JP2009215987A - 内燃機関の制御装置及び燃料性状判定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内燃機関1は、筒内に燃料を分割して噴射することのできる燃料噴射装置16を備えている。ECU10は、アイドル運転時にアイドル回転速度制御を実行するとともに、アイドル運転時に主噴射の後に行う後噴射の時期PoITを変化させて主噴射による燃料噴射量の増加量が所定値以下となる(主噴射による燃料噴射量がほとんど変化しなくなる)後噴射の時期PoITcを検出し(S1〜S11)、この検出した後噴射の時期に基づいて、使用燃料の性状を判定し(S12)、筒内における燃料の着火性に関連する各制御パラメータを設定する(S13)。
【選択図】図3
Description
図1は、本発明の一実施形態に係る内燃機関(ディーゼルエンジン)の全体構成図である。図1において、エンジン1の吸気通路2には、エアクリーナ3の下流側にターボ過給機4の吸気コンプセッサ41が設けられている。この吸気コンプレッサ41は、排気通路5に設けられて排気のエネルギーによって回転駆動される排気タービン42に同軸結合される。ターボ過給機4は、吸気コンプレッサ41、排気タービン42及び可変ノズル43を含んで構成され、排気タービン42の回転に伴って吸気コンプレッサ41が回転することで空気を圧縮して送り込む。可変ノズル43は、エンジンコントロールユニット(ECU)10からの制御信号によりアクチュエータ44を介して駆動され、タービン容積を可変する。
図2において、実線は基準燃料(例えば、市場に広く流通している燃料)を使用した場合を示している。この場合、主噴射による燃料噴射量の変更を行う必要がなくなる後噴射の時期、すなわち、後噴射の時期を変化させたときの主噴射による燃料噴射量の増加量が所定値以下となる(主噴射による燃料噴射量がほぼ一定となる)PoITcは、CA1(本発明の「基準時期」に相当し、以下「基準時期PoITcST」とする)となる。
図3において、ステップS1では主噴射の後の予め設定された所定時期PoITnに所定量の燃料を噴射する後噴射を実施する。なお、本フローにおいて実施される後噴射は、ほぼ一定量の燃料を噴射するものとする。また、ここで実施する後噴射は、本制御のために行われるものであってもよいし、DOC11等を活性化させる等のために排気を昇温させる目的で行われるものであってもよい。
ステップS6では、ステップS2と同様、ステップ5において後噴射を実施した後の主噴射による燃料噴射量Qfn+1を読込む。
上述したように、後噴射の時期を変化(遅角)させたときの主噴射による燃料噴射量の増加量が所定値以下となる後噴射の時期PoITcは、燃料の着火性によって変化し、着火性が悪いほど早く(進角側)となり、逆に着火性が良いほど遅く(遅角側)となる。
始動時燃料噴射量は、図8に示すように、ステップS11で検出された後噴射の時期PoITcが進角側にあるほど多く設定される。着火性の悪い燃料が使用された場合であっても始動をより確実に行わせるためである。なお、ここで設定される始動時燃料噴射量は次回始動時のものである。より具体的には、ステップS11で検出された後噴射の時期PoITcが基準時期PoITcSTよりも進角側にある場合には、エンジン冷却水温度に基づき通常設定される始動時燃料噴射量(すなわち、基準燃料に適合された始動時燃料噴射量であり、以下「基本始動時燃料噴射量」という)よりも多くの始動時燃料噴射量が設定され、逆に、ステップS11で検出された後噴射の時期PoITcが基準時期PoITcSTよりも遅角側にある場合には、基本始動時燃料噴射量も少ない始動時燃料噴射量が設定される。
主噴射の時期ITは、図9に示すように、ステップS11で検出された後噴射の時期PoITcが進角側にあるほど進角側に設定される。なお、ここで設定される主噴射の時期ITは本フロー終了後のものである。着火性の悪い燃料については着火遅れ期間を考慮して早めに主噴射を行って噴射した燃料を適切な時期に着火させるようにする一方、着火性の良い燃料については主噴射に時期を遅らせて過早着火等を防止するためである。より具体的には、ステップS11で検出された後噴射の時期PoITcが基準時期PoITcSTよりも進角側にある場合には、運転状態等に基づき通常設定される主噴射の時期ITST(すなわち、基準燃料に適合された主噴射の時期であり、以下「基本主噴射時期」という)よりも進角側の主噴射の時期が設定され、逆に、ステップS11で検出された後噴射の時期PoITcが基準時期PoITcSTよりも遅角側にある場合には、基本主噴射時期ITSTよりも遅角側の主噴射の時期が設定される。
Claims (20)
- 機関の筒内に燃料を分割して噴射することのできる燃料噴射手段と、
アイドル運転時に、機関回転速度が所定の目標アイドル回転速度となるように燃料噴射量をフィードバック制御する一方、主噴射の後に所定量の燃料を噴射する後噴射を実施して該後噴射の時期に対する前記主噴射による燃料噴射量の変化に基づいて前記筒内における前記燃料の着火性に関連する制御パラメータを設定する制御手段と
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記制御手段は、前記後噴射の時期を変化させて前記主噴射による燃料噴射量の増加量が所定値以下となる後噴射の時期を検出し、この検出した後噴射の時期に基づいて前記制御パラメータを設定することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。
- 前記制御パラメータは、前記主噴射の前に行う予備噴射の時期、予備噴射量、前記主噴射の時期、始動時燃料噴射量、過給圧、及び、燃料の噴射圧の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の内燃機関の制御装置。
- 前記制御手段は、前記検出した後噴射の時期が進角側にあるほど前記予備噴射の時期及び前記主噴射の時期の少なくとも1つを進角させることを特徴とする請求項3記載の内燃機関の制御装置。
- 前記制御手段は、前記検出した後噴射の時期が予め設定された基準時期よりも進角側にあるときに、前記予備噴射の時期の進角補正及び前記主噴射の時期の進角補正の少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項4記載の内燃機関の制御装置。
- 記制御手段は、前記検出した後噴射の時期が予め設定された基準時期よりも遅角側にあるときに、前記予備噴射の時期の遅角補正及び前記主噴射の時期の遅角補正の少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項4又は請求項5記載の内燃機関の制御装置。
- 前記制御手段は、前記機関の始動毎に前記後噴射の時期の検出を行い、
前記検出した後噴射の時期が前回検出された後噴射の時期よりも進角側にあるときに、前記予備噴射の時期の進角補正及び前記主噴射の時期の進角補正の少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項4記載の内燃機関の制御装置。 - 前記制御手段は、前記機関の始動毎に前記後噴射の時期の検出を行い、
前記検出した後噴射の時期が前回検出された後噴射の時期よりも遅角側にあるときに、前記予備噴射の時期の遅角補正及び前記主噴射の時期の遅角補正の少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項4又は請求項7記載の内燃機関の制御装置。 - 前記制御手段は、前記検出した後噴射の時期が進角側にあるほど、前記予備噴射量及び次回始動時の始動時燃料噴射量の少なくとも1つを多くすることを特徴とする請求項3〜8のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置。
- 前記制御手段は、前記検出した後噴射の時期が予め設定された基準時期よりも進角側にあるときに、前記予備噴射量の増量補正及び前記始動時燃料噴射量の増量補正の少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項9記載の内燃機関の制御装置。
- 前記制御手段は、前記検出した後噴射の時期が予め設定された基準時期よりも遅角側にあるときに、前記予備噴射量の減量補正及び前記始動時燃料噴射量の減量補正の少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項9又は請求項10記載の内燃機関の制御装置。
- 前記制御手段は、前記機関の始動毎に前記後噴射の時期の検出を行い、
検出した後噴射の時期が前回検出された後噴射の時期よりも進角側にあるときに、前記予備噴射量の増量補正及び前記始動時燃料噴射量の増量補正の少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項9記載の内燃機関の制御装置。 - 前記制御手段は、前記機関の始動毎に前記後噴射の時期の検出を行い、
検出した後噴射の時期が前回検出された後噴射の時期よりも遅角側にあるときに、前記予備噴射量の減量補正及び前記始動時燃料噴射量の減量補正の少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項9又は請求項12記載の内燃機関の制御装置。 - 前記制御手段は、前記検出した後噴射の時期が進角側にあるほど、前記過給圧及び前記噴射圧の少なくとも1つを高くすることを特徴とする請求項3〜13のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置。
- 前記制御手段は、前記検出した後噴射の時期が予め設定された基準時期よりも進角側にあるときに、前記過給圧の上昇補正及び前記噴射圧の上昇補正の少なくとも1つを行うことを特徴とする請求項14記載の内燃機関の制御装置。
- 前記制御手段は、前記検出した後噴射の時期が予め設定された基準時期よりも遅角側にあるときに、前記過給圧の低下補正及び前記噴射圧の低下補正の少なくとも1つを行うことを特徴とする請求項14又は請求項15記載の内燃機関の制御装置。
- 前記制御手段は、前記機関の始動毎に前記後噴射の時期の検出を行い、
検出した後噴射の時期が前回検出された後噴射の時期よりも進角側にあるときに、前記過給圧の上昇補正及び前記噴射圧の上昇補正の少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項14記載の内燃機関の制御装置。 - 前記制御手段は、前記機関の始動毎に前記後噴射の時期の検出を行い、
検出した後噴射の時期が前回検出された後噴射の時期よりも遅角側にあるときに、前記過給圧の低下補正及び前記噴射圧の低下補正の少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項14又は請求項17記載の内燃機関の制御装置。 - 機関の筒内に燃料を分割して噴射することのできる燃料噴射手段と、
アイドル運転時に機関回転速度が所定の目標アイドル回転速度となるように燃料噴射量をフィードバック制御するアイドル回転速度制御手段と、
前記アイドル運転時に、主噴射の後に所定量の燃料を噴射する後噴射を実施して該後噴射の時期に対する前記主噴射による燃料噴射量の変化に基づいて燃焼性状を判定する燃料性状判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の燃料性状判定装置。 - 前記燃料性状判定手段は、前記後噴射の時期を変化させて前記主噴射による燃料噴射量の増加量が所定値以下となる後噴射の時期を検出し、この検出した後噴射の時期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19記載の内燃機関の燃焼性状判定装置。
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