JP2009221866A - セタン価推定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】機関運転状態に応じた量の燃料を噴射する基本噴射と燃料のセタン価の推定に関連して予め定めた量の燃料を噴射する補助噴射とが実行されるディーゼル機関20に適用される。燃料タンク26に所定セタン価の燃料を注入した状態で、異なる圧縮端温度での補助噴射を複数回にわたり行い、それら補助噴射のそれぞれによる機関トルクの増加量を算出して複数回の補助噴射における圧縮端温度と機関トルクの増加量との関係を求める。その求めた関係のうちの予め定められた特定の点における圧縮端温度および機関トルクの増加量を基準圧縮端温度および基準増加量として電子制御装置18に記憶させる。基準圧縮端温度での補助噴射を実行するとともに、同補助噴射に伴う機関トルクの増加量を算出する。この増加量と基準増加量との関係に基づいて燃料のセタン価を推定する。
【選択図】図1
Description
(手段)
請求項1に記載の発明は、機関運転状態に応じた量の燃料を噴射する基本噴射制御と燃料のセタン価の推定に関連して予め定めた量の燃料を噴射する補助噴射制御とが実行されるディーゼル機関の燃焼に供される燃料のセタン価を推定するセタン価推定方法であって、燃料タンクに所定セタン価の燃料を注入した状態で前記補助噴射制御として異なる圧縮端温度での燃料噴射を複数回にわたり行い、それら燃料噴射のそれぞれによる機関トルクの増加量を算出して前記複数回の燃料噴射における前記圧縮端温度と前記機関トルクの増加量との関係を求め、該求めた関係のうちの予め定められた特定の点における圧縮端温度と機関トルクの増加量とを記憶装置に記憶する第1の工程と、前記記憶装置に記憶されている圧縮端温度での前記補助噴射制御による燃料噴射を実行するとともに、同燃料噴射に伴う機関トルクの増加量を算出する第2の工程と、前記記憶装置に記憶されている前記機関トルクの増加量と前記第2の工程において算出した前記機関トルクの増加量との関係に基づいて燃料のセタン価を推定する第3の工程とを備えることをその要旨とする。
(1)請求項1または請求項4について
ディーゼル機関では、燃料のセタン価が小さいときほど、一定量の燃料の噴射に伴う機関トルクの増加量や機関出力軸の回転速度(機関回転速度)の増加量が小さくなるといった傾向がある。
第1の工程において求められる前記関係において圧縮端温度を低下方向に変化させた場合において失火が発生し始めるタイミングでは、機関トルク(または機関回転速度)の増加量が大きく低下する傾向を示す。
請求項3または請求項6に記載の推定方法によるように、前記機関トルク(または機関回転速度)の増加量の変化傾向において同増加量が急変するときの圧縮端温度を前記失火し始める圧縮端温度とすることにより、失火し始める圧縮端温度を精度良く推定することができる。
請求項7に記載の推定方法によれば、ディーゼル機関が工場から出荷された後において、燃料のセタン価を精度良く推定することができるようになる。
請求項8に記載の推定方法によれば、燃料タンク内に貯留されている燃料のセタン価が変化した可能性のあるときに限って同燃料のセタン価の推定を実行することができ、その推定を効率よく実行することができる。
請求項9に記載の推定方法によれば、基本噴射制御による燃料噴射の影響を排除した状態で第1の工程および第2の工程を行うことができ、補助噴射制御による燃料噴射の実行に伴う機関トルク(または機関回転速度)の増加量を精度良く算出することができる。
請求項10に記載の推定方法によれば、被動力伝達軸の回転による影響が小さい状態で第1の工程および第2の工程を行うことができ、補助噴射制御による燃料噴射に伴う機関トルク(または機関回転速度)の増加量を精度良く算出することができる。
図1に、本実施の形態にかかるセタン価推定方法が適用される車両の概略構成を示す。
同図1に示すように、車両10には複数(本実施の形態では、4つ)の気筒(♯1〜♯4)を有するディーゼル機関20が搭載されている。ディーゼル機関20の出力軸21は、クラッチ機構11、変速機12、および車軸14を介して駆動輪15に連結されている。クラッチ機構11は、ディーゼル機関20の出力軸21と変速機12の入力軸13との連結および非連結を切り替えるものである。クラッチ機構11の作動状態は詳しくは、クラッチペダル16の未操作時においてディーゼル機関20の出力軸21と変速機12の入力軸13とを連結する状態(連結状態)になっており、クラッチペダル16が踏み込み操作されるとディーゼル機関20の出力軸21と変速機12の入力軸13とを連結しない状態(非連結状態)になる。
ディーゼル機関20には燃料噴射弁24が設けられており、同燃料噴射弁24には燃料供給系25から燃料が供給されている。この燃料供給系25は、燃料を貯留する燃料タンク26や、同燃料タンク26内の燃料を圧送する燃料ポンプ27、該燃料ポンプ27により圧送された高圧の燃料を蓄えるデリバリパイプ28などによって構成されている。上記燃料噴射弁24はデリバリパイプ28に接続されており、同燃料噴射弁24の開弁駆動を通じて、ディーゼル機関20の気筒(詳しくは、燃焼室)内に燃料が直接噴射され、その噴射燃料が圧縮着火される。
このEGR装置35は、吸気通路22と排気通路30とを連通するEGR通路36、同EGR通路36に設けられたEGR弁37により構成されている。そして、EGR弁37の開度が調整されて、排気通路30から吸気通路22に導入される排気の量(EGR量)が調整される。
同図2に示すように、基本噴射制御ではまず、アクセルペダル17の踏み込み量ACCおよび機関回転速度NEに基づいてメイン噴射の燃料噴射量についての制御目標値(目標メイン噴射量Qfin)が算出される(ステップS11)。
なお、この出荷以前作業は、車両10の出荷前において所定のセタン価(例えば「55」)の燃料が燃料タンク26に注入されるとともに同車両10に外部機器が接続された状態で、同外部機器(図示略)が操作されることによって行われる。
図7は出荷後作業の実行手順を示すフローチャートであり、このフローチャートに示される一連の作業は、実際には電子制御装置18によって所定周期毎に実行される演算処理を通じて行われる。
・燃料タンク26への燃料の補給が行われたこと(ステップS31:YES)。具体的には、燃料補給フラグがオン操作されていること。なお、燃料補給フラグは、前回の補助噴射制御の実行後に燃料タンク26への燃料補給が行われたか否かを判断するためのフラグであり、前記残量センサの検出結果が燃料タンク26内の燃料の増加を示したときに「オン」に設定される一方、燃料のセタン価の推定が実行された後に(ステップS36)オフ操作されるフラグである。
・機関回転速度NEの低下中において基本噴射の実行を停止させる処理(燃料カット処理)が実行されていること(ステップS32:YES)。具体的には、アクセルペダル17が踏み込まれていない状態で(踏み込み量ACC=「0」)機関回転速度NEが低下していること。
・クラッチ機構11が非連結状態になっていること(ステップS33:YES)。具体的には、クラッチペダル16が踏み込み操作されていること。
同図8に示すように、上記比Rtが「1.0」以上であるときには燃料のセタン価の推定値として前記所定のセタン価が算出される一方、上記比Rtが「1.0」未満であるときには同比Rtが小さくなるに連れて燃料のセタン価の推定値として小さい値が算出される。
図9に、そうした燃料のセタン価と各制御目標値の補正量との関係を示す。
本実施の形態では先ず、出荷以前作業において、所定のセタン価の燃料を噴射した場合における機関トルクの増加量(基準増加量Δtorb)が求められて電子制御装置18に記憶される。また出荷後作業において、そのときどきにおいて燃料タンク26に貯留されている燃料を噴射した場合における機関トルクの増加量Δtorrが求められる。そして、この増加量Δtorrと上記基準増加量Δtorbとの関係(具体的には、前記比Rt)が求められる。
(1)所定のセタン価の燃料を噴射した場合における機関トルクの増加量(基準増加量Δtorb)とそのときどきにおいて燃料タンク26に貯留されている燃料を噴射した場合における機関トルクの増加量(増加量Δtorr)との関係に基づいて、燃料のセタン価を精度良く推定することができる。しかも、出荷以前作業において、ディーゼル機関20の個体差に見合う値であって燃料のセタン価の推定に適した値(基準増加量Δtorb)を求めて記憶させることができ、この基準増加量Δtorbに基づいて、言い換えれば、ディーゼル機関20の個体差に見合う値に基づいて燃料のセタン価を精度良く推定することができる。
(5)燃料タンク26内に貯留されている燃料のセタン価が変化した可能性のあるときに限って同燃料のセタン価の推定を実行することができ、その推定を効率よく実行することができる。
(7)変速機12や車軸14、ならびに駆動輪15の回転状態による影響を排除した状態で、基準圧縮端温度Tbseや基準増加量Δtorb、増加量Δtorrを精度良く算出することができる。
・燃料のセタン価に基づいて目標噴射時期Tmを補正する処理、目標パイロット噴射量Qpiを補正する処理、パイロットインターバルINTpを補正する処理、目標レール圧Tprを補正する処理、および目標EGR率Tegrを補正する処理のうちのいずれか一つ、あるいはいずれか二つを実行するようにしてもよい。また、それら補正処理のうちのいずれか三つ、あるいはいずれか四つを実行するようにしてもよい。
・特定の点は、出荷以前作業において求められた圧縮端温度と機関トルクの増加量Δtorとの関係において精度よく特定することのできる点であれば、失火し始める点以外の点に変更することができる。
Claims (10)
- 機関運転状態に応じた量の燃料を噴射する基本噴射制御と燃料のセタン価の推定に関連して予め定めた量の燃料を噴射する補助噴射制御とが実行されるディーゼル機関の燃焼に供される燃料のセタン価を推定するセタン価推定方法であって、
燃料タンクに所定セタン価の燃料を注入した状態で前記補助噴射制御として異なる圧縮端温度での燃料噴射を複数回にわたり行い、それら燃料噴射のそれぞれによる機関トルクの増加量を算出して前記複数回の燃料噴射における前記圧縮端温度と前記機関トルクの増加量との関係を求め、該求めた関係のうちの予め定められた特定の点における圧縮端温度と機関トルクの増加量とを記憶装置に記憶する第1の工程と、
前記記憶装置に記憶されている圧縮端温度での前記補助噴射制御による燃料噴射を実行するとともに、同燃料噴射に伴う機関トルクの増加量を算出する第2の工程と、
前記記憶装置に記憶されている前記機関トルクの増加量と前記第2の工程において算出した前記機関トルクの増加量との関係に基づいて燃料のセタン価を推定する第3の工程と
を備えるセタン価推定方法。 - 請求項1に記載のセタン価推定方法において、
前記第1の工程では、前記関係における圧縮端温度の一方向への変化に対する前記機関トルクの増加量の変化傾向に基づいて失火し始める圧縮端温度を推定し、前記関係において該推定した圧縮端温度となる点を前記特定の点とする
ことを特徴とするセタン価推定方法。 - 請求項2に記載のセタン価推定方法において、
前記第1の工程では、前記機関トルクの増加量の変化傾向において同増加量が急変するときの圧縮端温度を前記失火し始める圧縮端温度とする
ことを特徴とするセタン価推定方法。 - 機関運転状態に応じた量の燃料を噴射する基本噴射制御と燃料のセタン価の推定に関連して予め定めた量の燃料を噴射する補助噴射制御とが実行されるディーゼル機関の燃焼に供される燃料のセタン価を推定するセタン価推定方法であって、
燃料タンクに所定セタン価の燃料を注入した状態で前記補助噴射制御として異なる圧縮端温度での燃料噴射を複数回にわたり行い、それら燃料噴射のそれぞれによる機関出力軸の回転速度の増加量を算出して前記複数回の燃料噴射における前記圧縮端温度と前記回転速度の増加量との関係を求め、該求めた関係のうちの予め定められた特定の点における圧縮端温度と前記回転速度の増加量とを記憶装置に記憶する第1の工程と、
前記記憶装置に記憶されている圧縮端温度での前記補助噴射制御による燃料噴射を実行するとともに、同燃料噴射に伴う前記回転速度の増加量を算出する第2の工程と、
前記記憶装置に記憶されている前記回転速度の増加量と前記第2の工程において算出した前記回転速度の増加量との関係に基づいて燃料のセタン価を推定する第3の工程と
を備えるセタン価推定方法。 - 請求項4に記載のセタン価推定方法において、
前記第1の工程では、前記関係における圧縮端温度の一方向への変化に対する前記回転速度の増加量の変化傾向に基づいて失火し始める圧縮端温度を推定し、前記関係において該推定した圧縮端温度となる点を前記特定の点とする
ことを特徴とするセタン価推定方法。 - 請求項5に記載のセタン価推定方法において、
前記第1の工程では、前記回転速度の増加量の変化傾向において同増加量が急変するときの圧縮端温度を前記失火し始める圧縮端温度とする
ことを特徴とするセタン価推定方法。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のセタン価推定方法において、
前記第1の工程は、前記ディーゼル機関の工場出荷以前において行う
ことを特徴とするセタン価推定方法。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載のセタン価推定方法において、
前記第2の工程は、前回の補助噴射制御による燃料噴射の実行後に前記燃料タンクへの燃料の補給が行われたことを条件に行う
ことを特徴とするセタン価推定方法。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載のセタン価推定方法において、
前記第1の工程および前記第2の工程は、前記基本噴射制御による燃料噴射を停止した状態で行う
ことを特徴とするセタン価推定方法。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載のセタン価推定方法において、
前記ディーゼル機関は、機関出力軸および被動力伝達軸の間における動力伝達の度合いが大きい状態と小さい状態とを切り替えるための動力伝達機構が前記機関出力軸に設けられてなり、
前記第1の工程および前記第2の工程は、前記動力伝達機構を通じた動力伝達の度合いとして前記小さい状態を選択した状態で行う
ことを特徴とするセタン価推定方法。
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