JP2009299625A - Fuel type estimation device for internal combustion engine and control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の燃料種推定装置及び内燃機関の制御装置に関し、特に、蒸発潜熱の異なる第1液体燃料と第2液体燃料とを混合した混合液体燃料を使用する内燃機関において、第1液体燃料と第2液体燃料との混合比率を推定する内燃機関の燃料種推定装置、及びそれを備える内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel type estimation device for an internal combustion engine and a control device for the internal combustion engine, and in particular, in an internal combustion engine that uses a mixed liquid fuel obtained by mixing a first liquid fuel and a second liquid fuel having different latent heats of evaporation. The present invention relates to a fuel type estimation device for an internal combustion engine that estimates a mixing ratio of a liquid fuel and a second liquid fuel, and a control device for an internal combustion engine including the same.
近年、内燃機関において、ガソリン等の炭化水素系燃料にアルコール類等の他種の燃料を混合した混合液体燃料を使用することが提案されている。このような混合液体燃料を使用する場合は、混合液体燃料における各燃料成分の混合比率が必ずしも常に一定であるとは限らず、想定される混合比率と異なる混合液体燃料が使用されることが考えられる。例えばガソリンとアルコール類との混合液体燃料を使用する場合は、混合液体燃料におけるアルコール類の混合割合が想定される混合割合よりも低いと、混合液体燃料全体のオクタン価が低くなることでノックが発生しやすくなる。また、混合液体燃料におけるアルコール類の混合割合が想定される混合割合から変化すると、混合液体燃料全体の理論空燃比が想定される理論空燃比から変化するため、混合気の空燃比が排気触媒で有効に浄化可能な空燃比範囲から外れてくる場合がある。そのため、混合液体燃料を使用する場合は、混合液体燃料における各燃料成分の混合比率を推定できることが望ましい。 In recent years, in an internal combustion engine, it has been proposed to use a mixed liquid fuel obtained by mixing a hydrocarbon-based fuel such as gasoline with other types of fuel such as alcohols. When such a mixed liquid fuel is used, the mixing ratio of each fuel component in the mixed liquid fuel is not always constant, and a mixed liquid fuel different from the assumed mixing ratio may be used. It is done. For example, when using a mixed liquid fuel of gasoline and alcohol, if the mixing ratio of alcohol in the mixed liquid fuel is lower than the expected mixing ratio, knocking occurs due to the lower octane number of the entire mixed liquid fuel. It becomes easy to do. In addition, when the mixing ratio of the alcohols in the mixed liquid fuel changes from the assumed mixing ratio, the stoichiometric air-fuel ratio of the entire mixed liquid fuel changes from the assumed stoichiometric air-fuel ratio. There are cases in which the air-fuel ratio falls outside the effective purifying range. Therefore, when mixed liquid fuel is used, it is desirable that the mixing ratio of each fuel component in the mixed liquid fuel can be estimated.
液体燃料の識別を行う技術としては、下記特許文献1,2によるものが開示されている。特許文献1においては、炭化水素系液体またはアルコール系液体に属する被測定液体(液体燃料)の流通経路に臨んで配置された識別センサ部は、発熱体及び感温体を含んでなる傍熱型液種検知部と、被測定液体の温度を検知する液温検知部とを有する。さらに、傍熱型液種検知部の発熱体に対して単一パルス電圧を印加して発熱体を発熱させ、傍熱型液種検知部の感温体と液温検知部とを含んでなる液種検知回路の出力に基づき被測定液体の識別を行う識別演算部を備える。識別演算部は、発熱体の発熱の際の、感温体の初期温度と単一パルス印加の開始から第1の時間経過時の第1温度との差に対応する液種対応第1電圧値及び感温体の初期温度と単一パルス印加の開始から第1の時間より長い第2の時間経過時の第2温度との差に対応する液種対応第2電圧値により、被測定液体の識別を行う。特許文献1においては、液種対応第1電圧値と被測定液体の熱伝導率とに相関があり、液種対応第2電圧値と被測定液体の動粘度とに相関があることを利用して、被測定液体の識別を行っている。 As techniques for identifying liquid fuel, those disclosed in Patent Documents 1 and 2 below are disclosed. In Patent Document 1, an identification sensor unit arranged facing a flow path of a liquid to be measured (liquid fuel) belonging to a hydrocarbon liquid or an alcohol liquid is an indirectly heated type including a heating element and a temperature sensing element. A liquid type detection unit and a liquid temperature detection unit that detects the temperature of the liquid to be measured are included. Furthermore, a single pulse voltage is applied to the heating element of the indirectly heated liquid type detection unit to generate heat, and the temperature sensing element and the liquid temperature detection unit of the indirectly heated liquid type detection unit are included. An identification calculation unit that identifies the liquid to be measured based on the output of the liquid type detection circuit is provided. The discriminating operation unit is a liquid type-corresponding first voltage value corresponding to a difference between the initial temperature of the temperature sensing element and the first temperature after the first pulse application from the start of the single pulse application when the heating element generates heat. And the second voltage value corresponding to the liquid type corresponding to the difference between the initial temperature of the temperature sensor and the second temperature at the second time longer than the first time from the start of the single pulse application, Identify. In Patent Document 1, there is a correlation between the first voltage value corresponding to the liquid type and the thermal conductivity of the liquid to be measured, and a correlation between the second voltage value corresponding to the liquid type and the kinematic viscosity of the liquid to be measured is used. Thus, the liquid to be measured is identified.
また、特許文献2においては、発光素子からプリズム内に光を入射させ、液体燃料と接触しているプリズム面で全反射を行わせ、その全反射光を受光素子に受光させて全反射光量を検出する。その際に、液体燃料の屈折率が変化すると、全反射角が変化するため、全反射光量が変化する。すなわち、液体燃料の濃度、例えばガソリンとメタノールとの混合比が変化すると、屈折率が変化するため、全反射光量を検出することでメタノールの濃度を推定している。 Further, in Patent Document 2, light is incident on a prism from a light emitting element, total reflection is performed on a prism surface that is in contact with liquid fuel, and the total reflected light is received by a light receiving element. To detect. At that time, when the refractive index of the liquid fuel changes, the total reflection angle changes, and thus the total reflected light amount changes. That is, when the concentration of liquid fuel, for example, the mixing ratio of gasoline and methanol changes, the refractive index changes, so the concentration of methanol is estimated by detecting the total amount of reflected light.
特許文献1,2において液体燃料の識別を行うには、燃料タンクから内燃機関に到る燃料経路中に、液体燃料の識別を行うための専用のデバイスを別途設ける必要がある。そのため、液体燃料の識別を行うための構成が複雑化し、液体燃料の識別を容易に行うことが困難である。 In order to identify liquid fuel in Patent Documents 1 and 2, it is necessary to separately provide a dedicated device for identifying liquid fuel in the fuel path from the fuel tank to the internal combustion engine. For this reason, the configuration for identifying liquid fuel is complicated, and it is difficult to easily identify liquid fuel.
本発明は、第1液体燃料と第2液体燃料とを混合した混合液体燃料を使用する内燃機関において、第1液体燃料と第2液体燃料との混合比率を容易に推定することを目的とする。 An object of the present invention is to easily estimate a mixing ratio of a first liquid fuel and a second liquid fuel in an internal combustion engine using a mixed liquid fuel obtained by mixing a first liquid fuel and a second liquid fuel. .
本発明に係る内燃機関の燃料種推定装置及び内燃機関の制御装置は、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。 The internal combustion engine fuel type estimation apparatus and internal combustion engine control apparatus according to the present invention employ the following means in order to achieve the above-described object.
本発明に係る内燃機関の燃料種推定装置は、蒸発潜熱の異なる第1液体燃料と第2液体燃料とを混合した混合液体燃料を燃料噴射装置から吸気通路へ噴射する内燃機関において、第1液体燃料と第2液体燃料との混合比率を推定する内燃機関の燃料種推定装置であって、燃料噴射装置より上流側における吸気温度を取得する上流側吸気温度取得部と、燃料噴射装置より下流側における吸気温度を取得する下流側吸気温度取得部と、上流側吸気温度取得部で取得された吸気温度と下流側吸気温度取得部で取得された吸気温度との比較結果に基づいて、第1液体燃料と第2液体燃料との混合比率を推定する混合比率推定部と、を備えることを要旨とする。 A fuel type estimation device for an internal combustion engine according to the present invention is an internal combustion engine in which a mixed liquid fuel obtained by mixing a first liquid fuel and a second liquid fuel having different latent heats of vaporization is injected from a fuel injection device into an intake passage. A fuel type estimation device for an internal combustion engine that estimates a mixing ratio of fuel and second liquid fuel, an upstream intake temperature acquisition unit that acquires an intake air temperature upstream of the fuel injection device, and a downstream side of the fuel injection device The first liquid is based on a comparison result between the downstream intake temperature acquisition unit that acquires the intake air temperature at the intake air and the intake air temperature acquired by the upstream intake temperature acquisition unit and the intake air temperature acquired by the downstream intake temperature acquisition unit. The gist is to include a mixing ratio estimation unit that estimates a mixing ratio of the fuel and the second liquid fuel.
また、本発明に係る内燃機関の燃料種推定装置は、蒸発潜熱の異なる第1液体燃料と第2液体燃料とを混合した混合液体燃料を燃料噴射装置から吸気通路へ噴射する内燃機関において、第1液体燃料と第2液体燃料との混合比率を推定する内燃機関の燃料種推定装置であって、燃料噴射装置より上流側における吸気通路壁温度を取得する上流側壁温度取得部と、燃料噴射装置より下流側における吸気通路壁温度を取得する下流側壁温度取得部と、上流側壁温度取得部で取得された吸気通路壁温度と下流側壁温度取得部で取得された吸気通路壁温度との比較結果に基づいて、第1液体燃料と第2液体燃料との混合比率を推定する混合比率推定部と、を備えることを要旨とする。 The fuel type estimation apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is an internal combustion engine that injects a mixed liquid fuel, which is a mixture of a first liquid fuel and a second liquid fuel having different latent heats of vaporization, from a fuel injection device to an intake passage. A fuel type estimation device for an internal combustion engine that estimates a mixing ratio of one liquid fuel and a second liquid fuel, an upstream side wall temperature acquisition unit that acquires an intake passage wall temperature upstream of the fuel injection device, and a fuel injection device The downstream side wall temperature acquisition unit that acquires the intake passage wall temperature on the further downstream side, and the comparison result between the intake passage wall temperature acquired by the upstream side wall temperature acquisition unit and the intake passage wall temperature acquired by the downstream side wall temperature acquisition unit The gist of the present invention is to include a mixing ratio estimation unit that estimates a mixing ratio of the first liquid fuel and the second liquid fuel.
また、本発明に係る内燃機関の燃料種推定装置は、蒸発潜熱の異なる第1液体燃料と第2液体燃料とを混合した混合液体燃料を燃料噴射装置から吸気通路へ噴射する内燃機関において、第1液体燃料と第2液体燃料との混合比率を推定する内燃機関の燃料種推定装置であって、燃料噴射装置より下流側における吸気温度を取得する下流側吸気温度取得部と、下流側吸気温度取得部で取得された、混合液体燃料の噴射開始前後における吸気温度の変化に基づいて、第1液体燃料と第2液体燃料との混合比率を推定する混合比率推定部と、を備えることを要旨とする。 The fuel type estimation apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is an internal combustion engine that injects a mixed liquid fuel, which is a mixture of a first liquid fuel and a second liquid fuel having different latent heats of vaporization, from a fuel injection device to an intake passage. A fuel type estimation device for an internal combustion engine that estimates a mixing ratio of one liquid fuel and a second liquid fuel, a downstream intake temperature acquisition unit that acquires an intake temperature downstream from the fuel injection device, and a downstream intake temperature And a mixing ratio estimation unit that estimates a mixing ratio of the first liquid fuel and the second liquid fuel based on a change in intake air temperature before and after the start of injection of the mixed liquid fuel acquired by the acquisition unit. And
また、本発明に係る内燃機関の燃料種推定装置は、蒸発潜熱の異なる第1液体燃料と第2液体燃料とを混合した混合液体燃料を燃料噴射装置から吸気通路へ噴射する内燃機関において、第1液体燃料と第2液体燃料との混合比率を推定する内燃機関の燃料種推定装置であって、燃料噴射装置より下流側における吸気通路壁温度を取得する下流側壁温度取得部と、下流側壁温度取得部で取得された、混合液体燃料の噴射開始前後における吸気通路壁温度の変化に基づいて、第1液体燃料と第2液体燃料との混合比率を推定する混合比率推定部と、を備えることを要旨とする。 The fuel type estimation apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is an internal combustion engine that injects a mixed liquid fuel, which is a mixture of a first liquid fuel and a second liquid fuel having different latent heats of vaporization, from a fuel injection device to an intake passage. A fuel type estimation device for an internal combustion engine that estimates a mixing ratio of one liquid fuel and a second liquid fuel, a downstream side wall temperature acquisition unit that acquires an intake passage wall temperature downstream of the fuel injection device, and a downstream side wall temperature A mixing ratio estimation unit that estimates a mixing ratio of the first liquid fuel and the second liquid fuel based on a change in the temperature of the intake passage wall before and after the start of injection of the mixed liquid fuel acquired by the acquisition unit. Is the gist.
また、本発明に係る内燃機関の燃料種推定装置は、蒸発潜熱の異なる第1液体燃料と第2液体燃料とを混合した混合液体燃料を燃料噴射装置から吸気通路へ、または吸気行程にて筒内へ噴射する内燃機関において、第1液体燃料と第2液体燃料との混合比率を推定する内燃機関の燃料種推定装置であって、スロットル開度を取得するスロットル開度取得部と、吸入吸気量を取得する吸入吸気量取得部と、スロットル開度取得部で取得されたスロットル開度と吸入吸気量取得部で取得された吸入吸気量とに基づいて、第1液体燃料と第2液体燃料との混合比率を推定する混合比率推定部と、を備えることを要旨とする。 Further, the fuel type estimation device for an internal combustion engine according to the present invention provides a mixed liquid fuel obtained by mixing the first liquid fuel and the second liquid fuel having different latent heats of vaporization from the fuel injection device to the intake passage or in the intake stroke. A fuel type estimation device for an internal combustion engine that estimates a mixing ratio of a first liquid fuel and a second liquid fuel in an internal combustion engine that injects into the engine, a throttle opening acquisition unit that acquires a throttle opening, and intake air intake A first liquid fuel and a second liquid fuel based on the intake air amount acquisition unit that acquires the amount, the throttle opening acquired by the throttle opening acquisition unit, and the intake air intake amount acquired by the intake air amount acquisition unit; And a mixing ratio estimation unit that estimates the mixing ratio.
本発明の一態様では、第1液体燃料は炭化水素系燃料であり、第2液体燃料はアルコール系燃料であることが好適である。 In one aspect of the present invention, it is preferable that the first liquid fuel is a hydrocarbon fuel and the second liquid fuel is an alcohol fuel.
また、本発明に係る内燃機関の制御装置は、本発明に係る内燃機関の燃料種推定装置を備える内燃機関の制御装置であって、混合比率推定部で推定された第1液体燃料と第2液体燃料との混合比率に基づいて、空燃比と点火時期とのいずれか1つ以上を制御することを要旨とする。 An internal combustion engine control apparatus according to the present invention is an internal combustion engine control apparatus including the internal combustion engine fuel type estimation apparatus according to the present invention, wherein the first liquid fuel and the second liquid fuel estimated by the mixture ratio estimation unit The gist is to control one or more of the air-fuel ratio and the ignition timing based on the mixing ratio with the liquid fuel.
本発明によれば、第1液体燃料と第2液体燃料とを混合した混合液体燃料を使用する内燃機関において、第1液体燃料と第2液体燃料との混合比率を専用のデバイスを別途設けることなく容易に推定することができる。 According to the present invention, in the internal combustion engine using the mixed liquid fuel obtained by mixing the first liquid fuel and the second liquid fuel, a device dedicated to the mixing ratio of the first liquid fuel and the second liquid fuel is separately provided. And can be estimated easily.
以下、本発明を実施するための形態(以下実施形態という)を図面に従って説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
「実施形態1」
図1は、本発明の実施形態1に係る内燃機関の燃料種推定装置を備える制御装置の概略構成を制御対象である内燃機関10とともに示す図である。内燃機関10は、蒸発潜熱の異なる第1の液体燃料と第2の液体燃料とを混合した混合液体燃料を燃料として使用するものである。第1の液体燃料の具体例としては、例えばガソリン等の炭化水素系燃料を挙げることができ、第2の液体燃料の具体例としては、例えばメタノールやエタノールやブタノール等、ガソリンよりも蒸発潜熱の大きいアルコール系燃料を挙げることができる。
“Embodiment 1”
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a control device including a fuel type estimation device for an internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention, together with an
燃料タンク12内には、ガソリン(炭化水素系燃料)とアルコール系燃料(例えばエタノール)とを混合した混合液体燃料が貯溜されている。燃料タンク12内に貯溜された混合液体燃料は、ポンプによりインジェクタ(燃料噴射装置)22に供給される。吸気通路20(吸気管内)に臨むインジェクタ22は、燃料タンク12から供給された混合液体燃料を吸気通路20へ噴射する。ここでは、吸気通路20の下流側へ向けて混合液体燃料を噴射する。インジェクタ22から噴射された混合液体燃料は、周囲ガスや吸気管壁からの熱を受けて蒸発し、吸気行程にて空気とともにシリンダ11内に導入される。内燃機関10は、混合燃料(ガソリン及びアルコール系燃料)と空気との混合気を点火栓18の火花放電によりシリンダ11内で燃焼させることで動力を発生する。燃焼後の排出ガスは、排気行程にてシリンダ11内から排気通路21(排気管内)へ排出され、排気浄化装置として設けられた排気触媒30で浄化される。燃焼後の排出ガスには窒素酸化物(NOx)等が含まれており、排出ガス中の窒素酸化物等が排気触媒30で浄化される。
In the
エタノール(アルコール系燃料)はガソリンよりもオクタン価が高いため、混合液体燃料に含まれるエタノールの割合が高いほど混合液体燃料全体のオクタン価が高くなり、耐ノック性が向上する。ただし、ガソリンにエタノールを混合した混合液体燃料を用いる場合は、燃料タンク12内に給油される混合液体燃料におけるガソリンとエタノールとの混合比率は必ずしも常に一定であるとは限らず、想定される混合比率と異なる混合液体燃料が燃料タンク12内に給油されることがある。また、燃料タンク12内に給油された混合液体燃料の燃料成分同士が分離することで、インジェクタ22から噴射される混合液体燃料の混合比率が変化することもある。例えばインジェクタ22から噴射される混合液体燃料におけるエタノールの混合割合が想定される混合割合よりも低いと、混合液体燃料全体のオクタン価が低くなることでノックが発生しやすくなる。また、インジェクタ22から噴射される混合液体燃料におけるエタノールの混合割合が想定される混合割合から変化すると、混合液体燃料全体の理論空燃比が想定される理論空燃比から変化するため、混合気の空燃比が排気触媒30で有効に浄化可能な空燃比範囲から外れてくる場合がある。そこで、本実施形態では、インジェクタ22から噴射される混合液体燃料におけるガソリンとエタノールとの混合比率を推定する。そして、この推定した混合比率に基づいて、点火栓18による混合気の点火時期と混合気の空燃比とのいずれか1つ以上を制御する。以下、そのための構成例について説明する。
Since ethanol (alcohol-based fuel) has a higher octane number than gasoline, the higher the proportion of ethanol contained in the mixed liquid fuel, the higher the octane number of the entire mixed liquid fuel, and the higher the knock resistance. However, in the case of using a mixed liquid fuel in which ethanol is mixed with gasoline, the mixing ratio of gasoline and ethanol in the mixed liquid fuel supplied into the
上流側吸気温度センサ42は、吸気通路20におけるインジェクタ22より上流側の位置に臨んで付設されており、インジェクタ22(燃料噴射位置)より上流側における吸気温度(以下、上流側吸気温度とする)Tiuを検出する。図1に示す例では、上流側吸気温度センサ42は、吸気通路20におけるスロットルバルブ17より下流側の位置に臨んで付設されており、スロットルバルブ17より下流側の位置で上流側吸気温度Tiuを検出する。下流側吸気温度センサ44は、吸気通路20におけるインジェクタ22より下流側の位置に臨んで付設されており、インジェクタ22(燃料噴射位置)より下流側における吸気温度(以下、下流側吸気温度とする)Tidを検出する。エンジン回転数センサ46は内燃機関10の回転数(エンジン回転数)Neを検出する。スロットル開度センサ48は、スロットルバルブ17の開度(スロットル開度)Aを検出する。電子制御装置(ECU)40は、CPUを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶したROMと、一時的にデータを記憶するRAMと、入出力ポートと、を備える。上流側吸気温度センサ42で検出された上流側吸気温度Tiuを示す信号、下流側吸気温度センサ44で検出された下流側吸気温度Tidを示す信号、エンジン回転数センサ46で検出されたエンジン回転数Neを示す信号、及びスロットル開度センサ48で検出されたスロットル開度Aを示す信号は、電子制御装置40に入力される。
The upstream intake
電子制御装置40は、例えば図1における機能ブロックに示すように、混合比率推定部52と点火時期制御部54と空燃比制御部56とを含んで構成することができる。混合比率推定部52は、上流側吸気温度センサ42で取得された上流側吸気温度Tiuと下流側吸気温度センサ44で取得された下流側吸気温度Tidとの比較結果に基づいて、インジェクタ22から噴射された混合液体燃料におけるガソリン(第1の液体燃料)とアルコール系燃料(第2の液体燃料)との混合比率を推定する。点火時期制御部54は、混合比率推定部52で推定されたガソリンとアルコール系燃料との混合比率に基づいて、点火栓18による混合気の点火時期を制御する。空燃比制御部56は、混合比率推定部52で推定されたガソリンとアルコール系燃料との混合比率に基づいて、インジェクタ22からの混合液体燃料の噴射量を制御することで、混合気の空燃比を制御する。
The
インジェクタ22から吸気通路20に噴射された混合液体燃料は、周囲ガスや吸気管壁からの熱を受けて蒸発するため、燃料の蒸発に伴い、インジェクタ22より下流側における吸気温度が低下する。そのため、図2に示すように、上流側吸気温度センサ42で検出される上流側吸気温度Tiuは、燃料の蒸発による影響をほとんど受けず燃料が吸気通路20に噴射される前後でほとんど変化しないのに対して、下流側吸気温度センサ44で検出される下流側吸気温度Tidは、吸気通路20に噴射された燃料が蒸発するのに応じて低下する。さらに、吸気通路20に噴射される燃料の蒸発潜熱が大きいほど、燃料が噴射される前後における下流側吸気温度Tidの低下幅が大きくなり、燃料噴射開始後における上流側吸気温度Tiuと下流側吸気温度Tidとの温度差Tiu−Tidが大きくなる。
Since the mixed liquid fuel injected from the
メタノールやエタノール等のアルコール系燃料は、ガソリンに比べて蒸発潜熱が大きい。そのため、吸気通路20に噴射された混合液体燃料におけるアルコール系燃料の混合割合が高いほど、燃料が噴射される前後における下流側吸気温度Tidの低下幅が大きくなり、燃料噴射開始後における上流側吸気温度Tiuと下流側吸気温度Tidとの温度差Tiu−Tidが大きくなる。したがって、混合比率推定部52は、燃料噴射開始後における上流側吸気温度Tiuと下流側吸気温度Tidとの温度差Tiu−Tidに基づいて、混合液体燃料におけるガソリンとアルコール系燃料との混合比率を推定することができる。ここでの温度差Tiu−Tidとしては、例えば、燃料噴射開始時から所定時間τ経過した後における上流側吸気温度Tiuと下流側吸気温度Tidとの温度差を用いることもできるし、燃料噴射開始後に上流側吸気温度Tiuと下流側吸気温度Tidとの温度差が最大となる(下流側吸気温度Tidが最も低くなる)ときの温度差を用いることもできる。下表に、ガソリン中の代表的な成分であるイソオクタンと、アルコール類の代表であるメタノール、エタノール、ブタノールの蒸発潜熱(kJ/kg)の比較を示す。また、図3に、ガソリンとエタノールの混合液体燃料におけるエタノールの混合割合に対する燃料噴射開始後τにおける温度差Tiu−Tidの関係を計算した例を示す。図3に示すように、エタノールの混合割合が高くなるのに対して温度差Tiu−Tidが増大していることがわかる。
Alcohol fuels such as methanol and ethanol have a greater latent heat of vaporization than gasoline. For this reason, the higher the mixing ratio of the alcohol-based fuel in the mixed liquid fuel injected into the
混合液体燃料におけるガソリンとアルコール系燃料との混合比率を推定する際には、例えば図3に示すような、アルコール系燃料の混合割合と燃料噴射開始後における温度差Tiu−Tidとの関係を表す特性マップを実験や計算等により予め作成して、電子制御装置40内の混合比率特性記憶部58(記憶装置)に記憶しておく。混合比率推定部52は、この混合比率特性記憶部58に記憶された特性マップにおいて、与えられた温度差Tiu−Tidに対応するアルコール系燃料の混合割合を演算することで、ガソリンとアルコール系燃料との混合比率を推定する。
When estimating the mixing ratio of gasoline and alcohol fuel in the mixed liquid fuel, for example, as shown in FIG. 3, the relationship between the mixing ratio of alcohol fuel and the temperature difference Tiu-Tid after the start of fuel injection is expressed. A characteristic map is created in advance by experiments, calculations, and the like, and stored in the mixture ratio characteristic storage unit 58 (storage device) in the
ただし、温度差Tiu−Tidは、エンジン回転数Neやエンジン負荷(スロットル開度)Aや上流側吸気温度Tiuによっても影響を受ける。そのため、アルコール系燃料の混合割合と燃料噴射開始後における温度差Tiu−Tidとの関係を表す特性マップは、各エンジン回転数Neとエンジン負荷(スロットル開度)Aと上流側吸気温度Tiu(あるいはそれらのいずれか1つ以上)毎に作成し、各エンジン回転数Neとエンジン負荷(スロットル開度)Aと上流側吸気温度Tiu(あるいはそれらのいずれか1つ以上)と対応付けて混合比率特性記憶部58に記憶することが好ましい。そして、混合比率推定部52は、与えられたエンジン回転数Neとエンジン負荷(スロットル開度)Aと上流側吸気温度Tiu(あるいはそれらのいずれか1つ以上)に対応する特性マップを混合比率特性記憶部58から読み出し、この読み出した特性マップにおいて、温度差Tiu−Tidに対応するアルコール系燃料の混合割合を演算することが好ましい。このように、混合比率推定部52は、燃料噴射開始後における温度差Tiu−Tidの他に、エンジン回転数Neとエンジン負荷(スロットル開度)Aと上流側吸気温度Tiu(あるいはそれらのいずれか1つ以上)に基づいて、ガソリンとアルコール系燃料との混合比率を推定することが好ましい。
However, the temperature difference Tiu−Tid is also affected by the engine speed Ne, the engine load (throttle opening) A, and the upstream intake air temperature Tiu. Therefore, the characteristic map showing the relationship between the mixing ratio of the alcohol-based fuel and the temperature difference Tiu-Tid after the start of fuel injection is based on each engine speed Ne, engine load (throttle opening) A, and upstream intake temperature Tiu (or A mixture ratio characteristic created for each engine speed Ne, engine load (throttle opening) A, and upstream intake air temperature Tiu (or any one of them). It is preferable to store in the
前述のように、燃料タンク12内に給油される混合液体燃料におけるガソリンとアルコール系燃料との混合比率は必ずしも一定ではないため、ガソリンとアルコール系燃料との混合比率は、例えば燃料タンク12への給油前後において変化しやすくなる。そのため、混合比率推定部52は、混合液体燃料が燃料タンク12内に給油された後の内燃機関10の始動直後に、混合液体燃料におけるガソリンとアルコール系燃料との混合比率を推定することが好ましい。その際に、混合液体燃料が燃料タンク12内に給油されたか否かについては、例えば燃料タンク12内に付設された、燃料タンク12内の燃料残量を検出するセンサの検出値に基づいて判定することができる。ただし、燃料タンク12内に給油された混合液体燃料の燃料成分同士が分離することで、インジェクタ22から噴射される混合液体燃料の混合比率が変化することもあるため、混合比率推定部52は、所定時間毎に混合液体燃料の混合比率を推定することも好適である。
As described above, since the mixing ratio of gasoline and alcohol-based fuel in the mixed liquid fuel supplied into the
混合比率推定部52による混合比率の推定後は、点火時期制御部54は、推定された混合比率に基づいて点火栓18による混合気の点火時期を制御する。前述のように、エタノール等のアルコール系燃料はガソリンよりもオクタン価が高いため、混合液体燃料におけるアルコール系燃料の混合割合が低いと、混合液体燃料全体のオクタン価が低くなることでノックが発生しやすくなる。そこで、点火時期制御部54は、混合比率推定部52で推定されたアルコール系燃料の混合割合の低下に対して、点火栓18による混合気の点火時期を遅角させることが好ましい。これによって、ノックの発生を防ぐことが可能となる。また、点火時期制御部54は、混合比率推定部52で推定されたアルコール系燃料の混合割合が所定割合よりも低い場合に、(推定された混合割合が所定割合である場合よりも)点火時期を遅角させ、混合比率推定部52で推定されたアルコール系燃料の混合割合が所定割合よりも高い場合に、(推定された混合割合が所定割合である場合よりも)点火時期を進角させることもできる。
After the mixture ratio is estimated by the mixture
また、混合比率推定部52による混合比率の推定後は、空燃比制御部56は、推定された混合比率に基づいて混合気の空燃比を制御する。前述のように、混合液体燃料におけるアルコール系燃料の混合割合が想定される混合割合から変化すると、混合液体燃料全体の理論空燃比が想定される理論空燃比から変化するため、混合気の空燃比が排気触媒30で有効に浄化可能な空燃比範囲から外れてくる場合がある。そこで、空燃比制御部56は、混合比率推定部52で推定されたアルコール系燃料の混合割合の増加に対して、混合気の空燃比を低下させることが好ましい。これによって、混合気の空燃比が排気触媒30で有効に浄化可能な空燃比範囲から外れるのを防ぐことが可能となる。また、空燃比制御部56は、混合比率推定部52で推定されたアルコール系燃料の混合割合が所定割合よりも低い場合に、(推定された混合割合が所定割合である場合よりも)混合気の空燃比を増加させ、混合比率推定部52で推定されたアルコール系燃料の混合割合が所定割合よりも高い場合に、(推定された混合割合が所定割合である場合よりも)混合気の空燃比を低下させることもできる。なお、空燃比制御部56は、空燃比を低下させる際には、インジェクタ22からの燃料噴射量を増加させてもよいし、電制スロットルの場合はスロットルバルブ17の開度を減少させてもよい。同様に、空燃比を増加させる際には、インジェクタ22からの燃料噴射量を減少させてもよいし、電制スロットルの場合はスロットルバルブ17の開度を増加させてもよい。
Further, after the mixture ratio is estimated by the mixture
以上説明した本実施形態では、燃料噴射開始後における上流側吸気温度Tiuと下流側吸気温度Tidとの温度差Tiu−Tidに基づいて、混合液体燃料におけるガソリンとアルコール系燃料との混合比率を推定している。その際には、内燃機関10に通常設けられている吸気温度センサを利用して混合液体燃料の混合比率を推定しているため、混合液体燃料の混合比率を専用のデバイスや特殊なセンサを別途設けることなく容易に推定することができる。そして、推定した混合液体燃料の混合比率に基づいて点火時期を制御することで、ノックの発生を防ぐことができる。また、推定した混合液体燃料の混合比率に基づいて混合気の空燃比を制御することで、混合気の空燃比が排気触媒30で有効に浄化可能な空燃比範囲から外れるのを防ぐことができる。
In the present embodiment described above, the mixture ratio between gasoline and alcohol-based fuel in the mixed liquid fuel is estimated based on the temperature difference Tiu-Tid between the upstream intake air temperature Tiu and the downstream intake air temperature Tid after the start of fuel injection. is doing. In that case, since the mixing ratio of the mixed liquid fuel is estimated using an intake air temperature sensor normally provided in the
なお、前述のように、吸気通路20に噴射された混合液体燃料におけるアルコール系燃料の混合割合が高いほど、燃料が噴射される前後における下流側吸気温度Tidの低下幅が大きくなる。そこで、本実施形態では、混合比率推定部52は、温度差Tiu−Tidの代わりに、下流側吸気温度センサ44で取得された、混合液体燃料の噴射開始前後における下流側吸気温度Tidの変化量ΔTidに基づいて、混合液体燃料におけるガソリンとアルコール系燃料との混合比率を推定することもできる。ここでの下流側吸気温度の変化量ΔTidとしては、例えば、燃料噴射開始直前における下流側吸気温度と燃料噴射開始時から所定時間τ経過した後における下流側吸気温度との温度差を用いることもできるし、燃料噴射開始直前における下流側吸気温度と燃料噴射開始後における下流側吸気温度の最小値との差を用いることもできる。混合液体燃料の混合比率を推定する際には、アルコール系燃料の混合割合と燃料噴射開始前後における下流側吸気温度の変化量ΔTidとの関係を表す特性マップを実験や計算等により予め作成して、電子制御装置40内の混合比率特性記憶部58に記憶しておく。混合比率推定部52は、この混合比率特性記憶部58に記憶された特性マップにおいて、与えられた下流側吸気温度の変化量ΔTidに対応するアルコール系燃料の混合割合を演算する。さらに、アルコール系燃料の混合割合と燃料噴射開始前後における下流側吸気温度の変化量ΔTidとの関係を表す特性マップは、各エンジン回転数Neとエンジン負荷(スロットル開度)Aと上流側吸気温度Tiu(あるいはそれらのいずれか1つ以上)と対応付けて混合比率特性記憶部58に記憶することが好ましい。そして、混合比率推定部52は、与えられたエンジン回転数Neとエンジン負荷(スロットル開度)Aと上流側吸気温度Tiu(あるいはそれらのいずれか1つ以上)に対応する特性マップを混合比率特性記憶部58から読み出し、この読み出した特性マップにおいて、与えられた下流側吸気温度の変化量ΔTidに対応するアルコール系燃料の混合割合を演算することが好ましい。混合液体燃料の噴射開始前後における下流側吸気温度の変化量ΔTidに基づいて混合液体燃料の混合比率を推定する場合は、上流側吸気温度センサ42を省略することが可能となる。
As described above, the higher the mixing ratio of the alcohol-based fuel in the mixed liquid fuel injected into the
「実施形態2」
図4は、本発明の実施形態2に係る内燃機関の燃料種推定装置を備える制御装置の概略構成を示す図である。以下の実施形態2の説明では、実施形態1と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略する構成については実施形態1と同様である。
“Embodiment 2”
FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of a control device including a fuel type estimation device for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention. In the following description of the second embodiment, the same or corresponding components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description of the components that are not described is the same as that of the first embodiment.
本実施形態では実施形態1と比較して、上流側吸気温度センサ42及び下流側吸気温度センサ44の代わりに、上流側壁温度センサ62及び下流側壁温度センサ64が付設されている。上流側壁温度センサ62は、インジェクタ22(燃料噴射位置)より上流側における吸気通路壁温度(以下、上流側壁温度とする)Twuを検出する。下流側壁温度センサ64は、インジェクタ22(燃料噴射位置)より下流側における吸気通路壁温度(以下、下流側壁温度とする)Twdを検出する。ここでは、壁温度検出の応答性を向上させるために、壁温度Twu,Twdを測定する吸気通路壁の部分を薄膜化構造とすることも可能である。また、壁温度Twu,Twdを測定する吸気通路壁の部分に樹脂材を用いることも可能である。上流側壁温度センサ62で検出された上流側壁温度Twuを示す信号、及び下流側壁温度センサ64で検出された下流側壁温度Twdを示す信号は、電子制御装置40に入力される。混合比率推定部52は、上流側壁温度センサ62で取得された上流側壁温度Twuと下流側壁温度センサ64で取得された下流側壁温度Twdとの比較結果に基づいて、インジェクタ22から噴射された混合液体燃料におけるガソリン(第1の液体燃料)とアルコール系燃料(第2の液体燃料)との混合比率を推定する。
In the present embodiment, an upstream side
インジェクタ22から吸気通路20に噴射された混合液体燃料は、周囲ガスや吸気管壁からの熱を受けて蒸発するため、燃料の蒸発に伴い、インジェクタ22より下流側における吸気通路壁温度が低下する。そのため、図2に示すように、上流側壁温度センサ62で検出される上流側壁温度Twuは、燃料の蒸発による影響をほとんど受けず燃料が吸気通路20に噴射される前後でほとんど変化しないのに対して、下流側壁温度センサ64で検出される下流側壁温度Twdは、吸気通路20に噴射された燃料が蒸発するのに応じて低下する。さらに、吸気通路20に噴射された混合液体燃料におけるアルコール系燃料の混合割合が高く燃料の蒸発潜熱が大きいほど、燃料が噴射される前後における下流側壁温度Twdの低下幅が大きくなり、燃料噴射開始後における上流側壁温度Twuと下流側壁温度Twdとの温度差Twu−Twdが大きくなる。したがって、混合比率推定部52は、燃料噴射開始後における上流側壁温度Twuと下流側壁温度Twdとの温度差Twu−Twdに基づいて、混合液体燃料におけるガソリンとアルコール系燃料との混合比率を推定することができる。ここでの温度差Twu−Twdについても、例えば、燃料噴射開始時から所定時間τ経過した後における上流側壁温度Twuと下流側壁温度Twdとの温度差を用いることもできるし、燃料噴射開始後に上流側壁温度Twuと下流側壁温度Twdとの温度差最大となる(下流側壁温度Twdが最も低くなる)ときの温度差を用いることもできる。なお、下流側壁温度センサ64による下流側壁温度Twdの測定位置は、インジェクタ22から噴射された燃料が衝突する位置を選ぶとより効果的である。
The mixed liquid fuel injected from the
混合液体燃料の混合比率を推定する際には、アルコール系燃料の混合割合と燃料噴射開始前後における温度差Twu−Twdとの関係を表す特性マップを実験や計算等により予め作成して、電子制御装置40内の混合比率特性記憶部58に記憶しておく。混合比率推定部52は、この混合比率特性記憶部58に記憶された特性マップにおいて、与えられた温度差Twu−Twdに対応するアルコール系燃料の混合割合を演算する。さらに、アルコール系燃料の混合割合と燃料噴射開始前後における温度差Twu−Twdとの関係を表す特性マップは、各エンジン回転数Neとエンジン負荷(スロットル開度)Aと上流側吸気温度Tiu(あるいはそれらのいずれか1つ以上)と対応付けて混合比率特性記憶部58に記憶することが好ましい。そして、混合比率推定部52は、与えられたエンジン回転数Neとエンジン負荷(スロットル開度)Aと上流側吸気温度Tiu(あるいはそれらのいずれか1つ以上)に対応する特性マップを混合比率特性記憶部58から読み出し、この読み出した特性マップにおいて、与えられた温度差Twu−Twdに対応するアルコール系燃料の混合割合を演算することが好ましい。
When estimating the mixing ratio of the mixed liquid fuel, a characteristic map representing the relationship between the mixing ratio of the alcohol-based fuel and the temperature difference Twu-Twd before and after the start of fuel injection is created in advance by experiments, calculations, etc., and electronic control is performed. This is stored in the mixing ratio
以上説明した本実施形態でも実施形態1と同様に、混合液体燃料におけるガソリンとアルコール系燃料との混合比率を専用のデバイスや特殊なセンサを別途設けることなく容易に推定することができる。 Also in the present embodiment described above, as in the first embodiment, the mixing ratio of gasoline and alcohol fuel in the mixed liquid fuel can be easily estimated without separately providing a dedicated device or a special sensor.
なお、本実施形態でも、混合比率推定部52は、温度差Twu−Twdの代わりに、下流側壁温度センサ64で取得された、混合液体燃料の噴射開始前後における下流側壁温度Twdの変化量ΔTwdに基づいて、混合液体燃料におけるガソリンとアルコール系燃料との混合比率を推定することもできる。ここでの下流側壁温度の変化量ΔTwdとしては、例えば、燃料噴射開始直前における下流側壁温度と燃料噴射開始時から所定時間τ経過した後における下流側壁温度との温度差を用いることもできるし、燃料噴射開始直前における下流側壁温度と燃料噴射開始後における下流側壁温度の最小値との差を用いることもできる。混合液体燃料の混合比率を推定する際には、アルコール系燃料の混合割合と燃料噴射開始前後における下流側壁温度の変化量ΔTwdとの関係を表す特性マップを実験や計算等により予め作成して、電子制御装置40内の混合比率特性記憶部58に記憶しておく。混合比率推定部52は、この混合比率特性記憶部58に記憶された特性マップにおいて、与えられた下流側壁温度の変化量ΔTwdに対応するアルコール系燃料の混合割合を演算する。さらに、アルコール系燃料の混合割合と燃料噴射開始前後における下流側壁温度の変化量ΔTwdとの関係を表す特性マップは、各エンジン回転数Neとエンジン負荷(スロットル開度)Aと上流側吸気温度Tiu(あるいはそれらのいずれか1つ以上)と対応付けて混合比率特性記憶部58に記憶することが好ましい。そして、混合比率推定部52は、与えられたエンジン回転数Neとエンジン負荷(スロットル開度)Aと上流側吸気温度Tiu(あるいはそれらのいずれか1つ以上)に対応する特性マップを混合比率特性記憶部58から読み出し、この読み出した特性マップにおいて、与えられた下流側壁温度の変化量ΔTwdに対応するアルコール系燃料の混合割合を演算することが好ましい。混合液体燃料の噴射開始前後における下流側壁温度の変化量ΔTwdに基づいて混合液体燃料の混合比率を推定する場合は、上流側壁温度センサ62を省略することが可能となる。
Also in the present embodiment, the mixture
「実施形態3」
図5は、本発明の実施形態3に係る内燃機関の燃料種推定装置を備える制御装置の概略構成を制御対象である内燃機関10とともに示す図である。以下の実施形態3の説明では、実施形態1,2と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略する構成については実施形態1,2と同様である。
“Embodiment 3”
FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of a control device including a fuel type estimation device for an internal combustion engine according to Embodiment 3 of the present invention, together with the
本実施形態では実施形態1と比較して、下流側吸気温度センサ44が省略されており、内燃機関10の吸入空気量(吸入吸気量)IAを検出する吸入空気量センサ(吸入吸気量センサ)66が付設されている。図5に示す例では、吸入空気量センサ66は、吸気通路20におけるインジェクタ22及びスロットルバルブ17より上流側の位置に臨んで付設されており、インジェクタ22及びスロットルバルブ17より上流側の位置で吸入空気量IAを検出する。また、実施形態1と同様に、上流側吸気温度センサ42、エンジン回転数センサ46、及びスロットル開度センサ48が付設されている。吸入空気量センサ66で検出された吸入空気量IAを示す信号、上流側吸気温度センサ42で検出された上流側吸気温度Tiuを示す信号、エンジン回転数センサ46で検出されたエンジン回転数Neを示す信号、及びスロットル開度センサ48で検出されたスロットル開度Aを示す信号は、電子制御装置40に入力される。混合比率推定部52は、スロットル開度センサ48で取得されたスロットル開度Aと吸入空気量センサ66で取得された吸入空気量IAとに基づいて、インジェクタ22から噴射された混合液体燃料におけるガソリン(第1の液体燃料)とアルコール系燃料(第2の液体燃料)との混合比率を推定する。
In the present embodiment, the downstream intake
同じ吸気通路圧力の場合でも、吸気行程における吸入ガス温度またはシリンダ内ガス温度が低下すると、充填効率が増大して吸入空気量IAが増大する。すなわち、同じスロットル開度Aにおいても、混合液体燃料におけるアルコール系燃料の混合割合が高く蒸発潜熱が大きいほど、吸入空気量IAが増大する。したがって、混合比率推定部52は、スロットル開度Aと吸入空気量IAとの関係に基づいて、混合液体燃料におけるガソリンとアルコール系燃料との混合比率を推定することができる。図6に、ガソリンとエタノールの混合液体燃料におけるエタノールの混合割合を変化させながらスロットル開度Aと吸入空気量IAとの関係を計算した例を示す。図6に示すように、エタノールの混合割合が高くなるほど同じスロットル開度Aに対する吸入空気量IAが大きくなることがわかる。
Even in the case of the same intake passage pressure, when the intake gas temperature or the in-cylinder gas temperature in the intake stroke decreases, the charging efficiency increases and the intake air amount IA increases. That is, even at the same throttle opening A, the intake air amount IA increases as the mixing ratio of the alcohol-based fuel in the mixed liquid fuel increases and the latent heat of vaporization increases. Therefore, the mixture
混合液体燃料の混合比率を推定する際には、例えば図6に示すような、スロットル開度A及び吸入空気量IAに対するアルコール系燃料の混合割合の関係を表す特性マップを実験や計算等により予め作成して、電子制御装置40内の混合比率特性記憶部58に記憶しておく。混合比率推定部52は、この混合比率特性記憶部58に記憶された特性マップにおいて、与えられたスロットル開度A及び吸入空気量IAに対応するアルコール系燃料の混合割合を演算することで、ガソリンとアルコール系燃料との混合比率を推定する。
When estimating the mixing ratio of the mixed liquid fuel, for example, as shown in FIG. 6, a characteristic map showing the relationship of the mixing ratio of the alcohol-based fuel to the throttle opening A and the intake air amount IA is obtained in advance by experiments or calculations. It is created and stored in the mixing ratio
ただし、スロットル開度A及び吸入空気量IAに対するアルコール系燃料の混合割合の関係は、エンジン回転数Neや上流側吸気温度Tiuによっても影響を受ける。そのため、スロットル開度A及び吸入空気量IAに対するアルコール系燃料の混合割合の関係を表す特性マップは、各エンジン回転数Neと上流側吸気温度Tiu(あるいはそれらのいずれか1つ以上)毎に作成し、各エンジン回転数Neと上流側吸気温度Tiu(あるいはそれらのいずれか1つ以上)と対応付けて混合比率特性記憶部58に記憶することが好ましい。そして、混合比率推定部52は、与えられたエンジン回転数Neと上流側吸気温度Tiu(あるいはそれらのいずれか1つ以上)に対応する特性マップを混合比率特性記憶部58から読み出し、この読み出した特性マップにおいて、与えられたスロットル開度A及び吸入空気量IAに対応するアルコール系燃料の混合割合を演算することが好ましい。このように、混合比率推定部52は、スロットル開度A及び吸入空気量IAの他に、エンジン回転数Neと上流側吸気温度Tiu(あるいはそれらのいずれか1つ以上)に基づいて、ガソリンとアルコール系燃料との混合比率を推定することが好ましい。
However, the relationship of the mixing ratio of the alcohol fuel to the throttle opening A and the intake air amount IA is also affected by the engine speed Ne and the upstream intake temperature Tiu. Therefore, a characteristic map showing the relationship of the mixing ratio of the alcohol-based fuel to the throttle opening A and the intake air amount IA is created for each engine speed Ne and upstream intake air temperature Tiu (or any one or more of them). The engine speed Ne and the upstream intake air temperature Tiu (or any one or more of them) are preferably stored in the mixing ratio
以上説明した本実施形態では、スロットル開度A及び吸入空気量IAに基づいて、混合液体燃料におけるガソリンとアルコール系燃料との混合比率を推定している。その際には、内燃機関10に通常設けられているスロットル開度センサ48及び吸入空気量センサ66を利用して混合液体燃料の混合比率を推定しているため、混合液体燃料の混合比率を専用のデバイスや特殊なセンサを別途設けることなく容易に推定することができる。
In the present embodiment described above, the mixing ratio of gasoline and alcohol fuel in the mixed liquid fuel is estimated based on the throttle opening A and the intake air amount IA. At that time, since the mixing ratio of the mixed liquid fuel is estimated by using the
以上の実施形態3の説明では、混合液体燃料を吸気通路20に噴射する場合について説明した。ただし、本実施形態では、内燃機関10は、吸気行程にて混合液体燃料をインジェクタからシリンダ11内へ直接噴射する筒内噴射式内燃機関であってもよい。その場合においても、混合比率推定部52は、スロットル開度A及び吸入空気量IAに基づいて、シリンダ11内へ噴射された混合液体燃料におけるガソリン(第1の液体燃料)とアルコール系燃料(第2の液体燃料)との混合比率を推定することができる。
In the above description of the third embodiment, the case where the mixed liquid fuel is injected into the
以上の実施形態1〜3の説明では、蒸発潜熱の異なる第1の液体燃料と第2の液体燃料とを混合した混合液体燃料として、ガソリンとアルコール系燃料とを混合した混合液体燃料を使用し、この混合液体燃料におけるガソリンとアルコール系燃料との混合比率を推定する場合について説明した。ただし、実施形態1〜3では、蒸発潜熱の異なる第1の液体燃料及び第2の液体燃料として、ガソリン及びアルコール系燃料以外の液体燃料を使用することも可能である。例えば、アルコール系燃料以外の含酸素燃料を使用することもできるし、フラン類を使用することもできる。実施形態1〜3では、2種類の液体燃料の蒸発潜熱が異なっていればよい。 In the above description of the first to third embodiments, a mixed liquid fuel obtained by mixing gasoline and alcohol fuel is used as a mixed liquid fuel obtained by mixing the first liquid fuel and the second liquid fuel having different latent heats of evaporation. The case where the mixing ratio of gasoline and alcohol fuel in the mixed liquid fuel is estimated has been described. However, in Embodiments 1 to 3, it is also possible to use liquid fuels other than gasoline and alcohol-based fuels as the first liquid fuel and the second liquid fuel having different latent heats of evaporation. For example, oxygen-containing fuels other than alcohol fuels can be used, and furans can also be used. In the first to third embodiments, the latent heat of vaporization of the two types of liquid fuels only needs to be different.
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, and it can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.
10 内燃機関、11 シリンダ、12 燃料タンク、17 スロットルバルブ、18 点火栓、20 吸気通路、21 排気通路、22 インジェクタ、30 排気触媒、40 電子制御装置、42 上流側吸気温度センサ、44 下流側吸気温度センサ、46 エンジン回転数センサ、48 スロットル開度センサ、52 混合比率推定部、54 点火時期制御部、56 空燃比制御部、58 混合比率特性記憶部、62 上流側壁温度センサ、64 下流側壁温度センサ、66 吸入空気量センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
燃料噴射装置より上流側における吸気温度を取得する上流側吸気温度取得部と、
燃料噴射装置より下流側における吸気温度を取得する下流側吸気温度取得部と、
上流側吸気温度取得部で取得された吸気温度と下流側吸気温度取得部で取得された吸気温度との比較結果に基づいて、第1液体燃料と第2液体燃料との混合比率を推定する混合比率推定部と、
を備える、内燃機関の燃料種推定装置。 In an internal combustion engine that injects a mixed liquid fuel obtained by mixing a first liquid fuel and a second liquid fuel having different latent heats of evaporation from a fuel injection device into an intake passage, a mixing ratio of the first liquid fuel and the second liquid fuel is estimated. A fuel type estimation device for an internal combustion engine,
An upstream intake air temperature acquisition unit for acquiring intake air temperature upstream of the fuel injection device;
A downstream side intake air temperature acquisition unit for acquiring an intake air temperature downstream of the fuel injection device;
Mixing for estimating the mixing ratio of the first liquid fuel and the second liquid fuel based on the comparison result between the intake air temperature acquired by the upstream intake air temperature acquisition unit and the intake air temperature acquired by the downstream intake air temperature acquisition unit A ratio estimator;
A fuel type estimation device for an internal combustion engine, comprising:
燃料噴射装置より上流側における吸気通路壁温度を取得する上流側壁温度取得部と、
燃料噴射装置より下流側における吸気通路壁温度を取得する下流側壁温度取得部と、
上流側壁温度取得部で取得された吸気通路壁温度と下流側壁温度取得部で取得された吸気通路壁温度との比較結果に基づいて、第1液体燃料と第2液体燃料との混合比率を推定する混合比率推定部と、
を備える、内燃機関の燃料種推定装置。 In an internal combustion engine that injects a mixed liquid fuel obtained by mixing a first liquid fuel and a second liquid fuel having different latent heats of vaporization from a fuel injection device into an intake passage, a mixing ratio of the first liquid fuel and the second liquid fuel is estimated. A fuel type estimation device for an internal combustion engine,
An upstream side wall temperature acquisition unit for acquiring an intake passage wall temperature upstream of the fuel injection device;
A downstream side wall temperature acquisition unit for acquiring an intake passage wall temperature on the downstream side of the fuel injection device;
Based on the comparison result between the intake passage wall temperature acquired by the upstream side wall temperature acquisition unit and the intake passage wall temperature acquired by the downstream side wall temperature acquisition unit, the mixing ratio of the first liquid fuel and the second liquid fuel is estimated. A mixing ratio estimation unit,
A fuel type estimation device for an internal combustion engine, comprising:
燃料噴射装置より下流側における吸気温度を取得する下流側吸気温度取得部と、
下流側吸気温度取得部で取得された、混合液体燃料の噴射開始前後における吸気温度の変化に基づいて、第1液体燃料と第2液体燃料との混合比率を推定する混合比率推定部と、
を備える、内燃機関の燃料種推定装置。 In an internal combustion engine that injects a mixed liquid fuel obtained by mixing a first liquid fuel and a second liquid fuel having different latent heats of vaporization from a fuel injection device into an intake passage, a mixing ratio of the first liquid fuel and the second liquid fuel is estimated. A fuel type estimation device for an internal combustion engine,
A downstream side intake air temperature acquisition unit for acquiring an intake air temperature downstream of the fuel injection device;
A mixing ratio estimation unit that estimates a mixing ratio of the first liquid fuel and the second liquid fuel based on a change in the intake air temperature before and after the start of the injection of the mixed liquid fuel acquired by the downstream side intake temperature acquisition unit;
A fuel type estimation device for an internal combustion engine, comprising:
燃料噴射装置より下流側における吸気通路壁温度を取得する下流側壁温度取得部と、
下流側壁温度取得部で取得された、混合液体燃料の噴射開始前後における吸気通路壁温度の変化に基づいて、第1液体燃料と第2液体燃料との混合比率を推定する混合比率推定部と、
を備える、内燃機関の燃料種推定装置。 In an internal combustion engine that injects a mixed liquid fuel obtained by mixing a first liquid fuel and a second liquid fuel having different latent heats of vaporization from a fuel injection device into an intake passage, a mixing ratio of the first liquid fuel and the second liquid fuel is estimated. A fuel type estimation device for an internal combustion engine,
A downstream side wall temperature acquisition unit for acquiring an intake passage wall temperature on the downstream side of the fuel injection device;
A mixing ratio estimation unit that estimates the mixing ratio of the first liquid fuel and the second liquid fuel based on the change in the intake passage wall temperature before and after the start of injection of the mixed liquid fuel, acquired by the downstream side wall temperature acquisition unit;
A fuel type estimation device for an internal combustion engine.
スロットル開度を取得するスロットル開度取得部と、
吸入吸気量を取得する吸入吸気量取得部と、
スロットル開度取得部で取得されたスロットル開度と吸入吸気量取得部で取得された吸入吸気量とに基づいて、第1液体燃料と第2液体燃料との混合比率を推定する混合比率推定部と、
を備える、内燃機関の燃料種推定装置。 In an internal combustion engine that injects a mixed liquid fuel obtained by mixing a first liquid fuel and a second liquid fuel having different latent heats of evaporation from a fuel injection device into an intake passage or into a cylinder during an intake stroke, A fuel type estimation device for an internal combustion engine that estimates a mixing ratio with liquid fuel,
A throttle opening acquisition unit for acquiring the throttle opening;
An intake air intake amount acquisition unit for acquiring the intake air intake amount;
A mixture ratio estimation unit that estimates a mixture ratio of the first liquid fuel and the second liquid fuel based on the throttle opening acquired by the throttle opening acquisition unit and the intake air intake amount acquired by the intake air intake amount acquisition unit When,
A fuel type estimation device for an internal combustion engine, comprising:
第1液体燃料は炭化水素系燃料であり、第2液体燃料はアルコール系燃料である、内燃機関の燃料種推定装置。 A fuel type estimation device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5,
A fuel type estimation device for an internal combustion engine, wherein the first liquid fuel is a hydrocarbon fuel and the second liquid fuel is an alcohol fuel.
混合比率推定部で推定された第1液体燃料と第2液体燃料との混合比率に基づいて、空燃比と点火時期とのいずれか1つ以上を制御する、内燃機関の制御装置。 An internal combustion engine control device comprising the internal combustion engine fuel type estimation device according to any one of claims 1 to 6,
A control device for an internal combustion engine that controls at least one of an air-fuel ratio and an ignition timing based on a mixing ratio of a first liquid fuel and a second liquid fuel estimated by a mixing ratio estimation unit.
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