JP2010156209A - 内燃機関の運転制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】混合燃料から分離したガソリンのオクタン価を推定するガソリンオクタン価推定ステップを備え、その推定したオクタン価に応じて、圧縮着火方式を選択する内燃機関5の要求負荷の範囲を変更する。推定したオクタン価が小さいほど、圧縮着火方式を選択する要求負荷の範囲を低負荷側に拡大する。
【選択図】図6
Description
前記補充前の主燃料タンクの混合燃料の残量及びアルコール濃度の計測値と前記補充後の主燃料タンクの混合燃料の残量及びアルコール濃度の計測値とから、前記主燃料タンクに補充された混合燃料のアルコール濃度を推定する第2ステップと、
前記補充された混合燃料のアルコール濃度の推定値から該補充された混合燃料中のガソリンのオクタン価を推定する第3ステップと、
前記補充前において前記ガソリンオクタン価推定ステップで最後に推定された前記分離タンク内のガソリンのオクタン価の値と、前記補充された混合燃料中のガソリンのオクタン価の推定値と、補充前の前記分離タンク内のガソリンの残量の計測値とから、該補充後における分離タンク内のガソリンの使用量と該分離タンク内のガソリンのオクタン価の変化との間の関係を規定するパラメータを設定する第4ステップとを備え、
前記ガソリンオクタン価推定ステップは、前記主燃料タンクへの混合燃料の補充直後の期間において、該補充の終了時から前記分離タンク内のガソリンの使用量を計測しつつ、該使用量の計測値と前記パラメータとに基づき、前記分離ステップで分離したガソリンのオクタン価を推定する(第5発明)。
具体的には、運転制御手段30cは、まず、エタノール基本供給割合決定部301の処理を実行する。この処理では、内燃機関5の現在の回転数検出値Ne及び目標Pmiと、現在のガソリンオクタン価推定値RONとから、各気筒41に分離タンク3から供給する燃料全体中のエタノールの割合いの基本値であるエタノール基本供給割合Et_inj_rbが決定される。
Ga_inj=((Inj_all−Et_inj)×エタノールの低位発熱量)/ガソリンの低位発熱量
……(1)
この式(1)の分子は、エタノール要求総量Inj_allに相当する前記要求総発熱量から、エタノール要求噴射量Et_injに相当する発熱量を差し引いた残余の発熱量を意味する。従って、その残余の発熱量を発生するために必要なガソリンの量が、ガソリン要求噴射量Ga_injとして算出される。なお、式(1)におけるガソリンの低位発熱量は、基準のオクタン価(例えば“80”あるいは“70”)のガソリンの低位発熱量である。
Et_rB=(Et_rC×VolC−Et_rA×VolA)/VolB ……(2)
ただし、VolB=VolC−VolA
なお、式(2)の右辺の分子は、給油後のメイン燃料のエタノールの体積(=Et_rC×VolC)と、給油前のメイン燃料のエタノールの体積(=Et_rA×VolA)との差、すなわち、補充燃料のエタノールの体積を表している。また、式(2)の分母は、補充燃料の体積を表している。
RonC=(RonA×VolA+RonB×VolB)/VolC ……(3)
すなわち、VolA/VolC,VolB/VolCを重み係数として、RonAとRonBとの重み付き平均を求めることにより、給油後のメインタンク2内のメイン燃料のガソリンのオクタン価RonCを推定する。この場合、給油前のメイン燃料のガソリンのオクタン価RonAの値としては、給油前の内燃機関5の運転中に、ガソリンオクタン価推定手段30aが推定した分離タンク3内のガソリンのオクタン価である前記ガソリンオクタン価推定値RONの最新値が用いられる。
dRon/dQg=(RonC−RonA)/VolG ……(4)
補足すると、本実施形態では、前記式(3)によりオクタン価RonCを推定する処理と、式(4)とにより、変化率dRon/dQgを算出する処理とによって、本発明における第4ステップが実現される。この場合、変化率dRon/dQgは、給油後における分離タンク3内のガソリンの使用量(流出量)と該分離タンク3内のガソリンのオクタン価の変化との間の関係を規定するパラメータとしての意味を持つ。
RON=RonA+(dRon/dQg)×ガソリン流出積算量 ……(5)
以上が、給油直後オクタン価推定処理の詳細である。なお、図14のフローチャートから判るように、給油直後オクタン価推定処理は、給油直後で、且つ、内燃機関5が冷機状態である場合にのみ実行される推定処理である。
Claims (7)
- 燃料としてアルコールとガソリンとの混合燃料を使用する内燃機関の運転制御方法であって、前記混合燃料からアルコールとガソリンとを分離する分離ステップと、少なくとも内燃機関の要求負荷を含む該内燃機関の運転状態に応じて圧縮着火方式と火花点火方式とのうちのいずれか一方を選択する着火方式選択ステップとを有し、前記分離ステップで分離したアルコールとガソリンとを少なくとも内燃機関の運転状態に応じて決定される供給割合で該内燃機関に供給しつつ、前記着火方式選択ステップで選択した着火方式で内燃機関の運転を行わせるようにした運転制御方法において、
前記分離ステップで分離したガソリンのオクタン価を推定するガソリンオクタン価推定ステップを備え、その推定したオクタン価に応じて、前記着火方式選択ステップで圧縮着火方式を選択する内燃機関の要求負荷の範囲を変更することを特徴とする内燃機関の運転制御方法。 - 請求項1記載の内燃機関の運転制御方法において、
前記推定したオクタン価が小さいほど、前記圧縮着火方式を選択する前記要求負荷の範囲を低負荷側に拡大するように、前記着火方式選択ステップで圧縮着火方式を選択する内燃機関の要求負荷の範囲を変更することを特徴とする内燃機関の運転制御方法。 - 請求項1又は2記載の内燃機関の運転制御方法において、
前記内燃機関に供給するアルコールとガソリンとの供給割合は、該内燃機関に供給する燃料全体に対するアルコールの供給割合が、前記推定したオクタン価が低いほど、高くなるように、該内燃機関の運転状態と該推定したオクタン価とに応じて決定されることを特徴とする内燃機関の運転制御方法。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の内燃機関の運転制御方法において、
前記分離ステップは、前記混合燃料を貯蔵する主燃料タンク内の該混合燃料を、該混合燃料に水を混合しつつ分離タンクに供給し、該分離タンクで混合燃料と水との混合液をガソリンと、アルコール及び水の混合液であるアルコール水溶液とに分離することを特徴とすることを特徴とする内燃機関の運転制御方法。 - 請求項4記載の内燃機関の運転制御方法において、
前記主燃料タンクへの混合燃料の補充が行われた場合において、その補充前の主燃料タンクの混合燃料の残量及び該混合燃料のアルコール濃度と、該補充後の主燃料タンクの混合燃料の残量及び該混合燃料のアルコール濃度と、該補充前の前記分離タンク内のガソリンの残量とを計測する第1ステップと、
前記補充前の主燃料タンクの混合燃料の残量及びアルコール濃度の計測値と前記補充後の主燃料タンクの混合燃料の残量及びアルコール濃度の計測値とから、前記主燃料タンクに補充された混合燃料のアルコール濃度を推定する第2ステップと、
前記補充された混合燃料のアルコール濃度の推定値から該補充された混合燃料中のガソリンのオクタン価を推定する第3ステップと、
前記補充前において前記ガソリンオクタン価推定ステップで最後に推定された前記分離タンク内のガソリンのオクタン価の値と、前記補充された混合燃料中のガソリンのオクタン価の推定値と、補充前の前記分離タンク内のガソリンの残量の計測値とから、該補充後における分離タンク内のガソリンの使用量と該分離タンク内のガソリンのオクタン価の変化との間の関係を規定するパラメータを設定する第4ステップとを備え、
前記ガソリンオクタン価推定ステップは、前記主燃料タンクへの混合燃料の補充直後の期間において、該補充の終了時から前記分離タンク内のガソリンの使用量を計測しつつ、該使用量の計測値と前記パラメータとに基づき、前記分離ステップで分離したガソリンのオクタン価を推定することを特徴とする内燃機関の運転制御方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の内燃機関の運転制御方法において、
前記圧縮着火方式での内燃機関の運転時に、前記内燃機関での燃料の実際の燃焼時期を表す燃焼時期指標パラメータの値を計測する第5ステップと、該燃焼時期指標パラメータの計測値が示す燃焼時期を目標とする燃焼時期に一致させるように、内燃機関に対するアルコールとガソリンとの供給割合を調整するための第1操作量を決定し、該第1操作量に応じて前記供給割合を調整する第6ステップとを備え、
前記ガソリンオクタン価推定ステップは、前記圧縮着火方式での内燃機関の運転時に、前記第1操作量に基づき、前記分離ステップで分離したガソリンのオクタン価を推定することを特徴とする内燃機関の運転制御方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の内燃機関の運転制御方法において、
前記火花点火方式での内燃機関の運転時に、前記内燃機関のノッキングの発生の有無を検知する第7ステップと、内燃機関に対するアルコールとガソリンとの供給割合を前記ノッキングの発生を防止するように調整するための第2操作量を、検知された前記ノッキングの発生の有無に応じて該第2操作量の値が増減するように決定し、該第2操作量に応じて前記供給割合を調整する第8ステップとを備え、
前記ガソリンオクタン価推定ステップは、前記火花点火方式での内燃機関の運転時に、前記第1操作量に基づき、前記分離ステップで分離したガソリンのオクタン価を推定することを特徴とする内燃機関の運転制御方法。
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