JP2010077832A - Fuel property determining device for internal combustion engine - Google Patents

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JP2010077832A JP2008244545A JP2008244545A JP2010077832A JP 2010077832 A JP2010077832 A JP 2010077832A JP 2008244545 A JP2008244545 A JP 2008244545A JP 2008244545 A JP2008244545 A JP 2008244545A JP 2010077832 A JP2010077832 A JP 2010077832A
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Ryoji Nishiumi
亮児 西海
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel property determining device for an internal combustion engine that accurately determines the property of fuel supplied to the internal combustion engine. <P>SOLUTION: The operating state of a diesel engine 10 is detected (Step 100). An exhaust gas air-fuel ratio is controlled to ABYF1 (Step 102). Rich spike is executed (Step 104). An A/F peak amount ΔPABYF1 is obtained (Step 106). The exhaust gas air-fuel ratio is controlled to ABYF2 (Step 108). Rich spike is executed (Step 110). An A/F peak amount ΔPABYF2 is obtained (Step 112). A deviation ΔP (=ΔPABYF1-ΔPABYF2) is calculated (Step 114). The fuel property (T90) is determined according to a map defining the relation of the deviation ΔP and the fuel property T90 (Step 116). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、内燃機関に供給される燃料の性状を判定する内燃機関の燃料性状判定装置に関する。   The present invention relates to a fuel property determination device for an internal combustion engine that determines the property of fuel supplied to the internal combustion engine.

従来、例えば、特開2007−187094号公報に開示されるように、内燃機関の冷機時の触媒床温制御において、空燃比から演算されるパラメータ値と基準値とを比較して燃料性状を判定する装置が知られている。この装置では、冷機始動時の触媒床温制御において、点火時期をリタードすることにより空燃比が過渡的にリーンへ変化される。かかるリーン度合いは、ポート等への燃料付着量、すなわち、燃料の蒸発性によって変化する。このため、かかるリーン空燃比から演算されるパラメータに基づいて、燃料の性状を判定することができる。   Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2007-187094, in catalyst bed temperature control when the internal combustion engine is cold, a fuel property is determined by comparing a parameter value calculated from an air-fuel ratio with a reference value. Devices are known to do. In this apparatus, in the catalyst bed temperature control at the time of cold start, the air-fuel ratio is transiently changed to lean by retarding the ignition timing. The lean degree varies depending on the amount of fuel attached to the port or the like, that is, the fuel evaporability. For this reason, the property of the fuel can be determined based on the parameter calculated from the lean air-fuel ratio.

特開2007−187094号公報JP 2007-187094 A 特開2006−161788号公報JP 2006-161788 A

しかしながら、上記従来の装置のように、ある特定条件のみに基づいて燃料の蒸発性のパラメータを検出した場合、かかる検出値には機関性能の個体差やセンサの劣化などの要因による様々な誤差が重畳することとなる。したがって、この検出値と所定値とを比較して燃料性状を判定する従来の装置では、燃料性状を精度よく判定できないおそれがあった。   However, when the fuel evaporative parameter is detected based on only a specific condition as in the above-described conventional apparatus, the detected value includes various errors due to factors such as individual differences in engine performance and sensor deterioration. It will be superimposed. Therefore, the conventional apparatus for determining the fuel property by comparing the detected value with the predetermined value may not be able to accurately determine the fuel property.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関に供給される燃料の性状を精度よく判定することのできる内燃機関の燃料性状判定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a fuel property determination device for an internal combustion engine that can accurately determine the property of fuel supplied to the internal combustion engine. To do.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の燃料性状判定装置であって、
内燃機関の排気ガスの空燃比を制御目標空燃比に制御する空燃比制御手段と、
前記内燃機関の排気通路に設けられ、前記空燃比を検出する空燃比検出手段と、
排気ガスの流量(以下、排気流量)を制御する排気流量制御手段と、
前記空燃比を一時的に制御目標空燃比よりもリッチ側へ変化させるリッチスパイク手段と、
前記排気流量が所定の排気流量である状況下で前記リッチスパイク手段を実行した場合の前記空燃比の変化と、前記所定の排気流量と異なる排気流量である状況下で前記リッチスパイク手段を実行した場合の前記空燃比の変化とに基づいて、前記内燃機関に供給された燃料の燃料性状を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention is a fuel property determination apparatus for an internal combustion engine,
Air-fuel ratio control means for controlling the air-fuel ratio of the exhaust gas of the internal combustion engine to a control target air-fuel ratio;
An air-fuel ratio detecting means provided in an exhaust passage of the internal combustion engine for detecting the air-fuel ratio;
Exhaust flow rate control means for controlling the flow rate of exhaust gas (hereinafter referred to as exhaust flow rate);
Rich spike means for temporarily changing the air-fuel ratio to a richer side than the control target air-fuel ratio;
Change of the air-fuel ratio when the rich spike means is executed under a situation where the exhaust flow rate is a predetermined exhaust flow rate, and the rich spike means is executed under a situation where the exhaust flow rate is different from the predetermined exhaust flow rate Determination means for determining a fuel property of the fuel supplied to the internal combustion engine based on the change in the air-fuel ratio in the case;
It is characterized by providing.

第2の発明は、第1の発明において、
前記空燃比制御手段は、前記排気流量制御手段を用いて前記排気流量を変化させることにより、前記空燃比を前記制御目標空燃比に制御することを特徴とする。
According to a second invention, in the first invention,
The air-fuel ratio control means controls the air-fuel ratio to the control target air-fuel ratio by changing the exhaust flow rate using the exhaust flow rate control means.

第3の発明は、第2の発明において、
前記判定手段は、
前記制御目標空燃比が所定の第1空燃比である状況下で前記リッチスパイク手段を実行した場合に、前記空燃比のピークと前記第1空燃比との偏差(以下、第1空燃比偏差)を演算する第1の演算手段と、
前記制御目標空燃比が前記第1空燃比よりもリッチな所定の第2空燃比である状況下で前記リッチスパイク手段を実行した場合に、前記空燃比のピークと前記第2空燃比との偏差(以下、第2空燃比偏差)を演算する第2の演算手段と、を含み、
前記第1空燃比偏差と前記第2空燃比偏差とに基づいて、前記内燃機関の燃料の燃料性状を判定することを特徴とする。
According to a third invention, in the second invention,
The determination means includes
A deviation between the peak of the air-fuel ratio and the first air-fuel ratio (hereinafter referred to as a first air-fuel ratio deviation) when the rich spike means is executed in a situation where the control target air-fuel ratio is a predetermined first air-fuel ratio. First computing means for computing
Deviation between the peak of the air-fuel ratio and the second air-fuel ratio when the rich spike means is executed under the condition that the control target air-fuel ratio is a predetermined second air-fuel ratio richer than the first air-fuel ratio. (Hereinafter, the second air-fuel ratio deviation) is calculated, and
The fuel property of the fuel of the internal combustion engine is determined based on the first air-fuel ratio deviation and the second air-fuel ratio deviation.

第4の発明は、第3の発明において、
前記判定手段は、前記第1空燃比偏差と前記第2空燃比偏差との偏差を演算する第3の演算手段を含み、当該偏差と所定値との比較に基づいて、前記燃料性状を判定することを特徴とする。
According to a fourth invention, in the third invention,
The determination means includes third calculation means for calculating a deviation between the first air-fuel ratio deviation and the second air-fuel ratio deviation, and determines the fuel property based on a comparison between the deviation and a predetermined value. It is characterized by that.

第5の発明は、第3の発明において、
前記判定手段は、前記第1空燃比と前記第2空燃比との偏差に対する、前記第1空燃比偏差と前記第2空燃比偏差との偏差の割合(以下、第1割合)を演算する第4の演算手段を含み、前記第1割合と所定値との比較に基づいて、前記燃料性状を判定することを特徴とする。
According to a fifth invention, in the third invention,
The determination means calculates a ratio (hereinafter referred to as a first ratio) of a deviation between the first air-fuel ratio deviation and the second air-fuel ratio deviation with respect to a deviation between the first air-fuel ratio and the second air-fuel ratio. The fuel property is determined based on a comparison between the first ratio and a predetermined value.

第6の発明は、第3乃至第5の何れか1つの発明において、
排気ガスの温度を制御する温度制御手段を更に備え、
前記制御目標空燃比が前記第1空燃比である時の排気ガスの温度を、前記第2空燃比である時のそれよりも低く制御することを特徴とする。
A sixth invention is the invention according to any one of the third to fifth inventions,
A temperature control means for controlling the temperature of the exhaust gas;
The exhaust gas temperature when the control target air-fuel ratio is the first air-fuel ratio is controlled to be lower than that when the control target air-fuel ratio is the second air-fuel ratio.

第7の発明は、第6の発明において、
前記判定手段は、前記制御目標空燃比が前記第1空燃比である時の排気ガスの温度と前記第2空燃比である時の排気ガスの温度との偏差に対する、前記第1空燃比偏差と前記第2空燃比偏差との偏差の割合(以下、第2割合)を演算する第5の演算手段を含み、前記第2割合と所定値との比較に基づいて、前記燃料性状を判定することを特徴とする。
A seventh invention is the sixth invention, wherein
The determination means includes the first air-fuel ratio deviation with respect to the deviation between the temperature of the exhaust gas when the control target air-fuel ratio is the first air-fuel ratio and the temperature of the exhaust gas when the control target air-fuel ratio is the second air-fuel ratio. Including a fifth calculating means for calculating a ratio of the deviation from the second air-fuel ratio deviation (hereinafter referred to as a second ratio), and determining the fuel property based on a comparison between the second ratio and a predetermined value. It is characterized by.

第8の発明は、第1乃至第7の何れか1つの発明において、
前記リッチスパイク手段は、前記空燃比検出手段の上流側の前記排気通路に設けられた燃料噴射弁を含み、前記燃料噴射弁から所定量の燃料を前記排気通路内へ噴射することを特徴とする。
According to an eighth invention, in any one of the first to seventh inventions,
The rich spike means includes a fuel injection valve provided in the exhaust passage on the upstream side of the air-fuel ratio detection means, and injects a predetermined amount of fuel into the exhaust passage from the fuel injection valve. .

第1の発明によれば、排気流量が所定の排気流量である状況下で、排気空燃比を一時的に制御目標空燃比よりリッチ側へ変化させる手段(リッチスパイク)を実行した場合の空燃比変化と、所定の排気流量と異なる排気流量である状況下でリッチスパイクを実行した場合の空燃比変化と、に基づいて、内燃機関に供給された燃料の燃料性状が判定される。ここで、リッチスパイクによる空燃比変化には、装置の個体差や経年劣化等に起因する定常的な誤差成分、すなわち、燃料の性状や排気流量によらない誤差成分が重畳している。本発明によれば、異なる排気流量条件での空燃比変化に基づいて、当該誤差成分を相殺することができるので、単に一排気流量時の空燃比変化で燃料性状を判定する場合に比して、判定精度を効果的に向上させることができる。   According to the first aspect of the invention, the air-fuel ratio when the means (rich spike) for temporarily changing the exhaust air-fuel ratio to the rich side from the control target air-fuel ratio is executed under the condition that the exhaust gas flow rate is the predetermined exhaust flow rate. The fuel property of the fuel supplied to the internal combustion engine is determined based on the change and the air-fuel ratio change when the rich spike is executed under a situation where the exhaust flow rate is different from the predetermined exhaust flow rate. Here, in the air-fuel ratio change due to the rich spike, a steady error component due to individual differences between devices, deterioration over time, or the like, that is, an error component that does not depend on the properties of the fuel or the exhaust flow rate is superimposed. According to the present invention, since the error component can be canceled based on the air-fuel ratio change under different exhaust flow conditions, compared with the case where the fuel property is determined simply by the air-fuel ratio change at one exhaust flow rate. The determination accuracy can be effectively improved.

第2の発明によれば、排気ガスの空燃比を制御することで排気流量を制御することができる。   According to the second invention, the exhaust gas flow rate can be controlled by controlling the air-fuel ratio of the exhaust gas.

第3の発明によれば、空燃比が各制御目標空燃比に制御された状況下で、リッチスパイク手段を実行した場合の空燃比のピークと制御目標空燃比との偏差(空燃比偏差)がそれぞれ演算される。これらの空燃比偏差には、各空燃比環境(各排気流量環境)における燃料性状の影響が直接的に反映されている。このため、本発明によれば、これらの空燃比偏差に基づいて、燃料性状を精度よく判定することができる。   According to the third aspect of the invention, the deviation (air-fuel ratio deviation) between the peak of the air-fuel ratio and the control target air-fuel ratio when the rich spike means is executed under the condition where the air-fuel ratio is controlled to each control target air-fuel ratio. Each is calculated. These air-fuel ratio deviations directly reflect the influence of fuel properties in each air-fuel ratio environment (each exhaust flow rate environment). Therefore, according to the present invention, the fuel property can be accurately determined based on these air-fuel ratio deviations.

第4の発明によれば、第1空燃比偏差と第2空燃比偏差との偏差と所定値との比較に基づいて、燃料性状が判定される。各空燃比偏差には、装置の個体差や経年劣化等に起因する定常的な誤差成分がそれぞれ重畳している。このため、本発明によれば、第1空燃比偏差と第2空燃比偏差との偏差を演算することで、当該誤差成分を相殺することができるので、かかる偏差と所定値を比較することにより、燃料性状を精度よく判定することができる。   According to the fourth aspect of the invention, the fuel property is determined based on a comparison between the deviation between the first air-fuel ratio deviation and the second air-fuel ratio deviation and a predetermined value. Each air-fuel ratio deviation is superposed with a steady error component caused by individual differences in the apparatus, aging deterioration, or the like. Therefore, according to the present invention, the error component can be canceled by calculating the deviation between the first air-fuel ratio deviation and the second air-fuel ratio deviation. Therefore, by comparing the deviation with a predetermined value, The fuel property can be accurately determined.

第5の発明によれば、第1空燃比と第2空燃比との偏差に対する、第1空燃比偏差と第2空燃比偏差との偏差の割合(第1割合)と所定値との比較に基づいて、燃料性状が判定される。第1割合は、各空燃比偏差に重畳している定常的な誤差成分が相殺されている。その上、第1割合の演算において、制御目標空燃比の選択に制限はない。このため、本発明によれば、空燃比の選択の自由度があがるので、使用する燃料に応じて適した空燃比を適宜設定することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the ratio of the deviation (first ratio) between the first air-fuel ratio deviation and the second air-fuel ratio deviation with respect to the deviation between the first air-fuel ratio and the second air-fuel ratio is compared with a predetermined value. Based on this, the fuel property is determined. In the first ratio, a steady error component superimposed on each air-fuel ratio deviation is cancelled. In addition, there is no restriction on the selection of the control target air-fuel ratio in the calculation of the first ratio. For this reason, according to the present invention, the degree of freedom in selecting the air-fuel ratio is increased, so that an appropriate air-fuel ratio can be appropriately set according to the fuel to be used.

排気ガスの温度が低いほど、排気通路に導入されたリッチスパイクの蒸発性が低くなる。このため、排気ガスの温度が低いほど、燃料による蒸発性の差が顕著に現れやすい。第6の発明によれば、第1空燃比においてリッチスパイクを行う場合の排気温度が第2空燃比の場合のそれよりも低く制御される。このため、本発明によれば、燃料性状の判定精度を効果的に向上させることができる。   The lower the temperature of the exhaust gas, the lower the evaporability of the rich spike introduced into the exhaust passage. For this reason, the lower the temperature of the exhaust gas, the more easily the difference in evaporability due to the fuel appears. According to the sixth aspect of the invention, the exhaust temperature when the rich spike is performed at the first air-fuel ratio is controlled to be lower than that at the second air-fuel ratio. For this reason, according to this invention, the determination precision of a fuel property can be improved effectively.

第7の発明によれば、第1排気流量時の排気温度と第2排気流量時の排気温度との偏差に対する、第1空燃比偏差と第2空燃比偏差との偏差の割合(第2割合)と所定値との比較に基づいて、燃料性状が判定される。第2割合と燃料性状との間には一定の相関関係が存在する。このため、本発明によれば、かかる関係に基づいて、燃料性状を精度よく判定することができる。   According to the seventh aspect, the ratio of the deviation between the first air-fuel ratio deviation and the second air-fuel ratio deviation with respect to the deviation between the exhaust temperature at the first exhaust flow rate and the exhaust temperature at the second exhaust flow rate (second ratio). ) And a predetermined value, the fuel property is determined. There is a certain correlation between the second ratio and the fuel properties. Therefore, according to the present invention, it is possible to accurately determine the fuel property based on the relationship.

第8の発明によれば、リッチスパイク手段は、排気通路内に排気ガスに燃料を噴射することで実現される。このため、本発明によれば、特殊な空燃比制御を行うことなく、簡易な構成でリッチスパイクを実施することができる。   According to the eighth aspect of the invention, the rich spike means is realized by injecting fuel into the exhaust gas into the exhaust passage. Therefore, according to the present invention, rich spike can be implemented with a simple configuration without performing special air-fuel ratio control.

以下、図面に基づいてこの発明の幾つかの実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Several embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted. The present invention is not limited to the following embodiments.

実施の形態1.
[実施の形態1の構成]
図1は、本発明の実施の形態1としての内燃機関システムの概略構成を説明するための図である。図1に示すとおり、本実施の形態のシステムは、複数気筒(図1では4気筒)を有する4サイクルのディーゼル機関10を備えている。ディーゼル機関10は車両に搭載され、その車両の動力源とされているものとする。
Embodiment 1 FIG.
[Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of an internal combustion engine system as a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the system of the present embodiment includes a four-cycle diesel engine 10 having a plurality of cylinders (four cylinders in FIG. 1). It is assumed that the diesel engine 10 is mounted on a vehicle and is used as a power source for the vehicle.

ディーゼル機関10の各気筒には、燃料を筒内に直接噴射するためのインジェクタ12が設置されている。各気筒のインジェクタ12は、共通のコモンレール14に接続されている。図示しない燃料タンク内の燃料は、サプライポンプ16によって所定の燃圧まで加圧されて、コモンレール14内に蓄えられ、コモンレール14から各インジェクタ12に供給される。   Each cylinder of the diesel engine 10 is provided with an injector 12 for directly injecting fuel into the cylinder. The injectors 12 of each cylinder are connected to a common common rail 14. Fuel in a fuel tank (not shown) is pressurized to a predetermined fuel pressure by a supply pump 16, stored in the common rail 14, and supplied from the common rail 14 to each injector 12.

ディーゼル機関10の排気通路18は、排気マニホールド20により枝分かれして、各気筒の排気ポート(図示せず)に接続されている。また、排気通路18の下流側には、ターボ過給機24の排気タービンが接続されている。排気通路18におけるターボ過給機24の更に下流側には、排気ガスを浄化するための後処理装置26が設けられている。後処理装置26としては、例えば、酸化触媒、NOx触媒、DPF(Diesel Particulate Filter)、DPNR(Diesel Particulate-NOx-Reduction system)等を用いることができる。   An exhaust passage 18 of the diesel engine 10 is branched by an exhaust manifold 20 and connected to an exhaust port (not shown) of each cylinder. An exhaust turbine of the turbocharger 24 is connected to the downstream side of the exhaust passage 18. A post-processing device 26 for purifying exhaust gas is provided further downstream of the turbocharger 24 in the exhaust passage 18. As the post-processing device 26, for example, an oxidation catalyst, a NOx catalyst, a DPF (Diesel Particulate Filter), a DPNR (Diesel Particulate-NOx-Reduction system), or the like can be used.

ディーゼル機関10の吸気通路28の入口付近には、エアクリーナ30が設けられている。エアクリーナ30を通って吸入された空気は、ターボ過給機24の吸気圧縮機で圧縮された後、インタークーラ32で冷却される。インタークーラ32を通過した吸入空気は、吸気マニホールド34により各気筒の吸気ポート(図示せず)に分配される。   An air cleaner 30 is provided near the inlet of the intake passage 28 of the diesel engine 10. The air drawn through the air cleaner 30 is compressed by the intake compressor of the turbocharger 24 and then cooled by the intercooler 32. The intake air that has passed through the intercooler 32 is distributed by an intake manifold 34 to intake ports (not shown) of each cylinder.

吸気通路28におけるインタークーラ32と吸気マニホールド34との間には、吸気絞り弁36が設置されている。また、吸気通路28における吸気マニホールド34近傍には、EGR(Exhaust Gas Recirculation)通路40の一端が接続されている。EGR通路40の他端は、排気通路18における排気マニホールド20近傍に接続されている。本システムでは、このEGR通路40を通して、排気ガス(既燃ガス)の一部を吸気通路28へ還流させることができる。以下、EGR通路40を通して吸気通路28へ還流される排気ガスのことを「EGRガス」と称する。   An intake throttle valve 36 is installed between the intercooler 32 and the intake manifold 34 in the intake passage 28. One end of an exhaust gas recirculation (EGR) passage 40 is connected to the vicinity of the intake manifold 34 in the intake passage 28. The other end of the EGR passage 40 is connected to the vicinity of the exhaust manifold 20 in the exhaust passage 18. In this system, a part of the exhaust gas (burned gas) can be recirculated to the intake passage 28 through the EGR passage 40. Hereinafter, the exhaust gas recirculated to the intake passage 28 through the EGR passage 40 is referred to as “EGR gas”.

EGR通路40の途中には、EGRガスを冷却するためのEGRクーラ42が設けられている。EGR通路40におけるEGRクーラ42の下流には、EGR弁44が設けられている。このEGR弁44の開度を変化させることにより、EGR通路40を通る排気ガス量、すなわちEGR量を調整することができる。   An EGR cooler 42 for cooling the EGR gas is provided in the middle of the EGR passage 40. An EGR valve 44 is provided downstream of the EGR cooler 42 in the EGR passage 40. By changing the opening degree of the EGR valve 44, the amount of exhaust gas passing through the EGR passage 40, that is, the EGR amount can be adjusted.

また、ディーゼル機関10の排気マニホールド20には、排気ポートから排気された排気ガスに燃料を噴射するための排気噴射インジェクタ46が設置されている。排気噴射インジェクタ46は、排気ガスに過剰燃料供給(リッチスパイク)を行うことで、排気ガスの空燃比を制御目標空燃比よりも一時的に燃料過剰(リッチ)な状態にすることができる。また、排気通路18における後処理装置26の上流側には、排気ガスの空燃比(A/F)を検知するためのA/Fセンサ52が設置されている。   The exhaust manifold 20 of the diesel engine 10 is provided with an exhaust injection injector 46 for injecting fuel into the exhaust gas exhausted from the exhaust port. The exhaust injector 46 can make the air-fuel ratio of the exhaust gas temporarily excessive (rich) than the control target air-fuel ratio by supplying excess fuel (rich spike) to the exhaust gas. Further, an A / F sensor 52 for detecting an air-fuel ratio (A / F) of the exhaust gas is installed on the upstream side of the aftertreatment device 26 in the exhaust passage 18.

本実施の形態のシステムは、図1に示すとおり、ECU(Electronic Control Unit)50を備えている。ECU50の入力部には、上述したA/Fセンサ52の他、ディーゼル機関10を制御するための各種センサが接続されている。また、ECU50の出力部には、上述したインジェクタ12、吸気絞り弁36、EGR弁44、排気噴射インジェクタ46の他、ディーゼル機関10を制御するための各種アクチュエータが接続されている。ECU50は、入力された各種の情報に基づいて、所定のプログラムに従って各機器を駆動する。   The system according to the present embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 50 as shown in FIG. In addition to the A / F sensor 52 described above, various sensors for controlling the diesel engine 10 are connected to the input unit of the ECU 50. In addition to the injector 12, the intake throttle valve 36, the EGR valve 44, and the exhaust injection injector 46 described above, various actuators for controlling the diesel engine 10 are connected to the output portion of the ECU 50. The ECU 50 drives each device in accordance with a predetermined program based on various types of input information.

[実施の形態1の動作]
次に、本実施の形態のシステムにおける特徴的動作について説明する。本実施の形態のディーゼル機関10では、A/Fセンサ52で検知される排気空燃比が所定の制御目標空燃比となるように、EGR弁44の開度がフィードバック制御される。より具体的には、例えば、燃料噴射量を変化させずに排気空燃比をリーン方向に変化させる場合には、EGRガス量が減量される。これにより、ディーゼル機関10内に吸入される新気の割合が増加するので、排気通路18へ排気される排気ガスの流量(以下、「排気流量」と称する)は、多量となる方向へ変化する。一方、排気空燃比をリッチ方向に変化させる場合には、EGRガスが増量される。これにより、新気の割合が減少するので、排気流量は少量となる方向へ変化する。
[Operation of Embodiment 1]
Next, characteristic operations in the system of the present embodiment will be described. In the diesel engine 10 of the present embodiment, the opening degree of the EGR valve 44 is feedback-controlled so that the exhaust air-fuel ratio detected by the A / F sensor 52 becomes a predetermined control target air-fuel ratio. More specifically, for example, when the exhaust air-fuel ratio is changed in the lean direction without changing the fuel injection amount, the EGR gas amount is reduced. As a result, since the ratio of fresh air sucked into the diesel engine 10 increases, the flow rate of exhaust gas exhausted into the exhaust passage 18 (hereinafter referred to as “exhaust flow rate”) changes in a direction in which the amount increases. . On the other hand, when the exhaust air-fuel ratio is changed in the rich direction, the EGR gas is increased. Thereby, since the ratio of fresh air decreases, the exhaust gas flow rate changes in a direction of decreasing.

ここで、本実施の形態のディーゼル機関10において、排気噴射インジェクタ46からリッチスパイクが行われると、噴射された燃料は、排気ガス中に蒸発(気化)しながら排気通路18内を流通する。このため、リッチスパイク時の排気ガスがA/Fセンサ52へ到達すると、センサ出力は一時的に制御目標空燃比よりもリッチ側に変化する。   Here, in the diesel engine 10 of the present embodiment, when a rich spike is performed from the exhaust injection injector 46, the injected fuel flows through the exhaust passage 18 while evaporating (vaporizing) into the exhaust gas. For this reason, when the exhaust gas at the time of rich spike reaches the A / F sensor 52, the sensor output temporarily changes to the rich side with respect to the control target air-fuel ratio.

図2は、リッチスパイクが行われた場合のA/Fセンサ出力の変化を示す図である。この図において、実線L1は、ディーゼル機関10の燃料に高蒸発性燃料を使用した場合を、一点鎖線L2は、該燃料に低蒸発性燃料を使用した場合を、それぞれ示している。この図に示すとおり、各燃料において、リッチスパイクによる空燃比のピーク(以下、「ピーク空燃比」と称する)と制御目標空燃比との偏差(以下、「A/Fピーク量」と称する)を比較すると、低蒸発性燃料のA/Fピーク量ΔPL2は、高蒸発性燃料のA/Fピーク量ΔPL1に比して小さくなっている。これは、高蒸発性燃料であるほど、排気通路18内を流通する過程で燃料の蒸発が活発に行われるからである。   FIG. 2 is a diagram illustrating a change in the A / F sensor output when the rich spike is performed. In this figure, a solid line L1 indicates a case where a highly evaporative fuel is used as the fuel of the diesel engine 10, and a one-dot chain line L2 indicates a case where a low evaporative fuel is used as the fuel. As shown in this figure, in each fuel, the deviation (hereinafter referred to as “A / F peak amount”) between the peak of the air-fuel ratio due to a rich spike (hereinafter referred to as “peak air-fuel ratio”) and the control target air-fuel ratio. In comparison, the A / F peak amount ΔPL2 of the low evaporative fuel is smaller than the A / F peak amount ΔPL1 of the high evaporative fuel. This is because the higher the evaporative fuel, the more actively the fuel evaporates in the process of circulating in the exhaust passage 18.

そこで、A/Fピーク量と所定値とを比較して、燃料の性状を判定することも考えられる。しかしながら、A/Fピーク量には、燃料性状の影響だけでなく、ディーゼル機関10の機関性能の個体差や、各種センサの劣化等に起因する出力ズレ等の定常的な誤差の影響が重畳している。このため、A/Fピーク量と所定値とを単純に比較することとしても、燃料性状を精度よく判定することはできない。   Therefore, it is also conceivable to determine the fuel properties by comparing the A / F peak amount with a predetermined value. However, the A / F peak amount is not only influenced by the fuel properties, but also by the effects of stationary errors such as individual differences in the engine performance of the diesel engine 10 and output deviations caused by deterioration of various sensors. ing. For this reason, even if the A / F peak amount is simply compared with the predetermined value, the fuel property cannot be accurately determined.

ここで、制御目標空燃比を変化させた場合のA/Fピーク量の変化について考える。図3は、リッチスパイクを実施した場合の排気空燃比曲線を示す図である。この図において、実線L3および一点鎖線L4は、制御目標空燃比が所定の第1空燃比(例えば、A/F=30)である場合において、ディーゼル機関10の燃料に高蒸発性燃料および低蒸発性燃料を使用した場合の排気空燃比を、実線L5および一点鎖線L6は、制御目標空燃比が上記第1空燃比よりも小さな第2空燃比(例えば、A/F=20)である場合において、高蒸発性燃料および低蒸発性燃料を使用した場合の排気空燃比を、それぞれ示している。   Here, a change in the A / F peak amount when the control target air-fuel ratio is changed will be considered. FIG. 3 is a diagram showing an exhaust air-fuel ratio curve when a rich spike is performed. In this figure, a solid line L3 and an alternate long and short dash line L4 indicate that the fuel of the diesel engine 10 is a highly evaporative fuel and a low evaporation when the control target air-fuel ratio is a predetermined first air-fuel ratio (for example, A / F = 30). The solid line L5 and the one-dot chain line L6 indicate the exhaust air / fuel ratio when using the basic fuel when the control target air / fuel ratio is the second air / fuel ratio (for example, A / F = 20) smaller than the first air / fuel ratio. The exhaust air-fuel ratio when high evaporative fuel and low evaporative fuel are used is shown.

この図に示すとおり、制御目標空燃比が第1空燃比である場合においては、低蒸発性燃料のA/Fピーク量ΔPL4が高蒸発性燃料のA/Fピーク量ΔPL3よりも大幅に小さくなっている。このA/Fピーク量の差には、排気流量が関連している。すなわち、制御目標空燃比を大きくするほど、つまり排気流量が多量であるほど、リッチスパイクがA/Fセンサ52まで到達する時間が短くなる。このため、蒸発性の低い低蒸発性燃料では、リッチスパイクの燃料が十分に蒸発する前にA/Fセンサ52まで到達してしまい、その結果として、A/Fピーク量に大きな差が生じることとなる。   As shown in this figure, when the control target air-fuel ratio is the first air-fuel ratio, the A / F peak amount ΔPL4 of the low evaporative fuel is significantly smaller than the A / F peak amount ΔPL3 of the highly evaporative fuel. ing. The exhaust flow rate is related to the difference in the A / F peak amount. That is, as the control target air-fuel ratio is increased, that is, as the exhaust gas flow rate is increased, the time for the rich spike to reach the A / F sensor 52 is shortened. For this reason, with low evaporative fuel with low evaporability, the rich spike fuel reaches the A / F sensor 52 before it evaporates sufficiently, resulting in a large difference in the A / F peak amount. It becomes.

一方、制御目標空燃比が第2空燃比(<第1空燃比)である場合においては、高蒸発性燃料のA/Fピーク量ΔPL5と低蒸発性燃料のA/Fピーク量ΔPL6との差が僅かになっている。これは、制御目標空燃比が小さい、つまり排気流量が少量である場合には、リッチスパイクがA/Fセンサ52まで到達する時間が長くなる。このため、低蒸発性燃料であっても蒸発が促進されて、その結果として、A/Fピーク量の差が小さくなる。   On the other hand, when the control target air-fuel ratio is the second air-fuel ratio (<first air-fuel ratio), the difference between the A / F peak amount ΔPL5 of the highly evaporative fuel and the A / F peak amount ΔPL6 of the low evaporative fuel There are few. This is because when the control target air-fuel ratio is small, that is, when the exhaust gas flow rate is small, the time for the rich spike to reach the A / F sensor 52 becomes long. For this reason, even if it is a low evaporation fuel, evaporation is accelerated | stimulated and, as a result, the difference of A / F peak amount becomes small.

このように、制御目標空燃比を変化させた場合のA/Fピーク量の変化量(以下、「偏差ΔP」と称する)は、使用する燃料の蒸発性能によって異なる。図4は、異なる制御目標空燃比でのリッチスパイク時のA/Fピーク量の偏差ΔPと燃料性状(T90)との関係を示す図である。この図に示すとおり、燃料のT90が大きいほど、すなわち燃料が低蒸発性燃料(重質燃料)であるほど、偏差ΔPは大きな値となっている。これは、A/Fピーク量の偏差ΔPと燃料性状(T90)との間には、一定の相関関係が存在することを示している。さらに、当該偏差ΔPは、上記各A/Fピーク量の偏差として演算されるため、各A/Fピーク量に重畳している定常的な誤差成分が相殺されている。   Thus, the amount of change in the A / F peak amount when the control target air-fuel ratio is changed (hereinafter referred to as “deviation ΔP”) varies depending on the evaporation performance of the fuel used. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the deviation ΔP of the A / F peak amount at the time of rich spike at different control target air-fuel ratios and the fuel property (T90). As shown in this figure, the deviation ΔP increases as the T90 of the fuel increases, that is, as the fuel is a low-evaporation fuel (heavy fuel). This indicates that a certain correlation exists between the deviation ΔP of the A / F peak amount and the fuel property (T90). Further, since the deviation ΔP is calculated as a deviation of each A / F peak amount, a steady error component superimposed on each A / F peak amount is canceled.

そこで、本実施の形態では、偏差ΔPに基づいて、該ディーゼル機関10に使用されている燃料の性状(例えば、T90)を判定することとする。より具体的には、異なる制御目標空燃比でのA/Fピーク量の偏差ΔPを演算する。そして、演算された偏差ΔPと、上記図4に示す相関関係とに基づいて、燃料性状(T90)を判定することとする。これにより、A/Fピーク量に重畳していた定常的な誤差成分の影響を排除することができるので、ディーゼル機関10に供給される燃料の燃料性状(T90)を精度よく判定することができる。   Therefore, in the present embodiment, the property (for example, T90) of the fuel used in the diesel engine 10 is determined based on the deviation ΔP. More specifically, the deviation ΔP of the A / F peak amount at different control target air-fuel ratios is calculated. Then, the fuel property (T90) is determined based on the calculated deviation ΔP and the correlation shown in FIG. Thereby, since the influence of the steady error component superimposed on the A / F peak amount can be eliminated, the fuel property (T90) of the fuel supplied to the diesel engine 10 can be accurately determined. .

[実施の形態1における具体的処理]
次に、図5を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図5は、ECU50が、供給される燃料の性状(T90)を判定するために実行するルーチンのフローチャートである。
[Specific Processing in Embodiment 1]
Next, with reference to FIG. 5, the specific content of the process performed in this Embodiment is demonstrated. FIG. 5 is a flowchart of a routine executed by the ECU 50 to determine the property (T90) of the supplied fuel.

図5に示すルーチンでは、先ず、ディーゼル機関10の運転条件が検出される(ステップ100)。ここでは、具体的には、エンジン回転数NE、燃料噴射量TAU、水温THW等の運転条件が検出される。   In the routine shown in FIG. 5, first, the operating condition of the diesel engine 10 is detected (step 100). Here, specifically, operating conditions such as the engine speed NE, the fuel injection amount TAU, the water temperature THW, and the like are detected.

次に、排気空燃比がABYF1に制御される(ステップ102)。ここでは、具体的には、A/Fセンサ52で検出される排気空燃比がABYF1となるように、EGR弁44の開度がフィードバック制御される。   Next, the exhaust air-fuel ratio is controlled to ABYF1 (step 102). Specifically, the opening degree of the EGR valve 44 is feedback-controlled so that the exhaust air-fuel ratio detected by the A / F sensor 52 becomes ABYF1.

上記ステップ102において、排気空燃比がABYF1に制御されると、次に、リッチスパイクが実施される(ステップ104)。ここでは、具体的には、排気噴射インジェクタ46から所定量の燃料が噴射される。   If the exhaust air-fuel ratio is controlled to ABYF1 in step 102, then a rich spike is performed (step 104). Here, specifically, a predetermined amount of fuel is injected from the exhaust injector 46.

次に、A/Fピーク量ΔPABYF1が取得される(ステップ106)。ここでは、具体的には、先ず、A/Fセンサ52の出力信号に基づいて、ピーク空燃比PABYF1が検出される。次に、次式(1)にしたがって、A/Fピーク量ΔPABYF1が演算される。
ΔPABYF1=PABYF1−ABYF1 ・・・(1)
Next, an A / F peak amount ΔPABYF1 is acquired (step 106). Specifically, first, the peak air-fuel ratio PABYF1 is detected based on the output signal of the A / F sensor 52. Next, the A / F peak amount ΔPABYF1 is calculated according to the following equation (1).
ΔPABYF1 = PABYF1-ABYF1 (1)

次に、排気空燃比がABYF2に制御される(ステップ108)。次に、リッチスパイクが実施される(ステップ110)。次に、A/Fピーク量ΔPABYF2が取得される(ステップ112)。ここでは、具体的には、上記ステップ102乃至106と同様の処理が実行される。   Next, the exhaust air-fuel ratio is controlled to ABYF2 (step 108). Next, a rich spike is performed (step 110). Next, an A / F peak amount ΔPABYF2 is acquired (step 112). Here, specifically, the same processing as in steps 102 to 106 is executed.

図5に示すルーチンでは、次に、A/Fピーク量の偏差ΔPが演算される(ステップ114)。ここでは、具体的には、ABYF1、ABYF2、および上記ステップ106および112において検出されたA/Fピーク量ΔPABYF1およびΔPABYF2が、次式(2)に代入される。
偏差ΔP=ΔPABYF1−ΔPABYF2・・・(2)
In the routine shown in FIG. 5, next, the deviation ΔP of the A / F peak amount is calculated (step 114). Specifically, ABYF1, ABYF2, and A / F peak amounts ΔPABYF1 and ΔPABYF2 detected in steps 106 and 112 are substituted into the following equation (2).
Deviation ΔP = ΔPABYF1−ΔPABYF2 (2)

次に、燃料性状(T90)が判定される(ステップ116)。図6は、偏差ΔPとT90(℃)との関係を規定したマップを示す。このマップに示すとおり、T90は、A/Fピーク量の偏差ΔPが大きいほど大きい値となっている。ECU50は、図6に示すマップを記憶している。ここでは、具体的には、図6に示すマップに従って、上記ステップ114において演算された偏差ΔPに対応するT90が特定される。   Next, the fuel property (T90) is determined (step 116). FIG. 6 shows a map defining the relationship between the deviation ΔP and T90 (° C.). As shown in this map, T90 has a larger value as the deviation ΔP of the A / F peak amount is larger. The ECU 50 stores a map shown in FIG. Specifically, T90 corresponding to the deviation ΔP calculated in step 114 is specified according to the map shown in FIG.

以上説明したとおり、本実施の形態1によれば、異なる排気空燃比環境でリッチスパイクを行った場合のA/Fピーク量の偏差ΔPに基づいて、燃料性状(T90)を判定することができる。これにより、センサ出力に重畳する定常的な誤差成分の影響を排除することができるので、機関に供給される燃料の燃料性状(T90)を精度よく判定することができる。   As described above, according to the first embodiment, the fuel property (T90) can be determined based on the deviation ΔP of the A / F peak amount when the rich spike is performed in different exhaust air-fuel ratio environments. . As a result, the influence of the stationary error component superimposed on the sensor output can be eliminated, so that the fuel property (T90) of the fuel supplied to the engine can be accurately determined.

ところで、上述した実施の形態1によれば、ディーゼル機関10に供給される燃料の燃料性状を判定することとしているが、本発明が適用される内燃機関はディーゼル機関に限られない。すなわち、ガソリンを燃料として用いるガソリン機関を使用することとしてもよいし、また、他の公知の内燃機関を使用することとしてもよい。   By the way, according to Embodiment 1 mentioned above, although the fuel property of the fuel supplied to the diesel engine 10 is determined, the internal combustion engine to which the present invention is applied is not limited to the diesel engine. That is, a gasoline engine using gasoline as a fuel may be used, or another known internal combustion engine may be used.

また、上述した実施の形態1によれば、燃料性状としてT90を判定することとしているが、判定可能な燃料性状はT90に限られない。すなわち、A/Fピーク量の偏差ΔPと他の燃料性状(例えば、T50)との関係を予めマップとして記憶しておけば、上記処理と同様の処理を実行することにより、他の燃料性状についても精度よく判定することができる。   Further, according to the first embodiment described above, T90 is determined as the fuel property, but the fuel property that can be determined is not limited to T90. That is, if the relationship between the deviation ΔP of the A / F peak amount and other fuel properties (for example, T50) is stored in advance as a map, the same processing as the above processing is executed, so that other fuel properties are obtained. Can also be determined with high accuracy.

また、上述した実施の形態1によれば、異なる排気流量環境を形成するために、排気空燃比をABYF1およびABYF2に制御することとしている。しかしながら、排気流量の制御は、当該空燃比制御を使用する方法に限らず、他の公知の手法を用いて、所望の排気流量に制御することとしてもよい。これにより、排気空燃比と排気流量との間に一定の相関関係が存在しない場合においても、本発明を実現することができる。   Further, according to the first embodiment described above, the exhaust air-fuel ratio is controlled to ABYF1 and ABYF2 in order to form different exhaust flow rate environments. However, the control of the exhaust gas flow rate is not limited to the method using the air-fuel ratio control, and may be controlled to a desired exhaust gas flow rate using another known method. As a result, the present invention can be realized even when there is no fixed correlation between the exhaust air-fuel ratio and the exhaust flow rate.

また、上述した実施の形態1によれば、制御目標空燃比として、ABYF1、およびABYF1より小さなABYF2に制御することとしているが、ABYF2をより小さな値に設定することで、燃料性状の判定精度を効果的に高めることができる。つまり、制御目標空燃比が小さいと、つまり排気流量が少量であると、リッチスパイクによるA/Fピーク量は大きくなる。このため、ABYF2をより小さな値に設定すれば、A/Fピーク量の偏差ΔPが大きな値になるので、判定誤差を効果的に小さくすることができる。   Further, according to the first embodiment described above, the control target air-fuel ratio is controlled to ABYF1 and ABYF2 smaller than ABYF1, but by setting ABYF2 to a smaller value, the fuel property determination accuracy is increased. Can be effectively increased. That is, when the control target air-fuel ratio is small, that is, when the exhaust gas flow rate is small, the A / F peak amount due to the rich spike increases. For this reason, if ABYF2 is set to a smaller value, the deviation ΔP of the A / F peak amount becomes a larger value, so that the determination error can be effectively reduced.

また、上述した実施の形態1によれば、A/Fピーク量の偏差ΔPに基づいて、燃料性状を判定することとしているが、判定に使用可能なパラメータは偏差ΔPに限られない。図7は、リッチスパイクを実施した場合の排気空燃比曲線を示す図である。この図に示すとおり、リッチスパイクによるピーク空燃比PABYF1およびPABYF2に基づいて、これらの偏差ΔP´を演算し、燃料性状(T90)を判定することしてもよい。   Further, according to the first embodiment described above, the fuel property is determined based on the deviation ΔP of the A / F peak amount, but the parameter that can be used for the determination is not limited to the deviation ΔP. FIG. 7 is a diagram showing an exhaust air-fuel ratio curve when a rich spike is performed. As shown in this figure, based on the peak air-fuel ratios PABYF1 and PABYF2 due to the rich spike, these deviations ΔP ′ may be calculated to determine the fuel property (T90).

尚、上述した実施の形態1においては、ディーゼル機関10が前記第1の発明における「内燃機関」に、A/Fセンサ52が前記第1の発明における「空燃比検出手段」に、それぞれ相当している。また、ECU50が、上記ステップ102または108の処理を実行することにより、前記第1の発明における「空燃比制御手段」および「排気流量制御手段」が、上記ステップ104または110の処理を実行することにより、前記第1の発明における「リッチスパイク手段」が、上記ステップ116の処理を実行することにより、前記第1の発明における「判定手段」が、それぞれ実現されている。   In the first embodiment described above, the diesel engine 10 corresponds to the “internal combustion engine” in the first invention, and the A / F sensor 52 corresponds to the “air-fuel ratio detection means” in the first invention. ing. Further, when the ECU 50 executes the process of step 102 or 108, the “air-fuel ratio control means” and the “exhaust flow rate control means” in the first invention execute the process of step 104 or 110. Thus, the “rich spike means” in the first invention executes the processing of step 116, thereby realizing the “determination means” in the first invention.

また、上述した実施の形態1においては、ECU50が、上記ステップ102または108の処理を実行することにより、前記第2の発明における「空燃比制御手段」および「排気流量制御手段」が、それぞれ実現されている。   In the first embodiment described above, the ECU 50 executes the processing of step 102 or 108, thereby realizing the “air-fuel ratio control means” and the “exhaust flow rate control means” in the second invention. Has been.

また、上述した実施の形態1においては、空燃比ABYF1が前記第3の発明における「第1空燃比」に、空燃比ABYF2が前記第3の発明における「第2空燃比」に、A/Fピーク量ΔPABYF1が前記第3の発明における「第1空燃比偏差」に、A/Fピーク量ΔPABYF1が前記第3の発明における「第1空燃比」に、それぞれ相当している。また、ECU50が、上記ステップ106の処理を実行することにより、前記第3の発明における「第1の演算手段」が、上記ステップ112の処理を実行することにより、前記第3の発明における「第2の演算手段」が、それぞれ実現されている。   In the first embodiment described above, the air-fuel ratio ABYF1 is set to the “first air-fuel ratio” in the third invention, the air-fuel ratio ABYF2 is set to the “second air-fuel ratio” in the third invention, and the A / F The peak amount ΔPABYF1 corresponds to the “first air-fuel ratio deviation” in the third invention, and the A / F peak amount ΔPABYF1 corresponds to the “first air-fuel ratio” in the third invention. In addition, when the ECU 50 executes the process of step 106, the “first arithmetic means” in the third invention executes the process of step 112, whereby the “first calculation means” in the third invention is executed. Two calculation means "are realized.

また、上述した実施の形態1においては、偏差ΔPが前記第4の発明における「偏差」に相当しているとともに、ECU50が上記ステップ114の処理を実行することにより、前記第4の発明における「第3の演算手段」が実現されている。   In the first embodiment described above, the deviation ΔP corresponds to the “deviation” in the fourth aspect of the invention, and the ECU 50 executes the process of step 114, so that “ A “third calculating means” is realized.

また、上述した実施の形態1においては、排気噴射インジェクタ46が前記第8の発明における「燃料噴射弁」に相当している。   In the first embodiment, the exhaust injector 46 corresponds to the “fuel injection valve” in the eighth aspect of the invention.

実施の形態2.
[実施の形態2の特徴]
次に、図8乃至図10を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態のシステムは、図1に示すハードウェア構成を用いて、ECU50に後述する図9に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
Embodiment 2. FIG.
[Features of Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The system of the present embodiment can be realized by causing the ECU 50 to execute a routine shown in FIG. 9 described later using the hardware configuration shown in FIG.

上述した実施の形態1においては、異なる制御目標空燃比でリッチスパイクをそれぞれ実施し、検出されたA/Fピーク量の偏差ΔPに基づいて、燃料性状(T90)を判定することとしている。ここで、燃料性状は、A/Fピーク量の偏差ΔPに限らず、例えば、制御目標空燃比の変化に対するA/Fピーク量の変化割合(以下、「A/Fピーク傾き」と称する)に基づいて判定することも可能である。図8は、図3に示す空燃比曲線における、制御目標空燃比とA/Fピーク量との関係を示す図である。この図に示すとおり、高蒸発性燃料のA/Fピーク傾きα1は、低蒸発性燃料のA/Fピーク傾きα2よりも小さくなっている。つまり、A/Fピーク傾きは、燃料性状によって異なる値となっている。   In the first embodiment described above, rich spikes are performed at different control target air-fuel ratios, and the fuel property (T90) is determined based on the detected deviation ΔP of the A / F peak amount. Here, the fuel property is not limited to the deviation ΔP of the A / F peak amount, but is, for example, the change ratio of the A / F peak amount with respect to the change of the control target air-fuel ratio (hereinafter referred to as “A / F peak slope”). It is also possible to make a determination based on this. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the control target air-fuel ratio and the A / F peak amount in the air-fuel ratio curve shown in FIG. As shown in this figure, the A / F peak slope α1 of the highly evaporative fuel is smaller than the A / F peak slope α2 of the low evaporative fuel. That is, the A / F peak slope varies depending on the fuel properties.

そこで、本実施の形態2では、異なる制御目標空燃比でリッチスパイクをそれぞれ実施し、検出されたA/Fピーク傾きに基づいて、燃料性状(T90)を判定することとする。A/Fピーク傾きを演算する場合においては、制御目標空燃比の選択に制約はない。このため、例えば、着火性の悪い燃料を使用している場合においては、制御目標空燃比を失火が発生しない領域内で設定することができる。このように、燃料性状判定の際の制御目標空燃比の選択幅が大きくなるので、様々な条件(燃料の種類、運転条件等)に対応した燃料性状の判定を効果的に行うことができる。   Therefore, in the second embodiment, rich spikes are performed at different control target air-fuel ratios, and the fuel property (T90) is determined based on the detected A / F peak slope. When calculating the A / F peak slope, there is no restriction on the selection of the control target air-fuel ratio. For this reason, for example, when a fuel with poor ignitability is used, the control target air-fuel ratio can be set within a region where no misfire occurs. As described above, since the selection range of the control target air-fuel ratio at the time of fuel property determination is increased, it is possible to effectively determine the fuel property corresponding to various conditions (fuel type, operating condition, etc.).

[実施の形態2における具体的処理]
次に、図9を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図9は、ECU50が、供給される燃料の性状(T90)を判定するために実行するルーチンのフローチャートである。
[Specific Processing in Second Embodiment]
Next, with reference to FIG. 9, the specific content of the process performed in this Embodiment is demonstrated. FIG. 9 is a flowchart of a routine executed by the ECU 50 to determine the property (T90) of the supplied fuel.

図9に示すルーチンでは、先ず、ディーゼル機関10の運転条件が検出される(ステップ200)。次に、排気空燃比がABYF1に制御される(ステップ202)。上記ステップ202において、排気空燃比がABYF1に制御されると、次に、リッチスパイクが実施される(ステップ204)。次に、A/Fピーク量ΔPABYF1が取得される(ステップ206)。次に、排気空燃比がABYF2に制御される(ステップ208)。次に、リッチスパイクが実施される(ステップ210)。次に、A/Fピーク量ΔPABYF2が検出される(ステップ212)。ここでは、具体的には、上記ステップ100乃至112と同様の処理が実行される。   In the routine shown in FIG. 9, first, the operating condition of the diesel engine 10 is detected (step 200). Next, the exhaust air-fuel ratio is controlled to ABYF1 (step 202). If the exhaust air-fuel ratio is controlled to ABYF1 in step 202, then a rich spike is performed (step 204). Next, an A / F peak amount ΔPABYF1 is acquired (step 206). Next, the exhaust air-fuel ratio is controlled to ABYF2 (step 208). Next, a rich spike is performed (step 210). Next, the A / F peak amount ΔPABYF2 is detected (step 212). Here, specifically, the same processing as in steps 100 to 112 is executed.

図9に示すルーチンでは、次に、A/Fピーク傾きαが演算される(ステップ214)。ここでは、具体的には、ABYF1、ABYF2、および上記ステップ206および212において検出されたA/Fピーク量ΔPABYF1およびΔPABYF2が次式(3)に代入されて、A/Fピーク傾きαが演算される。
α=(ΔPABYF1−ΔPABYF2)/(ABYF1−ABYF2)・・・(3)
In the routine shown in FIG. 9, next, the A / F peak slope α is calculated (step 214). Specifically, ABYF1, ABYF2, and the A / F peak amounts ΔPABYF1 and ΔPABYF2 detected in steps 206 and 212 are substituted into the following equation (3), and the A / F peak slope α is calculated. The
α = (ΔPABYF1-ΔPABYF2) / (ABYF1-ABYF2) (3)

次に、燃料性状(T90)が判定される(ステップ216)。図10は、A/Fピーク傾きαとT90(℃)との関係を規定したマップを示す。このマップに示すとおり、T90は、A/Fピーク傾きαが大きいほど大きい値となっている。ECU50は図10に示すマップを記憶している。ここでは、具体的には、図10に示すマップに従って、上記ステップ214において演算されたA/Fピーク傾きαに対応するT90が特定される。   Next, the fuel property (T90) is determined (step 216). FIG. 10 shows a map defining the relationship between the A / F peak slope α and T90 (° C.). As shown in this map, T90 has a larger value as the A / F peak slope α is larger. The ECU 50 stores a map shown in FIG. Specifically, T90 corresponding to the A / F peak slope α calculated in step 214 is specified according to the map shown in FIG.

以上説明したとおり、本実施の形態2によれば、異なる制御目標空燃比でリッチスパイクをそれぞれ実施し、検出されたA/Fピーク傾きに基づいて、燃料性状(T90)を判定することができる。これにより、センサ出力に重畳する定常的な誤差成分の影響を排除することができるので、機関に供給される燃料の燃料性状(T90)を精度よく判定することができる。   As described above, according to the second embodiment, rich spikes can be performed at different control target air-fuel ratios, and the fuel property (T90) can be determined based on the detected A / F peak slope. . As a result, the influence of the stationary error component superimposed on the sensor output can be eliminated, so that the fuel property (T90) of the fuel supplied to the engine can be accurately determined.

また、上述した本実施の形態2によれば、A/Fピーク傾きに基づいて、燃料性状(T90)を判定するため、制御目標空燃比の選択に制約はない。このため、制御目標空燃比の選択幅が大きくなるので、様々な条件(燃料の種類、運転条件等)に対応した燃料性状の判定を効果的に行うことができる。   Further, according to the second embodiment described above, since the fuel property (T90) is determined based on the A / F peak slope, there is no restriction on the selection of the control target air-fuel ratio. For this reason, since the selection range of the control target air-fuel ratio becomes large, it is possible to effectively determine the fuel properties corresponding to various conditions (fuel type, operating conditions, etc.).

ところで、上述した実施の形態2によれば、ディーゼル機関10に供給される燃料の燃料性状を判定することとしているが、本発明が適用される内燃機関はディーゼル機関に限られない。すなわち、ガソリンを燃料として用いるガソリン機関を使用することとしてもよいし、また、他の公知の内燃機関を使用することとしてもよい。   By the way, according to Embodiment 2 mentioned above, although it is supposed that the fuel property of the fuel supplied to the diesel engine 10 is determined, the internal combustion engine to which this invention is applied is not restricted to a diesel engine. That is, a gasoline engine using gasoline as a fuel may be used, or another known internal combustion engine may be used.

また、上述した実施の形態2によれば、燃料性状としてT90を判定することとしているが、判定可能な燃料性状はT90に限られない。すなわち、A/Fピーク傾きαと他の燃料性状(例えば、T50)との関係を予めマップとして記憶しておけば、上記処理と同様の処理を実行することにより、他の燃料性状についても精度よく判定することができる。   Further, according to the second embodiment described above, T90 is determined as the fuel property, but the fuel property that can be determined is not limited to T90. That is, if the relationship between the A / F peak slope α and other fuel properties (for example, T50) is stored in advance as a map, the same processing as the above processing is executed, so that other fuel properties can be accurately obtained. Can be judged well.

また、上述した実施の形態2によれば、異なる排気流量環境を形成するために、排気空燃比をABYF1およびABYF2に制御することとしている。しかしながら、排気流量の制御は、当該空燃比制御を使用する方法に限らず、他の公知の手法を用いて、所望の排気流量に制御することとしてもよい。これにより、排気空燃比と排気流量との間に一定の相関関係が存在しない場合においても、本発明を実現することができる。   Further, according to the second embodiment described above, the exhaust air-fuel ratio is controlled to ABYF1 and ABYF2 in order to form different exhaust flow rate environments. However, the control of the exhaust gas flow rate is not limited to the method using the air-fuel ratio control, and may be controlled to a desired exhaust gas flow rate using another known method. As a result, the present invention can be realized even when there is no fixed correlation between the exhaust air-fuel ratio and the exhaust flow rate.

また、上述した実施の形態2によれば、制御目標空燃比として、ABYF1およびABYF2に制御することとしているが、設定される制御目標空燃比はこれに限られない。すなわち、A/Fピーク傾きαを演算することができれば、他の制御目標空燃比であっても、図10に示すマップに従い燃料性状(T90)を判定することができる。   Further, according to the second embodiment described above, the control target air-fuel ratio is controlled to ABYF1 and ABYF2, but the set control target air-fuel ratio is not limited to this. That is, if the A / F peak slope α can be calculated, the fuel property (T90) can be determined according to the map shown in FIG.

また、制御目標空燃比を設定する際には、ABYF2をより小さな値に設定することで、燃料性状の判定精度を効果的に高めることができる。つまり、制御目標空燃比が小さいと、つまり排気流量が少量であると、リッチスパイクによるA/Fピーク量は大きくなる。このため、ABYF2をより小さな値に設定すれば、A/Fピーク傾きαが大きな値になるので、判定誤差を効果的に小さくすることができる。   Further, when setting the control target air-fuel ratio, the accuracy of determining the fuel property can be effectively increased by setting ABYF2 to a smaller value. That is, when the control target air-fuel ratio is small, that is, when the exhaust gas flow rate is small, the A / F peak amount due to the rich spike increases. For this reason, if ABYF2 is set to a smaller value, the A / F peak slope α becomes a larger value, so that the determination error can be effectively reduced.

また、上述した実施の形態2によれば、2つの異なる制御目標空燃比を設定し、A/Fピーク傾きαを演算することとしているが、設定する制御目標空燃比は2つに限られない。すなわち、更に複数の制御目標空燃比を設定して、A/Fピーク傾きを演算することとすれば、A/Fピーク傾きαの精度を効果的に高めることができる。   Further, according to the second embodiment described above, two different control target air-fuel ratios are set and the A / F peak slope α is calculated. However, the set control target air-fuel ratio is not limited to two. . That is, if the plurality of control target air-fuel ratios are set and the A / F peak slope is calculated, the accuracy of the A / F peak slope α can be effectively increased.

尚、上述した実施の形態2においては、ディーゼル機関10が前記第1の発明における「内燃機関」に、A/Fセンサ52が前記第1の発明における「空燃比検出手段」に、それぞれ相当している。また、ECU50が、上記ステップ202または208の処理を実行することにより、前記第1の発明における「空燃比制御手段」および「排気流量制御手段」が、上記ステップ204または210の処理を実行することにより、前記第1の発明における「リッチスパイク手段」が、上記ステップ216の処理を実行することにより、前記第1の発明における「判定手段」が、それぞれ実現されている。   In the second embodiment described above, the diesel engine 10 corresponds to the “internal combustion engine” in the first invention, and the A / F sensor 52 corresponds to the “air-fuel ratio detection means” in the first invention. ing. Further, when the ECU 50 executes the process of step 202 or 208, the “air-fuel ratio control means” and the “exhaust flow rate control means” in the first invention execute the process of step 204 or 210. Thus, the “rich spike means” in the first invention executes the processing of step 216, thereby realizing the “determination means” in the first invention.

また、上述した実施の形態2においては、ECU50が、上記ステップ202または208の処理を実行することにより、前記第2の発明における「空燃比制御手段」および「排気流量制御手段」が、それぞれ実現されている。   In the second embodiment described above, the ECU 50 executes the processing of step 202 or 208, whereby the “air-fuel ratio control means” and the “exhaust flow rate control means” in the second invention are realized. Has been.

また、上述した実施の形態2においては、空燃比ABYF1が前記第3の発明における「第1空燃比」に、空燃比ABYF2が前記第3の発明における「第2空燃比」に、A/Fピーク量ΔPABYF1が前記第3の発明における「第1空燃比偏差」に、A/Fピーク量ΔPABYF1が前記第3の発明における「第1空燃比」に、それぞれ相当している。また、ECU50が、上記ステップ206の処理を実行することにより、前記第3の発明における「第1の演算手段」が、上記ステップ212の処理を実行することにより、前記第3の発明における「第2の演算手段」が、それぞれ実現されている。   In the second embodiment described above, the air-fuel ratio ABYF1 is set to the “first air-fuel ratio” in the third invention, the air-fuel ratio ABYF2 is set to the “second air-fuel ratio” in the third invention, and the A / F The peak amount ΔPABYF1 corresponds to the “first air-fuel ratio deviation” in the third invention, and the A / F peak amount ΔPABYF1 corresponds to the “first air-fuel ratio” in the third invention. In addition, when the ECU 50 executes the process of step 206, the “first arithmetic means” in the third invention executes the process of step 212, whereby the “first arithmetic unit” in the third invention is executed. Two calculation means "are realized.

また、上述した実施の形態2においては、傾きαが前記第5の発明における「第1割合」に相当しているとともに、ECU50が上記ステップ214の処理を実行することにより、前記第5の発明における「第4の演算手段」が実現されている。   In the second embodiment described above, the inclination α corresponds to the “first ratio” in the fifth invention, and the ECU 50 executes the process of step 214, whereby the fifth invention. The “fourth calculation means” in FIG.

また、上述した実施の形態2においては、排気噴射インジェクタ46が前記第8の発明における「燃料噴射弁」に相当している。   In the second embodiment described above, the exhaust injector 46 corresponds to the “fuel injection valve” in the eighth aspect of the invention.

実施の形態3.
[実施の形態3の特徴]
次に、図11乃至図15を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態のシステムは、図1に示すハードウェア構成に加えて、ディーゼル機関10から排出される排気ガスの温度(以下、「排気温度」と称する)を制御するための手段を用いることで実現することができる。尚、排気温度を制御するための手段としては、例えば、燃料の噴射時期を制御する方法や、インタークーラ32のバイパス量を制御する方法等、公知の手段を用いて実現することができる。
Embodiment 3 FIG.
[Features of Embodiment 3]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition to the hardware configuration shown in FIG. 1, the system according to the present embodiment uses means for controlling the temperature of exhaust gas discharged from the diesel engine 10 (hereinafter referred to as “exhaust temperature”). Can be realized. The means for controlling the exhaust temperature can be realized by using known means such as a method for controlling the fuel injection timing and a method for controlling the bypass amount of the intercooler 32.

上述した実施の形態1においては、異なる制御目標空燃比でリッチスパイクをそれぞれ実施し、検出されたA/Fピーク量の偏差ΔPに基づいて、燃料性状(T90)を判定することとしている。ここで、A/Fピーク量が最大値(すなわち、リッチスパイクによる燃料が全て蒸発した場合のA/Fピーク量)の近傍まで大きくなるような条件では、燃料の蒸発性の差がA/Fピーク量に現れ難くなってしまう。このため、このようなA/Fピーク量に基づいて偏差ΔPを検出した場合、判定誤差が大きくなることも想定される。   In the first embodiment described above, rich spikes are performed at different control target air-fuel ratios, and the fuel property (T90) is determined based on the detected deviation ΔP of the A / F peak amount. Here, under the condition that the A / F peak amount increases to the vicinity of the maximum value (that is, the A / F peak amount when all the fuel is evaporated by the rich spike), the difference in fuel evaporability is A / F. It becomes difficult to appear in the peak amount. For this reason, when the deviation ΔP is detected based on such an A / F peak amount, it is assumed that the determination error becomes large.

ここで、排気温度が低い条件では、燃料による蒸発性の差が顕著に現れる。図11は、リッチスパイクを実施した場合の排気空燃比曲線を示す図である。この図に示すとおり、制御目標空燃比がABYF1(>ABYF2)である状況下で、排気温度を250℃に制御した場合のA/Fピーク量ΔPABYF1′は、排気温度が300℃である場合のA/Fピーク量ΔPABYF1よりも小さくなっている。   Here, under conditions where the exhaust gas temperature is low, the difference in evaporability due to fuel appears significantly. FIG. 11 is a diagram showing an exhaust air-fuel ratio curve when a rich spike is performed. As shown in this figure, the A / F peak amount ΔPABYF1 ′ when the exhaust gas temperature is controlled to 250 ° C. under the condition where the control target air-fuel ratio is ABYF1 (> ABYF2) is the case where the exhaust gas temperature is 300 ° C. It is smaller than the A / F peak amount ΔPABYF1.

そこで、本実施の形態3では、上述した実施の形態1における燃料性状の判定において、排気温度条件を制御目標空燃比毎に個別に設定することとする。より具体的には、制御目標空燃比がABYF1である場合の排気温度条件を、排気温度が低い条件(例えば、250℃)に制御する。これにより、A/Fピーク量の偏差ΔPに燃料の蒸発性を効果的に反映させることができるので、燃料性状の判定精度を効果的に高めることができる。   Therefore, in the third embodiment, the exhaust gas temperature condition is individually set for each control target air-fuel ratio in the fuel property determination in the first embodiment described above. More specifically, the exhaust temperature condition when the control target air-fuel ratio is ABYF1 is controlled to a condition where the exhaust temperature is low (for example, 250 ° C.). As a result, the evaporability of the fuel can be effectively reflected in the deviation ΔP of the A / F peak amount, so that the fuel property determination accuracy can be effectively increased.

また、排気温度条件の設定は、上述した実施の形態2における燃料性状の判定に適用することもできる。図12は、図11に示す空燃比曲線における、制御目標空燃比とA/Fピーク量との関係を示す図である。この図に示すとおり、制御目標空燃比がABYF1である場合の排気温度条件を排気温度が低い条件にすると、A/Fピーク傾きが大きくなる。これは、A/Fピーク傾きに燃料の蒸発性がより反映されていることを示している。このため、異なる排気温度条件を設定した場合のA/Fピーク傾きα´に基づいて、上述した実施の形態2における燃料性状の判定処理を実行することにより、燃料性状を精度よく判定することができる。   Further, the setting of the exhaust gas temperature condition can be applied to the determination of the fuel property in the second embodiment described above. FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the control target air-fuel ratio and the A / F peak amount in the air-fuel ratio curve shown in FIG. As shown in this figure, if the exhaust temperature condition when the control target air-fuel ratio is ABYF1 is set to a condition where the exhaust temperature is low, the A / F peak slope increases. This indicates that the fuel evaporation is more reflected in the A / F peak slope. For this reason, the fuel property can be accurately determined by executing the fuel property determination process according to the second embodiment described above based on the A / F peak slope α ′ when different exhaust temperature conditions are set. it can.

更に、実施の形態3では、排気温度条件とA/Fピーク量との関係に基づいて、燃料性状を判定することができる。図13は、図11に示す空燃比曲線における、排気温度とA/Fピーク量との関係を示す図である。この図に示すとおり、排気温度の変化に対するA/Fピーク量の変化の割合をA/Fピーク傾きβとすると、A/Fピーク傾きβと燃料性状(T90)との間には、一定の相関関係が存在する。図14は、A/Fピーク傾きβとT90(℃)との関係を規定したマップを示す。このマップに示すとおり、T90は、A/Fピーク傾きβが大きいほど大きい値となっている。したがって、かかるマップに従って、燃料性状の判定処理を実行することにより、燃料性状を精度よく判定することができる。以下、A/Fピーク傾きβに基づいて燃料性状(T90)を判定する具体的処理について、フローチャートを用いて詳細に説明する。   Further, in the third embodiment, the fuel property can be determined based on the relationship between the exhaust temperature condition and the A / F peak amount. FIG. 13 is a graph showing the relationship between the exhaust gas temperature and the A / F peak amount in the air-fuel ratio curve shown in FIG. As shown in this figure, when the ratio of the change in the A / F peak amount with respect to the change in the exhaust temperature is A / F peak slope β, there is a constant between the A / F peak slope β and the fuel property (T90). Correlation exists. FIG. 14 shows a map defining the relationship between the A / F peak slope β and T90 (° C.). As shown in this map, T90 has a larger value as the A / F peak slope β is larger. Therefore, the fuel property can be accurately determined by executing the fuel property determination process according to the map. Hereinafter, specific processing for determining the fuel property (T90) based on the A / F peak slope β will be described in detail with reference to flowcharts.

[実施の形態3における具体的処理]
次に、図15を参照して、本実施の形態3において実行する処理の具体的内容について説明する。図15は、ECU50が、A/Fピーク傾きβに基づいて、供給される燃料の性状(T90)を判定するために実行するルーチンのフローチャートである。
[Specific Processing in Embodiment 3]
Next, with reference to FIG. 15, the specific content of the process performed in this Embodiment 3 is demonstrated. FIG. 15 is a flowchart of a routine executed by the ECU 50 to determine the property (T90) of the supplied fuel based on the A / F peak slope β.

図15に示すルーチンでは、先ず、ディーゼル機関10の運転条件が検出される(ステップ300)。次に、排気空燃比がABYF1に制御される(ステップ302)。ここでは、具体的には、上記ステップ100〜102と同様の処理が実行される。   In the routine shown in FIG. 15, first, the operating condition of the diesel engine 10 is detected (step 300). Next, the exhaust air-fuel ratio is controlled to ABYF1 (step 302). Here, specifically, the same processing as in steps 100 to 102 is executed.

次に、排気温度がT1(250℃)に制御される(ステップ304)。排気温度T1は、ディーゼル機関10に供給される燃料の蒸発性の差が顕著に現れる温度として、予め設定された温度が使用される。排気空燃比がABYF1に制御された状況下で排気温度がT1に制御されると、次に、リッチスパイクが実施される(ステップ306)。次に、A/Fピーク量ΔPABYF1´が検出される(ステップ308)。次に、排気空燃比がABYF2に制御される(ステップ310)。ここでは、具体的には、上記ステップ104乃至108と同様の処理が実行される。   Next, the exhaust temperature is controlled to T1 (250 ° C.) (step 304). As the exhaust temperature T1, a preset temperature is used as a temperature at which a difference in evaporability of fuel supplied to the diesel engine 10 appears remarkably. If the exhaust temperature is controlled to T1 under the condition where the exhaust air-fuel ratio is controlled to ABYF1, then a rich spike is performed (step 306). Next, the A / F peak amount ΔPABYF1 ′ is detected (step 308). Next, the exhaust air-fuel ratio is controlled to ABYF2 (step 310). Here, specifically, the same processing as in steps 104 to 108 is executed.

次に、排気温度がT2(300℃)に制御される(ステップ312)。排気温度T2は、T1より高い温度として予め設定された温度が使用される。次に、リッチスパイクが実施される(ステップ314)。次に、A/Fピーク量ΔPABYF2が検出される(ステップ316)。ここでは、具体的には、上記ステップ110乃至112と同様の処理が実行される。   Next, the exhaust temperature is controlled to T2 (300 ° C.) (step 312). As the exhaust temperature T2, a temperature set in advance as a temperature higher than T1 is used. Next, a rich spike is performed (step 314). Next, the A / F peak amount ΔPABYF2 is detected (step 316). Here, specifically, the same processing as in steps 110 to 112 is executed.

図15に示すルーチンでは、次に、A/Fピーク傾きβが演算される(ステップ318)。ここでは、具体的には、上記ステップ308および316において検出されたA/Fピーク量ΔPABYF1´およびΔPABYF2が次式(4)に代入されて、A/Fピーク傾きβが演算される。
β=(ΔPABYF2−ΔPABYF1´)/(T2−T1)・・・(4)
In the routine shown in FIG. 15, the A / F peak slope β is then calculated (step 318). Specifically, the A / F peak amounts ΔPABYF1 ′ and ΔPABYF2 detected in steps 308 and 316 are substituted into the following equation (4), and the A / F peak slope β is calculated.
β = (ΔPABYF2−ΔPABYF1 ′) / (T2−T1) (4)

次に、燃料性状(T90)が判定される(ステップ320)。ECU50は上述した図14に示すマップを記憶している。ここでは、具体的には、図14に示すマップに従って、上記ステップ318において演算されたA/Fピーク傾きβに対応するT90が特定される。   Next, the fuel property (T90) is determined (step 320). The ECU 50 stores the map shown in FIG. 14 described above. Specifically, T90 corresponding to the A / F peak slope β calculated in step 318 is specified according to the map shown in FIG.

以上説明したとおり、本実施の形態3によれば、異なる制御目標空燃比で排気温度条件を個別に設定することで、A/Fピーク傾きβに燃料の蒸発性を効果的に反映させることができる。このため、機関に供給される燃料の燃料性状(T90)を判定する精度をさらに向上させることができる。   As described above, according to the third embodiment, by separately setting the exhaust gas temperature conditions at different control target air-fuel ratios, it is possible to effectively reflect the fuel evaporation in the A / F peak slope β. it can. For this reason, the precision which determines the fuel property (T90) of the fuel supplied to an engine can further be improved.

ところで、上述した実施の形態3によれば、ディーゼル機関10に供給される燃料の燃料性状を判定することとしているが、本発明が適用される内燃機関はディーゼル機関に限られない。すなわち、ガソリンを燃料として用いるガソリン機関を使用することとしてもよいし、また、他の公知の内燃機関を使用することとしてもよい。   By the way, according to Embodiment 3 mentioned above, it is supposed that the fuel property of the fuel supplied to the diesel engine 10 is determined, but the internal combustion engine to which the present invention is applied is not limited to the diesel engine. That is, a gasoline engine using gasoline as a fuel may be used, or another known internal combustion engine may be used.

また、上述した実施の形態3によれば、燃料性状としてT90を判定することとしているが、判定可能な燃料性状はT90に限られない。すなわち、A/Fピーク傾きβと他の燃料性状(例えば、T50)との関係を予めマップとして記憶しておけば、上記処理と同様の処理を実行することにより、他の燃料性状についても精度よく判定することができる。   Further, according to the third embodiment described above, T90 is determined as the fuel property, but the fuel property that can be determined is not limited to T90. That is, if the relationship between the A / F peak slope β and other fuel properties (for example, T50) is stored in advance as a map, the same processing as the above processing is executed, so that other fuel properties can be accurately obtained. Can be judged well.

また、上述した実施の形態3によれば、異なる排気流量環境を形成するために、排気空燃比をABYF1およびABYF2に制御することとしている。しかしながら、排気流量の制御は、当該空燃比制御を使用する方法に限らず、他の公知の手法を用いて、所望の排気流量に制御することとしてもよい。これにより、排気空燃比と排気流量との間に一定の相関関係が存在しない場合においても、本発明を実現することができる。   Further, according to the third embodiment described above, the exhaust air-fuel ratio is controlled to ABYF1 and ABYF2 in order to form different exhaust flow rate environments. However, the control of the exhaust flow rate is not limited to the method using the air-fuel ratio control, and may be controlled to a desired exhaust flow rate using another known method. As a result, the present invention can be realized even when there is no fixed correlation between the exhaust air-fuel ratio and the exhaust flow rate.

また、上述した実施の形態3によれば、制御目標空燃比として、ABYF1およびABYF2に制御することとしているが、設定される制御目標空燃比はこれに限られない。また、排気温度T1およびT2に関しても、判定する燃料性状等に応じて適当な値を設定することができる。   Further, according to Embodiment 3 described above, the control target air-fuel ratio is controlled to ABYF1 and ABYF2, but the set control target air-fuel ratio is not limited to this. Also, regarding the exhaust temperatures T1 and T2, appropriate values can be set according to the fuel properties to be determined.

また、制御目標空燃比を設定する際には、ABYF2をより小さな値に設定することで、燃料性状の判定精度を効果的に高めることができる。つまり、制御目標空燃比が小さいと、つまり排気流量が少量であると、リッチスパイクのA/Fピーク量は大きくなる。このため、ABYF2をより小さな値に設定すれば、A/Fピーク傾きβが大きな値になるので、判定誤差を効果的に小さくすることができる。   Further, when setting the control target air-fuel ratio, the accuracy of determining the fuel property can be effectively increased by setting ABYF2 to a smaller value. That is, when the control target air-fuel ratio is small, that is, when the exhaust gas flow rate is small, the rich spike A / F peak amount increases. For this reason, if ABYF2 is set to a smaller value, the A / F peak slope β becomes a larger value, so that the determination error can be effectively reduced.

尚、上述した実施の形態3においては、ディーゼル機関10が前記第1の発明における「内燃機関」に、A/Fセンサ52が前記第1の発明における「空燃比検出手段」に、それぞれ相当している。また、ECU50が、上記ステップ302または310の処理を実行することにより、前記第1の発明における「空燃比制御手段」および「排気流量制御手段」が、上記ステップ306または314の処理を実行することにより、前記第1の発明における「リッチスパイク手段」が、上記ステップ320の処理を実行することにより、前記第1の発明における「判定手段」が、それぞれ実現されている。   In the third embodiment described above, the diesel engine 10 corresponds to the “internal combustion engine” in the first invention, and the A / F sensor 52 corresponds to the “air-fuel ratio detecting means” in the first invention. ing. Further, when the ECU 50 executes the process of step 302 or 310, the “air-fuel ratio control means” and the “exhaust flow rate control means” in the first invention execute the process of step 306 or 314. Thus, the “rich spike means” in the first invention executes the processing of step 320, thereby realizing the “determination means” in the first invention.

また、上述した実施の形態3においては、ECU50が、上記ステップ302または310の処理を実行することにより、前記第2の発明における「空燃比制御手段」および「排気流量制御手段」が、それぞれ実現されている。   In the third embodiment described above, the ECU 50 executes the processing of step 302 or 310, thereby realizing the “air-fuel ratio control means” and the “exhaust flow rate control means” in the second invention. Has been.

また、上述した実施の形態3においては、空燃比ABYF1が前記第3の発明における「第1空燃比」に、空燃比ABYF2が前記第3の発明における「第2空燃比」に、A/Fピーク量ΔPABYF1が前記第3の発明における「第1空燃比偏差」に、A/Fピーク量ΔPABYF1が前記第3の発明における「第1空燃比」に、それぞれ相当している。また、ECU50が、上記ステップ308の処理を実行することにより、前記第3の発明における「第1の演算手段」が、上記ステップ316の処理を実行することにより、前記第3の発明における「第2の演算手段」が、それぞれ実現されている。   In Embodiment 3 described above, the air / fuel ratio ABYF1 is set to the “first air / fuel ratio” in the third invention, the air / fuel ratio ABYF2 is set to the “second air / fuel ratio” in the third invention, and the A / F The peak amount ΔPABYF1 corresponds to the “first air-fuel ratio deviation” in the third invention, and the A / F peak amount ΔPABYF1 corresponds to the “first air-fuel ratio” in the third invention. Further, when the ECU 50 executes the process of step 308, the “first arithmetic means” in the third invention executes the process of step 316, whereby the “first arithmetic means” in the third invention is executed. Two calculation means "are realized.

また、上述した実施の形態3においては、ECU50が上記ステップ304または312の処理を実行することにより、前記第6の発明における「温度制御手段」が実現されている。   In the third embodiment described above, the “temperature control means” according to the sixth aspect of the present invention is implemented when the ECU 50 executes the process of step 304 or 312.

また、上述した実施の形態3においては、傾きβが前記第7の発明における「第2割合」に相当しているとともに、ECU50が上記ステップ318の処理を実行することにより、前記第7の発明における「第5の演算手段」が実現されている。   In the third embodiment described above, the slope β corresponds to the “second ratio” in the seventh invention, and the ECU 50 executes the process of step 318, whereby the seventh invention. The “fifth computing means” in FIG.

また、上述した実施の形態3においては、排気噴射インジェクタ46が前記第8の発明における「燃料噴射弁」に相当している。   In the third embodiment described above, the exhaust injector 46 corresponds to the “fuel injection valve” according to the eighth aspect of the present invention.

本発明の実施の形態1としての内燃機関システムの概略構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of the internal combustion engine system as Embodiment 1 of this invention. リッチスパイクが行われた場合のA/Fセンサ出力の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of A / F sensor output when a rich spike is performed. リッチスパイクを実施した場合の排気空燃比曲線を示す図である。It is a figure which shows the exhaust air fuel ratio curve at the time of implementing a rich spike. 異なる制御目標空燃比でのリッチスパイク時のA/Fピーク量の偏差ΔPと燃料性状(T90)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between deviation (DELTA) P of the A / F peak amount at the time of the rich spike in a different control target air fuel ratio, and fuel property (T90). 本発明の実施の形態1において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention. 偏差ΔPと燃料性状(T90)との関係を規定したマップを示す。The map which prescribed | regulated the relationship between deviation (DELTA) P and a fuel property (T90) is shown. リッチスパイクを実施した場合の排気空燃比曲線を示す図である。It is a figure which shows the exhaust air fuel ratio curve at the time of implementing a rich spike. 図3に示す空燃比曲線における、制御目標空燃比とA/Fピーク量との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a control target air-fuel ratio and an A / F peak amount in the air-fuel ratio curve shown in FIG. 3. 本発明の実施の形態2において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 2 of this invention. A/Fピーク傾きαと燃料性状(T90)との関係を規定したマップを示す。The map which prescribed | regulated the relationship between A / F peak inclination (alpha) and a fuel property (T90) is shown. リッチスパイクを実施した場合の排気空燃比曲線を示す図である。It is a figure which shows the exhaust air fuel ratio curve at the time of implementing a rich spike. 図11に示す空燃比曲線における、制御目標空燃比とA/Fピーク量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a control target air fuel ratio and A / F peak amount in the air fuel ratio curve shown in FIG. 図11に示す空燃比曲線における、排気温度とA/Fピーク量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between exhaust temperature and A / F peak amount in the air fuel ratio curve shown in FIG. A/Fピーク傾きβと燃料性状(T90)との関係を規定したマップを示す。The map which prescribed | regulated the relationship between A / F peak inclination (beta) and a fuel property (T90) is shown. 本発明の実施の形態3において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 3 of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 ディーゼル機関
12 インジェクタ
14 コモンレール
16 サプライポンプ
18 排気通路
20 排気マニホールド
24 ターボ過給機
26 後処理装置
28 吸気通路
30 エアクリーナ
32 インタークーラ
34 吸気マニホールド
36 吸気絞り弁
40 EGR通路
42 EGRクーラ
44 EGR弁
46 排気噴射インジェクタ
50 ECU(Electronic Control Unit)
52 A/Fセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Diesel engine 12 Injector 14 Common rail 16 Supply pump 18 Exhaust passage 20 Exhaust manifold 24 Turbocharger 26 Aftertreatment device 28 Intake passage 30 Air cleaner 32 Intercooler 34 Intake manifold 36 Inlet throttle valve 40 EGR passage 42 EGR cooler 44 EGR valve 46 Exhaust injector 50 ECU (Electronic Control Unit)
52 A / F sensor

Claims (8)

内燃機関の排気ガスの空燃比を制御目標空燃比に制御する空燃比制御手段と、
前記内燃機関の排気通路に設けられ、前記空燃比を検出する空燃比検出手段と、
排気ガスの流量(以下、排気流量)を制御する排気流量制御手段と、
前記空燃比を一時的に制御目標空燃比よりもリッチ側へ変化させるリッチスパイク手段と、
前記排気流量が所定の排気流量である状況下で前記リッチスパイク手段を実行した場合の前記空燃比の変化と、前記所定の排気流量と異なる排気流量である状況下で前記リッチスパイク手段を実行した場合の前記空燃比の変化とに基づいて、前記内燃機関に供給された燃料の燃料性状を判定する判定手段と、
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。
Air-fuel ratio control means for controlling the air-fuel ratio of the exhaust gas of the internal combustion engine to a control target air-fuel ratio;
An air-fuel ratio detecting means provided in an exhaust passage of the internal combustion engine for detecting the air-fuel ratio;
Exhaust flow rate control means for controlling the flow rate of exhaust gas (hereinafter referred to as exhaust flow rate);
Rich spike means for temporarily changing the air-fuel ratio to a richer side than the control target air-fuel ratio;
Change of the air-fuel ratio when the rich spike means is executed under a situation where the exhaust flow rate is a predetermined exhaust flow rate, and the rich spike means is executed under a situation where the exhaust flow rate is different from the predetermined exhaust flow rate Determination means for determining a fuel property of the fuel supplied to the internal combustion engine based on the change in the air-fuel ratio in the case;
A fuel property determination apparatus for an internal combustion engine, comprising:
前記空燃比制御手段は、前記排気流量制御手段を用いて前記排気流量を変化させることにより、前記空燃比を前記制御目標空燃比に制御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定装置。   2. The fuel for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the air-fuel ratio control means controls the air-fuel ratio to the control target air-fuel ratio by changing the exhaust flow rate using the exhaust flow rate control means. Property determination device. 前記判定手段は、
前記制御目標空燃比が所定の第1空燃比である状況下で前記リッチスパイク手段を実行した場合に、前記空燃比のピークと前記第1空燃比との偏差(以下、第1空燃比偏差)を演算する第1の演算手段と、
前記制御目標空燃比が前記第1空燃比よりもリッチな所定の第2空燃比である状況下で前記リッチスパイク手段を実行した場合に、前記空燃比のピークと前記第2空燃比との偏差(以下、第2空燃比偏差)を演算する第2の演算手段と、を含み、
前記第1空燃比偏差と前記第2空燃比偏差とに基づいて、前記内燃機関の燃料の燃料性状を判定することを特徴とする請求項2記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
The determination means includes
A deviation between the peak of the air-fuel ratio and the first air-fuel ratio (hereinafter referred to as a first air-fuel ratio deviation) when the rich spike means is executed in a situation where the control target air-fuel ratio is a predetermined first air-fuel ratio. First computing means for computing
Deviation between the peak of the air-fuel ratio and the second air-fuel ratio when the rich spike means is executed under the condition that the control target air-fuel ratio is a predetermined second air-fuel ratio richer than the first air-fuel ratio. (Hereinafter, the second air-fuel ratio deviation) is calculated, and
The fuel property determination device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the fuel property of the fuel of the internal combustion engine is determined based on the first air-fuel ratio deviation and the second air-fuel ratio deviation.
前記判定手段は、前記第1空燃比偏差と前記第2空燃比偏差との偏差を演算する第3の演算手段を含み、当該偏差と所定値との比較に基づいて、前記燃料性状を判定することを特徴とする請求項3記載の内燃機関の燃料性状判定装置。   The determination means includes third calculation means for calculating a deviation between the first air-fuel ratio deviation and the second air-fuel ratio deviation, and determines the fuel property based on a comparison between the deviation and a predetermined value. The fuel property determination apparatus for an internal combustion engine according to claim 3. 前記判定手段は、前記第1空燃比と前記第2空燃比との偏差に対する、前記第1空燃比偏差と前記第2空燃比偏差との偏差の割合(以下、第1割合)を演算する第4の演算手段を含み、前記第1割合と所定値との比較に基づいて、前記燃料性状を判定することを特徴とする請求項3記載の内燃機関の燃料性状判定装置。   The determination means calculates a ratio (hereinafter referred to as a first ratio) of a deviation between the first air-fuel ratio deviation and the second air-fuel ratio deviation with respect to a deviation between the first air-fuel ratio and the second air-fuel ratio. 4. The fuel property determination device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the fuel property is determined based on a comparison between the first ratio and a predetermined value. 排気ガスの温度を制御する温度制御手段を更に備え、
前記制御目標空燃比が前記第1空燃比である時の排気ガスの温度を、前記第2空燃比である時のそれよりも低く制御することを特徴とする請求項3乃至5の何れか1項記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
A temperature control means for controlling the temperature of the exhaust gas;
6. The exhaust gas temperature when the control target air-fuel ratio is the first air-fuel ratio is controlled to be lower than that when the control target air-fuel ratio is the second air-fuel ratio. 2. A fuel property determination device for an internal combustion engine according to item 1.
前記判定手段は、前記制御目標空燃比が前記第1空燃比である時の排気ガスの温度と前記第2空燃比である時の排気ガスの温度との偏差に対する、前記第1空燃比偏差と前記第2空燃比偏差との偏差の割合(以下、第2割合)を演算する第5の演算手段を含み、前記第2割合と所定値との比較に基づいて、前記燃料性状を判定することを特徴とする請求項6記載の内燃機関の燃料性状判定装置。   The determination means includes the first air-fuel ratio deviation with respect to the deviation between the temperature of the exhaust gas when the control target air-fuel ratio is the first air-fuel ratio and the temperature of the exhaust gas when the control target air-fuel ratio is the second air-fuel ratio. Including a fifth calculating means for calculating a ratio of the deviation from the second air-fuel ratio deviation (hereinafter referred to as a second ratio), and determining the fuel property based on a comparison between the second ratio and a predetermined value. The fuel property determination device for an internal combustion engine according to claim 6. 前記リッチスパイク手段は、前記空燃比検出手段の上流側の前記排気通路に設けられた燃料噴射弁を含み、前記燃料噴射弁から所定量の燃料を前記排気通路内へ噴射することを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項記載の内燃機関の燃料性状判定装置。   The rich spike means includes a fuel injection valve provided in the exhaust passage on the upstream side of the air-fuel ratio detection means, and injects a predetermined amount of fuel into the exhaust passage from the fuel injection valve. 8. The fuel property determination apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
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