JP2015098808A - 車両用内燃機関の制御装置 - Google Patents

車両用内燃機関の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2015098808A
JP2015098808A JP2013238233A JP2013238233A JP2015098808A JP 2015098808 A JP2015098808 A JP 2015098808A JP 2013238233 A JP2013238233 A JP 2013238233A JP 2013238233 A JP2013238233 A JP 2013238233A JP 2015098808 A JP2015098808 A JP 2015098808A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
temperature
engine
injection amount
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013238233A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5987814B2 (ja
Inventor
小島 進
Susumu Kojima
進 小島
鈴木 裕介
Yusuke Suzuki
裕介 鈴木
塁 小野田
Rui Onoda
塁 小野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2013238233A priority Critical patent/JP5987814B2/ja
Priority to US14/528,226 priority patent/US9856816B2/en
Publication of JP2015098808A publication Critical patent/JP2015098808A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5987814B2 publication Critical patent/JP5987814B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/3011Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3076Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion with special conditions for selecting a mode of combustion, e.g. for starting, for diagnosing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/047Taking into account fuel evaporation or wall wetting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/068Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for warming-up
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/021Engine temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/025Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining temperatures inside the cylinder, e.g. combustion temperatures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

【課題】内燃機関の始動タイミングを一定にしてドライバビリティを向上する車両用内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】気筒内低温時にあっては、蒸気圧RVPが低く気化しにくい燃料の燃料噴射量Mを多くし、蒸気圧RVPが高く気化しやすい燃料の燃料噴射量Mを少なくすることで、エンジン12の始動タイミングを一定にすることができる。また、気筒内高温時にあっては、蒸気圧RVPが低い分解しやすい燃料の燃料噴射量Mを少なくし、蒸気圧RVPが高く燃焼(分解)しにくい燃料の燃料噴射量Mを多くすることでエンジン12の始動タイミングを一定にすることができる。これより、燃料性状に拘わらずエンジン12の始動タイミングが一定とされることでドライバビリティの悪化を防止することができる。
【選択図】図5

Description

本発明は、車両用内燃機関の制御装置に係り、特に、内燃機関の自動停止および再始動を行う車両用内燃機関の制御装置に関するものである。
車両の走行状態に応じて内燃機関の自動停止および再始動を行う車両が知られている。このような内燃機関の自動停止および再始動を行う車両において、内燃機関を始動(再始動)させる際には内燃機関の始動タイミングが一定となることが望ましい。これに対して、例えば特許文献1には、燃料としてアルコールが含有されるアルコール混合燃料を使用するに際して、ガソリンに含まれるアルコール濃度が高い(言い換えれば、蒸気圧が低い)ほど燃料噴射量を増加するとともに、内燃機関の冷却水温(エンジン水温)が低いほど燃料噴射量を増加するように制御することで、内燃機関の始動タイミングを一定に保つことが記載されている。
特開2007−211659号公報
ところで、内燃機関の気筒内の温度が低温領域にある場合には、燃料性状によって気化しやすさが異なるので気化割合も異なるが、内燃機関の気筒内の温度が十分に高温な場合(気化割合が高い場合)には、燃料性状によらず十分に気化される。そして、燃料が気化されると、燃料の炭化水素分子が分解しやすいほど、燃焼しやすくなる。例えば、蒸気圧が低い(気化しにくい)重質燃料の場合、炭化水素分子が大きく欠陥ができやすいため分解しやすなる。従って、重質燃料は気化されると燃料しやすくなる。一方、蒸気圧の高い(気化しやすい)軽質燃料の場合、炭化水素分子が短く小さいため分解しにくくなる。従って、軽質燃料では気化されると燃料しにくくなる。このように、燃料が気化されると、蒸気圧の低い(気化しにくい)重質燃料の方が、蒸気圧の高い(気化しやすい)軽質燃料よりも燃焼しやすくなる。しかしながら、特許文献1では、気筒内の温度や気化割合に拘わらず、蒸気圧が低いほど燃料噴射量を増加するように一律に設定されているため、内燃機関の始動タイミングが一定に保たれず、ドライバビリティの悪化を招く可能性があった。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、内燃機関の始動タイミングを一定にしてドライバビリティを向上する車両用内燃機関の制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するための、第1発明の要旨とするところは、(a)内燃機関の自動停止および再始動を行う車両用内燃機関の制御装置であって、(b)前記内燃機関の再始動時の燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段を備え、(c)前記燃料噴射量設定手段は、再始動時の前記内燃機関の気筒内の温度もしくは燃料の気化割合が高くなるほど燃料噴射量を少量となるように制御し、且つ、(d)前記気筒内の温度もしくは燃料の気化割合に基づいて、燃料の蒸気圧と燃料噴射量との関係を設定し、該気筒内の温度もしくは燃料の気化割合が高いほど、蒸気圧に対する燃料噴射量の変化の割合が大きくなる。
このように、内燃機関の気筒内の温度もしくは燃料の気化割合に基づいて、燃料の蒸気圧と燃料噴射量の関係が設定されており、気筒内の温度もしくは燃料の気化割合が高いほど、蒸気圧に対する燃料噴射量の変化の割合が大きくなるように設定されている。内燃機関の始動タイミングに関して、気筒内の温度もしくは燃料の気化割合が高くなるほど、燃料の気化性よりも燃料の燃焼性の影響が大きくなることを考慮し、蒸気圧に対する燃料噴射量の変化の割合を大きくすることで、燃料の燃料性状に拘わらず内燃機関の始動タイミングを一定にする最適な燃料噴射量に設定される。従って、燃料性状に拘わらず内燃機関の始動タイミングが一定とされることでドライバビリティの悪化を防止することができる。
また、第2発明の要旨とするところは、第1発明の車両用内燃機関の制御装置において、前記気筒内の温度もしくは燃料の気化割合が所定以上のとき、前記変化の割合が正になる。このようにすれば、気筒内の温度もしくは燃料の気化割合が所定以上となると、蒸気圧が増加するほど燃料噴射量が増加することから、燃焼し難くなる蒸気圧の高い燃料の燃料噴射量が増加する。このように、燃料の燃料性状に応じて、内燃機関の始動タイミングを一定にする最適な燃料噴射量に設定されるので、内燃機関の始動タイミングを一定することができる。
また、第3発明の要旨とするところは、第1発明または第2発明の車両用内燃機関の制御装置において、前記気筒内の温度が前記所定温度以下のとき、あるいは燃料の気化割合が前記所定値以下のときに使用される燃料噴射量を決定する第1のマップと、該気筒内の温度が前記所定温度を超えるとき、あるいは燃料の気化割合が前記所定値を超えるときに使用される燃料噴射量を決定する第2のマップとをそれぞれ有し、前記気筒内の温度に基づいて前記第1のマップおよび前記第2のマップが切り換えられる。このように、気筒内の温度が所定温度以下のとき、あるいは燃料の気化割合が所定値以下のときに使用される第1のマップ、および気筒内の温度が所定温度を超えるとき、あるいは燃料の気化割合が前記所定値を超えるときに使用される第2のマップを、気筒内の温度または燃料の気化割合によって適宜切り換えることで、気筒内の温度または燃料の気化割合に適合したマップに基づいて最適な燃料噴射量を決定することができる。
また、第4発明の要旨とするところは、第1発明乃至第3発明の何れか1の車両用内燃機関の制御装置において、前記気筒内の温度は、エンジン水温に基づいて推定される。気筒内の温度を直接検出することは困難であるため、その関連値となるエンジン水温から気筒内の温度を推定し、その推定された気筒内の温度に基づいて最適な燃料噴射量を決定することができる。
本発明が好適に適用されるハイブリッド車両の駆動系統の骨子図を含む概略構成図である。 図1のエンジンの構成をさらに具体的に示す図である。 燃料性状による着火始動の初爆燃料の要求幅を示す図である。 エンジン水温に基づいて要求燃料量を決定するマップである。 燃料の蒸気圧に基づく要求燃料量の傾向を示すマップである。 燃料の蒸気圧に基づいて燃料補正係数を決定するマップである。 図1の電子制御装置の制御作動の要部、すなわちエンジン停止状態からエンジンを始動させるに際して、燃料噴射装置から噴射される燃料噴射量を最適な値に設定することで、エンジンの始動タイミングを一定にしてドラビリの悪化を抑制する制御作動を説明するフローチャートである。 あるエンジン水温(或いは気筒内温度)において、蒸気圧の平均値が等しいものの、軽質、重質燃料の含有割合が異なる燃料を例示的に示す図である。 燃料濃度(気化割合)に基づいて要求燃料量を決定するマップである。 燃料の蒸気圧に基づいて要求燃料量を決定するマップである。 電子制御装置の制御作動の要部、すなわちエンジン停止状態からエンジンを始動させるに際して、燃料噴射装置から噴射される燃料噴射量を最適な値に設定することで、エンジンの始動タイミングを一定にしてドラビリの悪化を抑制する制御作動を説明する他のフローチャートである。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図1は、本発明が好適に適用されるハイブリッド車両10(以下、車両10)の駆動系統の骨子図を含む概略構成図である。この車両10は、気筒内に燃料を直接噴射する直噴エンジン12(以下、エンジン12)と、電動モータおよび発電機として機能するモータジェネレータMGとを走行用の駆動力源として備えている。そして、それ等のエンジン12およびモータジェネレータMGの出力は、流体式伝動装置であるトルクコンバータ14からタービン軸16、C1クラッチ18を経て自動変速機20に伝達され、更に出力軸22、差動歯車装置24を介して左右の駆動輪26に伝達される。トルクコンバータ14は、ポンプ翼車とタービン翼車とを直結するロックアップクラッチ(L/Uクラッチ)30を備えているとともに、ポンプ翼車にはオイルポンプ32が一体的に接続されており、エンジン12やモータジェネレータMGによって機械的に回転駆動されるようになっている。なお、エンジン12は本発明の内燃機関に対応している。
上記エンジン12は、例えば6気筒の4サイクルのガソリンエンジンであり、図2に具体的に示すように、燃料噴射装置46(インジェクタ)により気筒(シリンダ)100内にガソリンの高圧微粒子が直接噴射されるようになっている。このエンジン12は、吸気通路102から吸気弁104を介して気筒100内に空気が流入するとともに、排気弁108を介して排気通路106から排気ガスが排出されるようになっており、所定のタイミングで点火装置47によって点火されることにより気筒100内の混合気が爆発燃焼してピストン110が下方へ押し下げられる。吸気通路102は、サージタンク103を介して吸入空気量調整弁である電子スロットル弁45に接続されており、その電子スロットル弁45の開度(スロットル弁開度)に応じて吸気通路102から気筒100内に流入する吸入空気量、すなわちエンジン出力が制御される。排気弁108は、排気弁VVT装置68を介して開閉されるようになっている。排気弁VVT装置68は、排気弁108の開きタイミングを可変とする可変バルブタイミング装置で、電子制御装置70(図1参照)からの信号に従って排気弁108の開きタイミングを変更する。
上記ピストン110は、気筒100内に軸方向の摺動可能に嵌合されているとともに、コネクチングロッド112を介して不図示のクランク軸に作動的に連結されており、ピストン110の直線往復運動に伴ってクランク軸が回転駆動させられる。
燃料噴射装置46には、燃料タンク112に貯留されている燃料がポンプ114によって汲み上げられてデリバリパイプ116を介して供給される。燃料タンク112には、燃料の温度Tfuelを検出する燃料温度センサ60、燃料タンク内の圧力Pfuelを検出する燃料圧力センサ62、燃料の蒸気圧RVPを検出する蒸気圧センサ64、燃料タンク112中の燃料濃度Df(気化割合)を検出する燃料濃度センサ66が設置されている。
図1に戻って、上記エンジン12とモータジェネレータMGとの間には、ダンパ38を介してそれ等を直結するK0クラッチ34が設けられている。このK0クラッチ34は、油圧シリンダによって摩擦係合させられる単板式或いは多板式の摩擦クラッチで、油圧制御装置28によって係合解放制御される。K0クラッチ34は油圧式摩擦係合装置で、エンジン12を動力伝達経路に対して接続したり遮断したりする断接装置として機能する。モータジェネレータMGは、インバータ42を介してバッテリー44に接続されている。また、前記自動変速機20は、複数の油圧式摩擦係合装置(クラッチやブレーキ)の係合解放状態によって変速比が異なる複数のギヤ段が成立させられる遊星歯車式等の有段の自動変速機で、油圧制御装置28に設けられた電磁式の油圧制御弁や切換弁等によって変速制御が行われる。C1クラッチ18は自動変速機20の入力クラッチとして機能するもので、同じく油圧制御装置28によって係合解放制御される。
このような車両10は電子制御装置70によって制御される。電子制御装置70は、CPU、ROM、RAM、及び入出力インターフェースなどを有する所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う。電子制御装置70には、アクセル操作量センサ48からアクセルペダルの操作量(アクセル操作量)Accを表す信号が供給される。また、エンジン回転速度センサ50、MG回転速度センサ52、タービン回転速度センサ54、車速センサ56、エンジン水温センサ58、燃料温度センサ60、燃料圧力センサ62、蒸気圧センサ64、および燃料濃度センサ66から、それぞれエンジン12の回転速度(エンジン回転速度)Ne、モータジェネレータMGの回転速度(MG回転速度)Nmg、タービン軸16の回転速度(タービン回転速度)Nt、車速Vに対応する出力軸22の回転速度Nout、エンジン水温Tw、燃料タンク112内の燃料の温度Tf、燃料タンク112内の圧力Pf、燃料の蒸気圧RVP、燃料タンク中の燃料濃度Df(気化割合)に関する信号が供給される。この他、各種の制御に必要な種々の情報が供給されるようになっている。
上記電子制御装置70は、機能的にハイブリッド制御部72、エンジン制御部73、変速制御部74、エンジン始動停止判定部76、始動時燃料噴射量設定部78を機能的に含んで構成されている。ハイブリッド制御部72は、エンジン12およびモータジェネレータMGの作動を制御することにより、例えばエンジン12のみを駆動力源として走行するエンジン走行モードや、モータジェネレータMGのみを駆動力源として走行するモータ走行モード、それ等の両方を用いて走行するエンジン+モータ走行モード等の予め定められた複数の走行モードを、アクセル操作量Accや車速V等の運転状態に応じて切り換えて走行する。
エンジン制御部73は、予め求められて記憶されている車両の走行状態、例えばアクセル開度Acc(またはスロットル開度θth)および車速Vを変数とする駆動力マップから、実際のアクセル開度Acc(またはスロットル開度θth)および車速Vに基づいて要求駆動力Trを算出し、さらに自動変速機16の変速比等を考慮に入れてエンジン10の出力すべきエンジントルクTeを算出する。そして、エンジン制御部73は、算出されたエンジントルクTeが得られるように、エンジン12に対して指令信号を出力する。具体的には、算出されたエンジントルクTeが得られるように、電子スロットル弁45のスロットル弁開度θthを制御するためのスロットルアクチュエータを駆動するスロットル弁開度信号や燃料噴射装置46から噴射される燃料噴射量Mを制御するための噴射信号や点火装置47によるエンジン12の点火時期を制御するための点火時期信号などが出力される。
変速制御部74は、油圧制御装置28に設けられた電磁式の油圧制御弁や切換弁等を制御して複数の油圧式摩擦係合装置の係合解放状態を切り換えることにより、自動変速機20の複数のギヤ段を、アクセル操作量Accや車速V等の運転状態をパラメータとして予め定められた変速マップに従って切り換える。
エンジン始動停止判断部76は、エンジン12を自動停止させる所定の条件が成立したか否かに基づいて、エンジン12を停止させるか否かを判断する。例えばエンジン+モータ走行モードやエンジン走行モードで走行中にアクセルペダルの踏込が解除される惰性走行やブレーキペダルの踏込による減速走行が開始された場合、車両が停止状態にある場合、車両の走行状態がエンジン走行モードからモータ走行モードに切り換える走行領域に切り換わった場合に、エンジン12を自動停止させる所定の条件が成立したものと判断される。上記所定の条件が成立すると、エンジン始動停止判断部76は、エンジン12を自動停止させるものと判断し、それを受けてハイブリッド制御部72は、K0クラッチ34を開放してエンジン12を動力伝達経路から切り離し、エンジン制御部73は、燃料噴射装置46からの燃料噴出を停止(フューエルカット)するとともに、点火装置47の点火制御を停止してエンジン12を自動停止させる。
また、エンジン始動停止判断部76は、エンジン12が停止している状態において、エンジン12を始動あるいは再始動させる所定の条件が成立したか否かに基づいて、エンジン12を始動(再始動)させるか否かを判断する。例えば、走行中のアクセル開度Accや車速V等に基づいてモータ走行モードからエンジン走行モードないしエンジン+モータ走行モードに切り換える走行領域に入った場合、モータ走行モードの走行領域で走行中においてバッテリー44の残量が予め設定されている下限値以下となった場合などに、エンジン12を始動(再始動)させる所定の条件が成立したものと判断される。上記所定の条件が成立すると、エンジン始動停止判断部76は、エンジン12を始動(再始動)させるものと判断し、筒内噴射エンジンにおいては、膨張行程停止気筒に噴射、点火しエンジン静止状態で爆発させることで起動トルクを得る。ハイブリッド制御部72は、K0クラッチ34をスリップ係合させてモータジェネレータMGのトルクでエンジン回転速度Neを引き上げる。このとき、前記静止状態での爆発によりエンジン始動に必要なトルクを減少できる。
始動時燃料噴射量設定部78(以下、燃料噴射量設定部78)は、エンジン始動ないし再始動に際して、燃料噴射装置46から噴射される燃料噴射量Mを最適に設定することで、エンジン始動時の始動タイミングを一定にしてドライバビリティ(ドラビリ)の悪化を防止する。なお、燃料噴射量設定部78が本発明の燃料噴射量設定手段に対応する。
図3は、燃料性状毎の着火始動の初爆燃料の要求幅を示している。図3(a),(b)において、横軸が当量比(燃焼に用いる空気中の酸素に当量の燃料量に対する、実際に供給した燃料の割合)を示し、縦軸が気筒内のピーク筒内圧を示している。さらに、実線が軽質燃料を示し、破線が中質燃料を示し、一点鎖線が重質燃料を示している。また、図3(a)は、エンジン水温Tw(油水温)が40〜45℃の状態を示しており、図3(b)は、エンジン水温Tw(油水温)が80〜85℃の状態を示している。
図3(a)および図3(b)に示されるように、軽質燃料、中質燃料、および重質燃料の何れにおいても、エンジン水温Twの高温時(80〜85℃)の方が、エンジン水温Twの低温時(40〜45℃)に比べて当量比の平均値が小さくなっている。具体的には、エンジン水温Twの低温時における軽質燃料の当量比の平均値をER1、中質燃料の平均値をER2、重質燃料の当量比の平均値をER3とし(図3(a)参照)、エンジン水温Twの高温時における軽質燃料の当量比の平均値をER1'、中質燃料の当量比の平均値をER2'、重質燃料の当量比の平均値をER3'としたとき(図3(b)参照)、低温時のER1が高温時のER1'よりも大きく、低温時のER2が高温時のER2'よりも大きく、低温時のER3が高温時のER3'よりも大きくなっている。このように軽質燃料、中質燃料、および重質燃料の何れにおいても、低温時の当量比が高温時の当量比に比べて大きい。ここで、当量比が大きくなるほど燃料の割合が高くなることから、燃料噴射装置46から噴射されるべき要求燃料量M(すなわち燃料噴射量M)も多くなる。従って、燃料性状に拘わらずエンジン水温Twが高くなるほど要求燃料量M(燃料噴射量M)が少量となる。
また、図3(a)に示すように、エンジン水温Twの低温時(40℃〜45℃)にあっては、軽質燃料の当量比の平均値ER1が最も低く、中質燃料の当量比の平均値ER2が軽質燃料の平均値ER1よりも高く、重質燃料の当量比の平均値ER3が中質燃料の平均値RE2よりも高くなっている(ER1<ER2<ER3)。言い換えれば、エンジン水温Twの低温時にあっては、重質燃料の要求燃料量M3が最も多く、次に中質燃料の要求燃料量M2が多く、軽質燃料の要求燃料量M1が最も少なくなる(M1<M2<M3)。一方、図3(b)に示すように、エンジン水温Twの高温時(80℃〜85℃)にあっては、軽質燃料の当量比の平均値ER1'が最も高く、中質燃料の当量比の平均値ER2'が軽質燃料の平均値ER1'よりも低く、重質燃料の当量比の平均値ER3'が中質燃料の平均値ER2'よりも低くなっている(ER3'<ER2'<ER1')。言い換えれば、エンジン水温Twの高温時にあっては、軽質燃料の要求燃料量M1が最も多く、次に中質燃料の要求燃料量M2が多く、重質燃料の要求燃料量M3が最も少なくなる(M3<M2<M1)。このように、エンジン水温Twの低温時と高温時とでは、燃料性状に対する要求燃料量Mの傾向が逆向きとなる。
上記のようにエンジン水温Twの低温時と高温時において、燃料性状に対する要求燃料量Mの傾向が逆向きとなる理由について説明する。なお、以下の説明では、気筒内の温度(気筒内温度)について述べられているが、気筒内温度はエンジン水温Twと比例関係にあるため、気筒内温度をエンジン水温と読みかえることができる。燃料が燃料する過程として、先ず、燃料噴射装置46の噴射による空気とのせん断力によって微粒子化され、さらに気筒内の温度(気筒内温度)によって気化される。そして、気化された燃料が、点火装置47の火花によって燃焼(着火)させられる。すなわち、燃料が気化されることが重要となる。ここで、軽質燃料は蒸気圧RVPも高く気化されやい傾向にあることから、気筒内温度が低温であっても燃料しやすい。このように、軽質燃料は気筒内温度が低温であっても燃焼しやすいので、気筒内温度が低温において要求燃料量Mが少量であっても構わない。これに対して、重質燃料は蒸気圧RVPが低く、気筒内温度が低温であると気化されにくいことから、気筒内温度が低温において燃焼性を確保するために要求燃料量Mを多くする必要が生じる。
一方、気筒内温度が高温になると、気筒内に噴射された燃料が重質燃料であっても十分に気化される。従って、気筒内温度が高温の場合には、燃料の気化性が殆ど問題にならなくなる。ここで、気化された燃料(ガソリン)の燃焼過程についてさらに説明すると、気化されたガソリンが点火装置47の火花で局所的に超高温となることでガソリンが分解し、その分解した炭化水素分子が酸素と化学反応を起こすことで発熱する。この発熱により炭化水素分子はさらに分解し、酸素と化学反応を起こす。この化学反応の連鎖が燃焼であり、火炎が点火装置47から放射状に伝播する。このときの要求燃料量Mは、気筒内温度が高温の場合にはガソリンが既に気化しているため、ガソリン自体の分子の分解しやすさによって決定される。例えば重質燃料にあっては、炭化水素分子が長く大きい構造であることから、分子に欠陥ができやすく分解しやすい。一方、軽質燃料にあっては、炭化水素分子が短く小さいために結合が堅剛となるので分子が分解し難い。すなわち、気化した状態では、重質燃料の方が軽質燃料に比べて分解しやすいことから燃焼しやすくなる。従って、気筒内温度が高温の場合には、重質燃料ほど要求燃料量Mが軽質燃料と比べて少量であっても構わない。
また、一般に、燃料は引火温度および発火温度の2つの特性を有している。引火温度は、燃料に小火炎を近づけたときに燃焼する温度で、燃料の気化温度と略等価である。すなわち、引火温度が低いほど気化しやすい。発火温度は、燃料が自着火する(分子鎖が分解して酸化反応が連続する)温度であって、引火温度よりも高くなる。ここで、例えばガソリンの引火温度は−43℃以下、発火温度は300℃程度である。また、例えば重油の引火温度は60〜100℃程度、発火温度は225程度となっている。このように気化しやすい燃料(軽質燃料)ほど引火温度は低く、気化しにくい燃料(重質燃料)ほど発火温度は低くなる。ここで、重質燃料の発火温度が軽質燃料の発火温度よりも低くなるのは、軽質燃料は分子鎖が短く結合が堅剛であるため、分解のためにより高い温度が必要となるものの、重質燃料は分子鎖が長いので分解しやすいためである。従って、同じガソリンにおいても、蒸気圧の低い重質燃料は、気筒内温度が低温の場合には、気化性の悪さから燃焼のために要求燃料量Mを増加する必要がある一方、気筒内温度が高温の場合には、十分に気化されて分解(燃焼)しやすいので減少する必要が生じる。このことからも、気筒内温度が低温の場合と高温の場合とで、燃料性状に対する要求燃料量Mの傾向が逆向きとなることが説明できる。
上記を踏まえて、燃料噴射量設定部78は、エンジン水温Twが高くなるほど要求燃料量M(燃料噴射量M)を少量となるように制御する。なお、実際に燃料が燃焼するのはエンジン12の気筒内であり、燃料の燃焼性に直接的に影響するのは気筒内温度であるが、気筒内温度を直接検出することは困難であるため、本実施例では、気筒内温度の関連値として、気筒内温度に比例するエンジン水温Twで気筒内温度が推定される。燃料噴射量設定部78は、気筒内温度をエンジン水温Twに基づいて間接的に推定し、図4に示すエンジン水温Twと基本要求燃料量M'との関係マップに基づいて、実際のエンジン水温Twから基本要求燃料量M'を決定する。図4に示すように、エンジン水温Twが高くなるほど基本要求燃料量M'が少量に設定されている。これは、上述したように、エンジン水温Twが高くなる、すなわちエンジン12の気筒内の気筒内温度が高くなると、燃料の気化割合が高くなって燃焼しやすくなるためである。
また、燃料の蒸気圧RVP(燃料性状に相当)と要求燃料量M(すなわち燃料噴射量M)との関係を図5に示す。ここで、図5(a)が気筒内温度が低温時(低温暖機前)の関係を示し、図5(b)が気筒内温度が高温時(高温暖機後)の関係を示している。また、横軸が燃料の蒸気圧RVPを示し、縦軸が要求燃料量M(燃料噴射量M)を示している。図5(a)に示すように、気筒内温度が低温の状態では、蒸気圧RVPが高くなるほど、すなわち軽質燃料になるほど要求燃料量Mが減少している。すなわち、蒸気圧RVPに対する燃料噴射量Mの変化の割合が負となっている。これは、低温時では、蒸気圧RVPが高くなる(軽質燃料)ほど気化しやすく燃焼しやすいためである。また、図5(b)に示すように、気筒内温度が高温の状態では、蒸気圧RVPが高くなる(軽質燃料)ほど、要求燃料量Mが増加している。すなわち、蒸気圧RVPに対する燃料噴射量の変化の割合が正となっている。これは、高温時では燃料性状に拘わらず燃料が十分に気化され、蒸気圧RVPが高くなるほど炭化水素分子が分解されにくくなるので、要求燃料量Mを増加する必要が生じるためである。
そこで、燃料噴射量設定部78は、エンジン水温Twに基づいて、燃料の蒸気圧RVPと燃料噴射量Mの関係を記憶しており、エンジン水温Twが高いほど蒸気圧RVPに対する燃料噴射量Mの変化の割合が大きくなるように設定されている。例えば、図5(a)に示す気筒内温度の低温時(低温暖機前)にあっては、蒸気圧RVPに対する燃料噴射量Mの割合が負になっており、図5(b)に示す気筒内温度の高温時(高温暖機後)にあっては、蒸気圧RVPに対する燃料噴射量Mの割合が正となっている。すなわち、エンジン水温Twが高くなると、蒸気圧RVPに対する燃料噴射量Mの割合が負から正に変更されることから、蒸気圧RVPに対する燃料噴射量Mの変化の割合が大きくなっている。
燃料噴射量設定部78は、先ず、気筒内温度に代替するエンジン水温Twを検出し、そのエンジン水温Twが予め設定されされている所定温度T1を超えるか否かを判定する。この所定温度T1は、予め実験等に基づいて設定されており、例えば気筒内において燃料が50%程度気化される温度T50に設定されている。燃料噴射量設定部78は、エンジン水温Twが所定温度T1以下の場合と所定温度T1を超える場合とで、図6(a),(b)に示すような異なる傾向を示す要求燃料量補正マップをそれぞれ記憶しており、エンジン水温Twに基づいて要求燃料量補正マップを切り換え、そのマップに基づいて燃料補正係数kを設定する。図6(a),(b)において、横軸が燃料の蒸気圧RVPを示し、縦軸が燃料噴射量Mに対応する燃料補正係数kを示している。図6(a)にあっては、図5(a)と同じように、所定温度T1以下(図5(a)において低温暖機前)では、蒸気圧RVPが高くなるほど燃料補正係数kが小さくなっている。言い換えれば、蒸気圧RVPに対する燃料噴射量Mの変化の割合が負となるように燃料補正係数kが設定されている。また、図6(b)にあっては、図5(b)と同じように、所定温度T1を超える(図5(b)において高温暖機後)場合では、蒸気圧RVPが高くなるほど燃料補正係数kが大きくなっている。言い換えれば、蒸気圧RVPに対する燃料噴射量Mの変化の割合が正となるように燃料補正係数kが設定されている。燃料噴射量設定部78は、燃料の蒸気圧RVPを検出し、エンジン水温Twに基づいて決定される要求燃料量補正マップから、検出された蒸気圧RVPに基づいて燃料補正係数kを決定する。そして、予め図4の関係マップに基づいて求められた基本要求燃料量M'に決定された燃料補正係数kを乗じることで、要求燃料量Mを算出する。これより、所定温度T1以下では、蒸気圧RVPが高い場合(軽質燃料側)には要求燃料量M'が減量補正させられ、蒸気圧RVPが低い場合(重質燃料側)には要求燃料量M'が増量補正させられる。一方、所定温度T1を超える場合では、蒸気圧RVPが高い場合には要求燃料量M'が増量補正させられ、蒸気圧RVPが低い場合には要求燃料量M'が減量補正させられる。なお、図6(a)に示す要求燃料量補正マップが、本発明の気筒内の温度が所定温度以下のときに使用される燃料噴射量を決定する第1のマップに対応し、図6(b)に示す要求燃料量補正マップが、本発明の気筒内の温度が所定温度を超えるときに使用される第2のマップに対応している。
なお、燃料の蒸気圧RVPは、例えば蒸気圧センサ64によって直接的に検出されてもよく、或いは、予め実験的に求められている燃料温度Tfおよび内圧Pfから成る蒸気圧RVPの関係マップから、実際に検出される燃料タンク112内の燃料温度Tfおよび燃料タンク112内の内圧Pfに基づいて蒸気圧RVPを算出しても構わない。或いは、冷間始動時おいてエンジン回転速度Neの変化勾配である回転上昇速度ΔNeを算出し、予め実験的に求められている回転上昇速度ΔNeと蒸気圧RVPとの関係マップから、算出された回転上昇速度ΔNeを参照することで蒸気圧RVPを求めることもできる。
また、要求燃料量Mを求める他の方法として、燃料噴射量設定部78は、エンジン水温Tw毎の蒸気圧RVPと要求燃料量Mとの関係マップ(図5に相当)を複数記憶しており、エンジン水温Twに対応する関係マップから、蒸気圧RVPに基づいて要求燃料量Mを決定することもできる。なお、この関係マップは、前記所定温度T1を境界にしてマップの傾向(傾き)が切り換わる。具体的には、所定温度T1以下では、蒸気圧RVPが増加するほど要求燃料量Mが減少する傾向(図5(a)参照)となる、すなわち蒸気圧RVPに対する燃料噴射量Mの変化の割合が負となるものの、エンジン水温Twが増加するに従ってその割合(勾配)が緩やかとなる。そして、エンジン水温Twが所定温度T1を超えると、蒸気圧RVPが増加するほど要求燃料量Mが増加する傾向(図5(b)参照)に切り換わる、すなわち蒸気圧RVPに対する燃料噴射量Mの変化の割合が正となる。
エンジン制御部73は、エンジン始動に際して、燃料噴射量設定部78によって決定された要求燃料量Mを燃料噴射装置46から噴射することで、気筒内の着火状態が安定し、エンジン12の始動タイミングが略一定となる。
図7は、電子制御装置70の制御作動の要部、すなわちエンジン停止状態からエンジン12を始動させるに際して、燃料噴射装置46から噴射される燃料噴射量Mを最適な値に設定することで、エンジン12の始動タイミングを一定にしてドラビリの悪化を抑制する制御作動を説明するフローチャートである。なお、このフローチャートは、例えば数msecないし数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
まず、エンジン始動停止判断部76に対応するステップS1(以下、ステップを省略)において、エンジン12を始動させるか否かが判断される。S1が否定される場合、本ルーチンは終了させられる。S1が肯定される場合、燃料噴射量設定部78に対応するS2において、図4の関係マップからエンジン水温Twに基づいて基本要求燃料量M'が決定される。次いで、燃料噴射量設定部78に対応するS3において、エンジン水温Twが予め設定されている所定温度T1を超えるか否かが判断される。S3が肯定される場合、燃料噴射量設定部78に対応するS4において、エンジン水温Twが所定温度T1を超える(高温時)場合に適用される、図6(b)に示す要求燃料量補正マップから、蒸気圧RVPに基づいて燃料補正係数kが決定される。このエンジン水温Twが所定温度T1を超える場合に適用される要求燃料量補正マップにあっては、蒸気圧RVPが高くなるほど燃料補正係数kが大きくなる。すなわち、蒸気圧RVPに対する燃料噴射量Mの変化の割合が正となる。S3が否定される場合、燃料噴射量設定部78に対応するS5において、エンジン水温Twが所定温度T1以下(低温時)の場合に適用される、図6(a)に示す要求燃料量補正マップに基づいて燃料補正係数kが決定される。このエンジン水温Twが所定温度T1以下の場合に適用される要求燃料量補正マップにあっては、蒸気圧RVPが高くなるほど燃料補正係数kが小さくなる。すなわち、蒸気圧RVPに対する燃料噴射量Mの変化の割合が負となる。燃料噴射量設定部78に対応するS6では、S2で求められた基本要求燃料量M'に、S4またはS5で決定された燃料補正係数kを乗じることで、要求燃料量Mが決定される。そして、エンジン制御部73に対応するS7において、エンジン始動が開始され、エンジン始動に際してS6で決定された要求燃料量Mが噴射されることで、エンジン12の始動タイミングが一定に維持され、ドラビリの悪化が防止される。
上述のように、本実施例によれば、エンジン12の気筒内の温度に基づいて、蒸気圧RVPと燃料噴射量Mの関係が設定されており、気筒内の温度が高いほど、蒸気圧RVPに対する燃料噴射量Mの変化の割合が大きくなるように設定されている。エンジン12の始動タイミングに関して、気筒内の温度が高くなるほど、燃料の気化性よりも燃料の燃焼性の影響が大きくなることを考慮し、蒸気圧RVPに対する燃料噴射量Mの変化の割合を大きくすることで、燃料の燃料性状に拘わらずエンジン12の始動タイミングを一定にする最適な燃料噴射量Mに設定される。従って、燃料性状に拘わらずエンジン12の始動タイミングが一定とされることでドライバビリティの悪化を防止することができる。
また、本実施例によれば、エンジン水温Twが所定温度T1以上のとき、蒸気圧RVPに対する燃料噴射量Mの変化の割合が正になるので、エンジン水温Twが所定温度T1以上のとき、蒸気圧RVPが増加するほど燃料噴射量Mが増加し、燃焼性の低い蒸気圧RVPの高い軽質燃料の燃料噴射量Mが増加する。このように、燃焼性の低い軽質燃料の燃料噴射量が増加することで、エンジン12の始動タイミングを一定にすることができる。
また、本実施例によれば、エンジン水温Twが所定温度T1以下のときに使用される要求燃料量補正マップ、およびエンジン水温Twが所定温度T1を超えるときに使用される要求燃料量補正マップを、エンジン水温Twに基づいて適宜切り換えることで、所定温度T1を境界にして傾向の異なる燃料噴射量Mに対して、適切な要求燃料量補正マップが選択され、その補正マップに基づいて最適な燃料噴射量Mを決定することができる。
また、本実施例によれば、気筒内温度を直接検出することは困難であるため、その関連値となるエンジン水温Twから気筒内の温度を推定し、その推定された気筒内温度に基づいて最適な燃料噴射量Mを決定することができる。
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
前述の実施例では、エンジン水温Twに基づいて燃料補正係数kを決定する要求燃料量補正マップが切り替えられたが、本実施例では、気筒内に噴射される燃料の気化割合に基づいて要求燃料量補正マップを切り換える。一般に、ガソリンは、多種の炭化水素の混合体であり、ある温度での蒸気圧RVPが同じであっても気化割合は異なる場合がある。図8は、あるエンジン水温Tw(或いは気筒内温度)における二種の燃料A、Bの含有割合を示している。燃料Aは軽質燃料ないし重質燃料が正規分布しており、燃料Bは超軽質燃料を一部含むものの大半は重質燃料で構成されている。これら燃料Aおよび燃料Bの蒸気圧RVPの平均値は同じであるが、燃料の含有割合が異なるため、気化割合は異なっている。例えば、燃料Bは重質燃料が多く含まれるので、蒸気圧RVPの平均値が等しくあっても気化割合が50%となる温度T50が燃料Aの温度T50よりも高くなる。そこで、本実施例では、エンジン水温Twではなくガソリンの気化割合を測定し、その気化割合に基づいて要求燃料量補正マップを切り換える。
本実施例の始動時燃料噴射量設定部152(本発明の燃料噴射量設定手段)は、先ず、図4で示したエンジン水温Twと基本要求燃料量M'との関係マップに基づいて基本要求燃料量M'を決定する。或いは、図4の関係マップに代わって、図9に示すような燃料濃度(すなわち気化割合)Dfと基本要求燃料量M’との関係マップを予め実験的に求めておき、その関係マップから燃料濃度センサ66によって検出される燃料濃度Dfに基づいて基本要求燃料量M'を決定しても構わない。
また、燃料噴射量設定部152は、検出された燃料濃度Dfすなわち気化割合が、例えば50%(本発明の気化割合の所定値に対応)を超えるか否かを判断する。燃料濃度(気化割合)Dfが50%以下と判断されると、燃料噴射量設定部152は、図10(a)に示す要求燃料量補正マップから蒸気圧RVPに基づいて燃料補正係数kを決定する。この図10(a)の要求燃料量補正マップは、図6(a)のマップと実質的に同じものである。従って、燃料の気化割合が50%以下のとき、燃料の蒸気圧RVPが低いときは蒸気圧RVPの高いときと比べて要求燃料量M(燃料噴射量M)が多くなる。すなわち、蒸気圧RVPに対する燃料噴射量Mの変化の割合が負となっている。なお、図10(a)に示す要求燃料量補正マップが、本発明の燃料の気化割合が所定値以下のときに使用される燃料噴射量を決定する第1のマップに対応している。
一方、気化割合が50%を超えると判断されると、燃料噴射量設定部152は、図10(b)に示す要求燃料量補正マップから蒸気圧RVPに基づいて燃料補正係数kを決定する。この図10(b)の要求燃料量補正マップは、図6(b)のマップと実質的に同じものである。従って、燃料の気化割合が50%を超えるとき、燃料の蒸気圧RVPが低いときは蒸気圧RVPの高いときと比べて要求燃料量M(燃料噴射量M)が少なくなる。すなわち、蒸気圧RVPに対する燃料噴射量Mの変化の割合が正となっている。なお、図10(b)に示す要求燃料量補正マップが、本発明の燃料の気化割合が所定値を超えるときに使用される燃料噴射量を決定する第2のマップに対応している。
燃料補正係数kが決定されると、燃料噴射量設定部152は、予め設定された基本要求燃料量M'に、図10の要求燃料量補正マップによって決定された燃料補正係数kを乗じることで、要求燃料量Mを決定する。
図11は、本実施例の電子制御装置150の制御作動の要部、すなわちエンジン停止状態からエンジン12を始動させるに際して、燃料噴射装置46から噴射される燃料噴射量Mを最適な値に設定することで、エンジン12の始動タイミングを一定にしてドラビリの悪化を抑制する制御作動を説明するフローチャートである。
先ず、エンジン始動停止判断部76に対応するS1において、エンジン12を始動させるか否かが判断される。S1が否定される場合、本ルーチンは終了させられる。S1が肯定される場合、燃料噴射量設定部152に対応するS12において、図4の関係マップからエンジン水温Twに基づいて要求燃料量M'が決定される。あるいは、図9の関係マップから燃料濃度Df(気化割合)に基づいて要求燃料量M'が決定される。燃料噴射量設定部152に対応するS13では、燃料濃度Df(気化割合)が50%を超えるか否かが判断される。S13が肯定される場合、燃料噴射量設定部152に対応するS14において、図10(b)に示す要求燃料量補正マップから実際の蒸気圧RVPに基づいて燃料補正係数kが決定される。S13が否定される場合、燃料噴射量設定部152に対応するS15において、図10(a)に示す要求燃料量補正マップから実際の蒸気圧RVPに基づいて燃料補正係数kが決定される。燃料噴射量設定部152に対応するS6では、S12で決定された基本要求燃料量M'に、S14またはS15で決定された燃料補正係数kを乗じる(M=k×M')ことで要求燃料量Mが決定される。そして、エンジン制御部73に対応するS7において、エンジン始動が開始され、エンジン始動に際してS6で決定された要求燃料量Mが噴射されることで、エンジン12の始動タイミングが一定に維持され、ドラビリの悪化が防止される。
上述のように、本実施例によれば、燃料の濃度Df(気化割合)に基づいて、燃料の蒸気圧RVPと燃料噴射量Mの関係が設定されており、燃料の濃度Df(気化割合)が高いほど、蒸気圧RVPに対する燃料噴射量Mの変化の割合が大きくなるように設定されている。エンジン12の始動タイミングに関して、燃料の濃度Df(気化割合)が高くなるほど、燃料の気化性よりも燃料の燃焼性の影響が大きくなることを考慮し、蒸気圧RVPに対する燃料噴射量Mの変化の割合を大きくすることで、燃料の燃料性状に拘わらずエンジン12の始動タイミングを一定にする最適な燃料噴射量Mに設定される。従って、燃料性状に拘わらずエンジン12の始動タイミングが一定とされることでドライバビリティの悪化を防止することができる。
また、本実施例によれば、燃料の濃度Df(気化割合)が所定以上のとき、蒸気圧RVPに対する燃料噴射量Mの変化の割合が正になるので、燃料の濃度Dfが50%以上のとき、蒸気圧RVPが増加するほど燃料噴射量Mが増加し、燃焼性の低い蒸気圧RVPの高い燃料の燃料噴射量Mが増加する。このように、燃料性の低い軽質燃料の燃料噴射量Mが増加することで、エンジン12の始動タイミングを一定にすることができる。
また、本実施例によれば、燃料の濃度Df(気化割合)が50%以下のときに使用される要求燃料量補正マップ、および燃料の濃度Df(気化割合)が50%を超えるときに使用される要求燃料量補正マップを、燃料の濃度Df(気化割合)に基づいて適宜切り換えることで、燃料の濃度Df(気化割合)に適合したマップに基づいて最適な燃料噴射量Mを決定することができる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の各実施例は、それぞれ独立して記載されているが、矛盾のない範囲で適宜組み合わせて実施しても構わない。
また、前述の実施例では、ハイブリッド制御、エンジン制御、変速制御などが1つの電子制御装置70で実行されるように記載されているが、必ずしもこれら制御機能が1つの電子制御装置で実行される必要はなく、例えばハイブリッド制御用の制御装置、エンジン制御用の制御装置、および変速制御用の制御装置が別個に設けられ、各制御装置が相互に信号の授受を行うものであっても構わない。
また、前述の実施例では、ハイブリッド車両10において本発明が適用されているが、本発明はハイブリッド形式の車両の限定されず、アイドルストップ機能を有する車両であれば適宜適用することができる。
また、前述の実施例では、エンジン12として気筒内に燃料が直接噴射される直噴式の内燃機関が適用されているが、必ずしも直噴式の内燃機関に限定されず、吸気通路に燃料が噴射される形式のものであっても本発明を適用することができる。
また、前述の実施例では、エンジン水温Twに基づいてエンジン12の気筒内温度を推定しているが、必ずしもエンジン水温Twに限定されず、例えばエンジン12のシリンダブロックの温度、エンジンオイルの油温など、気筒内温度を推定できるものであれば適宜代用しても構わない。
また、前述の実施例では、所定温度T1として燃料が50%程度気化される温度T50が適用されているが、必ずしもこれに限定されず、例えば80%程度気化される温度など適宜変更しても構わない。
また、前述の実施例では、燃料濃度が50%を超えるか否かに基づいて要求燃料量補正マップが切り換えられていたが、必ずしも50%に限定されず、例えば燃料濃度が80%以上か否かなど適宜変更しても構わない。
また、前述の実施例では、所定温度T1もしくは燃料の気化割合の所定値に基づいて2つのマップ切り換えられていたが、エンジン水温Twもしくは燃料の気化割合に応じて、前記マップがさらに細かく設定されていても構わない。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
12:エンジン(内燃機関)
70、150:電子制御装置(制御装置)
78、150:燃料噴射量設定部(燃料噴射量設定手段)
100:気筒

Claims (4)

  1. 内燃機関の自動停止および再始動を行う車両用内燃機関の制御装置であって、
    前記内燃機関の再始動時の燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段を備え、
    前記燃料噴射量設定手段は、再始動時の前記内燃機関の気筒内の温度もしくは燃料の気化割合が高くなるほど燃料噴射量を少量となるように制御し、且つ、
    前記気筒内の温度もしくは燃料の気化割合に基づいて、燃料の蒸気圧と燃料噴射量との関係を設定し、該気筒内の温度もしくは燃料の気化割合が高いほど、蒸気圧に対する燃料噴射量の変化の割合が大きくなる
    ことを特徴とする車両用内燃機関の制御装置。
  2. 前記気筒内の温度もしくは燃料の気化割合が所定以上のとき、前記変化の割合が正になることを特徴とする請求項1の車両用内燃機関の制御装置。
  3. 前記気筒内の温度が前記所定温度以下のとき、あるいは燃料の気化割合が前記所定値以下のときに使用される燃料噴射量を決定する第1のマップと、該気筒内の温度が前記所定温度を超えるとき、あるいは燃料の気化割合が前記所定値を超えるときに使用される燃料噴射量を決定する第2のマップとをそれぞれ有し、
    前記気筒内の温度に基づいて前記第1のマップおよび前記第2のマップが切り換えられることを特徴とする請求項1または2の車両用内燃機関の制御装置。
  4. 前記気筒内の温度は、エンジン水温に基づいて推定されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1の車両用内燃機関の制御装置。
JP2013238233A 2013-11-18 2013-11-18 車両用内燃機関の制御装置 Active JP5987814B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013238233A JP5987814B2 (ja) 2013-11-18 2013-11-18 車両用内燃機関の制御装置
US14/528,226 US9856816B2 (en) 2013-11-18 2014-10-30 Control system for internal combustion engine of vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013238233A JP5987814B2 (ja) 2013-11-18 2013-11-18 車両用内燃機関の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015098808A true JP2015098808A (ja) 2015-05-28
JP5987814B2 JP5987814B2 (ja) 2016-09-07

Family

ID=53174131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013238233A Active JP5987814B2 (ja) 2013-11-18 2013-11-18 車両用内燃機関の制御装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9856816B2 (ja)
JP (1) JP5987814B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019167851A (ja) * 2018-03-22 2019-10-03 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2019194455A (ja) * 2018-05-02 2019-11-07 マツダ株式会社 圧縮着火式エンジンの制御装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012204975A1 (de) * 2012-03-28 2013-10-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Einspritzberechnung für eine Verbrennungskraftmaschine
US20160131055A1 (en) * 2014-08-29 2016-05-12 GM Global Technology Operations LLC System and method for determining the reid vapor pressure of fuel combusted by an engine and for controlling fuel delivery to cylinders of the engine based on the reid vapor pressure
JP6844477B2 (ja) * 2017-09-12 2021-03-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US10865724B2 (en) * 2018-01-22 2020-12-15 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for characterization of aged fuel for an engine cold start
JP7047597B2 (ja) * 2018-05-25 2022-04-05 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP2024082903A (ja) * 2022-12-09 2024-06-20 トヨタ自動車株式会社 エンジンシステム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011001848A (ja) * 2009-06-17 2011-01-06 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2011122461A (ja) * 2009-12-08 2011-06-23 Denso Corp 濃度センサ異常診断装置および内燃機関制御装置

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03124929A (ja) * 1989-10-06 1991-05-28 Toyota Motor Corp アルコール混合燃料車の燃料噴射制御装置
US5146882A (en) * 1991-08-27 1992-09-15 General Motors Corporation Method and apparatus for cold starting a spark ignited internal combustion engine fueled with an alcohol-based fuel mixture
US5179925A (en) * 1992-01-30 1993-01-19 General Motors Of Canada Limited Hot restart compensation
JP2884472B2 (ja) * 1994-03-23 1999-04-19 株式会社ユニシアジェックス 内燃機関の燃料性状検出装置
DE19501458B4 (de) * 1995-01-19 2009-08-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Adaption der Warmlaufanreicherung
JPH08218917A (ja) * 1995-02-20 1996-08-27 Hitachi Ltd エンジン制御装置
JP3856252B2 (ja) * 1997-07-15 2006-12-13 本田技研工業株式会社 内燃機関の燃料供給量制御装置
US5884610A (en) * 1997-10-10 1999-03-23 General Motors Corporation Fuel reid vapor pressure estimation
US5893349A (en) * 1998-02-23 1999-04-13 Ford Global Technologies, Inc. Method and system for controlling air/fuel ratio of an internal combustion engine during cold start
US6079396A (en) * 1998-04-29 2000-06-27 General Motors Corporation Automotive cold start fuel volatility compensation
JP2000080955A (ja) * 1998-09-04 2000-03-21 Denso Corp 内燃機関の空燃比制御装置
JP3680217B2 (ja) * 2000-06-26 2005-08-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
US6637413B2 (en) * 2000-09-14 2003-10-28 Delphi Technologies, Inc. Engine starting and warm-up fuel control method having low volatility fuel detection and compensation
US6499476B1 (en) * 2000-11-13 2002-12-31 General Motors Corporation Vapor pressure determination using galvanic oxygen meter
US6598589B2 (en) * 2001-03-26 2003-07-29 General Motors Corporation Engine control algorithm-cold start A/F modifier
DE10152236B4 (de) * 2001-10-20 2009-09-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
US20030205218A1 (en) * 2002-05-02 2003-11-06 Mcintyre Michael Gene Fuel detection fuel injection
JP2007211659A (ja) 2006-02-08 2007-08-23 Toyota Motor Corp 内燃機関の始動制御装置
JP2007231813A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Denso Corp 燃料性状判定装置、漏れ検査装置、および燃料噴射量制御装置
US8200412B2 (en) * 2006-04-04 2012-06-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Controller for internal combustion engine
US7426926B2 (en) * 2006-05-31 2008-09-23 Ford Global Technologies, Llc Cold idle adaptive air-fuel ratio control utilizing lost fuel approximation
US7505845B2 (en) * 2006-12-25 2009-03-17 Nissan Motor Co., Ltd. Control of internal combustion engine
JP4853439B2 (ja) * 2007-09-25 2012-01-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US20090107441A1 (en) * 2007-10-26 2009-04-30 Ford Global Technologies, Llc Adaptive fuel control strategy for engine starting
DE102008009034B3 (de) * 2008-02-14 2009-04-23 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
WO2009107598A1 (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 愛三工業株式会社 燃料の蒸気圧計測装置
JP5026337B2 (ja) * 2008-05-21 2012-09-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 多気筒内燃機関の制御装置
JP4623165B2 (ja) * 2008-08-21 2011-02-02 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
US8408176B2 (en) * 2009-01-09 2013-04-02 Ford Global Technologies, Llc System and method for reducing hydrocarbon emissions in a gasoline direct injection engine
US8312710B2 (en) * 2009-01-09 2012-11-20 Ford Global Technologies, Llc Cold-start reliability and reducing hydrocarbon emissions in a gasoline direct injection engine
JP5183541B2 (ja) * 2009-03-23 2013-04-17 愛三工業株式会社 燃料性状判定装置
US8165788B2 (en) * 2009-05-22 2012-04-24 Ford Global Technlogies, Llc Fuel-based injection control
US9416742B2 (en) * 2010-02-17 2016-08-16 Ford Global Technologies, Llc Method for starting an engine
JP5549267B2 (ja) * 2010-02-19 2014-07-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP5218697B2 (ja) * 2010-03-08 2013-06-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射装置
JP5429011B2 (ja) * 2010-04-08 2014-02-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US8042518B2 (en) * 2010-04-14 2011-10-25 Ford Global Technologies, Llc Multi-component transient fuel compensation
DE102010062226B4 (de) * 2010-11-30 2018-10-25 Continental Automotive Gmbh Schätzen einer Leckage-Kraftstoffmenge eines Einspritzventils während einer Abstellzeit eines Kraftfahrzeugs
WO2012098648A1 (ja) * 2011-01-18 2012-07-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御システム
US8165787B2 (en) * 2011-04-08 2012-04-24 Ford Global Technologies, Llc Method for adjusting engine air-fuel ratio
US8600648B2 (en) * 2011-05-02 2013-12-03 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine speed control
US8641788B2 (en) * 2011-12-07 2014-02-04 Igp Energy, Inc. Fuels and fuel additives comprising butanol and pentanol

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011001848A (ja) * 2009-06-17 2011-01-06 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2011122461A (ja) * 2009-12-08 2011-06-23 Denso Corp 濃度センサ異常診断装置および内燃機関制御装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019167851A (ja) * 2018-03-22 2019-10-03 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2019194455A (ja) * 2018-05-02 2019-11-07 マツダ株式会社 圧縮着火式エンジンの制御装置
WO2019212009A1 (ja) * 2018-05-02 2019-11-07 マツダ株式会社 圧縮着火式エンジンの制御装置
JP7052536B2 (ja) 2018-05-02 2022-04-12 マツダ株式会社 圧縮着火式エンジンの制御装置
US11448156B2 (en) 2018-05-02 2022-09-20 Mazda Motor Corporation Control apparatus for compression-ignition type engine

Also Published As

Publication number Publication date
US20150142297A1 (en) 2015-05-21
US9856816B2 (en) 2018-01-02
JP5987814B2 (ja) 2016-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5987814B2 (ja) 車両用内燃機関の制御装置
JP5761365B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
US11255284B2 (en) Systems and methods for catalyst heating during cold-start with an active pre-chamber
JP3959084B2 (ja) ハイブリッド電気車両のためのマニホルド絶対圧力制御システム及び方法
US7240481B2 (en) Engine load control for reduced cold start emissions
JP6020574B2 (ja) 車両用駆動装置の制御装置
JP6036994B2 (ja) 車両の制御装置
JP6191552B2 (ja) 内燃機関の自動停止制御装置
JP2014073705A (ja) 車両用の制御装置
JP5742665B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP2014054886A (ja) 車両用の制御装置
JP2014218928A (ja) 予混合圧縮着火式エンジンの始動制御装置
JP2020152229A (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP5942915B2 (ja) 火花点火式エンジンの制御装置
JP2014218970A (ja) 予混合圧縮着火式エンジンの始動制御装置
JP5994722B2 (ja) 予混合圧縮着火式エンジンの始動制御装置
JP2014202087A (ja) エンジンの着火始動制御装置
JP2013087710A (ja) 車両用内燃機関の始動制御装置
JP7509161B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP2009174427A (ja) ハイブリッド車両
JP2014202086A (ja) エンジンの着火始動制御装置
JP2023113329A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2023117138A (ja) ハイブリッド車
JP2023108256A (ja) 内燃機関の制御装置
WO2013150655A1 (ja) 車両用エンジン始動制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150513

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150925

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151006

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160209

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160712

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160725

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5987814

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151