JP4055542B2 - Fuel property discrimination device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料性状判別装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
自動車用エンジン等の内燃機関においては、その燃料として同機関の使用状況に応じた性状のものが用いられる。例えば、冬季や寒冷地方においては揮発性の高い軽質燃料が用いられ、夏季や温暖地方においては揮発性の低い重質燃料が用いられる。また、自動車の運転者によって、オクタン価の異なる燃料が選択されることもある。
【0003】
内燃機関においては、使用される燃料の揮発性やオクタン価といった燃料性状の違いにより、良好な機関運転を得る上で最適な燃料噴射量、燃料噴射時期、及び点火時期等が異なってくる。このため、良好な機関運転を得るためには内燃機関で使用される燃料の性状を判別し、燃料性状に応じて燃料噴射量、燃料噴射時期、及び点火時期等を制御することが好ましい。
【0004】
内燃機関の燃料性状を判別する方法としては、例えば以下の特許文献1、2に示される方法が知られている。
[特許文献1]
燃料の揮発性が加速時の燃料噴射量増量後の所定期間中における内燃機関の空燃比に影響を及ぼすことに着目し、上記期間中に空燃比が所定時間以上継続してリーンであれば、使用されている燃料が揮発性の低い重質燃料である旨判断する。一方、上記期間中に空燃比が所定時間以上継続してリーンでなければ、使用されている燃料が通常のもの(軽質燃料)である旨判断する。このように、加速時の燃料噴射量増量後の所定期間中における空燃比に基づき、燃料の揮発性に応じた性状判別を行うことができるのは、燃料の揮発性が低いほど加速時の燃料噴射量増量後に噴射燃料の揮発が進みにくく、内燃機関の空燃比がリーン傾向となるためである。なお、内燃機関の空燃比がリーンであるか否かは、同機関における排気の酸素濃度に応じてリッチ信号又はリーン信号を出力する酸素センサからの検出信号に基づき判断することができる。
【0005】
[特許文献2]
内燃機関のノッキングに関して、その発生頻度が大であるときには同機関で使用されている燃料がノック耐性の高い高オクタン価のものである旨判断し、発生頻度が小であるときには同機関で使用されている燃料がノック耐性の低い低オクタン価のものである旨判断する。なお、内燃機関のノッキング発生頻度については、ノッキングの発生に対応した信号を出力するノックセンサの検出信号に基づき判断することができる。
【0006】
【特許文献1】
特開平4−58051号公報
【特許文献2】
特開昭63−176637号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1、2に示される燃料性状の判別方法については、いずれのものも内燃機関の始動開始後の早期に燃料性状の判別を完了することはできない。
【0008】
即ち、引用文献1の方法では、燃料性状を判別するために加速に伴う燃料噴射量の増量が必要であるが、こうした加速については始動開始後に直ちに行われることは希であり、普通は機関始動完了後に自動車が走行を開始してから行われるものである。このため、内燃機関の始動開始から加速状態となるまでの間は燃料性状を判別することができず、同判別を機関始動開始後の早期に完了することは困難になる。
【0009】
また、引用文献2の方法では、燃料性状を判別するためにノッキングが発生し得る機関暖機完了状態にあることが必要であり、且つ機関暖機完了後においてノッキングの発生頻度を知るための所定期間も必要となる。このため、内燃機関の始動開始から、暖機完了し且つ上記所定期間が経過するまでの間は燃料性状を判別することができず、同判別を機関始動開始後の早期に完了することは困難になる。
【0010】
ところで、機関始動開始から燃料性状の判別が完了するまでの間については、燃料性状に応じた最適な機関運転制御、例えば燃料噴射量制御、燃料噴射時期制御、及び点火時期制御等を行うことはできないため、実際の燃料性状に対し不適切な機関運転制御が行われるおそれがある。従って、機関始動開始後の早期に燃料性状の判別が完了しないと、機関始動開始後において実際の燃料性状に適した機関運転制御が行われるまでの時間が長くなり、機関始動開始後の早期から良好な機関運転を行う上で不利となる。
【0011】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、機関始動開始後の早期に燃料性状を判別することのできる内燃機関の燃料性状判別装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、機関始動開始から所定時間が経過した時点における排気中の煤を主成分とする微粒子のに基づき、内燃機関で用いられている燃料の性状を判別する判別手段を備え、前記所定時間は、前記微粒子の量がピーク値に達するのに必要な時間よりも長い時間であるものとした
【0015】
内燃機関の始動時においては、噴射供給された燃料が液状のまま燃焼室内に存在し、その状態で燃焼が行われることによって煤を主成分とする微粒子が生じることとなる。機関始動開始後において排気中に発生する微粒子の量は、ピーク値まで上昇した後に徐々に少なくなってゆく。こうした微粒子量のピーク値に達した後の減少傾向は燃料性状によって異なるものとなる。従って、機関始動開始から上記微粒子量がピーク値に達するのに必要な時間よりも長い時間である所定時間が経過した時点での排気中の微粒子量に基づき、内燃機関で使用されている燃料の性状を的確に判別することができる。このように機関始動時に発生する微粒子を利用して燃料性状を判別することにより、機関始動開始後の早期に燃料性状を判別することができる。
【0016】
請求項記載の発明では、機関始動開始から所定時間が経過した時点における排気中の煤を主成分とする微粒子量に基づき、内燃機関で用いられている燃料のオクタン価に応じた燃料性状の判別する判別手段を備えた。
【0017】
内燃機関の燃料においては、オクタン価を高めるために芳香族成分(アロマ分)が加えられる。そして、機関始動開始後の排気中の煤を主成分とする微粒子については、内燃機関に使用されている燃料に含まれる芳香族成分(アロマ分)が多くなるほど、微粒子量のピーク値に達した後の減少傾向が緩やかになり、排気中に長期に亘って微粒子が発生するようになる。これは、芳香族成分においてはベンゼン環が安定して結合していることから、燃料の燃焼時にベンゼン環が分解することに伴う炭素と酸素との結合が進みにくくなり、機関始動開始後に煤の発生が収束しにくくなるためである。従って、芳香族成分の多い高オクタン価の燃料ほど、機関始動開始から所定時間が経過した時点での排気中の微粒子量は多くなり、この微粒子量に基づきオクタン価に応じた燃料性状の判別を的確に行うことができる。このように機関始動時に発生する微粒子を利用して燃料性状を判別することにより、機関始動開始後の早期に燃料性状を判別することができる。
【0018】
請求項記載の発明では、機関始動開始後における排気中の煤を主成分とする微粒子量のピーク値に基づき、内燃機関で用いられている燃料の性状を判別する判別手段を備えた。
【0019】
機関始動開始後において排気中に発生する煤を主成分とする微粒子の量は、ピーク値まで上昇した後に徐々に少なくなってゆく。こうした微粒子量のピーク値は燃料性状によって異なるものとなる。従って、機関始動開始後における排気中の微粒子量のピーク値に基づき、内燃機関で使用されている燃料の性状を的確に判別することができる。このように機関始動時に発生する微粒子を利用して燃料性状を判別することにより、機関始動開始後の早期に燃料性状を判別することができる。
【0020】
請求項記載の発明では、請求項記載の発明において、前記判別手段は、前記ピーク値に基づき燃料の揮発性に応じた燃料性状の判別を行うものとした。
内燃機関の燃料においては、揮発性の低い重質なものほど噴射供給された燃料の揮発が進みにくいことから、燃焼室内に液状燃料が存在した状態での燃焼が行われ易くなり、その燃焼によって発生する微粒子の量が多くなる。従って、揮発性の低い重質な燃料ほど、機関始動開始後における排気中の微粒子量のピーク値が大きくなり、このピーク値に基づき揮発性に応じた燃料性状の判別を的確に行うことができる。
【0021】
請求項記載の発明では、機関始動開始から排気中に煤を主成分とする微粒子が発生するまでの時間に基づき、内燃機関で用いられている燃料の性状を判別する判別手段を備えた。
【0022】
機関始動開始後において排気中に発生する煤を主成分とする微粒子の量は、ピーク値まで上昇した後に徐々に少なくなってゆく。こうした微粒子の発生開始時期は燃料性状によって異なるものとなる。従って、機関始動開始から排気中に微粒子が発生するまでの時間に基づき、内燃機関で使用されている燃料の性状を的確に判別することができる。このように機関始動時に発生する微粒子を利用して燃料性状を判別することにより、機関始動開始後の早期に燃料性状を判別することができる。
【0023】
請求項記載の発明では、請求項記載の発明において、前記判別手段は、前記時間に基づき燃料の揮発性に応じた燃料性状の判別を行うものとした。
内燃機関の燃料においては、揮発性の低い重質なものほど噴射供給された燃料の揮発が進みにくいことから、良好な燃焼が行われるのが遅くなって燃焼室内の温度が上がりにくくなり、その燃焼による微粒子の発生時期も遅れる。従って、揮発性の低い重質な燃料ほど、機関始動開始から微粒子が発生するまでの時間が長くなり、この時間に基づき揮発性に応じた燃料性状の判別を的確に行うことができる。
【0024】
請求項記載の発明では、請求項1〜のいずれかに記載の発明において、前記判別手段は、排気中の前記微粒子量を検出する検出手段からの検出信号に基づいて燃料性状の判別を行うものとした。
【0025】
上記構成によれば、検出手段からの検出信号によって排気中の微粒子量をモニタすることができるため、機関始動からの排気中の微粒子の発生態様を的確に検知し、燃料性状の判別を的確なものとすることができる。
【0026】
請求項記載の発明では、請求項1〜のいずれかに記載の発明において、前記内燃機関は、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射式内燃機関であることを要旨とした。
【0027】
筒内噴射式内燃機関においては、燃焼室内に燃料が噴射されてから燃焼が開始するまでの時間が吸気通路に燃料を噴射供給する内燃機関に比べて短くなる。このため、燃焼室内に噴射供給された燃料が点火までに揮発しきることが困難になって液状のまま存在し易くなり、その状態での燃焼による微粒子の発生が生じ易くなる。従って、機関始動開始後における排気中の微粒子の発生態様に基づく燃料性状の判別が行い易くなる。
【0028】
請求項記載の発明では、請求項1〜のいずれかに記載の発明において、前記判別手段は、少なくとも冷えた状態からの機関始動時に燃料性状の判別を行うものとした。
【0029】
冷えた状態からの機関始動時には、燃焼室内での噴射燃料の揮発が進みにくいことから、燃焼室内に液状燃料が存在した状態での燃焼が生じ易くなって排気中に微粒子が発生し易くなる。従って、冷えた状態から機関始動時に、排気中の微粒子の発生態様に基づく燃料性状の判別を行う場合には、その判別が行い易くなる。
【0030】
【発明の実施の形態】
[第1実施形態]
以下、本発明を自動車用の筒内噴射火花点火式エンジンに適用した第1実施形態を図1〜図4に従って説明する。
【0031】
図1に示されるエンジン1においては、吸気通路2から燃焼室3へと吸入される空気と、燃料噴射弁4から燃焼室3内に噴射供給される燃料とからなる混合気に対し、点火プラグ5による点火が行われる。そして、この点火により燃焼室3内の混合気が燃焼すると、そのときの燃焼エネルギによりピストン6が往復移動し、燃焼後の混合気は排気として排気通路7に送り出される。
【0032】
エンジン1の排気中には煤を主成分とする微粒子(パティキュレート)が含まれる。こうしたパティキュレートは、エンジン始動時など燃焼室3内に液状燃料が存在した状態で燃焼が行われることによって発生し、排気とともに排気通路7に送り出されるようになる。排気中のパティキュレート量は、排気通路7に設けられたパティキュレート検出センサ34によって検出される。
【0033】
このパティキュレート検出センサ34としては、例えば排気通路7中の排気を通過するようレーザ光を照射するとともに、当該排気を通過した後のレーザ光を受光し、そのレーザ光の透過率に対応した信号を出力するものが用いられる。このパティキュレート検出センサ34から出力される信号は、排気中のパティキュレート量に対応したものとなる。
【0034】
一方、混合気の燃焼エネルギに基づくピストン6の往復移動は、コネクティングロッド8によってエンジン1の出力軸であるクランクシャフト9の回転へと変換される。そして、クランクシャフト9が回転すると、その回転に対応した信号がクランクポジションセンサ10から出力されるとともに、同回転が変速機等を介して自動車のタイヤに伝達されるようになる。また、上記のようにエンジン1が駆動されるときには冷却水によってエンジン1が冷却されるが、その冷却水の温度は水温センサ36によって検出されるようになる。
【0035】
吸気通路2において、その上流部分には燃焼室3に吸入される空気の量(吸入空気量)を調節すべく開閉動作するスロットルバルブ11が設けられ、スロットルバルブ11よりも下流には吸気通路2内の圧力(吸気圧)を検出するためのバキュームセンサ12が設けられている。上記スロットルバルブ11の開度(スロットル開度)は、自動車の運転者によって操作されるアクセルペダル13の踏込量(アクセル踏込量)に応じて調整される。なお、アクセル踏込量はアクセルポジションセンサ14によって検出され、スロットル開度はスロットルポジションセンサ15によって検出される。
【0036】
エンジン1において、燃料噴射弁4からの燃料の噴射量及び噴射時期、点火プラグ5の点火時期、並びにスロットルバルブ11の開度は、エンジン1を運転制御すべく自動車に搭載された電子制御装置35を通じて行われる。また、電子制御装置35には、クランクポジションセンサ10、バキュームセンサ12、アクセルポジションセンサ14、スロットルポジションセンサ15、パティキュレート検出センサ34、及び水温センサ36といった各種センサからの検出信号が入力される。
【0037】
次に、エンジン1の点火時期制御に用いられる点火時期指令値の算出手順について、点火時期指令値算出ルーチンを示す図2のフローチャートを参照して説明する。この点火時期指令値算出ルーチンは、電子制御装置35を通じて例えば所定クランク角毎の角度割り込みにて実行される。
【0038】
点火時期指令値算出ルーチンにおいては、まずエンジン1で使用されている燃料が高オクタン価の燃料であるか否かを判断するのに用いられる高オクタンフラグF1が「1(高オクタン価)」であるか否かが判断される(S101)。
【0039】
ここで否定判定であれば、低オクタン用のマップを用いて点火時期指令値が算出される(S103)。即ち、エンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき上記マップを参照して点火時期指令値のベース値が算出され、このベース値に対しノッキングの有無に応じた進遅角補正を加えることにより点火時期指令値が算出される。このように算出された点火時期指令値に基づき、電子制御装置35を通じて点火時期が制御されるようになる。
【0040】
なお、上記エンジン回転速度はクランクポジションセンサ10からの検出信号に基づき求められる。また、エンジン負荷は、エンジン1の吸入空気量に関係するパラメータと、上記エンジン回転速度とに基づき求められる。吸入空気量に関係するパラメータとしては、アクセルポジションセンサ14の検出信号から求められるアクセル踏込量、スロットルポジションセンサ15の検出信号に基づき求められるスロットル開度、及びバキュームセンサ12の検出信号に基づき求められる吸気圧等が用いられる。
【0041】
一方、上記ステップS101で肯定判定であれば、高オクタン用のマップを用いて点火時期指令値が算出される(S102)。即ち、エンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき上記マップを参照して点火時期指令値のベース値が算出され、このベース値に対しノッキングの有無に応じた進遅角補正を加えることにより点火時期指令値が算出される。このように算出された点火時期指令値は、このときと同一のエンジン運転状態のもとで、低オクタン用のマップを用いて点火時期指令値を算出した場合よりも進角側の値になる。
【0042】
従って、エンジン1の点火時期については、高オクタン用のマップを用いて算出された点火時期指令値に基づき点火時期を制御することにより、低オクタン用のマップを用いて算出された点火時期指令値に基づき点火時期を制御したときよりも進角側に調整される。これは、高オクタン価の燃料を用いた場合には、点火時期を進角させたときにノッキングしにくくなることから、ノッキング耐性が向上する分だけ点火時期を進角させてエンジン出力を高めることが好ましいためである。
【0043】
以上のように燃料のオクタン価に応じて点火時期制御を行うことで、ノッキングを的確に抑制しつつ、エンジン1の出力性能を最大限に引き出すことができるようになる。
【0044】
次に、エンジン1で使用されている燃料の性状判別、即ちオクタン価に応じた燃料の性状判別について図3及び図4を参照して説明する。
図3は、エンジン1の始動開始後における排気中のパティキュレート量の推移を示すタイムチャートである。このパティキュレート量は、パティキュレート検出センサ34の検出信号から求められる。
【0045】
同図に示されるように、エンジン1の始動開始後に燃焼室3内に燃料が噴射供給されると、燃焼室3内に液状燃料が存在した状態で燃焼が行われ、排気中のパティキュレート量が徐々に多くなってピーク値に達する。そして、燃焼時の熱によって液状燃料の気化が促進され、燃焼室3内の液状燃料が少なくなると、排気中のパティキュレート量がピーク値から徐々に少なくなってゆく。
【0046】
エンジン1の燃料においては、オクタン価を高めるために芳香族成分(アロマ分)が加えられる。この芳香族成分が燃料に多く含まれるほど、言い換えればオクタン価が高くなるほど、エンジン始動開始後に排気中に含まれるパティキュレート量がピーク値に達した後に緩やかに減少するようになる。これは、芳香族成分においてはベンゼン環が安定して結合していることから、燃料の燃焼時にベンゼン環が分解することに伴う炭素と酸素との結合が進みにくくなり、エンジン始動開始後に煤の発生が収束しにくくなるためである。
【0047】
本実施形態では、エンジン始動開始後に排気中に含まれるパティキュレート量がピーク値に達した後の当該パティキュレート量の減少傾向が燃料のオクタン価に応じて異なるという特性を利用し、オクタン価に応じた燃料性状の判別を行う。
【0048】
即ち、エンジン始動開始後において、上記パティキュレート量がピーク値に達するのに必要な時間よりも長い所定時間aが経過したとき(タイミングT1)、排気中のパティキュレート量Pが所定の判定値bよりも多い場合には、エンジン1で使用されている燃料が高オクタン価のものである旨判断する。一方、同パティキュレート量Pが上記判定値b以下である場合には、エンジン1で使用されている燃料が低オクタン価のものである旨判断する。
【0049】
上記のようにエンジン始動開始時に排気中に発生するパティキュレートの発生態様に基づき、エンジン1で使用されている燃料の性状(オクタン価)を判別することにより、エンジン始動開始後の早期にオクタン価に応じた燃料性状の判別を行うことができる。その結果、エンジン始動開始後の早期に燃料のオクタン価に応じたエンジン運転制御(点火時期制御)を実行することができ、ノッキングを抑制しながらエンジン1の出力性能を最大限に引き出すことをエンジン始動開始後の早期に実現することができる。
【0050】
図4は、オクタン価に応じた燃料性状の判別を行い、その判別結果に応じて高オクタンフラグF1を設定する燃料性状判別ルーチンを示すフローチャートである。この燃料性状判別ルーチンは、電子制御装置35を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【0051】
燃料性状判別ルーチンにおいては、エンジン回転速度等に基づきエンジン1が始動開始しているか否かが判断される(S201)。
ここで肯定判定であれば、水温センサ36の検出信号から求められるエンジン始動開始時の冷却水温等に基づき、パティキュレート量がピーク値に達するのに必要な時間よりも長い時間として上記所定時間aが設定される(S201)。このように設定された所定時間aは、エンジン始動時の冷却水温(エンジン温度)が高いほど短い値となる。これは、エンジン始動時の冷却水温が高いほど、エンジン始動開始時に燃焼室3内に燃料が噴射供給されたとき、同燃料の気化が進み易くなってエンジン始動開始後におけるパティキュレート量の推移が全体的に早まるが、これに関係なくオクタン価に応じた燃料性状の判別を適切に行えるようにするためである。
【0052】
続いて、燃料が高オクタン価のものであるか否かを判断するための上記判定値bが、エンジン始動開始時の冷却水温(エンジン温度)等に基づき算出される(S203)。このように算出された判定値bは冷却水温が高いほど小さい値となる。これは、エンジン始動開始時の冷却水温が高いほど、エンジン始動開始時に燃焼室3内に燃料が噴射供給されたとき、同燃料の気化が進み易くなって燃焼時に燃焼室3内に存在する液状燃料が少なくなり、上記所定時間aが経過した時点で排気中に発生しているパティキュレートの量が少なくなるためである。
【0053】
その後、エンジン始動開始からの経過時間tが上記所定時間aであることを条件に(S204:YES)、パティキュレート量Pが判定値bよりも大であるか否かが判断される(S205)。ここで肯定判定であれば、エンジン1で使用される燃料が高オクタン価のものである旨判断され、高オクタンフラグF1が「1(高オクタン価)」とされる(S206)。
【0054】
なお、高オクタンフラグF1は、エンジン停止毎に「0(低オクタン価)」にリセットされるものである。従って、エンジン1で使用される燃料が低オクタン価のものである場合には、エンジン始動開始からの経過時間tが所定時間aとなったとき(S204:YES)、パティキュレート量Pが判定値b以下となって高オクタンフラグF1が「0(低オクタン価)」のままとなる。
【0055】
このように高オクタンフラグF1は、エンジン1で使用される燃料のオクタン価に応じて、エンジン始動開始後の早期に「1(高オクタン価)」または「0(低オクタン価)」に設定され、その値に応じて燃料のオクタン価に対応した適切な点火時期制御が実行されるようになる。
【0056】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)エンジン始動時においては、噴射供給された燃料が燃焼室3内で液状のまま存在し、その状態で燃焼が行われることによってパティキュレートが生じる。こうしたパティキュレートのエンジン始動開始からの発生態様は、エンジン1で使用される燃料のオクタン価によって異なるものとなる。即ち、エンジン始動開始後において排気中に発生するパティキュレートの量はピーク値まで上昇した後に徐々に少なくなってゆくが、こうしたパティキュレート量の減少傾向はオクタン価を高めるために芳香族成分(アロマ分)を多く加えた燃料ほど緩やかなものとなる。従って、エンジン1で使用されている燃料が高オクタン価のものであれば、エンジン始動開始からの経過時間tが上記所定時間aとなったときのパティキュレート量Pが判定値bよりも多くなる。このため、同パティキュレート量Pが判定値bよりも多いか否かに基づき、エンジン始動開始後の早期に高オクタン価の燃料が使用されているのか、或いは低オクタン価の燃料が使用されているのかを的確に判別することができる。
【0057】
(2)エンジン1で使用されている燃料の性状に応じたエンジン運転制御として、同燃料のオクタン価に応じた点火時期制御が行われる。即ち、高オクタン価の燃料が使用されている場合には、低オクタン価の燃料が使用されている場合よりも点火時期の進角時にノッキングが発生しにくくなるため、同点火時期が低オクタン価の燃料使用時よりも進角側に制御される。このように燃料のオクタン価に応じて点火時期制御を行うことで、ノッキングを抑制しつつエンジン1の出力性能を最大限に引き出すことができる。また、燃料のオクタン価の判別をエンジン始動開始後の早期に完了することができるため、ノッキングを抑制しながらエンジン1の出力性能を最大限に引き出すための燃料のオクタン価に応じた点火時期制御を、エンジン始動開始後の早期に実現することができる。
【0058】
(3)排気中のパティキュレート量をパティキュレート検出センサからの検出信号によってモニタすることができるため、エンジン始動開始後における排気中のパティキュレート量の発生態様を的確に検知し、燃料性状(オクタン価)の判別を的確なものとすることができる。
【0059】
(4)筒内噴射式のエンジン1においては、燃焼室3内に燃料が噴射されてから燃焼が開始するまでの時間が吸気通路2に燃料を噴射供給するエンジンに比べて短くなる。このため、燃焼室3内に噴射供給された燃料が点火までに揮発しきることが困難になって液状のまま存在し易くなり、その状態での燃焼によるパティキュレートの発生が生じ易くなる。従って、エンジン始動開始後に所定時間aが経過した時点での排気中のパティキュレート量に基づく燃料性状(オクタン価)の判別が行い易くなる。
【0060】
(5)冷えた状態からのエンジン始動時には、燃焼室3内での噴射燃料の揮発が進みにくいことから、燃焼室3内に液状燃料が存在した状態での燃焼が生じ易くなってパティキュレートが発生し易くなる。従って、冷えた状態からのエンジン始動開始にあっては、同始動開始から所定時間aが経過した時点での排気中のパティキュレート量に基づく燃料性状(オクタン価)の判別が行い易くなる。
【0061】
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を図5〜図10に基づき説明する。
この実施形態においては、エンジン1で使用される燃料の揮発性に応じた燃料性状の判別が行われるとともに、燃料性状(揮発性)に応じた燃料噴射量制御及び燃料噴射時期制御が行われる。
【0062】
図5は、エンジン1の燃料噴射量制御に用いられる燃料噴射量指令値を算出するための燃料噴射量指令値算出ルーチンを示すフローチャートである。この燃料噴射量指令値算出ルーチンは、電子制御装置35を通じて例えば所定クランク角毎の角度割り込みにて実行される。
【0063】
燃料噴射量算出ルーチンにおいて、燃料噴射量指令値は、エンジン回転速度及びエンジン負荷から求められる燃料噴射量のベース値に対し、始動後増量値など各種補正値による補正を加えることによって算出される。このように算出された燃料噴射量指令値に基づき、電子制御装置35を通じて燃料噴射量が制御されるようになる。
【0064】
なお、上記始動後増量値は、エンジン始動完了後の安定した運転を実現するためのものであって、エンジン始動開始時の冷却水温に基づき求められるとともに、エンジン始動完了後に時間経過に伴い徐々に「0」まで小さくされる値である。従って、上記始動後増量値による燃料噴射量の増量補正は、エンジン始動完了後に最大となり、その後に時間経過に伴い徐々に「0」まで小さくされる。
【0065】
燃料噴射量指令値算出ルーチンにおけるステップS301の処理では、エンジン1で使用されている燃料が揮発性の低い重質燃料であるか否かを判断するのに用いられる重質フラグF2が「1(重質)」であるか否かが判断される。ここで肯定判定であれば始動後増量値が増量側に調整される(S302)。
【0066】
こうした始動後増量値の調整としては、燃料が重質(「F=1」)が軽質か(「F=0」)に応じて始動後増量値を異なる値に切り換えたり、燃料が重質が軽質かに応じて始動後増量値を補正したりすることが考えられる。
【0067】
なお、始動後増量値については、図6に示されるように燃料の揮発性が低い重質なものほど大きくなるようにすることが好ましい。これは、エンジン1で使用されている燃料が揮発性の低い重質のものである場合には、燃焼室3に噴射供給された燃料の揮発が進みにくく、始動完了後のエンジン運転の安定化を図るためには始動後増量値による燃料噴射量の増量補正を大とすることが好ましいためである。
【0068】
このため、上記始動後増量値は、揮発性の低い重質燃料が用いられているときには、揮発性の高い軽質燃料が用いられているときよりも大きい値とされるようになる。更に、始動後増量値等を加味して燃料噴射量指令値が算出されると(S303)、同指令値については重質燃料が用いられているときには、軽質燃料が用いられているときよりも増量側の値になる。従って、エンジン始動完了から始動後増量値が「0」になるまでのエンジン1の燃料噴射量については、軽質燃料が用いられている場合よりも重質燃料が用いられている場合の方が増量傾向となる。
【0069】
以上のように燃料の揮発性に応じてエンジン始動完了後の燃料噴射量の増量を制御することにより、同増量をエンジン始動完了後に安定したエンジン運転を得る上で適切なものとすることができる。
【0070】
図7は、エンジン1の燃料噴射時期制御に用いられる燃料噴射時期指令値を算出するための燃料噴射時期指令値算出ルーチンを示すフローチャートである。この燃料噴射時期指令値算出ルーチンは、電子制御装置35を通じて例えば所定クランク角毎の角度割り込みにて実行される。
【0071】
燃料噴射時期指令値算出ルーチンにおいては、エンジン1が成層燃焼運転中でないとき(S401:NO)、或いは重質フラグF2が「0(軽質)」であるとき(S402:NO)には、通常どおり燃料噴射時期指令値が算出される(S404)。ここで、例えば成層燃焼運転中であって(S401:YES)、重質フラグF2が「0(軽質)」であれば(S402:NO)、エンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき成層燃焼に対応した軽質用のマップを参照して燃料噴射時期指令値が算出される。このように算出された燃料噴射時期指令値に基づき、電子制御装置35を通じて成層燃焼時の燃料噴射時期が制御されるようになる。
【0072】
一方、エンジン1が成層燃焼運転中であって(S401:YES)、且つ重質フラグF2が「1(重質)」であるとき(S402:YES)には、成層燃焼に対応した重質用のマップを用いて燃料噴射時期指令値が算出される(S403)。即ち、エンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき上記マップを参照して燃料噴射時期指令値が算出される。
【0073】
成層燃焼運転時には、点火プラグ5周りに着火可能な気化燃料を含む混合気(可燃混合気)が存在した状態で点火を行う必要があり、そのような状態になるタイミングについては揮発性の低い重質燃料ほど遅くなる。これは、重質燃料になるほど燃焼室3内に噴射された燃料が揮発するのに時間がかかり、燃料噴射後に点火プラグ5周りの気化燃料量が着火可能な値に達するのに時間がかかるためである。このため、成層燃焼運転時の燃料噴射時期指令値については、図8に示されるように燃料の揮発性が低い重質なものほど進角側の値にし、燃料噴射から点火までの時間を長くすることが、エンジン始動開始後の成層燃焼運転で良好なエンジン運転を確保する上では好ましい。
【0074】
従って、成層燃焼運転時における上記燃料噴射時期指令値は、重質燃料が用いられているとき(「F=1」)には、軽質燃料が用いられているときよりも進角側の値とされるようになる。その結果、成層燃焼運転時の燃料噴射時期については、軽質燃料が用いられている場合よりも重質燃料が用いられる場合の方が進角傾向となる。
【0075】
以上のように燃料の揮発性に応じて成層燃焼運転時の燃料噴射時期制御を行うことにより、同燃料噴射時期を成層燃焼運転時に良好なエンジン運転を行う上で適切なものとすることができる。
【0076】
次に、エンジン1で使用されている燃料の性状判別、即ち揮発性に応じた燃料の性状判別について図9及び図10を参照して説明する。
図10は、エンジン1の始動開始後における排気中のパティキュレート量の推移を示すタイムチャートである。
【0077】
同図に示されるように、エンジン1の始動開始後に燃焼室3内に燃料が噴射供給されると、燃焼室3内に液状燃料が存在した状態で燃焼が行われ、排気中のパティキュレート量が徐々に多くなってピーク値に達する。そして、燃焼時の熱によって液状燃料の気化が促進され、燃焼室3内の液状燃料が少なくなると、排気中のパティキュレート量がピーク値から徐々に少なくなってゆく。
【0078】
エンジン1の燃料においては、揮発性の低い重質なものであるほど、エンジン始動開始後における上記パティキュレート量のピーク値Pmax が大きくなる。これは、燃料の揮発性が低いほどエンジン始動開始後に燃焼室3内に噴射供給された燃料の揮発が進みにくいことから、燃焼室3内に液状燃料が存在した状態での燃焼が行われ易くなり、その燃焼によって発生するパティキュレートの量が多くなるためである。
【0079】
本実施形態では、エンジン始動開始後における排気中のパティキュレート量のピーク値Pmax が燃料の揮発性に応じて異なるという特性を利用し、揮発性に応じた燃料性状の判別を行う。
【0080】
即ち、エンジン始動開始後において、上記パティキュレート量がピーク値となったとき(タイミングT2)、そのピーク値Pmax が判定値c以上である場合には、エンジン1で使用されている燃料が揮発性の低い重質燃料である旨判断する。一方、同ピーク値Pmax が判定値c未満である場合には、エンジン1で使用されている燃料が揮発性の高い軽質燃料である旨判断する。
【0081】
上記のようにエンジン始動開始時に排気中に発生するパティキュレートの発生態様に基づき、エンジン1で使用されている燃料の性状(揮発性)を判別することにより、エンジン始動開始後の早期に揮発性に応じた燃料性状の判別を行うことができる。その結果、エンジン始動開始後の早期に燃料の揮発性に応じたエンジン運転制御(燃料噴射量制御、燃料噴射時期制御)を実行することができる。即ち、エンジン始動完了後における始動後増量値の分の燃料噴射量の増量を燃料の揮発性に応じて適切なものとし、エンジン始動完了後の安定したエンジン運転の確保を、エンジン始動開始後の早期に実現することができる。また、エンジン始動開始後の成層燃焼運転時に燃料噴射時期を燃料の揮発性に応じて適切なものとし、成層燃焼運転時の良好なエンジン運転を得ることを、エンジン始動開始後の早期に実現することができる。
【0082】
図9は、揮発性に応じた燃料性状の判別を行い、その判別結果に応じて重質フラグF2を設定する燃料性状判別ルーチンを示すフローチャートである。この燃料性状判別ルーチンは、電子制御装置35を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【0083】
燃料性状判別ルーチンにおいては、まずエンジン1が始動開始しているか否かが判断される(S501)。ここで肯定判定であれば、燃料が揮発性の低い重質燃料であるか否かを判断するための上記判定値cが、エンジン始動開始時の冷却水温(エンジン温度)等に基づき算出される(S502)。このように算出された判定値cは冷却水温が高いほど小さい値となる。これは、エンジン始動開始時の冷却水温が高いほど、エンジン始動開始時に燃焼室3内に燃料が噴射供給されたとき、同燃料の気化が進みやすくなって燃焼時に燃焼室3内に存在する液状燃料が少なくなり、パティキュレート量のピーク値が小さくなるためである。
【0084】
その後、パティキュレート量の推移が上昇から下降へと移行したか否かに基づき、同パティキュレート量がピーク値になったか否かが判断される(S503)。そして、パティキュレート量がピーク値になった旨判断されると、パティキュレート量のピーク値Pmax が上記判定値c以上であるか否かが判断される(S504)。ここで肯定判定であれば、エンジン1で使用される燃料が揮発性の低い重質燃料である旨判断され、重質フラグF2が「1(重質)」とされる(S505)。
【0085】
なお、重質フラグF2は、エンジン停止毎に「0(低オクタン価)」にリセットされるものである。従って、エンジン1で使用される燃料が揮発性の高い軽質燃料である場合には、エンジン始動開始後における排気中のパティキュレート量がピーク値になったとき(S503:YES)、そのピーク値Pmax が判定値c未満となって重質フラグF2が「0(軽質)」のままとなる。
【0086】
このように重質フラグF2は、エンジン1で使用される燃料の揮発性に応じて、エンジン始動開始後の早期に「1(重質)」または「0(軽質)」に設定され、その値に応じて上述したように燃料の揮発性に対応した適切な燃料噴射量制御、及び燃料噴射時期制御が実行されるようになる。
【0087】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(6)エンジン始動開始後において排気中に発生するパティキュレートの量はピーク値まで上昇した後に徐々に少なくなってゆくが、こうしたパティキュレート量のピーク値は揮発性の低い重質燃料であるほど大きくなる。従って、エンジン1で使用されている燃料が重質のものであれば、パティキュレート量のピーク値Pmax が判定値c以上になる。このため、同ピーク値Pmax が判定値c以上であるか否かに基づき、エンジン始動開始後の早期に重質燃料が使用されているのか、或いは軽質燃料が使用されているのかを的確に判別することができる。
【0088】
(7)エンジン1で使用されている燃料の性状に応じたエンジン運転制御として、エンジン始動完了後における燃料噴射量の始動後増量値分の増量制御(増量補正)が燃料の揮発性に応じた態様で実行される。即ち、揮発性の低い重質燃料が使用されている場合には、揮発性の高い軽質燃料が使用されている場合よりも、燃焼室3内に噴射された燃料の揮発が進みにくいため、上記始動後増量値を大きい値に調整することで上記燃料噴射量の増量が大とされ、これにより始動完了後に的確にエンジン運転の安定化が図られる。また、燃料の揮発性の判別をエンジン始動開始後の早期に完了することができるため、始動完了後のエンジン運転の安定化を図るための燃料の揮発性に応じた上記始動後増量値分の燃料噴射量の増量制御を、エンジン始動開始後の早期に実現することができる。
【0089】
(8)更に、エンジン1で使用されている燃料の性状に応じたエンジン運転制御としては、エンジン始動開始後の成層燃焼運転時における燃料噴射時期制御も燃料の揮発性に応じた態様で実行されることとなる。即ち、揮発性の低い重質燃料が使用されている場合には、揮発性の高い軽質燃料が使用されている場合よりも、上記燃料噴射時期が進角側に制御される。成層燃焼運転時には、点火プラグ5周りに着火可能な気化燃料を含む混合気(可燃混合気)が存在した状態で点火を行う必要があり、そのような状態になるタイミングについては揮発性の低い重質燃料ほど遅くなる。これは、重質燃料になるほど燃焼室3内に噴射された燃料が揮発するのに時間がかかり、点火プラグ5周りの気化燃料量が着火可能な値に達するのに時間がかかるためである。従って、重質燃料が使用されているときの燃料噴射時期を軽質燃料が使用されているときよりも進角させるという、燃料の揮発性に応じた燃料噴射時期制御を行うことにより、エンジン始動開始後の成層燃焼運転時に良好なエンジン運転を確保することができる。また、燃料の揮発性に応じた燃料性状の判別をエンジン始動開始後の早期に完了することができるため、エンジン始動開始後の成層燃焼運転で良好なエンジン運転を確保するための燃料の揮発性に応じた上記燃料噴射時期の制御を、エンジン始動開始後の早期に実現することができる。
【0090】
(9)筒内噴射式のエンジン1においては、エンジン始動開始後に排気中にパティキュレートが発生し易くなる。従って、エンジン始動開始後における上記パティキュレート量のピーク値Pmax に基づく燃料性状(揮発性)の判別が行い易くなる。
【0091】
(10)冷えた状態からのエンジン始動時にあっては、排気中にパティキュレートが発生し易くなる。このため、冷えた状態からのエンジン始動時には、エンジン始動開始後におけるパティキュレート量のピーク値Pmax に基づく燃料性状(揮発性)の判別が行い易くなる。
【0092】
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態を図11及び図12に基づき説明する。
この実施形態においては、エンジン始動開始後に排気中にパティキュレートが発生するまでの時間tに基づき、エンジン1で使用される燃料の揮発性に応じた燃料性状の判別が行われる。
【0093】
図11は、エンジン1の始動開始後における排気中のパティキュレート量の推移を示すタイムチャートである。
同図に示されるように、エンジン1の始動開始後に燃焼室3内に燃料が噴射供給されると、燃焼室3内に液状燃料が存在した状態で燃焼が行われ、排気中のパティキュレート量が徐々に多くなってピーク値に達する。そして、燃焼時の熱によって液状燃料の気化が促進され、燃焼室3内の液状燃料が少なくなると、排気中のパティキュレート量がピーク値から徐々に少なくなってゆく。
【0094】
エンジン1の燃料においては、揮発性の低い重質なものであるほど、エンジン始動開始後において排気中にパティキュレートが発生する時期が遅くなる。これは、燃料の揮発性が低いほどエンジン始動開始後に燃焼室3内に噴射供給された燃料の揮発が進みにくいことから、良好な燃焼が行われるのが遅くなって燃焼室3内の温度が上がりにくくなり、その燃焼によるパティキュレート発生の時期が遅れるためである。
【0095】
本実施形態では、エンジン始動開始から排気中にパテキュレートが発生するまでの時間tが燃料の揮発性に応じて異なるという特性を利用し、揮発性に応じた燃料性状の判別を行う。
【0096】
即ち、エンジン始動開始から排気中にパティキュレートが発生するとき(タイミングT3)までの時間tが、判定値d以上である場合には、エンジン1で使用されている燃料が揮発性の低い重質燃料である旨判断する。一方、同時間tが判定値d未満である場合には、エンジン1で使用されている燃料が揮発性の高い軽質燃料である旨判断する。
【0097】
上記のようにエンジン始動開始時に排気中に発生するパティキュレートの発生態様に基づき、エンジン1で使用されている燃料の性状(揮発性)を判別することにより、エンジン始動開始後の早期に揮発性に応じた燃料性状の判別を行うことができる。
【0098】
図12は、上記のように揮発性に応じた燃料性状の判別を行い、その判別結果に応じて重質フラグF2を設定する燃料性状判別ルーチンを示すフローチャートである。この燃料性状判別ルーチンは、電子制御装置35を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【0099】
燃料性状判別ルーチンにおいては、まずエンジン1が始動開始しているか否かが判断される(S601)。ここで肯定判定であれば、燃料が揮発性の低い重質燃料であるか否かを判断するための上記判定値dが、エンジン始動開始時の冷却水温(エンジン温度)等に基づき算出される(S602)。このように算出された判定値dは冷却水温が高いほど小さい値となる。これは、エンジン始動開始時の冷却水温が高いほど、エンジン始動開始時に燃焼室3内に燃料が噴射供給されたとき同燃料の気化が進み易く、良好な燃焼が行われるのが早くなって燃焼室3内の温度が上がり易くなり、排気中におけるパティキュレートの発生時期が早くなるためである。
【0100】
その後、排気中にパティキュレートが発生したか否かが判断される(S603)。そして、パティキュレートが発生した旨判断されると、エンジン始動開始からパティキュレート発生までの時間t上記判定値d以上であるか否かが判断される(S604)。ここで肯定判定であれば、エンジン1で使用される燃料が揮発性の低い重質燃料である旨判断され、重質フラグF2が「1(重質)」とされる(S605)。
【0101】
なお、重質フラグF2は、エンジン停止毎に「0(低オクタン価)」にリセットされるものである。従って、エンジン1で使用される燃料が揮発性の高い軽質燃料である場合には、エンジン始動開始からパティキュレート発生までの時間tが判定値d未満となって重質フラグF2が「0(軽質)」のままとなる。このように重質フラグF2は、エンジン1で使用される燃料の揮発性に応じて、エンジン始動開始後の早期に「1(重質)」または「0(軽質)」に設定されるようになる。
【0102】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(11)エンジン始動開始後における排気中でのパティキュレートの発生時期は、エンジン1で使用されている燃料が揮発性の低い重質のものであるほど遅くなる。従って、エンジン1で使用されている燃料が重質のものであれば、エンジン始動開始からパティキュレート発生までの時間tが判定値d以上になる。このため、同時間tが判定値d以上であるか否かに基づき、エンジン始動開始後の早期に重質燃料が使用されているのか、或いは軽質燃料が使用されているのかを的確に判別することができる。
【0103】
(12)筒内噴射式のエンジン1においては、エンジン始動開始後に排気中にパティキュレートが発生し易くなる。従って、エンジン始動開始からパティキュレート発生までの時間tに基づく燃料性状(揮発性)の判別が行い易くなる。
【0104】
(13)冷えた状態からのエンジン始動時には、排気中にパティキュレートが発生し易くなる。このため、冷えた状態からのエンジン始動時には、エンジン始動開始からパティキュレート発生までの時間tに基づく燃料性状(揮発性)の判別が行い易くなる。
【0105】
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・上記各実施形態において、燃料性状の判別を冷えた状態からのエンジン始動時に限って行うようにしてもよい。この場合、判定値b,c,dを冷却水温に応じた可変値ではなく固定値としてもよい。
【0106】
・第1実施形態においては、オクタン価に応じた燃料性状の判別として、燃料を高オクタン価のものと低オクタン価のものとの二種類に判別したが、オクタン価の高低に応じて三種類以上に判別してもよい。
【0107】
・第2及び第3実施形態においては、燃料の揮発性に応じた燃料性状の判別として、燃料を揮発性の低い重質なものと揮発性の高い軽質なものとの二種類に判別したが、揮発性の高低に応じて三種類以上に判別してもよい。
【0108】
次に、以上の実施形態から把握することのできる請求項以外の技術的思想を、その効果とともに以下に記載する。
(1)請求項1〜のいずれかに記載の内燃機関の燃料性状判別装置において、前記判別手段によって判別された燃料の性状に基づき、同燃料の性状に対応した機関運転制御を実行する制御手段を更に備えることを特徴とする内燃機関の燃料性状判別装置。
【0109】
内燃機関の始動時においては、噴射供給された燃料が液状のまま燃焼室内に存在し、その状態で燃焼が行われることによって煤を主成分とする微粒子が生じることとなる。こうした微粒子の機関始動開始からの発生態様は揮発性やオクタン価といった燃料性状によって異なるため、当該発生態様に基づき燃料の性状を判別することが可能となる。このように機関始動時に発生する微粒子を利用して燃料性状を判別することにより、機関始動開始後の早期に燃料性状を判別することができる。その結果、機関始動開始後の早期に、燃料性状に対応した機関運転制御を実行して良好な機関運転を得ることが可能になる。
【0110】
(2)上記(1)に記載の内燃機関の燃料性状判別装置において、前記判別手段は、燃料のオクタン価に応じた燃料性状の判別を行うものであって、前記制御手段は、前記判別された燃料の性状に対応した点火時期制御を実行するものであることを特徴とする内燃機関の燃料性状判別装置。
【0111】
内燃機関の点火時期については、燃料のオクタン価が高いほど進角時にノッキングが発生しにくくなる。このため、燃料のオクタン価が高いほど点火時期を進角側に制御して機関出力を高めることが好ましい。従って、上記のようにオクタン価に応じた燃料性状の判別を行い、判別された燃料のオクタン価に対応した点火時期制御を行うことにより、ノッキングを抑制しつつ内燃機関の出力性能を最大限に引き出すことができる。また、上記オクタン価に応じた燃料性状の判別を早期に完了することができるため、ノッキングを抑制しながら内燃機関の出力性能を最大限に引き出すための燃料のオクタン価に応じた点火時期制御を、機関始動開始後の早期に実現することができる。
【0112】
(3)上記(1)に記載の内燃機関の燃料性状判別装置において、前記判別手段は、燃料の揮発性に応じた燃料性状の判別を行うものであって、前記制御手段は、前記判別された燃料の性状に対応した燃料噴射量制御を実行するものであることを特徴とする内燃機関の燃料性状判別装置。
【0113】
内燃機関においては、その始動後に機関運転を安定させる目的のもとに燃料噴射量の増量が行われる。この燃料噴射量の増量については、燃料が揮発性の低い重質燃料であるほど多くすることが機関始動後に安定した機関運転を確保する上で好ましい。従って、上記のように揮発性に応じた燃料の判別を行い、判別された燃料の揮発性に対応した燃料噴射量制御として、機関始動後の燃料噴射量の増量を制御することにより、同増量を機関始動後に安定した機関運転を確保する上で適切なものとすることができる。また、上記揮発性に応じた燃料性状の判別を早期に完了することができるため、機関始動後の燃料噴射量の増量を適切な値に制御するための燃料の揮発性に応じた燃料噴射量制御を、機関始動開始後の早期に実現することができる。
【0114】
(4)上記(1)に記載の内燃機関の燃料性状判別装置において、前記内燃機関は、成層燃焼を行うものであり、前記判別手段は、燃料の揮発性に応じた燃料性状の判別を行うものであって、前記制御手段は、前記判別された燃料の性状に対応した燃料噴射時期制御を実行するものであることを特徴とする内燃機関の燃料性状判別装置。
【0115】
内燃機関の成層燃焼時には、点火プラグ周りに着火可能な気化燃料を含む混合気(可燃混合気)が存在した状態で点火を行う必要がある。点火プラグ周りに着火可能な気化燃料を含む混合気が存在するようになるタイミングについては、燃料が揮発性の低い重質燃料であるほど遅くなる。これは、重質燃料になるほど噴射燃料が揮発するのに時間がかかり、点火プラグ周りの気化燃料量が着火可能な値に達するのに時間がかかるためである。このため、成層燃焼運転時の燃料噴射時期については、燃料が揮発性の低い重質燃料であるほど遅らせ、燃料噴射から点火までの時間を長くすることが成層燃焼運転での良好な機関運転を得る上で好ましい。従って、上記のように揮発性に応じた燃料の判別を行い、判別された燃料の揮発性に対応した燃料噴射時期制御として、重質燃料であるほど燃料噴射時期を遅らせる燃料噴射時期制御を行うことで、成層燃焼運転時に良好な機関運転を行うことができる。また、上記揮発性に応じた燃料性状の判別を早期に完了することができるため、成層燃焼時に良好な機関運転を行うための燃料の揮発性に応じた燃料噴射時期制御を、機関始動後の早期に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態の燃料性状判別装置が適用されるエンジン全体を示す略図。
【図2】点火時期指令値の算出手順を示すフローチャート。
【図3】エンジン始動開始後の排気中に含まれるパティキュレートの量の推移を示すタイムチャート。
【図4】第1実施形態の燃料性状判別手順を示すフローチャート。
【図5】燃料噴射量指令値の算出手順を示すフローチャート。
【図6】燃料の揮発性の変化に応じて最適な始動後増量値がどのように推移するかを示すグラフ。
【図7】燃料噴射時期指令値の算出手順を示すフローチャート。
【図8】燃料の揮発性の変化に応じて成層燃焼運転時の最適な燃料噴射時期指令値がどのように推移するかを示すグラフ。
【図9】第2実施形態の燃料性状判別手順を示すフローチャート。
【図10】エンジン始動開始後の排気中に含まれるパティキュレートの量の推移を示すタイムチャート。
【図11】エンジン始動開始後の排気中に含まれるパティキュレートの量の推移を示すタイムチャート。
【図12】第3実施形態の燃料性状判別手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
1…エンジン、2…吸気通路、3…燃焼室、4…燃料噴射弁、5…点火プラグ、6…ピストン、7…排気通路、8…コネクティングロッド、9…クランクシャフト、10…クランクポジションセンサ、11…スロットルバルブ、12…バキュームセンサ、13…アクセルペダル、14…アクセルポジションセンサ、15…スロットルポジションセンサ、34…パティキュレート検出センサ(検出手段)、35…電子制御装置(判別手段)、36…水温センサ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel property determination device for an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
In an internal combustion engine such as an automobile engine, a fuel having a property corresponding to the use state of the engine is used. For example, light fuel with high volatility is used in winter and cold regions, and heavy fuel with low volatility is used in summer and warm regions. In addition, fuels having different octane numbers may be selected depending on the driver of the automobile.
[0003]
In an internal combustion engine, the optimal fuel injection amount, fuel injection timing, ignition timing, and the like differ in obtaining a good engine operation due to differences in fuel properties such as volatility and octane number of fuel used. Therefore, in order to obtain good engine operation, it is preferable to determine the properties of the fuel used in the internal combustion engine and control the fuel injection amount, fuel injection timing, ignition timing, and the like according to the fuel properties.
[0004]
As a method for discriminating the fuel property of an internal combustion engine, for example, methods disclosed in the following Patent Documents 1 and 2 are known.
[Patent Document 1]
Paying attention to the fact that the volatility of the fuel affects the air-fuel ratio of the internal combustion engine during a predetermined period after the fuel injection amount increase at the time of acceleration, Judge that the fuel being used is a heavy fuel with low volatility. On the other hand, if the air-fuel ratio is not lean for a predetermined time or more during the above period, it is determined that the fuel being used is normal (light fuel). As described above, the property determination according to the volatility of the fuel can be performed based on the air-fuel ratio during the predetermined period after the fuel injection amount increase at the time of acceleration. The lower the fuel volatility, the fuel at the time of acceleration. This is because the volatilization of the injected fuel is difficult to proceed after the injection amount increase, and the air-fuel ratio of the internal combustion engine tends to be lean. Whether or not the air-fuel ratio of the internal combustion engine is lean can be determined based on a detection signal from an oxygen sensor that outputs a rich signal or a lean signal in accordance with the oxygen concentration of exhaust gas in the engine.
[0005]
[Patent Document 2]
Regarding knocking of an internal combustion engine, when the frequency of occurrence is large, it is determined that the fuel used in the engine is a high octane number with high knock resistance, and when the frequency of occurrence is low, it is used in the engine. It is judged that the fuel is low octane number with low knock resistance. Note that the frequency of occurrence of knocking in the internal combustion engine can be determined based on a detection signal of a knock sensor that outputs a signal corresponding to the occurrence of knocking.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-4-58051
[Patent Document 2]
JP-A 63-176737
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, none of the fuel property discrimination methods disclosed in Patent Documents 1 and 2 can complete the fuel property discrimination early after the start of the internal combustion engine.
[0008]
That is, in the method of the cited document 1, it is necessary to increase the fuel injection amount accompanying the acceleration in order to discriminate the fuel property. However, such acceleration is rarely performed immediately after the start of the engine, and usually the engine is started. This is done after the car starts running after completion. For this reason, the fuel property cannot be determined from the start of the internal combustion engine to the acceleration state, and it is difficult to complete the determination early after the start of the engine.
[0009]
Further, in the method of the cited document 2, it is necessary to be in an engine warm-up completion state in which knocking may occur in order to determine the fuel property, and a predetermined number for knowing the occurrence frequency of knocking after the engine warm-up is completed. A period is also required. For this reason, the fuel property cannot be determined from the start of the internal combustion engine until the warm-up is completed and the predetermined period elapses, and it is difficult to complete the determination early after the start of the engine. become.
[0010]
By the way, from the start of the engine start until the fuel property determination is completed, it is possible to perform optimum engine operation control according to the fuel property, for example, fuel injection amount control, fuel injection timing control, ignition timing control, etc. Therefore, there is a possibility that engine operation control inappropriate for the actual fuel property is performed. Therefore, if the determination of the fuel properties is not completed early after the start of the engine start, the time until the engine operation control suitable for the actual fuel properties is performed after the start of the engine start becomes long. It is disadvantageous for good engine operation.
[0011]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a fuel property determination device for an internal combustion engine that can determine the fuel property at an early stage after the start of the engine.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
  In order to achieve the above object, according to the first aspect of the invention, from the start of engine startAt the time when a predetermined time has passedOf fine particles mainly composed of soot in the exhaustamountAnd determining means for determining the properties of the fuel used in the internal combustion engineThe predetermined time is longer than the time required for the amount of the fine particles to reach the peak value..
[0015]
  When the internal combustion engine is started, the fuel supplied by injection exists in the combustion chamber in a liquid state, and combustion is performed in this state, thereby generating fine particles mainly composed of soot.The amount of fine particles generated in the exhaust gas after starting the engine gradually decreases after rising to the peak value. The decreasing tendency after reaching the peak value of the amount of fine particles varies depending on the fuel properties. Therefore, whether the engine startsAboveFine particlesofThe amount of time is longer than it takes to reach the peak valuePredeterminedFine particles in the exhaust at the timeofBased on the quantity, it is possible to accurately determine the properties of the fuel used in the internal combustion engine.Thus, by determining the fuel property using the fine particles generated at the time of starting the engine, the fuel property can be determined at an early stage after the start of the engine.
[0016]
  Claim2In the described invention,The main component is soot in the exhaust when a predetermined time has elapsed since the start of engine startup.Fine particlesofBased on quantityUsed in internal combustion enginesDiscrimination of fuel properties according to the octane number of the fuelThe discriminating means is provided.
[0017]
  In the fuel of an internal combustion engine, an aromatic component (aroma component) is added to increase the octane number. And in the exhaust after starting the engineThe main ingredient is salmonAs for the fine particles, the more aromatic components (aroma content) contained in the fuel used in the internal combustion engine, the more gradual the decrease tendency after reaching the peak value of the fine particle amount. Fine particles are generated. This is because in aromatic components, the benzene ring is stably bonded, so it becomes difficult for carbon and oxygen to bond due to the decomposition of the benzene ring during combustion of the fuel. This is because the generation is difficult to converge. Therefore, the higher the octane number fuel with more aromatic components, the greater the amount of particulates in the exhaust when a predetermined time has elapsed since the start of engine start. It can be carried out.Thus, by determining the fuel property using the fine particles generated at the time of starting the engine, the fuel property can be determined at an early stage after the start of the engine.
[0018]
  Claim3In the described inventionThe machineIn the exhaust after startingThe main ingredient is salmonBased on the peak amount of fine particles,Used in internal combustion enginesDetermining fuel propertiesA discrimination means was provided.
[0019]
  Generated in the exhaust after starting the engineThe main ingredient is salmonThe amount of fine particles gradually decreases after rising to the peak value. The peak value of such fine particle amount varies depending on the fuel properties. Therefore, the properties of the fuel used in the internal combustion engine can be accurately determined based on the peak value of the amount of fine particles in the exhaust gas after starting the engine.Thus, by determining the fuel property using the fine particles generated at the time of starting the engine, the fuel property can be determined at an early stage after the start of the engine.
[0020]
  Claim4In the described invention, the claims3In the described invention, the discriminating means discriminates the fuel property according to the volatility of the fuel based on the peak value.
  In the fuel of an internal combustion engine, the heavier the fuel with lower volatility, the more difficult the volatilization of the injected fuel proceeds, so the combustion in the state where the liquid fuel is present in the combustion chamber is likely to be performed, and the combustion The amount of generated fine particles increases. Therefore, the heavier fuel with lower volatility has a higher peak value of the amount of particulates in the exhaust after the start of the engine, and the fuel property can be accurately determined according to volatility based on this peak value. .
[0021]
  Claim5In the described inventionThe machineDuring the exhaust from the start of SekiThe main ingredient is salmonBased on time until fine particles are generatedUsed in internal combustion enginesDetermining fuel propertiesA discrimination means was provided.
[0022]
  Generated in the exhaust after starting the engineThe main ingredient is salmonThe amount of fine particles gradually decreases after rising to the peak value. The generation start time of such fine particles varies depending on the fuel properties. Therefore, the properties of the fuel used in the internal combustion engine can be accurately determined based on the time from the start of the engine to the generation of fine particles in the exhaust.Thus, by determining the fuel property using the fine particles generated at the time of starting the engine, the fuel property can be determined at an early stage after the start of the engine.
[0023]
  Claim6In the described invention, the claims5In the described invention, the discriminating means discriminates the fuel property according to the volatility of the fuel based on the time.
  In the fuel of internal combustion engines, the heavier the fuel with lower volatility, the more difficult the volatilization of the fuel supplied by the injection progresses.Therefore, good combustion is slowed down and the temperature in the combustion chamber is difficult to rise. The generation time of fine particles due to combustion is also delayed. Therefore, the heavier fuel with lower volatility has a longer time from the start of the engine to the generation of fine particles, and based on this time, the fuel property can be accurately determined according to the volatility.
[0024]
  Claim7In the described invention, claims 1 to6In the invention according to any one of the above, the discrimination meansSaidFine particlesofThe fuel property is determined based on the detection signal from the detecting means for detecting the amount.
[0025]
According to the above configuration, since the amount of particulates in the exhaust gas can be monitored by the detection signal from the detection means, the generation mode of particulates in the exhaust gas from the start of the engine is accurately detected, and the fuel property is accurately discriminated. Can be.
[0026]
  Claim8In the described invention, claims 1 to7The gist of the invention is that the internal combustion engine is a direct injection internal combustion engine that directly injects fuel into the combustion chamber.
[0027]
In a cylinder injection internal combustion engine, the time from when fuel is injected into the combustion chamber to when combustion starts is shorter than that of an internal combustion engine that injects fuel into the intake passage. For this reason, it becomes difficult for the fuel injected and supplied into the combustion chamber to be volatilized by the time of ignition, and it tends to exist in a liquid state, and the generation of fine particles due to combustion in that state is likely to occur. Therefore, it becomes easy to determine the fuel property based on the generation mode of the particulates in the exhaust after starting the engine.
[0028]
  Claim9In the described invention, claims 1 to8In the invention according to any one of the above, the determining means determines the fuel property at least when the engine is started from a cold state.
[0029]
When the engine is started from a cold state, the volatilization of the injected fuel in the combustion chamber is difficult to proceed. Therefore, combustion in the state where the liquid fuel is present in the combustion chamber is likely to occur, and particulates are likely to be generated in the exhaust gas. Accordingly, when the fuel property is determined based on the generation mode of the particulates in the exhaust gas when the engine is started from the cold state, the determination becomes easy.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is applied to an in-cylinder injection spark ignition engine for an automobile will be described with reference to FIGS.
[0031]
In the engine 1 shown in FIG. 1, an ignition plug is used for an air-fuel mixture comprising air sucked from the intake passage 2 into the combustion chamber 3 and fuel injected from the fuel injection valve 4 into the combustion chamber 3. Ignition by 5 is performed. When the air-fuel mixture in the combustion chamber 3 is combusted by this ignition, the piston 6 reciprocates due to the combustion energy at that time, and the air-fuel mixture after combustion is sent to the exhaust passage 7 as exhaust gas.
[0032]
The exhaust gas of the engine 1 contains fine particles (particulates) whose main component is soot. Such particulates are generated when combustion is performed in a state where liquid fuel is present in the combustion chamber 3 such as when the engine is started, and is sent to the exhaust passage 7 together with the exhaust gas. The amount of particulates in the exhaust is detected by a particulate detection sensor 34 provided in the exhaust passage 7.
[0033]
As the particulate detection sensor 34, for example, a laser beam is irradiated so as to pass through the exhaust gas in the exhaust passage 7, and the laser beam after passing through the exhaust gas is received, and a signal corresponding to the transmittance of the laser beam is received. Is used. The signal output from the particulate detection sensor 34 corresponds to the amount of particulates in the exhaust.
[0034]
On the other hand, the reciprocating movement of the piston 6 based on the combustion energy of the air-fuel mixture is converted into rotation of the crankshaft 9 that is the output shaft of the engine 1 by the connecting rod 8. When the crankshaft 9 rotates, a signal corresponding to the rotation is output from the crank position sensor 10, and the rotation is transmitted to the tire of the automobile via a transmission or the like. When the engine 1 is driven as described above, the engine 1 is cooled by the cooling water, and the temperature of the cooling water is detected by the water temperature sensor 36.
[0035]
In the intake passage 2, a throttle valve 11 that opens and closes to adjust the amount of air sucked into the combustion chamber 3 (intake air amount) is provided at an upstream portion thereof, and the intake passage 2 is disposed downstream of the throttle valve 11. A vacuum sensor 12 for detecting the internal pressure (intake pressure) is provided. The opening degree of the throttle valve 11 (throttle opening degree) is adjusted according to the depression amount (accelerator depression amount) of the accelerator pedal 13 operated by the driver of the automobile. The accelerator depression amount is detected by the accelerator position sensor 14, and the throttle opening is detected by the throttle position sensor 15.
[0036]
In the engine 1, the fuel injection amount and injection timing from the fuel injection valve 4, the ignition timing of the spark plug 5, and the opening degree of the throttle valve 11 are controlled by an electronic control device 35 mounted on the automobile to control the operation of the engine 1. Done through. The electronic control unit 35 receives detection signals from various sensors such as the crank position sensor 10, the vacuum sensor 12, the accelerator position sensor 14, the throttle position sensor 15, the particulate detection sensor 34, and the water temperature sensor 36.
[0037]
Next, the calculation procedure of the ignition timing command value used for the ignition timing control of the engine 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. 2 showing the ignition timing command value calculation routine. This ignition timing command value calculation routine is executed through the electronic control unit 35 by, for example, an angle interruption for each predetermined crank angle.
[0038]
In the ignition timing command value calculation routine, first, whether or not the high octane flag F1 used to determine whether or not the fuel used in the engine 1 is high octane number fuel is “1 (high octane number)”. It is determined whether or not (S101).
[0039]
If the determination is negative, the ignition timing command value is calculated using a map for low octane (S103). That is, the base value of the ignition timing command value is calculated with reference to the map based on the engine rotational speed and the engine load, and the ignition timing command value is calculated by adding the advance / retard angle correction according to the presence or absence of knocking to the base value. Is calculated. Based on the ignition timing command value calculated in this manner, the ignition timing is controlled through the electronic control unit 35.
[0040]
The engine rotation speed is obtained based on a detection signal from the crank position sensor 10. The engine load is obtained based on a parameter related to the intake air amount of the engine 1 and the engine speed. The parameters related to the intake air amount are obtained based on the accelerator depression amount obtained from the detection signal of the accelerator position sensor 14, the throttle opening obtained based on the detection signal of the throttle position sensor 15, and the detection signal of the vacuum sensor 12. Intake pressure or the like is used.
[0041]
On the other hand, if the determination in step S101 is affirmative, an ignition timing command value is calculated using a map for high octane (S102). That is, the base value of the ignition timing command value is calculated with reference to the map based on the engine rotational speed and the engine load, and the ignition timing command value is calculated by adding the advance / retard angle correction according to the presence or absence of knocking to the base value. Is calculated. The ignition timing command value calculated in this way is an advanced value than when the ignition timing command value is calculated using the low-octane map under the same engine operating condition as this time. .
[0042]
Therefore, for the ignition timing of the engine 1, the ignition timing command value calculated using the low-octane map is controlled by controlling the ignition timing based on the ignition timing command value calculated using the high-octane map. Therefore, the ignition timing is adjusted to be more advanced than when the ignition timing is controlled. This is because when high-octane fuel is used, it becomes difficult to knock when the ignition timing is advanced. Therefore, it is possible to increase the engine output by advancing the ignition timing as much as the knocking resistance is improved. This is because it is preferable.
[0043]
As described above, by performing the ignition timing control according to the octane number of the fuel, it becomes possible to maximize the output performance of the engine 1 while accurately suppressing knocking.
[0044]
Next, the property determination of the fuel used in the engine 1, that is, the property determination of the fuel according to the octane number will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a time chart showing the transition of the particulate amount in the exhaust gas after the start of the engine 1 is started. The particulate amount is obtained from the detection signal of the particulate detection sensor 34.
[0045]
As shown in the figure, when fuel is injected and supplied into the combustion chamber 3 after the start of the engine 1, combustion is performed in a state where liquid fuel is present in the combustion chamber 3, and the amount of particulates in the exhaust gas Gradually increases to reach the peak value. When the vaporization of the liquid fuel is promoted by the heat during combustion and the liquid fuel in the combustion chamber 3 decreases, the amount of particulates in the exhaust gas gradually decreases from the peak value.
[0046]
In the fuel of the engine 1, an aromatic component (aroma component) is added to increase the octane number. The more this aromatic component is contained in the fuel, in other words, the higher the octane number, the more gradually the particulate amount contained in the exhaust gas reaches the peak value after the start of the engine start. This is because in aromatic components, since the benzene ring is stably bonded, the bond between carbon and oxygen accompanying the decomposition of the benzene ring during combustion of the fuel is difficult to proceed. This is because the generation is difficult to converge.
[0047]
In the present embodiment, the characteristic that the decreasing amount of the particulate amount after the particulate amount contained in the exhaust gas reaches the peak value after the start of the engine starts is different depending on the octane number of the fuel. Determine the fuel properties.
[0048]
That is, after the start of the engine, when a predetermined time a longer than the time required for the particulate amount to reach the peak value has elapsed (timing T1), the particulate amount P in the exhaust gas has a predetermined determination value b. If it is greater, the fuel used in the engine 1 is judged to have a high octane number. On the other hand, when the particulate amount P is equal to or less than the determination value b, it is determined that the fuel used in the engine 1 has a low octane number.
[0049]
As described above, the characteristics of the fuel used in the engine 1 (octane number) is determined based on the generation mode of the particulates generated in the exhaust when the engine starts. The fuel properties can be determined. As a result, engine operation control (ignition timing control) according to the octane number of the fuel can be executed at an early stage after the start of the engine start, and the engine start is to maximize the output performance of the engine 1 while suppressing knocking. It can be realized early after the start.
[0050]
FIG. 4 is a flowchart showing a fuel property determination routine for determining the fuel property according to the octane number and setting the high octane flag F1 according to the determination result. This fuel property determination routine is executed through the electronic control unit 35 by, for example, a time interruption every predetermined time.
[0051]
In the fuel property determination routine, it is determined whether or not the engine 1 has started to start based on the engine speed or the like (S201).
If the determination is affirmative, the predetermined time a is set as a time longer than the time required for the particulate amount to reach the peak value based on the cooling water temperature at the start of engine start obtained from the detection signal of the water temperature sensor 36. Is set (S201). The predetermined time a set in this way becomes a shorter value as the cooling water temperature (engine temperature) at the time of starting the engine is higher. This is because the higher the cooling water temperature at the start of the engine, the easier the vaporization of the fuel proceeds when the fuel is injected into the combustion chamber 3 at the start of the engine start, and the change in the amount of particulates after the start of the engine starts. This is to make it possible to appropriately determine the fuel property according to the octane number regardless of this, although it is accelerated as a whole.
[0052]
Subsequently, the determination value b for determining whether or not the fuel has a high octane number is calculated based on the coolant temperature (engine temperature) at the start of engine start (S203). The determination value b calculated in this way becomes smaller as the cooling water temperature is higher. This is because the higher the coolant temperature at the start of engine start, the easier the vaporization of the fuel progresses when the fuel is injected into the combustion chamber 3 at the start of engine start, and the liquid that exists in the combustion chamber 3 at the time of combustion. This is because the amount of particulates generated in the exhaust gas is reduced when the predetermined time a elapses when the amount of fuel is reduced.
[0053]
Thereafter, on condition that the elapsed time t from the start of engine start is the predetermined time a (S204: YES), it is determined whether or not the particulate amount P is larger than the determination value b (S205). . If the determination is affirmative, it is determined that the fuel used in the engine 1 has a high octane number, and the high octane flag F1 is set to “1 (high octane number)” (S206).
[0054]
The high octane flag F1 is reset to “0 (low octane number)” every time the engine is stopped. Therefore, when the fuel used in the engine 1 has a low octane number, when the elapsed time t from the start of the engine reaches the predetermined time a (S204: YES), the particulate amount P is determined as the determination value b. The high octane flag F1 remains “0 (low octane number)” as follows.
[0055]
As described above, the high octane flag F1 is set to “1 (high octane number)” or “0 (low octane number)” at an early stage after the start of the engine according to the octane number of the fuel used in the engine 1, and its value. Accordingly, appropriate ignition timing control corresponding to the octane number of the fuel is executed.
[0056]
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1) When the engine is started, the fuel supplied by injection exists in the combustion chamber 3 in a liquid state, and particulates are generated by combustion in that state. The mode of generation of such particulates from the start of engine start differs depending on the octane number of the fuel used in the engine 1. In other words, the amount of particulates generated in the exhaust gas after starting the engine gradually increases after reaching the peak value, but this decrease in the amount of particulates increases the aromatic component (aromatic component) in order to increase the octane number. ), The more fuel is added, the more moderate. Therefore, if the fuel used in the engine 1 has a high octane number, the particulate amount P when the elapsed time t from the start of the engine reaches the predetermined time a is greater than the determination value b. Therefore, based on whether the particulate amount P is greater than the determination value b, whether high-octane fuel is used early after the start of the engine or whether low-octane fuel is used Can be accurately determined.
[0057]
(2) As engine operation control according to the property of the fuel used in the engine 1, ignition timing control according to the octane number of the fuel is performed. That is, when high-octane fuel is used, knocking is less likely to occur when the ignition timing is advanced than when low-octane fuel is used. It is controlled to the advance side rather than the hour. Thus, by performing the ignition timing control according to the octane number of the fuel, it is possible to maximize the output performance of the engine 1 while suppressing knocking. In addition, since the determination of the octane number of the fuel can be completed early after the start of the engine start, the ignition timing control according to the octane number of the fuel in order to maximize the output performance of the engine 1 while suppressing knocking, This can be realized early after the start of the engine.
[0058]
(3) Since the particulate quantity in the exhaust gas can be monitored by the detection signal from the particulate detection sensor, the mode of generation of the particulate quantity in the exhaust gas after the start of engine start is accurately detected, and the fuel property (octane number) ) Can be made accurate.
[0059]
(4) In the in-cylinder injection type engine 1, the time from when fuel is injected into the combustion chamber 3 to when combustion starts is shorter than that of an engine that supplies fuel to the intake passage 2. For this reason, it becomes difficult for the fuel injected and supplied into the combustion chamber 3 to be volatilized by the time of ignition, and it tends to exist in a liquid state, and particulates are easily generated due to combustion in this state. Accordingly, it becomes easy to determine the fuel property (octane number) based on the particulate amount in the exhaust gas when the predetermined time a has elapsed after the start of the engine start.
[0060]
(5) When the engine is started from a cold state, the volatilization of the injected fuel in the combustion chamber 3 is difficult to proceed. Therefore, combustion in a state where liquid fuel is present in the combustion chamber 3 is likely to occur, and the particulates are generated. It tends to occur. Therefore, when starting the engine from a cold state, it becomes easy to determine the fuel property (octane number) based on the particulate amount in the exhaust when the predetermined time a has elapsed from the start of the start.
[0061]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In this embodiment, the fuel property is determined according to the volatility of the fuel used in the engine 1, and the fuel injection amount control and the fuel injection timing control according to the fuel property (volatility) are performed.
[0062]
FIG. 5 is a flowchart showing a fuel injection amount command value calculation routine for calculating a fuel injection amount command value used for fuel injection amount control of the engine 1. This fuel injection amount command value calculation routine is executed through an electronic control unit 35, for example, by an angle interruption for each predetermined crank angle.
[0063]
In the fuel injection amount calculation routine, the fuel injection amount command value is calculated by adding corrections with various correction values such as a post-start increase value to the base value of the fuel injection amount obtained from the engine speed and the engine load. Based on the fuel injection amount command value calculated in this way, the fuel injection amount is controlled through the electronic control unit 35.
[0064]
The post-start increase value is for realizing stable operation after completion of engine start, and is obtained based on the coolant temperature at the start of engine start, and gradually increases with the passage of time after the start of engine starts. This value is reduced to “0”. Therefore, the fuel injection amount increase correction based on the post-start increase value becomes the maximum after the engine start is completed, and is gradually decreased to “0” as time elapses thereafter.
[0065]
In the process of step S301 in the fuel injection amount command value calculation routine, the heavy flag F2 used to determine whether or not the fuel used in the engine 1 is a heavy fuel with low volatility is “1 ( Heavy)). If the determination is affirmative, the post-startup increase value is adjusted to the increase side (S302).
[0066]
The adjustment of the increase value after start-up includes switching the increase value after start-up to a different value depending on whether the fuel is heavy (“F = 1”) or light (“F = 0”), or the fuel is heavy. It is conceivable to correct the increase value after the start depending on whether it is light.
[0067]
It should be noted that it is preferable to increase the post-startup increase value as the heavier fuel having lower volatility as shown in FIG. This is because when the fuel used in the engine 1 is heavy and has low volatility, the fuel supplied to the combustion chamber 3 is less likely to volatilize and the engine operation is stabilized after the start is completed. This is because it is preferable to increase the fuel injection amount increase correction based on the increase amount after starting.
[0068]
For this reason, the increase value after starting is set to a larger value when heavy fuel with low volatility is used than when light fuel with high volatility is used. Further, when the fuel injection amount command value is calculated in consideration of the increase value after the start (S303), when the heavy fuel is used for the command value, it is more than when the light fuel is used. It becomes the value on the increase side. Accordingly, the fuel injection amount of the engine 1 from the completion of the engine start until the post-start increase value becomes “0” is increased when the heavy fuel is used rather than when the light fuel is used. It becomes a trend.
[0069]
As described above, by controlling the increase in the fuel injection amount after completion of the engine start according to the volatility of the fuel, the increase can be made appropriate for obtaining a stable engine operation after the completion of the engine start. .
[0070]
FIG. 7 is a flowchart showing a fuel injection timing command value calculation routine for calculating a fuel injection timing command value used for fuel injection timing control of the engine 1. This fuel injection timing command value calculation routine is executed through an electronic control unit 35 by, for example, an angle interruption for each predetermined crank angle.
[0071]
In the fuel injection timing command value calculation routine, when the engine 1 is not in the stratified charge combustion operation (S401: NO), or when the heavy flag F2 is “0 (light)” (S402: NO), it is as usual. A fuel injection timing command value is calculated (S404). Here, for example, when the stratified charge combustion operation is being performed (S401: YES) and the heavy flag F2 is “0 (light)” (S402: NO), the stratified charge combustion is supported based on the engine speed and the engine load. The fuel injection timing command value is calculated with reference to the light quality map. Based on the fuel injection timing command value calculated in this way, the fuel injection timing at the time of stratified combustion is controlled through the electronic control unit 35.
[0072]
On the other hand, when the engine 1 is in the stratified charge combustion operation (S401: YES) and the heavy flag F2 is “1 (heavy)” (S402: YES), the heavy load corresponding to the stratified charge combustion is used. The fuel injection timing command value is calculated using the map (S403). That is, the fuel injection timing command value is calculated with reference to the map based on the engine speed and the engine load.
[0073]
At the time of stratified combustion operation, it is necessary to perform ignition in a state in which an air-fuel mixture containing combustible fuel (combustible air-fuel mixture) exists around the spark plug 5. The slower the quality fuel. This is because the heavier the fuel, the longer it takes for the fuel injected into the combustion chamber 3 to volatilize, and it takes time for the amount of vaporized fuel around the spark plug 5 to reach an ignitable value after fuel injection. It is. For this reason, the fuel injection timing command value during the stratified combustion operation is set to a more advanced value for a heavier fuel with lower volatility as shown in FIG. 8, and the time from fuel injection to ignition is made longer. It is preferable to ensure good engine operation in the stratified charge combustion operation after starting the engine.
[0074]
Therefore, the fuel injection timing command value at the time of stratified combustion operation is a value on the advance side when heavy fuel is used ("F = 1") than when light fuel is used. Will come to be. As a result, the fuel injection timing during the stratified combustion operation is more advanced when the heavy fuel is used than when the light fuel is used.
[0075]
As described above, by performing the fuel injection timing control during the stratified combustion operation according to the volatility of the fuel, the fuel injection timing can be made appropriate for good engine operation during the stratified combustion operation. .
[0076]
Next, characteristic determination of the fuel used in the engine 1, that is, characteristic determination of the fuel according to volatility will be described with reference to FIGS.
FIG. 10 is a time chart showing the transition of the particulate amount in the exhaust gas after the start of the engine 1 is started.
[0077]
As shown in the figure, when fuel is injected and supplied into the combustion chamber 3 after the start of the engine 1, combustion is performed in a state where liquid fuel is present in the combustion chamber 3, and the amount of particulates in the exhaust gas Gradually increases to reach the peak value. When the vaporization of the liquid fuel is promoted by the heat during combustion and the liquid fuel in the combustion chamber 3 decreases, the amount of particulates in the exhaust gas gradually decreases from the peak value.
[0078]
As the fuel of the engine 1 becomes heavier and less volatile, the peak value Pmax of the particulate amount after the start of the engine increases. This is because, as the volatility of the fuel is lower, the volatilization of the fuel injected and supplied into the combustion chamber 3 after the engine start is less likely to proceed. This is because the amount of particulates generated by the combustion increases.
[0079]
In the present embodiment, the fuel property is determined according to the volatility by utilizing the characteristic that the peak value Pmax of the particulate amount in the exhaust gas after the start of the engine varies depending on the volatility of the fuel.
[0080]
That is, after the start of the engine, when the particulate amount reaches a peak value (timing T2), if the peak value Pmax is equal to or greater than the determination value c, the fuel used in the engine 1 is volatile. It is judged that it is a heavy fuel with a low level. On the other hand, when the peak value Pmax is less than the determination value c, it is determined that the fuel used in the engine 1 is a light fuel with high volatility.
[0081]
As described above, by determining the property (volatility) of the fuel used in the engine 1 based on the generation mode of the particulates generated in the exhaust at the start of the engine start, the volatility occurs early after the start of the engine. The fuel property can be determined according to the conditions. As a result, engine operation control (fuel injection amount control, fuel injection timing control) according to the volatility of the fuel can be executed at an early stage after the start of the engine. That is, an increase in the fuel injection amount corresponding to the increase value after the engine start after completion of the engine start is appropriate according to the volatility of the fuel, and ensuring stable engine operation after the engine start is completed after the engine start is started. It can be realized early. In addition, the fuel injection timing is appropriate according to the volatility of the fuel at the time of stratified combustion operation after the start of engine start, and good engine operation at the time of stratified charge combustion operation is obtained early after the start of engine start be able to.
[0082]
FIG. 9 is a flowchart showing a fuel property determination routine for determining the fuel property according to volatility and setting the heavy flag F2 according to the determination result. This fuel property determination routine is executed through the electronic control unit 35 by, for example, a time interruption every predetermined time.
[0083]
In the fuel property determination routine, it is first determined whether or not the engine 1 has started (S501). If the determination is affirmative, the determination value c for determining whether or not the fuel is heavy fuel with low volatility is calculated based on the coolant temperature (engine temperature) at the start of engine start and the like. (S502). The determination value c calculated in this way becomes smaller as the cooling water temperature is higher. This is because the higher the coolant temperature at the start of engine start, the easier the vaporization of the fuel proceeds when the fuel is injected into the combustion chamber 3 at the start of engine start, and the liquid that exists in the combustion chamber 3 at the time of combustion. This is because the amount of fuel decreases and the peak value of the particulate amount decreases.
[0084]
Thereafter, based on whether or not the transition of the particulate amount has shifted from rising to falling, it is determined whether or not the particulate amount has reached a peak value (S503). When it is determined that the particulate amount has reached the peak value, it is determined whether the particulate amount peak value Pmax is equal to or greater than the determination value c (S504). If the determination is affirmative, it is determined that the fuel used in the engine 1 is a heavy fuel with low volatility, and the heavy flag F2 is set to “1 (heavy)” (S505).
[0085]
The heavy flag F2 is reset to “0 (low octane number)” every time the engine is stopped. Therefore, when the fuel used in the engine 1 is a light fuel with high volatility, when the particulate amount in the exhaust after the start of the engine reaches a peak value (S503: YES), the peak value Pmax Becomes less than the judgment value c, and the heavy flag F2 remains “0 (light)”.
[0086]
Thus, the heavy flag F2 is set to “1 (heavy)” or “0 (light)” early after the start of the engine according to the volatility of the fuel used in the engine 1, and its value Accordingly, as described above, appropriate fuel injection amount control and fuel injection timing control corresponding to the volatility of the fuel are executed.
[0087]
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(6) The amount of particulates generated in the exhaust gas after starting the engine gradually increases after reaching the peak value. The peak value of such particulate amount is the more heavy fuel with low volatility. growing. Therefore, if the fuel used in the engine 1 is heavy, the peak value Pmax of the particulate quantity is equal to or greater than the determination value c. Therefore, based on whether the peak value Pmax is equal to or greater than the determination value c, it is accurately determined whether heavy fuel is used or light fuel is used early after the start of the engine. can do.
[0088]
(7) As engine operation control in accordance with the properties of the fuel used in the engine 1, the increase control (increase correction) corresponding to the increase value after the start of the fuel injection amount after the completion of the engine start corresponds to the volatility of the fuel. Implemented in a manner. That is, when heavy fuel with low volatility is used, the volatilization of the fuel injected into the combustion chamber 3 is less likely to proceed than when light fuel with high volatility is used. By adjusting the increase value after starting to a large value, the increase in the fuel injection amount is increased, and thus the engine operation is accurately stabilized after the start is completed. Further, since the determination of the volatility of the fuel can be completed at an early stage after the start of the engine, the amount of increase after the start corresponding to the volatility of the fuel in order to stabilize the engine operation after the completion of the start. The increase control of the fuel injection amount can be realized early after the start of the engine.
[0089]
(8) Further, as the engine operation control according to the property of the fuel used in the engine 1, the fuel injection timing control at the time of the stratified combustion operation after the start of the engine is also executed in a mode corresponding to the volatility of the fuel. The Rukoto. That is, when heavy fuel with low volatility is used, the fuel injection timing is controlled to be advanced compared to when light fuel with high volatility is used. At the time of stratified combustion operation, it is necessary to perform ignition in a state in which an air-fuel mixture containing combustible fuel (combustible air-fuel mixture) exists around the spark plug 5, and the timing at which such a state is reached is low in volatility. The slower the quality fuel. This is because the heavier the fuel, the longer it takes for the fuel injected into the combustion chamber 3 to volatilize, and the longer it takes for the amount of vaporized fuel around the spark plug 5 to reach an ignitable value. Therefore, the engine start is started by performing fuel injection timing control according to the volatility of the fuel, that is, the fuel injection timing when the heavy fuel is used is advanced than that when the light fuel is used. Good engine operation can be ensured during subsequent stratified combustion operation. In addition, fuel property determination according to fuel volatility can be completed at an early stage after the start of the engine start, so that the volatility of the fuel to ensure good engine operation in the stratified combustion operation after the start of the engine start. The control of the fuel injection timing according to the above can be realized early after the start of the engine.
[0090]
(9) In the in-cylinder injection type engine 1, particulates are likely to be generated in the exhaust after the start of the engine. Therefore, it becomes easy to determine the fuel property (volatility) based on the peak value Pmax of the particulate amount after starting the engine.
[0091]
(10) When starting the engine from a cold state, particulates are likely to be generated in the exhaust. Therefore, at the time of starting the engine from a cold state, it becomes easy to determine the fuel property (volatility) based on the peak value Pmax of the particulate amount after the start of the engine.
[0092]
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In this embodiment, the fuel property is determined according to the volatility of the fuel used in the engine 1 based on the time t until particulates are generated in the exhaust gas after the start of the engine.
[0093]
FIG. 11 is a time chart showing the transition of the particulate amount in the exhaust gas after the start of the engine 1 is started.
As shown in the figure, when fuel is injected and supplied into the combustion chamber 3 after the start of the engine 1, combustion is performed in a state where liquid fuel is present in the combustion chamber 3, and the amount of particulates in the exhaust gas Gradually increases to reach the peak value. When the vaporization of the liquid fuel is promoted by the heat during combustion and the liquid fuel in the combustion chamber 3 decreases, the amount of particulates in the exhaust gas gradually decreases from the peak value.
[0094]
As the fuel of the engine 1 is heavier and less volatile, the time at which particulates are generated in the exhaust after the start of the engine start is delayed. This is because the lower the volatility of the fuel, the more difficult the volatilization of the fuel injected and supplied into the combustion chamber 3 after the start of the engine starts. This is because it is difficult to rise, and the timing of particulate generation due to the combustion is delayed.
[0095]
In the present embodiment, the fuel property is determined according to the volatility by utilizing the characteristic that the time t from the start of the engine to the generation of particulates in the exhaust gas varies depending on the volatility of the fuel.
[0096]
That is, when the time t from when the engine starts to when particulates are generated in the exhaust (timing T3) is equal to or greater than the determination value d, the fuel used in the engine 1 is heavy and has low volatility. Judge that it is fuel. On the other hand, when the time t is less than the determination value d, it is determined that the fuel used in the engine 1 is a light fuel with high volatility.
[0097]
As described above, by determining the property (volatility) of the fuel used in the engine 1 based on the generation mode of the particulates generated in the exhaust gas at the start of the engine start, the volatility occurs early after the start of the engine. The fuel property can be determined according to the conditions.
[0098]
FIG. 12 is a flowchart showing a fuel property determination routine for determining the fuel property according to volatility as described above and setting the heavy flag F2 according to the determination result. This fuel property determination routine is executed through the electronic control unit 35 by, for example, a time interruption every predetermined time.
[0099]
In the fuel property determination routine, first, it is determined whether or not the engine 1 has started (S601). If the determination is affirmative, the determination value d for determining whether or not the fuel is heavy fuel with low volatility is calculated based on the coolant temperature (engine temperature) at the start of engine start and the like. (S602). The determination value d calculated in this way becomes smaller as the cooling water temperature is higher. This is because the higher the coolant temperature at the start of engine start, the easier the vaporization of the fuel proceeds when the fuel is injected and supplied into the combustion chamber 3 at the start of engine start. This is because the temperature in the chamber 3 is likely to rise, and the generation time of particulates in the exhaust becomes earlier.
[0100]
Thereafter, it is determined whether particulates are generated during exhaust (S603). When it is determined that particulates have occurred, it is determined whether or not time t from the start of engine start to particulate generation is equal to or greater than the determination value d (S604). If the determination is affirmative, it is determined that the fuel used in the engine 1 is a heavy fuel with low volatility, and the heavy flag F2 is set to “1 (heavy)” (S605).
[0101]
The heavy flag F2 is reset to “0 (low octane number)” every time the engine is stopped. Therefore, when the fuel used in the engine 1 is a light fuel with high volatility, the time t from the start of the engine to the generation of particulates is less than the determination value d, and the heavy flag F2 is set to “0 (light ) ”. In this way, the heavy flag F2 is set to “1 (heavy)” or “0 (light)” at an early stage after the start of the engine according to the volatility of the fuel used in the engine 1. Become.
[0102]
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(11) The generation timing of particulates in the exhaust gas after the start of the engine is delayed as the fuel used in the engine 1 is heavy and has low volatility. Therefore, if the fuel used in the engine 1 is heavy, the time t from the start of the engine to the generation of particulates is equal to or greater than the determination value d. Therefore, based on whether or not the time t is equal to or greater than the determination value d, it is accurately determined whether heavy fuel is used or light fuel is used early after the start of the engine. be able to.
[0103]
(12) In the in-cylinder injection type engine 1, particulates are likely to be generated in the exhaust after the start of the engine. Accordingly, it becomes easy to determine the fuel property (volatility) based on the time t from the start of the engine to the generation of particulates.
[0104]
(13) When starting the engine from a cold state, particulates are likely to be generated in the exhaust. For this reason, when the engine is started from a cold state, it becomes easy to determine the fuel property (volatility) based on the time t from the start of the engine to the generation of particulates.
[0105]
In addition, each said embodiment can also be changed as follows, for example.
In each of the above embodiments, the fuel property may be determined only when the engine is started from a cold state. In this case, the determination values b, c, and d may be fixed values instead of variable values according to the cooling water temperature.
[0106]
-In the first embodiment, as the fuel property determination according to the octane number, the fuel is classified into two types, one having a high octane number and one having a low octane number. However, according to the octane number, three or more types are discriminated. May be.
[0107]
-In 2nd and 3rd embodiment, as fuel characteristic discrimination according to the volatility of fuel, it discriminate | determined into two types, a heavy thing with low volatility, and a light thing with high volatility. Depending on the level of volatility, three or more types may be discriminated.
[0108]
  Next, technical ideas other than the claims that can be grasped from the above embodiments will be described below together with the effects thereof.
  (1) Claims 1 to9The fuel property determination device for an internal combustion engine according to any one of the above, further comprising control means for executing engine operation control corresponding to the property of the fuel based on the property of the fuel determined by the determination means. A fuel property discrimination device for an internal combustion engine.
[0109]
When the internal combustion engine is started, the fuel supplied by injection exists in the combustion chamber in a liquid state, and combustion is performed in this state, thereby generating fine particles mainly composed of soot. Since the generation mode of such fine particles from the start of engine start varies depending on the fuel properties such as volatility and octane number, the fuel property can be determined based on the generation mode. Thus, by determining the fuel property using the fine particles generated at the time of starting the engine, the fuel property can be determined at an early stage after the start of the engine. As a result, good engine operation can be obtained by executing the engine operation control corresponding to the fuel properties at an early stage after starting the engine.
[0110]
(2) In the fuel property determination device for an internal combustion engine according to (1), the determination means determines the fuel property according to the octane number of the fuel, and the control means determines the determination An apparatus for determining a fuel property of an internal combustion engine, which performs ignition timing control corresponding to the property of the fuel.
[0111]
As for the ignition timing of the internal combustion engine, the higher the octane number of the fuel, the less likely knocking occurs during advance. For this reason, it is preferable to increase the engine output by controlling the ignition timing to the advance side as the octane number of the fuel increases. Therefore, by determining the fuel properties according to the octane number as described above and performing the ignition timing control corresponding to the determined octane number of the fuel, the output performance of the internal combustion engine can be maximized while suppressing knocking. Can do. In addition, since the determination of the fuel property according to the octane number can be completed at an early stage, the ignition timing control according to the octane number of the fuel is performed in order to maximize the output performance of the internal combustion engine while suppressing knocking. This can be realized early after starting.
[0112]
(3) In the fuel property determination device for an internal combustion engine according to (1), the determination means determines the fuel property according to the volatility of the fuel, and the control means determines the determination. A fuel property determination device for an internal combustion engine, which performs fuel injection amount control corresponding to the property of the fuel.
[0113]
In the internal combustion engine, the fuel injection amount is increased after the start for the purpose of stabilizing the engine operation. As for the increase in the fuel injection amount, it is preferable to increase the fuel injection amount so as to be a heavy fuel having low volatility in order to ensure stable engine operation after the engine is started. Therefore, by determining the fuel according to the volatility as described above, and controlling the increase in the fuel injection amount after the engine start as the fuel injection amount control corresponding to the determined volatility of the fuel, Can be appropriate for ensuring stable engine operation after the engine is started. Further, since the determination of the fuel property according to the volatility can be completed at an early stage, the fuel injection amount according to the volatility of the fuel for controlling the increase in the fuel injection amount after the engine start to an appropriate value Control can be realized early after the start of the engine.
[0114]
(4) In the fuel property determination device for an internal combustion engine described in (1) above, the internal combustion engine performs stratified combustion, and the determination means determines the fuel property according to the volatility of the fuel. A fuel property determination device for an internal combustion engine, wherein the control means executes fuel injection timing control corresponding to the determined fuel property.
[0115]
At the time of stratified combustion of an internal combustion engine, it is necessary to perform ignition in a state in which an air-fuel mixture containing combustible fuel (combustible air-fuel mixture) exists around the ignition plug. The timing at which an air-fuel mixture including vaporized fuel that can be ignited around the spark plug becomes slower as the fuel is a heavier fuel with lower volatility. This is because the heavier fuel, the longer it takes for the injected fuel to volatilize, and the longer it takes for the amount of vaporized fuel around the spark plug to reach a value that can be ignited. For this reason, the fuel injection timing during the stratified combustion operation is delayed as the fuel is a heavy fuel with low volatility, and the longer the time from fuel injection to ignition, the better the engine operation in the stratified combustion operation. It is preferable in obtaining. Therefore, the fuel is determined according to the volatility as described above, and as the fuel injection timing control corresponding to the determined volatility of the fuel, the fuel injection timing control that delays the fuel injection timing as the fuel is heavy is performed. Thus, it is possible to perform a good engine operation during the stratified combustion operation. In addition, since the determination of the fuel property according to the volatility can be completed at an early stage, the fuel injection timing control according to the volatility of the fuel for performing good engine operation at the time of stratified combustion is performed after the engine is started. It can be realized early.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an entire engine to which a fuel property determination apparatus according to a first embodiment is applied.
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for calculating an ignition timing command value.
FIG. 3 is a time chart showing the transition of the amount of particulates contained in the exhaust after starting the engine.
FIG. 4 is a flowchart showing a fuel property determination procedure according to the first embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for calculating a fuel injection amount command value.
FIG. 6 is a graph showing how an optimal increase value after start changes according to a change in fuel volatility.
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for calculating a fuel injection timing command value.
FIG. 8 is a graph showing how an optimum fuel injection timing command value during stratified combustion operation changes according to a change in fuel volatility.
FIG. 9 is a flowchart showing a fuel property determination procedure according to the second embodiment.
FIG. 10 is a time chart showing the transition of the amount of particulates contained in the exhaust after starting the engine.
FIG. 11 is a time chart showing the transition of the amount of particulates contained in the exhaust after starting the engine.
FIG. 12 is a flowchart showing a fuel property determination procedure according to the third embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Intake passage, 3 ... Combustion chamber, 4 ... Fuel injection valve, 5 ... Spark plug, 6 ... Piston, 7 ... Exhaust passage, 8 ... Connecting rod, 9 ... Crankshaft, 10 ... Crank position sensor, DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Throttle valve, 12 ... Vacuum sensor, 13 ... Accelerator pedal, 14 ... Accelerator position sensor, 15 ... Throttle position sensor, 34 ... Particulate detection sensor (detection means), 35 ... Electronic control device (discrimination means), 36 ... Water temperature sensor.

Claims (9)

機関始動開始から所定時間が経過した時点における排気中の煤を主成分とする微粒子のに基づき、内燃機関で用いられている燃料の性状を判別する判別手段を備え
前記所定時間は、前記微粒子の量がピーク値に達するのに必要な時間よりも長い時間である
ことを特徴とする内燃機関の燃料性状判別装置。
Based on the amount of fine particles mainly composed of soot in the exhaust when a predetermined time has elapsed since the start of the engine, the determination means for determining the properties of the fuel used in the internal combustion engine ,
The fuel property determination apparatus for an internal combustion engine, wherein the predetermined time is longer than a time required for the amount of the fine particles to reach a peak value .
関始動開始から所定時間が経過した時点における排気中の煤を主成分とする微粒子量に基づき、内燃機関で用いられている燃料のオクタン価に応じた燃料性状を判別する判別手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の燃料性状判別装置。
Based on the amount of fine particles mainly containing soot in the exhaust at the time of the institutional beginning of startup predetermined time has elapsed, comprises determination means for determining fuel nature in accordance with the octane number of the fuel used in the internal combustion engine
A fuel property determination apparatus for an internal combustion engine.
機関始動開始後における排気中の煤を主成分とする微粒子の量のピーク値に基づき、内燃機関で用いられている燃料の性状を判別する判別手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の燃料性状判別装置。
Provided with discriminating means for discriminating the properties of the fuel used in the internal combustion engine based on the peak value of the amount of fine particles mainly composed of soot in the exhaust gas after starting the engine
A fuel property determination apparatus for an internal combustion engine.
前記判別手段は、前記ピーク値に基づき燃料の揮発性に応じた燃料性状の判別を行う
請求項記載の内燃機関の燃料性状判別装置。
4. The fuel property determination device for an internal combustion engine according to claim 3 , wherein the determination means determines the fuel property according to the volatility of the fuel based on the peak value .
機関始動開始から排気中に煤を主成分とする微粒子が発生するまでの時間に基づき、内燃機関で用いられている燃料の性状を判別する判別手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の燃料性状判別装置。
Provided with discriminating means for discriminating the properties of the fuel used in the internal combustion engine based on the time from the start of the engine until the generation of fine particles mainly composed of soot in the exhaust gas
A fuel property determination apparatus for an internal combustion engine.
前記判別手段は、前記時間に基づき燃料の揮発性に応じた燃料性状の判別を行う
請求項記載の内燃機関の燃料性状判別装置。
6. The fuel property discrimination device for an internal combustion engine according to claim 5 , wherein the discrimination means discriminates the fuel property according to the volatility of the fuel based on the time .
前記判別手段は、排気中の前記微粒子の量を検出する検出手段からの検出信号に基づいて燃料性状の判別を行う
請求項1〜のいずれかに記載の内燃機関の燃料性状判別装置。
The fuel property determination device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6 , wherein the determination unit determines a fuel property based on a detection signal from a detection unit that detects the amount of the particulates in the exhaust gas .
前記内燃機関は、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射式内燃機関である
請求項1〜7のいずれかに記載の内燃機関の燃料性状判別装置。
8. The fuel property determination apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 , wherein the internal combustion engine is a direct injection internal combustion engine that directly injects fuel into a combustion chamber .
前記判別手段は、少なくとも冷えた状態からの機関始動時に燃料性状の判別を行う
請求項1〜8のいずれかに記載の内燃機関の燃料性状判別装置。
The fuel property determination device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8, wherein the determination means determines the fuel property at least when the engine is started from a cold state .
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