柴油发动机的控制装置、柴油发动机及柴油发动机的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种柴油发动机的控制装置、柴油发动机及柴油发动机的控制方法。
【背景技术】
[0002]已知有一种柴油发动机(以下称为“双燃料柴油发动机”)，以天然气等的气体燃料作为主燃料，将压缩点火性良好的油燃料作为引火燃料，通过在高温下的燃烧室使油燃料自点火，从而使主燃料即气体燃料燃烧。双燃料柴油发动机由于使用气体燃料，因此，燃烧时0)2少，黑烟等的有害物质排出少。
[0003]例如，专利文献I公开了一种这样的双燃料柴油发动机:以气体燃料等的压缩点火性差的低十六辛烷值燃料作为主燃料，以压缩点火性良好的油燃料作为引火燃料。该专利文献I的发动机具有设于气缸盖的气体燃料喷射阀及引火燃料喷射阀，通过从这些气体燃料喷射阀及引火燃料喷射阀向燃烧室喷射气体燃料及引火燃料，从而在高温的燃烧室使引火燃料自点火，由此使主燃料燃烧。
[0004]专利文献1:日本实用新型实开昭62-45339号公报
[0005]但是，专利文献I未具体公开向柴油发动机供给油燃料和气体燃料的供给方法。在双燃料柴油发动机中，使用油燃料和气体燃料的稳定的运转成为问题。
【发明内容】
[0006]发明所要解决的课题
[0007]本发明是鉴于这种问题而做成的，其目的在于，提供一种柴油发动机的控制装置、柴油发动机及柴油发动机的控制方法，使油燃料的使用量下降，且让使用油燃料和气体燃料进行稳定的运转成为可能。
[0008]用于解决课题的手段
[0009]为实现上述目的，本发明的柴油发动机的控制装置、柴油发动机及柴油发动机的控制方法采用如下的技术方案。
[0010]本发明的第一方式的柴油发动机的控制装置，是一种被供给气体燃料和油燃料而进行运转的柴油发动机的控制装置，其特征在于，具有:调速控制构件，该调速控制构件进行调速控制；以及燃料控制构件，在所述柴油发动机的负荷上升至规定值的情况下，该燃料控制构件使所述油燃料的供给量的上升率比负荷上升至所述规定值之前减少，且比负荷成为所述规定值的时刻滞后地开始供给所述气体燃料。
[0011]采用本结构，柴油发动机的控制装置对气体燃料和油燃料供给到柴油发动机的供给量进行控制。气体燃料和油燃料的供给，利用调速控制构件进行调速控制。并且，当柴油发动机的负荷上升至规定值时，从油燃料的单一燃烧状态切换成为油燃料和气体燃料的混合燃烧状态。
[0012]但是，若在柴油发动机的负荷上升达到规定值的同时开始供给气体燃料，则柴油发动机的负荷(转速)有可能急剧上升。在这种情况下，利用调速控制而减少燃料供给量以使上升的负荷下降，但其结果，有可能产生负荷过度下降并再次上升的所谓震颤现象。并且，当负荷过度下降且负荷再次成为规定值以下时，则气体燃料的供给停止。如此，当产生震颤时，反复进行气体燃料的供给和停止，有可能产生频繁切换单一燃烧状态和混合燃烧状态的现象。
[0013]因此，采用本结构，在柴油发动机的负荷上升至规定值的情况下，与负荷上升至规定值之前相比，使油燃料的供给量的上升率减少且比负荷成为规定值的时刻滞后地开始供给气体燃料。
[0014]使油燃料的供给量的上升率减少，就是负荷的上升比之前迟缓。并且，推迟气体燃料的供给的时间，就是在负荷的迟缓上升时开始供给气体燃料，因此，负荷因气体燃料的供给而急剧上升，产生震颤的现象得到抑制。
[0015]因此，本结构可降低油燃料的使用量，且让使用油燃料和气体燃料进行稳定的运转成为可能。
[0016]在上述第一方式中，所述燃料控制构件较好的是，在负荷下降至所述规定值的情况下，所述燃料控制构件使所述油燃料的供给量比负荷下降至所述规定值之前进一步下降，且比负荷成为所述规定值的时刻滞后地停止供给所述气体燃料。
[0017]若在柴油发动机的负荷下降而达到规定值的同时使油燃料的供给量进一步下降且停止气体燃料的供给，则柴油发动机的负荷(转速)有可能急剧下降。在这种情况下也产生震颤，若负荷再次超过规定值，则有可能反复进行气体燃料的供给和停止，产生频繁切换成单一燃烧状态和混合燃烧状态的现象。
[0018]因此，采用本结构，在负荷下降至规定值的情况下，使油燃料的供给量进一步下降且比负荷成为规定值的时刻滞后地停止供给所述气体燃料。
[0019]由此，由于油燃料的供给量的下降和气体燃料的停止不是同时进行，因此，本结构可抑制负荷急剧减少，可抑制产生震颤的现象。
[0020]本发明的第二方式的柴油发动机的控制装置，是一种被供给气体燃料和油燃料而进行运转的柴油发动机的控制装置，其特征在于，具有:调速控制构件，该调速控制构件进行调速控制；以及燃料控制构件，在所述柴油发动机的负荷上升至第I规定值的情况下，该燃料控制构件从所述油燃料的单一燃烧状态切换到所述油燃料和所述气体燃料的混合燃烧状态，在所述柴油发动机的负荷下降至比所述第I负荷小的第2规定值的情况下，该燃料控制构件从所述混合燃烧状态切换到所述单一燃烧状态。
[0021]采用本结构，在柴油发动机的负荷上升至第I规定值的情况下，从油燃料的单一燃烧状态切换到油燃料和气体燃料的混合燃烧状态。并且，在柴油发动机的负荷下降至比第I负荷小的第2规定值的情况下，从混合燃烧状态切换到单一燃烧状态。由此，当从单一燃烧状态切换到混合燃烧状态时，即使产生震颤而负荷下降，再次切换到单一燃烧状态的现象也得到抑制。另外，当从混合燃烧状态切换到单一燃烧状态时，即使产生震颤而负荷上升，再次切换到混合燃烧状态的现象也得到抑制。
[0022]因此，本结构可降低油燃料的使用量，且让使用油燃料和气体燃料进行稳定的运转成为可能。
[0023]本发明的第三方式的柴油发动机，具有:将气体燃料喷射到燃烧室的气体燃料喷射阀；将油燃料喷射到所述燃烧室的油燃料喷射阀；以及上述记载的控制装置。
[0024]本发明的第四方式的柴油发动机的控制方法，是一种被供给气体燃料和油燃料而进行运转的柴油发动机的控制方法，其特征在于，包含:第I步骤，该第I步骤是在所述柴油发动机的负荷上升至规定值的情况下，相比于负荷上升至所述规定值之前，使所述油燃料的供给量的上升率减少的步骤；以及第2步骤，该第2步骤是比负荷成为所述规定值的时刻滞后地开始供给所述气体燃料的步骤。
[0025]本发明的第五方式的柴油发动机的控制方法，是被供给气体燃料和油燃料而进行运转的柴油发动机的控制方法，其特征在于，包含:第I步骤，该第I步骤是在所述柴油发动机的负荷上升至第I规定值的情况下，从所述油燃料的单一燃烧状态切换到所述油燃料和所述气体燃料的混合燃烧状态的步骤；以及第2步骤，该第2步骤是在所述柴油发动机的负荷下降至比所述第I负荷小的第2规定值的情况下，从所述混合燃烧状态切换到所述单一燃烧状态的步骤。
[0026]发明的效果
[0027]采用本发明，具有这样的优异效果:可减少油燃料的使用量，且让使用油燃料和气体燃料进行稳定的运转成为可能。
【附图说明】
[0028]图1是本发明第I实施方式的双燃料柴油发动机的结构图。
[0029]图2是表示本发明第I实施方式的ECU的电气结构的方框图。
[0030]图3是表示本发明第I实施方式的油燃料和气体燃料的燃料控制指令之和与负荷率之间关系的曲线图。
[0031]图4是表示在本发明第I实施方式的双燃料柴油发动机的负荷增加时的油燃料控制指令的变化和气体燃料控制指令的变化的曲线图。
[0032]图5是表示本发明第I实施方式的双燃料柴油发动机的负荷增加时的时间变化的曲线图。
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