JPH08158923A - 二元燃料噴射エンジン - Google Patents
二元燃料噴射エンジンInfo
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- JPH08158923A JPH08158923A JP6306569A JP30656994A JPH08158923A JP H08158923 A JPH08158923 A JP H08158923A JP 6306569 A JP6306569 A JP 6306569A JP 30656994 A JP30656994 A JP 30656994A JP H08158923 A JPH08158923 A JP H08158923A
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- injection
- engine
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 軽油による着火補助を受ける二元燃料噴射エ
ンジンの着火性を低回転、低負荷運転域でも十分に確保
できる二元燃料噴射エンジンを提供することにある。 【構成】 アクセルペダルの踏み込み量に応じて開閉さ
れるスロットルバルブ31、燃焼室Cに供給する主燃料
の供給量を調節する調量弁40、燃焼室Cに臨み設けら
れた副燃料用の第1噴射弁5、副燃料をエンジン圧縮上
死点近傍で燃焼室内に噴射すべく第1噴射弁5に副燃料
を供給するポンプ27、低負荷運転領域において、副燃
料をパイロット噴射すべく、第1噴射弁5を制御する副
燃料制御手段を有するECU26を備えたことを特徴と
する。
ンジンの着火性を低回転、低負荷運転域でも十分に確保
できる二元燃料噴射エンジンを提供することにある。 【構成】 アクセルペダルの踏み込み量に応じて開閉さ
れるスロットルバルブ31、燃焼室Cに供給する主燃料
の供給量を調節する調量弁40、燃焼室Cに臨み設けら
れた副燃料用の第1噴射弁5、副燃料をエンジン圧縮上
死点近傍で燃焼室内に噴射すべく第1噴射弁5に副燃料
を供給するポンプ27、低負荷運転領域において、副燃
料をパイロット噴射すべく、第1噴射弁5を制御する副
燃料制御手段を有するECU26を備えたことを特徴と
する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は圧縮天然ガス(CNG)
等を主燃料としたディーゼルエンジンタイプの二元燃料
噴射エンジン、特に、着火補助のため軽油等の副燃料を
噴射して圧縮着火する二元燃料噴射エンジンに関する。
等を主燃料としたディーゼルエンジンタイプの二元燃料
噴射エンジン、特に、着火補助のため軽油等の副燃料を
噴射して圧縮着火する二元燃料噴射エンジンに関する。
【0002】
【従来の技術】主燃料として例えば、圧縮天然ガス(C
NG)を用いたディーゼルエンジンタイプの二元燃料噴
射エンジンが知られている。この内、エンジンの吸気通
路を開閉操作するスロットル弁を備え、そのスロットル
弁の上流側にベンチュリー部を設け、ここにガスミキサ
を介し圧縮天然ガス(CNG)の供給系が接続されたも
のが知られている。この種のエンジンは適宜操作される
スロットル弁の開度に応じ、CNG混合気の吸入量を調
整し、これにより出力調整を行なえるようにしている。
ところで、このCNGエンジンはCNGの着火性が比較
的低く、着火補助を必要としており、比較的着火性の良
い軽油の噴霧による着火補助が行なわれる場合がある。
NG)を用いたディーゼルエンジンタイプの二元燃料噴
射エンジンが知られている。この内、エンジンの吸気通
路を開閉操作するスロットル弁を備え、そのスロットル
弁の上流側にベンチュリー部を設け、ここにガスミキサ
を介し圧縮天然ガス(CNG)の供給系が接続されたも
のが知られている。この種のエンジンは適宜操作される
スロットル弁の開度に応じ、CNG混合気の吸入量を調
整し、これにより出力調整を行なえるようにしている。
ところで、このCNGエンジンはCNGの着火性が比較
的低く、着火補助を必要としており、比較的着火性の良
い軽油の噴霧による着火補助が行なわれる場合がある。
【0003】この軽油による着火補助装置としては、エ
ンジンの各燃焼室に軽油の燃料噴射弁を取付け、この燃
料噴射弁に軽油供給系を連結し、次のように駆動する。
ンジンの各燃焼室に軽油の燃料噴射弁を取付け、この燃
料噴射弁に軽油供給系を連結し、次のように駆動する。
【0004】図12(a)に示すように、燃料噴射弁は
圧縮上死点(TDC)近傍の時点taより所定クランク
角域αaで針弁を開き、軽油噴霧を行ない、これが着火
して火種となってその回りのCNGの混合気を主燃焼さ
せることとなる。この種の二元燃料噴射エンジンを理論
空燃比(ストイキオ)で運転するとする。この場合、二
元燃料噴射エンジンが中負荷運転域や中回転域以上の高
負荷側運転域にあると、図12(b)、(c)に実線で
示すように、筒内圧力は例えばPm1となり、筒内温度
もT1となり、比較的安定した燃焼行程が行なわれる。
圧縮上死点(TDC)近傍の時点taより所定クランク
角域αaで針弁を開き、軽油噴霧を行ない、これが着火
して火種となってその回りのCNGの混合気を主燃焼さ
せることとなる。この種の二元燃料噴射エンジンを理論
空燃比(ストイキオ)で運転するとする。この場合、二
元燃料噴射エンジンが中負荷運転域や中回転域以上の高
負荷側運転域にあると、図12(b)、(c)に実線で
示すように、筒内圧力は例えばPm1となり、筒内温度
もT1となり、比較的安定した燃焼行程が行なわれる。
【0005】ところで、実公平2−40289号公報に
はガス燃料を着火するための着火性の良い油燃料の燃料
噴射弁とガス燃料噴射弁とを共に燃焼室に取付け、油燃
料とガスの混合割合を変化させることを可能としたディ
ーゼルエンジンが開示される。この場合、主燃料の天然
ガスを利用するに際し、着火性の良い油燃料で燃焼を安
定化させている。更に、特開平2−119642号公報
には絞り弁を備えた吸気通路上に水素ガス供給系を接続
したミキサを装備し、そのミキサの下流で燃焼室に近い
吸気通路上の位置に天然ガス供給系に接続された噴射弁
を取付け、内燃機関が低負荷運転時には水素ガスの混合
気を燃焼室に供給し、中、高負荷運転時には天然ガスの
混合気を燃焼室に供給する圧縮ガス内燃機関が開示され
る。この場合、着火性の低い低負荷運転時に着火性の良
い水素ガスを用い、中、高負荷運転時には主燃料である
天然ガスを用いて運転している。
はガス燃料を着火するための着火性の良い油燃料の燃料
噴射弁とガス燃料噴射弁とを共に燃焼室に取付け、油燃
料とガスの混合割合を変化させることを可能としたディ
ーゼルエンジンが開示される。この場合、主燃料の天然
ガスを利用するに際し、着火性の良い油燃料で燃焼を安
定化させている。更に、特開平2−119642号公報
には絞り弁を備えた吸気通路上に水素ガス供給系を接続
したミキサを装備し、そのミキサの下流で燃焼室に近い
吸気通路上の位置に天然ガス供給系に接続された噴射弁
を取付け、内燃機関が低負荷運転時には水素ガスの混合
気を燃焼室に供給し、中、高負荷運転時には天然ガスの
混合気を燃焼室に供給する圧縮ガス内燃機関が開示され
る。この場合、着火性の低い低負荷運転時に着火性の良
い水素ガスを用い、中、高負荷運転時には主燃料である
天然ガスを用いて運転している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、スロットル
弁の上流のベンチュリー部よりガスミキサを介し圧縮天
然ガス(CNG)を供給し、燃焼室にインジェクタより
軽油供給を行ない着火補助を行なうという二元燃料噴射
エンジンの場合、次のような問題がある。即ち、この種
のCNGエンジンが理論空燃比(ストイキオ)の基で、
低負荷、低回転域で運転されたとする。この場合、スロ
ットル・ガスミキサにより吸入空気量が絞られることと
なり、図12(b)に破線で示すように、筒内圧力は例
えばPm2に、又、軽油を噴射することにより、図12
(c)に破線に示すように筒内温度もT2とそれぞれ比
較的低くなり、たとえ軽油による着火補助を行なってい
ても、軽油自体の着火が不安定となる。
弁の上流のベンチュリー部よりガスミキサを介し圧縮天
然ガス(CNG)を供給し、燃焼室にインジェクタより
軽油供給を行ない着火補助を行なうという二元燃料噴射
エンジンの場合、次のような問題がある。即ち、この種
のCNGエンジンが理論空燃比(ストイキオ)の基で、
低負荷、低回転域で運転されたとする。この場合、スロ
ットル・ガスミキサにより吸入空気量が絞られることと
なり、図12(b)に破線で示すように、筒内圧力は例
えばPm2に、又、軽油を噴射することにより、図12
(c)に破線に示すように筒内温度もT2とそれぞれ比
較的低くなり、たとえ軽油による着火補助を行なってい
ても、軽油自体の着火が不安定となる。
【0007】このように、軽油による着火補助を行う二
元燃料噴射エンジンにおいて、運転域が低速回転、低負
荷域にあると、筒内圧力や筒内温度が低下するため、着
火源が失火状態に成りやすく、安定したストイキオ運転
が出来ないという問題がある。このような事態に対処す
る上で、エンジンの圧縮比アップの対策が考えられる
が、この場合、ノッキング防止という制限があるため、
通常の軽油を主燃料としたディーゼルエンジンほどに高
い圧縮比を設定することは出来ない。
元燃料噴射エンジンにおいて、運転域が低速回転、低負
荷域にあると、筒内圧力や筒内温度が低下するため、着
火源が失火状態に成りやすく、安定したストイキオ運転
が出来ないという問題がある。このような事態に対処す
る上で、エンジンの圧縮比アップの対策が考えられる
が、この場合、ノッキング防止という制限があるため、
通常の軽油を主燃料としたディーゼルエンジンほどに高
い圧縮比を設定することは出来ない。
【0008】なお、実公平2−40289号公報の二元
燃料噴射エンジンでは吸気系にミキサを備えず、上述の
問題の解決策は開示されていない。一方、特開平2−1
19642号公報の二元燃料噴射エンジンは着火補助燃
料である水素ガス及び主燃料である天然ガスを共に吸気
系より供給している点と、低負荷運転時にのみ着火補助
燃料である水素ガスを吸気通路に噴射するという構成で
あり、上述の問題の解決策は開示されていない。請求項
1乃至請求項8の発明の目的は、軽油による着火補助を
受ける二元燃料噴射エンジンの着火性を低回転、低負荷
運転域でも十分に確保できる二元燃料噴射エンジンを提
供することにある。
燃料噴射エンジンでは吸気系にミキサを備えず、上述の
問題の解決策は開示されていない。一方、特開平2−1
19642号公報の二元燃料噴射エンジンは着火補助燃
料である水素ガス及び主燃料である天然ガスを共に吸気
系より供給している点と、低負荷運転時にのみ着火補助
燃料である水素ガスを吸気通路に噴射するという構成で
あり、上述の問題の解決策は開示されていない。請求項
1乃至請求項8の発明の目的は、軽油による着火補助を
受ける二元燃料噴射エンジンの着火性を低回転、低負荷
運転域でも十分に確保できる二元燃料噴射エンジンを提
供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明は、エンジンの燃焼室に連通
される吸気通路に設けられアクセルペダルの踏み込み量
に応じて開閉されるスロットルバルブ、上記燃焼室内に
供給する主燃料の供給量を調節する供給量制御部材を有
する主燃料供給手段、上記燃焼室に臨み設けられた副燃
料用の第1噴射弁、上記主燃料のための着火源となる副
燃料を上記エンジン圧縮上死点近傍で、上記燃焼室内に
噴射すべく上記第1噴射弁に副燃料を供給する副燃料供
給手段、上記エンジンの低負荷運転領域において、上記
副燃料の主噴射の前に上記副燃料をパイロット噴射すべ
く、上記副燃料供給手段を制御する副燃料制御手段を有
する制御手段を備えたことを特徴とする。
めに、請求項1記載の発明は、エンジンの燃焼室に連通
される吸気通路に設けられアクセルペダルの踏み込み量
に応じて開閉されるスロットルバルブ、上記燃焼室内に
供給する主燃料の供給量を調節する供給量制御部材を有
する主燃料供給手段、上記燃焼室に臨み設けられた副燃
料用の第1噴射弁、上記主燃料のための着火源となる副
燃料を上記エンジン圧縮上死点近傍で、上記燃焼室内に
噴射すべく上記第1噴射弁に副燃料を供給する副燃料供
給手段、上記エンジンの低負荷運転領域において、上記
副燃料の主噴射の前に上記副燃料をパイロット噴射すべ
く、上記副燃料供給手段を制御する副燃料制御手段を有
する制御手段を備えたことを特徴とする。
【0010】請求項2記載の発明は、請求項1に記載の
二元燃料噴射エンジンにおいて、上記制御手段は、少な
くとも、上記エンジンの低負荷運転領域において、上記
エンジンの排気通路に設けられた空燃比センサの出力に
応じて上記燃焼室内に供給される上記主燃料による混合
気を理論空燃比にすべく、上記供給量制御部材を制御す
る主燃料制御手段を有することを特徴とする。
二元燃料噴射エンジンにおいて、上記制御手段は、少な
くとも、上記エンジンの低負荷運転領域において、上記
エンジンの排気通路に設けられた空燃比センサの出力に
応じて上記燃焼室内に供給される上記主燃料による混合
気を理論空燃比にすべく、上記供給量制御部材を制御す
る主燃料制御手段を有することを特徴とする。
【0011】請求項3記載の発明は、請求項1乃至請求
項2に記載の二元燃料噴射エンジンにおいて、上記エン
ジンの運転状態として、少なくともエンジンの回転数と
負荷を検出する運転状態検出手段を備え、上記制御手段
が、上記運転状態検出手段の出力に応じて上記主燃料供
給手段及び上記副燃料供給手段を制御することを特徴と
する。請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求項2に
記載の二元燃料噴射エンジンにおいて、上記供給量制御
部材が、上記吸気通路に設けられたことを特徴とする。
項2に記載の二元燃料噴射エンジンにおいて、上記エン
ジンの運転状態として、少なくともエンジンの回転数と
負荷を検出する運転状態検出手段を備え、上記制御手段
が、上記運転状態検出手段の出力に応じて上記主燃料供
給手段及び上記副燃料供給手段を制御することを特徴と
する。請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求項2に
記載の二元燃料噴射エンジンにおいて、上記供給量制御
部材が、上記吸気通路に設けられたことを特徴とする。
【0012】請求項5記載の発明は、請求項1乃至請求
項2に記載の二元燃料噴射エンジンにおいて、上記供給
量制御部材が、上記吸気通路のスロットルバルブの上流
側に形成されたベンチュリー部と上記主燃料の供給源と
を連通する主燃料供給通路に介装された開閉弁とを有す
ることを特徴とする。請求項6記載の発明は、請求項5
に記載の二元燃料噴射エンジンにおいて、上記供給量制
御部材が、上記スロットルバルブの下流の上記吸気通路
に設けられ主燃料を噴射する第2噴射弁を有することを
特徴とする。
項2に記載の二元燃料噴射エンジンにおいて、上記供給
量制御部材が、上記吸気通路のスロットルバルブの上流
側に形成されたベンチュリー部と上記主燃料の供給源と
を連通する主燃料供給通路に介装された開閉弁とを有す
ることを特徴とする。請求項6記載の発明は、請求項5
に記載の二元燃料噴射エンジンにおいて、上記供給量制
御部材が、上記スロットルバルブの下流の上記吸気通路
に設けられ主燃料を噴射する第2噴射弁を有することを
特徴とする。
【0013】請求項7記載の発明は、請求項6に記載の
二元燃料噴射エンジンにおいて、上記制御手段は、上記
主燃料供給手段により供給される上記主燃料を補正すべ
く、上記第2噴射弁からの主燃料の噴射量を制御するこ
とを特徴とする。請求項8記載の発明は、請求項1乃至
請求項2に記載の二元燃料噴射エンジンにおいて、上記
主燃料が圧縮天然ガス(CNG)であり、上記副燃料
が、軽油であることを特徴とする。
二元燃料噴射エンジンにおいて、上記制御手段は、上記
主燃料供給手段により供給される上記主燃料を補正すべ
く、上記第2噴射弁からの主燃料の噴射量を制御するこ
とを特徴とする。請求項8記載の発明は、請求項1乃至
請求項2に記載の二元燃料噴射エンジンにおいて、上記
主燃料が圧縮天然ガス(CNG)であり、上記副燃料
が、軽油であることを特徴とする。
【0014】
【作用】請求項1の発明は、制御手段がエンジンの運転
時に主燃料供給手段を駆動して主燃料の混合気を燃焼室
に供給し、更に、制御手段内の副燃料制御手段が副燃料
供給手段内の第1噴射弁により副燃料を燃焼室内の圧縮
混合気中に噴霧するよう制御するので、副燃料が着火し
てその火種により主燃料の着火を補助することと成り、
特に、副燃料制御手段が低回転低負荷運転域では副燃料
を主噴射するに先立ちパイロット噴射を行なうように副
燃料供給手段を制御する。請求項2記載の発明は、請求
項1に記載の二元燃料噴射エンジンにおいて、特に、制
御手段内の主燃料制御手段が、供給量制御部材を制御
し、少なくとも、低負荷運転領域において、空燃比セン
サの出力に応じて主燃料による混合気を理論空燃比に制
御する。
時に主燃料供給手段を駆動して主燃料の混合気を燃焼室
に供給し、更に、制御手段内の副燃料制御手段が副燃料
供給手段内の第1噴射弁により副燃料を燃焼室内の圧縮
混合気中に噴霧するよう制御するので、副燃料が着火し
てその火種により主燃料の着火を補助することと成り、
特に、副燃料制御手段が低回転低負荷運転域では副燃料
を主噴射するに先立ちパイロット噴射を行なうように副
燃料供給手段を制御する。請求項2記載の発明は、請求
項1に記載の二元燃料噴射エンジンにおいて、特に、制
御手段内の主燃料制御手段が、供給量制御部材を制御
し、少なくとも、低負荷運転領域において、空燃比セン
サの出力に応じて主燃料による混合気を理論空燃比に制
御する。
【0015】請求項3記載の発明は、請求項1乃至請求
項2の二元燃料噴射エンジンにおいて、特に、制御手段
が、運転状態検出手段の少なくともエンジンの回転数と
負荷の各出力に応じて主燃料供給手段及び副燃料供給手
段を制御する。請求項4記載の発明は、請求項1乃至請
求項2に記載の二元燃料噴射エンジンの供給量制御部材
が、吸気通路に設けられ、燃焼室への主燃料の供給量を
制御する。請求項5記載の発明は、請求項1乃至請求項
2に記載の二元燃料噴射エンジンにおいて、特に、供給
量制御部材が、吸気通路のスロットルバルブの上流側に
形成されたベンチュリー部と、主燃料の供給源とを連通
する主燃料供給通路に介装された開閉弁とを有し、燃焼
室への主燃料の供給量を制御する。
項2の二元燃料噴射エンジンにおいて、特に、制御手段
が、運転状態検出手段の少なくともエンジンの回転数と
負荷の各出力に応じて主燃料供給手段及び副燃料供給手
段を制御する。請求項4記載の発明は、請求項1乃至請
求項2に記載の二元燃料噴射エンジンの供給量制御部材
が、吸気通路に設けられ、燃焼室への主燃料の供給量を
制御する。請求項5記載の発明は、請求項1乃至請求項
2に記載の二元燃料噴射エンジンにおいて、特に、供給
量制御部材が、吸気通路のスロットルバルブの上流側に
形成されたベンチュリー部と、主燃料の供給源とを連通
する主燃料供給通路に介装された開閉弁とを有し、燃焼
室への主燃料の供給量を制御する。
【0016】請求項6記載の発明は、請求項5に記載の
二元燃料噴射エンジンの供給量制御部材が、スロットル
バルブの下流の吸気通路に設けられ主燃料を噴射する第
2噴射弁を有し、この第2噴射弁が燃焼室への主燃料の
供給量を操作する。請求項7記載の発明は、請求項6に
記載の二元燃料噴射エンジンにおいて、主燃料の噴射量
を制御する制御手段が、特に、主燃料供給手段により供
給される主燃料を補正すべく、第2噴射弁からの主燃料
の噴射量を制御する。請求項8記載の発明は、請求項1
乃至請求項2に記載の二元燃料噴射エンジンの主燃料
が、特に、圧縮天然ガス(CNG)であり、副燃料が、
軽油であってもよい。
二元燃料噴射エンジンの供給量制御部材が、スロットル
バルブの下流の吸気通路に設けられ主燃料を噴射する第
2噴射弁を有し、この第2噴射弁が燃焼室への主燃料の
供給量を操作する。請求項7記載の発明は、請求項6に
記載の二元燃料噴射エンジンにおいて、主燃料の噴射量
を制御する制御手段が、特に、主燃料供給手段により供
給される主燃料を補正すべく、第2噴射弁からの主燃料
の噴射量を制御する。請求項8記載の発明は、請求項1
乃至請求項2に記載の二元燃料噴射エンジンの主燃料
が、特に、圧縮天然ガス(CNG)であり、副燃料が、
軽油であってもよい。
【0017】
【実施例】図1の二元燃料噴射エンジン(以後単にエン
ジンと記す)1は、主燃料を圧縮天然ガス(CNG)と
し、副燃料を軽油とした直列4気筒のディーゼルエンジ
ンタイプのものである。このエンジン1はシリンダブロ
ック2及びシリンダヘッド3を備え、それらの内部に
は、ピストン4を摺動自在に嵌装した各燃焼室Cが列状
に配設される。なお、ここでは各気筒とも同様構成を採
ることより、第1気筒を主に説明する。ここで、シリン
ダヘッド3の各シリンダ対向部には副燃料である軽油を
噴霧する第1噴射弁5と、燃焼室C及び吸排気通路6,
7の間を開閉する吸排気弁8,9が装着される。
ジンと記す)1は、主燃料を圧縮天然ガス(CNG)と
し、副燃料を軽油とした直列4気筒のディーゼルエンジ
ンタイプのものである。このエンジン1はシリンダブロ
ック2及びシリンダヘッド3を備え、それらの内部に
は、ピストン4を摺動自在に嵌装した各燃焼室Cが列状
に配設される。なお、ここでは各気筒とも同様構成を採
ることより、第1気筒を主に説明する。ここで、シリン
ダヘッド3の各シリンダ対向部には副燃料である軽油を
噴霧する第1噴射弁5と、燃焼室C及び吸排気通路6,
7の間を開閉する吸排気弁8,9が装着される。
【0018】第1噴射弁5は、図2に示すようなユニッ
トインジェクタであり、その本体10の下部に噴射ノズ
ル11が、上部に噴射ポンプ12及び電磁弁21が配備
される。噴射ポンプ12はプランジャ室13と、そこに
嵌挿されるプランジャ14と、エンジン側の回転を受け
てプランジャ14を駆動するカム機構15と、プランジ
ャ室13の下部より噴射ノズル11に延出する噴射油路
18と、プランジャ室13の中央部より電磁弁21に延
出する供給油路16とで構成されている。噴射ノズル1
1は噴射油路18に連通可能な図示しない噴口を開閉す
る針弁19と、針弁19を閉弁方向に付勢するプレッシ
ャスプリング20とで構成されている。
トインジェクタであり、その本体10の下部に噴射ノズ
ル11が、上部に噴射ポンプ12及び電磁弁21が配備
される。噴射ポンプ12はプランジャ室13と、そこに
嵌挿されるプランジャ14と、エンジン側の回転を受け
てプランジャ14を駆動するカム機構15と、プランジ
ャ室13の下部より噴射ノズル11に延出する噴射油路
18と、プランジャ室13の中央部より電磁弁21に延
出する供給油路16とで構成されている。噴射ノズル1
1は噴射油路18に連通可能な図示しない噴口を開閉す
る針弁19と、針弁19を閉弁方向に付勢するプレッシ
ャスプリング20とで構成されている。
【0019】電磁弁21は供給油路16と軽油タンク2
4側の低圧油路17とを断続する弁体211を備える。
この電磁弁21はオフ時に弁体211が供給油路16と
低圧油路17を連通し、オン時に供給油路16より噴射
ポンプ12側を閉じ、プランジャ室13側をポンプ作動
させるように操作する。なお、電磁弁21の励磁コイル
は駆動回路25及び後述のエンジンコントロールユニッ
ト(以後単にECUと記す)26に接続される。低圧油
路17は軽油ポンプ27を介し軽油タンク24に連結さ
れ、低圧油路17側の油圧を所定の給油圧に保持するよ
うにリーク弁23を付設されている。
4側の低圧油路17とを断続する弁体211を備える。
この電磁弁21はオフ時に弁体211が供給油路16と
低圧油路17を連通し、オン時に供給油路16より噴射
ポンプ12側を閉じ、プランジャ室13側をポンプ作動
させるように操作する。なお、電磁弁21の励磁コイル
は駆動回路25及び後述のエンジンコントロールユニッ
ト(以後単にECUと記す)26に接続される。低圧油
路17は軽油ポンプ27を介し軽油タンク24に連結さ
れ、低圧油路17側の油圧を所定の給油圧に保持するよ
うにリーク弁23を付設されている。
【0020】エンジン1の吸気通路6はシリンダヘッド
3に連結される吸気多岐管281と、同管に連結される
吸気管282と、吸気管282の先端に配備される図示
しないエアクリーナ等により形成され、排気通路7は排
気多岐管29と、酸化触媒30及び図示しないマフラー
等で形成される。吸気管282の途中には吸気通路6を
開閉するスロットルバルブ31と、その上流側に形成さ
れたベンチュリー部36と、ベンチュリー部36に形成
されると共に圧縮天然ガス(CNG)を供給するCNG
導入路38に連通する供給口37とが形成されている。
3に連結される吸気多岐管281と、同管に連結される
吸気管282と、吸気管282の先端に配備される図示
しないエアクリーナ等により形成され、排気通路7は排
気多岐管29と、酸化触媒30及び図示しないマフラー
等で形成される。吸気管282の途中には吸気通路6を
開閉するスロットルバルブ31と、その上流側に形成さ
れたベンチュリー部36と、ベンチュリー部36に形成
されると共に圧縮天然ガス(CNG)を供給するCNG
導入路38に連通する供給口37とが形成されている。
【0021】スロットルバルブ31は図示しないリンク
系を介し図示しないアクセルペダルに連結される。吸気
管28には絞り弁31を迂回する第1及び第2バイパス
路32,34が連結され、同スロットルバルブ31のア
イドル位置Sa信号を出力するアイドルスイッチ47及
びスロットルバルブ31の開度θs信号を出力する負荷
センサ46が付設されている。吸気通路6にはスロット
ルバルブ31を迂回する第1バイパス路32及び第2バ
イパス路34が形成されている。第1バイパス路32に
は同バイパス路の絞り量を増減させるISCソレノイド
弁33が設けられ、これによりアイドル回転数を調整す
る。第2バイパス路34には同バイパス路を開閉させる
アイドルアップソレノイド弁35が設けられ、これによ
りエンジン冷態時等にアイドル回転数のアップを行なわ
せる。なお、ISCソレノイド弁33及びアイドルアッ
プソレノイド弁35は共にECU26により駆動制御さ
れる。
系を介し図示しないアクセルペダルに連結される。吸気
管28には絞り弁31を迂回する第1及び第2バイパス
路32,34が連結され、同スロットルバルブ31のア
イドル位置Sa信号を出力するアイドルスイッチ47及
びスロットルバルブ31の開度θs信号を出力する負荷
センサ46が付設されている。吸気通路6にはスロット
ルバルブ31を迂回する第1バイパス路32及び第2バ
イパス路34が形成されている。第1バイパス路32に
は同バイパス路の絞り量を増減させるISCソレノイド
弁33が設けられ、これによりアイドル回転数を調整す
る。第2バイパス路34には同バイパス路を開閉させる
アイドルアップソレノイド弁35が設けられ、これによ
りエンジン冷態時等にアイドル回転数のアップを行なわ
せる。なお、ISCソレノイド弁33及びアイドルアッ
プソレノイド弁35は共にECU26により駆動制御さ
れる。
【0022】ベンチュリー部36に設けられた供給口3
7の後方位置には、開閉弁としての調量弁40が取り付
けられ、この調量弁40によりCNG導入路38より吸
気通路6に供給するCNGの供給量を調整できる。調量
弁40を駆動する燃料制御用のステップモータ39はE
CU26により制御される。なお、ベンチュリー部3
6、供給口37、CNG導入路38、調量弁40及びス
テップモータ39がガスミキサMを成し、これは燃焼室
C内に供給する主燃料(CNG)の供給量を調節する供
給量制御部材として働く。CNG導入路38は低圧レギ
ュレータ41、高圧レギュレータ42を介し、CNGボ
ンベ43に接続される。なお、高圧レギュレータ42は
CNGボンベ43の約200kg/cm2のCNGを約
4kg/cm2に調圧し、低圧レギュレータ41は、約
4kg/cm2のCNGを大気圧に調圧し、調量弁40
側に供給する。ここで、ガスミキサM、CNG導入路3
8、低圧レギュレータ41、高圧レギュレータ42及び
CNGボンベ43が主燃料供給手段を構成する。
7の後方位置には、開閉弁としての調量弁40が取り付
けられ、この調量弁40によりCNG導入路38より吸
気通路6に供給するCNGの供給量を調整できる。調量
弁40を駆動する燃料制御用のステップモータ39はE
CU26により制御される。なお、ベンチュリー部3
6、供給口37、CNG導入路38、調量弁40及びス
テップモータ39がガスミキサMを成し、これは燃焼室
C内に供給する主燃料(CNG)の供給量を調節する供
給量制御部材として働く。CNG導入路38は低圧レギ
ュレータ41、高圧レギュレータ42を介し、CNGボ
ンベ43に接続される。なお、高圧レギュレータ42は
CNGボンベ43の約200kg/cm2のCNGを約
4kg/cm2に調圧し、低圧レギュレータ41は、約
4kg/cm2のCNGを大気圧に調圧し、調量弁40
側に供給する。ここで、ガスミキサM、CNG導入路3
8、低圧レギュレータ41、高圧レギュレータ42及び
CNGボンベ43が主燃料供給手段を構成する。
【0023】吸気通路6のベンチュリー部36の上流に
は、空気量Qa信号を出力するエアフローセンサ44、
吸気温Ta信号を出力する吸気温センサ45が装着さ
れ、それぞれECU26に接続されている。排気通路7
にはO2センサ48が取付けられ、ECU26に接続さ
れている。主燃料制御手段は、ガスミキサMに加えて、
吸気通路6におけるガスミキサMの下流に設けられた第
2噴射弁60と、この第2噴射弁60及び高圧レギュレ
ータ42間を連通する補助通路62と、第2噴射弁60
を駆動する駆動回路61とからなり、主燃料を吸気通路
6に供給してガスミキサMからの主燃料を補正する補助
供給手段を有している。
は、空気量Qa信号を出力するエアフローセンサ44、
吸気温Ta信号を出力する吸気温センサ45が装着さ
れ、それぞれECU26に接続されている。排気通路7
にはO2センサ48が取付けられ、ECU26に接続さ
れている。主燃料制御手段は、ガスミキサMに加えて、
吸気通路6におけるガスミキサMの下流に設けられた第
2噴射弁60と、この第2噴射弁60及び高圧レギュレ
ータ42間を連通する補助通路62と、第2噴射弁60
を駆動する駆動回路61とからなり、主燃料を吸気通路
6に供給してガスミキサMからの主燃料を補正する補助
供給手段を有している。
【0024】そして、第2噴射弁60は、ECU26に
図示しない弁本体用ソレノイドの駆動回路61を介し接
続され、ECU26からのオンオフ信号に応じて駆動回
路61を介して駆動され、ガスミキサMからの主燃料の
供給量に比べて少量の主燃料を吸気通路6に噴射してガ
スミキサMからの主燃料を補正する。ECU26は周知
のマイクロコンピュータにより要部が構成され、後述の
主燃料及び副燃料の各制御プログラムや各種の設定値等
を図示しないROMに記憶処理される。更に、ECU2
6の図示しないI/Oポートの入力端にはエアフローセ
ンサ44、吸気温センサ45、負荷センサ46、空燃比
センサ48、アイドルスイッチ47より各検出信号が入
力され、エンジン本体側の水温センサ49より水温信号
Wtが、クランク角センサ50よりクランクパルス信号
dθが、それぞれ入力される。更に、ECU26の図示
しないI/Oポートの出力端からは適時に、電磁弁21
の接続された駆動回路25、ISCソレノイド弁33、
アイドルアップソレノイド弁35、ステップモータ39
にそれぞれ駆動信号が出力される。
図示しない弁本体用ソレノイドの駆動回路61を介し接
続され、ECU26からのオンオフ信号に応じて駆動回
路61を介して駆動され、ガスミキサMからの主燃料の
供給量に比べて少量の主燃料を吸気通路6に噴射してガ
スミキサMからの主燃料を補正する。ECU26は周知
のマイクロコンピュータにより要部が構成され、後述の
主燃料及び副燃料の各制御プログラムや各種の設定値等
を図示しないROMに記憶処理される。更に、ECU2
6の図示しないI/Oポートの入力端にはエアフローセ
ンサ44、吸気温センサ45、負荷センサ46、空燃比
センサ48、アイドルスイッチ47より各検出信号が入
力され、エンジン本体側の水温センサ49より水温信号
Wtが、クランク角センサ50よりクランクパルス信号
dθが、それぞれ入力される。更に、ECU26の図示
しないI/Oポートの出力端からは適時に、電磁弁21
の接続された駆動回路25、ISCソレノイド弁33、
アイドルアップソレノイド弁35、ステップモータ39
にそれぞれ駆動信号が出力される。
【0025】ECU16は制御手段として機能し、特
に、ここでは制御手段の一部を成す副燃料制御手段とし
て、エンジンの低負荷運転領域において、副燃料(軽
油)の主噴射の前に副燃料をパイロット噴射すべく、副
燃料供給手段(第1噴射弁5)を制御する。更に、制御
手段はその一部を成す主燃料制御手段として、少なくと
も、エンジンの低負荷運転領域において、エンジンの排
気通路7に設けられた空燃比センサ48の出力に応じて
燃焼室C内に供給される主燃料(CNG)による混合気
を理論空燃比にすべく、供給量制御部材(調量弁40)
及び第2噴射弁60を制御する。
に、ここでは制御手段の一部を成す副燃料制御手段とし
て、エンジンの低負荷運転領域において、副燃料(軽
油)の主噴射の前に副燃料をパイロット噴射すべく、副
燃料供給手段(第1噴射弁5)を制御する。更に、制御
手段はその一部を成す主燃料制御手段として、少なくと
も、エンジンの低負荷運転領域において、エンジンの排
気通路7に設けられた空燃比センサ48の出力に応じて
燃焼室C内に供給される主燃料(CNG)による混合気
を理論空燃比にすべく、供給量制御部材(調量弁40)
及び第2噴射弁60を制御する。
【0026】更に、制御手段は運転状態検出手段(クラ
ンク角センサ50、負荷センサ46)の出力Ne、θs
に応じて主燃料供給手段(調量弁40)及び副燃料供給
手段(第1噴射弁5)を制御する。ここで、図1のエン
ジン1が駆動すると、スロットルバルブ31の開度θs
に応じた空気量Qaの新気が吸気通路6に流入し、同時
に、空気量Qa相当の圧縮天然ガス(CNG)が供給口
37よりベンチュリー部の働きで吸気通路6に流入し、
CNG混合気が各燃焼室Cに各吸気行程毎に流入し、後
述の軽油の着火補助を受けつつ圧縮着火され、燃焼し排
気される。
ンク角センサ50、負荷センサ46)の出力Ne、θs
に応じて主燃料供給手段(調量弁40)及び副燃料供給
手段(第1噴射弁5)を制御する。ここで、図1のエン
ジン1が駆動すると、スロットルバルブ31の開度θs
に応じた空気量Qaの新気が吸気通路6に流入し、同時
に、空気量Qa相当の圧縮天然ガス(CNG)が供給口
37よりベンチュリー部の働きで吸気通路6に流入し、
CNG混合気が各燃焼室Cに各吸気行程毎に流入し、後
述の軽油の着火補助を受けつつ圧縮着火され、燃焼し排
気される。
【0027】以下、図示しないメインルーチン、図6、
図7の副燃料制御ルーチン及びインジェクタ駆動ルーチ
ンの各フローチャートに沿って、本装置の作動を説明す
る。ECU26は図示しないメインスイッチのキーオン
によりメインルーチンでの制御に入り、各機能のチェッ
ク、初期値セット等の初期機能セットがなされる。続い
て、エンジンの各種運転情報を読み取り、クランク角信
号dθ(パルス信号)の割込み毎にカウントされるクラ
ンク角信号dθの周期からエンジン回転数Neの算出を
行なう処理を行ない、その上で、主燃料(CNG)供給
手段の調量弁40を駆動する燃料制御用のステップモー
タ39を駆動し、主燃料(CNG)を供給口37より供
給可能状態に切換え、一制御周期内の処理を順次各サブ
ルーチンに沿って実行するという制御処理を繰り返す。
なお、ここで、主燃料(CNG)供給量はスロットルバ
ルブ31の開度調整によって行なわれ、ここでの調量弁
40はO2センサ48からの信号に応じ、主燃料(CN
G)による混合気を理論空燃比にすべく、開度調整され
と共に、第2噴射弁60より更に木目細かに主燃料の供
給量が制御される。
図7の副燃料制御ルーチン及びインジェクタ駆動ルーチ
ンの各フローチャートに沿って、本装置の作動を説明す
る。ECU26は図示しないメインスイッチのキーオン
によりメインルーチンでの制御に入り、各機能のチェッ
ク、初期値セット等の初期機能セットがなされる。続い
て、エンジンの各種運転情報を読み取り、クランク角信
号dθ(パルス信号)の割込み毎にカウントされるクラ
ンク角信号dθの周期からエンジン回転数Neの算出を
行なう処理を行ない、その上で、主燃料(CNG)供給
手段の調量弁40を駆動する燃料制御用のステップモー
タ39を駆動し、主燃料(CNG)を供給口37より供
給可能状態に切換え、一制御周期内の処理を順次各サブ
ルーチンに沿って実行するという制御処理を繰り返す。
なお、ここで、主燃料(CNG)供給量はスロットルバ
ルブ31の開度調整によって行なわれ、ここでの調量弁
40はO2センサ48からの信号に応じ、主燃料(CN
G)による混合気を理論空燃比にすべく、開度調整され
と共に、第2噴射弁60より更に木目細かに主燃料の供
給量が制御される。
【0028】このようなメインルーチンの途中で、図6
の副燃料制御ルーチンに達する。この副燃料制御ルーチ
ンのステップs1,s2では最新のエンジン回転数Ne
を取り込み、空気量Qa及びエンジン回転数Neより吸
入空気量A/Nを算出し、所定エリアにストアする。ス
テップs3では負荷θs信号及びエンジン回転数Neを
取り込み、予め設定されている低回転域判定値Ne1
(図3参照)及び低負荷域判定値θLを共に下回ってい
るか否か判断し、低回転低負荷域であるとステップs4
に進み、パイロット噴射モードMPを設定し、そうでな
い低負荷高回転域あるいは中高負荷低回転域であるとス
テップs5に進んで通常モードMNを設定する。
の副燃料制御ルーチンに達する。この副燃料制御ルーチ
ンのステップs1,s2では最新のエンジン回転数Ne
を取り込み、空気量Qa及びエンジン回転数Neより吸
入空気量A/Nを算出し、所定エリアにストアする。ス
テップs3では負荷θs信号及びエンジン回転数Neを
取り込み、予め設定されている低回転域判定値Ne1
(図3参照)及び低負荷域判定値θLを共に下回ってい
るか否か判断し、低回転低負荷域であるとステップs4
に進み、パイロット噴射モードMPを設定し、そうでな
い低負荷高回転域あるいは中高負荷低回転域であるとス
テップs5に進んで通常モードMNを設定する。
【0029】パイロット噴射モードMPであるとしてス
テップs4よりs6に進むと、図4(a)、(b)に示
すようなパターンで副噴射を行なわせるためのデータを
設定する。即ち、ここでは現吸入吸気量A/N相当のパ
イロット噴射量(時間幅TP)及び主噴射量(時間幅T
m)が予め記憶されているパイロット噴射量算出マップ
(図示せず)より算出され、パイロット噴射時期θp及
び主噴射時期θmも一定値が設定され、メインルーチン
にリターンする。なお、ここでの全噴射量及びパイロッ
ト噴射量はほぼ一定値に設定され、例えば、パイロット
噴射量が3〜5mm3/stroke相当の時間幅TPに設定さ
れ、全噴射量(主噴射量+パイロット噴射量)が10〜1
3mm3/stroke相当の時間幅Tmに設定される。更
に、主噴射時期θmは上死点TDC前2°に設定され、
それより約6°前にパイロット噴射時期θpが設定され
る。なお、これらの値はエンジン特性に応じて適宜修正
される。
テップs4よりs6に進むと、図4(a)、(b)に示
すようなパターンで副噴射を行なわせるためのデータを
設定する。即ち、ここでは現吸入吸気量A/N相当のパ
イロット噴射量(時間幅TP)及び主噴射量(時間幅T
m)が予め記憶されているパイロット噴射量算出マップ
(図示せず)より算出され、パイロット噴射時期θp及
び主噴射時期θmも一定値が設定され、メインルーチン
にリターンする。なお、ここでの全噴射量及びパイロッ
ト噴射量はほぼ一定値に設定され、例えば、パイロット
噴射量が3〜5mm3/stroke相当の時間幅TPに設定さ
れ、全噴射量(主噴射量+パイロット噴射量)が10〜1
3mm3/stroke相当の時間幅Tmに設定される。更
に、主噴射時期θmは上死点TDC前2°に設定され、
それより約6°前にパイロット噴射時期θpが設定され
る。なお、これらの値はエンジン特性に応じて適宜修正
される。
【0030】一方、通常モードMNであるとしてステッ
プs5よりs7に進むと、図5(a)、(b)に示すよ
うなパターンで副噴射を行なわせるためのデータを設定
する。即ち、ここでは現吸入吸気量A/N相当の通常量
(時間幅Tn)が予め設定されている通常量算出マップ
(図示せず)より算出され、通常噴射時期θnも一定値
が設定され、メインルーチンにリターンする。なお、こ
こでの通常量はほぼ一定値に設定され、例えば、通常量
が10〜13mm3/stroke相当の時間幅Tnに設定さ
れる。更に、通常時期θnは上死点TDC前5°に設定
される。なお、これらの値はエンジン特性に応じて適宜
修正される。
プs5よりs7に進むと、図5(a)、(b)に示すよ
うなパターンで副噴射を行なわせるためのデータを設定
する。即ち、ここでは現吸入吸気量A/N相当の通常量
(時間幅Tn)が予め設定されている通常量算出マップ
(図示せず)より算出され、通常噴射時期θnも一定値
が設定され、メインルーチンにリターンする。なお、こ
こでの通常量はほぼ一定値に設定され、例えば、通常量
が10〜13mm3/stroke相当の時間幅Tnに設定さ
れる。更に、通常時期θnは上死点TDC前5°に設定
される。なお、これらの値はエンジン特性に応じて適宜
修正される。
【0031】メインルーチンの途中で、クランクパルス
dθのカウント値が第1気筒における副燃料噴射量演算
時期θINJ1に達すると、図7のインジェクタ駆動ルー
チンの割込み処理に入る。なお、この処理は各気筒の副
燃料噴射量演算時期θINJ1毎に順次実行される。第1
気筒におけるインジェクタ駆動ルーチンでは、ステップ
b1で燃料カット域を示すフラグFCFLGが1か否か
判断し、カット域ではそのままリターンし、そうでない
と、ステップb2に進む。ここではパイロット噴射モー
ドMPか通常噴射モードMNかを判断し、パイロット噴射
モードMPでステップb3に通常噴射モードMNでステッ
プb4に進む。
dθのカウント値が第1気筒における副燃料噴射量演算
時期θINJ1に達すると、図7のインジェクタ駆動ルー
チンの割込み処理に入る。なお、この処理は各気筒の副
燃料噴射量演算時期θINJ1毎に順次実行される。第1
気筒におけるインジェクタ駆動ルーチンでは、ステップ
b1で燃料カット域を示すフラグFCFLGが1か否か
判断し、カット域ではそのままリターンし、そうでない
と、ステップb2に進む。ここではパイロット噴射モー
ドMPか通常噴射モードMNかを判断し、パイロット噴射
モードMPでステップb3に通常噴射モードMNでステッ
プb4に進む。
【0032】パイロット噴射モードMPでは、第1噴射
弁5に対して、図4(a)、(b)に示すようなパイロ
ット噴射モードMPで噴射を行なわせるためのデータを
設定する。即ち、ここではステップs6で算出したパイ
ロット噴射量(時間幅TP)と主噴射量(時間幅Tm)
及びパイロット噴射時期θp及び主噴射時期θmが電磁
弁21の駆動回路25内の駆動用ドライバにそれぞれセ
ットされる。一方、通常モードMNでは、ステップb4
に達し、第1噴射弁5に対して、図5(a)、(b)に
示すような通常モードMNで噴射を行なわせるためのデ
ータを設定する。即ち、ここではステップs7で算出し
た通常量(時間幅Tn)と通常時期θnが電磁弁21の
駆動回路25内の駆動用ドライバにそれぞれセットされ
る。
弁5に対して、図4(a)、(b)に示すようなパイロ
ット噴射モードMPで噴射を行なわせるためのデータを
設定する。即ち、ここではステップs6で算出したパイ
ロット噴射量(時間幅TP)と主噴射量(時間幅Tm)
及びパイロット噴射時期θp及び主噴射時期θmが電磁
弁21の駆動回路25内の駆動用ドライバにそれぞれセ
ットされる。一方、通常モードMNでは、ステップb4
に達し、第1噴射弁5に対して、図5(a)、(b)に
示すような通常モードMNで噴射を行なわせるためのデ
ータを設定する。即ち、ここではステップs7で算出し
た通常量(時間幅Tn)と通常時期θnが電磁弁21の
駆動回路25内の駆動用ドライバにそれぞれセットされ
る。
【0033】この電磁弁21の制御値のセットの後、ス
テップb3,b4よりステップb5に進むと、ここでは
各ドライバをトリガし、メインルーチンにリターンす
る。この結果、パイロット噴射モードMPであると図4
(a)、(b)に示すように、各気筒の燃料噴射弁5は
駆動する。即ち、電磁弁21の時点θpでのオン時(R
Pで示した)に所定クランク角域TPに噴射ノズル11の
針弁19をリフト作動させ、パイロット噴射させる。次
いで、電磁弁21の時点θmでのオン時(RMで示し
た)に所定クランク角域Tmで針弁をリフト作動させ、
主噴射させる。このため、パイロット噴射された軽油が
比較的低温低圧化している圧縮天然ガス(CNG)の混
合気中であっても、比較的早期に着火して爆発すること
により筒内圧力及び筒内温度が上昇(図4(b)中の符
号P1位置参照)し、この状態で主噴射された軽油が失
火することなく確実に燃焼し、この軽油の火炎がシリン
ダ内の主燃料であるCNG混合気を確実に着火させるこ
とができる。
テップb3,b4よりステップb5に進むと、ここでは
各ドライバをトリガし、メインルーチンにリターンす
る。この結果、パイロット噴射モードMPであると図4
(a)、(b)に示すように、各気筒の燃料噴射弁5は
駆動する。即ち、電磁弁21の時点θpでのオン時(R
Pで示した)に所定クランク角域TPに噴射ノズル11の
針弁19をリフト作動させ、パイロット噴射させる。次
いで、電磁弁21の時点θmでのオン時(RMで示し
た)に所定クランク角域Tmで針弁をリフト作動させ、
主噴射させる。このため、パイロット噴射された軽油が
比較的低温低圧化している圧縮天然ガス(CNG)の混
合気中であっても、比較的早期に着火して爆発すること
により筒内圧力及び筒内温度が上昇(図4(b)中の符
号P1位置参照)し、この状態で主噴射された軽油が失
火することなく確実に燃焼し、この軽油の火炎がシリン
ダ内の主燃料であるCNG混合気を確実に着火させるこ
とができる。
【0034】このため、ストイキオ運転時で、低回転低
負荷運転域で燃焼室が比較的低温低圧化していても、パ
イロット噴射モードMPを選択することにより、着火補
助用の軽油をパイロット噴射して確実に着火させ、主噴
射された軽油を確実に燃焼させ、その燃焼熱でシリンダ
内の主燃料であるCNGの混合気を安定して燃焼させる
ことが出来る。一方、低回転低負荷運転域以外の低負荷
中高回転域あるいは中高回転域であると、ここでは燃料
噴射弁5を図5(a)、(b)に示すような通常モード
で駆動する。
負荷運転域で燃焼室が比較的低温低圧化していても、パ
イロット噴射モードMPを選択することにより、着火補
助用の軽油をパイロット噴射して確実に着火させ、主噴
射された軽油を確実に燃焼させ、その燃焼熱でシリンダ
内の主燃料であるCNGの混合気を安定して燃焼させる
ことが出来る。一方、低回転低負荷運転域以外の低負荷
中高回転域あるいは中高回転域であると、ここでは燃料
噴射弁5を図5(a)、(b)に示すような通常モード
で駆動する。
【0035】即ち、電磁弁21の時点θnでのオン時
(RNで示した)に、クランク角域Tnで針弁19をリ
フト作動させる。このため、噴射された燃料が比較的高
温高圧化している圧縮混合気中で容易に着火(図5
(b)中の符号P2位置参照)し、その火炎がシリンダ
内の主燃料であるCNG混合気を確実に着火させること
ができる。このため、ストイキオ運転時で、低負荷中高
回転域あるいは中高回転域では、通常噴射による着火補
助用の軽油が確実に燃焼し、その燃焼熱でシリンダ内の
主燃料であるCNGの混合気を安定して燃焼させること
が出来る。上述のところにおいて、燃焼室C内に主燃料
(CNG)を供給する供給量制御部材としてガスミキサ
Mを用い、このガスミキサM、CNG導入路38、低圧
レギュレータ41、高圧レギュレータ42及びCNGボ
ンベ43から成る主燃料供給手段を用いたが、これに代
えて、図8に示すように圧縮天然ガス(CNG)を吸気
路6に噴霧する第2噴射弁52を設けた構成を採っても
良い。
(RNで示した)に、クランク角域Tnで針弁19をリ
フト作動させる。このため、噴射された燃料が比較的高
温高圧化している圧縮混合気中で容易に着火(図5
(b)中の符号P2位置参照)し、その火炎がシリンダ
内の主燃料であるCNG混合気を確実に着火させること
ができる。このため、ストイキオ運転時で、低負荷中高
回転域あるいは中高回転域では、通常噴射による着火補
助用の軽油が確実に燃焼し、その燃焼熱でシリンダ内の
主燃料であるCNGの混合気を安定して燃焼させること
が出来る。上述のところにおいて、燃焼室C内に主燃料
(CNG)を供給する供給量制御部材としてガスミキサ
Mを用い、このガスミキサM、CNG導入路38、低圧
レギュレータ41、高圧レギュレータ42及びCNGボ
ンベ43から成る主燃料供給手段を用いたが、これに代
えて、図8に示すように圧縮天然ガス(CNG)を吸気
路6に噴霧する第2噴射弁52を設けた構成を採っても
良い。
【0036】図8の二元燃料噴射エンジン(以後単にエ
ンジン1aと記す)は、図1のエンジン1と比較して、
主燃料供給手段が相違する以外は同様の構成を採り、こ
こでは同一部材には同一符号を付し、重複説明を略す。
このエンジン1aの主燃料供給手段は、各気筒に連通さ
れる吸気多岐管281に各々設けられ、供給量制御部材
を成す第2噴射弁52と、第2噴射弁52より各々延び
るCNG導入路38と、CNG導入路38上の高圧レギ
ュレータ42と、CNGボンベ43とで構成される。こ
こでの第2噴射弁52は吸気多岐管281のシリンダヘ
ッド側端部に取り付けられ、図示しないソレノイドによ
り弁体(図示せず)を開閉駆動するという周知のものが
採用される。第2噴射弁52のソレノイドはECU26
aに電磁弁駆動回路51を介し接続される。ここで、E
CU26aからのオンオフ信号に応じ、電磁弁駆動回路
51が第2噴射弁52を駆動し、燃料噴射を行なうよう
に構成されている。
ンジン1aと記す)は、図1のエンジン1と比較して、
主燃料供給手段が相違する以外は同様の構成を採り、こ
こでは同一部材には同一符号を付し、重複説明を略す。
このエンジン1aの主燃料供給手段は、各気筒に連通さ
れる吸気多岐管281に各々設けられ、供給量制御部材
を成す第2噴射弁52と、第2噴射弁52より各々延び
るCNG導入路38と、CNG導入路38上の高圧レギ
ュレータ42と、CNGボンベ43とで構成される。こ
こでの第2噴射弁52は吸気多岐管281のシリンダヘ
ッド側端部に取り付けられ、図示しないソレノイドによ
り弁体(図示せず)を開閉駆動するという周知のものが
採用される。第2噴射弁52のソレノイドはECU26
aに電磁弁駆動回路51を介し接続される。ここで、E
CU26aからのオンオフ信号に応じ、電磁弁駆動回路
51が第2噴射弁52を駆動し、燃料噴射を行なうよう
に構成されている。
【0037】高圧レギュレータ42はCNGボンベ43
の約200kg/cm2のCNGを約10kg/cm2に
調圧し、第2噴射弁52側に供給する。このエンジン1
aのECU26aは周知のマイクロコンピュータで要部
が構成され、その図示しないROMには図10のメイン
ルーチン及び図11の第2噴射弁駆動ルーチンや図6の
副燃料制御ルーチン、図7のインジェクタ駆動ルーチン
が記憶処理され、ここでは、制御手段として特に次のよ
うな機能を備える。即ち、ここでの制御手段は、図1の
制御手段と同様に、副燃料制御手段として、エンジンの
低負荷運転領域において、副燃料(軽油)の主噴射の前
に副燃料をパイロット噴射すべく、副燃料供給手段(第
1噴射弁5)を制御する。
の約200kg/cm2のCNGを約10kg/cm2に
調圧し、第2噴射弁52側に供給する。このエンジン1
aのECU26aは周知のマイクロコンピュータで要部
が構成され、その図示しないROMには図10のメイン
ルーチン及び図11の第2噴射弁駆動ルーチンや図6の
副燃料制御ルーチン、図7のインジェクタ駆動ルーチン
が記憶処理され、ここでは、制御手段として特に次のよ
うな機能を備える。即ち、ここでの制御手段は、図1の
制御手段と同様に、副燃料制御手段として、エンジンの
低負荷運転領域において、副燃料(軽油)の主噴射の前
に副燃料をパイロット噴射すべく、副燃料供給手段(第
1噴射弁5)を制御する。
【0038】更に、制御手段は、その一部を成す主燃料
制御手段として、少なくとも、エンジンの低負荷運転領
域において、エンジンの排気通路7に設けられたO2セ
ンサ48の出力に応じて燃焼室C内に供給される主燃料
(CNG)による混合気を理論空燃比にすべく、供給量
制御部材(第2噴射弁52)をフィードバック制御す
る。更に、制御手段は、運転状態検出手段(クランク角
センサ50、負荷センサ46)の出力Ne、θsに応じ
て主燃料供給手段(CNGボンベ43、第2噴射弁5
2、等)及び副燃料供給手段(第1噴射弁5)を制御す
る。
制御手段として、少なくとも、エンジンの低負荷運転領
域において、エンジンの排気通路7に設けられたO2セ
ンサ48の出力に応じて燃焼室C内に供給される主燃料
(CNG)による混合気を理論空燃比にすべく、供給量
制御部材(第2噴射弁52)をフィードバック制御す
る。更に、制御手段は、運転状態検出手段(クランク角
センサ50、負荷センサ46)の出力Ne、θsに応じ
て主燃料供給手段(CNGボンベ43、第2噴射弁5
2、等)及び副燃料供給手段(第1噴射弁5)を制御す
る。
【0039】ここで、図8のエンジン1aが駆動する
と、スロットルバルブ31の開度θsに応じた空気量Q
aの新気が吸気路6に流入し、後述のように、圧縮天然
ガス(CNG)が第2噴射弁52より吸気ポート側に噴
射(図9参照)され、CNG混合気が各燃焼室Cに各吸
気行程毎に流入し、後述の軽油の着火補助を受けつつ圧
縮着火され、燃焼し排気される。以下、図10のメイン
ルーチン及び図11の第2噴射弁駆動ルーチンに沿って
エンジン1aの主燃料供給制御を説明する。なお、副燃
料供給制御は図1のエンジン1と同様に図6、図7の副
燃料制御ルーチン及びインジェクタ駆動ルーチンの各フ
ローチャートに沿って行なわれ、ここでは重複説明を略
す。
と、スロットルバルブ31の開度θsに応じた空気量Q
aの新気が吸気路6に流入し、後述のように、圧縮天然
ガス(CNG)が第2噴射弁52より吸気ポート側に噴
射(図9参照)され、CNG混合気が各燃焼室Cに各吸
気行程毎に流入し、後述の軽油の着火補助を受けつつ圧
縮着火され、燃焼し排気される。以下、図10のメイン
ルーチン及び図11の第2噴射弁駆動ルーチンに沿って
エンジン1aの主燃料供給制御を説明する。なお、副燃
料供給制御は図1のエンジン1と同様に図6、図7の副
燃料制御ルーチン及びインジェクタ駆動ルーチンの各フ
ローチャートに沿って行なわれ、ここでは重複説明を略
す。
【0040】ECU26は図示しないメインスイッチの
キーオンによりメインルーチンでの制御に入り、各機能
のチェック、初期値セット等の初期機能セットがなさ
れ、ステップa2に進む。ここでは、ECU26aの図
示しない入出力ポートに運転状態情報を出力する各セン
サより、エンジン回転数信号Ne、空気量Qa,負荷信
号θs、実空燃比(A/F)等を順次取り込み、所定の
エリアにストアする。この後、現運転域が燃料カット域
(アイドルスイッチ47のSa信号オン時)か否か判定
し、同域ではフラグFCFをオンし、リターンし、そう
でないとステップa5に進み、フラグFCFをクリアし
ステップa6に進む。
キーオンによりメインルーチンでの制御に入り、各機能
のチェック、初期値セット等の初期機能セットがなさ
れ、ステップa2に進む。ここでは、ECU26aの図
示しない入出力ポートに運転状態情報を出力する各セン
サより、エンジン回転数信号Ne、空気量Qa,負荷信
号θs、実空燃比(A/F)等を順次取り込み、所定の
エリアにストアする。この後、現運転域が燃料カット域
(アイドルスイッチ47のSa信号オン時)か否か判定
し、同域ではフラグFCFをオンし、リターンし、そう
でないとステップa5に進み、フラグFCFをクリアし
ステップa6に進む。
【0041】ここでは、フィードバック域の判定、即
ち、酸化触媒30の活性化や、O2センサ48の活性化
がなされているか否かが判断される。不活性時にはステ
ップa7に進み、ここで非フィードバック域での運転時
であるとし、現運転情報の内の空気量QA、エンジン回
転数Neより吸入空気量A/Nを算出し、(A/N,N
e)に応じたマップ補正係数KMAPを図示しない補正
係数KMAP算出マップより算出し、後述のステップa
12に進む。フィードバック域であるとして、ステップ
a8に進むと、ここでは目標空燃比(A/F)OBJを図
示しない目標空燃比(A/F)OBJ算出マップで算出す
る。
ち、酸化触媒30の活性化や、O2センサ48の活性化
がなされているか否かが判断される。不活性時にはステ
ップa7に進み、ここで非フィードバック域での運転時
であるとし、現運転情報の内の空気量QA、エンジン回
転数Neより吸入空気量A/Nを算出し、(A/N,N
e)に応じたマップ補正係数KMAPを図示しない補正
係数KMAP算出マップより算出し、後述のステップa
12に進む。フィードバック域であるとして、ステップ
a8に進むと、ここでは目標空燃比(A/F)OBJを図
示しない目標空燃比(A/F)OBJ算出マップで算出す
る。
【0042】目標空燃比(A/F)OBJが決定すると、
この後、ステップa9,a10に進み、ここではO2セ
ンサ48の出力により実空燃比(A/F)iを算出し取
り込む。その上で、目標空燃比(A/F)OBJと実空燃
比(A/F)の偏差εi(=ΔA/F)及び前回の偏差
εi-1の差分Δεを算出し、所定エリアにストアする。
この後、ステップa11ではフィードバック補正係数K
FBの算出をする。この場合、偏差εiに応じた比例項
KP(εi)、差分Δεに応じた微分項KD(Δε)及
び偏差εi及び時間積分に応じた積分項ΣKI(εi)が
適宜算出され、これら値はフィードバック域で全て加算
されてフィードバック補正係数KFBとして周知のPI
D制御に使用される。
この後、ステップa9,a10に進み、ここではO2セ
ンサ48の出力により実空燃比(A/F)iを算出し取
り込む。その上で、目標空燃比(A/F)OBJと実空燃
比(A/F)の偏差εi(=ΔA/F)及び前回の偏差
εi-1の差分Δεを算出し、所定エリアにストアする。
この後、ステップa11ではフィードバック補正係数K
FBの算出をする。この場合、偏差εiに応じた比例項
KP(εi)、差分Δεに応じた微分項KD(Δε)及
び偏差εi及び時間積分に応じた積分項ΣKI(εi)が
適宜算出され、これら値はフィードバック域で全て加算
されてフィードバック補正係数KFBとして周知のPI
D制御に使用される。
【0043】ステップa12に達すると、目標空燃比
(A/F)OBJにフィードバック補正係数KFBを加算
して現実空燃比(A/F)iと目標空燃比(A/F)OBJ
の偏差を除くための修正空燃比(A/F)Bを算出す
る。この後、ステップa13に達すると、修正空燃比
(A/F)Bに応じた基本燃料噴射量TBを定数α及び体
積効率ηvを乗算して基本燃料噴射量TBを算出する。
この場合、図示しない燃焼室容積、エンジン回転数N
e、吸入空気量A/Nより体積効率ηvが算出される。
なお、大気圧Apや大気温Taによって体積効率ηvを
補正することが望ましい。ステップa14に達すると、
基本燃料噴射量TBに水温wt等に応じた空燃比補正係
数KDTが乗算され、更に、電圧補正係数Vbが加算さ
れて第2噴射弁52の燃料噴射パルス幅T1が算出さ
れ、所定のエリアに取り込まれステップa2にリターン
する。
(A/F)OBJにフィードバック補正係数KFBを加算
して現実空燃比(A/F)iと目標空燃比(A/F)OBJ
の偏差を除くための修正空燃比(A/F)Bを算出す
る。この後、ステップa13に達すると、修正空燃比
(A/F)Bに応じた基本燃料噴射量TBを定数α及び体
積効率ηvを乗算して基本燃料噴射量TBを算出する。
この場合、図示しない燃焼室容積、エンジン回転数N
e、吸入空気量A/Nより体積効率ηvが算出される。
なお、大気圧Apや大気温Taによって体積効率ηvを
補正することが望ましい。ステップa14に達すると、
基本燃料噴射量TBに水温wt等に応じた空燃比補正係
数KDTが乗算され、更に、電圧補正係数Vbが加算さ
れて第2噴射弁52の燃料噴射パルス幅T1が算出さ
れ、所定のエリアに取り込まれステップa2にリターン
する。
【0044】このメインルーチンの途中で、図11に示
すような第2噴射弁駆動ルーチンが実行される。このル
ーチンは各気筒の第2噴射弁52毎に設定されているク
ランク角θINJ2毎に割込み実施されており、ここでは
その中の第1気筒の制御のみを代表的に説明する。この
ルーチンでは、ステッc1で、フラグFCFが立ってい
るか否か判定し、燃料カット域ではそのままメインにリ
ターンし、そうでないとステップc2に進む。ここでは
第2噴射弁52に接続された第2噴射弁駆動回路51内
の所定気筒のドライバ(図示せず)に最新の燃料噴射パ
ルス幅T1がセットされ、そのドライバがトリガされ、
メインルーチンにリターンする。
すような第2噴射弁駆動ルーチンが実行される。このル
ーチンは各気筒の第2噴射弁52毎に設定されているク
ランク角θINJ2毎に割込み実施されており、ここでは
その中の第1気筒の制御のみを代表的に説明する。この
ルーチンでは、ステッc1で、フラグFCFが立ってい
るか否か判定し、燃料カット域ではそのままメインにリ
ターンし、そうでないとステップc2に進む。ここでは
第2噴射弁52に接続された第2噴射弁駆動回路51内
の所定気筒のドライバ(図示せず)に最新の燃料噴射パ
ルス幅T1がセットされ、そのドライバがトリガされ、
メインルーチンにリターンする。
【0045】このため、エンジン1aの各気筒は主燃料
の噴射時期θ2(図9参照)毎に、圧縮天然ガス(CN
G)が第2噴射弁52によって燃料噴射パルス幅T1相
当の量噴霧され、燃焼室Cに供給され、これにより、実
空燃比(A/F)を目標空燃比(A/F)OBJに修正す
ることができる。しかも、低負荷低回転域ではパイロッ
ト噴射モードMPを選択し、第1噴射弁5で図4
(a)、(b)に示すように、パイロット噴射時期θp
にパイロット噴射量(時間幅TP)の軽油を、主噴射時
期θmに主噴射量(時間幅Tm)の軽油をそれぞれ噴射
する。一方、低負荷低回転域でないと、通常モードMN
を選択し、第1噴射弁5で図5(a)、(b)に示すよ
うに、通常時期θnに通常噴射量(時間幅Tn)の軽油
を噴射する。
の噴射時期θ2(図9参照)毎に、圧縮天然ガス(CN
G)が第2噴射弁52によって燃料噴射パルス幅T1相
当の量噴霧され、燃焼室Cに供給され、これにより、実
空燃比(A/F)を目標空燃比(A/F)OBJに修正す
ることができる。しかも、低負荷低回転域ではパイロッ
ト噴射モードMPを選択し、第1噴射弁5で図4
(a)、(b)に示すように、パイロット噴射時期θp
にパイロット噴射量(時間幅TP)の軽油を、主噴射時
期θmに主噴射量(時間幅Tm)の軽油をそれぞれ噴射
する。一方、低負荷低回転域でないと、通常モードMN
を選択し、第1噴射弁5で図5(a)、(b)に示すよ
うに、通常時期θnに通常噴射量(時間幅Tn)の軽油
を噴射する。
【0046】この結果、パイロット噴射モードMPであ
ると、比較的低温低圧化している圧縮天然ガス(CN
G)の混合気中であっても、比較的早期に軽油が着火し
て爆発することにより、筒内圧力及び筒内温度が上昇
し、この状態で主噴射された軽油が燃焼し、この軽油の
火炎がシリンダ内の主燃料であるCNG混合気を確実に
着火させることができる。一方、通常噴射モードMNで
あると、比較的高温高圧化している圧縮混合気中で容易
に軽油が着火し、その火炎が燃焼室C内の主燃料である
CNG混合気を確実に着火させることができる。
ると、比較的低温低圧化している圧縮天然ガス(CN
G)の混合気中であっても、比較的早期に軽油が着火し
て爆発することにより、筒内圧力及び筒内温度が上昇
し、この状態で主噴射された軽油が燃焼し、この軽油の
火炎がシリンダ内の主燃料であるCNG混合気を確実に
着火させることができる。一方、通常噴射モードMNで
あると、比較的高温高圧化している圧縮混合気中で容易
に軽油が着火し、その火炎が燃焼室C内の主燃料である
CNG混合気を確実に着火させることができる。
【0047】このため、着火補助用の軽油が全運転域で
確実に着火補助の役割を果たし、主燃料であるCNGの
混合気を安定して燃焼させることが出来る。特に、ここ
では排気通路7に装備したO2センサ48の出力信号が
主副燃料の合計の空燃比情報を含むので、主燃料制御手
段であるECU26aが主燃料の圧縮天然ガス(CN
G)の供給量を目標空燃比(A/F)OBJを達成できる
ように制御することで、副燃料の圧縮天然ガス(CN
G)の供給を行なっても、空燃比制御に不具合は生じな
いという利点がある。
確実に着火補助の役割を果たし、主燃料であるCNGの
混合気を安定して燃焼させることが出来る。特に、ここ
では排気通路7に装備したO2センサ48の出力信号が
主副燃料の合計の空燃比情報を含むので、主燃料制御手
段であるECU26aが主燃料の圧縮天然ガス(CN
G)の供給量を目標空燃比(A/F)OBJを達成できる
ように制御することで、副燃料の圧縮天然ガス(CN
G)の供給を行なっても、空燃比制御に不具合は生じな
いという利点がある。
【0048】上述のところにおいて、燃焼室C内に主燃
料(CNG)を供給する供給量制御部材は吸気路6側に
装着されていたが、これに代えて、主燃料の供給手段と
しての第2噴射弁(図示せず)を、副燃料の軽油を噴射
する第1噴射弁5と同様に燃焼室Cに並設し、ほぼ、同
一の噴射時期(圧縮上死点前)に主燃料の圧縮天然ガス
(CNG)と副燃料の軽油を燃焼室Cに噴霧しても良
い。この場合も、上述の第1第2実施例と同様の作用効
果が得られる。
料(CNG)を供給する供給量制御部材は吸気路6側に
装着されていたが、これに代えて、主燃料の供給手段と
しての第2噴射弁(図示せず)を、副燃料の軽油を噴射
する第1噴射弁5と同様に燃焼室Cに並設し、ほぼ、同
一の噴射時期(圧縮上死点前)に主燃料の圧縮天然ガス
(CNG)と副燃料の軽油を燃焼室Cに噴霧しても良
い。この場合も、上述の第1第2実施例と同様の作用効
果が得られる。
【0049】
【発明の効果】以上のように、請求項1乃至請求項8の
発明では、主燃料供給手段を駆動して主燃料の混合気を
燃焼室に供給し、副燃料制御手段が副燃料供給手段内の
第1噴射弁により副燃料を燃焼室内の圧縮混合気中に噴
霧し、この際、副燃料が着火してその火種により主燃料
の着火を補助することと成り、特に、副燃料の着火性の
低下し易い低回転低負荷運転域では副燃料の主噴射に先
立ちパイロット噴射を行なうので、エンジンの着火性を
低回転、低負荷運転域でも十分に確保でき、安定した運
転を行なえる。特に、主燃料による混合気を理論空燃比
に制御してもよく、この場合にも同様の効果が得られ
る。
発明では、主燃料供給手段を駆動して主燃料の混合気を
燃焼室に供給し、副燃料制御手段が副燃料供給手段内の
第1噴射弁により副燃料を燃焼室内の圧縮混合気中に噴
霧し、この際、副燃料が着火してその火種により主燃料
の着火を補助することと成り、特に、副燃料の着火性の
低下し易い低回転低負荷運転域では副燃料の主噴射に先
立ちパイロット噴射を行なうので、エンジンの着火性を
低回転、低負荷運転域でも十分に確保でき、安定した運
転を行なえる。特に、主燃料による混合気を理論空燃比
に制御してもよく、この場合にも同様の効果が得られ
る。
【0050】特に、エンジンの回転数と負荷の各出力に
応じて主燃料供給手段及び副燃料供給手段を制御しても
よく、この場合にも同様の効果が得られる。特に、主燃
料供給手段の供給量制御部材が、吸気通路に設けられ、
燃焼室への主燃料の供給量を制御してもよく、この場合
にも同様の効果が得られる。特に、主燃料供給手段の供
給量制御部材が、吸気通路のスロットルバルブの上流側
に形成されたベンチュリー部と、主燃料の供給源とを連
通する主燃料供給通路に介装された開閉弁(調量弁)と
により、燃焼室への主燃料の供給量を制御してもよく、
この場合にも同様の効果が得られる。
応じて主燃料供給手段及び副燃料供給手段を制御しても
よく、この場合にも同様の効果が得られる。特に、主燃
料供給手段の供給量制御部材が、吸気通路に設けられ、
燃焼室への主燃料の供給量を制御してもよく、この場合
にも同様の効果が得られる。特に、主燃料供給手段の供
給量制御部材が、吸気通路のスロットルバルブの上流側
に形成されたベンチュリー部と、主燃料の供給源とを連
通する主燃料供給通路に介装された開閉弁(調量弁)と
により、燃焼室への主燃料の供給量を制御してもよく、
この場合にも同様の効果が得られる。
【0051】特に、主燃料供給手段の供給量制御部材
が、スロットルバルブの下流の吸気通路に設けられ主燃
料を噴射する第2噴射弁を有し、この第2噴射弁が燃焼
室への主燃料の供給量を操作してもよく、この場合にも
同様の効果が得られる。特に、主燃料供給手段により供
給される主燃料を補正すべく、第2噴射弁から主燃料を
噴射して制御することにより、木目細かな空燃比制御を
行ない燃焼改善ができる。特に、主燃料が、圧縮天然ガ
ス(CNG)であり、副燃料が、軽油であってもよく、
この場合にも同様の効果が得られる。
が、スロットルバルブの下流の吸気通路に設けられ主燃
料を噴射する第2噴射弁を有し、この第2噴射弁が燃焼
室への主燃料の供給量を操作してもよく、この場合にも
同様の効果が得られる。特に、主燃料供給手段により供
給される主燃料を補正すべく、第2噴射弁から主燃料を
噴射して制御することにより、木目細かな空燃比制御を
行ない燃焼改善ができる。特に、主燃料が、圧縮天然ガ
ス(CNG)であり、副燃料が、軽油であってもよく、
この場合にも同様の効果が得られる。
【図1】本発明の二元燃料噴射エンジンの全体構成図で
ある。
ある。
【図2】図1のエンジンで用いる第1噴射弁の断面図で
ある。
ある。
【図3】図1のエンジンが用いる運転域の設定マップの
特性図である。
特性図である。
【図4】図1のエンジンにおいてパイロット噴射モード
で駆動する針弁リフトの変化特性線図が(a)に示さ
れ、筒内圧力特性線図が(b)に示される。
で駆動する針弁リフトの変化特性線図が(a)に示さ
れ、筒内圧力特性線図が(b)に示される。
【図5】図1のエンジンにおいて通常噴射モードで駆動
する針弁リフトの変化特性線図が(a)に示され、筒内
圧力特性線図が(b)に示される。
する針弁リフトの変化特性線図が(a)に示され、筒内
圧力特性線図が(b)に示される。
【図6】図1のエンジンが用いる副燃料制御プログラム
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図7】図1のエンジンが用いるインジェクタ駆動プロ
グラムのフローチャートである。
グラムのフローチャートである。
【図8】本発明の第2実施例としてのエンジンの全体構
成図である。
成図である。
【図9】図9のエンジンの行程説明線図である。
【図10】図9のエンジンのメインプログラムのフロー
チャートである。
チャートである。
【図11】図9のエンジンの第2噴射弁駆動プログラム
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図12】従来のエンジンの作動を説明する経時的線図
であり、(a)は針弁リフトを、(b)は筒内圧力を、
(c)は筒内温度をそれぞれ示す。 1 エンジン 5 第1噴射弁 6 吸気通路 7 排気通路 11 噴射ノズル 21 電磁弁 26 ECU 27 ポンプ 31 スロットルバルブ 36 ベンチュリー部 37 供給口 38 CNG導入路 39 燃料制御ステップモータ 40 調量弁 46 負荷センサ 48 O2センサ 52 第2噴射弁 60 第2噴射弁 C 燃焼室 M ガスミキサ MP パイロット噴射モード MN 通常噴射モード θs 負荷信号 Qa 吸入空気量
であり、(a)は針弁リフトを、(b)は筒内圧力を、
(c)は筒内温度をそれぞれ示す。 1 エンジン 5 第1噴射弁 6 吸気通路 7 排気通路 11 噴射ノズル 21 電磁弁 26 ECU 27 ポンプ 31 スロットルバルブ 36 ベンチュリー部 37 供給口 38 CNG導入路 39 燃料制御ステップモータ 40 調量弁 46 負荷センサ 48 O2センサ 52 第2噴射弁 60 第2噴射弁 C 燃焼室 M ガスミキサ MP パイロット噴射モード MN 通常噴射モード θs 負荷信号 Qa 吸入空気量
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02M 21/02 301 R 311 B 43/00 57/02 310 D 61/14 310 D
Claims (8)
- 【請求項1】エンジンの燃焼室に連通される吸気通路に
設けられアクセルペダルの踏み込み量に応じて開閉され
るスロットルバルブ、 上記燃焼室内に供給する主燃料の供給量を調節する供給
量制御部材を有する主燃料供給手段、 上記燃焼室に臨み設けられた副燃料用の第1噴射弁、 上記主燃料のための着火源となる副燃料を上記エンジン
圧縮上死点近傍で、上記燃焼室内に噴射すべく上記第1
噴射弁に副燃料を供給する副燃料供給手段、 上記エンジンの低負荷運転領域において、上記副燃料の
主噴射の前に上記副燃料をパイロット噴射すべく、上記
副燃料供給手段を制御する副燃料制御手段を有する制御
手段を備えたことを特徴とする二元燃料噴射エンジン。 - 【請求項2】上記制御手段は、少なくとも、上記エンジ
ンの低負荷運転領域において、上記エンジンの排気通路
に設けられた空燃比センサの出力に応じて上記燃焼室内
に供給される上記主燃料による混合気を理論空燃比にす
べく、上記供給量制御部材を制御する主燃料制御手段を
有することを特徴とする請求項1に記載の二元燃料噴射
エンジン。 - 【請求項3】上記エンジンの運転状態として、少なくと
もエンジンの回転数と負荷を検出する運転状態検出手段
を備え、 上記制御手段が、上記運転状態検出手段の出力に応じて
上記主燃料供給手段及び上記副燃料供給手段を制御する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項2記載の二元燃料
噴射エンジン。 - 【請求項4】上記供給量制御部材が、上記吸気通路に設
けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項2に記載
の二元燃料噴射エンジン。 - 【請求項5】上記供給量制御部材が、上記吸気通路のス
ロットルバルブの上流側に形成されたベンチュリー部と
上記主燃料の供給源とを連通する主燃料供給通路に介装
された開閉弁とを有することを特徴とする請求項1乃至
請求項2に記載の二元燃料噴射エンジン。 - 【請求項6】上記供給量制御部材が、上記スロットルバ
ルブの下流の上記吸気通路に設けられ主燃料を噴射する
第2噴射弁を有することを特徴とする請求項5に記載の
二元燃料噴射エンジン。 - 【請求項7】上記制御手段は、上記主燃料供給手段によ
り供給される上記主燃料を補正すべく、上記第2噴射弁
からの主燃料の噴射量を制御することを特徴とする請求
項6に記載の二元燃料噴射エンジン。 - 【請求項8】上記主燃料が圧縮天然ガス(CNG)であ
り、上記副燃料が、軽油であることを特徴とする請求項
1乃至請求項2に記載の二元燃料噴射エンジン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6306569A JPH08158923A (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | 二元燃料噴射エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6306569A JPH08158923A (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | 二元燃料噴射エンジン |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08158923A true JPH08158923A (ja) | 1996-06-18 |
Family
ID=17958643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6306569A Withdrawn JPH08158923A (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | 二元燃料噴射エンジン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08158923A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1994
- 1994-12-09 JP JP6306569A patent/JPH08158923A/ja not_active Withdrawn
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