JP2007198176A - エンジンの制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の燃料性状用燃料量演算手段と、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、を備え、エンジン始動時には、燃料量演算手段として前記複数の燃料量演算手段のうちの第一の燃料性状用燃料量演算手段を用い、エンジン始動後は、前記運転状態検出手段により検出されたエンジンの運転状態が所定の条件を満たしたとき、前記第一の燃料性状用燃料量演算手段から第二の燃料性状用燃料量演算手段に強制的に切り換えるようにされてなる。
【選択図】図1
Description
図15は、本発明に係るエンジンの制御装置の実施形態(各実施形態共通)を、それが適用された車載用エンジンの一例と共に示す概略構成図である。
図17は、第1実施形態の制御システム図で、コントロールユニット100は、機能ブロック図で示されている如くの、基本燃料噴射量(Tp)演算手段120、燃料補正量(Tp_hos)演算手段125、及び燃料補正量切換判定手段130と、を備える。
以下、各処理手段の詳細説明を行う。
本演算手段120では、エンジンの吸入空気量に基づいて任意の運転条件において目標トルクと目標空燃比を同時に実現する燃料噴射量を演算する。具体的には図18に示されるように、基本燃料噴射量Tpを演算する。完爆成立時と非成立時で、それぞれ基本燃料噴射量を演算する。完爆成立は、例えば、エンジン回転数が所定値以上、所定期間連続した場合、などである。
本演算手段では、燃料補正量Tp_hosを演算する。具体的には、図19に示されるように、燃料噴射量補正量切換フラグf_changeに応じて、f_change=0のときは、重質用補正量(Tp_hos_jyu)とし、f_change=1のときは、軽質用補正量Tp_hos_keiとする。重質用補正量Tp_hos_jyu及び軽質用補正量Tp_hos_keiは、燃料気化率感度を代表するパラメータとして、水温(Twn)に応じて設定する。さらに吸気温(Twa)を用いても良い。
本演算手段130では、燃料噴射量補正量切換フラグf_changeを演算する。具体的には、図20に示される処理にて、f_changeを決める。前述のように燃料噴射量補正量切換フラグf_changeは、重質用設定から軽質用設定に強制的に切り換えるタイミングを決める。そのタイミングを決める条件としては、いくつか考えられるが、ここでは、図20に示されるように、6つの条件を、例としてあげておく。すなわち、
・始動後時間Tsidou が所定値T_sidou0以上か?
・始動後のTp積算値Tp_sumが所定値Tp_sum0以上か?
・始動後のQa積算値Qa_sumが所定値Qa_sum0以上か?
・始動後のNeが初めて所定値Ne_0以上となったか?
・始動後のTwnが初めて所定値Twn_0以上となったか?
・始動後のTwaが初めて所定値Twa_0以上となったか?
上記各所定値は、実験により決めるのがよい。重質設定から軽質設定に切り換えるタイミングは、エンジン始動完了時期が好ましいので、例えば、完爆判定を用いるのも良い。
第1実施形態では、始動時は実際の燃料性状にはよらず、常に重質用設定とし、始動後の所定条件成立後は、強制的に軽質用設定に切り換えるものとした。
本演算手段225では、燃料補正量Tp_hosを演算する。具体的には、図21に示されるように、燃料噴射量補正量切換フラグf_changeに応じて、f_change=0のときは、重質用補正量(Tp_hos_jyu)とし、f_change=1のときは、軽質用補正量1Tp_hos_kei1とし、f_change=2のときは、軽質用補正量2Tp_hos_kei2とする。重質用補正量Tp_hos_jyu、軽質用補正量1Tp_hos_kei1、軽質用補正量2Tp_hos_kei2は、燃料気化率感度を代表するパラメータとして、水温(Twn)に応じて決める。さらに吸気温(Twa)を用いても良い。
本演算手段230では、燃料噴射量補正量切り換えフラグf_changeを演算する。具体的には、図20に示される処理にて、f_changeを0→1に切り換えるが、第1実施形態と同じであるので、詳述しない。f_changeが1に切り換わった後、f_changeをさらに1→2に切り換える処理を図22に示す。
・始動後時間Tsidou が所定値T_sidou1以上か?
・始動後のTp積算値Tp_sumが所定値Tp_sum1以上か?
・始動後のQa積算値Qa_sumが所定値Qa_sum1以上か?
・始動後のNeが初めて所定値Ne_1以上となったか?
・始動後のTwnが初めて所定値Twn_1以上となったか?
・始動後のTwaが初めて所定値Twa_1以上となったか?
各所定値は、実験により決めるのがよい。軽質設定1から軽質設定2に切り換えるタイミングは、前述のように、完爆までに噴射した燃料のうちの壁流がほとんど燃焼してしまう時期前後が好ましく、供給空燃比と排気空燃比の関係から実験的に決めるのも良い。
第1、第2実施形態では、始動時は実際の燃料性状にはよらず、常に重質用設定とし、始動後の所定条件成立後は、強制的に、軽質用設定(もしくは軽質用設定1から2)に切り換えるものとした。
図20に示されるもの(130)と同じであるので、詳述しないが、これに加えて、図24に示される処理内容も追加する。すなわち、f_change=1かつf_jyu=1のときは、f_change=0とするものである。これは、f_change=1のとき、すなわち、重質用設定から軽質用設定に切り換わった後、f_jyu=1のとき、すなわち、実際に使用されている燃料が重質と後述の燃料性状判定手段150で判断された場合は、f_change=0とし、再び、重質用設定に戻すものである。
本演算手段150では、重質判定フラグf_jyuを演算する。具体的には、図25に示される以下の処理である。
・Neの一次微分値dNe、二次微分値ddNeをそれぞれ演算する。
・f_change=1のとき、すなわち軽質設定にきり変わった後、
dNeが所定値dNe_0のとき、カウンタCnt_dNeの値を1増やす。
ddNeが所定値ddNe_0_h以上のとき、カウンタCnt_ddNe_hの値を1増やし、
ddNeが所定値ddNe_0_l以下のとき、カウンタCnt_ddNe_lの値を1増やすものである。
・所定時間内のCnt_dNeの値が、所定値Cnt_dNe_0以上、又は、
所定時間内のCnt_ddNe_hの値が、所定値Cnt_ddNe_0_h以上、又は、
所定時間内のCnt_ddNe_lの値が、所定値Cnt_ddNe_0_l以上のとき、実際の使用燃料が重質であると判断し、f_jyu=1とする。
各所定値は、目標性能の応じて、経験的(実験的)に決めるのがよい。
前記第3実施形態では、軽質用設定に切り換えた後は、実際に使用されている燃料が重質であるかを否かを判定する燃料性状判定手段150が付設され、重質燃料であると判定されたときは、再び、重質燃料設定に切り換えるものとした。
以下、実燃料性状確認手段160の詳細説明を行う。
本確認手段では、重質判定フラグ2f_jyu_realを演算する。具体的には、図27に示される以下の処理を行う。
・Neの一次微分値dNe、二次微分値ddNeをそれぞれ演算する。
・f_jyu=1によりf_changeが1→0に切り替わった後、Cnt_dNe,Cnt_ddNe_h,Cnt_ddNe_lを0にリセットし、
dNeが所定値dNe_1のとき、カウンタCnt_dNeの値を1増やす。
ddNeが所定値ddNe_1_h以上のとき、カウンタCnt_ddNe_hの値を1増やし、
ddNeが所定値ddNe_1_l以下のとき、カウンタCnt_ddNe_lの値を1増やすものである。
・所定時間内のCnt_dNeの値が、所定値Cnt_dNe_1以下、かつ、
所定時間内のCnt_ddNe_hの値が、所定値Cnt_ddNe_1_h以下、かつ、
所定時間内のCnt_ddNe_lの値が、所定値Cnt_ddNe_1_l以下のとき、実際の使用燃料が重質であると判断し、f_jyu_real=1とする。各所定値は、目標性能の応じて、経験的(実験的)に決めるのがよい。
19 水温センサ
24 エアフローセンサ
30 燃料噴射弁
37 クランク角センサ(回転数センサ)
50 三元触媒
51 空燃比センサ
52 酸素センサ
100 コントロールユニット
120 基本燃料噴射量演算手段
125 燃料補正量演算手段
130 燃料補正量切換判定手段
150 燃料性状判定手段
160 実燃料性状確認手段
Claims (22)
- 複数の燃料性状用燃料量演算手段と、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、を備え、エンジン始動時には、燃料量演算手段として前記複数の燃料量演算手段のうちの第一の燃料性状用燃料量演算手段を用い、エンジン始動後は、前記運転状態検出手段により検出されたエンジンの運転状態に基づいて、前記第一の燃料性状用燃料量演算手段から第二の燃料性状用燃料量演算手段に切り換えることを特徴とするエンジンの制御装置。
- 前記運転状態検出手段は、エンジン回転数、エンジン始動後経過時間、エンジン始動後のサイクル数、吸気通路内圧力、エンジン始動後の総吸入空気量、吸気温、エンジン冷却水温、及び空燃比のうちの少なくとも一つを検出し、該検出された運転状態が所定の条件を満たしたとき、前記第一の燃料性状用燃料量演算手段から第二の燃料性状用燃料量演算手段に切り換えることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。
- 前記第二の燃料性状用燃料量演算手段は、前記第一の燃料性状用燃料量演算手段よりも少量の燃料量を演算することを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジンの制御装置。
- エンジン始動後において、エンジン回転数が予め定められた所定値より低いとき、又は、エンジン始動後経過時間が予め定められた所定時間よりも短いときは、前記第一の燃料性状用燃料量演算手段により燃料量の演算を行い、エンジン回転数が前記所定値より高くなったとき、又は、エンジン始動後経過時間が前記所定時間より長くなったときは、前記第二の燃料性状用燃料量演算により燃料量の演算を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
- 気筒に吸入される空気量を直接的又は間接的に求める空気量検出/推定手段と、該空気量検出/推定手段により求められた空気量に基づいて燃料量を演算する基本燃料量演算手段と、を有し、前記第一の燃料性状用燃料量演算手段は、前記基本燃料量演算手段により演算された燃料量の増量補正を行う第一の燃料性状用燃料増量手段を有し、前記第二の燃料性状用燃料量演算手段は、前記第一の燃料性状用燃料増量手段よりも少量の増量補正を行う第二の燃料性状用燃料増量手段を有していることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。
- 前記第一の燃料性状用燃料量演算手段は、重質燃料用の燃料量を演算し、前記第二の燃料性状用燃料量演算手段は、軽質燃料用の燃料量を演算することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
- 前記第一の燃料性状用燃料量演算手段は、重質燃料用の燃料量を演算し、前記第二の燃料性状用燃料量演算手段は、重質と軽質の中間の燃料用の燃料量を演算することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
- 前記第一の燃料性状用燃料量演算手段は、重質燃料用の燃料量を演算し、第三の燃料性状用燃料量演算手段は、軽質燃料用の燃料量を演算し、前記第二の燃料性状用燃料量演算手段は、前記軽質燃料よりさらに軽質の燃料用の燃料量を演算するようにされ、エンジン始動後は、前記運転状態検出手段により検出されたエンジンの運転状態に基づいて、前記第一の燃料性状用燃料量演算手段から前記第二の燃料性状用燃料量演算手段に切り換え、さらに、前記第二の燃料性状用燃料量演算手段から前記第三の燃料性状用燃料量演算手段に切り換えることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
- 燃料性状を判定する燃料性状判定手段を備え、前記第一の燃料性状用燃料量演算手段から前記第二の燃料性状用燃料量演算手段に切り換えた後、前記燃料性状判定手段により、燃料性状が前記第二の燃料性状より重質であると判定されたときは、前記第一の燃料性状用燃料量演算手段に切り換えることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
- 前記燃料性状判定手段は、エンジン回転数、エンジンが所定角度回転するのに要した時間、及び、空燃比のうちの少なくとも一つに基づいて燃料性状を判定することを特徴とする請求項9に記載のエンジンの制御装置。
- 前記燃料性状判定手段は、エンジン回転数もしくはエンジンが所定角度回転するのに要した時間の一次微分値及び/又は二次微分値に基づいて燃料性状を判定することを特徴とする請求項10に記載のエンジンの制御装置。
- 前記燃料性状判定手段は、前記一次微分値と予め定められた所定値とを比較して、その大小により燃料性状を判定することを特徴とする請求項11に記載のエンジンの制御装置。
- 前記燃料性状判定手段は、前記二次微分値と予め定められた所定値とを比較して、その大小により燃料性状を判定することを特徴とする請求項11に記載のエンジンの制御装置。
- 前記燃料性状判定手段により燃料性状が第二の燃料性状より重質であると判定されて、前記第二の燃料性状用燃料量演算手段から前記第一の燃料性状用燃料量演算手段に切り換えた後、再び、前記燃料性状判定手段により燃料性状の判定を行って、実際に使用されている燃料の性状を確認する燃料性状確認手段を備えていることを特徴とする請求項9から13のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
- 前記燃料性状確認手段は、第二の燃料性状用燃料量演算手段から第一の燃料性状用燃料量演算手段に切り換えた後における前記燃料性状判定手段の判定結果が先に行われた判定の結果から変化した場合、実際に使用されている燃料の性状が重質であると認定することを特徴とする請求項14に記載のエンジンの制御装置。
- 前記燃料性状判定手段により判定された実際に使用されている燃料の性状に基づいてエンジンの制御パラメータを演算する手段を備えていることを特徴とする請求項14又は15に記載のエンジンの制御装置。
- 前記エンジン制御パラメータ演算手段は、気筒別に制御する制御パラメータもしくは全気筒一律に制御する制御パラメータを演算することを特徴とする請求項16に記載のエンジンの制御装置。
- 前記燃料性状判定手段は、エンジンの始動開始時点から所定時間が経過するまでのエンジン回転数の挙動をも勘案して、実際に使用されている燃料の性状を判定することを特徴とする請求項9から17のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
- エンジンの始動開始時点から所定時間が経過するまでのエンジン回転数の挙動に基づいて、前記燃料性状判定手段で用いられる判定用閾値等のパラメータを調整することを特徴とする請求項9から18のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
- 前記運転状態検出手段は、エンジン始動後の運転状態として、吸入空気量、燃料噴射量、及び排気空燃比を検出するようにされていることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。
- 実際の燃料性状に依存することなく、燃料量演算手段の切り換えを行うようにされた請求項1から20のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
- 請求項1〜21のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置を搭載した自動車。
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