专利名称：用于内燃机的燃料供给控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于内燃机的燃料供给控制装置，尤其涉及能将多种燃料供给至内燃机的用于内燃机的燃料供给控制装置。
背景技术：
具有设置了内燃机的燃料供给控制装置的车辆，该内燃机的燃料供给控制装置包括控制单元，该控制単元能够将包含气态燃料并且具有不同特性的(例如，液体汽油和气态CNG燃料等等)的两种以上的燃料供给至内燃机，在内燃机起动时，使用特定燃料(汽油)，并且通过在根据至少内燃机的温度条件切换这些燃料的同时供给这些燃料，来控制多种燃料 切换控制。引用列表专利文献专利文献I :日本特开专利第2005-233135号公报专利文献2 日本特开专利第2006-336499号公报根据专利文献I的多种燃料发动机切换第一燃料和第二燃料，该第二燃料的通过未燃烧成分的催化剂温度上升能力比第一燃料高，而且当预定的催化剂活化条件和预定的预热(warm-up)执行条件被满足时,第二燃料被选择。根据专利文献2的内燃机的燃料供给装置基于燃料切換要求有选择性地切换两个燃料供给系统，当在切換前的燃料供给系统对某个气缸进行燃料喷射的途中产生燃料切换要求时，从在切換前的燃料供给系统进行燃料喷射的气缸之后喷射燃料的规定气缸开始切換燃料供给系统，并且在进行预热完成判定之后，发布切换许可。
发明内容
技术问题顺便说一下，在上面所述的专利文献2中有一个传统的问题，在该专利文献2中，在例如使用汽油和CNG燃料的双燃料车辆的情况下，通过汽油持续运转直到内燃机完全地预热，因此早的切換到环境负荷小的CNG燃料的要求不能被满足。此外，即使在内燃机的运转在燃料刚刚切换之前是不稳定的状态下(打开控制或者在燃料系统中有故障吋)，也进行燃料切換，因此在燃料切換之后出现操纵性能的恶化是有可能性的。进ー步，在汽油和CNG燃料之间的切换条件只是完全的预热完成判定，因此在完全预热的状态下重新起动时，燃料立即从汽油被切換到CNG燃料，以产生很少使用汽油的状态。在这种情况下，汽油的供应频率显著減少，并且有这样的可能性，即因为由汽油的老化恶化导致的在燃料喷射阀处产生橡胶阻塞，所以招致内燃机的起动失败。本发明的目的是提供内燃机的燃料供给控制装置，该燃料供给控制装置能够实现燃料切換的最优化，设置满足驾驶员的要求的燃料切换时，并且防止操纵性能的恶化。
解决方案本发明是用于内燃机的燃料供给控制装置，包含控制单元，所述控制单元进行多种燃料切换控制，所述多种燃料切换控制切換包括气态燃料并具有不同特性的两种以上的燃料，并且供给至所述内燃机，其中，所述控制单元设置切换允许水温和起动后切换允许时，所述切换允许水温是所述内燃机的冷却水的水温、并且比完全预热判定温度低，所述完全预热判定温度能够判定所述内燃机处于完全预热状态，所述起动后切换允许时间确保在所述内燃机的起动后的预定的经过时间，所述控制単元在所述内燃机起动时将特定燃料供给至所述内燃机，并且在所述内燃机起动后，当监控的所述水温超过所述切换允许水温、且测量的经过时间超过所述起动后切换允许时间时，所述控制単元将所述燃料从所述特定燃料切换到所述气态燃料。发明的有益效果根据本发明的用于内燃机的燃料供给控制装置进行燃料切換，同时实现在环境负 荷的減少和确保在内燃机的起动的稳定性之间的平衡，因此有可能能够实现燃料切换的最优化，设置满足驾驶员的要求的燃料切换时间，并且防止操纵性能的恶化。
图I是内燃机的燃料供给控制的流程图。(实例)图2是燃料的反馈控制判定条件的流程图。(实例)图3是内燃机的燃料供给控制装置的系统配置图。(实例)
具体实施例方式本发明的目的是为了能够实现燃料切換的最优化、设置满足驾驶员的要求的燃料切換时间以及防止操纵性能的恶化，这些目的是通过在实现环境负荷的減少和确保在内燃机的起动时的稳定性之间的平衡的同时，进行燃料切換来实现的。实例图I-图3是本发明的图解实例的视图。在图3中，參考数字I代表安装在车辆上的内燃机。内燃机I是所谓的双燃料的发动机，作为包含气态燃料并且具有不同特性的两种以上的燃料，例如由汽油组成的液体特定燃料和由CNG燃料组成的气体的气态燃料被供给到所谓的双燃料的发动机。用于特定燃料(汽油)的第一燃料供给装置3和用于气态燃料(CNG燃料)的第二燃料供给装置4作为双系统燃料供给装置2被设置在内燃机I。该第一燃料供给装置3包括附接于内燃机I的燃料喷射阀5、将燃料引入到燃料喷射阀5的第一燃料供给管6、以及与该第一燃料供给管6连接的第一燃料箱7。燃料泵8被设置在该第一燃料供给管6的中间。该第一燃料箱7存储特定燃料。该第二燃料供给装置4包括附接于内燃机I的燃料喷射阀9、将燃料引入到该燃料喷射阀9的第二燃料供给管10、以及与该第二燃料供给管10连接的第二燃料箱11。调整CNG燃料压カ的燃料调节器12被设置在该第二燃料供给管10的中间。该第二燃料箱11存储气态燃料。
该第一燃料供给装置3和第二燃料供给装置4由燃料供给控制装置13控制。燃料供给控制装置13包括与燃料喷射阀5、燃料泵8以及燃料供给阀9连通的控制单元(ECM) 14。此外，点火开关15、检测是内燃机I的冷却水温度的水温作为内燃机温度的水温传感器16、检测特定燃料的温度的第一燃料温度传感器17、检测气态燃料的温度的第二燃料温度传感器18、检测内燃机I的转速的发动机转速传感器19、检测电池的电压的电池电压传感器20、以及在自动(AUTO)模式下指示在特定燃料和气态燃料之间的选择是否被进行的燃料选择开关21被连接到控制单元14。该第一燃料温度传感器17被附接于该第一燃料箱7的内部或者被附接于该第一燃料供给管6。该第二燃料温度传感器18被附接于该第二燃料箱11的内部或者被附接于该第二燃料供给管10。
控制单元14包含燃料切换控制单元14A、燃料供给量控制单元14B、温度判定单元14C以及时间测量単元(定时器)14D。该燃料切換控制单元14A进行多种燃料的切换控制，该多种燃料的切换控制能够实现将特定燃料和气态燃料供给至内燃机1，在内燃机I起动时使用特定燃料，并且根据至少内燃机I的温度条件切换并供给这些燃料；该燃料供给量控制单元14B控制从燃料喷射阀5或者燃料供给阀到内燃机I的燃料供给量；该温度判定単元14C判定水温和燃料温度；该时间测量单元(定时器)14D測量时间。当预定的燃料反馈校正控制开始条件(參见图2)被满足时，控制単元14通过进行燃料反馈校正控制来控制燃料供给量，从而进行燃料的供给控制。这是通过基于空燃比的一般燃料反馈校正控制而被进行。在这个实例中，控制单元14设置切换允许水温(WTchg)和起动后切换允许时间(Tchg),该切换允许水温(WTchg)比完全预热判定温度低，该完全预热判定温度是能被判定为内燃机I的完全预热状态的水温，该起动后切換允许时间(Tchg)确保在内燃机I的起动后的预定的经过时间；并且当在内燃机I起动后，当监控的水温超过切换允许水温(WTchg)并且测量的经过时间超过起动后切換允许时间(Tchg)吋，控制单元14将燃料从特定燃料切換到气态燃料。根据在起动时内燃机I的水温设置该切换允许水温(WTchg)，并且该切换允许水温(WTchg)被设置为比完全预热判定温度低预定量的温度，该完全预热判定温度是可以被判定为内燃机I的完全预热状态的水温。通过使用切换允许水温(WTchg)来判断从特定燃料到气态燃料的燃料切換，以使燃料切换时刻比完全预热时间的情况要早。此外，当起动时的水温较低时，因为有车辆被放置地方的环境温度较低并且水温很难上升的情况，所以随着起动时的水温变低，切换允许水温(WTchg)被设置为更低。此外，根据内燃机I在起动时的水温设置起动后切換允许时间(Tchg)，并且该起动后切換允许时间(Tchg)被设置作为运转时间，该运转时间为内燃机I继续运转预定时间、并消耗了规定量的特定燃料的时间。通过使用起动后切換允许时间(Tchg)以延迟燃料切换时刻来判断从特定燃料到气态燃料的切換。更进ー步地，通过使用切换允许水温(WTchg)和起动后切换允许时间(Tchg)两者来判断从特定燃料到气态燃料(CNG燃料)的切換，因而，在短时间内内燃机I的停止和车辆的停止被重复的运转状态下，与仅仅通过完全预热温度的判断相比，变得可以确保特定燃料的消耗量，也就是说，提高在燃料温度为较高状态下的特定燃料的使用率。另ー方面，在低温时间等，可以减少通过使用特定燃料来运转的时间变得比必须的时间要长的状态。因此，可以长时间地确保稳定的起动性和可靠性。当在起动时的燃料温度较低吋，因为有车辆被放置的地方的环境温度低并且燃料温度很难上升的情况，所以随着起动时的燃料温度变低，切换允许水温(WTchg)被设置为更低。控制单元14设置供给至内燃机I的燃料的反馈校正量是在预定的设置范围之内的条件、以及燃料的反馈校正控制经过预定的经过时间的条件，并且当监控的水温超过切换允许水温(WTchg)以及测量的经过时间超过起动后切換允许时间(Tchg)、而且这些燃料反馈控制判定条件(參见图2)被满足时，控制単元14将燃料从特定燃料切換到气态燃料。此外，控制单元14为电池电压设置预定的判定电压(Vbchg)，监控电池电压，并且仅仅当电池电压超过判定电压(Vbchg)吋，控制单元14将燃料从特定燃料切換到气态燃料。 接下来，基于图I和图2描述根据实例的燃料供给控制。如图I图解，当控制单元14的程序起动时，在内燃机I起动时(步骤AOl )，特定燃料被供给至内燃机I。控制单元14判断燃料选择开关21是否是在自动(AUTO)模式(步骤A02)。当步骤A02为“是”吋，控制单元14的程序判断水温是否超过切换允许水温(WTchg)(步骤A03)。当步骤A03为“否”时，处理返回到步骤A02。当步骤A03为“是”时，控制单元14的程序判断在内燃机I的起动后的预定的经过时间是否超过起动后切換允许时间(Tchg)(步骤A04)。当步骤A04为“否”时，处理返回到步骤A02。当步骤A04为“是”时，控制単元14的程序找到燃料反馈控制判定条件(步骤A05)。燃料反馈控制判定条件在稍后描述的图2中的流程图中被描述。控制单元14的程序判断燃料反馈控制条件是否被满足(步骤A06)。当步骤A06为“否”吋，处理返回到步骤A02。当步骤A06为“是”吋，控制单元14的程序判断电池电压是否超过判定电压(Vbchg)(步骤A07)。当步骤A07为“否”时，处理返回到步骤A02。当步骤A07为“是”时，控制単元14的程序允许从特定燃料到气态燃料的切換(步骤A08)。另ー方面，当步骤A02为“否”吋，控制单元14的程序指示在特定燃料中的运转，并且禁止在气态燃料中的运转(步骤A09 )。在步骤A08的处理或者步骤A09的处理之后，程序结束(步骤AlO)。基于图2找到在图I的步骤A05中的燃料反馈控制判定条件。如图2所示，当控制单元14的程序起动(步骤B01)时，首先判断点火开关15是否被关闭，或者燃料反馈校正控制是否持续预定时间或者超过预定时间，或者发动机转速是否是“O，，(零)(步骤B02)。当步骤B02为“是”时，燃料反馈控制判定条件是不满足的(步骤B03)。另ー方面，当步骤B02为“否”吋，控制单元14的程序判断燃料反馈校正控制是否开始(步骤B04)。当步骤B04为“否”吋，处理转移到步骤B03。
当步骤B04为“是”时，控制単元14的程序判断燃料的反馈校正值(燃料反馈校正值)是否超过较低侧的预定值(CfbL)且小于较高侧的预定值(CfbH)(步骤B05)。当步骤B05为“否”时，处理转移到步骤B03。当步骤B05为“是”时，控制単元14的程序判断燃料反馈校正控制开始后的时间(燃料反馈开始后时间)是否超过预定时间(Tfbchg)(步骤B06)。当步骤B06为“否”吋，处理转移到步骤B03。当步骤B06为“是”时，燃料反馈控制判定条件被满足(步骤B07)。在步骤B03的处理之后，或者步骤B07的处理之后，程序返回(步骤B08)。如上所述，控制単元14的程序设置切换允许水温(WTchg)和起动后切換允许时间 (Tchg)，该切换允许水温(WTchg)是比完全预热判定温度低的水温，该完全预热判定温度可以被判定为内燃机I的完全预热状态，该起动后切換允许时间(Tchg)确保在内燃机I的起动后的预定的经过时间。当在内燃机I被起动后，监控的水温超过切换允许水温(WTchg)以及测量的经过时间超过起动后切換允许时间(Tchg)吋，控制单元14的程序将燃料从特定燃料切換到气态燃料。相应地，燃料的早期切換在温度的判定中变得可能，并且可以在不等待完全预热的情况下切换为环境负荷小的气态燃料。此外，可以在运转时间的判定中延迟燃料的切換。因而，可以在确保内燃机I起动后的稳定性的同时给出最适当的切换时刻，可以确保长时间的稳定的起动性，以及可以确保可靠性。此外，根据水温来设置起动后切換允许时间(Tchg)，从而当燃料选择处于自动(AUTO)模式时，变得可以任意地设置燃料的自动切换的时刻。相应地，通过增加特定燃料的使用频率来増加供应的次数，特定燃料的恶化度被降低，以防止由于老化恶化导致的特定燃料的橡胶阻塞，因而可以对应于在特定燃料中的内燃机I的起动失败的问题。此外，控制单元14的程序设置供给至内燃机I的燃料的反馈校正量是在预定的设置范围之内的条件、以及燃料反馈校正控制经过预定的经过时间的条件。当监控的水温超过切换允许水温(WTchg)、测量的经过时间超过起动后切换允许时间(Tchg)、以及这些燃料反馈控制判定条件被满足时，控制単元14的程序将燃料从特定燃料切換到气态燃料。如上所述，在燃料反馈校正控制的偏差被抑制之后，燃料被切換。也就是说，在确保内燃机I的稳定的操纵性能的状态下燃料被切換。因此，可以在内燃机I起动后以及燃料的切换前后防止操纵性能的恶化。而且，控制单元14的程序为电池电压设置预定的判定电压(Vbchg)，监控电池电压，并且当电池电压超过判定电压(Vbchg)时将燃料从特定燃料切換到气态燃料。如上所述，在具有多个燃料供给路径的燃料供给系统中，系统的每个部件(燃料供给阀等等)的稳定的燃料供给操作被确保的状态下燃料被切换，因此可以防止操纵性能的恶化。能够确保系统的每个部件(燃料供给阀等等)的稳定的燃料供给操作的电压被设置为判定电压(Vbchg)。此外，根据在起动时内燃机I的水温来设置切换允许水温(WTchg)，因此，可以最佳地设置给出在预热之前的燃料的切換允许的时刻。注意在本实例中，可以根据在燃料被供给至内燃机I的起动时的燃料温度来设置切换允许水温(WTchg)。因而，可以最佳地设置给出在预热之前的切換允许的时刻。エ业实用性
根据本发明的燃料供给控制装置能够适用于使用LPG燃料等等的其他内燃机 。
权利要求
1.一种用于内燃机的燃料供给控制装置，其特征在于，包括 控制单元，所述控制单元进行多种燃料切换控制，所述多种燃料切换控制切換包括气态燃料并具有不同特性的两种以上的燃料，并且供给至所述内燃机， 其中，所述控制单元设置切换允许水温和起动后切換允许时间，所述切换允许水温是所述内燃机的冷却水 的水温、并且比完全预热判定温度低，所述完全预热判定温度能够判定所述内燃机处于完全预热状态，所述起动后切换允许时间确保在所述内燃机的起动后的预定的经过时间，所述控制単元在所述内燃机起动时将特定燃料供给至所述内燃机，并且在所述内燃机起动后，当监控的所述水温超过所述切换允许水温、且测量的经过时间超过所述起动后切换允许时间时，所述控制単元将所述燃料从所述特定燃料切換到所述气态燃料。
2.如权利要求I所述的用于内燃机的燃料供给控制装置，其特征在干， 所述控制单元设置供给至所述内燃机的燃料的反馈校正量是在预定的设置范围之内的条件、和燃料的反馈校正控制经过预定的经过时间的条件，并且当监控的所述水温超过所述切换允许水温、且测量的经过时间超过所述起动后切換允许时间以及设置的两个条件被满足时，所述控制単元将所述燃料从所述特定燃料切換到所述气态燃料。
3.如权利要求I所述的用于内燃机的燃料供给控制装置，其特征在干， 所述控制単元为电池电压设置预定的判定电压，监控所述电池电压，并且仅仅当所述电池电压超过所述判定电压时，所述控制単元将所述燃料从所述特定燃料切換到所述气态燃料。
4.如权利要求I所述的用于内燃机的燃料供给控制装置，其特征在于，所述控制単元根据所述内燃机在起动时的所述水温，设置所述切换允许水温。
5.如权利要求I所述的用于内燃机的燃料供给控制装置，其特征在于，所述控制単元根据供给至所述内燃机的燃料在起动时的燃料温度，设置所述切换允许水温。
全文摘要
控制单元(14)设置切换允许水温(WTchg)和起动后切换允许时间(Tchg)，该切换允许水温(WTchg)低于能够判定为内燃机(1)的完全预热状态的完全预热判定温度，该起动后切换允许时间(Tchg)确保在内燃机(1)的起动后的预定的经过时间，并且在内燃机(1)被起动后，当监控的水温超过切换允许水温(WTchg)以及测量的经过时间超过起动后切换允许时间(Tchg)时，控制单元(14)将燃料从特定燃料切换到气态燃料。
文档编号F02D19/06GK102859150SQ20118002003
公开日2013年1月2日 申请日期2011年4月12日 优先权日2010年4月20日
发明者末广和雅 申请人:铃木株式会社