JP4376913B2 - Internal combustion engine fuel property determination device and internal combustion engine control device - Google Patents

Internal combustion engine fuel property determination device and internal combustion engine control device Download PDF

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本発明は、内燃機関の燃料性状判定装置および内燃機関の制御装置に関し、特に、誤診断防止、運転性悪化防止のために重質燃料の使用を検出する内燃機関の燃料性状判定装置および内燃機関の制御装置に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fuel property determination device for an internal combustion engine and a control device for the internal combustion engine, and more particularly to a fuel property determination device for an internal combustion engine that detects the use of heavy fuel for preventing misdiagnosis and preventing deterioration of drivability and the internal combustion engine. The present invention relates to a control device.

重質燃料の使用による運転性の悪化を防止するために、重質燃料の使用を検出する内燃機関の燃料性状判定装置が提案されている。   In order to prevent deterioration in drivability due to the use of heavy fuel, a fuel property determination device for an internal combustion engine that detects the use of heavy fuel has been proposed.

この燃料性状判定装置として、エンジン始動直後のエンジン回転数の降下度合いを演算して、これが判定値以上であるか否かで、燃料性状が重質である可能性の有無を判定する一次判定処理を行い、一次判定処理で、重質燃料の可能性ありと判定されれば、吸入空気量を一時的に増加させ、その後のエンジン回転数の変動量に基づいて燃料性状が重質であるか否かを最終的に判定する二次判定処理を実行するものがある(例えば、特許文献1)。   As this fuel property determination device, a primary determination process for calculating the degree of decrease in the engine speed immediately after the engine is started and determining whether or not the fuel property is likely to be heavy depending on whether or not this is greater than or equal to a determination value. If it is determined in the primary determination process that there is a possibility of heavy fuel, the intake air amount is temporarily increased, and the fuel property is heavy based on the amount of fluctuation in the engine speed thereafter. There is one that executes a secondary determination process that finally determines whether or not (for example, Patent Document 1).

この燃料性状判定装置では、二次判定処理を行うことにより、リーン(重質燃料)による回転落ち込みとリッチによる回転落ち込みとを区別することが可能となり、リッチによる回転落ち込みを重質燃料によるものと誤判定することを防止できる。   In this fuel property determination device, by performing the secondary determination process, it becomes possible to distinguish between rotation depression due to lean (heavy fuel) and rotation depression due to rich, and that rotation depression due to rich is due to heavy fuel. It is possible to prevent erroneous determination.

特開2006−194086号公報JP 2006-194086 A

しかし、燃料性状判定装置では、一次判定処理が、エンジン始動直後のエンジン回転数の降下度合いを演算して、これが判定値以上であるか否かを判定するだけであり、重質燃料に起因するエンジン回転数の降下が際だったものでないことがあるため、重質燃料によって内燃機関が運転されていることを的確に判定する正確性に欠けるものになる。また、二次判定処理のために、迅速な燃料性状判定を行うことが難しい。   However, in the fuel property determination device, the primary determination process merely calculates the degree of decrease in the engine speed immediately after engine startup and determines whether or not this is greater than or equal to the determination value, which is caused by heavy fuel. Since the decrease in engine speed may not be significant, the accuracy of accurately determining that the internal combustion engine is being operated by heavy fuel is lacking. In addition, it is difficult to perform quick fuel property determination because of the secondary determination processing.

ところで、近年、触媒の早期活性化を目的に、始動直後に点火時期を遅角する排気低減制御は、冷機始動時にエンジン回転数の吹け上がりをトリガに実行するものが多い。この場合、始動時の排気低減制御診断(以下、冷機ストラテジ診断と呼ぶ)は、冷機始動時にエンジン回転数が吹け上がらない状態を診断することになる。ところが、燃料が重質燃料等の場合、冷機始動時にエンジン回転数が吹け上がらないことから、冷機ストラテジ診断を実行すると、誤診断することになる。このようなことから、重質燃料時には冷機ストラテジ診断の実行を禁止して誤診断を防止すべく、重質燃料によって内燃機関が運転されていることを、迅速に、正確に判定することができる燃料性状判定装置の開発が強く要望されている。   By the way, in recent years, for the purpose of early activation of the catalyst, the exhaust reduction control in which the ignition timing is retarded immediately after the start is often executed by using the engine speed increase as a trigger at the time of cold start. In this case, the exhaust gas reduction control diagnosis at the time of starting (hereinafter referred to as cold engine strategy diagnosis) diagnoses a state in which the engine speed does not increase at the time of cold engine start. However, when the fuel is a heavy fuel or the like, the engine speed does not increase at the start of the cold engine. Therefore, if the cold engine strategy diagnosis is executed, an erroneous diagnosis is made. For this reason, it is possible to quickly and accurately determine that the internal combustion engine is being operated by the heavy fuel in order to prevent the wrong diagnosis by prohibiting the execution of the cold machine strategy diagnosis at the time of heavy fuel. There is a strong demand for the development of a fuel property determination device.

本発明は前記解決しようとする課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、重質燃料によって内燃機関が運転されていることを、迅速に、正確に判定することができる内燃機関の燃料性状判定装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the problems to be solved, and an object of the present invention is to quickly and accurately determine that an internal combustion engine is being operated by heavy fuel. An object of the present invention is to provide a fuel property determination device for an internal combustion engine.

前記目的を達成するために、本発明による内燃機関の燃料性状判定装置は、内燃機関のクランク軸が所定角度を回転するに要する時間を計測し当該計測時間を示す時間信号を出力する時間信号計測手段と、前記時間信号計測手段が出力する前記時間信号から前記クランク軸が2回転する毎に発生する2回転成分信号又は前記クランク軸が1回転する毎に発生する一回転成分信号を検出し、前記2回転成分信号又は前記1回転成分信号の今回点火時の時間信号と前回点火時の時間信号との差分である燃料性状判定パレメータを演算する燃料性状判定パラメータ演算手段と、燃料性状判定パラメータ演算手段によって演算された前記燃料性状判定パラメータ統計的な性質の分布の尖度に相関するパラメータを検出する燃料性状判定パラメータ統計処理手段と、前記分布の尖度に相関するパラメータに基づいて内燃機関に使用されている燃料性状を判定する燃料性状判定手段とを有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, a fuel property determination device for an internal combustion engine according to the present invention measures a time required for the crankshaft of the internal combustion engine to rotate a predetermined angle and outputs a time signal indicating the measurement time. And a two-rotation component signal generated each time the crankshaft makes two revolutions or a one-rotation component signal generated every time the crankshaft makes one rotation from the time signal output by the means and the time signal measuring means , and fuel property determination parameter calculating means for calculating a fuel property determination Paremeta which is the difference between the time signal and the time signal of the previous ignition current ignition time of the second rotation component signal or said first rotation component signal, the fuel property judgment parameter fuel property judgment parameter for detecting a parameter correlating to the kurtosis of the distribution of the statistical nature of the fuel property judgment parameter calculated by the calculation means A total processing means is characterized by having a determining fuel nature determining means for fuel nature used in the internal combustion engine based on a parameter correlating to the kurtosis of the distribution.

また、本発明の内燃機関の燃料性状判定装置の具体的な態様は、燃料性状判定の実行許可を選択的に設定する燃料性状判定実行許可手段を有し、前記燃料性状判定実行許可手段によって燃料性状判定の実行を許可された時のみ前記燃料性状判定手段が燃料性状を判定することを特徴としている。   In addition, a specific aspect of the fuel property determination device for an internal combustion engine of the present invention includes fuel property determination execution permission means for selectively setting execution permission of fuel property determination, and fuel is determined by the fuel property determination execution permission means. The fuel property determining means determines the fuel property only when execution of property determination is permitted.

前記燃料性状判定実行許可手段は、内燃機関がアイドル運転中、エンジン水温が所定範囲内、環境温度が所定範囲内、バッテリ電圧が所定範囲内、失火判定していない、燃料性状判定を実行していないの全ての条件成立している時、判定の実行を許可することを特徴としているThe fuel property determination execution permission means executes fuel property determination in which the internal combustion engine is idling, the engine water temperature is within a predetermined range, the environmental temperature is within a predetermined range, the battery voltage is within a predetermined range, and misfire determination is not performed. when satisfied all the conditions of no, it is characterized in allowing execution of the decision.

更に本発明の内燃機関の燃料性状判定装置の他の具体的な態様は前記燃料性状判定パラメータの分布の尖度に相関するパラメータを検出する前記所定範囲を決定するスライスレベルは、内燃機関の回転数および負荷、水温、大気圧から演算されることを特徴とし、前記燃料性状判定手段は、所定範囲内にある燃料性状判定パラメータの演算回数と、所定範囲外にある燃料性状判定パラメータの演算回数の前記比率または前記差分が、所定値以上の時、重質燃料と判定することを特徴とし、前記燃料性状判定手段の重質燃料判定の前記所定値は、内燃機関の水温により決定することを特徴とし、前記燃料性状判定手段の判定結果により判定診断を禁止する診断禁止判定手段を有することを特徴としている。 Furthermore, other specific aspects of the fuel property determination device for an internal combustion engine of the present invention, the slice level for determining the predetermined range to detect a parameter correlated to the kurtosis of the distribution of the fuel property determination parameter, the internal combustion engine The fuel property determining means calculates the number of times of calculating the fuel property determination parameter within the predetermined range and the fuel property determination parameter outside the predetermined range. When the ratio or the difference in the number of operations is greater than or equal to a predetermined value, it is determined that the fuel is heavy fuel, and the predetermined value for the heavy fuel determination of the fuel property determining means is determined by the water temperature of the internal combustion engine. And having a diagnosis prohibition judging means for prohibiting judgment diagnosis based on a judgment result of the fuel property judging means .

更にまた、本発明の内燃機関の制御装置は、前記燃料性状判定装置の前記燃料性状判定手段が重質燃料と判定した時には、重質燃料時に誤判定となる可能性のある診断を禁止することを特徴とし、前記燃料性状判定装置の前記燃料性状判定手段が重質燃料と判定した時には、燃料制御を重質燃料に適合したものに補正し、前記性状判定装置の前記燃料性状判定手段が重質燃料と判定した時には、点火制御を重質燃料に適合したものに補正することを特徴としている。   Furthermore, the control device for an internal combustion engine of the present invention prohibits a diagnosis that may be erroneously determined when the fuel is heavy when the fuel property determination means of the fuel property determination device determines that the fuel is heavy. When the fuel property determining means of the fuel property determining device determines that the fuel is heavy fuel, the fuel control is corrected to be suitable for heavy fuel, and the fuel property determining device of the property determining device is When it is determined that the fuel is a quality fuel, the ignition control is corrected to be suitable for the heavy fuel.

本発明による内燃機関の燃料性状判定装置によれば、燃料性状判定に時間信号を直接用いず、時間信号から演算された燃料性状判定パラメータの統計的な性質から燃料性状を判定するから、重質燃料によって内燃機関が運転されていることを正確に判定することが可能になる。   According to the fuel property determination device for an internal combustion engine according to the present invention, the fuel property is determined from the statistical property of the fuel property determination parameter calculated from the time signal without directly using the time signal for the fuel property determination. It becomes possible to accurately determine that the internal combustion engine is being operated by the fuel.

本発明による内燃機関の燃料性状判定装置および内燃機関の制御装置の実施形態を、図を参照して説明する。   An embodiment of a fuel property determination device for an internal combustion engine and a control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明による内燃機関の燃料性状判定装置および内燃機関の制御装置が適用される内燃機関システムの一つの実施形態を示している。   FIG. 1 shows one embodiment of an internal combustion engine system to which a fuel property determination device for an internal combustion engine and a control device for the internal combustion engine according to the present invention are applied.

内燃機関100は、複数個の燃焼室101を有する多気筒エンジンである。内燃機関100には、吸気系として、エアークリーナ102、スロットルバルブ103、吸気マニホールド104が接続されている。エアークリーナ102から流入する空気は、スロットルバルブ103によって流量を調節(計量)され、吸気マニホールド104を通って燃焼室101に吸入される。燃焼室101に吸入される空気量は流量検出手段105によって計測される。   The internal combustion engine 100 is a multi-cylinder engine having a plurality of combustion chambers 101. An air cleaner 102, a throttle valve 103, and an intake manifold 104 are connected to the internal combustion engine 100 as an intake system. The air flowing from the air cleaner 102 is adjusted (measured) by the throttle valve 103 and is sucked into the combustion chamber 101 through the intake manifold 104. The amount of air sucked into the combustion chamber 101 is measured by the flow rate detection means 105.

吸気マニホールド104には、各燃焼室101へ向けて燃料を噴射する燃料噴射弁106が取り付けられている。燃料タンク107は、ガソリン等の燃料を貯容している。燃料タンク107内の燃料は、燃料ポンプ108によって吸引・加圧された後、プレッシャーレギュレータ109を備えた燃料管110を通って燃料噴射弁106に供給される。燃料噴射弁106に供給された燃料のうち、余分な燃料は、該燃料タンク107に戻される。   A fuel injection valve 106 that injects fuel toward each combustion chamber 101 is attached to the intake manifold 104. The fuel tank 107 stores fuel such as gasoline. The fuel in the fuel tank 107 is sucked and pressurized by the fuel pump 108 and then supplied to the fuel injection valve 106 through the fuel pipe 110 having the pressure regulator 109. Of the fuel supplied to the fuel injection valve 106, excess fuel is returned to the fuel tank 107.

燃料噴射弁106より噴射される燃料は空気と混合されて各燃焼室(気筒)101に供給される。   The fuel injected from the fuel injection valve 106 is mixed with air and supplied to each combustion chamber (cylinder) 101.

内燃機関100には各燃焼室101ごとに点火プラグ111が取り付けられている。点火プラグ111は、点火コイル装置112によって高電圧を印加されて火花放電し、燃焼室101内の燃料と空気との混合気の点火を行う。   An ignition plug 111 is attached to the internal combustion engine 100 for each combustion chamber 101. The spark plug 111 is subjected to a spark discharge when a high voltage is applied by the ignition coil device 112, and ignites a mixture of fuel and air in the combustion chamber 101.

内燃機関100には、排気系として、排気管113、三元触媒114、マフラ115が接続されている。内燃機関100の排気ガスは、三元触媒114によって浄化され、その後に、マフラ115を通って大気に排出される。三元触媒114の上流側には空燃比センサ116が取り付けられている。   An exhaust pipe 113, a three-way catalyst 114, and a muffler 115 are connected to the internal combustion engine 100 as an exhaust system. The exhaust gas of the internal combustion engine 100 is purified by the three-way catalyst 114 and then discharged to the atmosphere through the muffler 115. An air-fuel ratio sensor 116 is attached upstream of the three-way catalyst 114.

内燃機関100の回転出力部には、クランク軸117に取り付けられたクランク角検出用ギア118の回転角よりクランク角を検出するクランク角検出手段(回転数検出手段)119が設けられている。   The rotation output portion of the internal combustion engine 100 is provided with crank angle detection means (rotation speed detection means) 119 for detecting the crank angle from the rotation angle of the crank angle detection gear 118 attached to the crankshaft 117.

流量検出手段105、空燃比センサ116、クランク角検出手段119が出力するセンサ信号は、各々内燃機関の制御装置120に入力される。   Sensor signals output from the flow rate detection means 105, the air-fuel ratio sensor 116, and the crank angle detection means 119 are each input to the control device 120 of the internal combustion engine.

内燃機関の制御装置120は、マイクロコンピュータ式のものであり、MPU121、クロック発生部122、ROM123、RAM124、タイマ/カウンタ125、I/O部126、A/D変換部127、デジタル入力部128、アナログ入力部129、出力回路部130とを有し、ソフトフェア処理によって燃料噴射制御、点火時期制御、診断、燃料性状判定を行う。つまり、内燃機関の制御装置120は、診断装置、燃料性状判定装置を兼ねている。   The internal combustion engine control device 120 is of a microcomputer type, and includes an MPU 121, a clock generation unit 122, a ROM 123, a RAM 124, a timer / counter 125, an I / O unit 126, an A / D conversion unit 127, a digital input unit 128, It has an analog input unit 129 and an output circuit unit 130, and performs fuel injection control, ignition timing control, diagnosis, and fuel property determination by software processing. That is, the control device 120 for the internal combustion engine also serves as a diagnostic device and a fuel property determination device.

内燃機関の制御装置120は、燃料噴射制御として、クランク角検出手段119が出力するクランク角信号よりエンジン回転数を演算し、エンジン回転数と流量検出手段105によって計測された空気量とに応じて基本燃料噴射量Tiを計算し、空燃比センサ116によって計測された空燃比を参照して機関供給の混合気の空燃比が所定空燃比、例えば、理論空燃比になるように基本燃料噴射量Tiを補正(空燃比フィードバック制御)し、燃料噴射信号を燃料噴射弁106に出力する。   As the fuel injection control, the internal combustion engine control device 120 calculates the engine speed from the crank angle signal output from the crank angle detecting means 119, and according to the engine speed and the air amount measured by the flow rate detecting means 105. The basic fuel injection amount Ti is calculated, and the basic fuel injection amount Ti is set so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied by the engine becomes a predetermined air-fuel ratio, for example, the stoichiometric air-fuel ratio by referring to the air-fuel ratio measured by the air-fuel ratio sensor 116. Is corrected (air-fuel ratio feedback control), and a fuel injection signal is output to the fuel injection valve 106.

また、内燃機関の制御装置120は、点火時期制御として、エンジン回転数と空気量とに応じて点火時期を演算し、点火時期信号を点火コイル装置112に出力する。   Further, the control device 120 of the internal combustion engine calculates the ignition timing according to the engine speed and the air amount as ignition timing control, and outputs an ignition timing signal to the ignition coil device 112.

つぎに、本発明による内燃機関の燃料性状判定装置の一つの実施形態の概要を、図2を参照して説明する。   Next, an outline of one embodiment of the fuel property determination device for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態の燃料性状判定装置は、上述したように、内燃機関の制御装置120によってソフトフェア的に具現化されるものであり、時間信号計測手段201と、燃料性状判定パラメータ演算手段202と、燃料性状判定パラメータ統計処理手段203と、燃料性状判定実行許可手段204と、燃料性状判定手段205とを有する。   As described above, the fuel property determination device according to the present embodiment is embodied in a software manner by the control device 120 of the internal combustion engine, and includes a time signal measurement unit 201, a fuel property determination parameter calculation unit 202, The fuel property determination parameter statistical processing unit 203, the fuel property determination execution permission unit 204, and the fuel property determination unit 205 are included.

時間信号計測手段201は、クランク角検出手段119が出力するクランク角信号よりクランク軸117が所定角度を回転するに要する時間を計測し、当該計測時間を示す時間信号を出力する。   The time signal measuring means 201 measures the time required for the crankshaft 117 to rotate a predetermined angle from the crank angle signal output from the crank angle detecting means 119, and outputs a time signal indicating the measurement time.

燃料性状判定パラメータ演算手段202は、時間信号計測手段201が出力する時間信号から燃料性状判定パラメータを演算する。燃料性状判定パラメータ演算手段202は、前記時間信号から、クランク軸117が2回転する毎に発生する信号(2回転成分)、あるいはクランク軸117が1回転する毎に発生する信号(1回転成分)を検出し、エンジン回転数の2回転成分あるいは1回転成分の今回点火時の時間信号と、前回点火時の時間信号の差分を検出するものである。   The fuel property determination parameter calculation unit 202 calculates a fuel property determination parameter from the time signal output from the time signal measurement unit 201. Based on the time signal, the fuel property determination parameter calculation means 202 generates a signal (two rotation components) generated every time the crankshaft 117 rotates twice, or a signal generated every time the crankshaft 117 rotates (one rotation component). Is detected, and the difference between the time signal at the time of the current ignition and the time signal at the time of the previous ignition of the engine speed is detected.

燃料性状判定パラメータ統計処理手段203は、燃料性状判定パラメータ演算手段202によって演算された燃料性状判定パラメータから統計的な性質を検出する。例えば、燃料性状判定パラメータの分布の尖度に相関するパラメータを演算する。   The fuel property determination parameter statistical processing unit 203 detects a statistical property from the fuel property determination parameter calculated by the fuel property determination parameter calculation unit 202. For example, a parameter correlated with the kurtosis of the fuel property determination parameter distribution is calculated.

燃料性状判定パラメータの分布の尖度に相関するパラメータは、所定範囲内にある燃料性状判定パラメータの演算回数と、所定範囲外にある燃料性状判定パラメータの演算回数の比率または差分である。   The parameter that correlates with the kurtosis of the distribution of the fuel property determination parameter is the ratio or difference between the number of calculations of the fuel property determination parameter that is within the predetermined range and the number of calculations of the fuel property determination parameter that is outside the predetermined range.

燃料性状判定パラメータの分布の尖度に相関するパラメータを検出する所定範囲を決定するスライスレベルは、内燃機関の回転数および負荷、水温、大気圧から演算される。   A slice level for determining a predetermined range for detecting a parameter correlated with the kurtosis of the distribution of the fuel property determination parameter is calculated from the rotational speed and load of the internal combustion engine, the water temperature, and the atmospheric pressure.

燃料性状判定実行許可手段204は、内燃機関100の状態等より、燃料性状判定の実行許可を選択的に設定する。たとえば、内燃機関100がアイドル運転中、エンジン水温が所定範囲内、環境温度が所定範囲内、バッテリ電圧が所定範囲内、失火判定していない、燃料性状判定を実行していないの全ての条件成立している時、判定の実行を許可する。   The fuel property determination execution permission unit 204 selectively sets the permission to execute the fuel property determination based on the state of the internal combustion engine 100 or the like. For example, when the internal combustion engine 100 is idling, all the conditions are satisfied, that is, the engine water temperature is within a predetermined range, the environmental temperature is within a predetermined range, the battery voltage is within a predetermined range, the misfire determination is not performed, and the fuel property determination is not performed. Allow execution of judgments.

燃料性状判定手段205は、燃料性状判定実行許可手段204によって燃料性状判定の実行許可が下りた場合にのみ、燃料性状判定パラメータ統計処理手段203より統計処理結果、例えば、燃料性状判定パラメータの分布の尖度に相関するパラメータを入力して燃料性状の判定、つまり、内燃機関100に供給されている燃料が重質燃料であるか否かを判定する。   The fuel property determination means 205 is provided with a statistical processing result from the fuel property determination parameter statistical processing means 203, for example, the distribution of the fuel property determination parameter, only when the fuel property determination execution permission means 204 gives permission to execute the fuel property determination. A parameter that correlates with kurtosis is input to determine the fuel property, that is, whether or not the fuel supplied to the internal combustion engine 100 is a heavy fuel.

燃料性状判定手段205は、所定範囲内にある燃料性状判定パラメータの演算回数と、所定範囲外にある燃料性状判定パラメータの演算回数の比率または差分が、所定値以上の時、重質燃料と判定する。この重質燃料判定の所定値は、内燃機関100の水温により決定する。   The fuel property determination means 205 determines that the fuel is heavy when the ratio or difference between the number of calculations of the fuel property determination parameter within the predetermined range and the number of calculations of the fuel property determination parameter outside the predetermined range is equal to or greater than a predetermined value. To do. The predetermined value for the heavy fuel determination is determined by the water temperature of the internal combustion engine 100.

燃料性状判定手段205によって重質燃料であると判定され場合には、診断禁止手段206により重質燃料に起因して誤診断になる診断(例えば、冷機ストラテジ診断)の実行を禁止する。   When the fuel property determining unit 205 determines that the fuel is heavy fuel, the diagnosis prohibiting unit 206 prohibits execution of a diagnosis (for example, a cooler strategy diagnosis) that is erroneously diagnosed due to the heavy fuel.

また、燃料性状判定手段205が重質燃料と判定した場合には、燃料制御補正手段207によって燃料噴射量を重質燃料に適合したものに補正する。また、燃料性状判定手段205が重質燃料と判定した場合には、点火制御補正手段208により点火時期を重質燃料に適合したものに補正する。   When the fuel property determination unit 205 determines that the fuel is heavy fuel, the fuel control correction unit 207 corrects the fuel injection amount to be suitable for heavy fuel. When the fuel property determination unit 205 determines that the fuel is heavy, the ignition control correction unit 208 corrects the ignition timing to be suitable for the heavy fuel.

図3(a)、(b)は、時間信号計測手段201によって測定した時間信号と、その周波数スペクトルを示している。図3(a)は軽質燃料時のものであり、図3(b)は重質燃料時のものである。   3A and 3B show the time signal measured by the time signal measuring means 201 and its frequency spectrum. FIG. 3 (a) is for light fuel, and FIG. 3 (b) is for heavy fuel.

時間信号を直視しただけでは、重質/軽質の差異は判らないが、周波数スペクトルをみると、0.5次成分(2回転成分)に、符号A、符号Bにより示しているように、重質/軽質の差異が現れる様子が判る。   Just by looking directly at the time signal, the difference between heavy and light is not known, but when looking at the frequency spectrum, the 0.5th order component (two rotation components) is You can see how the quality / lightness difference appears.

そこで、この0.5次成分を検出するフィルタを設計する。具体的には、式(1)で演算する燃料性状判定パラメータROGHNS(i)となる。この燃料性状判定パラメータROGHNS(i)の演算は、燃料性状判定パラメータ演算手段202によって行われる。   Therefore, a filter for detecting this 0.5th order component is designed. Specifically, the fuel property determination parameter ROGHNS (i) calculated by Expression (1) is used. The calculation of the fuel property determination parameter ROGHNS (i) is performed by the fuel property determination parameter calculation means 202.

ROGHNS(i)=
2・TDATA(i−5)−2・TDATA(i−7)−TDATA(i−8) +TDATA(i−10)−TDATA(i−2)+TDATA(i−4)…(1)
但し、TDATA(i): 所定角度間を回転するに要する時間(時間信号)
TDATA(i−n):n点火前のTDATA
ROGHNS (i) =
2.TDATA (i-5) -2.TDATA (i-7) -TDATA (i-8) + TDATA (i-10) -TDATA (i-2) + TDATA (i-4) (1)
TDATA (i): Time required to rotate between predetermined angles (time signal)
TDATA (i-n): TDATA before n ignition

図4に、式(1)によって演算した燃料性状判定パラメータを示す。(a)は軽質燃料時、(b)は重質燃料時である。
重質燃料時には軽質燃料時に比べ、燃料性状判定パラメータがばらついている様子が判る。重質燃料は、文字どおり、燃料の粘性が高い状態であり、その影響は、燃料噴射量Tiを介して回転脈動に現れる。この回転脈動から間接的に燃料性状を判定するのであるが、図3の周波数スペクトルからも判るように、重質燃料だからといって、顕著に高い強度の信号を得ることはできず、燃料性状判定パラメータのばらつきが大きくなる程度である。
FIG. 4 shows the fuel property determination parameters calculated by the equation (1). (A) is for light fuel, and (b) is for heavy fuel.
It can be seen that the fuel property determination parameter varies in the case of heavy fuel than in the case of light fuel. The heavy fuel is literally in a state where the viscosity of the fuel is high, and its influence appears in the rotational pulsation via the fuel injection amount Ti. The fuel property is indirectly determined from the rotational pulsation. However, as can be seen from the frequency spectrum of FIG. 3, a heavy fuel cannot be used to obtain a signal with a significantly high intensity. The variation is large.

そこで、本実施形態では、式(1)で求めた燃料性状判定パラメータの統計的な性質を検出し、この統計的な性質に基づいて燃料性状を判定する。   Therefore, in the present embodiment, the statistical property of the fuel property determination parameter obtained by the equation (1) is detected, and the fuel property is determined based on this statistical property.

燃料性状判定パラメータの統計的性質を検出するために、図5に燃料性状判定パラメータの分布図を示す。(a)が軽質燃料時、(b)が重質燃料時である。燃料性状判定パラメータのばらつきが大きくなることは、重質燃料時の標準偏差σ'が軽質燃料時の標準偏差σより大きくなることを示しているため、標準偏差の変化を捉えることにする。以下に、標準偏差の変化を捉える処理を示す。   In order to detect the statistical properties of the fuel property determination parameter, a distribution diagram of the fuel property determination parameter is shown in FIG. (A) is for light fuel, and (b) is for heavy fuel. A large variation in the fuel property determination parameter indicates that the standard deviation σ ′ at the time of heavy fuel is larger than the standard deviation σ at the time of light fuel. Therefore, a change in the standard deviation is captured. The process for capturing the change in standard deviation is shown below.

図4に示されているように、燃料性状判定パラメータのスライスレベル(上限S/L、下限−S/L)を設定し、上限S/Lと下限−S/Lの間にある燃料性状判定パラメータ(レンジ内パラメータ)の演算回数DENと、S/L以上または−S/L以下の燃料性状判定パラメータ(レンジ外パラメータ)の演算回数NUMとの比率(NUM/DEN)を演算する。   As shown in FIG. 4, the slice level (upper limit S / L, lower limit −S / L) of the fuel property determination parameter is set, and the fuel property determination is between the upper limit S / L and the lower limit −S / L. The ratio (NUM / DEN) of the parameter (in-range parameter) calculation count DEN and the fuel property determination parameter (out-of-range parameter) calculation count NUM that is greater than or equal to S / L or less than -S / L is calculated.

図5(a)、(b)に示すように、重質燃料時の標準偏差σ'は、軽質燃料時の標準偏差σより大きく、重質燃料時には、レンジ内パラメータの演算回数DENが減少し、レンジ外パラメータの演算回数NUMが増加する。したがって、比率(NUM/DEN)は大きくなる。標準偏差の変化を比率(NUM/DEN)によって検出することができる。比率(NUM/DEN)が水温の関数である所定値以上になった場合、重質燃料と判定する。なお、統計学上、比率(NUM/DEN)は尖度に相関(反比例)するパラメータとなる。 As shown in FIGS. 5A and 5B, the standard deviation σ ′ for heavy fuel is larger than the standard deviation σ for light fuel, and the number of calculations DEN for the in-range parameter decreases when the fuel is heavy. The number of computations NUM for out-of-range parameters increases. Therefore, the ratio (NUM / DEN) increases. Changes in standard deviation can be detected by the ratio (NUM / DEN). When the ratio (NUM / DEN) exceeds a predetermined value that is a function of the water temperature, it is determined that the fuel is heavy. In terms of statistics, the ratio (NUM / DEN) is a parameter correlated (inversely proportional) to kurtosis.

図6(a)、(b)は、実測した軽質燃料時と重質燃料時の燃料性状判定パラメータの分布図である。図5で記述した処理を施すと、軽質燃料時には比率(NUM/DEN)が0.549となり、重質燃料時には比率(NUM/DEN)が1.034となる。したがって、判定値を0.8程度に設定することにより、重質燃料/軽質燃料を判別することができる。   FIGS. 6A and 6B are distribution diagrams of actually measured fuel property determination parameters for light fuel and heavy fuel. When the processing described in FIG. 5 is performed, the ratio (NUM / DEN) is 0.549 when the fuel is light, and the ratio (NUM / DEN) is 1.034 when the fuel is heavy. Therefore, by setting the determination value to about 0.8, it is possible to determine heavy fuel / light fuel.

図7は、本実施形態による燃料性状判定装置が行う燃料性状判定処理ルーチンのフローチャートである。本燃料性状判定処理ルーチンは点火毎に実行する。   FIG. 7 is a flowchart of a fuel property determination processing routine performed by the fuel property determination device according to the present embodiment. This fuel property determination processing routine is executed for each ignition.

まず、初期設定として、演算カウンタをクリアする(ステップ701)。   First, as an initial setting, the calculation counter is cleared (step 701).

つぎに、燃料性状判定領域を判定する(ステップ702)。判定条件としては、アイドル運転中、エンジン水温が所定範囲内、環境温度が所定範囲内、バッテリ電圧が所定範囲内、失火判定していない、燃料性状判定を実行していないの全ての条件成立している時、燃料性状判定領域と判定する。これは、燃料性状判定実行許可手段204による燃料性状判定の実行許可を意味する。   Next, a fuel property determination region is determined (step 702). As the determination conditions, all the conditions are satisfied that the engine water temperature is within the predetermined range, the environmental temperature is within the predetermined range, the battery voltage is within the predetermined range, the misfire determination is not performed, and the fuel property determination is not performed during the idling operation. Is determined as the fuel property determination region. This means that the fuel property determination execution permission unit 204 permits the fuel property determination.

つぎに、エンジン回転数、エンジン負荷、エンジン水温、大気圧から、スライスレベルS/L、−S/Lを演算し、これを設定する(ステップ703)。   Next, slice levels S / L and -S / L are calculated from the engine speed, engine load, engine water temperature, and atmospheric pressure, and are set (step 703).

つぎに、燃料性状判定パラメータがスライスレベルS/Lと−S/Lの間にあるか否かを判別する(ステップ704)。   Next, it is determined whether or not the fuel property determination parameter is between slice levels S / L and -S / L (step 704).

燃料性状判定パラメータがスライスレベルS/Lと−S/Lの間にある場合には、レンジ内パラメータの演算回数(分母)DENをインクリメント(ステップ706)。   When the fuel property determination parameter is between the slice levels S / L and -S / L, the in-range parameter calculation count (denominator) DEN is incremented (step 706).

これに対し、燃料性状判定パラメータがスライスレベルS/Lと−S/Lの間にない場合には、レンジ外パラメータの演算回数(分子)NUMをインクリメントする(ステップ705)。   On the other hand, if the fuel property determination parameter is not between the slice levels S / L and -S / L, the out-of-range parameter calculation number (numerator) NUM is incremented (step 705).

なお、燃料性状判定パラメータの演算については、図8のフローチャートを参照して、後で説明する。   The calculation of the fuel property determination parameter will be described later with reference to the flowchart of FIG.

つぎに、比率(NUM/DEN)を演算し(ステップ707)、演算カウンタをインクリメントし(ステップ708)、演算カウンタが所定の判定回数に達しているか否かを判別する(ステップ709)。   Next, the ratio (NUM / DEN) is calculated (step 707), the calculation counter is incremented (step 708), and it is determined whether or not the calculation counter has reached a predetermined number of determinations (step 709).

演算カウンタが所定の判定回数に達していない場合には、ステップ702からステップ708をループし、再度、演算を実行する。   If the calculation counter has not reached the predetermined number of determinations, steps 702 to 708 are looped, and the calculation is executed again.

これに対し、演算カウンタが所定の判定回数に達した場合には、比率(NUM/DEN)を判定値と比較する(ステップ710)。   On the other hand, when the operation counter reaches the predetermined number of determinations, the ratio (NUM / DEN) is compared with the determination value (step 710).

比率(NUM/DEN)<判定値ならば、軽質燃料と判定する(ステップ711)。これに対し、比率(NUM/DEN)≧判定値ならば、重質燃料と判定する(ステップ712)。   If the ratio (NUM / DEN) <determination value, it is determined that the fuel is light (step 711). On the other hand, if the ratio (NUM / DEN) ≧ determination value, it is determined that the fuel is heavy (step 712).

図8は、燃料性状判定パラメータ演算処理ルーチンのフローチャートである。このルーチンは点火毎に実行する。   FIG. 8 is a flowchart of a fuel property determination parameter calculation processing routine. This routine is executed for each ignition.

まず、時間信号の測定として、所定クランク角度間を回転するに要する時間(時間信号TDATA(i))を計測する(ステップ801)。   First, as the measurement of the time signal, the time required to rotate between predetermined crank angles (time signal TDATA (i)) is measured (step 801).

つぎに、燃料性状判定パラメータを式(1)より演算する(ステップ802)。演算後、再度、ステップ801で時間信号を計測し、燃料性状判定パラメータを更新していく。   Next, a fuel property determination parameter is calculated from equation (1) (step 802). After the calculation, the time signal is measured again in step 801, and the fuel property determination parameter is updated.

図9は、本実施形態における冷機ストラテジ診断の実行・禁止処理ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、定時タスク毎に実行する。   FIG. 9 is a flowchart of the execution / prohibition processing routine of the cold machine strategy diagnosis in the present embodiment. This routine is executed for each scheduled task.

まず、燃料性状が重質と判定されているか否かを判別する(ステップ901)。   First, it is determined whether or not the fuel property is determined to be heavy (step 901).

燃料性状が重質でないと判定(軽質判定)された場合には、冷機ストラテジ診断の診断領域判定を実行する(ステップ902)。診断領域内であるならば、冷機ストラテジ診断を実行する(ステップ903)。冷機ストラテジ診断によってエンジン回転数の吹け上がりがあるか否かを判定する。   When it is determined that the fuel property is not heavy (lightness determination), the diagnosis area determination of the cold machine strategy diagnosis is executed (step 902). If it is within the diagnosis area, a cold strategy diagnosis is executed (step 903). It is determined whether or not there is a surging of the engine speed by the cold machine strategy diagnosis.

燃料性状が重質と判定された場合には、冷機ストラテジ診断領域の如何に拘わらず、冷機ストラテジ診断の実行を禁止する。   When it is determined that the fuel property is heavy, the execution of the cold engine strategy diagnosis is prohibited regardless of the cold engine strategy diagnosis area.

このように、重質燃料時には、冷機ストラテジ診断の実行を禁止して誤診断を防止する。   As described above, when heavy fuel is used, the execution of cold strategy diagnosis is prohibited to prevent erroneous diagnosis.

図10は、本発明による内燃機関の制御装置の燃料制御処理ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、定時タスク毎に実行する。   FIG. 10 is a flowchart of a fuel control processing routine of the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention. This routine is executed for each scheduled task.

まず、燃料性状が重質と判定されているか否かを判別する(ステップ1001)。   First, it is determined whether or not the fuel property is determined to be heavy (step 1001).

燃料性状が重質でないと判定(軽質判定)された場合には、補正係数を軽質時のデータにセットする(ステップ1002)。これに対し、燃料性状が重質と判定された場合には、補正係数を重質時のデータにセットする(ステップ1003)。そして、セットされたデータの補正係数を加味して燃料噴射量を演算する(ステップ1004)。   If it is determined that the fuel property is not heavy (lightness determination), the correction coefficient is set to light data (step 1002). On the other hand, when it is determined that the fuel property is heavy, the correction coefficient is set to the data at the time of heavy (step 1003). Then, the fuel injection amount is calculated in consideration of the correction coefficient of the set data (step 1004).

図11は、本発明による内燃機関の制御装置の点火制御処理ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、定時タスク毎に実行する。   FIG. 11 is a flowchart of an ignition control processing routine of the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention. This routine is executed for each scheduled task.

まず、燃料性状が重質と判定されているか否かを判別する(ステップ1101)。   First, it is determined whether or not the fuel property is determined to be heavy (step 1101).

燃料性状が重質でないと判定(軽質判定)された場合には、補正係数を軽質時のデータにセットする(ステップ1102)。これに対し、燃料性状が重質と判定された場合には、補正係数を重質時のデータにセットする(ステップ1103)。そして、セットされたデータの補正係数を加味して点火時期を演算する(ステップ1104)。   If it is determined that the fuel property is not heavy (lightness determination), the correction coefficient is set to data for lightness (step 1102). On the other hand, when it is determined that the fuel property is heavy, the correction coefficient is set to the data at the time of heavy (step 1103). Then, the ignition timing is calculated in consideration of the correction coefficient of the set data (step 1104).

図12は、本実施形態による燃料性状判定装置の燃料性状判定のタイミングチャートである。比率(NUM/DEN)が徐々に演算されていき、所定の演算回数(ここでは300IGN、6秒相当)に到達した時点で、燃料性状を判定する。この結果を参照し、冷機ストラテジ診断の実行を禁止する。   FIG. 12 is a timing chart of fuel property determination of the fuel property determination device according to the present embodiment. The fuel property is determined when the ratio (NUM / DEN) is gradually calculated and reaches a predetermined number of calculations (here, 300 IGN, equivalent to 6 seconds). Referring to this result, the execution of the cold machine strategy diagnosis is prohibited.

排気低減制御は、始動後数秒(約20秒)以内に実行されるため、冷機ストラテジ診断も始動後数秒以内に実行される。したがって、冷機ストラテジ診断の誤診断を防止するためには、燃料性状判定も始動後数秒以内に判定する必要がある。本実施形態の燃料性状判定の判定タイミングは、始動後、約6秒であり、冷機ストラテジ診断の誤診断を防止するに十分なタイミングである。また、重質燃料と判定した場合、燃料噴射量、点火時期を補正し、運転性を向上することも可能である。   Since the exhaust gas reduction control is executed within a few seconds (about 20 seconds) after the start, the cooler strategy diagnosis is also executed within a few seconds after the start. Therefore, in order to prevent a misdiagnosis of the cold machine strategy diagnosis, it is necessary to determine the fuel property within a few seconds after starting. The determination timing of the fuel property determination of this embodiment is about 6 seconds after the start, which is a sufficient timing to prevent a false diagnosis of the cold machine strategy diagnosis. Further, when it is determined that the fuel is heavy, it is possible to correct the fuel injection amount and the ignition timing to improve drivability.

以上より、内燃機関に使用されている燃料の燃料性状を、始動直後数秒(300IGNの場合、約6秒)で判定することができる。   From the above, the fuel property of the fuel used in the internal combustion engine can be determined in a few seconds immediately after the start (about 6 seconds in the case of 300IGN).

本実施形態を要約すると、時間信号から燃料性状判定パラメータを演算する燃料性状判定パラメータ手段202は、エンジン回転数の2回転成分、1回転成分、今回の時間信号と前回の時間信号の差分を検出するものであり、重質燃料の場合、特に、2回転成分に、その特徴が現れる。重質燃料は、燃料の粘性が高い状態であり、その影響は、燃料噴射量を介して回転脈動に現れる。この回転脈動をエンジン回転数の2回転成分から検出する。   To summarize the present embodiment, the fuel property determination parameter means 202 for calculating the fuel property determination parameter from the time signal detects the two rotation components and one rotation component of the engine speed, and the difference between the current time signal and the previous time signal. In the case of heavy fuel, its characteristics appear particularly in the two-rotation component. The heavy fuel is in a state where the viscosity of the fuel is high, and the influence thereof appears in the rotational pulsation via the fuel injection amount. This rotational pulsation is detected from the two rotational components of the engine speed.

しかし、その特徴は顕著に現れるものではなく、2回転成分の信号は、重質燃料時にばらつきが大きくなる程度である。   However, the feature does not appear remarkably, and the signal of the two-rotation component is such that the variation becomes large during heavy fuel.

そこで、燃料性状判定パラメータ統計処理手段203によって燃料性状パラメータを統計的に処理し、その特徴を検出する。統計的な処理は、燃料性状判定パラメータの分布の尖度に相関するパラメータを検出する処理であり、尖度に相関するパラメータが大きいほど、2回転成分の信号がばらついていることを現しているため、重質燃料と判定することができる。   Therefore, the fuel property parameter statistical processing means 203 statistically processes the fuel property parameter and detects its characteristic. The statistical process is a process for detecting a parameter correlated with the kurtosis of the distribution of the fuel property determination parameter. The larger the parameter correlated with the kurtosis, the more the signal of the two rotation components varies. Therefore, it can be determined that the fuel is heavy.

尖度に相関するパラメータは、燃料性状判定パラメータが所定範囲内にある回数と、所定範囲外にある回数の比率あるいは差分から演算する。燃料性状判定手段205は、この比率あるいは差分が所定値以上の場合には、重質燃料と判定する。燃料性状が重質燃料と判定したならば、ただちに重質燃料時に誤診断となる診断(例えば、冷機ストラテジ診断)の実行を禁止する。更なる態様としては、燃料噴射量、点火時期を重質燃料判定時に補正する。   The parameter correlated with the kurtosis is calculated from the ratio or difference between the number of times the fuel property determination parameter is within the predetermined range and the number of times the fuel property determination parameter is outside the predetermined range. The fuel property determination means 205 determines that the fuel is heavy when the ratio or difference is equal to or greater than a predetermined value. If it is determined that the fuel property is heavy fuel, the execution of a diagnosis (for example, a cold machine strategy diagnosis) that is erroneously diagnosed at the time of heavy fuel is prohibited. As a further aspect, the fuel injection amount and the ignition timing are corrected when the heavy fuel is determined.

このように、燃料性状判定を内燃機関100の始動後数、100点火以内(始動後数秒以内)に迅速に判定し、重質燃料時には、誤診断する診断(例えば、冷機ストラテジ診断)の実行を禁止することにより、誤診断を的確に防止できる。併せて、重質燃料判定時には、燃料噴射量、点火時期を重質燃料に適合したものに補正することにより、重質燃料時の運転性を向上できる。   As described above, the fuel property determination is promptly determined within a few hundred ignitions (within a few seconds after the start) of the internal combustion engine 100, and a diagnosis (for example, a cooler strategy diagnosis) is performed in the case of heavy fuel. By prohibiting it, it is possible to accurately prevent misdiagnosis. In addition, at the time of heavy fuel determination, the drivability at the time of heavy fuel can be improved by correcting the fuel injection amount and ignition timing to those suitable for heavy fuel.

次に、本実施形態の詳細な特徴を列記する。   Next, detailed features of the present embodiment will be listed.

(1)燃料性状判定実行許可手段204によって燃料性状判定の実行を許可された時のみ、たとえば、内燃機関100がアイドル運転中、エンジン水温が所定範囲内、環境温度が所定範囲内、バッテリ電圧が所定範囲内、失火判定していない、燃料性状判定を実行していないの全ての条件成立している時のみ、燃料性状判定手段205が燃料性状を判定するから、燃料性状の誤判定が未然に回避される。   (1) Only when the fuel property determination execution permission unit 204 is permitted to execute the fuel property determination, for example, when the internal combustion engine 100 is idling, the engine water temperature is within a predetermined range, the environmental temperature is within a predetermined range, and the battery voltage is Since the fuel property determination means 205 determines the fuel property only when all the conditions are met within the predetermined range where the misfire determination has not been performed and the fuel property determination has not been performed, an erroneous determination of the fuel property has occurred. Avoided.

(2)燃料性状判定パラメータ統計処理手段203は、燃料性状判定パラメータの分布の尖度に相関するパラメータとして、所定範囲内にある前記燃料性状判定パラメータの演算回数と、所定範囲外にある前記燃料性状判定パラメータの演算回数の比率または差分を用いることにより、重質燃料判定の精度が向上する。さらに、燃料性状判定パラメータの分布の尖度に相関するパラメータを検出する前記所定範囲を決定するスライスレベルを、内燃機関の回転数および負荷、水温、大気圧から演算することにより、重質燃料判定の精度が更に向上する。   (2) The fuel property determination parameter statistical processing means 203 is a parameter correlated with the kurtosis of the distribution of the fuel property determination parameter, and the number of calculations of the fuel property determination parameter within a predetermined range and the fuel outside the predetermined range By using the ratio or difference of the number of calculation times of the property determination parameter, the accuracy of heavy fuel determination is improved. Further, the heavy fuel determination is performed by calculating the slice level for determining the predetermined range for detecting the parameter correlated with the kurtosis of the distribution of the fuel property determination parameter from the rotational speed and load of the internal combustion engine, the water temperature, and the atmospheric pressure. Accuracy is further improved.

(3)燃料性状判定手段205は、所定範囲内にある燃料性状判定パラメータの演算回数と、所定範囲外にある燃料性状判定パラメータの演算回数の比率または差分が、所定値以上の時、重質燃料と判定するから、精度のよい重質燃料判定を行うことができる。更に、燃料性状判定手段205の重質燃料判定の所定値を、内燃機関100の水温により決定することにより、重質燃料判定の精度が更に向上する。   (3) The fuel property determination means 205 is heavy when the ratio or difference between the number of calculations of the fuel property determination parameter within the predetermined range and the number of calculations of the fuel property determination parameter outside the predetermined range is greater than or equal to a predetermined value. Since it is determined that the fuel is used, it is possible to perform heavy fuel determination with high accuracy. Furthermore, by determining the predetermined value for heavy fuel determination by the fuel property determination means 205 based on the water temperature of the internal combustion engine 100, the accuracy of heavy fuel determination is further improved.

本発明による内燃機関の燃料性状判定装置および内燃機関の制御装置が適用される内燃機関システムの一つの実施形態を示す構成図。1 is a configuration diagram showing one embodiment of an internal combustion engine system to which a fuel property determination device for an internal combustion engine and a control device for an internal combustion engine according to the present invention are applied. 本発明による内燃機関の燃料性状判定装置および内燃機関の制御装置の一つの実施形態を示すブロック図。1 is a block diagram showing one embodiment of a fuel property determination device for an internal combustion engine and a control device for the internal combustion engine according to the present invention. (a)、(b)は、軽質燃料時と重質燃料時の時間信号と周波数スペクトルを示すグラフ。(A), (b) is a graph which shows the time signal and frequency spectrum at the time of light fuel and heavy fuel. (a)、(b)は、軽質燃料時と重質燃料時の燃料性状判定パラメータを示すグラフ。(A), (b) is a graph which shows the fuel property determination parameter at the time of light fuel and heavy fuel. (a)、(b)は、軽質燃料時と重質燃料時の燃料性状判定パラメータの分布図。(A), (b) is a distribution map of the fuel property determination parameter at the time of light fuel and heavy fuel. (a)、(b)は、実測した軽質燃料時と重質燃料時の燃料性状判定パラメータの分布図。(A), (b) is the distribution map of the fuel property determination parameter at the time of the light fuel and the heavy fuel which were actually measured. 本実施形態による燃料性状判定装置が行う燃料性状判定処理ルーチンのフローチャート。The flowchart of the fuel property determination processing routine which the fuel property determination apparatus by this embodiment performs. 燃料性状判定処理ルーチンにおける燃料性状判定パラメータ演算処理ルーチンのフローチャート。The flowchart of the fuel property determination parameter calculation process routine in a fuel property determination process routine. 本実施形態による冷機ストラテジ診断の実行・禁止処理ルーチンのフローチャート。The flowchart of the execution / prohibition process routine of the cold machine strategy diagnosis by this embodiment. 本発明による内燃機関の制御装置の燃料制御処理ルーチンのフローチャート。本発明のフローチャート(4)である。The flowchart of the fuel control processing routine of the control apparatus of the internal combustion engine by this invention. It is a flowchart (4) of this invention. 本発明による内燃機関の制御装置の点火制御処理ルーチンのフローチャート。本発明のフローチャート(5)である。The flowchart of the ignition control processing routine of the control apparatus of the internal combustion engine by this invention. It is a flowchart (5) of this invention. 本実施形態による燃料性状判定装置の燃料性状判定のタイミングチャート。The timing chart of the fuel property determination of the fuel property determination apparatus by this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

100 内燃機関
101 燃焼室
102 エアークリーナ
103 スロットルバルブ
104 吸気マニホールド
105 流量検出手段
106 燃料噴射弁
107 燃料タンク
108 燃料ポンプ
109 プレッシャーレギュレータ
110 燃料管
111 点火プラグ
112 点火コイル装置
113 排気管
114 三元触媒
115 マフラ
116 空燃比センサ
117 クランク軸
118 クランク角検出ギア
119 クランク角検出手段
120 内燃機関の制御装置
121 MPU
122 クロック発生部
123 ROM
124 RAM
125 タイマ/カウンタ
126 I/O部
127 A/D変換部
128 デジタル入力部
129 アナログ入力部
130 出力回路部
201 時間信号計測手段
202 燃料性状判定パラメータ演算手段
203 燃料性状判定パラメータ統計処理手段
204 燃料性状判定実行許可手段
205 燃料性状判定手段
206 診断禁止手段
207 燃料制御補正手段
208 点火制御補正手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Internal combustion engine 101 Combustion chamber 102 Air cleaner 103 Throttle valve 104 Intake manifold 105 Flow rate detection means 106 Fuel injection valve 107 Fuel tank 108 Fuel pump 109 Pressure regulator 110 Fuel pipe 111 Spark plug 112 Ignition coil device 113 Exhaust pipe 114 Three-way catalyst 115 Muffler 116 Air-fuel ratio sensor 117 Crankshaft 118 Crank angle detection gear 119 Crank angle detection means 120 Internal combustion engine controller 121 MPU
122 Clock generator 123 ROM
124 RAM
125 timer / counter 126 I / O unit 127 A / D conversion unit 128 digital input unit 129 analog input unit 130 output circuit unit 201 time signal measurement unit 202 fuel property determination parameter calculation unit 203 fuel property determination parameter statistical processing unit 204 fuel property Determination execution permitting means 205 Fuel property determining means 206 Diagnosis prohibiting means 207 Fuel control correcting means 208 Ignition control correcting means

Claims (11)

内燃機関のクランク軸が所定角度を回転するに要する時間を計測し当該計測時間を示す時間信号を出力する時間信号計測手段と、
前記時間信号計測手段が出力する前記時間信号から前記クランク軸が2回転する毎に発生する2回転成分信号又は前記クランク軸が1回転する毎に発生する一回転成分信号を検出し、前記2回転成分信号又は前記1回転成分信号の今回点火時の時間信号と前回点火時の時間信号との差分である燃料性状判定パレメータを演算する燃料性状判定パラメータ演算手段と、
燃料性状判定パラメータ演算手段によって演算された前記燃料性状判定パラメータ統計的な性質の分布の尖度に相関するパラメータを検出する燃料性状判定パラメータ統計処理手段と、
前記分布の尖度に相関するパラメータに基づいて内燃機関に使用されている燃料性状を判定する燃料性状判定手段と
を有することを特徴とする内燃機関の燃料性状判定装置。
A time signal measuring means for measuring a time required for the crankshaft of the internal combustion engine to rotate at a predetermined angle and outputting a time signal indicating the measurement time;
From the time signal output from the time signal measuring means, a two-rotation component signal generated each time the crankshaft rotates twice or a one-rotation component signal generated every time the crankshaft rotates one time is detected, and the two rotations A fuel property determination parameter calculating means for calculating a fuel property determination parameter which is a difference between a time signal at the time of current ignition and a time signal at the time of previous ignition of the component signal or the one rotation component signal ;
And fuel property determination parameter statistical processing means for detecting a parameter correlating to the kurtosis of the distribution of the statistical nature of the fuel property determination parameter computed by the fuel property determination parameter calculating means,
Fuel property determination means for determining the fuel property used in the internal combustion engine based on a parameter correlated with the kurtosis of the distribution ;
A fuel property determination apparatus for an internal combustion engine, comprising:
燃料性状判定の実行許可を選択的に設定する燃料性状判定実行許可手段を有し、前記燃料性状判定実行許可手段によって燃料性状判定の実行を許可された時のみ前記燃料性状判定手段が燃料性状を判定することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。   Fuel property determination execution permission means for selectively setting execution permission of fuel property determination, and when the fuel property determination execution permission means permits the execution of fuel property determination, the fuel property determination means determines the fuel property. The fuel property determination device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the determination is made. 前記燃料性状判定実行許可手段は、内燃機関がアイドル運転中、エンジン水温が所定範囲内、環境温度が所定範囲内、バッテリ電圧が所定範囲内、失火判定していない、燃料性状判定を実行していないの全ての条件成立している時、判定の実行を許可することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。   The fuel property determination execution permission means executes a fuel property determination in which the internal combustion engine is idling, the engine water temperature is within a predetermined range, the environmental temperature is within a predetermined range, the battery voltage is within a predetermined range, and misfire determination is not performed. 3. The fuel property determination apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein execution of the determination is permitted when all the conditions are satisfied. 前記燃料性状判定パラメータの分布の尖度に相関するパラメータは、所定範囲内にある前記燃料性状判定パラメータの演算回数と、所定範囲外にある前記燃料性状判定パラメータの演算回数の比率または差分であることを特徴とする請求項に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。 The parameter correlated with the kurtosis of the distribution of the fuel property determination parameter is a ratio or difference between the number of calculations of the fuel property determination parameter within a predetermined range and the number of calculations of the fuel property determination parameter outside the predetermined range. The fuel property determining apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 , wherein 前記燃料性状判定パラメータの分布の尖度に相関するパラメータを検出する前記所定範囲を決定するスライスレベルは、内燃機関の回転数および負荷、水温、大気圧から演算されることを特徴とする請求項に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。 The slice level for determining the predetermined range for detecting a parameter correlated with the kurtosis of the distribution of the fuel property determination parameter is calculated from the rotational speed and load of the internal combustion engine, the water temperature, and the atmospheric pressure. 5. The fuel property determination device for an internal combustion engine according to 4 . 前記燃料性状判定手段は、所定範囲内にある燃料性状判定パラメータの演算回数と、所定範囲外にある燃料性状判定パラメータの演算回数の前記比率または前記差分が、所定値以上の時、重質燃料と判定することを特徴とする請求項又はに記載の内燃機関の燃料性状判定装置。 The fuel property determination means is configured to output heavy fuel when the ratio or the difference between the number of calculations of the fuel property determination parameter within the predetermined range and the number of calculations of the fuel property determination parameter outside the predetermined range is equal to or greater than a predetermined value. The fuel property determination apparatus for an internal combustion engine according to claim 4 or 5 , wherein 前記燃料性状判定手段の重質燃料判定の前記所定値は、内燃機関の水温により決定することを特徴とする請求項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 6 , wherein the predetermined value for heavy fuel determination by the fuel property determination means is determined by a water temperature of the internal combustion engine. 前記燃料性状判定手段の判定結果により判定診断を禁止する診断禁止判定手段を有することを特徴とする請求項1から7の何れか一項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 any one of claims 1 to 7, further comprising diagnosis prohibition determination means for prohibiting determination diagnosis based on a determination result of the fuel property determination means. 請求項1からの何れか一項に記載の燃料性状判定装置の前記燃料性状判定手段が重質燃料と判定した時には、重質燃料時に誤判定となる可能性のある診断を禁止することを特徴とする内燃機関の制御装置。 When the fuel property determination means of the fuel property determination device according to any one of claims 1 to 8 determines that the fuel is heavy, prohibiting a diagnosis that may be erroneously determined when the fuel is heavy. A control device for an internal combustion engine characterized by the above. 請求項1からの何れか一項に記載の燃料性状判定装置の前記燃料性状判定手段が重質燃料と判定した時には、燃料制御を重質燃料に適合したものに補正することを特徴とする内燃機関の制御装置。 When the fuel property determination means of the fuel property determination device according to any one of claims 1 to 8 determines that the fuel is heavy fuel, the fuel control is corrected to be suitable for the heavy fuel. Control device for internal combustion engine. 請求項1からの何れか一項に記載の燃料性状判定装置の前記燃料性状判定手段が重質燃料と判定した時には、点火制御を重質燃料に適合したものに補正することを特徴とする内燃機関の制御装置。 When the fuel property determination means of the fuel property determination device according to any one of claims 1 to 8 determines that the fuel is heavy fuel, the ignition control is corrected to be suitable for the heavy fuel. Control device for internal combustion engine.
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