JP5387431B2 - 車両用エンジンのガス燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Description
定速運転時には、ガス燃料噴射制御装置で検知する吸気管内圧と燃料噴射弁上流のガス圧の差圧と、レギュレータ内部の差圧とに大きな差はないが、急加速運転時や急減速運転時には、レギュレータの応答性遅れにより、ガス燃料噴射制御装置で検知する差圧とレギュレータ内部の差圧とに差が生じ、圧力補正係数を適正に算出することができない問題がある。
対策として、過渡運転時のレギュレータの応答遅れを考慮した吸気管内圧のフィルタ処理を行うと、定常運転時に吸気管内圧やガス圧の脈動を検知できず、圧力補正係数を適正に算出することができない問題がある。
また、定速運転時と過渡運転時のフィルタ処理が同一であるがため、定速運転時の圧力補正もしくは過渡運転時の圧力補正のいずれかを適正に補正できず、燃料噴射量の過不足が生じ、エンジンの運転に支障をきたす問題がある
また、この発明の車両用エンジンのガス燃料噴射制御装置は、エンジンの運転が安定した後、運転状態を細分化することにより、より適正なフィルタ処理が可能となって、精度向上に寄与する。
エンジン1は、2つの第1燃料容器16、第2燃料容器17に貯留されたガス燃料を供給される。第1、第2燃料容器16、17は、夫々第1容器元弁18、第2容器元弁19を備え、また、充填連絡パイプ20で連絡されている。第1燃料容器16には、燃料充填管21の一端側を接続している。燃料充填管21は、他端側にガス燃料の充填口22を設けている。燃料充填管21は、充填口22側から第1燃料容器16に向かって順次に、ガス燃料を第1、第2燃料容器16、17に充填させる燃料充填弁23と、第1、第2燃料容器16、17側からガス燃料が充填口22側に逆流するのを阻止する逆止弁24とを設けている。
前記第2燃料容器17には、燃料供給管25の一端側を接続している。燃料供給管25の他端側は、吸気マニホルド5に取り付けた前記第1〜第3燃料噴射弁8〜10に接続されている。燃料供給管25には、第2燃料容器17側から第1〜第3燃料噴射弁8〜10側に向かって順次に、エンジン1の停止時に燃料供給管23を遮断するように閉動作する主止弁26と、ガス燃料を濾過するガスフィルタ27と、高圧のガス燃料を減圧して流量を一定に調整するレギュレータ28とを設けている。
前記主止弁26には、燃料残圧値を検出可能な燃料残圧検出手段としての残量圧力センサ29を設けている。残量圧力センサ29には、デジタル燃料計30とアナログ燃料残量計31とを連絡している。
ガス燃料噴射制御装置32は、制御手段33によって、吸気管内圧センサ35で検知された吸気管内圧とガス圧センサ38で検知されたガス圧とから求まる差圧に基づいて、第1〜第3燃料噴射弁9〜10のガス燃料の噴射量を補正制御する。
このガス燃料噴射制御装置32は、制御手段33によって、エンジン1の過渡運転状態を判定する過渡判定用フィルタ値を予め設定し、この過渡判定用フィルタ値と前回検知された吸気管内圧と今回検知された吸気管内圧とにより過渡判定用吸気管内圧を算出し、エンジン1の始動後の経過時間が所定値を越えた場合には、今回検知された吸気管内圧と過渡判定用吸気管内圧とから過渡判定用吸気管内差圧を算出し、この過渡判定用吸気管内差圧に基づいて吸気管内圧フィルタ処理値を設定し、この吸気管内圧フィルタ処理値と今回検知された吸気管内圧とガス燃料噴射制御に前回用いた吸気管内圧とによりガス燃料噴射制御に今回用いる吸気管内圧を算出するよう制御する。
前記制御手段33は、過渡判定用吸気管内差圧を2つの所定の判定値と比較してエンジン1の過渡運転状態を加速運転状態と定速運転状態と減速運転状態とに判定し、判定された加速運転状態と定速運転状態と減速運転状態とに対応した互いに異なる3つの吸気管内圧フィルタ処理値を設定する。
前記制御手段33は、エンジン1の始動後の経過時間が所定値以下の場合には、3つの吸気管内圧フィルタ処理値とは異なる第四の吸気管内圧フィルタ処理値を設定する。
ガス燃料噴射制御装置32は、図1において、制御がスタートすると(S01)、エンジン1が始動時であるかを判断する(S02)。
この判断(S02)がYESの場合(始動時)は、過渡判定用吸気管内圧Pbtrnを所定の制御周期に基づいて検知した吸気管内圧Pbとし(S03)、この吸気管内圧Pbを今回制御に用いる吸気管内圧Pbsm[i]に設定し(S04)、制御をエンドにする(S05)。
・Pbtrn=Pbtrn(前回値)*(1−kNPBTRN)+Pb*kNPBTRN
(kNPBTRN:過渡判定用フィルタ値)
の式より求め(S06)、エンジン1の始動後の経過時間t1が所定値T1を越えたかを判断する(S07)。
この判断(S07)がYESの場合(t1>T1)は、過渡判定用吸気管内差圧dpbtrnを、
・dpbtrn=pb−Pbtrn
の式より求め(S08)、過渡判定用吸気管内差圧dpbtrnが第一の判定値a未満であるかを判断する(S09)。
この判断(S09)がNOの場合(dpbtrn≧a)は、過渡判定用吸気管内差圧dpbtrnが第二の判定値bを越えているかを判断する(S10)。
・Pbsm[i]=Pbsm[i−1]*(1−npbsm)+Pb*npbsm
(i−1:前回値、npbsm:z0)
の式より求め(S12)、制御をエンドにする(S05)。
・Pbsm[i]=Pbsm[i−1]*(1−npbsm)+Pb*npbsm
(i−1:前回値、npbsm:z1)
の式より求め(S12)、制御をエンドにする(S05)。
・Pbsm[i]=Pbsm[i−1]*(1−npbsm)+Pb*npbsm
(i−1:前回値、npbsm:z2)
の式より求め(S12)、制御をエンドにする(S05)。
・Pbsm[i]=Pbsm[i−1]*(1−npbsm)+Pb*npbsm
(i−1:前回値、npbsm:z3)
の式より求め(S12)、制御をエンドにする(S05)。
これにより、ガス燃料噴射制御装置32は、現在の運転状態の判断を、過渡判定用吸気管内圧Pbtrnを算出した後で、過渡判定用吸気管内差圧dpbtrnを算出することにより、その後のフィルタ処理を適正に行うようにしているので、図2に示すように、従来のように過補正することなく適正補正することができ、適正なフィルタ処理に基づく吸気管内圧Pbsmによって燃料噴射制御の精度を向上できる。
また、このガス燃料噴射制御装置32は、エンジン1の運転が安定した後、運転状態を細分化することにより、より適正なフィルタ処理が可能となって、精度向上に寄与する。
これにより、このガス燃料噴射制御装置33は、エンジン1の過渡運転状態を互いに応答性の異なる加速運転状態と定速運転状態と減速運転状態とに分けることで、より適正なフィルタ処理が可能となる。このガス燃料噴射制御装置33は、適正なフィルタ処理に基づく吸気管内圧Pbsmによって燃料噴射の制御精度を向上できる。
これにより、このガス燃料噴射制御装置33は、エンジン1の運転状態が安定する前と後で吸気管内圧フィルタ処理値npbsmを細分化することにより、それぞれで、より適正なフィルタ処理が可能となる。このガス燃料噴射制御装置33は、適正なフィルタ処理に基づく吸気管内圧Pbsmによって燃料噴射の制御精度を向上できる。
8 第1燃料噴射弁
9 第2燃料噴射弁
10 第3燃料噴射弁
16 第1燃料容器
17 第2燃料容器
22 充填口
23 燃料充填弁
24 逆止弁
21 燃料充填管
25 燃料供給管
26 主止弁
27 ガスフィルタ
28 レギュレータ
32 ガス燃料噴射制御装置
33 制御手段
35 吸気管内圧センサ
38 ガス圧センサ
Claims (3)
- 吸気管内部の圧力を検知する吸気管内圧検知手段と、燃料噴射弁上流のガス燃料の圧力を検知するガス圧検知手段とを設け、
検知された吸気管内圧とガス圧とから算出される差圧に基づいてガス燃料の噴射量を補正制御する車両用エンジンのガス燃料噴射制御装置であって、
エンジン始動時を除くエンジンの過渡運転状態時に噴射量を補正する場合において、
エンジンの過渡運転状態時に用いる過渡判定用フィルタ値を予め設定し、
この過渡判定用フィルタ値と前回検知された吸気管内圧と今回検知された吸気管内圧とにより過渡判定用吸気管内圧を算出し、
エンジンの始動後の経過時間が所定値を越えた場合には、
今回検知された吸気管内圧と過渡判定用吸気管内圧とから過渡判定用吸気管内差圧を算出し、
この過渡判定用吸気管内差圧に基づいて吸気管内圧フィルタ処理値を設定し、
設定された前記吸気管内圧フィルタ処理値を用いて、エンジン過渡運転状態時の噴射量を算出する制御手段を設けたことを特徴とする車両用エンジンのガス燃料噴射制御装置。 - 前記制御手段は、前記過渡判定用吸気管内差圧と第一の判定値と前記第一の判定値より大きい第二の判定値とを比較し、
前記過渡判定用吸気管内差圧が最も大きい値である場合には、加速運転状態時であると判定し、
前記過渡判定用吸気管内差圧が前記第一の判定値以上で、かつ前記第二の判定値以下である場合には、定速運転状態時であると判定し、
前記過渡判定用吸気管内差圧が第一の判定値より小さい場合には、減速運転状態時であると判定し、
判定された加速運転状態と定速運転状態と減速運転状態とに対応した互いに異なる3つの吸気管内圧フィルタ処理値を設定することを特徴とする請求項1に記載の車両用エンジンのガス燃料噴射制御装置。 - 前記制御手段は、エンジンの始動後の経過時間が所定値以下の場合には、
前記3つの吸気管内圧フィルタ処理値とは異なる第四の吸気管内圧フィルタ処理値を設定することを特徴とする請求項2に記載の車両用エンジンのガス燃料噴射制御装置。
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