JP2002349334A - 内燃機関の燃料性状判別装置 - Google Patents
内燃機関の燃料性状判別装置Info
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Abstract
重質ガソリンを供給されているにもかかわらず、残留燃
料による一時的なリッチ状態での良好な燃焼、機関温度
によるエンジン負荷低減時の比較的良好な燃焼により、
誤った燃料性状判別をしてしまうという課題があった。 【解決手段】 前回のエンジン停止時の冷却水温が基準
温度より上の場合、冷却水温が基準水温より下の場合、
かつ冷却水温と吸気温の偏差が基準偏差より小の場合に
は、燃料性状判定条件が成立していると判定して燃料性
状判別を許可する燃料性状判定許可手段307と、上記
燃料性状判別が許可されている場合には、エンジンの所
定の状態に基づいて燃料性状を判別する燃料性状判別手
段308と、上記燃料性状判別手段の判別結果を記憶す
る燃料性状判別結果記憶手段306とを備えた。 【効果】 燃料性状判別を誤ることがなくなる。
Description
機関)に供給される燃料の性状を判別する内燃機関の燃
料性状判別装置に関するものである。
または始動直後のエンジン冷却水温(機関温度)を検出
し、機関温度に応じて始動時の燃料量を決定する燃料制
御装置、あるいは、始動時の機関温度に応じて燃料増量
値を決定し、始動直後においては燃料増量値を時間とと
もに漸減させる燃料制御装置が知られている。
た機関温度に応じて点火時期を基準値より進角側に制御
する点火時期制御装置が知られている。
動直後の検出された機関温度に応じて始動時の空気量を
決定するアイドル空気量制御装置、あるいは、始動時の
機関温度に応じて空気量増量を決定し、始動直後におい
ては空気量増量値を時間とともに漸減させるアイドル空
気量制御装置が知られている。
関制御装置においては、燃料量制御、点火時期制御、お
よびアイドル空気量制御に関して、燃料性状に対する配
慮を特にしておらず、特定の燃料性状において、始動時
または始動直後おける燃料量、点火時期、およびアイド
ル空気量を適合している。
安定した燃焼を確保できる内燃機関制御装置が要求され
ており、燃料性状を間接的に判別する燃料性状判別装置
が種々提案されている。
は、たとえば重質ガソリンを用いた場合があげられる。
この重質ガソリンは、留出温度が高く揮発性の悪いガソ
リンであり、ガソリン蒸気圧(RVP)が低く、比重お
よびオクタン価がレギュラガソリン(通常ガソリン)に
比べて高い。
ては、通常のガソリンと全く区別がなく、他のハイオク
ガソリン、レギュラガソリンなどのような給油時の区別
も何ら行われていない。
燃料量制御、点火時期制御、アイドル空気量制御を行う
内燃機関制御装置を搭載した車両に対して、重質ガソリ
ンを給油することもありえることとなる。
機関制御装置を搭載した車両に重質ガソリンを給油した
場合において、問題となるのは、始動時および始動直後
のエンジン回転速度の不安定性、走行中の加速時ヘジテ
ーションなどであり、さらには、エンジン始動不能や始
動直後のエンストなどが発生し、排気ガスの成分も悪化
する。
蒸気圧が低く、燃料の吸気管への付着によって実質的な
燃料供給量が低下することから、始動時や始動直後およ
び加速時において、実質的な空燃比が増大(リーン)し
て燃焼不良を起こすためであると考えられる。
941号公報に開示されるように、エンジンの始動直後
の回転速度変動率に基づいて燃料性状を判別する装置
や、特開2000−337207号公報に開示されるよ
うに、エンジンの始動時において始動開始から初爆が検
出されるまでの状態に基づいて燃料性状を判別する装置
が提案されている。
判別装置によれば、たとえば、機関温度が低い時の短い
始動(エンジンが始動したらすぐにエンジン冷却水温が
上昇しない程度の後にエンジンを切る)を1、2回繰り
替えした後に、再始動を実施すると、以前の始動時に吸
気管に付着し残った燃料が再始動時に供給されることに
なり、その燃料が重質ガソリンであっても、一時的に、
実質的な空燃比が減少(リッチ)して良好な燃焼とな
り、誤った燃料性状判別(通常ガソリン判別)をしてし
まう問題があった。
荷が比較的軽いため、その燃料が重質ガソリンであって
実質的な空燃比がリーンであったとしても、エンジン回
転速度が落ち込むことなく、比較的良好な燃焼と判断さ
れることとなり、誤った燃料性状判別(通常ガソリン判
別)をしてしまう問題があった。
でも、外気温度よりも冷却水温が高い場合、エンジン停
止後の時間が比較的短時間であり、そのような場合、エ
ンジンオイルの粘性が低く、エンジン負荷が比較的軽い
ため、その燃料が重質ガソリンであって実質的な空燃比
がリーンであったとしても、比較的良好な燃焼と判断さ
れることなり、誤った燃料性状判別(通常ガソリン判
別)をしてしまう問題があった。
置では、始動時および始動直後の燃料性状判別時に、前
回のエンジン運転状態を考慮していなかったので、重質
ガソリンを供給されているにもかかわらず、残留燃料に
よる一時的なリッチ状態での良好な燃焼、機関温度によ
るエンジン負荷低減時の比較的良好な燃焼により、誤っ
た燃料性状判別をしてしまうという問題点があった。
めになされたもので、前回のエンジン運転状態による燃
料性状誤判別を防止し、現在の機関温度によるエンジン
負荷低減時の場合での燃料性状誤判別を防止のすること
ができる内燃機関の燃料性状判別装置を得ることを目的
とする。
の燃料性状判別装置は、前回のエンジン停止時の冷却水
温を記憶する前回エンジン停止時冷却水温記憶手段と、
上記前回のエンジン停止時の冷却水温と第1の基準温度
を比較する前回エンジン停止時冷却水温比較手段と、現
在の冷却水温と第2の基準水温を比較する今回エンジン
冷却水温比較手段と、上記現在の冷却水温と現在の吸気
温の偏差を計測する冷却水温吸気温偏差計測手段と、上
記偏差と基準偏差を比較する偏差比較手段と、上記前回
のエンジン停止時の冷却水温が上記第1の基準温度より
上の場合、上記冷却水温が上記第2の基準水温より下の
場合、かつ上記偏差が上記基準偏差より小の場合には、
燃料性状判定条件が成立していると判定して燃料性状判
別を許可する燃料性状判定許可手段と、上記燃料性状判
別が許可されている場合には、エンジンの所定の状態に
基づいて燃料性状を判別する燃料性状判別手段と、上記
燃料性状判別手段の判別結果を記憶する燃料性状判別結
果記憶手段とを備えたものである。
手段が、上記前回のエンジン停止時の冷却水温が上記第
1の基準温度より上でない場合、上記冷却水温が上記第
2の基準水温より下でない場合、あるいは上記偏差が上
記基準偏差より小でない場合には、燃料性状判定条件が
成立していないと判定して燃料性状判別を許可せず、上
記燃料性状判別結果記憶手段が、上記燃料性状判別が許
可されていない場合には、前回の燃料性状判別結果を読
み出し、その判別結果を再度、記憶するものである。
ンジンに取り付けられた冷却水温センサにより計測され
るものである。
エンジンの吸気管に結合されたエアクリーナに取り付け
られた吸気温センサにより計測されるものである。
形態1に係る内燃機関の燃料性状判別装置について図面
を参照しながら説明する。図1は、この発明の実施の形
態1に係る内燃機関の燃料性状判別装置を備えた電子制
御式内燃機関の全体構成の概要を示す図である。なお、
各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
アフローセンサ、3はスロットルバルブ、4はサージタ
ンク、5は吸気管、6はエンジン(内燃機関)、7はイ
ンジェクタ、8はカム角センサ、9はクランク角センサ
である。
1はエンジン制御ユニット、12はCPU、13はRO
M、14はRAM、15はインターフェース(I/
O)、16は駆動回路、17は冷却水温センサ、18は
吸気温センサ、19は始動スイッチである。
ナ1を介して吸入された空気は、エアクリーナ1に接続
されたエアフローセンサ2により吸入空気量Qaが測定
され、スロットルバルブ3で吸気量が負荷に応じ制御さ
れ、サージタンク4および吸気管5を介してエンジン6
の各気筒に吸入される。一方、燃料は、インジェクタ7
を介して吸気管5に噴射され、イグニッションコイル等
の点火装置10により、エンジン6を点火する。
ジン6のカムシャフト(図示せず)に取り付けられたカ
ム角度センサ8により計測されたエンジンの基準角度や
エンジン回転速度Neと、エアクリーナ1に取り付けら
れた吸気温センサ18により計測された吸気温と、エン
ジン6に取り付けられた冷却水温センサ17により計測
された冷却水温と、始動スイッチ19によるエンジン6
の始動状態等の運転状態情報とを基に、燃料性状判別、
燃料量制御、点火時期制御、アイドル空気量制御等を行
う。
PU12、ROM13、RAM14等からなるマイクロ
コンピュータで構成され、入出力インターフェイス15
を介してエアフローセンサ2により計測される吸入空気
量Qa、カム角度センサ8により計測される基準角度、
エンジン回転速度Ne、吸気温センサ18により計測さ
れる吸入空気温度THA、冷却水温センサ17より計測
される冷却水温THWが入力される。
13に格納されている制御プログラムおよび各種マッ
プ、RAM14に格納されている各種変数データに基づ
いて、燃料量演算、点火時期演算、アイドル空気量演算
等を行い、入出力インターフェイス15および駆動回路
16を介して、点火装置10、インジェクタ7等を駆動
する。
AM14の格納データをイグニッションスイッチオフ後
にも記憶し続けるバックアップRAM機構が付加されて
いる。
の燃料性状判別装置の動作について図面を参照しながら
説明する。
燃機関の燃料性状判別装置の動作を示すフローチャート
である。また、図3は、この発明の実施の形態1に係る
内燃機関の燃料性状判別装置の機能ブロックを示す図で
ある。
ニッションスイッチ)19がオンされると(ステップS
201)、エンジン制御ユニット11内の燃料性状判別
装置300が起動し、以下のフローを実行する。
温THWと吸気温THAを読み込み(ステップS20
2)、前回エンジン停止時冷却水温記憶手段302によ
り前回のエンジン停止時の冷却水温TOWをバックアッ
プRAM機構で記憶されているRAM14から読み出す
(ステップS203)。
手段303により前回のエンジン停止時の冷却水温TO
Wが基準温度XTOWHより上であるかを比較し(ステ
ップS204)、前回のエンジン停止時の冷却水温TO
Wが基準温度XTOWHより下(つまりNO)の場合
は、燃料性状判定条件不成立としてステップS208へ
進む。一方、前回のエンジン停止時の冷却水温TOWが
基準温度XTOWHより上(つまりYES)の場合に
は、次のステップS205に進む。
水温比較手段304により現在の冷却水温THWが基準
水温XTWHより下であるかを比較し、冷却水温THW
が基準水温XTWHより上(つまりNO)の場合は、燃
料性状判定条件不成立としてステップS208へ進む。
一方、冷却水温THWが基準水温XTWHより下(つま
りYES)の場合は、次のステップS206に進む。
止してから十分時間が経ち、エンジンが外気温度まで十
分冷えているかを判定するために、冷却水温吸気温偏差
計測手段301および偏差比較手段305により現在の
冷却水温THWと現在の吸気温THAとの偏差(THW
−THA)が基準偏差XTWAより小であるかを比較
し、前記偏差(THW−THA)が基準偏差XTWAよ
り大(つまりNO)の場合は、燃料性状判定条件不成立
としてステップS208へ進む。一方、前記偏差(TH
W−THA)が基準偏差XTWAより小(つまりYE
S)の場合には、燃料性状判定許可手段307により燃
料性状判定条件が成立しているとして、燃料性状判別を
許可し、次のステップS207へ進む。
チン(燃料性状判別手段308)により、燃料性状を判
別する。この燃料性状判定ルーチンは、図示しないが、
例えば、特開2000−8941号公報に開示されるよ
うに、燃料性状判別手段308によりエンジン負荷検出
手段311、エンジン回転速度検出手段312からの信
号を処理して得たエンジンの始動直後の回転速度変動率
に基づいて燃料性状を判別したり、特開2000−33
7207号公報に開示されるように、燃料性状判別手段
308によりエンジン負荷検出手段311、エンジン回
転速度検出手段312からの信号を処理して得たエンジ
ンの始動時において始動開始から初爆が検出されるまで
の状態に基づいて燃料性状を判別する。
定ルーチンでの結果を判断し、判別結果が重質(すなわ
ちYES)の場合は、ステップS211に進み、燃料性
状判別結果記憶手段306により重質ガソリン判別結果
をRAM14に記憶する。一方、判別結果が重質でない
(すなわちNO)場合には、ステップS213に進み、
通常ガソリン判別結果をRAM14に記憶する。
は、燃料性状判定許可手段307により、燃料性状判別
が許可されず、ステップS208に進んでくるが、この
ステップS208では、燃料性状判別結果記憶手段30
6により前回の燃料性状判別結果をバックアップRAM
機構で記憶されているRAM14から読み出す。
燃料性状判別結果を判断し、この判別結果が重質(すな
わちYES)の場合は、ステップS212に進み、重質
ガソリン判別結果をRAM14に記憶する。一方、上記
判別結果が重質でない(すなわちNO)場合には、ステ
ップS213に進み、通常ガソリン判別結果をRAM1
4に記憶する。
態1の燃料性状判別装置300にて得られた結果に基づ
き、燃料量、点火時期、アイドル空気量制御を行う。た
とえば、燃料性状判別結果記憶手段306に記憶されて
いる判別結果が重質ガソリンの場合、燃料量を増量側、
点火時期を進角側、アイドル空気量を増量側に制御す
る。
ジン停止時冷却水温記憶手段302によりエンジン停止
時の冷却水温をRAM14に記憶させ、本ルーチンを終
了する。
れば、始動時および始動直後の燃料性状判別時に、前回
のエンジン運転状態を考慮し、かつ、前回エンジン停止
から再度エンジン始動までの時間を考慮しているので、
重質ガソリンを供給されているにもかかわらず、吸気管
5の残留燃料による一時的なリッチ状態での比較的良好
な燃焼、機関温度によるエンジン負荷低減時の比較的良
好な燃焼により、誤った燃料性状判別をしてしまう問題
がなくなる。
装置は、以上説明したとおり、前回のエンジン停止時の
冷却水温を記憶する前回エンジン停止時冷却水温記憶手
段と、上記前回のエンジン停止時の冷却水温と第1の基
準温度を比較する前回エンジン停止時冷却水温比較手段
と、現在の冷却水温と第2の基準水温を比較する今回エ
ンジン冷却水温比較手段と、上記現在の冷却水温と現在
の吸気温の偏差を計測する冷却水温吸気温偏差計測手段
と、上記偏差と基準偏差を比較する偏差比較手段と、上
記前回のエンジン停止時の冷却水温が上記第1の基準温
度より上の場合、上記冷却水温が上記第2の基準水温よ
り下の場合、かつ上記偏差が上記基準偏差より小の場合
には、燃料性状判定条件が成立していると判定して燃料
性状判別を許可する燃料性状判定許可手段と、上記燃料
性状判別が許可されている場合には、エンジンの所定の
状態に基づいて燃料性状を判別する燃料性状判別手段
と、上記燃料性状判別手段の判別結果を記憶する燃料性
状判別結果記憶手段とを備えたので、燃料性状判別を誤
ることがなくなるという効果を奏する。
上記燃料性状判定許可手段が、上記前回のエンジン停止
時の冷却水温が上記第1の基準温度より上でない場合、
上記冷却水温が上記第2の基準水温より下でない場合、
あるいは上記偏差が上記基準偏差より小でない場合に
は、燃料性状判定条件が成立していないと判定して燃料
性状判別を許可せず、上記燃料性状判別結果記憶手段
が、上記燃料性状判別が許可されていない場合には、前
回の燃料性状判別結果を読み出し、その判別結果を再
度、記憶するので、燃料性状判別を誤ることがなくなる
という効果を奏する。
り、上記冷却水温が、エンジンに取り付けられた冷却水
温センサにより計測されるので、燃料性状判別を誤るこ
とがなくなるという効果を奏する。
おり、上記吸気温が、エンジンの吸気管に結合されたエ
アクリーナに取り付けられた吸気温センサにより計測さ
れるので、燃料性状判別を誤ることがなくなるという効
果を奏する。
料性状判別装置を備えた電子制御式内燃機関の全体構成
を示す図である。
料性状判別装置の動作を示すフローチャートである。
料性状判別装置の機能ブロックを示す図である。
トルバルブ、4 サージタンク、5 吸気管、6 エン
ジン(内燃機関)、7 インジェクタ、8 カム角セン
サ、9 クランク角センサ、10 点火装置、11 エ
ンジン制御ユニット、12 CPU、13 ROM、1
4 RAM、15 インターフェース、16 駆動回
路、17 冷却水温センサ、18 吸気温センサ、19
始動スイッチ。
Claims (4)
- 【請求項1】 前回のエンジン停止時の冷却水温を記憶
する前回エンジン停止時冷却水温記憶手段と、 上記前回のエンジン停止時の冷却水温と第1の基準温度
を比較する前回エンジン停止時冷却水温比較手段と、 現在の冷却水温と第2の基準水温を比較する今回エンジ
ン冷却水温比較手段と、 上記現在の冷却水温と現在の吸気温の偏差を計測する冷
却水温吸気温偏差計測手段と、 上記偏差と基準偏差を比較する偏差比較手段と、 上記前回のエンジン停止時の冷却水温が上記第1の基準
温度より上の場合、上記冷却水温が上記第2の基準水温
より下の場合、かつ上記偏差が上記基準偏差より小の場
合には、燃料性状判定条件が成立していると判定して燃
料性状判別を許可する燃料性状判定許可手段と、 上記燃料性状判別が許可されている場合には、エンジン
の所定の状態に基づいて燃料性状を判別する燃料性状判
別手段と、 上記燃料性状判別手段の判別結果を記憶する燃料性状判
別結果記憶手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の
燃料性状判別装置。 - 【請求項2】 上記燃料性状判定許可手段は、上記前回
のエンジン停止時の冷却水温が上記第1の基準温度より
上でない場合、上記冷却水温が上記第2の基準水温より
下でない場合、あるいは上記偏差が上記基準偏差より小
でない場合には、燃料性状判定条件が成立していないと
判定して燃料性状判別を許可せず、 上記燃料性状判別結果記憶手段は、上記燃料性状判別が
許可されていない場合には、前回の燃料性状判別結果を
読み出し、その判別結果を再度、記憶することを特徴と
する請求項1記載の内燃機関の燃料性状判別装置。 - 【請求項3】 上記冷却水温は、エンジンに取り付けら
れた冷却水温センサにより計測されることを特徴とする
請求項1又は2記載の内燃機関の燃料性状判別装置。 - 【請求項4】 上記吸気温は、エンジンの吸気管に結合
されたエアクリーナに取り付けられた吸気温センサによ
り計測されることを特徴とする請求項1又は2記載の内
燃機関の燃料性状判別装置。
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