JP2011144767A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧縮着火式の内燃機関の始動制御用の内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine for starting control of a compression ignition type internal combustion engine.
特許文献1は、燃焼室内に突出したグロープラグを備えたディーゼル機関の制御装置を開示する。この装置は、ディーゼル機関の始動に際して、燃料が最初に燃焼するまでの時間を計測し、これに基づき燃料のセタン価を推定する。そして、燃料のセタン価が大きいほど、グロープラグの通電継続時間が短い時間とされる。 Patent Document 1 discloses a control device for a diesel engine provided with a glow plug protruding into a combustion chamber. When starting a diesel engine, this device measures the time until the fuel first burns, and estimates the cetane number of the fuel based on this time. The larger the cetane number of the fuel, the shorter the energization duration time of the glow plug.
他方、特許文献2および特許文献3の各々は、機械圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構を備えた火花点火式内燃機関を開示する。
On the other hand, each of
近年、軽油系燃料、ガソリン系燃料、アルコール系燃料のような種々の燃料に対応可能な内燃機関の実用化が試みられている。しかし、アルコール系燃料の着火性は概して軽油系燃料の着火性やガソリン系燃料の着火性よりも劣るので、上記特許文献1の装置のように燃料のセタン価に基づいてグロープラグの通電時間を可変とするだけでは、このような内燃機関の始動性を適切に高めることは容易でない。 In recent years, an attempt has been made to put into practical use an internal combustion engine that can handle various fuels such as light oil fuel, gasoline fuel, and alcohol fuel. However, since the ignitability of alcohol fuel is generally inferior to that of light oil fuel or gasoline fuel, the glow plug energization time is determined based on the cetane number of the fuel as in the device of Patent Document 1 above. It is not easy to appropriately improve the startability of such an internal combustion engine only by making it variable.
そこで、本発明はかかる点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、種々の燃料に対応可能な内燃機関を適切に始動することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to appropriately start an internal combustion engine capable of handling various fuels.
本発明は、圧縮着火式の内燃機関の制御装置を提供する。本発明に係る内燃機関の制御装置は、圧縮比を変更可能な圧縮比可変機構と、燃焼室内を加熱するための発熱手段と、燃料の着火性を測定する燃料性状測定装置と、内燃機関の始動のときに、該燃料性状測定装置によって測定された燃料の着火性に基づいて圧縮比可変機構の作動および発熱手段の作動を制御する作動制御装置とを備えたことを特徴とする。 The present invention provides a control device for a compression ignition type internal combustion engine. An internal combustion engine control apparatus according to the present invention includes a compression ratio variable mechanism capable of changing a compression ratio, a heat generating means for heating a combustion chamber, a fuel property measuring device for measuring the ignitability of fuel, and an internal combustion engine And an operation control device for controlling the operation of the variable compression ratio mechanism and the operation of the heat generating means based on the ignitability of the fuel measured by the fuel property measuring device at the time of starting.
好ましくは、作動制御装置は、燃料の着火性が低いほど圧縮比が大きくなるように圧縮比可変機構の作動を制御し、燃料の着火性が低いほど加熱時間が長くなるように発熱手段の作動を制御する。 Preferably, the operation control device controls the operation of the variable compression ratio mechanism so that the compression ratio increases as the ignitability of the fuel decreases, and the operation of the heating means increases so that the heating time increases as the ignitability of the fuel decreases. To control.
また、本発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関外部の気温を検出する気温検出装置をさらに備え、作動制御装置は、該気温検出装置によって検出された気温が低いほど加熱時間が長くなるように発熱手段の作動を制御するとよい。 The control device for an internal combustion engine according to the present invention further includes an air temperature detection device that detects the temperature outside the internal combustion engine, and the operation control device has a longer heating time as the air temperature detected by the air temperature detection device is lower. Thus, it is preferable to control the operation of the heat generating means.
さらに、本発明に係る内燃機関の制御装置は、大気圧を検出する大気圧検出装置をさらに備え、作動制御装置は、大気圧検出装置によって検出された大気圧が低いほど加熱時間が長くなるように発熱手段の作動を制御するとよい。 Furthermore, the control device for an internal combustion engine according to the present invention further includes an atmospheric pressure detection device for detecting atmospheric pressure, and the operation control device is configured such that the heating time becomes longer as the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure detection device is lower. It is preferable to control the operation of the heat generating means.
本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
まず、本発明に係る第1実施形態について説明する。第1実施形態が適用された内燃機関システムの概略構成を図1に示す。ただし、内燃機関10は、圧縮着火式の内燃機関である。
First, a first embodiment according to the present invention will be described. FIG. 1 shows a schematic configuration of an internal combustion engine system to which the first embodiment is applied. However, the
シリンダヘッド12とシリンダブロック14の気筒16内を往復動するピストン18とによって気筒16に区画形成された燃焼室20には、燃焼室20に臨むように燃料噴射弁22が備えられている。内燃機関10は、燃焼室20の内部で、燃料噴射弁22により噴射供給された燃料および空気の混合気を圧縮自着火によって拡散燃焼させ、気筒16内でピストン18を往復移動させることにより動力を発生して、クランクシャフト24を回転させるように構成されている。なお、図1には1気筒のみが示されるが、内燃機関10は多気筒エンジンとして構成されると好ましく、本実施形態の内燃機関10は、例えば4気筒エンジンとして構成される。
The
各燃焼室20に臨む吸気ポート26は、吸気弁28により開閉される。吸気ポート26は吸気マニホールド30に接続されていて、この吸気マニホールド30上流側には、順に、サージタンク32および吸気管36が接続されている。吸気管36は、エアクリーナ38を介して空気取入口に接続されている。そして、サージタンク32とエアクリーナ38との間には、アクチュエータ40により駆動されるスロットルバルブ42が設けられている。それら、例えば吸気ポート26、吸気マニホールド30、吸気管36のそれぞれは、吸気通路44の一部を区画形成する。
An
他方、各燃焼室20に臨む排気ポート46は、排気弁48によって開閉される。排気ポート46は、排気マニホールド50に接続され、この排気マニホールド50には下流側に排気管52が接続されている。それら、例えば排気ポート46、排気マニホールド50、排気管52のそれぞれは、排気通路54の一部を区画形成する。なお、排気ガス浄化触媒が充填された触媒コンバータ56が排気通路54の途中に設けられている。
On the other hand, the
さらに、排気通路54を流れる排気ガスの一部を吸気通路44に導くために排気ガス還流(EGR)装置58が設けられている。EGR装置58は、排気通路54と吸気通路44とを連通するEGR通路60を区画形成するEGR管62と、EGR通路60の連通状態調節用のEGR弁64と、還流される排気ガス(EGRガス)冷却用のEGRクーラ66とを有している。ここでは、EGR管62上流側の一端は排気マニホールド50に接続され、その下流側の他端は吸気マニホールド30に接続されている。EGR弁64はEGRクーラ66よりも下流側に設けられていて、その開度はアクチュエータ68により調節される。
Further, an exhaust gas recirculation (EGR)
さらに、排気ガスにより回転駆動されるタービンホイール70を含むタービン72が排気通路54に設けられている。これに対応して、タービンホイール70に回転軸74を介して同軸で連結され、タービンホイール70の回転力で回転するようにしたコンプレッサホイール76を含むコンプレッサ78が吸気通路44に設けられている。すなわち、内燃機関10には、排気エネルギーを取り出すタービン72と、タービン72により取り出された排気エネルギーによって内燃機関10に過給するコンプレッサ78とを有するターボチャージャ80が設けられている。そして、コンプレッサ78により圧縮された空気を冷却するべく、インタークーラ82がコンプレッサ78下流側に設けられている。ターボチャージャ80は、タービン入口部に複数の可変ノズルベーン84を備える可変ノズルターボチャージャとして構成されている。なお、それら複数のベーン84の作動は後述する制御装置Cによって作動が制御される駆動機構(不図示)によって行われる。
Further, a
内燃機関10は、燃料タンク86の燃料をポンプ88によりコモンレール90に圧送して、コモンレール90を介して燃料噴射弁22に供給する燃料供給系統92を有する。内燃機関10では、燃料として主に軽油が用いられる。ただし、内燃機関10では、軽油以外の液体燃料、例えばアルコール系燃料またはガソリン系燃料が軽油に加えてまたは代えて用いられることができる。
The
燃焼室20には、燃焼室20内を加熱するための発熱手段としてグロープラグ94が設けられている。グロープラグ94は、燃焼室20内に突出して設けられている。発熱手段であるグロープラグ94は、その作動を制御する後述する制御装置Cの一部と共に、内燃機関の始動のときに燃焼室20内を加熱可能にする加熱装置を構成する。
The
他方、内燃機関10には、圧縮比を変更可能な圧縮比可変機構96を備えている。この圧縮比可変機構96は、特許文献2または特許文献3に開示されている圧縮比可変機構と同じ構成を備える。簡単に説明すると、圧縮比可変機構96は、シリンダブロック14下部に取り付けられたクランクケースとシリンダブロック14との連結部に設けられ、クランクケースとシリンダブロック14との気筒軸線方向における相対位置を変化させることによりピストン18が圧縮上死点に位置するときの燃焼室20の容積を変更可能に構成されている。圧縮比可変機構96の作動は、後述する制御装置Cによって制御される。なお、このような圧縮比可変機構96は、内燃機関10の機械圧縮比を変更可能な圧縮比可変機構であるが、吸排気弁28、48の少なくともいずれか一方の開タイミングおよび/または閉タイミングを可変とすることで圧縮比を実質的に可変とする圧縮比可変機構とされることも可能である。
On the other hand, the
なお、クランクシャフト24は、始動用電動機(スタータモータ)98により初期回転の付与が可能とされている。スタータモータ98は、機関作動用のキーが、OFF位置から、ACC位置およびIG位置(機関始動準備位置)を介してStarter(ST)位置へ動かされることで、作動される。なお、ST位置へ動かされた後、キーは、自動的にIG位置へ動かされ得る。なお、上記グロープラグ94の作動に際して点灯可能なグローインジケータ(不図示)が点灯しているとき、スタータモータ98は作動されないように、この内燃機関10の制御装置Cは構成されている。
The
内燃機関10は、制御回路を含む制御装置Cに、各種値を求めるための信号を電気的に出力する各種センサ類を備えている。ここで、その内のいくつかを具体的に述べる。吸入空気量を検出するためのエアフローメーター100が吸気通路44に備えられている。また、吸入空気の温度を検出するための吸気温度センサ102が備えられている。また、吸気圧すなわち過給圧を検出するための吸気圧センサ104が吸気通路44に設けられている。また運転者によって操作されるアクセルペダル106の踏み込み量に対応する位置、すなわちアクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ108が備えられている。また、クランクシャフト24のクランク回転信号を検出するためのクランクポジションセンサ110が取り付けられている。ここでは、このクランクポジションセンサ110は機関回転速度を検出するための機関回転速度センサとしても利用される。さらに、燃料供給系統92には燃料の温度を検出するための燃料温度センサ112が備えられている。また、燃料の性状を検出するための燃料性状センサ114が備えられている。この燃料性状センサ114は、着火に関する燃料の性状(燃料の着火性)としてセタン価を検出(測定)するために設けられている。具体的には、燃料性状センサ114は、燃料の光透過率および屈折率を検出可能なセンサとして構成されている。このような燃料性状センサの一例が、特許文献4に開示されている。なお、燃料のセタン価と燃料の屈折率とは相関関係がある。ただし、燃料性状センサ114はこのような構成を備えることに限定されず、他の構成を備えてもよい。また、燃料性状センサ114は燃料タンク86や燃料供給通路116に設けられ得る。さらに、内燃機関外部の気温つまり外気温を検出するための温度センサ(外気温センサ)118が備えられている。また、大気圧を検出するための大気圧センサ120が設けられている。
The
制御装置Cは、CPU、ROM、RAM、A/D変換器、入力インタフェース、出力インタフェース等を含むマイクロコンピュータで構成されている。入力インタフェースには、前述の各種センサ類が電気的に接続されている。これら各種センサ類からの出力信号(検出信号)に基づき、予め設定されたプログラムにしたがって各種演算等を行い、円滑な内燃機関10の運転ないし作動がなされるように、制御装置Cは出力インタフェースから電気的に作動信号(駆動信号)を出力する。こうして、燃料噴射弁22の作動、スロットル弁42およびEGR弁64の各開度、ポンプ88の作動、グロープラグ94の作動、圧縮比可変機構96の作動などが制御される。なお、圧縮比可変機構96の作動を制御するため、制御装置Cは圧縮可変機構96に備えられた駆動モータの作動を制御する。
The control device C is composed of a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, A / D converter, input interface, output interface, and the like. The aforementioned various sensors are electrically connected to the input interface. Based on the output signals (detection signals) from these various sensors, the control device C performs an operation or the like according to a preset program so that the
なお、ここでは、燃料性状測定装置は、燃料性状センサ114と、制御装置Cの一部とを含んで構成される。また、内燃機関外部の気温を検出する気温検出装置は、外気温センサ118と、制御装置Cの一部とを含んで構成される。さらに、大気圧を検出する大気圧検出装置は、大気圧センサ120と、制御装置Cの一部とを含んで構成される。また、作動制御装置は、制御装置Cの一部を含んで構成される。
Here, the fuel property measuring device includes the
上記構成を備える内燃機関10では、エアフローメーター100からの出力信号に基づいて得られる吸入空気量、クランクポジションセンサ110からの出力信号に基づいて得られる機関回転速度など、すなわち機関負荷および機関回転速度で表される機関運転状態に基づいて、通常は、燃料噴射量(燃料量)、燃料噴射時期が設定される。そして、それら燃料噴射量、燃料噴射時期に基づいて、燃料噴射弁22からの燃料の噴射が行われる。
In the
そして、上記構成を備える内燃機関10は、適切に始動されるように構成されている。以下にその始動制御に関して説明する。以下では、内燃機関10を始動させるときの、燃料の着火性に基づく、グロープラグ94の作動と圧縮比可変機構96の作動との制御の具体例が説明される。
And the
運転者によってキーがOFF位置からACC位置へ動かされているとき、または、IG位置へ動かされたとき、制御装置Cは起動され、着火に関する燃料の性状つまり着火性を測定する(ステップS201)。図3に表した例では、t1のとき、燃料の着火性が求められる共に以下の各種値が設定される。この燃料の着火性の測定つまり検出は、燃料性状センサ114からの出力信号に基づいて実行される。ここでは、燃料の着火性を表す指標として、燃料の自己着火のし難さを表す指標であるセタン価が測定される。
When the key is moved from the OFF position to the ACC position by the driver, or when the key is moved to the IG position, the control device C is activated and measures the property of fuel related to ignition, that is, the ignitability (step S201). In the example shown in FIG. 3, at t1, the ignitability of the fuel is obtained and the following various values are set. Measurement or detection of the ignitability of the fuel is executed based on an output signal from the
測定されたセタン価に基づいて、図4に表したようなデータを検索することで、目標圧縮比εが求められて設定される(ステップS203)。当該データは、セタン価と目標圧縮比εとの関係を表したデータであり、セタン価が低いほど(燃料が自己着火し難いほど)、目標圧縮比εが高くなる関係を有する。ただし、図4のデータは、セタン価が低くなるほど、目標圧縮比εの増加率が増すように定められている。なお、図4では、エタノールのみからなる燃料、ガソリンからなる燃料、エタノールを含む軽油系燃料(低セタン軽油)、軽油のみからなる燃料のセタン価が一例として表されている。なお、図4のセタン価と目標圧縮比εとの関係は一例であり、例えば比例関係を有するように定められることもできる。 Based on the measured cetane number, the target compression ratio ε is obtained and set by searching the data as shown in FIG. 4 (step S203). The data represents the relationship between the cetane number and the target compression ratio ε, and has a relationship that the target compression ratio ε increases as the cetane number decreases (the fuel is less likely to self-ignite). However, the data in FIG. 4 is determined such that the increase rate of the target compression ratio ε increases as the cetane number decreases. In FIG. 4, the cetane number of a fuel consisting only of ethanol, a fuel consisting of gasoline, a light oil-based fuel containing ethanol (low cetane light oil), and a fuel consisting only of light oil is shown as an example. Note that the relationship between the cetane number and the target compression ratio ε in FIG. 4 is an example, and may be determined to have a proportional relationship, for example.
目標圧縮比εが定められると、プレグロー時間t2が求められて設定される(ステップS205)。プレグロー時間とは、燃焼室20内を加熱する加熱時間、つまりグロープラグ94が作動される(通電される)時間(グロー時間)の一種であり、燃料の噴射を可能にする前にグロープラグ94を作動させる(プレグローする)時間である。つまり、プレグロー時間t2の間、グロープラグ94に通電されて燃料室20内が加熱されるが、燃料噴射を伴う機関始動は実質的に禁止される。ここでは、プレグロー時間t2は、図5に表したようなデータを目標圧縮比εと外気温センサ118からの出力信号に基づいて検出された外気温Taとに基づいて検索することで、求められて設定される。ただし、図5のプレグロー時間t2の単位は秒である。図5のデータは、目標圧縮比εが高いほどプレグロー時間が長くなるように、換言すると燃料のセタン価が低いほどプレグロー時間t2が長くなるように定められている。また、図5のデータは、外気温Taが低いほどプレグロー時間t2が長くなるように定められている。なお、プレグロー時間t2は零以上の時間である。
When the target compression ratio ε is determined, the pre-glow time t2 is obtained and set (step S205). The pre-glow time is a kind of heating time for heating the inside of the
さらに、プレグロー時間t2が設定されると、アフターグロー時間t3が求められて設定される(ステップS207)。アフターグロー時間とは、燃焼室20内を加熱する加熱時間つまりグロープラグ94が作動される(通電される)時間(グロー時間)の一種であり、燃料の噴射が可能にされた後(プレグロー時間t2が経過した後)、グロープラグ94を作動させ続ける(アフターグローする)時間である。アフターグロー時間t3のアフターグローはプレグロー時間t2のプレグローに連続する。アフターグロー時間t3の間、グロープラグ94に通電されるが、内燃機関10の始動は可能にされる。ここでは、アフターグロー時間t3は、図6に表したようなデータを、求められた目標圧縮比εと外気温センサ118からの出力信号に基づいて検出された外気温Taとに基づいて検索することで、求められて設定される。ただし、図6のアフターグロー時間t3の単位は秒である。なお、アフターグロー時間を求めるための外気温Taは、プレグロー時間を求めるための外気温Taであり得る。図6のデータは、目標圧縮比εが高いほどアフターグロー時間が長くなるように、換言すると燃料のセタン価が低いほどアフターグロー時間が長くなるように定められている。また、図6のデータは、外気温Taが低いほどアフターグロー時間が長くなるように定められている。なお、アフターグロー時間t3は零以上の時間である。
Further, when the pre-glow time t2 is set, the afterglow time t3 is obtained and set (step S207). The afterglow time is a kind of heating time for heating the inside of the
このような燃料の着火性に基づく、目標圧縮比εおよびプレグロー時間とアフターグロー時間とからなるグロー時間の設定は、内燃機関10の始動のたびに行われる。そして、このように燃料の着火性に基づいて設定された目標圧縮比εおよびグロー時間に基づいて、内燃機関が始動される。つまり、運転者の要望により内燃機関10が始動されるとき、プレグロー時間t2および/またはアフターグロー時間t3の間、グロープラグ94に通電され、他方、目標圧縮比εになるように圧縮比可変機構96の作動が制御される。なお、プレグロー時間t2およびアフターグロー時間t3が零のとき、グロープラグ94は作動されず、目標圧縮比εになるように圧縮比可変機構96の作動が制御される。ただし、圧縮比可変機構96の作動は迅速に、可能な限り早い時期に行われるとよい。
Setting of the target compression ratio ε and the glow time composed of the pre-glow time and the afterglow time based on the ignitability of the fuel is performed every time the
図3に戻って説明を続ける。運転者によってキーがIG位置へ動かされると、目標圧縮比εになるように圧縮比可変機構96の作動は制御されると共にプレグロー時間t2の期間、グロープラグ94への通電が行われる(プレグローが行われる)。つまり、プレグローの始期は、運転者から内燃機関の始動要求のうちの内燃機関10の始動準備要求があったときであるが、この場合には具体的にキーがIG位置へ動かされたときである。なお、運転者から内燃機関10の始動準備要求があったときには、キーがIG位置を介して直接的にST位置へ動かされたときも含まれる。このグロープラグ94への通電時、グローインジケータが点灯される。なお、プレグロー時間t2が零である場合、内燃機関10の始動は開始可能にされる。
Returning to FIG. 3, the description will be continued. When the driver moves the key to the IG position, the operation of the compression
そして、プレグロー時間t2経過に伴い、スタータモータ98の作動が可能にされ、グローインジケータが消灯される。図3では、その直後に、キーがST位置へ動かされ、スタータモータ98の作動が開始されている。この結果、内燃機関10が始動され、燃料噴射系統92からの燃料の噴射供給が開始される。
As the pre-glow time t2 elapses, the
アフターグロー時間t3が零でない場合、プレグロー時間t2の期間経過後、アフターグロー時間t3の期間、グロープラグ94への通電が行われる。このときには、グローインジケータは消灯状態に保たれる。そして、アフターグロー時間t3経過後、グロープラグ94への通電はOFFにされる。これにより、内燃機関10の暖機が適切に行われ、内燃機関10の始動時、機関回転速度を、(目標)アイドル回転速度にまで適切に高めることができる(図3参照)。
When the after glow time t3 is not zero, the
なお、プレグローやアフターグローの途中またはそれらの経過後にキーがST位置へ動かされることなしにOFF位置に動かされ、さらにキーがACC位置、IG位置またはST位置へ動かされたとき、上記各種値の設定およびグロープラグ94および圧縮比可変機構96の作動制御は行われる。
When the key is moved to the OFF position without being moved to the ST position during or after the pre-glow or after glow, and when the key is further moved to the ACC position, IG position or ST position, Setting and operation control of the
このように、燃料の着火性に基づいて、圧縮比εとグロー時間が設定されて、これらに基づいて内燃機関10の始動が行われる。したがって、圧縮比の変動幅は機械的制約(例えばピストン変位量の限定)をうけるが、燃料の性状に合わせてグロー時間が可変とされるので、着火性の劣る燃料を用いる場合であっても、適切に内燃機関10を始動することが可能になる。
Thus, the compression ratio ε and the glow time are set based on the ignitability of the fuel, and the
例えば、アルコール燃料は軽油燃料よりも着火性の点で格段に劣るので、アルコール燃料を用いた場合に、グロー時間を単に長くしたり、グロープラグを作動させずに圧縮比を高めたりしただけでは、内燃機関10を適切に始動させることは容易でない。また、圧縮比を高め過ぎると、軽油を用いた場合には、燃費悪化やエミッション悪化をもたらす可能性がある。しかし、上記したように、燃料の性状に合わせて圧縮比εとグロー時間とが設定されてグロープラグや圧縮比可変機構の作動が制御されるので、アルコール燃料や、軽油燃料など種々の燃料を用いた場合に、内燃機関を適切に始動させることが可能になる。
For example, alcohol fuel is much inferior in terms of ignitability than light oil fuel, so when using alcohol fuel, simply increasing the glow time or increasing the compression ratio without operating the glow plug It is not easy to start the
さらに、上記したように、外気温に基づいてグロー時間が設定されてグロープラグの作動が制御されるので、内燃機関の冷間始動性を適切に高めることが可能になる。 Furthermore, as described above, since the glow time is set based on the outside air temperature and the operation of the glow plug is controlled, it is possible to appropriately improve the cold startability of the internal combustion engine.
なお、上記実施形態では、グロー時間t2、t3を設定するために、外気温Taを用いたが、これに代えてまたはこれと共に吸気温度および/または機関冷却水温が用いられることができる。 In the above embodiment, the outside air temperature Ta is used to set the glow times t2 and t3, but the intake air temperature and / or the engine cooling water temperature can be used instead of or together with this.
次に、本発明に係る第2実施形態が説明される。第2実施形態の適用された内燃機関システムは、上記第1実施形態の内燃機関システムと概ね同じ構成を備える。それ故、以下では、上記した構成要素と同じまたは対応する構成要素に上記構成要素と同じ符号を付してそれらの重複説明を省略する。第2実施形態は、第1実施形態に対して、プレグロー時間t2の設定およびアフターグロー時間t3の設定方法が異なる。そこで、以下では、この点に関して主として説明する。なお、第2実施形態も、第1実施形態と同様の変更が適用され得、また、同様の効果を奏し得る。 Next, a second embodiment according to the present invention will be described. The internal combustion engine system to which the second embodiment is applied has substantially the same configuration as the internal combustion engine system of the first embodiment. Therefore, below, the same code | symbol as the said component is attached | subjected to the component which is the same as the above-mentioned component, or corresponding, and those duplication description is abbreviate | omitted. The second embodiment differs from the first embodiment in the setting method of the pre-glow time t2 and the setting method of the after-glow time t3. Therefore, this point will be mainly described below. In the second embodiment, the same changes as those in the first embodiment can be applied, and the same effects can be obtained.
図7は第2実施形態の内燃機関10の始動時における各種値の設定の流れを簡単に表した図である。図7のステップS701〜S707は、上記したステップS201〜S207に実質的に対応するので、それらの説明は省略される。
FIG. 7 is a diagram simply showing the flow of setting various values when the
第1実施形態で説明したように燃料の着火性(ステップS701)に基づいて目標圧縮比ε(ステップS703)およびグロー時間t2´、t3´(ステップS705、S707)が求められると、まず、大気圧が検出される(ステップS709)。ただし、これらグロー時間t2´、t3´はそれぞれステップS205およびS207でのグロー時間t2、t3に相当する。大気圧は、大気圧センサ120からの出力信号に基づいて検出される。ただし、この大気圧は、内燃機関10の直近の停止時に吸気圧センサ104から出力された信号に基づいて検出(推定を含む)された圧力とされることでき、次回の(今回の)内燃機関10の始動のために記憶された値であってもよい。
As described in the first embodiment, when the target compression ratio ε (step S703) and the glow times t2 ′ and t3 ′ (steps S705 and S707) are obtained based on the ignitability of the fuel (step S701), first, a large value is obtained. The atmospheric pressure is detected (step S709). However, these glow times t2 ′ and t3 ′ correspond to the glow times t2 and t3 in steps S205 and S207, respectively. The atmospheric pressure is detected based on an output signal from the
そして、大気圧に基づいて、大気圧補正係数kが求められる(ステップS711)。大気圧補正係数kは大気圧に基づいて図8に表したようなデータを検索することで、求められる。なお、図8のデータは、大気圧(絶対圧)が低くなるほど、大気圧補正係数kが高くなるように設定されている。 Then, an atmospheric pressure correction coefficient k is obtained based on the atmospheric pressure (step S711). The atmospheric pressure correction coefficient k can be obtained by searching data as shown in FIG. 8 based on the atmospheric pressure. The data in FIG. 8 is set such that the atmospheric pressure correction coefficient k increases as the atmospheric pressure (absolute pressure) decreases.
そして、大気圧補正係数kを用いてグロー時間t2´が補正され(ステップS713)、グロー時間t3´が補正される(ステップS715)。ここでは、求められたグロー時間t2´、t3´の各々に大気圧補正係数kが掛けられる。こうして、プレグロー時間t2(t2´×k)およびアフターグロー時間t3(t3´×k)が求められて設定される。 Then, the glow time t2 ′ is corrected using the atmospheric pressure correction coefficient k (step S713), and the glow time t3 ′ is corrected (step S715). Here, each of the obtained glow times t2 ′ and t3 ′ is multiplied by the atmospheric pressure correction coefficient k. Thus, the pre-glow time t2 (t2 ′ × k) and the afterglow time t3 (t3 ′ × k) are obtained and set.
このように、大気圧に基づいて、プレグロー時間t2およびアフターグロー時間t3が設定されるので、気圧が低い高地等でも内燃機関を適切に始動することができる。 Thus, since the pre-glow time t2 and the afterglow time t3 are set based on the atmospheric pressure, the internal combustion engine can be appropriately started even at high altitudes where the atmospheric pressure is low.
以上、本発明を2つの実施形態に基づいて説明したが、上記図2または図7の各ステップの順番は異なってもよい。矛盾しない範囲で、上記ステップS201〜S207の順番を異ならせることが可能であり、また、矛盾しない範囲で、上記ステップS701〜S715の順番を異ならせることが可能である。なお、一部のステップは省略されることが可能であり、また、複数のステップはまとめられることが可能である。なお、上記2つの実施形態およびそれらの変形例の全部または1つ以上の部分を組み合わせた実施形態等も、本発明では許容される。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on two embodiment, the order of each step of the said FIG. 2 or FIG. 7 may differ. The order of steps S201 to S207 can be varied within a consistent range, and the order of steps S701 to S715 can be varied within a consistent range. Note that some steps can be omitted, and a plurality of steps can be combined. In the present invention, embodiments in which all of the above-described two embodiments and their modifications, or a combination of one or more portions are combined are also permitted in the present invention.
なお、上記両実施形態およびその変形例では本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。 Although the present invention has been described with a certain degree of specificity in both the above-described embodiments and modifications thereof, various modifications can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims. It must be understood that changes are possible. That is, the present invention includes modifications and changes that fall within the scope and spirit of the appended claims and their equivalents.
10 内燃機関
20 燃焼室
22 燃料噴射弁
44 吸気通路
54 排気通路
58 EGR装置
80 ターボチャージャ
86 燃料タンク
88 ポンプ
92 燃料供給系統
94 グロープラグ
96 圧縮比可変機構
98 スタータモータ
114 燃料性状センサ
118 外気温センサ
120 大気圧センサ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
圧縮比を変更可能な圧縮比可変機構と、
燃焼室内を加熱するための発熱手段と、
燃料の着火性を測定する燃料性状測定装置と、
前記内燃機関の始動のときに、該燃料性状測定装置によって測定された燃料の着火性に基づいて前記圧縮比可変機構の作動および前記発熱手段の作動を制御する作動制御装置と
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。 A control device for a compression ignition type internal combustion engine,
A variable compression ratio mechanism capable of changing the compression ratio;
Heating means for heating the combustion chamber;
A fuel property measuring device for measuring the ignitability of the fuel;
And an operation control device that controls the operation of the variable compression ratio mechanism and the operation of the heat generating means based on the ignitability of the fuel measured by the fuel property measuring device when the internal combustion engine is started. A control device for an internal combustion engine characterized by the above.
燃料の着火性が低いほど圧縮比が大きくなるように前記圧縮比可変機構の作動を制御し、
燃料の着火性が低いほど加熱時間が長くなるように前記発熱手段の作動を制御することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 The operation control device includes:
The operation of the variable compression ratio mechanism is controlled so that the compression ratio increases as the ignitability of the fuel decreases.
2. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the operation of the heat generating means is controlled so that the heating time becomes longer as the ignitability of the fuel is lower.
前記作動制御装置は、該気温検出装置によって検出された気温が低いほど加熱時間が長くなるように前記発熱手段の作動を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。 An air temperature detecting device for detecting an air temperature outside the internal combustion engine;
3. The control of the internal combustion engine according to claim 1, wherein the operation control device controls the operation of the heat generating means so that the heating time becomes longer as the air temperature detected by the air temperature detection device is lower. apparatus.
前記作動制御装置は、前記大気圧検出装置によって検出された大気圧が低いほど加熱時間が長くなるように前記発熱手段の作動を制御することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。 Further equipped with an atmospheric pressure detection device for detecting atmospheric pressure,
The said operation control apparatus controls the action | operation of the said heat generating means so that heating time becomes long, so that the atmospheric pressure detected by the said atmospheric pressure detection apparatus is low. Control device for internal combustion engine.
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JP2013119823A (en) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Toyota Motor Corp | Egr mechanism and internal combustion engine with egr mechanism |
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