JP2008196409A - Combustion control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の燃焼制御装置に関する。 The present invention relates to a combustion control device for an internal combustion engine.
ディーゼルエンジンの燃料の着火性を表す尺度としてセタン価が用いられている。このセタン価は、給油の度に変わることがある。 The cetane number is used as a measure representing the ignitability of fuel in a diesel engine. This cetane number may change with each refueling.
ここで、燃料のセタン価等の燃料性状に応じて燃料噴射圧力、燃料噴射量、或いは燃料噴射時期等を制御する技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
このようにセタン価等の燃料性状に応じて内燃機関を制御するためには、燃料性状をより正確に求める必要がある。 Thus, in order to control an internal combustion engine according to fuel properties, such as a cetane number, it is necessary to obtain | require a fuel property more correctly.
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の燃焼制御装置において、燃料性状をより正確に求めることができる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of more accurately obtaining fuel properties in a combustion control device for an internal combustion engine.
上記課題を達成するために本発明による内燃機関の燃焼制御装置は、
内燃機関の燃焼状態と関連するパラメータを該内燃機関が失火する方向に変化させる燃焼状態変更手段と、
前記内燃機関の回転変動を検出する回転変動検出手段と、
前記燃焼状態変更手段により前記内燃機関の燃焼状態が変化するときの前記パラメータの値と前記内燃機関の回転変動とに基づいて、該内燃機関の燃料性状を推定する燃料性状推定手段と、
を具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a combustion control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention provides:
Combustion state changing means for changing a parameter related to the combustion state of the internal combustion engine in a direction in which the internal combustion engine misfires;
Rotation fluctuation detecting means for detecting rotation fluctuation of the internal combustion engine;
Fuel property estimating means for estimating the fuel property of the internal combustion engine based on the value of the parameter when the combustion state of the internal combustion engine changes by the combustion state changing means and the rotational fluctuation of the internal combustion engine;
It is characterized by comprising.
ここで、燃焼状態変更手段は、内燃機関が失火する方向、すなわち燃焼状態が悪化する方向にパラメータを変化させる。ここで、失火とは、混合気に着火しなかった場合、混合気に着火した後で火炎伝播が行われずに消炎した場合、または火炎伝播が行われたが混合気が多く残った状態で火炎が消えた場合を含むことができる。また、気筒内に供給された混合気のうち許容される割合以上の混合気が燃焼しないまま残留している場合に失火しているとしてもよい。さらに、燃焼状態が悪化している場合に失火しているとしてもよい。 Here, the combustion state changing means changes the parameter in the direction in which the internal combustion engine misfires, that is, the direction in which the combustion state deteriorates. Here, misfire refers to a flame that does not ignite the mixture, extinguishes without igniting the flame after igniting the mixture, or when flame propagation is performed but a large amount of mixture remains. Can be included when the disappears. Further, misfiring may be caused when an air-fuel mixture exceeding an allowable ratio in the air-fuel mixture supplied into the cylinder remains without being burned. Furthermore, it may be misfired when the combustion state is deteriorated.
内燃機関の燃焼状態と関連するパラメータとは、該パラメータを変更したり、該パラメータが変化したりすることで内燃機関の燃焼状態が変化する値であり、例えば気筒内のガス量、燃料噴射量、燃料噴射時期、または圧縮行程時の気筒内温度である。また、これらの値と相関関係にある例えばスロットル開度、吸気弁若しくは排気弁の開閉時期をパラメータとしても良い。 The parameter related to the combustion state of the internal combustion engine is a value that changes the combustion state of the internal combustion engine by changing the parameter or changing the parameter. For example, the amount of gas in the cylinder, the amount of fuel injection , The fuel injection timing, or the cylinder internal temperature during the compression stroke. Further, for example, throttle opening, intake valve or exhaust valve opening / closing timing correlated with these values may be used as parameters.
そして、より失火し易い方向に前記パラメータを変えることにより、内燃機関の失火を誘発することができる。そして、失火まではしなくても燃焼状態が悪化すると、内燃機関から発生するトルクが減少するため、該内燃機関の回転変動が大きくなる。ここで、内燃機関の燃焼状態は燃料性状によって変わるため、燃料性状により回転変動の大きさが変わる。すなわち、内燃機関の回転変動と燃料性状とには相関があるため、前記パラメータの値と、回転変動の大きさと、燃料性状との関係を予め求めておけば、該パラメータと回転変動とを求めることにより燃料性状を得ることができる。なお、内燃機関で実際に失火したときの回転変動に基づいて燃料性状を推定しても良く、また、失火に至る前の回転変動に基づいて燃料性状を推定しても良い。 And the misfire of an internal combustion engine can be induced by changing the said parameter in the direction where it is easy to misfire. If the combustion state deteriorates even without misfiring, the torque generated from the internal combustion engine decreases, so that the rotational fluctuation of the internal combustion engine increases. Here, since the combustion state of the internal combustion engine varies depending on the fuel properties, the magnitude of the rotational fluctuation varies depending on the fuel properties. That is, since there is a correlation between the rotational fluctuation of the internal combustion engine and the fuel property, if the relationship between the parameter value, the magnitude of the rotational fluctuation, and the fuel property is obtained in advance, the parameter and the rotational fluctuation are obtained. Thus, the fuel property can be obtained. It should be noted that the fuel property may be estimated based on the rotational fluctuation when the internal combustion engine actually misfires, or the fuel property may be estimated based on the rotational fluctuation before the misfire.
本発明においては、前記内燃機関の吸気弁若しくは排気弁の開弁時期若しくは閉弁時期を変更可能な可変バルブタイミング機構をさらに備え、前記燃焼状態変更手段は前記吸気弁若しくは排気弁の開弁時期若しくは閉弁時期を徐々に失火する方向に変化させ、前記燃料性状推定手段は前記内燃機関の回転変動と吸気弁若しくは排気弁の開弁時期若しくは閉弁時期とに基づいて燃料性状を推定することができる。 The present invention further includes a variable valve timing mechanism capable of changing a valve opening timing or a valve closing timing of the intake valve or the exhaust valve of the internal combustion engine, and the combustion state changing means is a valve opening timing of the intake valve or the exhaust valve. Alternatively, the valve closing timing is gradually changed to a misfire direction, and the fuel property estimating means estimates the fuel property based on the rotation fluctuation of the internal combustion engine and the opening timing or closing timing of the intake valve or exhaust valve. Can do.
ここで、吸気弁若しくは排気弁の開弁時期若しくは閉弁時期を変更することにより、気筒内の空気量や実圧縮比が変化する。そして、気筒内の空気量が少なくなったり実圧縮比が低下したりする方向に吸気弁若しくは排気弁の開閉時期を変更することにより、内燃機関を失火させることができる。そして、吸気弁若しくは排気弁の開弁時期若しくは閉弁時期をパラメータとし、該パラメータと回転変動と燃料性状との関係を予め求めておけば、該パラメータと回転変動とに基づいて燃料性状を得ることができる。 Here, by changing the opening timing or closing timing of the intake valve or the exhaust valve, the amount of air in the cylinder and the actual compression ratio change. The internal combustion engine can be misfired by changing the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve in such a direction that the amount of air in the cylinder decreases or the actual compression ratio decreases. If the valve opening timing or valve closing timing of the intake valve or exhaust valve is used as a parameter, and the relationship between the parameter, rotation fluctuation, and fuel property is obtained in advance, the fuel property is obtained based on the parameter and rotation fluctuation. be able to.
本発明においては、前記内燃機関の吸気通路の断面積を変更可能なスロットルをさらに備え、前記燃焼状態変更手段は前記スロットルの開度を徐々に小さくし、前記燃料性状推定手段は前記内燃機関の回転変動とスロットルの開度とに基づいて燃料性状を推定することができる。 The present invention further includes a throttle capable of changing the cross-sectional area of the intake passage of the internal combustion engine, the combustion state changing means gradually reduces the opening of the throttle, and the fuel property estimating means is the internal combustion engine of the internal combustion engine. The fuel property can be estimated based on the rotation fluctuation and the throttle opening.
ここで、スロットルの開度を小さくすると、吸気量が少なくなったりポンプ損失が大きくなったりするため、内燃機関を失火させることができる。そして、スロットルの開度をパラメータとし、該パラメータと回転変動と燃料性状との関係を予め求めておけば、該パラメータと回転変動とに基づいて燃料性状を得ることができる。なお、スロットルの開度を小さくすることにより吸気負圧が大きくなるが、この吸気負圧をパラメータとしても良い。 Here, if the opening of the throttle is reduced, the amount of intake air decreases and the pump loss increases, so that the internal combustion engine can be misfired. If the opening of the throttle is used as a parameter and the relationship between the parameter, rotation fluctuation, and fuel property is obtained in advance, the fuel property can be obtained based on the parameter and rotation fluctuation. Note that the intake negative pressure increases by reducing the throttle opening, but this intake negative pressure may be used as a parameter.
本発明においては、前記内燃機関の気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁をさらに備え、前記燃焼状態変更手段は前記燃料噴射弁からの燃料噴射時期を徐々に遅角させ、前記燃料性状推定手段は前記内燃機関の回転変動と燃料噴射時期とに基づいて燃料性状を推定することができる。 In the present invention, a fuel injection valve for injecting fuel into a cylinder of the internal combustion engine is further provided, and the combustion state changing means gradually retards the fuel injection timing from the fuel injection valve, and the fuel property estimation means The fuel property can be estimated based on the rotational fluctuation of the internal combustion engine and the fuel injection timing.
ピストンが圧縮上死点を過ぎても燃料が噴射されないと、その後ピストンが下降するため気筒内のガス温度が低下する。そして、燃料噴射時期が遅くなるほど、気筒内のガス温度が低くなっているために失火し易くなる。そして、燃料噴射時期の遅角量をパラメータとし、該パラメータと回転変動と燃料性状との関係を予め求めておけば、該パラメータと回転変動とに基づいて燃料性状を得ることができる。 If fuel is not injected even if the piston passes the compression top dead center, the piston descends thereafter, so that the gas temperature in the cylinder decreases. And the later the fuel injection timing, the easier it is to misfire because the gas temperature in the cylinder is lower. Then, if the retard amount of the fuel injection timing is used as a parameter, and the relationship between the parameter, the rotation fluctuation, and the fuel property is obtained in advance, the fuel property can be obtained based on the parameter and the rotation fluctuation.
本発明においては、前記燃焼状態変更手段は、前記内燃機関のアイドル運転時において該内燃機関の燃焼状態と関連するパラメータを失火する方向に変化させることができる。 In the present invention, the combustion state changing means can change a parameter related to the combustion state of the internal combustion engine in a direction of misfire during the idling operation of the internal combustion engine.
つまり内燃機関のアイドル運転時には機関回転数が低く且つ機関回転数が略一定となる
ため、回転変動を検出し易い。そのため、アイドル運転時に回転変動を検出することにより、燃料性状をより正確に求めることができる。
That is, during idling of the internal combustion engine, the engine speed is low and the engine speed is substantially constant, so that it is easy to detect rotational fluctuations. Therefore, the fuel property can be obtained more accurately by detecting the rotational fluctuation during the idling operation.
本発明においては、前記内燃機関の燃料を貯留する燃料タンクをさらに備え、前記燃焼状態変更手段は前記燃料タンクに給油が行なわれたときに前記内燃機関の燃焼状態と関連するパラメータを失火する方向に変化させることができる。 The present invention further includes a fuel tank for storing fuel of the internal combustion engine, and the combustion state changing means misfires a parameter related to the combustion state of the internal combustion engine when the fuel tank is refueled. Can be changed.
つまり、燃料タンクに異なる性状の燃料が追加されると、タンク内の燃料の性状が変化する。このときに燃料性状を求めることにより、その後の内燃機関の燃焼制御の適正化を図ることができる。ここで、給油されたときとは、燃料タンク内の燃料が増加したとき、または燃料タンクに備わる給油口が開かれたときとしても良い。 That is, when a fuel having a different property is added to the fuel tank, the property of the fuel in the tank changes. By obtaining the fuel properties at this time, it is possible to optimize the subsequent combustion control of the internal combustion engine. Here, the time when the fuel is supplied may be a time when the fuel in the fuel tank increases or a time when the fuel supply port provided in the fuel tank is opened.
本発明に係る内燃機関の燃焼制御装置によれば、燃料性状をより正確に求めることができる。 According to the combustion control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the fuel property can be obtained more accurately.
以下、本発明に係る内燃機関の燃焼制御装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, specific embodiments of a combustion control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施例に係る内燃機関の燃焼制御装置を適用する内燃機関1とその吸気系との概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、水冷式の4サイクル・ディーゼルエンジンである。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an
内燃機関1には、吸気通路2が接続されている。この吸気通路2の途中には、スロットル3が設けられている。このスロットル3は、電動アクチュエータにより開閉される。
An
内燃機関1には、該内燃機関1の気筒内に燃料を供給する燃料噴射弁4が備えられている。
The
さらに、内燃機関1には吸気弁5が備えられ、該吸気弁5の開閉動作は吸気側カムシャフト6によって行われる。吸気側カムシャフト6には吸気側プーリ7が取り付けられている。更に、吸気側カムシャフト6と吸気側プーリ7との相対的な回転位相を変更可能とする可変バルブタイミング機構(以下、「VVT」という)8が設けられている。このVVT8は、後述するECU10からの指令に従って吸気側カムシャフト6と吸気側プーリ7との相対的な回転位相を制御する。
Further, the
そして、吸気側プーリ7の回転駆動は、クランクシャフト9の駆動力によって行われる。これにより吸気側カムシャフト6が回転駆動されて、吸気弁5の開閉動作が行われる。
The rotational drive of the
以上述べたように構成された内燃機関1には、該内燃機関1を制御するための電子制御ユニットであるECU10が併設されている。このECU10は、内燃機関1の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関1の運転状態を制御するユニットである。
The
また、ECU10には、上記センサの他、運転者がアクセルペダル11を踏み込んだ量に応じた電気信号を出力するアクセル開度センサ12、及びクランクシャフト9の回転数を検出するクランクポジションセンサ13が電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がECU10に入力されるようになっている。そして、アクセル開度センサ12により機関負荷が検出され、クランクポジションセンサ13により機関回転数及びク
ランクシャフト9の角速度が検出される。
In addition to the above sensors, the
一方、ECU10には、スロットル3、燃料噴射弁4、及びVVT8が電気配線を介して接続され、該ECU10によりこれらの機器が制御される。
On the other hand, the
ここで、内燃機関1の燃焼状態が悪化すると、機関発生トルクが低下するために、内燃機関1の回転変動が大きくなる。そして、内燃機関1の回転変動が閾値よりも大きくなった場合には、失火していると判定することができる。ここで、例えばクランクシャフト9の角速度の最大値と最低値との差の2乗が小さくなるほど、内燃機関1の回転変動が大きいとしても良い。
Here, when the combustion state of the
そして、本実施例においては、内燃機関1のアイドル運転時にVVT8で吸気弁5の開閉時期を遅角させて実圧縮比を低下させる。ここで、ピストン15が吸気弁の閉弁位置から上死点までを移動する距離に気筒断面積を乗じた値を以下「実行程容積」または「実排気量」と称する。また、隙間容積と実行程容積とを加えたものを隙間容積で除した値を以下「実圧縮比」と称する。実圧縮比が低下されると、圧縮行程における温度上昇が小さくなるために内燃機関1で失火し易くなる。
In this embodiment, the actual compression ratio is lowered by retarding the opening / closing timing of the
そこで、本実施例では、内燃機関1のアイドル運転時に実圧縮比を徐々に低下させたときの内燃機関1の回転変動に基づいて、燃料性状(例えばセタン価)を推定する。つまり、燃料のセタン価と、内燃機関1の回転変動とには相関関係があるため、内燃機関1の回転変動の大きさに基づいて燃料のセタン価を推定する。例えば吸気弁5の開弁時期を上死点よりも後とする。
Therefore, in this embodiment, the fuel property (for example, cetane number) is estimated based on the rotational fluctuation of the
アイドル運転時に行なうのは、内燃機関1の回転数が低く且つ回転数が略一定となっていることから、内燃機関1の回転変動が検出し易いことによる。また、セタン価が急変するのは給油後のため、例えば燃料タンクに備えられる給油口の蓋が開けられたり、燃料の残量を検出するためのセンサにより得られる燃料量が増加したりした場合には、給油が行われたとしてセタン価の推定を行なう。
The idling operation is performed because the rotational speed of the
ここで、図2はVVT8の遅角量と、内燃機関1の回転変動と、セタン価との関係を示した図である。VVT8の遅角量とは、内燃機関の回転数及び負荷に基づいて設定される吸気弁8の開閉時期からどれだけ遅れているのかを示す値であり、クランク角度で表される。VVT8の遅角量が大きくなるほど実圧縮比が小さくなるため、内燃機関1の燃焼状態が悪化して回転変動が大きくなる。つまり、VVT8の遅角量が大きいにもかかわらず回転変動が小さいときには、セタン価の高い燃料(例えばセタン価50以上)を用いていると判断することができる。一方、VVT8の遅角量が小さいにもかかわらず回転変動が大きいときには、セタン価の低い燃料(例えばセタン価40未満)を用いていると判断することができる。
Here, FIG. 2 is a graph showing the relationship among the retard amount of
このように図2の関係を予め実験等により求めてマップ化しておき、該マップにVVT8の遅角量及び回転変動を代入することでセタン価を得ることができる。
As described above, the relationship shown in FIG. 2 is obtained by experiments and mapped in advance, and the cetane number can be obtained by substituting the retardation amount and the rotational fluctuation of the
なお、本実施例では吸気弁5の開閉時期を変更することにより実圧縮比を低下させているが、吸気弁5の開弁時期と閉弁時期とを別々に変更可能であれば、何れか一方のみを変更することにより実圧縮比を低下しても良い。また、排気弁16の開弁時期または閉弁時期の少なくとも一方を変更可能であれば、該排気弁16の開弁時期または閉弁時期の少なくとも一方を変更することにより実圧縮比を低下しても良い。
In this embodiment, the actual compression ratio is lowered by changing the opening / closing timing of the
さらに、本実施例では、回転変動に基づいてセタン価を推定しているが、これに代えて
内燃機関1の気筒内の圧力を測定することにより燃焼状態を検出し、該燃焼状態に基づいてセタン価を推定しても良い。また、内燃機関1が失火するVVT8の遅角量と燃料のセタン価との関係を予め実験等により求めておき、内燃機関1が実際に失火したときのVVT8の遅角量に基づいて燃料のセタン価を求めても良い。
Furthermore, in this embodiment, the cetane number is estimated based on the rotational fluctuation, but instead, the combustion state is detected by measuring the pressure in the cylinder of the
なお、推定されたセタン価が許容値未満の場合には、運転者に警告するように例えばランプを点灯させても良い。この場合、同時に燃焼状態を向上させる対策を施しても良い。例えば、グロープラグへ通電して気筒内のガス温度を上昇させる。また、インタークーラを備えている場合に、該インタークーラを迂回する通路も併せて備えておき、吸気がインタークーラを迂回するようにして吸気の温度を上昇させる。さらに排気絞り弁を備えている場合には、排気絞り弁を閉じ側へ動かすことにより、内燃機関1の負荷を増加させたり、内部EGRガスを増加させたりすることで気筒内の温度を上昇させる。また、VVT8により吸気弁5の開弁時期を遅角させることにより、吸気の勢いを増加させたり吸気の圧力を増加させたりする。さらにVVT8により吸気弁5の閉弁時期を進角させることにより、圧縮端温度を上昇させる。また、サーモスタットが開弁する温度を調節してより高温で開弁するようにすれば、気筒内の温度を上昇させることができる。さらに、内燃機関1に備わる発電機の発電量を増加させることにより内燃機関1の負荷を増加させると気筒内の温度が上昇する。これらの少なくとも1つを行なうことにより、燃焼状態を改善することができる。
If the estimated cetane number is less than the allowable value, for example, a lamp may be lit to warn the driver. In this case, measures for improving the combustion state may be taken at the same time. For example, the glow plug is energized to increase the gas temperature in the cylinder. Further, when an intercooler is provided, a passage that bypasses the intercooler is also provided, and the temperature of the intake air is increased so that the intake air bypasses the intercooler. Further, when an exhaust throttle valve is provided, the temperature in the cylinder is raised by increasing the load of the
また、推定されたセタン価は内燃機関1の停止後もECU10に記憶させておき、次回の内燃機関1の作動時に燃焼状態を改善するべく例えば燃料噴射時期を補正する。
Further, the estimated cetane number is stored in the
以上説明したように本実施例によれば、VVT8により吸気弁5の開閉時期を遅らせたときの内燃機関1の回転変動の大きさに基づいて、燃料性状を推定することができる。そのため、推定された燃料性状に応じて内燃機関1を制御することができる。
As described above, according to the present embodiment, the fuel property can be estimated based on the magnitude of the rotational fluctuation of the
なお、本実施例ではVVT8により吸気弁5の開閉時期を遅角させるECU10が、本発明における燃焼状態変更手段に相当する。また、本実施例ではクランクシャフト9の角速度の変化に基づいて内燃機関1の回転変動を検出するECU10が、本発明における回転変動検出手段に相当する。さらに、本実施例ではVVT8の遅角量と、内燃機関1の回転変動と、に基づいて燃料のセタン価を推定するECU10が、本発明における燃料性状推定手段に相当する。
In this embodiment, the
本実施例においては、内燃機関1のアイドル運転時においてスロットル3の開度を徐々に小さくしていき、そのときのスロットル3よりも下流の負圧(以下、吸気負圧という。)に基づいて燃料性状(例えばセタン価)を推定する。ここで、吸気負圧が大きくなると、圧縮行程時の気筒内の温度上昇が小さくなるため、燃焼状態が悪化して失火し易くなる。つまり、実施例1では、VVT8により回転変動を大きくしてセタン価を推定しているが、本実施例では、スロットル3の開度を小さくすることにより回転変動を大きくしてセタン価を推定する。吸気負圧は、スロットル3よりも下流の吸気通路2に取り付けた圧力センサ17により検出する。
In the present embodiment, the opening degree of the
ここで、図3は吸気負圧と、内燃機関1の回転変動と、セタン価との関係を示した図である。スロットル3を閉じるほど吸気負圧が大きくなるため、内燃機関1の燃焼状態が悪化して回転変動が大きくなる。つまり、吸気負圧が大きいにもかかわらず回転変動が小さいときには、セタン価の高い燃料(例えばセタン価50以上)を用いていると判断することができる。一方、吸気負圧が小さいにもかかわらず回転変動が大きいときには、セタン価の低い燃料(例えばセタン価40未満)を用いていると判断することができる。
Here, FIG. 3 is a diagram showing the relationship among the intake negative pressure, the rotational fluctuation of the
このように図3の関係を予め実験等により求めてマップ化しておき、該マップに吸気負圧及び回転変動を代入することでセタン価を得ることができる。 Thus, the cetane number can be obtained by previously obtaining the relationship of FIG. 3 through experiments or the like and mapping it, and substituting the intake negative pressure and the rotational fluctuation into the map.
なお、吸気負圧の代わりに、スロットル3の開度を用いても良い。すなわち、スロットル開度と、内燃機関1の回転変動と、セタン価との関係を予め実験等により求めてマップ化し、該マップにスロットル3の開度と回転変動とを代入してセタン価を得ても良い。
Note that the opening degree of the
以上説明したように本実施例によれば、スロットル3を閉じたときの内燃機関1の回転変動の大きさに基づいて、燃料性状を推定することができる。そのため、推定された燃料性状に応じて内燃機関1を制御することができる。
As described above, according to this embodiment, the fuel property can be estimated based on the magnitude of the rotational fluctuation of the
なお、本実施例ではスロットル3の開度を小さくするECU10が、本発明における燃焼状態変更手段に相当する。また、本実施例ではスロットル3の開度と、内燃機関1の回転変動と、に基づいて燃料のセタン価を推定するECU10が、本発明における燃料性状推定手段に相当する。
In this embodiment, the
本実施例においては、燃料噴射弁4からの燃料噴射時期を変更することにより内燃機関1の回転変動を増大させつつ燃料のセタン価を推定する。ここで、膨張行程では気筒内の温度が低下するため、燃料噴射時期の遅角量が大きくなると、燃焼状態が悪化して失火し易くなる。つまり、実施例1では、VVT8により回転変動を大きくしてセタン価を推定しているが、本実施例では、燃料噴射の時期を遅くすることにより回転変動を大きくしてセタン価を推定する。
In this embodiment, the cetane number of the fuel is estimated while increasing the rotational fluctuation of the
ここで、図4は燃料噴射時期の遅角量と、内燃機関1の回転変動と、セタン価との関係を示した図である。燃料噴射時期の遅角量とは、内燃機関の回転数及び負荷に基づいて設定される燃料噴射弁4の燃料噴射時期からどれだけ遅れているのかを示す値であり、クランク角度で表される。燃料噴射時期の遅角量を大きくするほど、内燃機関1の燃焼状態が悪化して回転変動が大きくなる。つまり、燃料噴射時期の遅角量が大きいにもかかわらず回転変動が小さいときには、セタン価の高い燃料(例えばセタン価50以上)を用いていると判断することができる。一方、燃料噴射時期の遅角量が小さいにもかかわらず回転変動が大きいときには、セタン価の低い燃料(例えばセタン価40未満)を用いていると判断することができる。
Here, FIG. 4 is a graph showing the relationship among the retard amount of the fuel injection timing, the rotational fluctuation of the
このように図4の関係を予め実験等により求めてマップ化しておき、該マップに燃料噴射時期の遅角量及び回転変動を代入することでセタン価を得ることができる。 As described above, the relationship shown in FIG. 4 is obtained in advance through experiments or the like and mapped, and the cetane number can be obtained by substituting the retard amount and the rotational fluctuation of the fuel injection timing into the map.
なお、内燃機関1が複数の気筒を備えている場合には、前記燃料噴射時期の遅角は何れか1気筒のみで行なってもよい。こうすることで、内燃機関1の振動を抑制することができる。
When the
以上説明したように本実施例によれば、燃料噴射弁4からの燃料噴射時期を遅らせたときの内燃機関1の回転変動の大きさに基づいて、燃料性状を推定することができる。そのため、推定された燃料性状に応じて内燃機関1を制御することができる。
As described above, according to the present embodiment, the fuel property can be estimated based on the magnitude of the rotational fluctuation of the
なお、本実施例では燃料噴射時期を遅角させるECU10が、本発明における燃焼状態変更手段に相当する。また、本実施例では燃料噴射時期の遅角量と、内燃機関1の回転変動と、に基づいて燃料のセタン価を推定するECU10が、本発明における燃料性状推定手段に相当する。
In this embodiment, the
1 内燃機関
2 吸気通路
3 スロットル
4 燃料噴射弁
5 吸気弁
6 吸気側カムシャフト
7 吸気側プーリ
8 可変バルブタイミング機構(VVT)
9 クランクシャフト
10 ECU
11 アクセルペダル
12 アクセル開度センサ
13 クランクポジションセンサ
15 ピストン
16 排気弁
17 圧力センサ
DESCRIPTION OF
9
11
Claims (6)
前記内燃機関の回転変動を検出する回転変動検出手段と、
前記燃焼状態変更手段により前記内燃機関の燃焼状態が変化するときの前記パラメータの値と前記内燃機関の回転変動とに基づいて、該内燃機関の燃料性状を推定する燃料性状推定手段と、
を具備することを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。 Combustion state changing means for changing a parameter related to the combustion state of the internal combustion engine in a direction in which the internal combustion engine misfires;
Rotation fluctuation detecting means for detecting rotation fluctuation of the internal combustion engine;
Fuel property estimating means for estimating the fuel property of the internal combustion engine based on the value of the parameter when the combustion state of the internal combustion engine changes by the combustion state changing means and the rotational fluctuation of the internal combustion engine;
A combustion control device for an internal combustion engine, comprising:
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