JPH06221193A - 気体燃料供給エンジン - Google Patents
気体燃料供給エンジンInfo
- Publication number
- JPH06221193A JPH06221193A JP5014301A JP1430193A JPH06221193A JP H06221193 A JPH06221193 A JP H06221193A JP 5014301 A JP5014301 A JP 5014301A JP 1430193 A JP1430193 A JP 1430193A JP H06221193 A JPH06221193 A JP H06221193A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- supply
- engine
- temperature
- plug temperature
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 気体燃料供給エンジンにおいてその排気の浄
化を図りながら、燃費の向上と要求されるエンジン性能
の実現を図る。 【構成】 エンジン回転数センサ45およびアクセル開
度センサ46などにより、エンジンの負荷状態を検出し
て点火プラグの温度状態を推定するか、あるいはプラグ
温度センサ47により点火プラグ温度を検出した結果、
プラグ温度が低温状態であると確認された場合には、制
御手段としてのECU50内の燃料比率決定手段52
が、気体燃料の供給比率を増大させて決定し、一方高温
状態であると確認された場合には燃料比率決定手段52
が液体燃料の供給比率を増大させて決定し、この決定さ
れた供給比率に従って燃料供給制御手段53が、流量調
整弁24,28等を制御して気体燃料を調整し、ヒュー
エルポンプ42及びインジェクタ36を制御して液体燃
料を調整する。
化を図りながら、燃費の向上と要求されるエンジン性能
の実現を図る。 【構成】 エンジン回転数センサ45およびアクセル開
度センサ46などにより、エンジンの負荷状態を検出し
て点火プラグの温度状態を推定するか、あるいはプラグ
温度センサ47により点火プラグ温度を検出した結果、
プラグ温度が低温状態であると確認された場合には、制
御手段としてのECU50内の燃料比率決定手段52
が、気体燃料の供給比率を増大させて決定し、一方高温
状態であると確認された場合には燃料比率決定手段52
が液体燃料の供給比率を増大させて決定し、この決定さ
れた供給比率に従って燃料供給制御手段53が、流量調
整弁24,28等を制御して気体燃料を調整し、ヒュー
エルポンプ42及びインジェクタ36を制御して液体燃
料を調整する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水素ガスを含む気体を
燃料として用いる気体燃料供給エンジンに関するもので
ある。
燃料として用いる気体燃料供給エンジンに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、水素ガスを含む可燃性気体を燃料
として使用する気体燃料供給エンジンの開発が進められ
ている。上記水素ガスによるエンジンは、ハイドロカー
ボン(HC)や一酸化炭素(CO)の発生の恐れがな
く、また着火性に優れ、エンジン内の隅々まで均一に燃
焼するため、エンジンの排気の清浄化(特にHCやCO
といった未燃成分の減少)に関して大きく寄与するもの
である。
として使用する気体燃料供給エンジンの開発が進められ
ている。上記水素ガスによるエンジンは、ハイドロカー
ボン(HC)や一酸化炭素(CO)の発生の恐れがな
く、また着火性に優れ、エンジン内の隅々まで均一に燃
焼するため、エンジンの排気の清浄化(特にHCやCO
といった未燃成分の減少)に関して大きく寄与するもの
である。
【0003】このような水素ガスによるエンジンの例と
して、例えば特公平1ー23659号公報に示されるも
のがある。
して、例えば特公平1ー23659号公報に示されるも
のがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の気体燃料エンジンは、点火プラグが高温となっ
ている場合、着火性の良い水素ガス燃料が供給されると
プレイグニション(過早着火)等を生じることがあり、
エンジンの出力特性、燃費等に悪影響を及ぼす。
この種の気体燃料エンジンは、点火プラグが高温となっ
ている場合、着火性の良い水素ガス燃料が供給されると
プレイグニション(過早着火)等を生じることがあり、
エンジンの出力特性、燃費等に悪影響を及ぼす。
【0005】また、水素ガスとガソリンとを併用するな
ど複数の燃料を使用する場合、プラグ熱価に関していず
れの燃料にも適合した点火プラグを選定することは難し
く、このためにくすぶりあるいは上記同様にプレイグニ
ション等を生じてデポジットの抑制、あるいは燃費、排
気の浄化性等の向上が妨げられていた。
ど複数の燃料を使用する場合、プラグ熱価に関していず
れの燃料にも適合した点火プラグを選定することは難し
く、このためにくすぶりあるいは上記同様にプレイグニ
ション等を生じてデポジットの抑制、あるいは燃費、排
気の浄化性等の向上が妨げられていた。
【0006】なお、特開平1−232119号公報に示
されるようなエンジンは、水素ガス燃料と液化天然ガス
燃料とを用意し、低負荷運転時には水素ガス燃料を用
い、この水素ガス燃料が欠乏した時や高負荷運転時には
液化天然ガスを供給するようにしたものであるが、この
エンジンでは2種類の燃料が共に気体であり、上記高温
時のプレイグニション等の問題を充分に解決することは
できない。
されるようなエンジンは、水素ガス燃料と液化天然ガス
燃料とを用意し、低負荷運転時には水素ガス燃料を用
い、この水素ガス燃料が欠乏した時や高負荷運転時には
液化天然ガスを供給するようにしたものであるが、この
エンジンでは2種類の燃料が共に気体であり、上記高温
時のプレイグニション等の問題を充分に解決することは
できない。
【0007】本発明は、このような事情に鑑み、点火プ
ラグ温度等に基づいて液体燃料と気体燃の供給比率を制
御して燃料供給することにより、バックファイアーある
いはプレイグニション等を防止して、排気ガスの清浄化
を図ると共に、燃費の向上と要求される出力性能が発揮
される気体燃料供給エンジンの提供を目的とする。
ラグ温度等に基づいて液体燃料と気体燃の供給比率を制
御して燃料供給することにより、バックファイアーある
いはプレイグニション等を防止して、排気ガスの清浄化
を図ると共に、燃費の向上と要求される出力性能が発揮
される気体燃料供給エンジンの提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
水素ガスを含む気体燃料を気体燃料タンク内からエンジ
ンに供給する気体燃料供給手段を備えた気体燃料供給エ
ンジンにおいて、上記エンジンに液体燃料を供給する液
体燃料供給手段と、点火プラグ温度もしくはこれに関連
する要素を検出するプラグ温度要素検出手段と、このプ
ラグ温度要素検出手段による検出値が低温状態を示して
いる場合には全供給燃料に対する上記気体燃料の供給比
率を大とし、高温状態を示している場合には液体燃料の
前記供給比率を大とする制御手段とを備えた構成とし
た。
水素ガスを含む気体燃料を気体燃料タンク内からエンジ
ンに供給する気体燃料供給手段を備えた気体燃料供給エ
ンジンにおいて、上記エンジンに液体燃料を供給する液
体燃料供給手段と、点火プラグ温度もしくはこれに関連
する要素を検出するプラグ温度要素検出手段と、このプ
ラグ温度要素検出手段による検出値が低温状態を示して
いる場合には全供給燃料に対する上記気体燃料の供給比
率を大とし、高温状態を示している場合には液体燃料の
前記供給比率を大とする制御手段とを備えた構成とし
た。
【0009】請求項2に係る発明は、上記プラグ温度要
素検出手段としてプラグ温度センサを設けて点火プラグ
温度を検出するとともに、この点火プラグ温度が燃料切
換の判定基準となる切換基準温度より低い状態では上記
気体燃料を供給し、点火プラグ温度が上記切換基準温度
より高い状態では液体燃料を供給するように、上記制御
手段を構成した。
素検出手段としてプラグ温度センサを設けて点火プラグ
温度を検出するとともに、この点火プラグ温度が燃料切
換の判定基準となる切換基準温度より低い状態では上記
気体燃料を供給し、点火プラグ温度が上記切換基準温度
より高い状態では液体燃料を供給するように、上記制御
手段を構成した。
【0010】請求項3に係る発明は、エンジンの負荷状
態を検出する負荷検出手段と、エンジンの回転数を検出
する回転数検出手段とでプラグ温度要素検出手段を構成
し、エンジンが高負荷,高回転数の運転状態では液体燃
料を供給し、高負荷,高回転以外の運転状態では上記気
体燃料を供給するように前記制御手段を構成した。
態を検出する負荷検出手段と、エンジンの回転数を検出
する回転数検出手段とでプラグ温度要素検出手段を構成
し、エンジンが高負荷,高回転数の運転状態では液体燃
料を供給し、高負荷,高回転以外の運転状態では上記気
体燃料を供給するように前記制御手段を構成した。
【0011】請求項4に係る発明は、上記プラグ温度セ
ンサにて点火プラグ温度を検出するとともに、この点火
プラグ温度の上昇につれて全供給燃料に対する上記気体
燃料の供給比率を減少させるように、上記制御手段を構
成した。
ンサにて点火プラグ温度を検出するとともに、この点火
プラグ温度の上昇につれて全供給燃料に対する上記気体
燃料の供給比率を減少させるように、上記制御手段を構
成した。
【0012】請求項5に係る発明は、エンジンの負荷状
態を検出する負荷検出手段と、エンジンの回転数を検出
する回転数検出手段とでプラグ温度要素検出手段を構成
し、エンジンが高負荷,高回転数となるに従って、全供
給燃料に対する上記気体燃料の供給比率が減少するよう
に上記制御手段を構成した。
態を検出する負荷検出手段と、エンジンの回転数を検出
する回転数検出手段とでプラグ温度要素検出手段を構成
し、エンジンが高負荷,高回転数となるに従って、全供
給燃料に対する上記気体燃料の供給比率が減少するよう
に上記制御手段を構成した。
【0013】
【作用】上記請求項1記載の発明によれば、エンジンの
点火プラグが低温状態と確認された場合には、着火性の
高い水素ガス含有の気体燃料が多く供給される。一方、
点火プラグが高温状態となっている場合には、液体燃料
が多く供給されて、プレイグニションが避けられる。
点火プラグが低温状態と確認された場合には、着火性の
高い水素ガス含有の気体燃料が多く供給される。一方、
点火プラグが高温状態となっている場合には、液体燃料
が多く供給されて、プレイグニションが避けられる。
【0014】上記請求項2記載の発明によれば、点火プ
ラグ温度の検出に基づき、その低温時と高温時とで気体
燃料の供給と液体燃料の供給とが切換式に変更される。
ラグ温度の検出に基づき、その低温時と高温時とで気体
燃料の供給と液体燃料の供給とが切換式に変更される。
【0015】上記請求項3記載の発明によれば、エンジ
ンの負荷状態およびエンジンの回転数検出に基づき高負
荷,高回転時とそれ以外の時とで気体燃料の供給と液体
燃料の供給とが切換式に変更される。
ンの負荷状態およびエンジンの回転数検出に基づき高負
荷,高回転時とそれ以外の時とで気体燃料の供給と液体
燃料の供給とが切換式に変更される。
【0016】上記請求項4記載の発明によれば、点火プ
ラグ温度の変化に応じて燃料供給比率が徐々に変えられ
る。
ラグ温度の変化に応じて燃料供給比率が徐々に変えられ
る。
【0017】上記請求項5記載の発明によれば、エンジ
ンの運転状態の変化に応じて燃料供給比率が徐々に変え
られる。
ンの運転状態の変化に応じて燃料供給比率が徐々に変え
られる。
【0018】
【実施例】本発明の一実施例を図1に基づいて説明す
る。なお、この実施例ではロータリピストンエンジンを
示すが、本発明はレシプロエンジン等の他のエンジンに
も広く適用できるものであり、またこの実施例では、液
体燃料としてガソリンを使用し、気体燃料として水素ガ
スを使用した場合を示している。しかしながら、本発明
は、例えば液体燃料としてアルコール等を用いても良
く、また気体燃料としては水素ガスを部分的に含むもの
を用いても良い。
る。なお、この実施例ではロータリピストンエンジンを
示すが、本発明はレシプロエンジン等の他のエンジンに
も広く適用できるものであり、またこの実施例では、液
体燃料としてガソリンを使用し、気体燃料として水素ガ
スを使用した場合を示している。しかしながら、本発明
は、例えば液体燃料としてアルコール等を用いても良
く、また気体燃料としては水素ガスを部分的に含むもの
を用いても良い。
【0019】図1に示すように、上記ロータリピストン
エンジンはロータハウジング1を備え、このロータハウ
ジング1とその両側に位置するサイドハウジング(図示
せず)とでシリンダが形成されている。このシリンダ内
にはロータ3が収容され、このロータ3によりシリンダ
内が3つの作動室2に仕切られている。そして、この状
態でロータ3が偏心軸4に支承されながら偏心回転する
ことにより、各作動室2が容積変化し、オットーサイク
ルを行うようになっている。
エンジンはロータハウジング1を備え、このロータハウ
ジング1とその両側に位置するサイドハウジング(図示
せず)とでシリンダが形成されている。このシリンダ内
にはロータ3が収容され、このロータ3によりシリンダ
内が3つの作動室2に仕切られている。そして、この状
態でロータ3が偏心軸4に支承されながら偏心回転する
ことにより、各作動室2が容積変化し、オットーサイク
ルを行うようになっている。
【0020】サイドハウジングにおいて、吸気行程の作
動室2に臨む位置には吸気ポート6が設けられ、この吸
気ポート6に吸気通路7が接続されている。この吸気通
路7には、ステップモータ9により駆動されるスロット
ル弁8が設けられるとともに、図略のエアクリーナやエ
アフローメータ等が配設されている。また、ロータハウ
ジング1において排気行程の作動室2に臨む位置には排
気ポート13が形成され、この排気ポートに図略の排気
通路が接続されている。同ロータハウジング1において
爆発行程の作動室2に臨む位置には点火プラグ5が配設
されている。
動室2に臨む位置には吸気ポート6が設けられ、この吸
気ポート6に吸気通路7が接続されている。この吸気通
路7には、ステップモータ9により駆動されるスロット
ル弁8が設けられるとともに、図略のエアクリーナやエ
アフローメータ等が配設されている。また、ロータハウ
ジング1において排気行程の作動室2に臨む位置には排
気ポート13が形成され、この排気ポートに図略の排気
通路が接続されている。同ロータハウジング1において
爆発行程の作動室2に臨む位置には点火プラグ5が配設
されている。
【0021】このエンジンでは、水素ガス燃料(気体燃
料)をシリンダ内に供給するため水素ガスポートが設け
られ、図示の例では2つの水素ガスポート11,12が
設けられている。水素ガスポート11は、吸気行程途中
から圧縮行程途中まで作動室2に開口するような位置に
設けられ、水素ガスポート12は上記吸気ポート6と重
なる位置に設けられている。
料)をシリンダ内に供給するため水素ガスポートが設け
られ、図示の例では2つの水素ガスポート11,12が
設けられている。水素ガスポート11は、吸気行程途中
から圧縮行程途中まで作動室2に開口するような位置に
設けられ、水素ガスポート12は上記吸気ポート6と重
なる位置に設けられている。
【0022】なお、本発明では水素ガスの供給位置及び
供給個所の個数を問わず、エンジンの構造に応じて適宜
設定すればよい。
供給個所の個数を問わず、エンジンの構造に応じて適宜
設定すればよい。
【0023】ハウジングの外部にはメタルハイドライド
タンク(以下MHタンクという)14が設置されてい
る。このMHタンク14は、水素が吸脱着可能な合金を
収容し、この合金に水素ガス燃料を吸着した状態でこれ
を保持している。そして、図略のエンジンウォータジャ
ケットから供給される冷却水で上記合金が加熱されるこ
とにより、この合金から水素が離脱されてタンク外に放
出されるようになっている。
タンク(以下MHタンクという)14が設置されてい
る。このMHタンク14は、水素が吸脱着可能な合金を
収容し、この合金に水素ガス燃料を吸着した状態でこれ
を保持している。そして、図略のエンジンウォータジャ
ケットから供給される冷却水で上記合金が加熱されるこ
とにより、この合金から水素が離脱されてタンク外に放
出されるようになっている。
【0024】このMHタンク14は、高圧燃料供給通路
16及びタイミング弁18を介して上記水素ガスポート
11に接続されるとともに、低圧燃料供給通路20を介
して水素ガスポート12に接続されている。高圧燃料供
給通路16の途中には、圧力調整器22及び流量調整弁
24が、低圧燃料供給通路20の途中には圧力調整器2
6及び流量調整弁28がそれぞれ設けられ、これらによ
って気体燃料供給手段が構成されている。
16及びタイミング弁18を介して上記水素ガスポート
11に接続されるとともに、低圧燃料供給通路20を介
して水素ガスポート12に接続されている。高圧燃料供
給通路16の途中には、圧力調整器22及び流量調整弁
24が、低圧燃料供給通路20の途中には圧力調整器2
6及び流量調整弁28がそれぞれ設けられ、これらによ
って気体燃料供給手段が構成されている。
【0025】すなわち、上記流量調整弁24が開いた状
態では、上記MHタンク14から放出される水素ガス燃
料が、圧力調整器22で適度の圧力(具体的には吸気行
程後の作動室内の圧力に抗して水素ガス燃料を充填でき
る程度の比較的高い圧力)に調圧され、かつ上記流量制
御弁24で流量制御されてタイミング弁18に供給され
る一方、上記流量調整弁28が開いた状態では、上記M
Hタンク14から放出される水素ガス燃料が圧力調整器
26で調圧された後に水素ガスポート12を通じてエン
ジン内に供給されるようになっている。
態では、上記MHタンク14から放出される水素ガス燃
料が、圧力調整器22で適度の圧力(具体的には吸気行
程後の作動室内の圧力に抗して水素ガス燃料を充填でき
る程度の比較的高い圧力)に調圧され、かつ上記流量制
御弁24で流量制御されてタイミング弁18に供給され
る一方、上記流量調整弁28が開いた状態では、上記M
Hタンク14から放出される水素ガス燃料が圧力調整器
26で調圧された後に水素ガスポート12を通じてエン
ジン内に供給されるようになっている。
【0026】上記タイミング弁18は、エンジンの作動
と同期して所定タイミングで水素ガスポート11に燃料
供給を行うものであり、その開時期が吸気ポート12の
全閉後となるように設定されている。
と同期して所定タイミングで水素ガスポート11に燃料
供給を行うものであり、その開時期が吸気ポート12の
全閉後となるように設定されている。
【0027】従って、吸気の充填を妨げずに水素ガスを
供給することができるので、水素ガス供給量が比較的多
い時には、高圧燃料供給通路16からタイミング弁18
を通して水素ガスを供給すれば良い。
供給することができるので、水素ガス供給量が比較的多
い時には、高圧燃料供給通路16からタイミング弁18
を通して水素ガスを供給すれば良い。
【0028】さらに、このような水素ガス燃料供給シス
テムに加え、前記吸気通路7の途中にはガソリン燃料
(液体燃料)を供給するためのインジェクタ(液体燃料
供給手段の構成要素)36が配設されている。このイン
ジェクタ36はガソリン供給通路38を介してガソリン
タンク40に接続され、このガソリン供給通路38の途
中にはガソリン燃料を圧送するためのヒューエルポンプ
(液体燃料供給手段の構成要素)42が設けられてい
る。
テムに加え、前記吸気通路7の途中にはガソリン燃料
(液体燃料)を供給するためのインジェクタ(液体燃料
供給手段の構成要素)36が配設されている。このイン
ジェクタ36はガソリン供給通路38を介してガソリン
タンク40に接続され、このガソリン供給通路38の途
中にはガソリン燃料を圧送するためのヒューエルポンプ
(液体燃料供給手段の構成要素)42が設けられてい
る。
【0029】また、エンジンの出力軸である偏心軸4に
はエンジン回転数センサ45(回転数検出手段)が設け
られ、点火プラグ5にはこの温度を検出するプラグ温度
センサ47が設けられている。その他にエンジンの負荷
状態を検出するためのアクセル開度センサ46(負荷検
出手段)も設けられ、これらのセンサ45,46,47
は前記のプラグ温度要素検出手段として機能するするも
のであり、これらの各センサの検出信号はECU(エン
ジンコントロールユニット)50に入力されるようにな
っている。
はエンジン回転数センサ45(回転数検出手段)が設け
られ、点火プラグ5にはこの温度を検出するプラグ温度
センサ47が設けられている。その他にエンジンの負荷
状態を検出するためのアクセル開度センサ46(負荷検
出手段)も設けられ、これらのセンサ45,46,47
は前記のプラグ温度要素検出手段として機能するするも
のであり、これらの各センサの検出信号はECU(エン
ジンコントロールユニット)50に入力されるようにな
っている。
【0030】そして、この制御手段としてのECU50
は、制御のためのプログラムや各種データ等を記憶する
メモリー部(図示せず)およびプログラムに基づいて処
理判断をする演算部(図示せず)等から構成されてお
り、このECU50がこれらのセンサからの入力に応じ
て燃料比率を決定し、この燃料比率に基づいて気体燃料
供給手段を制御して気体燃料の供給量を調整し、液体燃
料供給手段を制御して液体燃料の供給量の調整を行なう
ものである。
は、制御のためのプログラムや各種データ等を記憶する
メモリー部(図示せず)およびプログラムに基づいて処
理判断をする演算部(図示せず)等から構成されてお
り、このECU50がこれらのセンサからの入力に応じ
て燃料比率を決定し、この燃料比率に基づいて気体燃料
供給手段を制御して気体燃料の供給量を調整し、液体燃
料供給手段を制御して液体燃料の供給量の調整を行なう
ものである。
【0031】この燃料供給を調整する制御手段としての
ECU50には、燃料比率決定手段52および燃料供給
制御手段53等が有り、これらの各手段52,53は後
述する各フローチャートに示すようなプログラムにて実
現されるものである。
ECU50には、燃料比率決定手段52および燃料供給
制御手段53等が有り、これらの各手段52,53は後
述する各フローチャートに示すようなプログラムにて実
現されるものである。
【0032】以上のように構成された気体燃料供給エン
ジンの基本的制御動作を、図1に示す構成図に基づいて
説明する。
ジンの基本的制御動作を、図1に示す構成図に基づいて
説明する。
【0033】ECU50内の燃料比率決定手段52は、
プラグ温度要素検出手段としてのプラグ温度センサ4
7,アクセル開度センサ46あるいはエンジン回転数セ
ンサ45などからのセンサにより、点火プラグ5の温度
状態を確認し、後述するデータマップに基づいて気体燃
料と液体燃料との供給比率を決定する。燃料供給制御手
段53は、この決定された供給比率に応じて気体燃料供
給手段としての流量調整弁24,28等を制御して気体
燃料の供給量を調整し、液体燃料供給手段としてのヒュ
ーエルポンプ42とインジェクタ36を制御して液体燃
料の供給量を調整する。
プラグ温度要素検出手段としてのプラグ温度センサ4
7,アクセル開度センサ46あるいはエンジン回転数セ
ンサ45などからのセンサにより、点火プラグ5の温度
状態を確認し、後述するデータマップに基づいて気体燃
料と液体燃料との供給比率を決定する。燃料供給制御手
段53は、この決定された供給比率に応じて気体燃料供
給手段としての流量調整弁24,28等を制御して気体
燃料の供給量を調整し、液体燃料供給手段としてのヒュ
ーエルポンプ42とインジェクタ36を制御して液体燃
料の供給量を調整する。
【0034】この燃料比率決定手段52および燃料供給
制御手段53の機能を実現する実際の例としては、図2
で示すフローチャートにて行なう制御が有り、このフロ
ーチャートは上記の燃料比率決定手段52として機能す
るステップS12,S13,S15、および燃料供給制
御手段53として機能するステップS14,S16等か
ら構成されている。そして、このフローチャートは次の
ようになっている。
制御手段53の機能を実現する実際の例としては、図2
で示すフローチャートにて行なう制御が有り、このフロ
ーチャートは上記の燃料比率決定手段52として機能す
るステップS12,S13,S15、および燃料供給制
御手段53として機能するステップS14,S16等か
ら構成されている。そして、このフローチャートは次の
ようになっている。
【0035】この制御動作がスタートすると、ステップ
S11でプラグ温度要素検出手段としての各センサ4
5,46,47から、点火プラグ温度を判定するための
各種検出値を読み込む。つまり、プラグ温度センサ47
から点火プラグ温度Tpを、アクセル開度センサ46か
らアクセル開度Oaを、エンジン回転数センサ45から
エンジン回転数Neをそれぞれ読みこみ、次にステップ
S12へ移行する。このステップS12では、点火プラ
グ温度Tpが予め設定されている切換基準温度Tsより
大きいか否かを判定する。この結果、NOと判定される
とステップS13へ移行して、エンジン回転数Ne,ア
クセル開度Oaにより確認されたエンジンの運転状態等
に応じた水素ガスの供給量を算出して、その後ステップ
S14へ移行してこの算出結果に基づいて気体燃料供給
手段としての流量調整弁24,28等を制御して、水素
ガスを供給する。
S11でプラグ温度要素検出手段としての各センサ4
5,46,47から、点火プラグ温度を判定するための
各種検出値を読み込む。つまり、プラグ温度センサ47
から点火プラグ温度Tpを、アクセル開度センサ46か
らアクセル開度Oaを、エンジン回転数センサ45から
エンジン回転数Neをそれぞれ読みこみ、次にステップ
S12へ移行する。このステップS12では、点火プラ
グ温度Tpが予め設定されている切換基準温度Tsより
大きいか否かを判定する。この結果、NOと判定される
とステップS13へ移行して、エンジン回転数Ne,ア
クセル開度Oaにより確認されたエンジンの運転状態等
に応じた水素ガスの供給量を算出して、その後ステップ
S14へ移行してこの算出結果に基づいて気体燃料供給
手段としての流量調整弁24,28等を制御して、水素
ガスを供給する。
【0036】一方、ステップS13でYESと判定され
た場合、ステップS15へ移行してエンジンの運転状態
等に応じた液体燃料の供給量を算出し、その後ステップ
S16へ移行する。そして、このステップS16では、
この算出結果に基づいて液体燃料供給手段としてのイン
ジェクタ36およびヒューエルポンプ42等を制御して
液体燃料を供給する。
た場合、ステップS15へ移行してエンジンの運転状態
等に応じた液体燃料の供給量を算出し、その後ステップ
S16へ移行する。そして、このステップS16では、
この算出結果に基づいて液体燃料供給手段としてのイン
ジェクタ36およびヒューエルポンプ42等を制御して
液体燃料を供給する。
【0037】このように制御することにより、点火プラ
グ温度が高い場合には液体燃料が供給され、プレイグニ
ションが確実に防止される。また、点火プラグ温度が低
い場合には着火容易な気体燃料を供給することにより、
くすぶり、失火等の着火不良が防止される。こうして、
出力、燃費および排気ガス浄化性能が高められる。
グ温度が高い場合には液体燃料が供給され、プレイグニ
ションが確実に防止される。また、点火プラグ温度が低
い場合には着火容易な気体燃料を供給することにより、
くすぶり、失火等の着火不良が防止される。こうして、
出力、燃費および排気ガス浄化性能が高められる。
【0038】また、別の制御方法として図3で示すフロ
ーチャートにて制御する方法がある。この場合には、エ
ンジン回転数Neとアクセル開度Oaとの関係が図4で
示されるような領域1に相当するデータマップを、事前
にECU50内の前記メモリー部(図示せず)に用意し
ておく。
ーチャートにて制御する方法がある。この場合には、エ
ンジン回転数Neとアクセル開度Oaとの関係が図4で
示されるような領域1に相当するデータマップを、事前
にECU50内の前記メモリー部(図示せず)に用意し
ておく。
【0039】ここで図4について説明すると、エンジン
の運転状態は、エンジン回転数Neとアクセル開度Oa
とで表すことができ、同図の領域1はエンジン回転数N
e,アクセル開度Oa共に比較的に小さな状態、即ち比
較的低回転もしくは低負荷の領域を表している。
の運転状態は、エンジン回転数Neとアクセル開度Oa
とで表すことができ、同図の領域1はエンジン回転数N
e,アクセル開度Oa共に比較的に小さな状態、即ち比
較的低回転もしくは低負荷の領域を表している。
【0040】この図4によって示されるデータマップを
用いて、図3のフローチャートに示す制御を実施する
と、まずステップS21でエンジン回転数センサ45と
アクセル開度センサ46から検出値をそれぞれ読み込
み、ステップS22へ移行する。そして、このステップ
S22では、エンジンの運転状態が図4に示す領域1に
属する状態か否かを判定する。この結果、エンジンが比
較的低回転もしくは低負荷の状態であるためYESと判
定されると、ステップS23へ移行し、エンジンの運転
状態に応じた水素ガスの供給量を算出し、ステップS2
4にて上記の気体燃料供給手段を制御して、この算出さ
れた量の水素ガスを供給する。
用いて、図3のフローチャートに示す制御を実施する
と、まずステップS21でエンジン回転数センサ45と
アクセル開度センサ46から検出値をそれぞれ読み込
み、ステップS22へ移行する。そして、このステップ
S22では、エンジンの運転状態が図4に示す領域1に
属する状態か否かを判定する。この結果、エンジンが比
較的低回転もしくは低負荷の状態であるためYESと判
定されると、ステップS23へ移行し、エンジンの運転
状態に応じた水素ガスの供給量を算出し、ステップS2
4にて上記の気体燃料供給手段を制御して、この算出さ
れた量の水素ガスを供給する。
【0041】一方、高負荷,高回転状態であるためステ
ップS22でNOと判定されるとステップS25へ移行
して、運転状態に応じた液体燃料の量を算出し、ステッ
プS26にて液体燃料供給手段を制御してこの算出され
た量の液体燃料を供給する。
ップS22でNOと判定されるとステップS25へ移行
して、運転状態に応じた液体燃料の量を算出し、ステッ
プS26にて液体燃料供給手段を制御してこの算出され
た量の液体燃料を供給する。
【0042】この制御動作によると、比較的低回転もし
くは低負荷の状態では点火プラグ温度が低いと推定でき
るため着火が容易な水素ガスを供給し、高負荷,高回転
状態では点火プラグ温度が高いと推定されるため、着火
温度の高い液体燃料を供給することにより、プレイグニ
ションが防止され、燃費の向上と要求される出力性能の
向上を図ることができる。
くは低負荷の状態では点火プラグ温度が低いと推定でき
るため着火が容易な水素ガスを供給し、高負荷,高回転
状態では点火プラグ温度が高いと推定されるため、着火
温度の高い液体燃料を供給することにより、プレイグニ
ションが防止され、燃費の向上と要求される出力性能の
向上を図ることができる。
【0043】また、図5で示すフローチャートにて制御
する場合は、事前に図6と図7との各グラフに対応する
データマップをそれぞれ前記ECU50内に設けてお
く。なお、図6に示すグラフの領域は、水素ガスを添加
すべき添加領域と添加しない非添加領域とに区別され、
この添加領域内の各直線(L1,L2,L3,,LN)
は、水素ガス添加比率nとエンジン回転数Neおよびア
クセル開度Oaとの関係を表したものであり、グラフの
原点Ogに近い直線ほど、即ち低回転,低負荷側の直線
ほど水素ガスの添加比率nが増大するように設定されて
いる。
する場合は、事前に図6と図7との各グラフに対応する
データマップをそれぞれ前記ECU50内に設けてお
く。なお、図6に示すグラフの領域は、水素ガスを添加
すべき添加領域と添加しない非添加領域とに区別され、
この添加領域内の各直線(L1,L2,L3,,LN)
は、水素ガス添加比率nとエンジン回転数Neおよびア
クセル開度Oaとの関係を表したものであり、グラフの
原点Ogに近い直線ほど、即ち低回転,低負荷側の直線
ほど水素ガスの添加比率nが増大するように設定されて
いる。
【0044】また、図7のグラフは、点火プラグ温度T
pの各温度に応じて望ましい水素ガスの添加比率を定め
ているものであり、点火プラグ温度Tpが高くなるほど
水素ガス添加比率nが少なくなっている。
pの各温度に応じて望ましい水素ガスの添加比率を定め
ているものであり、点火プラグ温度Tpが高くなるほど
水素ガス添加比率nが少なくなっている。
【0045】これらのグラフ(図6と図7)で示される
各データマップと図5のフローチャートに基づいて制御
すると、この燃料供給関連の制御動作は次のようにな
る。
各データマップと図5のフローチャートに基づいて制御
すると、この燃料供給関連の制御動作は次のようにな
る。
【0046】ステップS31で各センサからエンジン回
転数Ne,アクセル開度Oa,点火プラグ温度Tpを読
み込み、ステップS32へ移行する。このステップS3
2では、上記の図6のグラフで示されるデータマップに
照合してエンジンの運転状態が添加領域か否かを判定す
る。そして、この結果添加領域であるためYESと判定
された場合には、ステップS33へ移行して、既に読み
込み済の点火プラグ温度Tpと運転状態を示す検出値N
e,Oaとを、上述の図6、図7のグラフで示されるデ
ータマップに照合して水素ガスの添加比率nを決定す
る。そして、ステップS34では、この添加比率nとこ
の時点での運転状態等に基づいて、水素ガス及び液体燃
料のそれぞれの供給量を算出し、ステップS35へ移行
する。ここでは、気体燃料供給手段を制御して水素ガス
が算出された供給量となるように調整し、また液体燃料
供給手段を制御して液体燃料が上記の算出された供給量
となるように調整する。
転数Ne,アクセル開度Oa,点火プラグ温度Tpを読
み込み、ステップS32へ移行する。このステップS3
2では、上記の図6のグラフで示されるデータマップに
照合してエンジンの運転状態が添加領域か否かを判定す
る。そして、この結果添加領域であるためYESと判定
された場合には、ステップS33へ移行して、既に読み
込み済の点火プラグ温度Tpと運転状態を示す検出値N
e,Oaとを、上述の図6、図7のグラフで示されるデ
ータマップに照合して水素ガスの添加比率nを決定す
る。そして、ステップS34では、この添加比率nとこ
の時点での運転状態等に基づいて、水素ガス及び液体燃
料のそれぞれの供給量を算出し、ステップS35へ移行
する。ここでは、気体燃料供給手段を制御して水素ガス
が算出された供給量となるように調整し、また液体燃料
供給手段を制御して液体燃料が上記の算出された供給量
となるように調整する。
【0047】一方、負荷状態が図6の非添加領域にある
ため、ステップS32でNOと判定された場合は、ステ
ップS36へ移行し、エンジンの運転状態に応じた液体
燃料の供給量を算出する。その後、ステップS37で、
液体燃料供給手段を制御して液体燃料を算出された供給
量に調整する。
ため、ステップS32でNOと判定された場合は、ステ
ップS36へ移行し、エンジンの運転状態に応じた液体
燃料の供給量を算出する。その後、ステップS37で、
液体燃料供給手段を制御して液体燃料を算出された供給
量に調整する。
【0048】このような制御動作によると、点火プラグ
温度及び運転状態に応じて水素の添加量を調整するた
め、エンジンの運転状態あるいは点火プラグ温度の広範
囲の変動についても、木目細かな制御が可能となり、更
に確実にプレイグニションを防止することにより、排気
の浄化を維持しながら、しかも必要とされる時にはエン
ジンの有する機能を最大限に発揮させる事ができる。
温度及び運転状態に応じて水素の添加量を調整するた
め、エンジンの運転状態あるいは点火プラグ温度の広範
囲の変動についても、木目細かな制御が可能となり、更
に確実にプレイグニションを防止することにより、排気
の浄化を維持しながら、しかも必要とされる時にはエン
ジンの有する機能を最大限に発揮させる事ができる。
【0049】なお、図5では、運転状態(エンジン回転
数及びアクセル開度)と点火プラグ温度の双方に応じて
水素ガスの添加比率を制御しているが、点火プラグ温度
のみに応じ、図7に示すような特性で水素ガス添加比率
を制御しても良い。あるいは、運転状態に応じ、図6に
示すような特性で水素ガス添加比率を制御しても良い。
数及びアクセル開度)と点火プラグ温度の双方に応じて
水素ガスの添加比率を制御しているが、点火プラグ温度
のみに応じ、図7に示すような特性で水素ガス添加比率
を制御しても良い。あるいは、運転状態に応じ、図6に
示すような特性で水素ガス添加比率を制御しても良い。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、点火プ
ラグ温度もしくはこれに関連する要素を検出するプラグ
温度要素検出手段が機能することにより、エンジンの点
火プラグが低温状態と判定された場合には、前記制御手
段が前記気体燃料供給手段を制御して全供給燃料に対す
る気体燃料の供給比率を大きくし、一方点火プラグが高
温状態と判定された場合には、制御手段が液体燃料供給
手段を制御して液体燃料の供給比率を大きくする。
ラグ温度もしくはこれに関連する要素を検出するプラグ
温度要素検出手段が機能することにより、エンジンの点
火プラグが低温状態と判定された場合には、前記制御手
段が前記気体燃料供給手段を制御して全供給燃料に対す
る気体燃料の供給比率を大きくし、一方点火プラグが高
温状態と判定された場合には、制御手段が液体燃料供給
手段を制御して液体燃料の供給比率を大きくする。
【0051】つまり、例えば高負荷,高回転の運転状態
であるためプラグ温度が高温になっていると推定される
場合、あるいは実際に点火プラグが高温状態となってい
る場合には、液体燃料の供給比率が大きくされ、一方着
火しやすい気体燃料は稀薄とされる。このため、プレイ
グニションあるいはバックファイアーが防止されて、燃
費の向上と要求される出力性能が実現される。
であるためプラグ温度が高温になっていると推定される
場合、あるいは実際に点火プラグが高温状態となってい
る場合には、液体燃料の供給比率が大きくされ、一方着
火しやすい気体燃料は稀薄とされる。このため、プレイ
グニションあるいはバックファイアーが防止されて、燃
費の向上と要求される出力性能が実現される。
【0052】一方、例えばエンジンの回転数や負荷が小
さくて点火プラグ温度が低温と推定される場合、あるい
は実際に点火プラグが低温状態となっている場合には、
着火しやすい気体燃料が濃厚となるため、着火不良を防
止することができ、しかも気体燃料主体で運転すること
により、排気の浄化に寄与することができる。
さくて点火プラグ温度が低温と推定される場合、あるい
は実際に点火プラグが低温状態となっている場合には、
着火しやすい気体燃料が濃厚となるため、着火不良を防
止することができ、しかも気体燃料主体で運転すること
により、排気の浄化に寄与することができる。
【0053】また、本発明が実施された気体燃料供給エ
ンジンにおいては、前記制御手段がプラグの温度状態に
応じて気体燃料と液体燃料との供給比率を制御するた
め、使用する燃料あるいは点火プラグの熱価等の選定の
自由度を広くすることができる。
ンジンにおいては、前記制御手段がプラグの温度状態に
応じて気体燃料と液体燃料との供給比率を制御するた
め、使用する燃料あるいは点火プラグの熱価等の選定の
自由度を広くすることができる。
【図1】本発明の実施例における気体燃料供給エンジン
およびその燃料供給手段の全体構成図である。
およびその燃料供給手段の全体構成図である。
【図2】切換基準温度Tsを用いた制御用フローチャー
トである。
トである。
【図3】エンジンの負荷状態で制御動作を切換える制御
用フローチャートである。
用フローチャートである。
【図4】低負荷領域を示すグラフである。
【図5】気体燃料の添加領域で制御動作を切換える制御
用フローチャートである。
用フローチャートである。
【図6】気体燃料の添加領域を示すグラフである。
【図7】点火プラグ温度と気体燃料供給比率の関係を示
すグラフである。
すグラフである。
1 ロータハウジング 2 作動室 3 ロータ 4 偏心軸 5 点火プラグ 6 吸気ポート 7 吸気通路 8 スロットル弁 11,12 水素ガスポート 18 タイミング弁 24,28 流量調整弁 36 インジェクタ 38 ガソリン供給通路 42 ヒューエルポンプ 45 エンジン回転数センサ 46 アクセル開度センサ 47 プラグ温度センサ 50 ECU 52 燃料比率決定手段 53 燃料供給制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白石 徹 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内
Claims (5)
- 【請求項1】 水素ガスを含む気体燃料を気体燃料タン
ク内からエンジンに供給する気体燃料供給手段を備えた
気体燃料供給エンジンにおいて、上記エンジンに液体燃
料を供給する液体燃料供給手段と、点火プラグ温度もし
くはこれに関連する要素を検出するプラグ温度要素検出
手段と、このプラグ温度要素検出手段による検出値が低
温状態を示している場合には全供給燃料に対する上記気
体燃料の供給比率を大とし、高温状態を示している場合
には液体燃料の前記供給比率を大とする制御手段とを備
えたことを特徴とする気体燃料供給エンジン。 - 【請求項2】 上記プラグ温度要素検出手段としてプラ
グ温度センサを設けて点火プラグ温度を検出するととも
に、この点火プラグ温度が燃料切換の判定基準となる切
換基準温度より低い状態では上記気体燃料を供給し、点
火プラグ温度が上記切換基準温度より高い状態では液体
燃料を供給するように、上記制御手段を構成したことを
特徴とする請求項1記載の気体燃料供給エンジン。 - 【請求項3】 エンジンの負荷状態を検出する負荷検出
手段と、エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と
でプラグ温度要素検出手段を構成し、エンジンが高負
荷,高回転数の運転状態では液体燃料を供給し、高負
荷,高回転以外の運転状態では上記気体燃料を供給する
ように前記制御手段を構成したことを特徴とする請求項
1記載の気体燃料供給エンジン。 - 【請求項4】 上記プラグ温度センサにて点火プラグ温
度を検出するとともに、この点火プラグ温度の上昇につ
れて全供給燃料に対する上記気体燃料の供給比率を減少
させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とす
る請求項1記載の気体燃料供給エンジン。 - 【請求項5】 エンジンの負荷状態を検出する負荷検出
手段と、エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と
でプラグ温度要素検出手段を構成し、エンジンが高負
荷,高回転数となるに従って、全供給燃料に対する上記
気体燃料の供給比率が減少するように上記制御手段を構
成したことを特徴とする請求項1または請求項4記載の
気体燃料供給エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5014301A JPH06221193A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 気体燃料供給エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5014301A JPH06221193A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 気体燃料供給エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06221193A true JPH06221193A (ja) | 1994-08-09 |
Family
ID=11857280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5014301A Pending JPH06221193A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 気体燃料供給エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06221193A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004197623A (ja) * | 2002-12-17 | 2004-07-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスエンジンの燃焼制御装置 |
| JP2006299989A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Mazda Motor Corp | 水素エンジンの制御装置 |
| US7316218B2 (en) | 2004-08-04 | 2008-01-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control system for hydrogen addition internal combustion engine |
| JP2008121690A (ja) * | 2008-02-07 | 2008-05-29 | Toyota Motor Corp | 水素添加内燃機関の制御装置 |
| WO2011111224A1 (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| US9926870B2 (en) * | 2010-09-08 | 2018-03-27 | Honda Motor Co, Ltd. | Warm-up control apparatus for general-purpose engine |
| JP2024055379A (ja) * | 2022-10-07 | 2024-04-18 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の制御装置 |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP5014301A patent/JPH06221193A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004197623A (ja) * | 2002-12-17 | 2004-07-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスエンジンの燃焼制御装置 |
| US7316218B2 (en) | 2004-08-04 | 2008-01-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control system for hydrogen addition internal combustion engine |
| JP2006299989A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Mazda Motor Corp | 水素エンジンの制御装置 |
| JP2008121690A (ja) * | 2008-02-07 | 2008-05-29 | Toyota Motor Corp | 水素添加内燃機関の制御装置 |
| WO2011111224A1 (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| CN102482974A (zh) * | 2010-03-12 | 2012-05-30 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的控制装置 |
| JPWO2011111224A1 (ja) * | 2010-03-12 | 2013-06-27 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| US9057331B2 (en) | 2010-03-12 | 2015-06-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for internal combustion engine |
| US9926870B2 (en) * | 2010-09-08 | 2018-03-27 | Honda Motor Co, Ltd. | Warm-up control apparatus for general-purpose engine |
| JP2024055379A (ja) * | 2022-10-07 | 2024-04-18 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の制御装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5413075A (en) | Gaseous fuel engine and air-fuel ratio control system for the engine | |
| JP3232925B2 (ja) | 内燃機関の吸入空気量演算装置 | |
| US5988137A (en) | Controller of in-cylinder injection spark ignition internal combustion engine | |
| JP2895620B2 (ja) | 内燃機関の空気/焼料混合比を制御する装置および方法 | |
| JP4156370B2 (ja) | 空燃比を制御するための装置および方法 | |
| GB2317028A (en) | Fuel injection control in a direct injection type gasoline internal combustion engine | |
| JP4367439B2 (ja) | 火花点火式内燃機関 | |
| JP4535051B2 (ja) | 多種燃料内燃機関 | |
| US7082898B2 (en) | Internal combustion engine of compression ignition type | |
| WO2006134470A1 (en) | Starting system and method of internal combustion engine | |
| US6041757A (en) | Inter-cylinder-injection fuel controller for an internal combustion engine | |
| JPH1061477A (ja) | 筒内噴射型火花点火式内燃エンジンの制御装置 | |
| JP3251080B2 (ja) | 水素エンジンの空燃比制御装置 | |
| JPH06193480A (ja) | 水素エンジンの燃料供給装置 | |
| JP2004060551A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JPH06200805A (ja) | 水素エンジンの空燃比制御装置 | |
| JP4833786B2 (ja) | 予混合圧縮自着火エンジンの制御装置及び制御方法 | |
| JP4518251B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JPS5828559A (ja) | 火花点火式エンジンの空燃比制御方法 | |
| JP4670644B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP3165214B2 (ja) | 気体燃料エンジンの燃料供給装置 | |
| JP5925099B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JPH0610772A (ja) | 水素エンジン | |
| JP4092579B2 (ja) | 内燃エンジンの制御装置 | |
| JP2009062827A (ja) | 蒸発燃料処理装置 |