燃料成分的排放量的容許范圍根據(jù)內(nèi)燃機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而發(fā)生變化。因此，熱釋放率峰值差的目標(biāo)值A(chǔ)RHt為，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而被變更的值。熱釋放率峰值差的目標(biāo)值A(chǔ)RHt與內(nèi)燃機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)之間的關(guān)系作為映射圖或函數(shù)而被預(yù)先存儲(chǔ)于ECU20中。而且，使用該映射圖或函數(shù)來設(shè)定熱釋放率峰值差的目標(biāo)值A(chǔ)RHt0
[0065]當(dāng)在步驟S105中作出肯定判斷時(shí)，暫時(shí)結(jié)束本流程。此時(shí)，從輕油噴射器8的輕油噴射量將被維持為當(dāng)前的值。另外，即使在步驟S105中，熱釋放率峰值差A(yù)RH與預(yù)定的目標(biāo)值A(chǔ)RHt不相等，但只要為從該目標(biāo)值A(chǔ)RHt至容許范圍內(nèi)的值，則也可以作出肯定判斷。
[0066]另一方面，當(dāng)在步驟S105中作出否定判斷時(shí)，接下來，在步驟S106中，對(duì)熱釋放率峰值差A(yù)RH是否大于預(yù)定的目標(biāo)值A(chǔ)RHt進(jìn)行判斷。當(dāng)在步驟S106中作出肯定判斷時(shí)，接下來，在步驟S107中，減少從輕油噴射器8的輕油噴射量QcL此時(shí)的減少量已被預(yù)先設(shè)定了。
[0067]接下來，在步驟S108中，對(duì)減少后的輕油噴射量Qd是否為預(yù)定的下限值Qdlimit以上進(jìn)行判斷。由于如上文所述，輕油成為著火源，因此當(dāng)輕油噴射量過度減少時(shí)，存在發(fā)生失火的可能性。輕油噴射量的下限值Qdlimit為，作為能夠確保穩(wěn)定的燃燒的輕油噴射量的閾值而根據(jù)實(shí)驗(yàn)等被設(shè)定的值。該輕油噴射量的下限值Qdlimit被預(yù)先存儲(chǔ)于ECU20中。
[0068]當(dāng)在步驟S108中作出肯定判斷時(shí)，接下來，再次執(zhí)行步驟S102的處理。另一方面，當(dāng)在步驟S108中作出否定判斷時(shí)，暫時(shí)結(jié)束本流程的執(zhí)行。此時(shí)，從輕油噴射器8的輕油噴射量將被恢復(fù)至在步驟S107中被減少之前的值。
[0069]此外，當(dāng)在步驟S106中作出否定判斷時(shí)，可以判斷為熱釋放率峰值差A(yù)RH小于預(yù)定的目標(biāo)值A(chǔ)RHt。此時(shí)，接下來，在步驟S109中，增加從輕油噴射器8的輕油噴射量Qd。此時(shí)的增加量已被預(yù)先設(shè)定了。在增加了輕油噴射量Qd之后，再次執(zhí)行步驟S102的處理。[0070]另外，在本實(shí)施例中，輕油相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的第一燃料，CNG相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的第二燃料。此外，輕油噴射器8相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的第一燃料供給部，CNG噴射器9相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的第二燃料供給部。但是，本發(fā)明所涉及的多燃料內(nèi)燃機(jī)并不限定于將輕油和CNG作為燃料來使用的內(nèi)燃機(jī)。本發(fā)明也可以應(yīng)用于以其他可自著火燃料(例如，重油或燈油等)和其他需要著火輔助的燃料(例如，汽油或氫氣等)為燃料的多燃料內(nèi)燃機(jī)。
[0071]此外，在本實(shí)施例中，執(zhí)行上述流程中的步驟S102的E⑶20相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的第一熱釋放率推斷部。此外，執(zhí)行上述流程中的步驟S103的ECU20相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的實(shí)際熱釋放率計(jì)算部。執(zhí)行步驟S107以及S109的ECU20相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的第一燃料供給量調(diào)節(jié)部。
[0072][改變例]
[0073]圖5為表示本實(shí)施例所涉及的、在內(nèi)燃機(jī)I中使輕油和CNG混合燃燒時(shí)的燃料噴射控制的流程的改變例的流程圖的一部分。另外，本流程中的、除了步驟S201以及S202以外的步驟與圖4所示的流程圖中的各個(gè)步驟相同。因此，僅對(duì)步驟S201以及202的處理進(jìn)行說明，并省略對(duì)于其他步驟的處理的說明。此外，在圖5中，關(guān)于步驟S102以后的步驟，省略了圖示。
[0074]在本流程中，當(dāng)在步驟SlOl中作出肯定判斷時(shí)，接下來，在步驟S201中，根據(jù)通過空氣流量計(jì)25而被檢測(cè)出的吸入空氣量、和輕油噴射量以及CNG噴射量，來計(jì)算出氣缸2內(nèi)的混合氣的當(dāng)量比Φ&。
[0075]接下來，對(duì)氣缸2內(nèi)的混合氣的當(dāng)量比Φα是否小于預(yù)定的閾值Φ0進(jìn)行判斷。氣缸2內(nèi)的混合氣的當(dāng)量比越小，則CNG的燃燒量越變得不穩(wěn)定。預(yù)定的閾值Φ0為，作為CNG能夠穩(wěn)定燃燒的當(dāng)量比的下限值而被設(shè)定的值。該閾值Φ O根據(jù)實(shí)驗(yàn)等而被求出，并被預(yù)先存儲(chǔ)于ECU20中。
[0076]當(dāng)在步驟S202中作出肯定判斷時(shí)，接下來，執(zhí)行步驟S102的處理。另一方面，當(dāng)在步驟S202中作出否定判斷時(shí)，暫時(shí)結(jié)束本流程的執(zhí)行。
[0077]在內(nèi)燃機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于CNG能夠穩(wěn)定燃燒的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域時(shí)，實(shí)施輕油噴射量的調(diào)節(jié)的必要性較低。根據(jù)上述流程，可以僅在內(nèi)燃機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于CNG的燃燒量變得不穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域時(shí)，實(shí)施輕油噴射量的調(diào)節(jié)。
[0078]實(shí)施例2
[0079]本實(shí)施例所涉及的內(nèi)燃機(jī)與其燃料系統(tǒng)以及進(jìn)氣排氣系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)，與實(shí)施例1所涉及的內(nèi)燃機(jī)與其燃料系統(tǒng)以及進(jìn)氣排氣系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)相同。
[0080][燃料噴射控制]
[0081]即使在本實(shí)施例中，在內(nèi)燃機(jī)I內(nèi)使輕油和CNG混合燃燒的情況下，也與實(shí)施例1相同地，實(shí)施基于熱釋放率峰值差的輕油噴射量的調(diào)節(jié)。在此，假設(shè)CNG的特性存在偏差。而且，當(dāng)在CNG的特性低劣的情況下，使輕油和CNG混合燃燒時(shí)，存在導(dǎo)致燃燒狀態(tài)的惡化的可能性。
[0082]因此，在本實(shí)施例中，對(duì)CNG的特性是否低劣進(jìn)行判斷。而且，當(dāng)判斷出CNG的特性低劣時(shí)，停止從CNG噴射器9的CNG的噴射，并將內(nèi)燃機(jī)I中的燃燒方式切換為僅使輕油進(jìn)行燃燒的方式。
[0083]CNG的特性是否低劣的判斷，是根據(jù)在內(nèi)燃機(jī)I中使輕油和CNG混合燃燒時(shí)使輕油噴射量增加時(shí)的實(shí)際熱釋放率的上升量而被實(shí)施的。在CNG的特性低劣的情況下，即使在通過增加輕油噴射量而使該輕油進(jìn)行燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量增加的情況下，該CNG的燃燒量也不會(huì)增加到CNG的特性為正常的程度。因此，實(shí)際熱釋放率的上升量較小。
[0084]因此，在本實(shí)施例中，如果使輕油噴射量增加時(shí)的實(shí)際熱釋放率的上升量小于預(yù)定上升量，則判斷為CNG的特性低劣。在此，預(yù)定上升量是指，可以判斷為CNG的特性正常的、實(shí)際熱釋放率的上升量的閾值。該預(yù)定上升量作為與使輕油噴射量增加時(shí)的增加量相對(duì)應(yīng)的值，而根據(jù)實(shí)驗(yàn)等被求出，并被預(yù)先存儲(chǔ)于ECU20中。
[0085]圖6為表示本實(shí)施例所涉及的、使輕油和CNG混合燃燒時(shí)的燃料噴射控制的流程的流程圖的一部分。另外，本流程中的、除了步驟S301至S304以外的步驟，與圖4所示的流程圖中的各個(gè)步驟相同。因此，僅對(duì)步驟S301至S304的處理進(jìn)行說明，并省略對(duì)于其他步驟的處理的說明。此外，在圖6中，關(guān)于步驟S103以前以及步驟S104以后的步驟，省略了圖示。
[0086]在本流程中 ，在步驟S103的處理之后，在步驟301中，對(duì)從輕油噴射器8的輕油噴射量Qd是否被增加了，即是否執(zhí)行了步驟S109的處理進(jìn)行判斷。當(dāng)在步驟S301中作出否定判斷時(shí)，接下來，執(zhí)行步驟S104的處理。
[0087]另一方面，當(dāng)在步驟S301中作出肯定判斷時(shí)，接下來，在步驟S302中，對(duì)步驟S109中的輕油噴射量的增加前后的、實(shí)際熱釋放率的上升量ARHa進(jìn)行計(jì)算。接下來，在步驟S303中，對(duì)實(shí)際熱釋放率的上升量Λ RHa是否大于等于預(yù)定上升量ARHaO進(jìn)行判斷。
[0088]當(dāng)在步驟S303中作出肯定判斷時(shí)，接下來，執(zhí)行步驟S104的處理。另一方面，當(dāng)在步驟S303中作出否定判斷時(shí)，接下來，在步驟S304中，停止從CNG噴射器9的CNG的噴射，并將內(nèi)燃機(jī)I中的燃燒方式切換為僅使輕油進(jìn)行燃燒的方式。此時(shí)，為了補(bǔ)償CNG噴射量，而進(jìn)一步增加從輕油噴射器8的輕油噴射量Qd。
[0089]根據(jù)上述流程，在CNG的特性低劣的情況下，停止CNG向內(nèi)燃機(jī)I的供給。因此，能夠抑制內(nèi)燃機(jī)I中的燃燒狀態(tài)的惡化。
[0090]另外，在上述流程的步驟S304中，也可以不必停止從CNG噴射器9的CNG噴射。即，在能夠通過使CNG噴射量減少的方式而抑制內(nèi)燃機(jī)I中的燃燒狀態(tài)的惡化的情況下，也可以在繼續(xù)進(jìn)行從CNG噴射器9的CNG噴射的同時(shí)，使其噴射量減少。在該情況下，為了補(bǔ)償CNG噴射量的減少量，也將進(jìn)一步增加從輕油噴射器8的輕油噴射量Qd。
[0091]在本實(shí)施例中，執(zhí)行上述流程中的步驟S304的ECU20相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的第二燃料供給量調(diào)節(jié)部。
[0092]符號(hào)說明
[0093]I…內(nèi)燃機(jī)；
[0094]2…氣缸；
[0095]8…輕油噴射器；
[0096]9…CNG噴射器；
[0097]20...ECU;
[0098]21…排氣凈化裝置；
[0099]25…空氣流量計(jì)；
[0100]28…曲軸轉(zhuǎn)角傳感器；[0101]29…加速器開度傳感器；
[0102]3O…缸內(nèi)壓力傳感器 。
【權(quán)利要求】
1.一種多燃料內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制系統(tǒng)，所述多燃料內(nèi)燃機(jī)將著火性相對(duì)較高的第一燃料、和著火性相對(duì)較低的第二燃料作為燃料來使用，且將第一燃料作為著火源而使第一燃料和第二燃料混合燃燒，其中， 所述多燃料內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制系統(tǒng)具備: 第一燃料供給部，其向多燃料內(nèi)燃機(jī)供給第一燃料； 第二燃料供給部，其向多燃料內(nèi)燃機(jī)供給第二燃料； 第一熱釋放率推斷部，其對(duì)第一熱釋放率進(jìn)行推斷，所述第一熱釋放率為，假設(shè)在多燃料內(nèi)燃機(jī)中僅有從所述第一燃料供給部被供給的第一燃料進(jìn)行了燃燒的情況下的熱釋放率； 實(shí)際熱釋放率計(jì)算部，其對(duì)實(shí)際熱釋放率進(jìn)行計(jì)算，所述實(shí)際熱釋放率為，在多燃料內(nèi)燃機(jī)中燃料實(shí)際燃燒時(shí)的熱釋放率； 第一燃料供給量調(diào)節(jié)部，其對(duì)從所述第一燃料供給部向多燃料內(nèi)燃機(jī)被供給的第一燃料的量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使通過所述實(shí)際熱釋放率計(jì)算部而被計(jì)算出的實(shí)際熱釋放率與通過所述第一熱釋放率推斷部而被推斷出的第一熱釋放率之差成為預(yù)定的目標(biāo)值。
2.如權(quán)利要求1所述的多燃料內(nèi)燃機(jī)的燃料供給控制系統(tǒng)，其中， 還具備第二燃料供給量調(diào)節(jié)部，所述第二燃料供給量調(diào)節(jié)部在如下的情況下，使從所述第二燃料供給部向多燃料內(nèi)燃機(jī)被供給的第二燃料的量減少，或使從所述第二燃料供給部向多燃料內(nèi)燃機(jī)的第二燃料的供給停止，所述情況為，在通過所述第一燃料供給量調(diào)節(jié)部而使從所述第一燃料供給部向多燃料內(nèi)燃機(jī)被供給的第一燃料的量增加時(shí)，通過所述實(shí)際熱釋放率計(jì)算部而被計(jì)算出的實(shí)際熱釋放率未上升預(yù)定上升量以上的情況。
【文檔編號(hào)】F02D19/08GK103429874SQ201180069011
【公開日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月4日
【發(fā)明者】后藤勇, 增渕匡彥 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社