JP4325362B2 - Fuel property determination device for internal combustion engine - Google Patents

Fuel property determination device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP4325362B2
JP4325362B2 JP2003374655A JP2003374655A JP4325362B2 JP 4325362 B2 JP4325362 B2 JP 4325362B2 JP 2003374655 A JP2003374655 A JP 2003374655A JP 2003374655 A JP2003374655 A JP 2003374655A JP 4325362 B2 JP4325362 B2 JP 4325362B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
fuel injection
injection valve
property
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003374655A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005139922A (en
Inventor
伸治 定金
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2003374655A priority Critical patent/JP4325362B2/en
Publication of JP2005139922A publication Critical patent/JP2005139922A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4325362B2 publication Critical patent/JP4325362B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/3094Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/152Digital data processing dependent on pinking
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0611Fuel type, fuel composition or fuel quality
    • F02D2200/0612Fuel type, fuel composition or fuel quality determined by estimation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

この発明は、車載内燃機関等の内燃機関に噴射供給される燃料の性状を判定する内燃機関の燃料性状判定装置に関する。   The present invention relates to a fuel property determination device for an internal combustion engine that determines the property of fuel injected and supplied to an internal combustion engine such as an in-vehicle internal combustion engine.

従来、この種の燃料性状判定装置(判定方法)としては、例えば特許文献1に記載の装置(方法)がある。すなわちこの装置(方法)では、混合気の点火時期を強制的に漸次進角側に補正しながら、この補正に伴うノッキングが発生したか否かを判定し、ノッキングの発生が判定された時の点火時期の進角量が大きい時はオクタン価(燃料性状)が高く、進角量が小さい時はオクタン価が低いと判定するようにしている。
特開平4−136482号公報
Conventionally, as this type of fuel property determination apparatus (determination method), there is an apparatus (method) described in Patent Document 1, for example. That is, in this apparatus (method), the ignition timing of the air-fuel mixture is forcibly corrected to the progressive advance side, and it is determined whether or not knocking due to this correction has occurred, and when the occurrence of knocking is determined When the advance amount of the ignition timing is large, the octane number (fuel property) is high, and when the advance amount is small, it is determined that the octane number is low.
JP-A-4-136482

このような装置(方法)によれば、内燃機関の運転状態(混合気の点火時期)といった、いわば間接的な要素に基づいて、その時々において当該機関に噴射供給されている燃料の性状(オクタン価)を判定することは確かにできる。しかし一般に、内燃機関において発生するノッキングの発生頻度は、燃料のオクタン価(燃料性状)のみならず、その他の外乱、例えば内燃機関の個体差や気象条件、あるいはデポジット付着等の経年変化等によっても左右される。特に、シリンダの内壁表面に、燃料やオイル、もしくはそれらの添加物の炭化物や酸化物などのデポジットが付着して断熱層が形成されると、燃焼室の温度が上昇するようになってノッキングの発生頻度が高くなる。そのため、前述した混合気の点火時期に基づいて一義的に燃料のオクタン価を判定する装置(方法)では、燃料の正確なオクタン価を得ることは困難である。このように、上記従来の燃料性状判定装置では、燃料の性状を判定するにあたっての精度の低下は避けられないものとなっている。   According to such an apparatus (method), based on an indirect factor such as the operating state of the internal combustion engine (fuel mixture ignition timing), the characteristics (octane number) of the fuel injected and supplied to the engine from time to time. ) Can certainly be determined. However, in general, the frequency of knocking that occurs in an internal combustion engine depends not only on the octane number (fuel properties) of the fuel, but also on other disturbances such as individual differences of the internal combustion engine, weather conditions, and secular changes such as deposit adhesion. Is done. In particular, if deposits such as fuel or oil or carbides or oxides of their additives adhere to the surface of the inner wall of the cylinder to form a heat insulation layer, the temperature of the combustion chamber will rise and knocking will occur. The frequency of occurrence increases. Therefore, it is difficult to obtain an accurate octane number of the fuel with the above-described apparatus (method) that uniquely determines the octane number of the fuel based on the ignition timing of the air-fuel mixture. As described above, in the conventional fuel property determination device, a decrease in accuracy in determining the fuel property is inevitable.

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、内燃機関に対して外乱が作用する環境においても、より精度の高い燃料性状の判定を可能とする内燃機関の燃料性状判定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a fuel property determination device for an internal combustion engine that can determine the fuel property with higher accuracy even in an environment in which a disturbance acts on the internal combustion engine. For the purpose.

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。
請求項1に記載の発明は、内燃機関の燃料性状判定装置として、内燃機関の吸気通路内に燃料を噴射供給する吸気通路燃料噴射弁と、同機関の燃焼室に燃料を直接噴射供給する筒内燃料噴射弁と、前記筒内燃料噴射弁による燃料噴射を主として燃料の供給を行うときと前記吸気通路燃料噴射弁による燃料噴射を主として燃料の供給を行うときとについて燃料の性状と相関関係にあるパラメータを比較して相対値を算出するとともに、この算出される相対値に基づいて前記燃料の性状を判定する判定手段とを備えた内燃機関の燃料性状判定装置であって、前記筒内燃料噴射弁による燃料噴射を主として燃料の供給を行うときにおける前記燃料の性状と相関関係にあるパラメータ及び前記吸気通路燃料噴射弁による燃料噴射を主として燃料の供給を行うときにおける前記燃料の性状と相関関係にあるパラメータのいずれかに基づいて前記燃料の性状の判定を行う予備判定手段と、前記吸気通路燃料噴射弁及び前記筒内燃料噴射弁に付着するデポジット付着量をそれぞれ推定する推定手段と、これら推定されるデポジット付着量に基づいて前記吸気通路燃料噴射弁及び前記筒内燃料噴射弁のいずれか一方に偏ってデポジットが付着しているか否かを判定する偏り判定手段とをさらに備え、前記偏り判定手段により、前記吸気通路燃料噴射弁及び前記筒内燃料噴射弁のいずれか一方に偏ってデポジットが付着していると判定されるときには前記予備判定手段により燃料性状を判定し、前記吸気通路燃料噴射弁及び前記筒内燃料噴射弁のいずれか一方に偏ってデポジットが付着していないと判定されるときには前記判定手段により燃料性状を判定することをその要旨とする。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
According to the first aspect of the present invention, as a fuel property determination device for an internal combustion engine, an intake passage fuel injection valve that injects and supplies fuel into the intake passage of the internal combustion engine, and a cylinder that directly injects and supplies fuel to the combustion chamber of the engine There is a correlation between the fuel characteristics of the internal fuel injection valve and when the fuel is mainly supplied by the fuel injection by the in-cylinder fuel injection valve and when the fuel is mainly supplied by the intake passage fuel injection valve. A fuel property determination device for an internal combustion engine, comprising: a determination unit that compares a parameter to calculate a relative value and determines a property of the fuel based on the calculated relative value, Parameters that correlate with the properties of the fuel when fuel is supplied mainly by fuel injection by the injection valve, and fuel that is mainly supplied by fuel injection by the intake passage fuel injection valve Preliminary determination means for determining the fuel property based on any of the parameters correlated with the fuel property at the time of performing, and deposit adhesion to the intake passage fuel injection valve and the in-cylinder fuel injection valve An estimation means for estimating each amount, and whether or not deposits are biased on either one of the intake passage fuel injection valve and the in-cylinder fuel injection valve based on the estimated deposit adhesion amount A bias determining means, and when the bias determining means determines that deposit is biased to one of the intake passage fuel injection valve and the in-cylinder fuel injection valve, the preliminary determining means The fuel property is determined, and it is determined that no deposit is adhered to either the intake passage fuel injection valve or the in-cylinder fuel injection valve. When it is to its gist that determines fuel property by the determination means.

前述した外乱には、上記吸気通路燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁の両方に同様に作用するものが多く存在する。例えば、吸気温度、吸気湿度、上記各燃料噴射弁以外の要素の個体差や経年変化などである。この点、上記構成によれば、各燃料噴射弁による燃料噴射を主として燃料の供給を行うときの燃料の性状と相関関係にあるパラメータを比較した相対値に基づいて燃料の性状を判定するため、上記吸気通路燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁の両方に同様に作用する外乱は相殺され、ひいては前述した外乱に起因する燃料性状判定の精度低下が抑制されるようになる。
内燃機関において用いられる燃料やオイル、もしくはそれらの添加物の炭化物や酸化物などのデポジットが、上記吸気通路燃料噴射弁や筒内燃料噴射弁に付着することがある。特にこのような傾向は、内燃機関の燃焼室内に配設される筒内燃料噴射弁において強くみられる。このため、吸気通路燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁のいずれか一方に偏ってデポジットが付着しているときに上記判定手段による燃料性状の判定を実施することとすれば、上記デポジット付着に起因する精度の低下が懸念される。この点、上記構成によれば、上記偏り判定手段により、上記両燃料噴射弁のいずれか一方に偏ってデポジットが付着していると判定されるときには上記予備判定手段により燃料性状を判定し、一方、上記両燃料噴射弁のいずれか一方に偏ってデポジットが付着していないと判定されるときには上記判定手段により燃料性状を判定することで、燃料性状を判定するにあたっての信頼性の向上が図られるようになる。
Many of the disturbances described above act in a similar manner on both the intake passage fuel injection valve and the in-cylinder fuel injection valve. For example, intake air temperature, intake air humidity, individual differences of elements other than the above fuel injection valves, aging, and the like. In this regard, according to the above configuration, in order to determine the properties of the fuel based on relative values obtained by comparing parameters correlated with the properties of the fuel when the fuel is mainly supplied by the fuel injection valves. Disturbances that act similarly on both the intake passage fuel injection valve and the in-cylinder fuel injection valve are canceled out, and as a result, a decrease in accuracy of fuel property determination due to the above-described disturbance is suppressed.
Deposits such as fuel and oil used in an internal combustion engine or carbides or oxides of their additives may adhere to the intake passage fuel injection valve and the in-cylinder fuel injection valve. Such a tendency is particularly strong in an in-cylinder fuel injection valve disposed in a combustion chamber of an internal combustion engine. For this reason, if the determination of the fuel property by the determination means is performed when the deposit adheres to either the intake passage fuel injection valve or the in-cylinder fuel injection valve, it is caused by the deposit adhesion. There is concern about a decrease in accuracy. In this regard, according to the above configuration, when it is determined by the bias determination means that the deposit is attached to one of the two fuel injection valves, the preliminary determination means determines the fuel property, When it is determined that no deposit is attached to either one of the two fuel injection valves, the determination of the fuel property by the determination means improves the reliability in determining the fuel property. It becomes like this.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の燃料性状判定装置において、前記判定手段が算出する相対値は、前記燃料の性状と相関関係にあるパラメータの差及び比のいずれかであることをその要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, in the fuel property determination apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect, the relative value calculated by the determination means is any of a parameter difference and a ratio correlated with the fuel property. The gist of this is that.

上記相対値としては、上記燃料の性状と相関関係にあるパラメータの差及び比のいずれかを用いることができる。そして、これらいずれの値によっても、上記外乱に起因する成分は好適に相殺されるようになる。   As the relative value, any one of a parameter difference and a ratio correlated with the fuel property can be used. And any of these values allows the component due to the disturbance to be canceled out favorably.

請求項に記載の発明は、請求項1または2に記載の内燃機関の燃料性状判定装置において、前記推定手段は、前記各燃料噴射弁に対するデポジット付着量を前記吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量及び前記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量に基づいて推定することをその要旨とする。 The invention described in claim 3 is the fuel property determination device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, before Symbol estimating means, the deposit adhesion amount for each fuel injection valve from the intake passage fuel injector The gist of the estimation is based on the fuel injection amount and the fuel injection amount from the in-cylinder fuel injection valve.

気通路燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁のいずれか一方に偏ってデポジットが付着すると、その燃料噴射弁から噴射される燃料の量は少なくなる。このため、これら各燃料噴射弁に対するデポジット付着量についてはこれを、上記吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量及び上記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量に基づき推定することが有効であり、また推定精度も確保される。 When deposit biased to one of the air intake passage fuel injection valve and the in-cylinder fuel injection valve is attached, the amount of fuel injected from the fuel injection valve is reduced. Therefore, it is effective to estimate the deposit adhesion amount for each fuel injection valve based on the fuel injection amount from the intake passage fuel injection valve and the fuel injection amount from the in-cylinder fuel injection valve, Also, the estimation accuracy is ensured.

請求項に記載の発明は、請求項1〜のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料性状判定装置において、前記燃料の性状はオクタン価であり、前記燃料の性状と相関関係にあるパラメータは点火時期及びノッキング強度のいずれかであることをその要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the fuel property determination apparatus for an internal combustion engine according to any one of the first to third aspects, the property of the fuel is an octane number, and the parameter has a correlation with the property of the fuel. The gist of this is either the ignition timing or the knocking strength.

一般に、燃料のオクタン価が低いほど内燃機関において発生するノッキングの強度は大きくなるため、ノッキング強度は燃料のオクタン価と相関関係にあるパラメータである。また、ノッキングが検出されると、混合気の点火時期をベース点火時期よりも遅らせてノッキングを回避するようなKCS(ノックコントロールシステム)が作動しているとき、点火時期はノッキングの発生頻度に対応するものとなる。ちなみに、ここでいうベース点火時期は、ノッキングが生じていないときの点火時期に相当する。また一般に、燃料のオクタン価が低いほどノッキングの発生頻度は高くなるため、点火時期は燃料のオクタン価と相関関係にあるパラメータになる。このため、上記燃料の性状が燃料のオクタン価であるとき、上記燃料の性状と相関関係にあるパラメータとしてこれらパラメータを用いることが特に有効である。   In general, the lower the octane number of the fuel, the greater the strength of knocking that occurs in the internal combustion engine. Therefore, the knocking strength is a parameter correlated with the octane number of the fuel. Also, when knocking is detected, when the KCS (Knock Control System) is operated to avoid knocking by delaying the ignition timing of the mixture from the base ignition timing, the ignition timing corresponds to the frequency of occurrence of knocking. To be. Incidentally, the base ignition timing here corresponds to the ignition timing when knocking does not occur. In general, the lower the octane number of the fuel, the higher the frequency of knocking. Therefore, the ignition timing is a parameter correlated with the octane number of the fuel. For this reason, when the fuel property is the octane number of the fuel, it is particularly effective to use these parameters as parameters correlated with the fuel property.

(第1の実施の形態)
以下、本発明にかかる内燃機関の燃料性状判定装置についてその第1の実施の形態を示す。この実施の形態にかかる内燃機関の燃料性状判定装置も、前述した従来の燃料性状判定装置(判定方法)と同様、内燃機関の運転状態に基づいてその時々において当該機関に噴射供給されている燃料の性状(オクタン価)を判定するものである。ただし、この実施の形態の内燃機関の燃料性状判定装置では、以下に説明する構成を有することによって、前述したような外乱に起因する燃料性状の判定にあたっての精度の低下を抑制するようにしている。
(First embodiment)
A first embodiment of a fuel property determination apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described below. The fuel property determination device for an internal combustion engine according to this embodiment is also fuel that is injected and supplied to the engine from time to time based on the operating state of the internal combustion engine, similarly to the conventional fuel property determination device (determination method) described above. The property (octane number) is determined. However, the fuel property determination device for an internal combustion engine according to this embodiment has the configuration described below, thereby suppressing a decrease in accuracy in determining the fuel property due to disturbance as described above. .

図1に、この内燃機関の燃料性状判定装置の概略構成を模式的に示す。なお、内燃機関10は6つのシリンダを備えるV型6気筒ガソリン機関であるが、同図1では説明の便宜上、代表して1つのシリンダのみを示している。   FIG. 1 schematically shows a schematic configuration of a fuel property determination apparatus for an internal combustion engine. Although the internal combustion engine 10 is a V-type six-cylinder gasoline engine having six cylinders, only one cylinder is shown as a representative in FIG. 1 for convenience of explanation.

図1に示されるように、この装置は、例えば4サイクルのレシプロ機関である内燃機関10を中心として構成されている。そしてこの内燃機関10は、大きくは、シリンダブロック1aと該シリンダブロック1aの上部に連結されるシリンダヘッド1bとを備えるシリンダ1と、該シリンダ1内を往復動するピストン2とを有して構成されている。そして上記シリンダ1内においては、上記シリンダブロック1a及びシリンダヘッド1bの内壁とピストン2の頂面とによって、混合気を燃焼させるための燃焼室5が区画形成されている。   As shown in FIG. 1, this apparatus is mainly configured of an internal combustion engine 10 that is a four-cycle reciprocating engine. The internal combustion engine 10 includes a cylinder 1 having a cylinder block 1a and a cylinder head 1b connected to the upper portion of the cylinder block 1a, and a piston 2 that reciprocates in the cylinder 1. Has been. In the cylinder 1, a combustion chamber 5 for combusting the air-fuel mixture is defined by the inner walls of the cylinder block 1 a and the cylinder head 1 b and the top surface of the piston 2.

また、シリンダヘッド1bには、この燃焼室5に突出する態様で混合気に点火を行う点火プラグ6、並びに同燃焼室5に燃料を噴射供給する燃料供給手段として筒内燃料噴射弁I2が配設されている。さらに、上記シリンダヘッド1bは、燃焼室5に空気や燃料等を取り込む吸気ポート7と、混合気が燃焼して生じる排気を燃焼室5から外部へ排出する排気ポート8とを有し、各ポートには、これらポートの開閉を行う吸気バルブ7a及び排気バルブ8aがそれぞれ配設されている。ここで、上記吸気ポート7には、当該吸気ポート7に燃料を噴射供給する燃料供給手段として吸気通路燃料噴射弁I1が配設されている。また図示は割愛しているが、上記吸気ポート7の上流には、吸入空気量を調量すべく開閉動作を行うスロットルバルブが設けられている。そしてこのスロットルバルブのさらに上流には、吸入空気量を検出するエアフローメータ及び吸入空気の温度を検出する吸気温センサがそれぞれ配設されている。   The cylinder head 1b is provided with an ignition plug 6 for igniting the air-fuel mixture in a manner protruding into the combustion chamber 5, and an in-cylinder fuel injection valve I2 as fuel supply means for injecting and supplying fuel to the combustion chamber 5. It is installed. Further, the cylinder head 1b has an intake port 7 for taking air, fuel or the like into the combustion chamber 5, and an exhaust port 8 for discharging exhaust gas generated by combustion of the air-fuel mixture from the combustion chamber 5 to the outside. Are provided with an intake valve 7a and an exhaust valve 8a for opening and closing these ports, respectively. Here, the intake port 7 is provided with an intake passage fuel injection valve I1 as fuel supply means for injecting and supplying fuel to the intake port 7. Although not shown, a throttle valve that opens and closes to adjust the intake air amount is provided upstream of the intake port 7. Further, an air flow meter for detecting the intake air amount and an intake air temperature sensor for detecting the temperature of the intake air are disposed further upstream of the throttle valve.

さらに、上記筒内燃料噴射弁I2及び吸気通路燃料噴射弁I1には、使用燃料を溜めておく燃料タンクTと、該燃料タンクT内の燃料を各燃料噴射弁に圧送する低圧燃料ポンプP1及び高圧燃料ポンプP2とが、各シリンダへ燃料を供給するデリバリパイプD1及びD2等のパイプによって連結されている。そして、これら各要素によって燃料供給装置を構成している。そして、この燃料供給装置によって燃料タンクT内の燃料が各燃料噴射弁に供給される。具体的には、上記低圧燃料ポンプP1によって燃料タンクTからくみ上げられた燃料が、例えば約0.3MPaの圧力をもってデリバリパイプD2を通じて各シリンダの備える吸気通路燃料噴射弁I1に供給される。また、上記高圧燃料ポンプP2によってさらに加圧された燃料は、例えば8MPa〜13MPaの圧力をもってデリバリパイプD1を通じて各シリンダの備える筒内燃料噴射弁I2に供給される。   Further, the in-cylinder fuel injection valve I2 and the intake passage fuel injection valve I1 include a fuel tank T in which used fuel is stored, a low-pressure fuel pump P1 that pumps fuel in the fuel tank T to each fuel injection valve, and The high-pressure fuel pump P2 is connected by pipes such as delivery pipes D1 and D2 that supply fuel to each cylinder. Each of these elements constitutes a fuel supply device. Then, the fuel in the fuel tank T is supplied to each fuel injection valve by this fuel supply device. Specifically, the fuel pumped up from the fuel tank T by the low-pressure fuel pump P1 is supplied to the intake passage fuel injection valve I1 provided in each cylinder through the delivery pipe D2 with a pressure of, for example, about 0.3 MPa. The fuel further pressurized by the high-pressure fuel pump P2 is supplied to the in-cylinder fuel injection valve I2 included in each cylinder through the delivery pipe D1 with a pressure of, for example, 8 MPa to 13 MPa.

一方、上記シリンダブロック1a及びシリンダヘッド1bには、これら両者を冷却するための冷却水の通路となるウォータージャケット1cが配設されている(便宜上、シリンダブロック1a側のウォータージャケットのみを図示)。また、上記シリンダブロック1aには、このウォータージャケット1c内を流通する冷却水の温度を検出する水温センサ1d、並びに高周波振動を感知してノッキングを検出するノックセンサ1eが設けられている。   On the other hand, the cylinder block 1a and the cylinder head 1b are provided with a water jacket 1c serving as a cooling water passage for cooling both of them (for convenience, only the water jacket on the cylinder block 1a side is shown). The cylinder block 1a is provided with a water temperature sensor 1d for detecting the temperature of the cooling water flowing through the water jacket 1c, and a knock sensor 1e for detecting knocking by detecting high-frequency vibrations.

また、上記ピストン2の下端部にはコンロッド(コネクティングロッド)4を介してクランクシャフト3が連結されており、ピストン2の往復動に追従してクランクシャフト3が回転する。また、このクランクシャフト3の近傍には、クランクシャフト3の回転角度を検出するクランク角センサ3aが配設されている。   A crankshaft 3 is connected to the lower end of the piston 2 via a connecting rod (connecting rod) 4, and the crankshaft 3 rotates following the reciprocating motion of the piston 2. A crank angle sensor 3 a that detects the rotation angle of the crankshaft 3 is disposed in the vicinity of the crankshaft 3.

上記構成を有する内燃機関の燃料性状判定装置では、上記クランク角センサ3a及び水温センサ1d及びノックセンサ1e及びエアフローメータ等の各種センサからの出力信号を電子制御装置100に取り込むように構成されている。そして、電子制御装置100では、これら各センサからの信号に基づき、上記点火プラグ6及び吸気通路燃料噴射弁I1及び筒内燃料噴射弁I2及び低圧燃料ポンプP1及び高圧燃料ポンプP2等の駆動を制御する。   The fuel property determination apparatus for an internal combustion engine having the above-described configuration is configured to take in output signals from the crank angle sensor 3a, the water temperature sensor 1d, the knock sensor 1e, and various sensors such as an air flow meter to the electronic control unit 100. . The electronic control unit 100 controls the driving of the ignition plug 6, the intake passage fuel injection valve I1, the in-cylinder fuel injection valve I2, the low pressure fuel pump P1, the high pressure fuel pump P2, and the like based on signals from these sensors. To do.

なお、電子制御装置100は、大きくは、CPU(中央処理装置)101と、ROM(リードオンリーメモリ)102と、RAM(ランダムアクセスメモリ)103と、バックアップRAM104とを有して構成されている。そして、これら各要素は互いに双方向バス(図示略)等によって電気的に接続されている。ここで、上記CPU101は、ROM102に格納された制御プログラムやデータマップ等に基づいて演算処理を行うものである。具体的には、上記ROM102には、バルブタイミング制御、空燃比制御、点火時期制御、燃料噴射時期制御等を行うための各種制御プログラムや、各種条件に対応した目標値を算出するためのマップ等が格納されている。また、上記RAM103は、こうしたCPU101での演算途中のデータや演算結果、あるいは上記各種センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するために使用される。また、上記バックアップRAM104は、このRAM103に格納された各種データを電源供給停止時に保持するために用いられる。   The electronic control device 100 is mainly configured to include a CPU (Central Processing Unit) 101, a ROM (Read Only Memory) 102, a RAM (Random Access Memory) 103, and a backup RAM 104. These elements are electrically connected to each other by a bidirectional bus (not shown) or the like. Here, the CPU 101 performs arithmetic processing based on a control program, a data map, etc. stored in the ROM 102. Specifically, the ROM 102 includes various control programs for performing valve timing control, air-fuel ratio control, ignition timing control, fuel injection timing control, maps for calculating target values corresponding to various conditions, and the like. Is stored. The RAM 103 is used to temporarily store data and calculation results during the calculation by the CPU 101 or data input from the various sensors. The backup RAM 104 is used to hold various data stored in the RAM 103 when power supply is stopped.

以下、図2を併せ参照して、この実施の形態にかかる内燃機関の燃料性状判定装置によるオクタン価判定の原理について説明する。なお、同図2は、吸気通路燃料噴射弁I1のみを用いて燃料噴射(ポート噴射)を行うときと、筒内燃料噴射弁I2のみを用いて燃料噴射(筒内噴射)を行うときとについて、上記点火プラグ6によって混合気に点火を行う時期(点火時期)と燃料のオクタン価との関係を対比して示すグラフである。また、図2中に「L1」で示される特性線はポート噴射の特性を、「L2」で示される特性線は筒内噴射の特性をそれぞれ示している。   Hereinafter, the principle of the octane number determination by the fuel property determination device for the internal combustion engine according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a case where fuel injection (port injection) is performed using only the intake passage fuel injection valve I1 and a case where fuel injection (in-cylinder injection) is performed using only the in-cylinder fuel injection valve I2. 4 is a graph showing a comparison between the timing of ignition of the air-fuel mixture by the spark plug 6 (ignition timing) and the octane number of the fuel. In FIG. 2, the characteristic line indicated by “L1” indicates the port injection characteristic, and the characteristic line indicated by “L2” indicates the in-cylinder injection characteristic.

この実施の形態にかかる装置には、上記ノックセンサ1eによってノッキングが検出されると、混合気の点火時期をベース点火時期よりも遅らせてノッキングを回避するようなKCS(ノックコントロールシステム)が搭載されている。ちなみに、ここでいうベース点火時期は、ノッキングが生じていないときの点火時期に相当する。同システムが作動している時は、点火時期はノッキングの発生頻度に対応するものとなっている。ここでは、ベース点火時期と区別するために、このような点火時期をノック点火時期と称する。また一般に、燃料のオクタン価が低いほどノッキングの発生頻度は高くなるため、図2に示されるように、ノック点火時期は燃料のオクタン価と相関関係にあるパラメータになっている。   The device according to this embodiment is equipped with a KCS (knock control system) that, when knocking is detected by the knock sensor 1e, prevents the knocking by delaying the ignition timing of the air-fuel mixture from the base ignition timing. ing. Incidentally, the base ignition timing here corresponds to the ignition timing when knocking does not occur. When the system is in operation, the ignition timing corresponds to the frequency of knocking. Here, in order to distinguish from the base ignition timing, such an ignition timing is referred to as a knock ignition timing. In general, the lower the octane number of the fuel, the higher the frequency of knocking. Therefore, as shown in FIG. 2, the knock ignition timing is a parameter correlated with the octane number of the fuel.

ここで、図2中の特性線L1あるいは特性線L2に基づいて燃料のオクタン価を判定することも可能である。しかし前述のように、上記ノッキングの発生頻度は燃料のオクタン価のみならず、その他の外乱、例えば同機関の個体差や気象条件、あるいはデポジット付着等の経年変化等によっても左右される。特に、上記シリンダ1の内壁表面に、燃料やオイル、もしくはそれらの添加物の炭化物や酸化物などのデポジットが付着して断熱層が形成されると、燃焼室の温度が上昇するようになってノッキングの発生頻度が高くなる。そのため、このような方法で燃料の正確なオクタン価を得ることは困難であることも前述した。   Here, it is also possible to determine the octane number of the fuel based on the characteristic line L1 or the characteristic line L2 in FIG. However, as described above, the occurrence frequency of the knocking depends not only on the octane number of the fuel, but also on other disturbances such as individual differences of the engine, weather conditions, and secular changes such as deposit adhesion. In particular, when deposits such as fuel, oil, or carbides or oxides of their additives adhere to the inner wall surface of the cylinder 1 to form a heat insulation layer, the temperature of the combustion chamber rises. Knocking occurs more frequently. For this reason, it has been described above that it is difficult to obtain an accurate octane number of fuel by such a method.

この点、この実施の形態の燃料性状判定装置おいては、ポート噴射を行うとき(特性線L1)のノック点火時期と、筒内噴射を行うとき(特性線L2)のノック点火時期との差に基づいて燃料のオクタン価を判定することで、前述した判定精度の低下を抑制するようにしている。具体的には、上記外乱には、吸気通路燃料噴射弁I1及び筒内燃料噴射弁I2の両方に同様に作用するものが多く存在する。例えば、吸気温度、吸気湿度、上記各燃料噴射弁以外の要素の個体差や経年変化などである。そこで、この実施の形態にかかる燃料性状判定装置では、ポート噴射を行うとき(特性線L1)のノック点火時期と、筒内噴射を行うとき(特性線L2)のノック点火時期とを比較して、これらのノック点火時期の差を算出するとともに、この算出されるノック点火時期の差に基づいて燃料のオクタン価を判定するようにしている。このように、ポート噴射を行うときのノック点火時期と、筒内噴射を行うときのノック点火時期との差に基づいてオクタン価判定を行うこととすれば、上記吸気通路燃料噴射弁I1及び筒内燃料噴射弁I2の両方に同様に作用する外乱は相殺され、ひいては前述した外乱に起因する燃料性状判定の精度低下が抑制されるようになる。   In this respect, in the fuel property determination device of this embodiment, the difference between the knock ignition timing when performing port injection (characteristic line L1) and the knock ignition timing when performing in-cylinder injection (characteristic line L2). By determining the octane number of the fuel based on the above, the above-described decrease in determination accuracy is suppressed. Specifically, many of the disturbances act similarly on both the intake passage fuel injection valve I1 and the in-cylinder fuel injection valve I2. For example, intake air temperature, intake air humidity, individual differences of elements other than the above fuel injection valves, aging, and the like. Therefore, the fuel property determination device according to this embodiment compares the knock ignition timing when performing port injection (characteristic line L1) with the knock ignition timing when performing in-cylinder injection (characteristic line L2). The difference between these knock ignition timings is calculated, and the octane number of the fuel is determined based on the calculated difference in knock ignition timing. As described above, if the octane number determination is performed based on the difference between the knock ignition timing at the time of port injection and the knock ignition timing at the time of in-cylinder injection, the intake passage fuel injection valve I1 and the in-cylinder Disturbances acting on both of the fuel injection valves I2 in the same way are canceled out, and as a result, a decrease in the accuracy of fuel property determination due to the aforementioned disturbances is suppressed.

次に、図3を併せ参照して、この実施の形態にかかる内燃機関の燃料性状判定装置によりオクタン価判定を行う際の判定手順を説明する。なお、この図3に示す処理は、例えば所定クランク角毎あるいは所定時間毎に繰り返し実行される。   Next, with reference to FIG. 3, the determination procedure when the octane number determination is performed by the fuel property determination device for the internal combustion engine according to this embodiment will be described. The process shown in FIG. 3 is repeatedly executed, for example, every predetermined crank angle or every predetermined time.

図3に示す一連の処理においては、まず、オクタン価判定運転条件を満たしたか否かを判定する。具体的には、
(イ)暖機運転中であるか否かを判定する。より詳しくは、水温センサ1dから検出される冷却水温が所定の値以上に達したか否かを判定する。
(ロ)エンジン回転速度が安定しているか否かを判定する。より詳しくは、クランク角センサ3a等によって検出されるエンジン回転速度の変化率が所定の値以下になっているか否かを判定する。
(ハ)負荷が安定しているか否かを判定する。より詳しくは、エアフローメータ等によって検出される負荷の変化率が所定の値以下になっているか否かを判定する。
(ニ)KCS作動中か否かを判定する。より詳しくは、点火時期がベース点火時期よりも遅角側にあるか否かを判定する。
等々の各種判定が行われる(ステップS100)。
In the series of processes shown in FIG. 3, first, it is determined whether or not the octane number determination operation condition is satisfied. In particular,
(A) It is determined whether or not the engine is warming up. More specifically, it is determined whether or not the cooling water temperature detected from the water temperature sensor 1d has reached a predetermined value or more.
(B) It is determined whether or not the engine speed is stable. More specifically, it is determined whether or not the rate of change of the engine rotation speed detected by the crank angle sensor 3a or the like is equal to or less than a predetermined value.
(C) Determine whether the load is stable. More specifically, it is determined whether or not the rate of change of the load detected by an air flow meter or the like is a predetermined value or less.
(D) It is determined whether or not the KCS is operating. More specifically, it is determined whether or not the ignition timing is on the retard side with respect to the base ignition timing.
Etc. are performed (step S100).

そして、ステップS100においてオクタン価判定運転条件を満たしたと判定されると、次にノック点火時期が取得される。より詳しくは、このノック点火時期は、ノックセンサ1eによって検出されるノッキングの発生頻度に基づいて取得(算出)される(ステップS110)。   If it is determined in step S100 that the octane number determination operation condition is satisfied, then the knock ignition timing is acquired. More specifically, this knock ignition timing is acquired (calculated) based on the occurrence frequency of knocking detected by knock sensor 1e (step S110).

次に、噴射方式を、ポート噴射から筒内噴射、もしくは筒内噴射からポート噴射に切り替える(ステップS120)。そして、ステップS110と同様、ノック点火時期が取得(算出)される(ステップS130)。   Next, the injection method is switched from port injection to in-cylinder injection, or from in-cylinder injection to port injection (step S120). Then, as in step S110, the knock ignition timing is acquired (calculated) (step S130).

次に、こうして取得されたポート噴射を行うときのノック点火時期と、筒内噴射を行うときのノック点火時期とを比較して、これらのノック点火時期の差を算出する(ステップS140)。そして、この算出されたノック点火時期の差に基づいて燃料のオクタン価を計算(判定)する(ステップS150)。なお、この実施の形態においては、上記ノック点火時期の差を算出するとともに、この算出されるノック点火時期の差に基づいて燃料のオクタン価を計算(判定)する部位が判定手段に相当する。   Next, the knock ignition timing when performing port injection thus obtained is compared with the knock ignition timing when performing in-cylinder injection, and the difference between these knock ignition timings is calculated (step S140). Then, the octane number of the fuel is calculated (determined) based on the calculated difference in knock ignition timing (step S150). In this embodiment, the part that calculates (determines) the octane number of the fuel based on the calculated difference in knock ignition timing corresponds to the determination means.

そして、この計算(判定)された燃料のオクタン価に基づき、噴射方式をポート噴射もしくは筒内噴射に切り替える(ステップS160)。なお、上述した各種演算処理は、上記電子制御装置100によって行われる。   Then, based on the calculated (determined) octane number of the fuel, the injection method is switched to port injection or in-cylinder injection (step S160). Note that the various arithmetic processes described above are performed by the electronic control device 100.

以上説明したように、この実施の形態にかかる内燃機関の燃料性状判定装置によれば、以下のような優れた効果が得られるようになる。
(1)内燃機関の燃料性状判定装置として、内燃機関の吸気通路内に燃料を噴射供給する吸気通路燃料噴射弁I1と、同機関の燃焼室に燃料を直接噴射供給する筒内燃料噴射弁I2と、燃料のオクタン価を判定(計算)する判定手段とを備える。そして、該判定手段によって、ポート噴射を行うときのノック点火時期と、筒内噴射を行うときのノック点火時期とを比較して、これらのノック点火時期の差を算出するとともに、この算出されるノック点火時期の差に基づいて燃料のオクタン価を判定(計算)する構成とした。これにより、上記吸気通路燃料噴射弁I1及び筒内燃料噴射弁I2の両方に同様に作用する外乱は相殺され、ひいては前述した外乱に起因する燃料性状判定の精度低下が抑制されるようになる。
As described above, according to the fuel property determination device for an internal combustion engine according to this embodiment, the following excellent effects can be obtained.
(1) As a fuel property determination device for an internal combustion engine, an intake passage fuel injection valve I1 that injects fuel into the intake passage of the internal combustion engine, and an in-cylinder fuel injection valve I2 that directly injects fuel into the combustion chamber of the engine And determination means for determining (calculating) the octane number of the fuel. Then, the determination means compares the knock ignition timing when performing the port injection with the knock ignition timing when performing the in-cylinder injection, and calculates the difference between these knock ignition timings. The configuration is such that the octane number of the fuel is determined (calculated) based on the difference in knock ignition timing. As a result, disturbances that act similarly on both the intake passage fuel injection valve I1 and the in-cylinder fuel injection valve I2 are canceled out, and as a result, a decrease in the accuracy of fuel property determination due to the above-described disturbance is suppressed.

(第2の実施の形態)
次に、本発明にかかる内燃機関の燃料性状判定装置についてその第2の実施の形態を示す。この実施の形態にかかる内燃機関の燃料性状判定装置も、第1の実施の形態と同様、前述したような外乱に起因する燃料性状(オクタン価)の判定にあたっての精度の低下を抑制するようにしている。ただし、この実施の形態の内燃機関の燃料性状判定装置は以下に説明する予備判定手段をさらに備え、上記吸気通路燃料噴射弁I1及び筒内燃料噴射弁I2にそれぞれ作用する外乱に応じて該予備判定手段と上記判定手段とを使い分けることで、燃料性状の判定にあたっての信頼性についてもこれを向上させるようにしている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the fuel property determination device for an internal combustion engine according to the present invention will be described. Similarly to the first embodiment, the fuel property determination device for an internal combustion engine according to this embodiment suppresses a decrease in accuracy in determining the fuel property (octane number) due to the disturbance as described above. Yes. However, the fuel property determination device for an internal combustion engine according to this embodiment further includes preliminary determination means described below, and the preliminary determination means is provided according to disturbances acting on the intake passage fuel injection valve I1 and the in-cylinder fuel injection valve I2, respectively. By properly using the determination means and the determination means, the reliability in determining the fuel property is also improved.

さて、この燃料性状判定装置も、基本的には第1の実施の形態と同様、先の図1に示した構成を有する装置である。ただし、この装置においては、同図1中に破線で示すような例えばO2センサ等からなる空燃比センサ8bをさらに備える構成としている。より詳しくは、上記空燃比センサ8bは、排気ポート8の下流側に配設されて、空燃比(空気の質量/燃料の質量)が理論空燃比(≒14.7)に対し、リッチ(濃い)状態かリーン(薄い)状態かを検出するために用いられる。   Now, this fuel property determination apparatus is basically also an apparatus having the configuration shown in FIG. 1 as in the first embodiment. However, this apparatus is further provided with an air-fuel ratio sensor 8b composed of, for example, an O2 sensor as indicated by a broken line in FIG. More specifically, the air-fuel ratio sensor 8b is disposed downstream of the exhaust port 8, and the air-fuel ratio (the mass of air / the mass of fuel) is rich with respect to the stoichiometric air-fuel ratio (≈14.7). ) Or lean (thin) state.

ところで、先の第1の実施の形態の燃料性状判定装置では、前述した外乱が上記吸気通路燃料噴射弁I1及び筒内燃料噴射弁I2のいずれか一方に偏って作用するようなこともある。   By the way, in the fuel property determination apparatus of the first embodiment, the above-described disturbance may be applied to one of the intake passage fuel injection valve I1 and the in-cylinder fuel injection valve I2.

そこで、この実施の形態の燃料性状判定装置においては、こうした実情を考慮して、ポート噴射を行うときのノック点火時期及び筒内噴射を行うときのノック点火時期のいずれかに基づいて燃料のオクタン価の判定を行う予備判定手段をさらに備えることとしている。そして、上記吸気通路燃料噴射弁I1及び筒内燃料噴射弁I2のいずれか一方に偏って外乱が作用しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて該予備判定手段と上記判定手段とを使い分けるようにしている。   Therefore, in the fuel property determination device of this embodiment, in consideration of such circumstances, the octane number of the fuel is based on either the knock ignition timing when performing port injection or the knock ignition timing when performing in-cylinder injection. It is further provided with preliminary determination means for performing the determination. Then, it is determined whether a disturbance is acting on one of the intake passage fuel injection valve I1 and the in-cylinder fuel injection valve I2, and based on the determination result, the preliminary determination means, the determination means, Are used properly.

以下、図4を併せ参照して、この実施の形態にかかる内燃機関の燃料性状判定装置によりオクタン価判定を行う際の判定手順を詳述する。ここでは、上記吸気通路燃料噴射弁I1及び筒内燃料噴射弁I2のいずれか一方に偏ってデポジットが付着しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて上記予備判定手段と上記判定手段とを使い分けるようにしている。なお、この図4に示す処理も、例えば所定クランク角毎あるいは所定時間毎に繰り返し実行される。   Hereinafter, with reference to FIG. 4 as well, the determination procedure when the octane number determination is performed by the fuel property determination device for the internal combustion engine according to this embodiment will be described in detail. Here, it is determined whether deposits are biased toward either the intake passage fuel injection valve I1 or the in-cylinder fuel injection valve I2, and the preliminary determination means and the determination means are determined based on the determination result. And are used properly. The process shown in FIG. 4 is also repeatedly executed, for example, every predetermined crank angle or every predetermined time.

図4に示す一連の処理においては、まず、上記エアフローメータによって検出される吸入空気量に基づいて基本噴射量を算出する(ステップS200)。
次に、上記空燃比センサ8bによって検出される空燃比信号に基づき、経時的に変化する空燃比を補正するための空燃比フィードバック係数FAFを算出する(ステップS210)。そして、この算出された空燃比フィードバック係数FAFの定常的傾向に基づいてそのベース値の学習を行い、内燃機関過渡運転時の空燃比制御精度の向上を図る。なお、この学習は、例えば内燃機関の運転領域毎に行われる(ステップS220)。
In the series of processes shown in FIG. 4, first, the basic injection amount is calculated based on the intake air amount detected by the air flow meter (step S200).
Next, based on the air-fuel ratio signal detected by the air-fuel ratio sensor 8b, an air-fuel ratio feedback coefficient FAF for correcting the air-fuel ratio that changes with time is calculated (step S210). Based on the steady tendency of the calculated air-fuel ratio feedback coefficient FAF, the base value is learned to improve the air-fuel ratio control accuracy during the internal combustion engine transient operation. This learning is performed for each operation region of the internal combustion engine, for example (step S220).

次に、これら算出された空燃比フィードバック係数FAFと学習されたベース値とに基づき、上記吸気通路燃料噴射弁I1からの燃料噴射量及び筒内燃料噴射弁I2からの燃料噴射量をそれぞれ推定する。ちなみにこの推定は、これら燃料噴射弁にデポジットが付着すると、その燃料噴射弁から噴射される燃料の量が少なくなることに基づいて行われる(ステップS230)。次いで、この推定された各燃料噴射弁からの燃料噴射量に基づき、各燃料噴射弁に付着するデポジット付着量をそれぞれ推定(計算)する(ステップS240)。なお、このデポジット付着量の推定を行う部位が推定手段に相当する。そして、この推定された各燃料噴射弁に対するデポジット付着量から上記吸気通路燃料噴射弁I1及び筒内燃料噴射弁I2のいずれか一方に偏ってデポジットが付着しているか否かを判定する。具体的には、上記吸気通路燃料噴射弁I1のデポジット付着量と、上記筒内燃料噴射弁I2のデポジット付着量との差が所定の値以上であるか否かを判定する(ステップS250)。なお、このデポジットの偏り付着の判定を行う部位が偏り判定手段に相当する。   Next, based on the calculated air-fuel ratio feedback coefficient FAF and the learned base value, the fuel injection amount from the intake passage fuel injection valve I1 and the fuel injection amount from the in-cylinder fuel injection valve I2 are respectively estimated. . Incidentally, this estimation is performed based on the fact that when deposits are deposited on these fuel injection valves, the amount of fuel injected from the fuel injection valves decreases (step S230). Next, based on the estimated fuel injection amount from each fuel injection valve, the deposit adhesion amount adhering to each fuel injection valve is estimated (calculated), respectively (step S240). In addition, the site | part which estimates this deposit adhesion amount corresponds to an estimation means. Then, it is determined from the estimated deposit adhesion amount to each fuel injection valve whether or not deposit is attached to either the intake passage fuel injection valve I1 or the in-cylinder fuel injection valve I2. Specifically, it is determined whether or not the difference between the deposit adhesion amount of the intake passage fuel injection valve I1 and the deposit adhesion amount of the in-cylinder fuel injection valve I2 is a predetermined value or more (step S250). Note that the portion where the deposit adhesion determination is made corresponds to the bias determination means.

ここで、上記吸気通路燃料噴射弁I1及び筒内燃料噴射弁I2のいずれか一方に偏ってデポジットが付着していると判定されると、上記予備判定手段により燃料のオクタン価の判定(計算)が行われることとなる。具体的には、先の図2に示したポート噴射を行うときの「ノック点火時期−燃料オクタン価」の関係を示す特性線L1及び筒内噴射を行うときの「ノック点火時期−燃料オクタン価」の関係を示す特性線L2のいずれかに基づいて燃料のオクタン価の判定が行われる(ステップS251)。なお、この判定を行う部位が予備判定手段に相当する。一方、上記吸気通路燃料噴射弁I1及び筒内燃料噴射弁I2のいずれか一方に偏ってデポジットが付着していないと判定されると、先の図3に示した判定手順で、上記判定手段により燃料のオクタン価の判定(計算)が行われることとなる(ステップS252)。なお、上述した各種演算処理も、上記電子制御装置100によって行われる。   Here, if it is determined that the deposit is biased toward one of the intake passage fuel injection valve I1 and the in-cylinder fuel injection valve I2, the preliminary determination means determines (calculates) the octane number of the fuel. Will be done. Specifically, the characteristic line L1 indicating the relationship of “knock ignition timing−fuel octane number” when performing the port injection shown in FIG. 2 and “knock ignition timing−fuel octane number” when performing in-cylinder injection are shown. The octane number of the fuel is determined based on one of the characteristic lines L2 indicating the relationship (step S251). In addition, the site | part which performs this determination corresponds to a preliminary determination means. On the other hand, if it is determined that no deposit is biased toward either one of the intake passage fuel injection valve I1 or the in-cylinder fuel injection valve I2, the determination means performs the determination procedure shown in FIG. Determination (calculation) of the octane number of the fuel is performed (step S252). The various arithmetic processes described above are also performed by the electronic control device 100.

このように、この実施の形態にかかる内燃機関の燃料性状判定装置によれば、上記吸気通路燃料噴射弁及び筒内燃料噴射弁のいずれか一方に偏ってデポジットが付着する場合であれ、燃料性状を判定するにあたっての信頼性は確保されるようになる。   As described above, according to the fuel property determination device for an internal combustion engine according to this embodiment, the fuel property can be obtained even when deposit is biased to one of the intake passage fuel injection valve and the in-cylinder fuel injection valve. Reliability is ensured in determining.

以上説明したように、この第2の実施の形態にかかる内燃機関の燃料性状判定装置によれば、先の第1の実施の形態による前記(1)の効果と同様もしくはそれに準じた効果を得ることができるとともに、新たに次のような効果を得ることもできる。   As described above, according to the fuel property determination device for an internal combustion engine according to the second embodiment, an effect similar to or equivalent to the effect (1) of the previous first embodiment is obtained. In addition, the following effects can be newly obtained.

(2)ポート噴射による燃料の供給を行うときのノック点火時期及び筒内噴射による燃料の供給を行うときのノック点火時期のいずれかに基づいて燃料のオクタン価の判定を行う予備判定手段を備える。また、上記吸気通路燃料噴射弁I1及び筒内燃料噴射弁I2に付着するデポジット付着量をそれぞれ推定する推定手段と、この推定手段によって推定されるデポジット付着量に基づいて吸気通路燃料噴射弁I1及び筒内燃料噴射弁I2のいずれか一方に偏ってデポジットが付着しているか否かを判定する偏り判定手段とをさらに備える。そして、この偏り判定手段の判定結果に応じて上記予備判定手段と前述した判定手段とを使い分けるようにした。これにより、上記吸気通路燃料噴射弁I1及び筒内燃料噴射弁I2のいずれか一方に偏ってデポジットが付着する場合であれ、上記予備判定手段を通じてより信頼性の高い燃料性状の判定が実現されるようになる。   (2) Preliminary determination means for determining the octane number of the fuel based on either a knock ignition timing when supplying fuel by port injection or a knock ignition timing when supplying fuel by in-cylinder injection is provided. Further, estimation means for estimating the deposit adhesion amount respectively attached to the intake passage fuel injection valve I1 and the in-cylinder fuel injection valve I2, and the intake passage fuel injection valve I1 and the intake passage fuel injection valve I1 based on the deposit adhesion amount estimated by the estimation means There is further provided a bias determining means for determining whether deposits are biased toward any one of the in-cylinder fuel injection valves I2. Then, according to the determination result of the bias determination means, the preliminary determination means and the determination means described above are used properly. Accordingly, even when deposits are biased toward one of the intake passage fuel injection valve I1 and the in-cylinder fuel injection valve I2, more reliable determination of the fuel property is realized through the preliminary determination means. It becomes like this.

(他の実施の形態)
なお、上記各実施の形態は、以下の態様をもって実施することもできる。
・上記第2の実施の形態では、各燃料噴射弁に対するデポジット付着量を各燃料噴射弁からの燃料噴射量に基づいて推定するようにしたが、デポジット付着量の推定方法は任意である。また、各燃料噴射弁に作用する外乱もデポジットの付着には限られない。例えば物理的衝撃や化学的作用等の外乱に起因する各燃料噴射弁の性能劣化度合等を推定するようにしてもよい。
(Other embodiments)
In addition, each said embodiment can also be implemented with the following aspects.
In the second embodiment, the deposit adhesion amount for each fuel injection valve is estimated based on the fuel injection amount from each fuel injection valve, but the deposit adhesion amount estimation method is arbitrary. Further, the disturbance acting on each fuel injection valve is not limited to deposit adhesion. For example, the performance deterioration degree of each fuel injection valve due to disturbance such as physical impact or chemical action may be estimated.

・上記各実施の形態では、筒内噴射を行うときのノック点火時期と、ポート噴射を行うときのノック点火時期とを比較して、これらノック点火時期の差を算出した。しかし、この算出される値はノック点火時期の差には限られず、例えばノック点火時期の比であってもよい。要は、筒内噴射を行うときのノック点火時期と、ポート噴射を行うときのノック点火時期との相対値であれば足りる。   In each of the above embodiments, the knock ignition timing when in-cylinder injection is performed is compared with the knock ignition timing when port injection is performed, and the difference between these knock ignition timings is calculated. However, this calculated value is not limited to the difference in knock ignition timing, and may be, for example, the ratio of knock ignition timing. In short, a relative value between the knock ignition timing when performing in-cylinder injection and the knock ignition timing when performing port injection is sufficient.

・上記各実施の形態では、筒内燃料噴射弁I2のみを用いて燃料噴射(筒内噴射)を行うときと、吸気通路燃料噴射弁I1のみを用いて燃料噴射(ポート噴射)を行うときとについて比較を行った。しかし、この比較を行う対象は各燃料噴射弁のみを用いて燃料噴射を行うときには限られない。要は、筒内燃料噴射弁I2による燃料噴射を主として燃料の供給を行うときと、吸気通路燃料噴射弁による燃料噴射を主として燃料の供給を行うときとについて比較を行うことで足りる。   In each of the above embodiments, when fuel injection (in-cylinder injection) is performed using only the in-cylinder fuel injection valve I2, and when fuel injection (port injection) is performed using only the intake passage fuel injection valve I1. A comparison was made. However, this comparison is not limited to the case where fuel injection is performed using only each fuel injection valve. In short, it is sufficient to make a comparison between when the fuel is mainly supplied by the fuel injection by the cylinder fuel injection valve I2 and when the fuel is mainly supplied by the fuel injection by the intake passage fuel injection valve.

・上記各実施の形態では、各燃料噴射弁のノック点火時期の差に基づいて燃料のオクタン価を計算するようにしたが、該ノック点火時期の差に基づいて燃料がハイオク燃料であるかレギュラー燃料であるかのみを判定する構成としてもよい。またこうした構成によれば、燃料性状判定装置自体の構成の簡素化が図られるようになる。   In each of the above embodiments, the octane number of the fuel is calculated based on the difference in the knock ignition timing of each fuel injection valve, but whether the fuel is a high-octane fuel based on the difference in the knock ignition timing is determined. It is good also as a structure which determines only whether it is. Further, according to such a configuration, the configuration of the fuel property determination device itself can be simplified.

・上記各実施の形態では、判定する燃料の性状をオクタン価とし、この燃料のオクタン価と相関関係にあるパラメータとして点火時期(ノック点火時期)を用いた。しかし、こうしたパラメータは点火時期には限られず、燃料のオクタン価と相関関係にあるパラメータであれば足りる。例えばノッキング強度、あるいは空燃比やPM排出量等もこうしたパラメータとして用いることができる。また、判定される燃料の性状もオクタン価には限られず、蒸留特性やアロマティック成分量であってもよい。   In each of the above embodiments, the property of the fuel to be determined is the octane number, and the ignition timing (knock ignition timing) is used as a parameter correlated with the octane number of the fuel. However, these parameters are not limited to the ignition timing, and may be parameters that are correlated with the octane number of the fuel. For example, knocking strength, air-fuel ratio, PM emission amount, or the like can also be used as such parameters. Further, the property of the fuel to be determined is not limited to the octane number, and may be a distillation characteristic or an aromatic component amount.

・上記各実施の形態では、図3あるいは図4に示す判定処理を所定クランク角毎あるいは所定時間毎に繰り返し行うようにしたが、この判定処理は機関始動毎に一度だけ実行されるようにしてもよい。   In each of the above embodiments, the determination process shown in FIG. 3 or FIG. 4 is repeated every predetermined crank angle or every predetermined time, but this determination process is executed only once every engine start. Also good.

・上記各実施の形態では、判定手段や予備判定手段をプログラムとして例えばROM102に記憶するような構成を想定しているが、これら判定手段や予備判定手段はハードウェアによる専用回路によっても実現可能である。   In each of the above embodiments, it is assumed that the determination unit and the preliminary determination unit are stored in the ROM 102 as a program, for example. However, the determination unit and the preliminary determination unit can be realized by a dedicated circuit using hardware. is there.

この発明にかかる内燃機関の燃料性状判定装置の第1の実施の形態について、その概略構成を模式的に示すブロック図。The block diagram which shows typically the schematic structure about 1st Embodiment of the fuel-characteristics determination apparatus of the internal combustion engine concerning this invention. 同実施の形態におけるオクタン価判定の原理を示すグラフ。The graph which shows the principle of the octane number determination in the same embodiment. 同実施の形態の燃料性状判定処理についてその処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence about the fuel property determination process of the embodiment. この発明にかかる内燃機関の燃料性状判定装置の第2の実施の形態について、その燃料性状判定処理の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of the fuel property determination process about 2nd Embodiment of the fuel property determination apparatus of the internal combustion engine concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…シリンダ、1d…水温センサ、1e…ノックセンサ、2…ピストン、3…クランクシャフト、3a…クランク角センサ、4…コネクティングロッド、5…燃焼室、6…点火プラグ、7…吸気ポート、7a…吸気バルブ、8…排気ポート、8a…排気バルブ、8b…空燃比センサ、10…内燃機関、100…電子制御装置、101…CPU、102…ROM、103…RAM、I1…吸気通路燃料噴射弁、I2…筒内燃料噴射弁、P1…低圧燃料ポンプ、P2…高圧燃料ポンプ、T…燃料タンク。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cylinder, 1d ... Water temperature sensor, 1e ... Knock sensor, 2 ... Piston, 3 ... Crankshaft, 3a ... Crank angle sensor, 4 ... Connecting rod, 5 ... Combustion chamber, 6 ... Spark plug, 7 ... Intake port, 7a DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Intake valve, 8 ... Exhaust port, 8a ... Exhaust valve, 8b ... Air-fuel ratio sensor, 10 ... Internal combustion engine, 100 ... Electronic control unit, 101 ... CPU, 102 ... ROM, 103 ... RAM, I1 ... Intake passage fuel injection valve , I2 ... In-cylinder fuel injection valve, P1 ... Low pressure fuel pump, P2 ... High pressure fuel pump, T ... Fuel tank.

Claims (4)

内燃機関の吸気通路内に燃料を噴射供給する吸気通路燃料噴射弁と、
同機関の燃焼室に燃料を直接噴射供給する筒内燃料噴射弁と、
前記筒内燃料噴射弁による燃料噴射を主として燃料の供給を行うときと前記吸気通路燃料噴射弁による燃料噴射を主として燃料の供給を行うときとについて燃料の性状と相関関係にあるパラメータを比較して相対値を算出するとともに、この算出される相対値に基づいて前記燃料の性状を判定する判定手段とを備えた内燃機関の燃料性状判定装置であって、
前記筒内燃料噴射弁による燃料噴射を主として燃料の供給を行うときにおける前記燃料の性状と相関関係にあるパラメータ及び前記吸気通路燃料噴射弁による燃料噴射を主として燃料の供給を行うときにおける前記燃料の性状と相関関係にあるパラメータのいずれかに基づいて前記燃料の性状の判定を行う予備判定手段と、前記吸気通路燃料噴射弁及び前記筒内燃料噴射弁に付着するデポジット付着量をそれぞれ推定する推定手段と、これら推定されるデポジット付着量に基づいて前記吸気通路燃料噴射弁及び前記筒内燃料噴射弁のいずれか一方に偏ってデポジットが付着しているか否かを判定する偏り判定手段とをさらに備え、
前記偏り判定手段により、前記吸気通路燃料噴射弁及び前記筒内燃料噴射弁のいずれか一方に偏ってデポジットが付着していると判定されるときには前記予備判定手段により燃料性状を判定し、前記吸気通路燃料噴射弁及び前記筒内燃料噴射弁のいずれか一方に偏ってデポジットが付着していないと判定されるときには前記判定手段により燃料性状を判定する
ことを特徴とする内燃機関の燃料性状判定装置。
An intake passage fuel injection valve for injecting fuel into the intake passage of the internal combustion engine;
An in-cylinder fuel injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber of the engine;
Parameters that correlate with the properties of the fuel when the fuel is mainly supplied by the fuel injection by the in-cylinder fuel injection valve and when the fuel is mainly supplied by the fuel injection valve by the intake passage fuel A fuel property determination device for an internal combustion engine, comprising: a determination unit that calculates a relative value and determines the property of the fuel based on the calculated relative value ;
Parameters that correlate with the properties of the fuel when fuel is supplied mainly by fuel injection by the in-cylinder fuel injection valve and fuel that is supplied when fuel is mainly supplied by fuel injection by the intake passage fuel injection valve. Preliminary determination means for determining the fuel property based on one of the parameters correlated with the property, and estimation for estimating the deposit amount attached to the intake passage fuel injection valve and the in-cylinder fuel injection valve, respectively And bias determination means for determining whether deposits are biased toward one of the intake passage fuel injection valve and the in-cylinder fuel injection valve based on the estimated deposit amount. Prepared,
When it is determined by the bias determination means that deposits are biased on either the intake passage fuel injection valve or the in-cylinder fuel injection valve, the preliminary determination means determines the fuel property, and the intake air When it is determined that no deposit is biased toward either one of the passage fuel injection valve and the in-cylinder fuel injection valve, the fuel property is determined by the determination means.
A fuel property determination apparatus for an internal combustion engine.
前記判定手段が算出する相対値は、前記燃料の性状と相関関係にあるパラメータの差及び比のいずれかである
請求項1に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
The fuel property determination device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the relative value calculated by the determination means is any one of a difference and a ratio of parameters correlated with the property of the fuel.
請求項1または2に記載の内燃機関の燃料性状判定装置において、
前記推定手段は、前記各燃料噴射弁に対するデポジット付着量を前記吸気通路燃料噴射弁からの燃料噴射量及び前記筒内燃料噴射弁からの燃料噴射量に基づいて推定する
ことを特徴とする内燃機関の燃料性状判定装置。
The fuel property determination apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The internal combustion engine characterized in that the estimation means estimates a deposit adhesion amount to each fuel injection valve based on a fuel injection amount from the intake passage fuel injection valve and a fuel injection amount from the in-cylinder fuel injection valve. Fuel property judgment device.
前記燃料の性状はオクタン価であり、前記燃料の性状と相関関係にあるパラメータは点火時期及びノッキング強度のいずれかである
請求項1〜3のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
The property of the fuel is an octane number, and the parameter correlated with the property of the fuel is either ignition timing or knocking strength.
The fuel property determination apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3 .
JP2003374655A 2003-11-04 2003-11-04 Fuel property determination device for internal combustion engine Expired - Fee Related JP4325362B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003374655A JP4325362B2 (en) 2003-11-04 2003-11-04 Fuel property determination device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003374655A JP4325362B2 (en) 2003-11-04 2003-11-04 Fuel property determination device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005139922A JP2005139922A (en) 2005-06-02
JP4325362B2 true JP4325362B2 (en) 2009-09-02

Family

ID=34686305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003374655A Expired - Fee Related JP4325362B2 (en) 2003-11-04 2003-11-04 Fuel property determination device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4325362B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4595952B2 (en) 2007-03-15 2010-12-08 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine, control method, program for realizing the method, and recording medium recording the program
JP5056680B2 (en) * 2008-09-03 2012-10-24 トヨタ自動車株式会社 Fuel property determination device for internal combustion engine
JP5207058B2 (en) * 2008-12-12 2013-06-12 独立行政法人交通安全環境研究所 Fuel composition determination method and fuel composition determination apparatus
CN109340013B (en) * 2018-11-06 2021-08-20 马瑞利(中国)有限公司 Oil octane number recognition system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005139922A (en) 2005-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6990956B2 (en) Internal combustion engine
JP4595952B2 (en) Control device for internal combustion engine, control method, program for realizing the method, and recording medium recording the program
JP4453524B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2006152817A (en) Controller of internal combustion engine
JP2006194098A (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
JP4513613B2 (en) Abnormality determination device for internal combustion engine
JP5519410B2 (en) Fuel supply device for internal combustion engine
JP2007263047A (en) Start time fuel injection quantity control device for internal combustion engine
JP4325362B2 (en) Fuel property determination device for internal combustion engine
JP2008025404A (en) Calibrating device for cylinder pressure sensor
JP4830986B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2009121364A (en) Fuel injection control device
JP2001207897A (en) Fuel injection quantity abnormality detecting device and fuel injection quantity correcting device of diesel engine
JP4387384B2 (en) Control device for internal combustion engine
US6729305B2 (en) Fuel injection amount control apparatus and method for internal combustion engine
JP4742633B2 (en) Control device for internal combustion engine
US7363889B2 (en) Control device for multicylinder internal combustion engine
JP2008038732A (en) Fuel control device for internal combustion engine
US20060219222A1 (en) Fuel control apparatus for internal combustion engine
JP4667275B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP4200963B2 (en) Control device for internal combustion engine
US20210095608A1 (en) Control device and control method
JP2005127192A (en) Fuel injection control device of internal combustion engine
JP4232710B2 (en) Control device for hydrogenated internal combustion engine
JP6169512B2 (en) Fuel supply control device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060407

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061101

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080909

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081107

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090519

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090601

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130619

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees