JP4290715B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に燃焼室内の混合気を圧縮することにより燃焼させる圧縮着火内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to a control device for a compression ignition internal combustion engine that burns by compressing an air-fuel mixture in a combustion chamber.
特許文献1には、予混合燃焼を行う圧縮着火内燃機関の制御装置が示されている。この装置によれば、予混合燃焼中に燃料の実着火時期を検出し、予め設定された標準燃料着火時期との差である着火時期誤差及び該着火時期誤差のばらつきに応じて、使用中の燃料の性状が判定される。 Patent Document 1 discloses a control apparatus for a compression ignition internal combustion engine that performs premixed combustion. According to this apparatus, the actual ignition timing of the fuel is detected during the premixed combustion, and the ignition timing error that is a difference from the preset standard fuel ignition timing and the variation in the ignition timing error are detected. The property of the fuel is determined.
予混合燃焼を行う機関運転領域は、例えば図10にハッチングを付して示す領域であり、機関運転領域の全体からみると比較的狭い。そのため、燃料性状の判定の実行時期が遅れて、燃料噴射時期が燃料性状に適していない設定となり、失火が発生する可能性があった。 The engine operation region in which the premixed combustion is performed is, for example, a region indicated by hatching in FIG. 10 and is relatively narrow when viewed from the whole engine operation region. For this reason, the execution timing of the fuel property determination is delayed, the fuel injection timing is not suitable for the fuel property, and a misfire may occur.
本発明は、この点に着目してなされたものであり、燃料性状、具体的には使用中の燃料のセタン価を迅速且つ正確に判定することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to this point, and provides a control device for an internal combustion engine that can quickly and accurately determine the fuel properties, specifically, the cetane number of the fuel in use. Objective.
上記目的を達成するため請求項1に記載の発明は、内燃機関(1)の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射手段(6)を備え、前記燃焼室内の混合気を圧縮することにより前記燃料を燃焼させる内燃機関の制御装置において、前記機関の排気温を含む前記機関の運転状態(TE,TOIL,TW)を検出する状態検出手段と、前記燃料噴射手段(6)を制御する燃料噴射制御手段と、前記機関のアイドル運転状態において、前記状態検出手段により検出された運転状態が所定条件を満たすときに、前記機関の運転パラメータ(NINJ、CAIM)を変更する運転制御手段と、前記機関運転パラメータの変更後において検出される前記燃料の着火時期(CAFM)に応じて、使用中の燃料のセタン価(CET)を推定するセタン価推定手段とを備え、前記運転制御手段は、前記所定条件が満たされたときは、前記燃料噴射回数(CINJ)を1回とし、かつ燃料噴射時期(CAIM)を進角させ、前記所定条件は前記排気温(TE)が所定温度(TE0)以上であるという条件を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is provided with fuel injection means (6) for injecting fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine (1), and compressing the air-fuel mixture in the combustion chamber to compress the fuel. In a control device for an internal combustion engine that burns fuel, state detection means for detecting an operating state (TE, TOIL, TW ) of the engine including exhaust temperature of the engine, and fuel injection control for controlling the fuel injection means (6) means and, in the idling state of the engine, when the detected operating state satisfies a predetermined condition by said state detecting means, and operation control means for changing the operating parameters of the engine (NINJ, CAIM), said engine Cetane number estimating means for estimating the cetane number (CET) of the fuel in use according to the ignition timing (CAFM) of the fuel detected after the operation parameter is changed; And when the predetermined condition is satisfied, the operation control means sets the fuel injection number (CINJ) to one and advances the fuel injection timing (CAIM), and the predetermined condition is the exhaust temperature ( It includes a condition that TE) is equal to or higher than a predetermined temperature (TE0) .
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の制御装置において、前記アイドル運転状態における前記燃焼室の壁面温度(TWALL)が所定温度範囲内にある(TWALL<TWLTH)という壁面温度条件を判定する壁面温度条件判定手段をさらに備え、前記所定条件は、前記壁面温度条件を含むことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the control device for an internal combustion engine according to the first aspect , the wall surface temperature (TWALL) of the combustion chamber in the idle operation state is within a predetermined temperature range (TWALL <TWLTH). Wall surface temperature condition determining means for determining a temperature condition is further provided, wherein the predetermined condition includes the wall surface temperature condition.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の内燃機関の制御装置において、前記壁面温度条件判定手段は、前記アイドル運転状態に移行する直前の機関運転状態に基づいて初期壁面温度(TWALL)を推定する初期壁面温度推定手段と、前記機関運転状態が前記アイドル運転状態へ移行した後に、前記初期壁面温度(TWALL)を徐々に減少させる漸減手段とを有し、該漸減手段から出力される温度が前記所定温度範囲内にあるとき、前記壁面温度条件が成立したと判定することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the control apparatus for an internal combustion engine according to the second aspect , the wall surface temperature condition determining means is configured to determine an initial wall surface temperature (TWALL) based on an engine operation state immediately before shifting to the idle operation state. ), And gradually decreasing means for gradually decreasing the initial wall temperature (TWALL) after the engine operating state shifts to the idle operating state, and is output from the gradually decreasing means. When the temperature is within the predetermined temperature range, it is determined that the wall surface temperature condition is satisfied.
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の内燃機関の制御装置において、前記壁面温度条件判定手段は、前記アイドル運転状態に移行する直前の機関運転状態に基づいて初期壁面温度(TWALL)を推定する初期壁面温度推定手段と、前記機関運転状態が前記アイドル運転状態へ移行した時点から前記壁面温度条件が成立するまでの待機時間(TWAIT)を、前記初期壁面温度(TWALL)に応じて設定する待機時間設定手段とを有し、前記アイドル運転状態へ移行した時点から前記待機時間(TWAIT)が経過したとき、前記壁面温度条件が成立したと判定することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the control device for an internal combustion engine according to the second aspect , the wall surface temperature condition determining means is based on an initial wall surface temperature (TWALL) based on an engine operation state immediately before shifting to the idle operation state. ) And a waiting time (TWAIT) from when the engine operation state shifts to the idle operation state until the wall surface temperature condition is satisfied, according to the initial wall surface temperature (TWALL). Standby time setting means for setting the wall surface temperature, and determining that the wall surface temperature condition is satisfied when the standby time (TWAIT) has elapsed since the transition to the idle operation state.
また運転制御手段は、前記所定条件が満たされたときは、前記所定低負荷運転状態における目標機関回転数を低下させること、及び/または吸入空気量を減少させることをさらに行うことが望ましい。 Further, it is preferable that the operation control means further reduces the target engine speed and / or decreases the intake air amount in the predetermined low load operation state when the predetermined condition is satisfied.
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置において、前記運転制御手段は、前記所定条件が満たされたときは、前記燃料噴射時期(CAIM)を、セタン価の差に起因する実着火時期の差(ΔCACET)が所定値(ΔCATH)以上となるように設定することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the control device for an internal combustion engine according to any one of the first to fourth aspects, the operation control means is configured to perform the fuel injection timing ( when the predetermined condition is satisfied ). CAIM) is set so that the difference in actual ignition timing (ΔCACET) resulting from the difference in cetane number is equal to or greater than a predetermined value (ΔCATH).
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の内燃機関の制御装置において、前記燃料噴射制御手段は、前記所定条件が満たされたときは、前記燃料噴射時期(CAIM)を、前記機関の炭化水素排出量(THC)が所定量(THCLH)以下となるように設定することを特徴とする。
The invention according to
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の内燃機関の制御装置において、前記燃料噴射制御手段は、前記所定条件が満たされたときは、前記燃料噴射時期(CAIM)を、前記燃焼室に対応するピストンが上死点に達するクランク角度より20度から25度前のクランク角度範囲に設定することを特徴とする。
The invention according to claim 7, in the control apparatus for an internal combustion engine according to
請求項1に記載の発明によれば、機関のアイドル運転状態において、検出された機関運転状態が所定条件を満たすときに、機関運転パラメータが変更され、該機関運転パラメータの変更後において検出される燃料の着火時期に応じて、使用中の燃料のセタン価が推定される。具体的には、燃料噴射回数が1回とされ、かつ燃料噴射時期が進角されるので、着火時期の遅れを正確に検出することができるとともに、セタン価の違いによる着火時期の変化量が大きくなる。その結果、機関のアイドル運転状態においてもセタン価の正確な推定が可能となり、使用中の燃料のセタン価を迅速且つ正確に判定することができる。また燃料噴射回数を1回とすると、複数回の噴射を行う場合に比べて排気中の炭化水素(HC)量が増加する傾向があり、排気還流制御弁の固着や排気系の触媒コンバータの詰まりなどが起きやすくなるが、排気温が所定温度以上であることを所定条件に含めることにより、そのような不具合を回避することができる。 According to the invention described in claim 1, in the idle operating state of the engine, when the detected engine operation state satisfies a predetermined condition, changes the engine operating parameter is detected after the change of the engine operating parameters The cetane number of the fuel in use is estimated according to the ignition timing of the fuel. Specifically, since the number of times of fuel injection is one and the fuel injection timing is advanced, it is possible to accurately detect a delay in the ignition timing, and the amount of change in the ignition timing due to the difference in cetane number growing. As a result, the cetane number can be accurately estimated even when the engine is idling , and the cetane number of the fuel in use can be determined quickly and accurately. Also, if the number of fuel injections is one, the amount of hydrocarbons (HC) in the exhaust tends to increase as compared with the case where multiple injections are performed, and the exhaust gas recirculation control valve is stuck or the exhaust system catalytic converter is clogged. However, such a problem can be avoided by including in the predetermined condition that the exhaust temperature is equal to or higher than the predetermined temperature.
請求項2に記載の発明によれば、アイドル運転状態における燃焼室の壁面温度が所定温度範囲内にあるという壁面温度条件が判定され、少なくとも壁面温度条件が成立することを条件として、セタン価推定が行われる。アイドル運転状態へ移行する直前に高負荷運転が行われたような場合には、燃焼室壁面温度が高くなり、着火時期が通常より進角方向にずれるため、正確なセタン価の推定ができない。所定条件に壁面温度条件を入れることにより、このような問題を回避して正確なセタン価推定を行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, the wall surface temperature condition that the wall surface temperature of the combustion chamber in the idling state is within a predetermined temperature range is determined, and at least the wall surface temperature condition is satisfied. Is done. When a high load operation is performed immediately before shifting to the idle operation state, the combustion chamber wall surface temperature becomes high, and the ignition timing is shifted in the advance direction from the normal time, so that an accurate cetane number cannot be estimated. By including the wall surface temperature condition in the predetermined condition, such a problem can be avoided and accurate cetane number estimation can be performed.
請求項3に記載の発明によれば、アイドル運転状態に移行する直前の機関運転状態に基づいて初期壁面温度が推定され、機関運転状態がアイドル運転状態へ移行した後に、初期壁面温度を徐々に減少させることにより、アイドル運転状態における推定壁面温度が得られる。そして、この推定壁面温度が所定温度範囲内にあるとき、壁面温度条件が成立したと判定される。したがって、アイドル運転状態へ移行する直前の機関運転状態に応じて壁面温度条件を正確に判定することができる。 According to the third aspect of the present invention, the initial wall surface temperature is estimated based on the engine operation state immediately before shifting to the idle operation state, and after the engine operation state shifts to the idle operation state, the initial wall surface temperature is gradually increased. By reducing, the estimated wall surface temperature in the idle operation state can be obtained. When the estimated wall surface temperature is within the predetermined temperature range, it is determined that the wall surface temperature condition is satisfied. Therefore, the wall surface temperature condition can be accurately determined according to the engine operation state immediately before shifting to the idle operation state.
請求項4に記載の発明によれば、アイドル運転状態に移行する直前の機関運転状態に基づいて初期壁面温度が推定され、機関運転状態がアイドル運転状態へ移行した時点から壁面温度条件が成立するまでの待機時間が、初期壁面温度に応じて設定され、アイドル運転状態へ移行した時点から前記待機時間が経過したとき、壁面温度条件が成立したと判定される。アイドル運転状態へ移行後の経過時間が設定された待機時間に達すれば、壁面温度は所定温度範囲内にあると考えられるので、アイドル運転状態へ移行する直前の機関運転状態に応じて壁面温度条件を正確に判定することができる。
According to the invention described in
請求項5に記載の発明によれば、所定条件が満たされたときは、燃料噴射時期が、セタン価の差に起因する実着火時期の差が所定値以上となるように設定されるので、正確なセタン価推定を行うことができる。 According to the fifth aspect of the present invention, when the predetermined condition is satisfied , the fuel injection timing is set so that the difference in the actual ignition timing due to the difference in cetane number is not less than the predetermined value. Accurate cetane number estimation can be performed.
請求項6に記載の発明によれば、所定条件が満たされたときは、燃料噴射時期が、機関の炭化水素排出量が所定量以下となるように設定されるので、セタン価推定を行うことによって排気特性が悪化することを防止することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, when the predetermined condition is satisfied , the fuel injection timing is set so that the hydrocarbon emission amount of the engine is equal to or less than the predetermined amount. Therefore, it is possible to prevent the exhaust characteristics from deteriorating.
請求項7に記載の発明によれば、所定条件が満たされたときは、燃料噴射時期が、ピストンが上死点に達するクランク角度より20度から25度前のクランク角度範囲に設定されるので、炭化水素排出量を抑制しつつ正確なセタン価推定を行うことができる。 According to the seventh aspect of the present invention, when the predetermined condition is satisfied , the fuel injection timing is set to a crank angle range 20 degrees to 25 degrees before the crank angle at which the piston reaches the top dead center. In addition, it is possible to accurately estimate the cetane number while suppressing hydrocarbon emissions.
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
図1及び図2は本発明の一実施形態にかかる内燃機関と、その制御装置の構成を示す図である。以下両図を合わせて参照して説明する。内燃機関(以下「エンジン」という)1は、シリンダ内に燃料を直接噴射するディーゼルエンジンであり、各気筒に燃料噴射弁6が設けられている。燃料噴射弁6は、電子制御ユニット(以下「ECU」という)4に電気的に接続されており、燃料噴射弁6の開弁時期及び開弁時間、すなわち燃料噴射時期及び燃料噴射時間は、ECU4により制御される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
1 and 2 are diagrams showing the configuration of an internal combustion engine and a control device therefor according to an embodiment of the present invention. The following description will be given with reference to both figures together. An internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 1 is a diesel engine that directly injects fuel into a cylinder, and a
エンジン1は、吸気管7,排気管8、及びターボチャージャ9を備えている。ターボチャージャ9は、排気の運動エネルギにより回転駆動されるタービンと、タービンとシャフトを介して連結されたコンプレッサとを備えている。ターボチャージャ9は、エンジン1に吸入される空気の加圧(圧縮)を行う。
The engine 1 includes an intake pipe 7, an
吸気管7のコンプレッサ下流側にはインタークーラ21が設けられ、さらにインタークーラ21の下流側には、スロットル弁22が設けられている。スロットル弁22は、アクチュエータ23により開閉駆動可能に構成されており、アクチュエータ23はECU4に接続されている。ECU4は、アクチュエータ23を介して、スロットル弁22の開度制御を行う。
An
排気管8と吸気管7との間には、排気ガスを吸気管7に還流する排気還流通路25が設けられている。排気還流通路25には、排気還流量を制御するための排気還流弁(以下[EGR弁」という)26が設けられている。EGR弁26は、ソレノイドを有する電磁弁であり、その弁開度はECU4により制御される。EGR弁26には、その弁開度(弁リフト量)LACTを検出するリフトセンサ27が設けられており、その検出信号はECU4に供給される。排気還流通路25及びEGR弁26より、排気還流機構が構成される。
Between the
吸気管7には、吸入空気量GAを検出する吸入空気量センサ31、コンプレッサの下流側の吸気圧(過給圧)PBを検出する過給圧センサ32、及び吸気圧PIを検出する吸気圧センサ33が設けられ、排気管8には排気温TEを検出する排気温センサ34が設けられている。これらのセンサ31〜34は、ECU4と接続されており、センサ31〜34の検出信号は、ECU4に供給される。
The intake pipe 7 includes an intake
排気管8の、タービンの下流側には、排気ガス中に含まれる炭化水素などの酸化を促進する触媒コンバータ28と、粒子状物質(主としてすすからなる)を捕集する粒子状物質フィルタ29とが設けられている。
エンジン1の各気筒には、筒内圧(燃焼圧力)を検出する筒内圧センサ2が設けられている。本実施形態では、筒内圧センサ2は、各気筒に設けられるグロープラグと一体に構成されている。筒内圧センサ2の検出信号は、ECU4に供給される。なお、筒内圧センサ2の検出信号は、実際には、筒内圧PCYLのクランク角度(時間)に対する微分信号に相当するものであり、筒内圧PCYLは、筒内圧センサ出力を積分することにより得られる。
On the downstream side of the turbine of the
Each cylinder of the engine 1 is provided with an in-
またエンジン1には、クランク軸(図示せず)の回転角度を検出するクランク角度位置センサ3が設けられている。クランク角度位置センサ3は、クランク角1度毎にパルスを発生し、そのパルス信号はECU4に供給される。クランク角度位置センサ3は、さらに特定気筒の所定クランク角度位置で気筒識別パルスを生成して、ECU4に供給する。
The engine 1 is provided with a crank angle position sensor 3 that detects a rotation angle of a crankshaft (not shown). The crank angle position sensor 3 generates a pulse every crank angle, and the pulse signal is supplied to the
ECU4には、エンジン1により駆動される車両のアクセルペダルの操作量APを検出するアクセルセンサ35、エンジン1の冷却水温TWを検出する冷却水温センサ36、エンジン1の潤滑油の温度TOILを検出する油温センサ37、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ(図示せず)、及びエンジン1の吸気温TAを検出する吸気温センサ(図示せず)がなど接続されており、これらのセンサの検出信号がECU4に供給される。
The
ECU4は、エンジン1の各気筒の燃焼室に設けられた燃料噴射弁6の制御信号を駆動回路5に供給する。駆動回路5は、燃料噴射弁6に接続されており、ECU4から供給される制御信号に応じた駆動信号を、燃料噴射弁6に供給する。これにより、ECU4から出力される制御信号に応じた燃料噴射時期において、前記制御信号に応じた燃料噴射量だけ燃料が、各気筒の燃焼室内に噴射される。ECU4は、通常は1つの気筒についてパイロット噴射及び主噴射(ダブル噴射)を実行する。
The
ECU4は、増幅器10と、A/D変換部11と、パルス生成部13と、CPU(Central Processing Unit)14と、CPU14で実行されるプログラムを格納するROM(Read Only Memory)15と、CPU14が演算結果などを格納するRAM(Random Access Memory)16と、入力回路17と、出力回路18とを備えている。筒内圧センサ2の検出信号は、増幅器10に入力される。増幅器10は、入力される信号を増幅する。増幅器10により増幅された信号は、A/D変換部11に入力される。また、クランク角度位置センサ3から出力されるパルス信号は、パルス生成部13に入力される。
The
A/D変換部11は、バッファ12を備えており、増幅器10から入力される筒内圧センサ出力をディジタル値(以下「圧力変化率」という)dp/dθに変換し、バッファ12に格納する。より具体的には、A/D変換部11には、パルス生成部13から、クランク角1度周期のパルス信号(以下「1度パルス」という)PLS1が供給されており、この1度パルスPLS1の周期で筒内圧センサ出力をサンプリングし、ディジタル値に変換してバッファ12に格納する。
The A /
一方、CPU14には、パルス生成部13から、クランク角6度周期のパルス信号PLS6が供給されており、CPU14はこの6度パルスPLS6の周期でバッファ12に格納されたディジタル値を読み出す処理を行う。すなわち、本実施形態では、A/D変換部11からCPU14に対して割り込み要求を行うのではなく、CPU14が6度パルスPLS6の周期で読出処理を行う。
On the other hand, the pulse signal PLS6 with a crank angle of 6 degrees is supplied from the
入力回路17は、各種センサの検出信号をディジタル値に変換し、CPU14に供給する。なお、エンジン回転数NEは、6度パルスPLSの周期から算出される。またエンジン1の要求トルクTRQは、アクセルペダル操作量APに応じて算出される。
The
CPU14は、エンジン運転状態に応じてスロットル弁22、EGR弁26などを制御する制御信号を、出力回路18を介して出力する。さらにCPU14は、以下に説明するように使用中の燃料のセタン価を推定する処理を実行し、推定したセタン価に応じた燃料噴射制御を行う。
The
図3は、セタン価推定処理の手順を示すフローチャートである。ステップS11では、エンジン1がアイドル状態にあるか否かを判別し、その答が肯定(YES)であるときは、セタン価推定を安定して実行するための所定実行条件が成立するか否かを判別する。この所定実行条件は、例えば排気温TEが所定温度TE0(例えば約90℃)以上であり、かつエンジン1の暖機状態を示す冷却水温TWまたは油温TOILが所定温度TWUP(例えば80℃)以上であるとき成立する。 FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of cetane number estimation processing. In step S11, it is determined whether or not the engine 1 is in an idle state. If the answer is affirmative (YES), whether or not a predetermined execution condition for stably executing the cetane number estimation is satisfied. Is determined. The predetermined execution condition is, for example, that the exhaust temperature TE is equal to or higher than a predetermined temperature TE0 (for example, about 90 ° C.), and the cooling water temperature TW or the oil temperature TOIL indicating the warm-up state of the engine 1 is equal to or higher than the predetermined temperature TWUP (for example, 80 ° C.). It is established when
ステップS11またはS12の答が否定(NO)であるときは、セタン価推定を行うことなく直ちに本処理を終了する。ステップS12で所定実行条件が成立するときは、パイロット噴射を停止し、シングル噴射とする(ステップS13)。すなわち、1気筒1サイクル当たりの燃料噴射回数NINJを1回とし、さらに主噴射時期を通常より進角方向に変更する(ステップS14)。このように燃料噴射をシングル噴射として、燃料噴射時期を通常より進角させることにより、セタン価の違いによる着火時期の差を検出し易くすることができる。 If the answer to step S11 or S12 is negative (NO), the process immediately ends without performing cetane number estimation. When the predetermined execution condition is satisfied in step S12, the pilot injection is stopped and single injection is performed (step S13). That is, the number of fuel injections NINJ per cylinder is set to 1, and the main injection timing is changed from the normal to the advance direction (step S14). As described above, by making the fuel injection as single injection, the fuel injection timing is advanced from the normal time, so that it is possible to easily detect the difference in ignition timing due to the difference in cetane number.
ステップS15では、エンジン回転数NE及び要求トルクTRQに応じてCAFMMマップ(図示せず)を検索し、基準着火時期CAFMMを算出する。CAFMMマップは、例えば高セタン価(例えば57)の燃料を基準として設定されている。ステップS16では、基準着火時期CAFMMから実着火時期CAFMを減算することにより、着火遅れ角DCAを算出する。 In step S15, a CAFMM map (not shown) is searched according to the engine speed NE and the required torque TRQ to calculate a reference ignition timing CAFMM. The CAFMM map is set based on, for example, fuel having a high cetane number (for example, 57). In step S16, the ignition delay angle DCA is calculated by subtracting the actual ignition timing CAFM from the reference ignition timing CAFMM.
図4は、実着火時期CAFMを算出(検出)する着火時期算出モジュールの構成を示すブロック図である。着火時期算出モジュールの機能は、CPU14による演算処理により実現される。着火時期算出モジュールは、バンドパスフィルタ部71と、位相遅れ補正部72と、着火時期判定部73とからなる。バンドパスフィルタ部71には、筒内圧センサ2から出力される圧力変化率dp/dθが入力される。図5に示す波形W1が入力波形を示し、波形W2が出力波形を示す。バンドパスフィルタ部71では、位相遅れが発生するため、位相遅れ補正部72では、この遅れを補正する。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an ignition timing calculation module that calculates (detects) the actual ignition timing CAFM. The function of the ignition timing calculation module is realized by arithmetic processing by the
着火時期判定部73は、燃料噴射に対応して、圧力変化率dp/dθがピーク値を示すクランク角度位置を実着火時期CAFMとを判定する。具体的には、図6(b)に示すように、位相遅れ補正部72から出力される圧力変化率dp/dθが検出閾値DPPを超えたクランク角を、実着火時期CAFMと判定する。
The ignition
図6(a)には、クランク角CAIMから開始される噴射パルスINJMが示されており、同図(b)には実着火時期CAFMを検出する角度範囲RDET(例えば10度)が示されている。このように、検出角度範囲RDETを比較的狭い範囲に限定することにより、CPU14の演算負荷を増大させることなく、着火時期を正確に判定することができる。
FIG. 6A shows an injection pulse INJM starting from the crank angle CAIM, and FIG. 6B shows an angle range RDET (for example, 10 degrees) for detecting the actual ignition timing CAFM. Yes. Thus, by limiting the detection angle range RDET to a relatively narrow range, it is possible to accurately determine the ignition timing without increasing the calculation load on the
図3に戻り、ステップS17では、着火遅れ角DCAをエンジン回転数NEを用いて、着火遅れ時間TDFMに変換し、着火遅れ時間TDFMに応じて図7に示すCETテーブルを検索し、セタン価CETを算出する。 Returning to FIG. 3, in step S17, the ignition delay angle DCA is converted into the ignition delay time TDFM using the engine speed NE, the CET table shown in FIG. 7 is searched according to the ignition delay time TDFM, and the cetane number CET Is calculated.
図3の処理によれば、アイドル運転状態において、所定実行条件が成立するときは、燃料噴射がダブル噴射からシングル噴射に変更されるとともに、燃料噴射時期が進角方向に変更されるので、アイドル運転状態においてもセタン価の推定が可能となり、使用中の燃料のセタン価を迅速かつ正確に判定することができる。 According to the processing of FIG. 3, when the predetermined execution condition is satisfied in the idle operation state, the fuel injection is changed from the double injection to the single injection, and the fuel injection timing is changed in the advance direction. The cetane number can be estimated even in the operating state, and the cetane number of the fuel in use can be determined quickly and accurately.
図11は、エンジン1の特定の気筒における熱発生率HRRの推移を示す図であり、実線が高セタン価(例えば57)の燃料に対応し、破線が低セタン価(例えば41)の燃料に対応する。横軸はクランク角度CAである(ピストンが圧縮上死点にあるときを「0」度とする)。同図(a)は、パイロット噴射及び主噴射を実行する場合に対応し、この場合には、燃料噴射はクランク角度0度(圧縮上死点)近傍で行われ、上死点後5〜10度で熱発生率HRRがピークに達する。セタン価の差による、ピーク位置の差は1度程度である。同図(b)は、燃料噴射時期を進角させて主噴射のみ実行する場合に対応し、この場合には、燃料噴射はクランク角度−20度(圧縮上死点前20度)近傍で行われ、上死点前5〜10度で熱発生率HRRがピークに達する。セタン価の差による、ピーク位置の差は8度程度となる。すなわち、燃料噴射を主噴射のみ(シングル噴射)とし、かつ噴射時期を進角させることにより、セタン価の違いによる着火時期の差がより顕著となり、セタン価CETの算出精度を向上させることができる。 FIG. 11 is a graph showing the transition of the heat release rate HRR in a specific cylinder of the engine 1, where the solid line corresponds to fuel with a high cetane number (for example 57) and the broken line represents fuel with a low cetane number (for example 41). Correspond. The horizontal axis is the crank angle CA (when the piston is at the compression top dead center, it is set to “0” degree). FIG. 6A corresponds to the case where pilot injection and main injection are performed. In this case, fuel injection is performed in the vicinity of a crank angle of 0 degrees (compression top dead center), and 5 to 10 after top dead center. The heat release rate HRR reaches a peak at a degree. The difference in peak position due to the difference in cetane number is about 1 degree. FIG. 6B corresponds to the case where only the main injection is executed by advancing the fuel injection timing. In this case, the fuel injection is performed near a crank angle of −20 degrees (20 degrees before compression top dead center). The heat release rate HRR reaches a peak at 5 to 10 degrees before top dead center. The difference in peak position due to the difference in cetane number is about 8 degrees. That is, by making the fuel injection only the main injection (single injection) and advancing the injection timing, the difference in the ignition timing due to the difference in cetane number becomes more remarkable, and the calculation accuracy of the cetane number CET can be improved. .
またシングル噴射を行う場合、複数回の噴射を行う場合に比べて排気中の炭化水素(HC)量が増加する傾向があり、EGR弁26の固着や触媒コンバータ28の詰まりなどが起きやすくなるが、図3の処理において、排気温TEが所定温度TE0以上であることを所定実行条件に含めることにより、そのような不具合を回避することができる。
In addition, when performing single injection, the amount of hydrocarbon (HC) in the exhaust gas tends to increase compared to when performing multiple injections, and the
本実施形態では、燃料噴射弁6が燃料噴射手段に相当し、排気温センサ34、冷却水温センサ36、及び油温センサ37が状態検出手段に相当し、ECU4が、燃料噴射制御手段、運転制御手段、及びセタン価推定手段を構成する。具体的には、ECU4による燃料噴射制御(図示せず)が燃料噴射制御手段に相当し、図3のステップS13及びS14が運転制御手段に相当し、ステップS14〜S17がセタン価推定手段に相当する。また筒内圧センサ2及びECU4が実着火時期検出手段に相当する。
In this embodiment, the
(変形例1)
図8は、上述した図3の処理の変形例を示すフローチャートである。この処理では、ステップS14とS15の間にステップS21が追加されており、ステップS21では、他の運転パラメータの変更を行う。具体的には、下記1)〜3)の処理のいずれか1つ、いずれか2つまたは3つ全部を実行する:
1)アイドル運転状態における目標エンジン回転数を例えば100rpm程度低下させる、
2)スロットル弁22を閉弁方向に制御し、吸入空気量を減少させる、
3)EGR弁26を閉弁する。
(Modification 1)
FIG. 8 is a flowchart showing a modified example of the processing of FIG. 3 described above. In this process, step S21 is added between steps S14 and S15. In step S21, other operation parameters are changed. Specifically, any one, any two, or all three of the following processes 1) to 3) are executed:
1) Decrease the target engine speed in the idling state by about 100 rpm, for example.
2) Control the
3) The
これらの運転パラメータに変更により、セタン価の違いによる実着火時期CAFMの差が大きくなり、セタン価の推定精度を向上させることができる。
上記2)の処理を実行するときは、検出される吸入空気量GAが所望の値となるようにスロットル弁22を閉弁するか、あるいはスロットル弁開度THを検出し、検出したスロットル弁開度THが所定開度となるようにスロットル弁22を閉弁する。
By changing to these operating parameters, the difference in actual ignition timing CAFM due to the difference in cetane number increases, and the estimation accuracy of the cetane number can be improved.
When executing the process 2), the
図9(a)は、吸入空気量GAと、実着火時期CAFMとの関係を示す図であり、矩形の点がセタン価41の燃料に対応し、円形の点がセタン価57の燃料に対応する。吸入空気量GAが第1の値GA1であるときは、着火時期の差は6度程度であるが、吸入空気量GAを第2の値GA2まで減少させることにより、着火時期の差を10度程度に増加させることができる。 FIG. 9A is a diagram showing the relationship between the intake air amount GA and the actual ignition timing CAFM. A rectangular point corresponds to a fuel having a cetane number of 41 and a circular point corresponds to a fuel having a cetane number of 57. To do. When the intake air amount GA is the first value GA1, the difference in the ignition timing is about 6 degrees, but by reducing the intake air amount GA to the second value GA2, the difference in the ignition timing is 10 degrees. Can be increased to a degree.
またEGR弁26を閉弁し、排気還流を停止することにより、空燃比の誤差によるセタン価推定精度の低下が回避され、推定精度を向上させることができる。
本変形例において追加したステップS21は、運転制御手段の一部に相当する。
Further, by closing the
Step S21 added in this modification corresponds to a part of the operation control means.
(変形例2)
ステップS12における所定実行条件に、給油直後であることを追加するようにしてもよい。すなわち、給油直後でなければ、セタン価推定を実行せず、給油直後においてのみセタン価推定を実行するようにしてもよい。給油直後であることは、燃料メータの増加、またはフィラーキャップの開閉、及びエンジンスイッチのオフからオンへの変化に基づいて判定される。
(Modification 2)
You may make it add immediately after refueling to the predetermined execution conditions in step S12. That is, if it is not immediately after refueling, cetane number estimation may not be performed, but cetane number estimation may be performed only immediately after refueling. Immediately after refueling is determined based on the increase in the fuel meter, the opening / closing of the filler cap, and the change of the engine switch from OFF to ON.
この変形例では、給油直後であることを判定するためのセンサ(図示せず)が状態検出手段に含まれる。
なお、排気温TE,冷却水温TWまたは油温TOILの条件を上記所定実行条件から除き、給油直後であることのみを所定実行条件としてもよい。
In this modification, a sensor (not shown) for determining that it is immediately after refueling is included in the state detection means.
Note that the exhaust temperature TE, the cooling water temperature TW, or the oil temperature TOIL may be excluded from the predetermined execution condition, and only immediately after refueling may be set as the predetermined execution condition.
(変形例3)
スロットル弁22を備えていないエンジンの場合には、変形例1におけるスロットル弁22による吸入空気量の減量を行うことができないので、ステップS21では、下記1)、2)のいずれか一方または両方を実行する:
1)アイドル運転状態における目標エンジン回転数を例えば100rpm程度低下させる、
2)EGR弁26を開弁方向に制御し、吸入空気量GAを減少させる。
(Modification 3)
In the case of an engine that does not include the
1) Decrease the target engine speed in the idling state by about 100 rpm, for example.
2) The
図9(b)は、吸入空気量GAと、実着火時期CAFMとの関係を示す図であり、矩形の点がセタン価41の燃料に対応し、円形の点がセタン価57の燃料に対応する。吸入空気量GAが第1の値GA1であるときは、着火時期の差は6度程度であるが、EGR弁26を開弁させて吸入空気量GAを第2の値GA2まで減少させることにより、着火時期の差を8度程度に増加させることができる。
FIG. 9B is a diagram showing the relationship between the intake air amount GA and the actual ignition timing CAFM. A rectangular point corresponds to a cetane number 41 fuel and a circular point corresponds to a cetane number 57 fuel. To do. When the intake air amount GA is the first value GA1, the difference in ignition timing is about 6 degrees, but by opening the
本変形例では、上記1)、2)のいずれか一方または両方を実行する処理が、運転制御手段の一部に相当する。 In the present modification, the processing for executing one or both of the above 1) and 2) corresponds to a part of the operation control means.
[第2の実施形態]
上述したセタン価推定処理を、エンジンの高負荷運転の直後に行うと、燃焼室の壁面温度が高くなっているため、セタン価CETの推定精度が低下する。そこで、本実施形態では、燃焼室の壁面温度を考慮してセタン価推定処理を行う。
[Second Embodiment]
If the cetane number estimation process described above is performed immediately after the high-load operation of the engine, the wall surface temperature of the combustion chamber is high, so that the estimation accuracy of the cetane number CET decreases. Therefore, in this embodiment, the cetane number estimation process is performed in consideration of the wall surface temperature of the combustion chamber.
図12は、燃料のセタン価が給油前セタン価CETBFから、給油により給油後セタン価CETAFに変化した場合に、時刻t0から上述したセタン価推定処理を実行したときの、推定セタン価CETの推移を示す。実線は高負荷運転の直後でなく、壁面温度が低い場合に対応し、破線は高負荷運転の直後であって、壁面温度が高い場合に対応する。この図に示すように高負荷運転の直後でなければ、推定セタン価CETは、給油前セタン価CETBFから徐々に増加して給油後セタン価CETAFとほぼ一致する。これに対し、高負荷運転の直後においては、燃料が着火し易くなるため、推定セタン価CETは、最初は実際の給油後セタン価CETAFより高くなり、徐々に給油後セタン価CETAFに収束していく。 FIG. 12 shows the transition of the estimated cetane number CET when the cetane number estimation process described above is executed from time t0 when the cetane number of the fuel changes from the cetane number CETBF before refueling to the cetane number CETAF after refueling by refueling. Indicates. The solid line corresponds to the case where the wall surface temperature is low, not immediately after the high load operation, and the broken line corresponds to the case where the wall surface temperature is high immediately after the high load operation. As shown in this figure, the estimated cetane number CET gradually increases from the cetane number CETBF before refueling and almost coincides with the cetane number CETAF after refueling unless immediately after the high load operation. On the other hand, immediately after the high load operation, the fuel is easily ignited, so that the estimated cetane number CET is initially higher than the actual cetane number CETAF after refueling, and gradually converges to the cetane number CETAF after refueling. Go.
そこで本実施形態では、壁面温度が低下したことを実行条件の1つとして、セタン価推定処理を行うようにしている。 Therefore, in the present embodiment, the cetane number estimation process is performed with one of the execution conditions that the wall surface temperature has decreased.
図13は、本実施形態におけるセタン価推定処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、図3の処理にステップS31〜S34を追加したものである。
エンジン1の運転状態がアイドル状態でないときは、ステップS31で、燃焼室の壁面温度推定値(以下単に「壁面温度」という)TWALLを算出する。具体的には、燃料噴射量TOUT及びエンジン回転数NEに応じて基本値を算出し、エンジン冷却水温TW、エンジンオイル温度TOIL、排気温TE、及び吸気温TAに応じて基本値を補正することにより、壁面温度TWALLを算出する。
FIG. 13 is a flowchart showing a procedure of cetane number estimation processing in the present embodiment. This process is obtained by adding steps S31 to S34 to the process of FIG.
When the operating state of the engine 1 is not an idle state, an estimated wall surface temperature value (hereinafter simply referred to as “wall surface temperature”) TWALL of the combustion chamber is calculated in step S31. Specifically, the basic value is calculated according to the fuel injection amount TOUT and the engine speed NE, and the basic value is corrected according to the engine coolant temperature TW, the engine oil temperature TOIL, the exhaust gas temperature TE, and the intake air temperature TA. To calculate the wall surface temperature TWALL.
エンジン1の運転状態がアイドル状態に移行すると、ステップS11からステップS32に進み、壁面温度TWALLが所定温度TWLTH(例えば100℃)より低いか否かを判別する。この答が肯定(YES)であるときは、ステップS12に進む。 When the operating state of the engine 1 shifts to the idle state, the process proceeds from step S11 to step S32, and it is determined whether or not the wall surface temperature TWALL is lower than a predetermined temperature TWLTH (for example, 100 ° C.). If this answer is affirmative (YES), the process proceeds to step S12.
ステップS32で、TWALL≧TWLTHであるときは、所定時間ΔTWAIT(例えば30秒)待機し(ステップS33)、壁面温度TWALLを設定低下量ΔT)だけ低下させる(ステップS34)。その後ステップS11に戻る。設定低下量ΔTは、壁面温度TWALLが高いほどより大きな値に設定される。 If TWALL ≧ TWLTH in step S32, the system waits for a predetermined time ΔTWAIT (for example, 30 seconds) (step S33), and decreases the wall surface temperature TWALL by the set decrease amount ΔT (step S34). Thereafter, the process returns to step S11. The setting decrease amount ΔT is set to a larger value as the wall surface temperature TWALL is higher.
ステップS32〜34を繰り返し実行し、ステップS32の答が肯定(YES)となると、ステップS12に進む。ステップS12で所定実行条件が成立していれば、ステップS13〜S17を実行し、推定セタン価CETの算出を行う。 If Steps S32 to 34 are repeatedly executed and the answer to Step S32 is affirmative (YES), the process proceeds to Step S12. If the predetermined execution condition is satisfied in step S12, steps S13 to S17 are executed to calculate the estimated cetane number CET.
図13の処理によれば、エンジン1がアイドル状態以外の運転状態にあるときに、壁面温度TWALLが算出され、アイドル状態へ移行後は所定時間ΔTWAIT経過する毎に所定低下量ΔTだけ低減される。そして、壁面温度TWALLが所定温度TWLTHより低くなり、かつ所定実行条件が成立したとき、セタン価推定が行われる。したがって、高負荷運転状態から直ちにアイドル状態へ移行したような場合には、壁面温度TWALLが所定温度TWLTHより低くなるまで、セタン価推定は行われないので、使用中の燃料のセタン価を実際より高く推定することを防止し、正確な推定セタン価CETを算出することができる。 According to the process of FIG. 13, when the engine 1 is in an operating state other than the idle state, the wall surface temperature TWALL is calculated, and is reduced by a predetermined decrease amount ΔT each time a predetermined time ΔTWAIT has elapsed after shifting to the idle state. . When the wall surface temperature TWALL becomes lower than the predetermined temperature TWLTH and the predetermined execution condition is satisfied, the cetane number is estimated. Therefore, when the state immediately shifts from the high load operation state to the idle state, the cetane number is not estimated until the wall surface temperature TWALL becomes lower than the predetermined temperature TWLTH. High estimation can be prevented and an accurate estimated cetane number CET can be calculated.
本実施形態では、図13のステップS31が初期壁面温度推定手段に相当し、ステップS34が漸減手段に相当し、ステップS31〜S34が壁面温度条件判定手段に相当する。 In the present embodiment, step S31 of FIG. 13 corresponds to the initial wall surface temperature estimating means, step S34 corresponds to the gradually decreasing means, and steps S31 to S34 correspond to the wall surface temperature condition determining means.
(変形例)
図14は、図13に示す処理の変形例を示すフローチャートである。この処理は、図13のステップS32〜S34を削除し、ステップS35及びS36を追加したものである。
(Modification)
FIG. 14 is a flowchart showing a modification of the process shown in FIG. In this process, steps S32 to S34 in FIG. 13 are deleted and steps S35 and S36 are added.
ステップS35では、壁面温度TWALLに応じてTWAITテーブル(図示せず)を検索し、待機時間TWAITを算出する。TWAITテーブルは、壁面温度TWALLが高くなるほど、待機時間TWAITが長くなるように設定されている。 In step S35, a TWAIT table (not shown) is searched according to the wall surface temperature TWALL, and a standby time TWAIT is calculated. The TWAIT table is set so that the standby time TWAIT becomes longer as the wall surface temperature TWALL becomes higher.
エンジン1がアイドル状態に移行すると、ステップS36に進み、アイドル状態移行時点からの経過時間を計測するアップカウントタイマTIDLの値が、待機時間TWAIT以上か否かを判別する。この答が否定(NO)のときはステップS11に戻り、タイマTIDLの値が待機時間TWAITに達すると、ステップS12に進む。 When the engine 1 shifts to the idle state, the process proceeds to step S36, and it is determined whether or not the value of the upcount timer TIDL that measures the elapsed time from the transition to the idle state is equal to or longer than the standby time TWAIT. When the answer to step S11 is negative (NO), the process returns to step S11. When the value of the timer TIDL reaches the standby time TWAIT, the process proceeds to step S12.
図14の処理によれば、アイドル運転状態へ移行後の経過時間が、壁面温度TWALLに応じて設定された待機時間TWAITに達した時点で、壁面温度TWALLは所定温度TWLTHより低くなっていると推定し、ステップS12の所定実行条件が成立していれば、推定セタン価CETの算出が実行される。したがって、壁面温度TWALLが所定温度TWLTHより低くなるまで、セタン価推定は行われないので、使用中の燃料のセタン価を実際より高く推定することを防止し、正確な推定セタン価CETを算出することができる。 According to the process of FIG. 14, when the elapsed time after shifting to the idle operation state reaches the standby time TWAIT set according to the wall surface temperature TWALL, the wall surface temperature TWALL is lower than the predetermined temperature TWLTH. If the predetermined execution condition of step S12 is established, the estimated cetane number CET is calculated. Therefore, since the cetane number is not estimated until the wall surface temperature TWALL becomes lower than the predetermined temperature TWLTH, the cetane number of the fuel in use is prevented from being estimated to be higher than the actual, and an accurate estimated cetane number CET is calculated. be able to.
本変形例では、図14のステップS31が初期壁面温度推定手段に相当し、ステップS35が待機時間設定手段に相当し、ステップS31,S35,S36が壁面温度条件判定手段に相当する。 In this modification, step S31 in FIG. 14 corresponds to the initial wall surface temperature estimating means, step S35 corresponds to the standby time setting means, and steps S31, S35, and S36 correspond to the wall surface temperature condition determining means.
[セタン価推定に適した燃料噴射時期]
次に、セタン価推定に適した燃料噴射時期について説明する。図15は、シングル噴射における燃料噴射時期(主噴射時期)CAIMと、HC(炭化水素)排出量THCとの関係を示す図である。同図(a)から明らかなように、燃料噴射時期CAIMを進角していくと、HC排出量THCが増加するので、燃料噴射時期CAIMは、−25度より大きい(より遅角側の)値に設定することが望ましい。
[Fuel injection timing suitable for cetane number estimation]
Next, the fuel injection timing suitable for cetane number estimation will be described. FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the fuel injection timing (main injection timing) CAIM and the HC (hydrocarbon) emission amount THC in single injection. As is clear from FIG. 6A, as the fuel injection timing CAIM is advanced, the HC emission amount THC increases. Therefore, the fuel injection timing CAIM is larger than −25 degrees (more retarded). It is desirable to set it to a value.
また同図(b)から明らかなように、燃料噴射時期CAIMを上死点(0度)よりさらに遅角していくとHC排出量THCが増加するので、燃料噴射時期CAIMは、2度より小さい(より進角側の)値に設定することが望ましい。 As is clear from FIG. 5B, the HC emission amount THC increases when the fuel injection timing CAIM is further retarded from the top dead center (0 degree), so the fuel injection timing CAIM is more than 2 degrees. It is desirable to set a smaller (more advanced side) value.
図16は、燃料噴射時期CAIMと、実着火時期CAFM’との関係を示す図である。実着火時期CAFM’は、ピストンが上死点に位置する角度を0度とし、進角方向がプラスとなるようにクランク角度を定義した場合の実着火時期である。また図中の円形の点がセタン価54.5の燃料に対応し、矩形の点がセタン価40.5の燃料に対応する。 FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the fuel injection timing CAIM and the actual ignition timing CAFM ′. The actual ignition timing CAFM 'is an actual ignition timing when the crank angle is defined so that the angle at which the piston is located at the top dead center is 0 degree and the advance direction is positive. Also, the circular points in the figure correspond to fuels with a cetane number of 54.5, and the rectangular points correspond to fuels with a cetane number of 40.5.
同図(a)に示されている−20度より進角側では、セタン価の違いによる実着火時期CAFM’の差が大きくなり、セタン価の正確な推定が可能である。しかし、同図(b)も合わせて参照すると、−20度から2度の範囲では、セタン価の違いによる実着火時期CAFM’の差が小さくなり、正確なセタン価の推定が困難である。 On the advance side from −20 degrees shown in FIG. 9A, the difference in actual ignition timing CAFM ′ due to the difference in cetane number becomes large, and the cetane number can be accurately estimated. However, referring also to FIG. 5B, in the range from -20 degrees to 2 degrees, the difference in the actual ignition timing CAFM 'due to the difference in cetane number becomes small, and it is difficult to estimate the cetane number accurately.
以上のことから、セタン価推定を行うときの燃料噴射時期CAIMは、図17に示すように、HC排出量THCが所定量THCLH(例えば5mg/sec)以下となり、かつセタン価の違いによる実着火時期CAFM’の差ΔCACET所定値ΔCATH(例えば0.14度/セタン価)以上となる範囲R0(−25〜−20度)に設定することが望ましい。図17に示す範囲R1及びR2が、HC排出量THCが大きくなる範囲に相当し、範囲R3がセタン価の違いによる実着火時期CAFM’の差が小さくなる範囲に相当する。 From the above, the fuel injection timing CAIM when estimating the cetane number is, as shown in FIG. 17, the HC emission amount THC is equal to or less than a predetermined amount THCLH (for example, 5 mg / sec) and actual ignition due to the difference in cetane number It is desirable to set a range R0 (−25 to −20 degrees) that is equal to or greater than a difference ΔCACET predetermined value ΔCATH (for example, 0.14 degrees / cetane number) of the timing CAFM ′. The ranges R1 and R2 shown in FIG. 17 correspond to a range where the HC emission amount THC increases, and the range R3 corresponds to a range where the difference in the actual ignition timing CAFM ′ due to the difference in cetane number decreases.
燃料噴射時期CAIMを範囲R0内に設定して、セタン価推定を行うことにより、HC排出量THCを所定量THCLH以下に抑制しつつ、正確な推定を行うことができる。このような燃料噴射時期CAIMの設定は、上記第1及び第2の実施形態のいずれにおいても有効である。 By setting the fuel injection timing CAIM within the range R0 and performing cetane number estimation, it is possible to perform accurate estimation while suppressing the HC emission amount THC to be equal to or less than the predetermined amount THCLH. Such setting of the fuel injection timing CAIM is effective in both the first and second embodiments.
なお上述した実施形態では、実着火時期CAFMは、筒内圧センサ2により検出される圧力変化率dp/dθが検出閾値DPPを超えた時点として検出するようにしたが、これに限るものではなく、熱発生率が最大値の50%となるクランク角度位置を着火時期として判定するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the actual ignition timing CAFM is detected as the time when the pressure change rate dp / dθ detected by the in-
またセタン価推定処理は、エンジン1の少なくとも1つの気筒についてのみ実行し、他の気筒では通常燃焼を継続するようにしてもよい。その場合には、図3,図8,図13,または図14に示す処理は、セタン価推定処理の対象となる気筒についてのみ実行される。 Further, the cetane number estimation process may be executed only for at least one cylinder of the engine 1 and normal combustion may be continued in the other cylinders. In that case, the process shown in FIG. 3, FIG. 8, FIG. 13, or FIG. 14 is executed only for the cylinders that are the target of the cetane number estimation process.
また第1の実施形態の変形例1〜3に壁面温度条件の判定(図13,ステップS31〜S34、図14,ステップS31,S35,S36)を追加するようにしてもよい。
また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの制御にも適用が可能である。
Moreover, you may make it add determination (FIG. 13, step S31-S34, FIG. 14, step S31, S35, S36) of wall surface temperature conditions to the modifications 1-3 of 1st Embodiment.
The present invention can also be applied to control of a marine vessel propulsion engine such as an outboard motor having a crankshaft as a vertical direction.
1 内燃機関
2 筒内圧センサ(実着火時期検出手段)
4 電子制御ユニット(燃料噴射制御手段、運転制御手段、実着火時期検出手段、セタン価推定手段、壁面温度条件判定手段、初期壁面温度推定手段、漸減手段、待機時間設定手段)
6 燃料噴射弁(燃料噴射手段)
34 排気温センサ(状態検出手段)
36 冷却水温センサ(状態検出手段)
37 油温センサ(状態検出手段)
1
4 Electronic control unit (fuel injection control means, operation control means, actual ignition timing detection means, cetane number estimation means, wall surface temperature condition determination means, initial wall surface temperature estimation means, gradual decrease means, standby time setting means)
6 Fuel injection valve (fuel injection means)
34 Exhaust temperature sensor (state detection means)
36 Cooling water temperature sensor (state detection means)
37 Oil temperature sensor (state detection means)
Claims (7)
前記機関の排気温を含む前記機関の運転状態を検出する状態検出手段と、
前記燃料噴射手段を制御する燃料噴射制御手段と、
前記機関のアイドル運転状態において、前記状態検出手段により検出された運転状態が所定条件を満たすときに、前記機関の運転パラメータを変更する運転制御手段と、
前記機関運転パラメータの変更後において検出される前記燃料の着火時期に応じて、使用中の燃料のセタン価を推定するセタン価推定手段とを備え、
前記運転制御手段は、前記所定条件が満たされたときは、前記燃料噴射回数を1回とし、かつ燃料噴射時期を進角させ、
前記所定条件は前記排気温が所定温度以上であるという条件を含むことを特徴とする内燃機関の制御装置。 In a control apparatus for an internal combustion engine comprising fuel injection means for injecting fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine, and combusting the fuel by compressing an air-fuel mixture in the combustion chamber,
State detecting means for detecting the operating state of the engine including the exhaust gas temperature of the engine,
Fuel injection control means for controlling the fuel injection means;
In the idle operating state of the engine, operating state detected by the state detecting means when a predetermined condition is satisfied, the operation control means for changing the operating parameters of the engine,
Cetane number estimation means for estimating the cetane number of the fuel in use according to the ignition timing of the fuel detected after the change of the engine operating parameter ,
When the predetermined condition is satisfied, the operation control means sets the number of fuel injections to 1 and advances the fuel injection timing,
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the predetermined condition includes a condition that the exhaust temperature is equal to or higher than a predetermined temperature .
前記所定条件は、前記壁面温度条件を含むことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 Wall surface temperature condition determining means for determining a wall surface temperature condition that the wall surface temperature of the combustion chamber in the idle operation state is within a predetermined temperature range,
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 , wherein the predetermined condition includes the wall surface temperature condition.
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