JP2007162632A - Evaporated fuel control device of dual-fuel engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気体燃料及び液体燃料の少なくともいずれかで運転されるディアルフューエルエンジンの蒸発燃料のパージ制御技術に関する。 The present invention relates to a purge control technique for evaporated fuel of a dual fuel engine operated with at least one of gaseous fuel and liquid fuel.
従来より、気体燃料での運転を基本としつつ、緊急時にガソリンでも運転できるようにしたエンジンが提案されており、例えば、特許文献1には、気体燃料(CNG)と液体燃料(ガソリン)とを切り替えて供給するバイフューエルエンジンにおいて、キャニスタトラップ量が所定値以上となり気体燃料供給時にパージすべき条件が成立した場合、液体燃料の供給に切り替えた上でパージを行い、エミッション性能の悪化やノッキングの発生を回避するものが記載されている。
上記特許文献1では、パージを実行するたびに液体燃料に切り替えるのであるが、気体燃料と液体燃料とではエンジンの出力特性が大きく異なるため、燃料切替時のトルク変動に伴いドライバが違和感を受ける。また、パージ実行時に空燃比がリッチになるため、トルクが急激に増加方向に変動し、トルクショックが発生するという課題がある。
In the above-mentioned
本発明は、上述の課題に鑑みてなされ、その目的は、気体燃料供給中に蒸発燃料をパージした時のトルク増加を抑制することができる技術を実現することである。 This invention is made | formed in view of the above-mentioned subject, The objective is to implement | achieve the technique which can suppress the torque increase when purging evaporative fuel during gaseous fuel supply.
上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る第1の形態は、気体燃料及び液体燃料の少なくともいずれかで運転されるディアルフューエルエンジンの蒸発燃料制御装置において、少なくとも気体燃料での運転時に、エンジンに供給される気体燃料の空燃比を理論空燃比よりもリーンに設定する状態と、当該理論空燃比若しくはそれよりもリッチに設定する状態とを切り替える空燃比制御手段と、前記気体燃料での運転時に、液体燃料タンク内で発生した蒸発燃料を供給するタイミング且つ空燃比がリーンに設定された状態で、前記蒸発燃料を供給する蒸発燃料供給手段と、を具備する。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a first aspect of the present invention is an evaporative fuel control device for a dual fuel engine operated with at least one of a gaseous fuel and a liquid fuel. An air-fuel ratio control means for switching between a state in which the air-fuel ratio of the gaseous fuel supplied to the engine is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio and a state in which the stoichiometric air-fuel ratio or richer is set during operation at And evaporative fuel supply means for supplying the evaporative fuel in a state where the evaporative fuel generated in the liquid fuel tank is supplied and the air-fuel ratio is set to lean.
この形態によれば、空燃比がリーンの状態では、空気量が多く、蒸発燃料を供給しても空燃比がリーンに保たれるため、蒸発燃料のパージに伴い発生するトルク増加量も小さくなり、気体燃料供給中に蒸発燃料をパージした時のトルク増加を抑制することができる。 According to this aspect, when the air-fuel ratio is lean, the amount of air is large, and the air-fuel ratio is kept lean even when the evaporated fuel is supplied. Therefore, the amount of increase in torque generated by purging the evaporated fuel is also reduced. Further, it is possible to suppress an increase in torque when the evaporated fuel is purged during the gaseous fuel supply.
また、第2の形態では、前記空燃比がリーンな状態において、スロットル開度を増加させるスロットル開度制御手段を更に備え、前記スロットル開度制御手段は、前記蒸発燃料を供給するタイミングに同期してスロットル開度を閉じ方向に制御する。この形態によれば、スロットル開度を増加して空気量を増加し、蒸発燃料を供給するタイミングに同期してスロットル開度を閉じ方向に制御することで、蒸発燃料供給時のトルク増加分をスロットル開度により補正することができる。 Further, in the second embodiment, further provided is a throttle opening control means for increasing the throttle opening when the air-fuel ratio is lean, and the throttle opening control means is synchronized with the timing of supplying the evaporated fuel. To control the throttle opening in the closing direction. According to this embodiment, the throttle opening is increased to increase the amount of air, and the throttle opening is controlled in the closing direction in synchronization with the timing of supplying the evaporated fuel. It can be corrected by the throttle opening.
また、第3の形態では、前記蒸発燃料を供給するタイミングは、当該蒸発燃料をトラップするキャニスタのトラップ量が許容量以上になった時、若しくは定期的である。この形態によれば、キャニスタによりトラップした蒸発燃料が許容量を超え、気体燃料供給中にキャニスタから蒸発燃料が漏れることを抑制できる。 Further, in the third embodiment, the timing for supplying the evaporated fuel is when the trap amount of the canister for trapping the evaporated fuel exceeds an allowable amount or periodically. According to this aspect, it is possible to prevent the evaporated fuel trapped by the canister from exceeding an allowable amount and to leak the evaporated fuel from the canister during the gaseous fuel supply.
また、第4の形態では、前記気体燃料は水素ガス、前記液体燃料はガソリンである。この形態によれば、水素とガソリンとによって運転されるデュアルフューエルエンジンにおいて、キャニスタによりトラップしたガソリン燃料を、水素燃料供給中にパージした時のトルク増加を抑制することができる。 In the fourth embodiment, the gaseous fuel is hydrogen gas, and the liquid fuel is gasoline. According to this aspect, in a dual fuel engine operated by hydrogen and gasoline, it is possible to suppress an increase in torque when the gasoline fuel trapped by the canister is purged during supply of hydrogen fuel.
本発明によれば、気体燃料供給中に蒸発燃料をパージした時のトルク増加を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress an increase in torque when purging evaporative fuel while supplying gaseous fuel.
以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。 The embodiment described below is an example as means for realizing the present invention, and the present invention can be applied to a modified or modified embodiment described below without departing from the spirit of the present invention.
[エンジンの構成]
図1は本発明に係る実施形態のデュアルフューエルエンジンを概略的に示す断面図、図2は本実施形態のデュアルフューエルエンジン及びその周辺の構成を示すブロック図である。
[Engine configuration]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a dual fuel engine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the dual fuel engine according to the present embodiment and its periphery.
図1及び図2において、本実施形態のデュアルユーエルエンジンは、気体燃料としての水素と液体燃料としてのガソリンとの少なくともいずれかが供給されて運転されるロータリエンジンによって実現される。 1 and 2, the dual-uel engine of the present embodiment is realized by a rotary engine that is operated by being supplied with at least one of hydrogen as a gaseous fuel and gasoline as a liquid fuel.
ロータリエンジン1は、トロコイド状の内周面を有するロータハウジング2とその両側に配置された平面状の内面を有するサイドハウジング4とを備える。そして、ロータリエンジン1は、3つのサイドハウジング4と、ロータハウジング2とにより画成された2つの空間の夫々にロータ6が配置された、所謂、2ロータ式のロータリエンジンを構成している。
The
各ロータ6は、偏心軸(エキセントリックシャフト)8により支持されて、偏心軸8と共に偏心回転するように構成されている。ロータ6の周囲には、各ハウジング2,4とロータ6とにより囲まれた作動室10,11,12が形成される。各作動室10,11,12の容積は、ロータ6の偏心回転により変化する。そして、各作動室10,11,12における吸気、圧縮、膨張、排気の一連の行程によって、ロータ6が回転することによって偏心軸8が回転され、その回転力が動力として偏心軸8から不図示のドライブシャフトに出力される。
Each rotor 6 is supported by an eccentric shaft (eccentric shaft) 8 and is configured to rotate eccentrically with the eccentric shaft 8. Around the rotor 6, working
以下、2つのロータのスロットル弁下流側の構成は同様であるとして説明する。 In the following description, it is assumed that the configurations of the two rotors on the downstream side of the throttle valve are the same.
2つのロータ6が配置された各ロータハウジング2には、2つの点火プラグ14,15が装着されている。サイドハウジング4には、吸気ポート16及び排気ポート18が形成されている。吸気ポート16には、吸気通路20が接続されており、吸気通路20を介して作動室10内に空気が導入される。また、排気ポート18には、排気ポート22が接続されており、排気通路22を介して作動室12内の排気ガスが排出される。このような構成は、各ロータ6に対して略同様である。
Two
ロータ6は、図1において時計回りに回転し、図示の状態では作動室10では圧縮行程、作動室11では膨張行程が夫々行われる。
The rotor 6 rotates clockwise in FIG. 1, and in the illustrated state, the compression stroke is performed in the
2つの点火プラグ14,15は、ロータ6の回転方向に対して直列に、即ち、垂直方向に並んで配置されており、ロータハウジング2には点火プラグ14,15の夫々に対して、プラグホール14a,15aが形成されている。
The two
これら点火プラグ14,15及びプラグホール14a,15aの配置及び大きさは、当該プラグホール14a,15aをロータ6のアペックスシール7が通過する際のガス吹き抜けが少なくなるように定められている。つまり、ロータ6の回転方向に対して後方側(トレーリング側)の点火プラグ14をアペックスシール7が通過する際には、圧縮行程となっている作動室10と、膨張行程となっている作動室11との圧力差が大きく、ガスが吹き抜けやすいので、点火プラグ14が燃焼室(作動室)から遠い位置に配置され、プラグホール14aの径がプラグホール15aより小さく形成される。
The arrangement and size of the
一方、ロータ6の回転方向に対して前方側(リーディング側)の点火プラグ15をアペックスシール7が通過する際には、圧縮行程となっている作動室10と、膨張行程から排気行程に入っている作動室11との圧力差が小さいので、点火プラグ15は燃焼室(作動室)に近い位置に配置され、プラグホール15aの径が点火プラグ15の径と同等の大きさに形成される。
On the other hand, when the
[エンジン周辺の構成]
次に、エンジン周辺の構成について説明する。
[Configuration around the engine]
Next, the configuration around the engine will be described.
図2に示すように、吸気通路20の上流側にはスロットル弁24が配設され、更にスロットル弁24の上流側にはエアクリーナ26が配設される。また、排気通路22の下流側には、排気通路22中の排気ガスの一部を吸気通路20に還流するためのEGR装置30が設けられている。EGR装置30は、排気通路22と吸気通路20とを連結するEGR通路32と、このEGR通路32内に還流される排気ガスを冷却して密度を高めるEGRクーラ34と、EGR率を制御するEGR弁36とを備える。
As shown in FIG. 2, a
また、吸気通路20の最下流側の吸気ポート16近傍には、液体燃料としてのガソリンを当該吸気ポート16から噴射して空気と混合した混合気を作動室内に供給するガソリンインジェクタ61と、気体燃料としての水素ガスを吸気ポート16から噴射して空気と混合した混合気を作動室内に供給するポート噴射式水素ガスインジェクタ(以下、「ポート噴射式インジェクタ」という)40が装着されている。
Further, in the vicinity of the
ガソリンインジェクタ61は、ガソリン供給通路62Aを介してガソリンタンク63に接続され、ガソリンタンク63からガソリンポンプ62Bによってガソリンが圧送される。また、ガソリンタンク63内のガソリンが貯留してない空間部は、蒸発燃料通路64を介してキャニスタ65に接続され、当該タンク63内で蒸発したガソリンは蒸発燃料通路64を介してキャニスタ65に導入され、キャニスタ65で吸着してトラップする。キャニスタ65は、その底部に大気取入口65aを有し、活性炭等を充填した通気性のある部材で構成される。尚、ガソリンタンク63の内部には、図示しない、当該タンク63内に貯留されたガソリン残量を検出するセンサとタンク63の温度を検出するセンサとが設けられている。
The
キャニスタ65は、パージ通路66を介してスロットル弁24の下流側の吸気通路20に接続され、パージ通路66の途中にはパージ制御弁67が配設されている。パージ制御弁67はその開閉動作が電磁式に制御され、弁の開成時(つまり、ON時)にキャニスタ65にトラップされた蒸発燃料を吸気通路20に供給(パージ)する。
The
更に、ロータハウジング2の各々には、気体燃料としての水素ガスを作動室10内に直接噴射する直噴式水素ガスインジェクタ(以下、「直噴式インジェクタ」という)42が装着されている。上記ポート噴射式及び直噴式の各インジェクタ40,42は、途中で分岐した水素ガス供給通路50を介して水素高圧ガスタンク52に接続され、この水素高圧ガスタンク52から水素ガスが気体燃料として供給される。
Further, each of the
水素高圧ガスタンク52の排出口には、当該タンク52から水素ガス供給通路50への水素ガスの排出を制御するための停止弁54が設けられ、更に停止弁54の下流側の水素ガス供給通路50には、各インジェクタ40,42に対する水素ガス供給量(水素供給圧力)を制御する遮断弁56が配設されている。また、遮断弁56の下流側の水素ガス供給通路50には、当該通路内の残圧を検出する水素ガス圧力センサ58が設けられている。
The discharge port of the hydrogen high-
直噴式インジェクタ42は、作動室10に対して点火プラグ14,15方向に指向する角度でロータハウジング2に取り付けられている。直噴式インジェクタ42が設けられているのは、ポート噴射式インジェクタ40だけでは燃料が気体であるために吸気ポート16から作動室10への水素ガスの充填効率が悪くなるからである。即ち、直噴式インジェクタ42によって、吸気ポート16が閉じた後の圧縮行程で作動室10に直接水素ガスを噴射することで燃料の充填効率を稼いでいる。
The
本実施形態のロータリエンジン1は、後述する如く、基本的に水素ガスを圧縮行程において作動室10に噴射して、吸気充填効率を高めている。噴射タイミングは、吸気行程が終了した後、所定のロータ回転角となったとき(ロータ6は図1に示す位置にあるとき)に噴射を開始し、必要な量を噴射した後に終了する。噴射量は、各インジェクタ40,42の内部に設けられた不図示の電磁弁の開閉量により調整される。
As will be described later, the
各インジェクタ40,42は、コントロールユニット(Electronic Control Unit;以下、「ECU」という)70に接続されており、ECU70が各インジェクタ40,42の噴射の切替、噴射タイミング、噴射量等を制御する。
The
ロータリエンジン1には、上記水素ガス圧力センサ58からの水素ガス圧力検出信号、点火プラグ14,15に接続されたディストリビュータ71からの点火検出信号、スロットル弁24の開度を検出するスロットル開度センサ72からのスロットル開度検出信号、スロットル弁24の上流側の吸気通路20内の吸入空気量を検出するエアフローセンサ73からの吸気量検出信号、排気通路22内の排気ガス中の酸素濃度を検出するリニアO2センサ74からの酸素濃度検出信号、水素ガス供給通路50内を流れる水素ガスの流量を検出する水素ガス流量計75からの水素ガス流量検出信号が夫々入力される。
The
ECU70は、上記点火検出信号からエンジン回転数、スロットル開度検出信号からスロットル弁開度、吸気量検出信号から吸入空気量、酸素濃度検出信号から空燃比(Air/Fuel)を夫々演算すると共に、キャニスタ65に吸着された蒸発燃料トラップ量を推定演算し、これらの演算結果に基づいて、点火プラグ14,15(ディストリビュータ71)、スロットル弁24、ポート噴射式及び直噴式インジェクタ40,42、ガソリンインジェクタ61、及びパージ制御弁67を制御して、EGR制御及び空燃比制御(図3及び図4)、後述するキャニスタに吸着された蒸発燃料のパージ制御(図5)を実行する。
The
また、ロータリエンジン1は、水素ガスを燃料として供給する運転を基本とし、水素ガスの残量が所定量以下に低下した場合等の緊急時にガソリンでの運転に切り替えられる。
Further, the
即ち、ECU70は、水素ガス流量計75からの水素ガス流量検出信号に基づいて水素ガスの残量が所定量以下になったと判定すると、ワーニングランプ77を点灯する。そして、このワーニングランプ77を見た運転者が、車室内のインストルメントパネル等に設けられたモード切替スイッチ76を操作して、水素ガスを供給して運転する水素運転モードからガソリンを供給して運転するガソリン運転モードに切り替えると、ECU70は、上記モード切替スイッチ76の操作信号を入力して、水素運転モードからガソリン運転モードに変更してエンジン制御を実行する。
That is, when the
尚、上記モード切替スイッチ76の代わりに又はに加えて、ECU70が、図3のマップに示す運転状態や水素ガス残量等に応じて、ガソリン運転モードから水素運転モードへ自動で切り替えるように構成してもよい。
In place of or in addition to the
尚、ECU70は、上記各検出信号を用いた演算処理を行うCPU,後述するエンジン制御を実行するプログラムを格納するROM,演算結果等を保持するRAM等を有し、ROMに格納された制御プログラムを実行することでエンジン制御を実現する。
The
図3(a)は、3つのトルク領域におけるEGR制御及び空燃比制御の形態を示すマップ、図3(b)は、空燃比とNOx排出量との関係を示す図である。 FIG. 3A is a map showing forms of EGR control and air-fuel ratio control in three torque regions, and FIG. 3B is a diagram showing the relationship between the air-fuel ratio and NOx emission amount.
図3(a)のマップでは、エンジントルクとエンジン速度とをパラメータとする二次元座標系において、高トルク側から低トルク側に向かって順に、領域1(高トルク領域)と、領域2(中トルク領域)と、領域3(低トルク領域)とが設定されている。そして、領域1では、空燃比を理論空燃比(λ=1)とする目標運転モードが設定される。尚、領域1よりも高トルク領域では、空燃比を理論空燃比よりもリッチに設定される。領域2では、空燃比を理論空燃比よりもリーンであり、図3(b)に示すようにNOx排出量が略ゼロとなる空燃比(例えば、λ=2、又はλ=1〜2.5)とすると共に、EGRを実施するEGR希薄燃焼モードが設定される。領域3では、空燃比を理論空燃比よりもリーンであり、図3(b)に示すようにNOx排出量が略ゼロとなる空燃比(例えば、λ=2、又はλ=1〜2.5)とする一方、EGRを実施しない非EGR希薄燃焼モードが設定される。
In the map of FIG. 3A, in a two-dimensional coordinate system using engine torque and engine speed as parameters, a region 1 (high torque region) and a region 2 (medium) are sequentially arranged from the high torque side to the low torque side. (Torque region) and region 3 (low torque region) are set. In
尚、上記図3(a)のマップは、上記水素運転モード及びガソリン運転モードのいずれであっても適用され、る。 Note that the map of FIG. 3A is applied to both the hydrogen operation mode and the gasoline operation mode.
図4は、エンジン回転数に基づくポート噴射式及び直噴式インジェクタ40,42の噴射制御マップである。
FIG. 4 is an injection control map of the port injection type and direct
図4において、基本的には高出力化の観点から水素ガスは、直噴式インジェクタ42によって圧縮行程で100%の水素ガスを供給することが望ましいのであるが、エンジン回転数がA(例えば、3000rpm程度)を超えると、先行する膨張行程にある隣の作動室11からプラグホールを介して漏れてくる高温の燃焼ガスにより、圧縮行程にある作動室10の水素ガスが着火する所謂、過早着火(プリイグニッション)が生じやすくなる。特に、高負荷高回転域において、作動室10内に水素ガスのリッチな部分があると、過早着火が生じやすくなる。このため、エンジン回転数がAを境に、圧縮行程噴射から吸気行程噴射に切り替えて、より長いミキシング時間を確保している。
In FIG. 4, basically, from the viewpoint of high output, it is desirable that the hydrogen gas is supplied by 100% hydrogen gas in the compression stroke by the
ところが、吸気行程噴射によっても、エンジン回転数がB(例えば、6000rpm程度)を超えると、やはりミキシング時間が不足して過早着火しバックファイヤが発生する。そこで、エンジン回転数がB以上では、吸気行程噴射によって直噴式インジェクタ42とポート噴射式インジェクタ40との両方を用いた予混方式で水素ガスを供給する。予混方式では、ミキシング時間を長く確保できるため、高回転領域においても過早着火が発生しにくくなる。しかしながら、予混方式によって吸気行程で100%の水素ガスを供給すると、出力が低下してしまう。そこで、予混方式で全噴射量の70〜80%を部分的に吸気行程で噴射した後、残りの20〜30%を圧縮行程で直噴式インジェクタ42により噴射するように制御する。これにより、圧縮行程での過早着火を抑制し、且つ高出力化を図っている。
However, even with the intake stroke injection, when the engine speed exceeds B (for example, about 6000 rpm), the mixing time is still insufficient and pre-ignition occurs and backfire occurs. Therefore, when the engine speed is B or more, hydrogen gas is supplied by a premixing method using both the
[制御フローの説明]
図5は本実施形態の蒸発燃料のパージ制御を示すフローチャート、図6は本実施形態の蒸発燃料のパージ制御におけるパージ制御弁及びスロットル開度の動作、及びトルク変動を示すタイムチャートである。
[Explanation of control flow]
FIG. 5 is a flowchart showing the purge control of the evaporated fuel according to the present embodiment. FIG. 6 is a time chart showing the operation of the purge control valve and the throttle opening and the torque fluctuation in the purge control of the evaporated fuel according to the present embodiment.
図5において、ECU70は、各センサ58,71〜75から各検出信号を読み込み、点火検出信号からエンジン回転数、スロットル開度検出信号からスロットル弁開度、吸気量検出信号から吸入空気量、酸素濃度検出信号から空燃比を夫々演算すると共に、キャニスタ65に吸着された蒸発燃料トラップ量を推定演算する(S11)。また、モード切替スイッチ76の操作信号を入力する。
In FIG. 5, the
次に、ECU70は、水素運転モードを実行する条件が成立しているか判定する(S13)。ここでは、上記モード切替スイッチ76から入力した操作信号が水素運転モードである場合に水素運転モードを実行する条件が成立していると判定する。尚、上記モード切替スイッチ76の代わりに、ECU70が、図3のマップに示す運転状態や燃料残量等に応じて、上記水素運転モード、ガソリン運転モード、又はディアルフューエル運転モードを自動で切り替える場合には運転状態から判定する。
Next, the
上記S13で水素運転モードの場合、ECU70は、エンジンが空燃比のリーンな領域で運転されているか判定する(S15)。ここでは、エンジンの運転領域が、図3のマップにおける領域2若しくは領域3の場合に、リーン領域で運転されていると判定する。
In the hydrogen operation mode at S13, the
上記S15でリーン運転領域であった場合、ECU70は、空燃比をリーン(λ=2程度)に設定する。ここで、ECU70は、スロットル弁24の開度を理論空燃比又はリッチ運転時に比べて増加させると共に、吸入空気量との関係から空燃比がλ=2になるようにポート噴射式及び直噴式インジェクタ40,42からの水素ガス噴射量を調整する。
When it is in the lean operation region in S15, the
次に、ECU70は、蒸発燃料のパージ条件が成立しているか判定する(S19)。ここでは、キャニスタ65に吸着された蒸発燃料トラップ量が予め決められた量以上となったことを下記(1)〜(5)から推定し、これらの条件が成立するとパージ条件が成立したと判定する。
(1)水素運転モードの継続時間(パージを実行していない時間)が予め決められた時間以上経過している場合
(2)水素運転モード時のガソリンタンク63の温度が予め決められた温度以上となっている場合
(3)ガソリン運転モードにおいて実行したパージ中に、蒸発燃料トラップ量に関連する値(例えば、パージ制御弁67の開成時間若しくはパージ中の空燃比ずれ量)が予め決められた閾値以上となった場合
(4)上記(1)と(3)の条件がいずれも成立した場合
(5)蒸発燃料のトラップ量が許容量を超えないような予め決められた時間ごとに定期的に実行されるパージ時
上記S19でパージ条件が成立すると(S19でYES)、ECU70は、パージ制御弁67をON(開成)して蒸発燃料のパージを実行する(S21、図6(a))。
Next, the
(1) When the duration of hydrogen operation mode (the time during which purging is not performed) has exceeded a predetermined time (2) The temperature of the
また、ECU70は、スロットル弁24の開度を補正し、パージに伴うトルク増加分を相殺するようにスロットル開度を閉じ方向(減少方向)に制御する(S23、図6(b))。
Further, the
また、ECU70は、上記S19でパージ条件が不成立となった場合(S19でNO)、パージ制御弁67をOFF(閉成して)パージを終了し(S25)、スロットル弁24の開度補正をリセットする(S27)。
Further, when the purge condition is not established in S19 (NO in S19), the
一方、上記S15でリーン運転領域でない場合、ECU70は、空燃比を理論空燃比(λ=1)に設定する。ここで、ECU70は、スロットル弁24の開度をリーン運転時に比べて減少させると共に、吸入空気量との関係から空燃比がλ=1になるようにポート噴射式及び直噴式インジェクタ40,42からの水素ガス噴射量を調整する(S29)。
On the other hand, when not in the lean operation region in S15, the
また、上記S13で水素運転モードではない場合(S13でNO)、ECU70は、ガソリン運転モードであるので、図3のマップに従った空燃比制御(EGR制御)を実行する(S31)。
When the hydrogen operation mode is not set in S13 (NO in S13), the
また、ECU70は、ガソリン運転モードにおけるパージ条件に基づいてパージ制御を実行する(S33)。
Further, the
尚、ガソリン運転モードにおけるパージ条件として、例えば下記(6)〜(7)の条件が共に成立した時、パージ条件が成立する。
(6)エンジン水温が所定値(例えば、60℃)以上
(7)空燃比フィードバック制御中
更に、ECU70は、上記(3)のパージ条件の判定に用いる、ガソリン運転モードにおいて実行したパージ中の蒸発燃料トラップ量に関連する値(例えば、パージ制御弁67の開成時間若しくはパージ中の空燃比ずれ量)を推定演算する(S35)。
As the purge condition in the gasoline operation mode, for example, when the following conditions (6) to (7) are both satisfied, the purge condition is satisfied.
(6) The engine water temperature is equal to or higher than a predetermined value (for example, 60 ° C.) (7) During the air-fuel ratio feedback control Further, the
<効果の説明>
上記実施形態によれば、水素運転モード時であって、空気量が多い空燃比がリーンの状態でパージを実行するので(S13→S15→S17→S19→S21)、パージを実行しても空燃比がリーンに保たれ、蒸発燃料のパージに伴い発生するトルク増加量も小さくなり、水素運転モード中にパージを実行した時のトルク増加Δtを抑制することができる(図6(c))。
<Description of effects>
According to the above embodiment, the purge is executed in the hydrogen operation mode and the air-fuel ratio with a large amount of air is lean (S13 → S15 → S17 → S19 → S21). The fuel ratio is kept lean, and the amount of increase in torque generated by purging the evaporated fuel is also reduced, so that the torque increase Δt when purging is executed during the hydrogen operation mode can be suppressed (FIG. 6C).
また、上記空燃比がリーンの状態ではスロットル開度を増加して空気量を増加し(S17)、パージ時に同期してスロットル開度を閉じ方向に制御するので(S21→S23)、パージ時のトルク増加分をスロットル開度により補正することができる。即ち、空燃比がリッチの状態ではスロット開度が絞られているので、パージ時に更にスロットル弁を絞っても空気量が少ないためトルク増加分を補正するほどの効果はなく、空気量が多いリーン時にパージを実行する方が効果的なのである。 Further, when the air-fuel ratio is lean, the throttle opening is increased to increase the air amount (S17), and the throttle opening is controlled in the closing direction in synchronization with the purge (S21 → S23). The torque increase can be corrected by the throttle opening. That is, since the slot opening is throttled when the air-fuel ratio is rich, even if the throttle valve is further throttled during purging, the amount of air is small, so there is no effect of correcting the torque increase, and the amount of lean air is large. Sometimes purging is more effective.
また、キャニスタ65のトラップ量が許容量を超えると推定される上記(1)〜(4)のパージ条件、若しくは蒸発燃料のトラップ量が許容量を超えないような予め決められた時間ごとに定期的にパージを実行するので、キャニスタ65によりトラップした蒸発燃料が許容量を超え、水素運転モード時にキャニスタ65から蒸発燃料が漏れることを抑制できる。
In addition, the purge conditions (1) to (4) above, in which the trap amount of the
1 ロータリエンジン
2 ロータハウジング
4 サイドハウジング
6 ロータ
10 作動室(圧縮行程)
11 作動室(膨張行程)
14,15 点火プラグ
16 吸気ポート
18 排気ポート
24 スロットル弁
40 ポート噴射式水素ガスインジェクタ
42 直噴式水素ガスインジェクタ
61 ガソリンインジェクタ
63 ガソリンタンク
65 キャニスタ
67 パージ制御弁
70 ECU
71 ディストリビュータ
72 スロットル開度センサ
73 エアフローセンサ
74 リニアO2センサ
75 水素ガス流量計
76 モード切替スイッチ
77 ワーニングランプ
DESCRIPTION OF
11 Working chamber (expansion stroke)
14, 15
71
Claims (4)
少なくとも気体燃料での運転時に、エンジンに供給される気体燃料の空燃比を理論空燃比よりもリーンに設定する状態と、当該理論空燃比若しくはそれよりもリッチに設定する状態とを切り替える空燃比制御手段と、
前記気体燃料での運転時に、液体燃料タンク内で発生した蒸発燃料を供給するタイミング且つ空燃比がリーンに設定された状態で、前記蒸発燃料を供給する蒸発燃料供給手段と、を具備することを特徴とするデュアルフューエルエンジンの蒸発燃料制御装置。 In an evaporative fuel control device for a dual fuel engine operated with at least one of gaseous fuel and liquid fuel,
Air-fuel ratio control that switches between a state in which the air-fuel ratio of the gaseous fuel supplied to the engine is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio and a state in which the stoichiometric air-fuel ratio or richer is set during operation with at least gaseous fuel Means,
Evaporative fuel supply means for supplying the evaporative fuel in a state where the evaporative fuel generated in the liquid fuel tank is supplied and the air-fuel ratio is set to lean when operating with the gaseous fuel. Evaporative fuel control system for dual fuel engine.
前記スロットル開度制御手段は、前記蒸発燃料を供給するタイミングに同期してスロットル開度を閉じ方向に制御することを特徴とする請求項1に記載のデュアルフューエルエンジンの蒸発燃料制御装置。 In a state where the air-fuel ratio is lean, further comprising throttle opening control means for increasing the throttle opening,
2. The evaporated fuel control device for a dual fuel engine according to claim 1, wherein the throttle opening control means controls the throttle opening in a closing direction in synchronization with a timing of supplying the evaporated fuel.
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