JP5691910B2 - Engine control device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの燃料性状の推定結果に応じて燃料の噴射制御を実施するエンジン制御装置に関する。 The present invention relates to an engine control apparatus that performs fuel injection control in accordance with an estimation result of engine fuel properties.
従来、エンジンに使用されている燃料の燃焼性能に関わる性状をエンジン稼働中に推定して、エンジンの各種運転パラメーターを調整する技術が知られている。すなわち、燃料のセタン価,オクタン価といった構成成分の含有量や濃度に対応する指数を推定し、これらに応じて燃料噴射量や燃料噴射タイミング等を制御するものである。燃料の燃焼特性は、燃焼安定性やエンジン出力,排気性能等に多大な影響を与える。したがって、燃料性状を正確に把握することは、エンジンの健全性や車両の動力性能,環境適応性能等を確保する上で重要である。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a technique for estimating various properties related to the combustion performance of fuel used in an engine while the engine is running and adjusting various operating parameters of the engine. That is, an index corresponding to the content and concentration of the constituent components such as cetane number and octane number of the fuel is estimated, and the fuel injection amount, fuel injection timing, etc. are controlled according to these. Fuel combustion characteristics greatly affect combustion stability, engine output, exhaust performance, and the like. Therefore, accurately grasping the fuel properties is important in securing the soundness of the engine, the power performance of the vehicle, the environmental adaptability, and the like.
燃料性状の推定手法としては、エンジンの燃焼状態を検出するさまざまなセンサーからの入力情報を用いる手法が提案されている。例えば、特許文献1には、アイドル運転状態でのエンジン回転数及び燃料噴射量に基づいて燃料性状を判断するエンジンの制御装置が記載されている。この技術では、エンジン回転数及び燃料噴射量と燃料性状との対応関係を予めマップ化しておくことで、特別なセンサー類を設けることなく低コストで燃料性状を把握することができ、レギュラーガソリンやハイオクガソリンといった異なる種類の燃料の混合割合を推定できるとされている。 As a fuel property estimation method, a method using input information from various sensors for detecting a combustion state of an engine has been proposed. For example, Patent Document 1 describes an engine control device that determines a fuel property based on an engine speed and a fuel injection amount in an idle operation state. In this technology, the correspondence between the engine speed and the fuel injection amount and the fuel property is mapped in advance, so that the fuel property can be grasped at a low cost without providing special sensors. It is said that the mixing ratio of different types of fuel such as high-octane gasoline can be estimated.
また、特許文献2には、エンジンの筒内圧変化量に基づいて燃料の実着火時期を検出し、基準着火時期からの実着火時期の遅れの大きさに基づいて燃料のセタン価を判定する制御装置が記載されている。この技術では、アイドル運転時に実着火時期の検出対象となる気筒の燃料噴射量を一定の所定値に固定した状態とすることで、セタン価を精度よく算出できるとされている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 detects the actual ignition timing of the fuel based on the amount of change in the cylinder pressure of the engine and determines the cetane number of the fuel based on the delay of the actual ignition timing from the reference ignition timing. An apparatus is described. In this technique, it is said that the cetane number can be accurately calculated by setting the fuel injection amount of the cylinder to be detected of the actual ignition timing during idle operation to a fixed predetermined value.
しかし、上記の特許文献1,2に記載されたようなエンジン回転数,燃料噴射量,実着火時期等の入力情報は、特定の燃料性状のみの影響を受けて変化する情報ではないため、必ずしも所望の燃料性状を正確に反映したものとはいえない。
However, the input information such as the engine speed, the fuel injection amount, and the actual ignition timing as described in
例えば、燃料の燃焼性能は、構成成分の含有量だけでなく燃料粘度や燃料温度によっても変化する。これは、構成成分の含有量が同一の燃料を用いたとしても、燃料粘度や燃料温度が相違する場合にはエンジン回転数,燃料噴射量,実着火時期等が変化しうることを意味する。つまり、把握したい燃料性状が複数種類存在する場合に、個々の燃料性状が一つの入力情報に与える影響のみを抽出して観察することは困難である。したがって、それぞれの入力情報に基づく個々の燃料性状の推定精度を向上させることが難しいという課題がある。 For example, the combustion performance of the fuel varies depending not only on the content of the constituent components but also on the fuel viscosity and the fuel temperature. This means that even when fuels having the same component content are used, the engine speed, the fuel injection amount, the actual ignition timing, and the like can change when the fuel viscosity and the fuel temperature are different. That is, when there are a plurality of types of fuel properties to be grasped, it is difficult to extract and observe only the influence of each fuel property on one input information. Therefore, there is a problem that it is difficult to improve the estimation accuracy of individual fuel properties based on each input information.
特に、ディーゼルエンジンやセミディーゼルエンジンといった圧縮着火エンジンに使用される燃料の燃料性状は、燃料のセタン価だけでなく燃料粘度の影響を受けて実質的な燃料噴射量が大きく変化する。そのため、例えば特許文献2に記載のような手法では、セタン価の相違によってもたらされた着火の遅れ時間と燃料粘度の相違によってもたらされた着火の遅れ時間とを切り分けることが難しく、セタン価及び燃料粘度の両方の推定精度が低下してしまう。
In particular, the fuel properties of fuels used in compression ignition engines such as diesel engines and semi-diesel engines vary greatly in the amount of fuel injection due to the influence of not only the cetane number of the fuel but also the fuel viscosity. Therefore, for example, in the method described in
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、圧縮着火エンジンの運転時に推定される燃料性状の推定精度を向上させることである。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
One of the objects of the present case has been created in view of the above-described problems, and is to improve the estimation accuracy of the fuel property estimated when the compression ignition engine is operated.
The present invention is not limited to this purpose, and is a function and effect derived from each configuration shown in the embodiments for carrying out the invention described later, and other effects of the present invention are to obtain a function and effect that cannot be obtained by conventional techniques. Can be positioned.
(1)ここで開示するエンジン制御装置は、エンジンの着火時期の遅れに基づき、燃料のセタン価を推定する第一推定手段と、前記第一推定手段により推定された前記セタン価に基づき、少なくとも燃料噴射時期を補正する第一補正手段とを備える。また、前記エンジンのアイドル運転時の回転数を所定値にするための燃料噴射量に基づき、燃料粘度を推定する第二推定手段と、前記第二推定手段により推定された前記燃料粘度に基づき、少なくとも前記燃料噴射量を補正する第二補正手段とを備える。さらに、前記第一推定手段及び前記第二推定手段の何れか一方による推定の結果に基づき前記第一補正手段又は前記第二補正手段による補正を実施した後で、他方による推定を実施する燃料噴射制御手段を備える。 (1) The engine control device disclosed herein includes at least a first estimation unit that estimates a cetane number of fuel based on a delay in the ignition timing of the engine, and at least based on the cetane number estimated by the first estimation unit. First correcting means for correcting the fuel injection timing. Further, based on the fuel injection amount for setting the rotation speed at the time of idling operation of the engine to a predetermined value, based on the fuel viscosity estimated by the second estimating means, the second estimating means for estimating the fuel viscosity, And at least second correction means for correcting the fuel injection amount. Further, after the correction by the first correction unit or the second correction unit is performed based on the result of the estimation by one of the first estimation unit and the second estimation unit, the fuel injection for performing the estimation by the other Control means are provided.
前記燃料噴射制御手段は、前記第一推定手段での推定と前記第二推定手段での推定とを分離して実施する。つまり、前記燃料噴射制御手段は、二種類の推定制御が同時に実施されないように管理する機能を持つ。言い換えると、前記燃料噴射制御手段の機能は、少なくとも一方の推定結果に基づく補正が完了するまでは、他方の推定を実施させない機能である。 The fuel injection control means separates the estimation by the first estimation means and the estimation by the second estimation means. That is, the fuel injection control means has a function of managing so that two types of estimation control are not performed simultaneously. In other words, the function of the fuel injection control means is a function that does not perform the estimation of the other until the correction based on at least one of the estimation results is completed.
(2)また、前記燃料噴射制御手段が、前記第一補正手段による補正と前記第二補正手段による補正とを交互に実施することが好ましい。
この場合、前記第一推定手段での推定と前記第二推定手段での推定とが交互に実施されることになる。具体的には、前記第一推定手段での推定がなされた後に前記第一補正手段での補正がなされ、その後、前記第二推定手段での推定がなされた後に前記第二補正手段での補正がなされる。このようなサイクルで推定及び補正が繰り返し実施される。
(2) Moreover, it is preferable that the fuel injection control unit alternately performs the correction by the first correction unit and the correction by the second correction unit.
In this case, the estimation by the first estimation unit and the estimation by the second estimation unit are alternately performed. Specifically, the correction by the first correction unit is performed after the estimation by the first estimation unit, and the correction by the second correction unit is performed after the estimation by the second estimation unit. Is made. In such a cycle, estimation and correction are repeatedly performed.
(3)また、前記第一補正手段が、前記燃料噴射時期の補正値を所定上限値以下に制限し、前記第二補正手段が、前記燃料噴射量の補正量を所定上限量以下に制限することが好ましい。
(4)また、前記燃料の温度を検出する温度検出手段を備え、前記第二推定手段が、前記温度検出手段で検出された前記温度に基づき、前記燃料噴射量のリーク量を推定するリーク量推定手段を有するとともに、前記リーク量推定手段により推定された前記リーク量を加味して、前記燃料粘度を推定することが好ましい。
(3) Further, the first correction means limits the correction value of the fuel injection timing to a predetermined upper limit value or less, and the second correction means limits the correction amount of the fuel injection amount to a predetermined upper limit value or less. It is preferable.
(4) In addition, a leak amount is provided that includes temperature detection means for detecting the temperature of the fuel, and wherein the second estimation means estimates the leak amount of the fuel injection amount based on the temperature detected by the temperature detection means. It is preferable that the fuel viscosity is estimated in consideration of the leakage amount estimated by the leakage amount estimation unit , as well as having an estimation unit.
(5)また、前記燃料の温度を検出する温度検出手段を備え、前記第二推定手段が、前記温度検出手段で検出された前記温度に基づき、前記燃料粘度の推定値の信頼性を推定する粘度補正値推定手段を有するとともに、前記第二補正手段が、前記粘度補正値推定手段により推定された前記燃料粘度の推定値の信頼性に基づき、少なくとも前記燃料噴射量を補正することが好ましい。
(6)また、前記エンジンのクランク角速度を検出するクランク角速度検出手段を備えることが好ましい。この場合、前記第一推定手段が、前記クランク角速度に基づき着火時刻を推定する着火時期推定手段と、前記燃料の噴射が完了した時刻から前記着火時刻までの着火遅れ期間を推定する着火遅れ期間推定手段と、前記着火遅れ期間が長いほど前記セタン価を小さく推定するセタン価推定手段と、を有することが好ましい。
(5) In addition, temperature detection means for detecting the temperature of the fuel is provided, and the second estimation means estimates the reliability of the estimated value of the fuel viscosity based on the temperature detected by the temperature detection means. Preferably, the second correction unit corrects at least the fuel injection amount based on the reliability of the estimated value of the fuel viscosity estimated by the viscosity correction value estimation unit .
(6) It is preferable that a crank angular speed detecting means for detecting a crank angular speed of the engine is provided. In this case, the first estimation unit estimates an ignition time based on the crank angular velocity, and an ignition delay period estimation that estimates an ignition delay period from the time when the fuel injection is completed to the ignition time. And cetane number estimating means for estimating the cetane number to be smaller as the ignition delay period is longer.
(7)また、前記エンジンのアイドル運転時の回転数を所定値に制御すべく前記燃料噴射量の補正量を加減するアイドル制御手段を備えることが好ましい。この場合、前記第二推定手段が、前記アイドル制御手段で加減された前記補正量が多いほど前記燃料粘度を高く推定することが好ましい。 (7) It is preferable that an idle control means is provided for adjusting the fuel injection amount correction amount so as to control the engine speed during idle operation to a predetermined value. In this case, it is preferable that the second estimation unit estimates the fuel viscosity higher as the correction amount adjusted by the idle control unit is larger.
開示のエンジン制御装置によれば、セタン価及び燃料粘度のそれぞれがエンジンの運転状態に与える影響を分離して各々の推定を実施することで、一方の推定結果に基づく補正を他方の推定の前提となるエンジンの運転状態に反映させることができ、それぞれの燃料性状の推定精度を向上させることができる。また、二つの推定の結果に基づく補正の対象が相違するため、制御上の相互衝突を回避することができ、エンジンの運転状態を所望の状態に収束させることができる。 According to the disclosed engine control apparatus, the estimation based on the estimation result of one is corrected by separating each influence of the cetane number and the fuel viscosity on the engine operating state and performing each estimation. Therefore, the estimation accuracy of each fuel property can be improved. In addition, since correction targets based on the two estimation results are different, mutual collisions in control can be avoided, and the operating state of the engine can be converged to a desired state.
図面を参照してエンジン制御装置について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。また、以下の実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよく、実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 The engine control apparatus will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely an example, and there is no intention to exclude various modifications and technical applications that are not explicitly described in the following embodiment. In addition, each configuration of the following embodiment can be selected as necessary, or may be appropriately combined, and various modifications can be made without departing from the spirit of the embodiment.
[1.装置構成]
本実施形態のエンジン制御装置1は、車両に搭載された多気筒ディーゼルエンジン10(圧縮着火エンジン)に適用される。図1では、このエンジン10に設けられた複数のシリンダー11(気筒)のうちの一つを示す。シリンダー11内を往復摺動するピストン12は、コネクティングロッドを介してクランクシャフト13に接続される。
[1. Device configuration]
The engine control device 1 of the present embodiment is applied to a multi-cylinder diesel engine 10 (compression ignition engine) mounted on a vehicle. FIG. 1 shows one of a plurality of cylinders 11 (cylinders) provided in the
シリンダー11の上部には、燃料噴射用のインジェクター14が設けられる。インジェクター14の先端部はシリンダー11内に突出するように設けられ、各シリンダー11内に直接的に燃料を噴射する。また、インジェクター14の基端部側にはデリバリーパイプ15が接続され、図示しないフィードポンプで加圧された燃料が各インジェクター14に供給される。
An injector 14 for fuel injection is provided on the upper portion of the
インジェクター14からの燃料噴射量やその噴射タイミングは、後述するエンジン制御装置1で制御される。例えば、エンジン制御装置1から各インジェクター14に制御パルス信号が伝達され、その制御パルス信号の大きさ(駆動パルス幅)に対応する期間だけ、各インジェクター14の噴射口が開放される。これにより、燃料噴射量は制御パルス信号の大きさに応じた量となり、噴射タイミングは制御パルス信号が伝達された時刻に対応したものとなる。 The fuel injection amount from the injector 14 and the injection timing thereof are controlled by the engine control device 1 described later. For example, a control pulse signal is transmitted from the engine control device 1 to each injector 14 and the injection port of each injector 14 is opened only during a period corresponding to the magnitude (drive pulse width) of the control pulse signal. Thus, the fuel injection amount becomes an amount corresponding to the magnitude of the control pulse signal, and the injection timing corresponds to the time when the control pulse signal is transmitted.
クランクシャフト13の近傍には、クランクシャフト13の回転速度を検出するクランク角センサー16(クランク角速度検出手段)が設けられる。クランクシャフト13には、例えば外縁部に凹凸が形成された円盤状のクランク板が固定される。一方、クランク角センサー16は、クランク板の外縁部の近傍に固定され、クランク板の凹凸形状を検出してクランクパルス信号を出力する。ここで出力されたクランクパルス信号は、エンジン制御装置1に伝達される。
In the vicinity of the
なお、クランクパルス信号の周期はクランクシャフト13が速く回転するほど短くなり、クランクパルス信号の時間密度はエンジンの実回転数Ne(エンジン回転数)やクランクシャフト13の角速度ωに対応したものとなる。したがって、クランク角センサー16は、エンジン回転数Neや角速度ωを検出する手段ともいえる。
The cycle of the crank pulse signal becomes shorter as the
デリバリーパイプ15の中途には、各インジェクター14に供給される燃料の温度T(燃料温度)を検出する燃料温度センサー17(温度検出手段)が設けられる。ここで検出された燃料温度Tの情報は、エンジン制御装置1に伝達される。なお、燃料温度Tは燃料の粘度に影響を及ぼし、高温であるほど燃料粘度が低下する。
In the middle of the
この車両には電子制御装置として、エンジン制御装置1(Engine Electronic Control Unit)が設けられる。エンジン制御装置1は、例えばマイクロプロセッサやROM,RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成され、通信線や車載ネットワークを介して他の電子制御装置やクランク角センサー16,燃料温度センサー17等の各種センサー類と接続される。
This vehicle is provided with an engine control device 1 (Engine Electronic Control Unit) as an electronic control device. The engine control device 1 is configured as, for example, an LSI device or a built-in electronic device in which a microprocessor, ROM, RAM, etc. are integrated, and other electronic control devices, a
エンジン制御装置1は、エンジン10に関する点火系,燃料系,吸排気系,動弁系といった広汎なシステムを制御する電子制御装置である。エンジン制御装置1の具体的な制御対象としては、インジェクター14からの燃料噴射量や噴射タイミング,吸気弁及び排気弁のバルブリフト量及びバルブタイミング,吸気量(スロットルバルブの開度),EGR量(EGRバルブの開度)などが挙げられる。本実施形態では、エンジン10のアイドル運転時に実施されるいわゆるアイドルスピード制御と、アイドルスピード制御中に実施される燃料性状の推定に関する制御とに着目して、エンジン制御装置1の機能を説明する。
The engine control device 1 is an electronic control device that controls a wide range of systems related to the
[2.制御構成]
図1に示すように、エンジン制御装置1には、第一推定部2,第一補正部3,第二推定部4,第二補正部5,燃料噴射制御部6及びアイドル制御部7が設けられる。これらの各機能は、電子回路(ハードウェア)で実現してもよく、ソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。
[2. Control configuration]
As shown in FIG. 1, the engine control apparatus 1 includes a
アイドル制御部7(アイドル制御手段)はアイドルスピード制御を実施するものであり、エンジン10のアイドル運転時の燃料噴射量を制御する。アイドルスピード制御とは、アクセル要求がない状態でエンジン回転数Neを所定のアイドル回転数に安定的に維持する制御である。
The idle control unit 7 (idle control means) performs idle speed control, and controls the fuel injection amount when the
ここでは、エンジン回転数Neを安定させるために必要な燃料噴射量が随時演算され、これに対応する制御パルス信号がインジェクター14に出力される。また、アイドルスピード制御時の燃料噴射量は、基本噴射量に補正係数kを乗算した値として定義される。もちろん、補正係数kに正負の値を取らせて、アイドルスピード制御時の燃料噴射量を「基本噴射量×(1+k)」で定義しても構わないが、以下、前述の補正係数kを乗算する方式で説明する。例えば、エンジン回転数Neの値に応じた大きさの補正係数kが設定され、各インジェクター14から噴射される燃料噴射量がフィードバック制御される。 Here, the fuel injection amount necessary to stabilize the engine speed Ne is calculated as needed, and a control pulse signal corresponding to this is output to the injector 14. Further, the fuel injection amount during idle speed control is defined as a value obtained by multiplying the basic injection amount by the correction coefficient k. Of course, the correction coefficient k may have a positive or negative value, and the fuel injection amount at the time of idle speed control may be defined as “basic injection amount × (1 + k)”. The method will be described. For example, a correction coefficient k having a magnitude corresponding to the value of the engine speed Ne is set, and the fuel injection amount injected from each injector 14 is feedback controlled.
アイドル制御部7は、エンジン回転数Neがアイドル回転数よりも低下したとき、その低下量に応じた大きさのフィードバック補正係数kを自動的に設定し、この補正係数kを基本噴射量に乗算した値に対応する量の燃料が噴射されるようにインジェクター14に制御パルス信号を出力する。一方、エンジン回転数Neがアイドル回転数よりも上昇したときには、その上昇量に応じてフィードバック補正係数kを自動的に小さく設定する。ここで設定される補正係数kの値は、実際にインジェクター14から噴射される燃料噴射量に対応するものであり、第二推定部4にも伝達される。
When the engine speed Ne decreases below the idle speed, the
第一推定部2,第一補正部3,第二推定部4,第二補正部5及び燃料噴射制御部6は、燃料性状の推定制御とこれに応じた補正制御とを実施するものである。ここでは、セタン価及び粘度の二種類の燃料性状が推定され、それぞれの燃料性状に応じてエンジン10の運転パラメーターが補正される。
The
第一推定部2(第一推定手段)は、燃料のセタン価に関する推定制御を実施するものである。ここでは、エンジン10の着火時期の遅れに基づいて、セタン価の推定値が演算される。セタン価の推定演算は、エンジン10の運転状態に関する所定の条件が成立しているときに実施される。以下、この所定の条件のことを、セタン価推定条件と呼ぶ。
The 1st estimation part 2 (1st estimation means) implements estimation control regarding the cetane number of fuel. Here, an estimated value of the cetane number is calculated based on a delay in the ignition timing of the
具体的なセタン価推定条件は任意であるが、シリンダー11内での燃焼状態が比較的安定しているときに推定することが好ましい。本実施形態では、エンジン10がアイドル運転状態であり、かつ、第二推定部4及び第二補正部5による粘度の推定演算やこれに係る補正制御が実施中でないことをセタン価推定条件とする。
Specific conditions for estimating the cetane number are arbitrary, but it is preferable to estimate when the combustion state in the
第一推定部2には、セタン価の推定演算を実施するための手段として、着火時期推定部2a,着火遅れ期間推定部2b及びセタン価推定部2cが設けられる。
着火時期推定部2a(着火時期推定手段)は、クランクシャフト13の角速度ωに基づいてシリンダー11内での燃料の着火時刻を推定するものである。ここでは、角速度ωが予め設定された所定値以上になった時刻が着火時刻と推定される。本実施形態では、クランク角センサー16から伝達されるクランクパルス信号の時間密度が所定密度以上になった時刻が着火時刻として推定される。ここで推定された着火時刻は、着火遅れ期間推定部2bに伝達される。
The
The ignition timing estimation unit 2a (ignition timing estimation means) estimates the ignition time of the fuel in the
着火遅れ期間推定部2b(着火遅れ期間推定手段)は、各シリンダー11での燃料噴射が終了した時刻から着火時刻までの経過時間を「着火遅れ期間」として推定するものである。なお、エンジン10がアイドル運転状態であるときの燃料噴射の終了時刻がほぼ一定であるとみなすことができる場合には、標準的なセタン価を用いたときの着火時刻(標準着火時刻)を基準として、着火時期推定部2aで演算された着火時刻までの経過時間を「着火遅れ期間」としてもよい。ここで推定された着火遅れ期間は、セタン価推定部2cに伝達される。
The ignition delay period estimation unit 2b (ignition delay period estimation means) estimates the elapsed time from the time when the fuel injection in each
セタン価推定部2c(セタン価推定手段)は、着火時期推定部2aで推定された着火時刻、又は、着火遅れ期間推定部2bで推定された着火遅れ期間に基づいて、燃料のセタン価を推定するものである。ここでは、例えば図2(a),(b)に示すような関係を利用して、セタン価が推定される。
The cetane
セタン価の低い燃料を用いた場合には、セタン価の高い燃料を用いた場合よりも着火時刻が遅れ、すなわち着火遅れ期間が延長される。したがって、仮に燃料噴射が終了した時刻が一定であるとすると、着火時刻が遅いほどセタン価が低く、あるいは着火遅れ期間が長いほどセタン価が低いものと推定される。ここで推定された燃料のセタン価の情報は、第一補正部3に伝達される。
When a fuel having a low cetane number is used, the ignition time is delayed, that is, the ignition delay period is extended as compared with the case where a fuel having a high cetane number is used. Therefore, assuming that the time at which fuel injection is completed is constant, it is estimated that the cetane number is lower as the ignition time is later, or the cetane number is lower as the ignition delay period is longer. Information on the cetane number of the fuel estimated here is transmitted to the
第一補正部3(第一補正手段)は、燃料のセタン価に基づく補正制御を実施するものである。ここでは、第一推定部2で推定されたセタン価に基づき、少なくとも燃料噴射時期が補正される。本実施形態では、燃料噴射時期に加えて、燃料噴射量や吸入空気量,EGR量(排気還流量)等も併せて補正される。
The first correction unit 3 (first correction means) performs correction control based on the cetane number of the fuel. Here, at least the fuel injection timing is corrected based on the cetane number estimated by the
例えば、セタン価が低いほど燃料噴射のタイミングを進角側に移動させる制御が実施され、着火時刻が標準着火時刻に近づけられる。また、燃料のセタン価が低いほど、着火遅れ期間の延長に伴って燃料の予混合が促進され、燃焼反応が急峻となるため、燃焼時の騒音(燃焼音)が増大する。そこで、セタン価が低いほど吸入空気量を減少させる制御が実施され、あるいはEGR量を増大させて燃焼速度を減少させる制御が実施されて、燃焼速度が適正化される。これらの吸入空気量,EGR量は、予め設定されたマップを用いて補正値を補間して求めればよい。 For example, as the cetane number is lower, control for moving the fuel injection timing to the advance side is performed, and the ignition time is brought closer to the standard ignition time. Further, the lower the cetane number of the fuel, the more the premixing of the fuel is promoted with the extension of the ignition delay period, and the combustion reaction becomes steep, so that the noise (combustion noise) at the time of combustion increases. Therefore, control is performed to decrease the intake air amount as the cetane number is lower, or control to decrease the combustion speed by increasing the EGR amount to optimize the combustion speed. These intake air amount and EGR amount may be obtained by interpolating correction values using a preset map.
ただし、燃料噴射時期や燃料噴射量,吸入空気量,EGR量の補正値が大きすぎるとエンジン10の運転状態が急変するおそれがあるため、第一補正部3はこれらの補正値に上限値を設け、所定上限値以上の変化を伴う補正を制限する。
However, if the correction values for the fuel injection timing, the fuel injection amount, the intake air amount, and the EGR amount are too large, the operating state of the
燃料のセタン価が低いほど着火時刻がピストンの上死点通過時刻よりも遅れがちとなり、等容度が低下してエンジン10の出力トルクが減少する。一方、燃料噴射時期を補正することで着火時刻が適正化されれば、エンジン10の出力トルクは増加する。また、燃料噴射量の補正によっても出力トルクは変化する。したがって、セタン価に基づく制御は、次に説明する燃料の粘度に基づく制御の前提となるエンジン10の運転状態に影響を与える。
As the cetane number of the fuel is lower, the ignition time tends to be later than the top dead center passage time of the piston, so that the isovolume is lowered and the output torque of the
第二推定部4(第二推定手段)は、燃料の粘度に関する推定制御を実施するものである。ここでは、アイドルスピード制御時にエンジン回転数Neを所定のアイドル回転数に維持するために必要な燃料噴射量に基づいて粘度が推定される。粘度の推定演算も、セタン価の推定演算と同様に、エンジン10の運転状態に関する所定の条件が成立しているときに実施される。以下、このような所定の条件のことを、粘度推定条件と呼ぶ。
The 2nd estimation part 4 (2nd estimation means) performs the estimation control regarding the viscosity of a fuel. Here, the viscosity is estimated based on the fuel injection amount necessary to maintain the engine speed Ne at a predetermined idle speed during the idle speed control. Similar to the cetane number estimation calculation, the viscosity estimation calculation is also performed when a predetermined condition regarding the operating state of the
具体的な粘度推定条件は任意であるが、シリンダー11内での燃焼状態が比較的安定しているときに推定することが好ましい。本実施形態では、エンジン10がアイドル運転状態であり、かつ、第一推定部2及び第一補正部3によるセタン価の推定演算やこれに係る補正制御が実施中でないことを粘度推定条件とする。
Although specific viscosity estimation conditions are arbitrary, it is preferable to estimate when the combustion state in the
第二推定部4には、粘度の推定制御を実施するための手段として、リーク量推定部4a,粘度補正値推定部4b及び粘度推定部4cが設けられる。
リーク量推定部4a(リーク量推定手段)は、燃料温度センサー17で検出された燃料温度Tに基づいて燃料のリーク量を推定するものである。ここでは、例えば図3(a)に示すような関係を利用して、リーク量が推定される。リーク量とは、燃料系統のシール部分やソレノイドバルブ等から漏出した燃料の量である。
The
The leak amount estimation unit 4 a (leak amount estimation means) estimates the fuel leak amount based on the fuel temperature T detected by the
燃料温度Tが高温であるほどリーク量が増大し、エンジン10のアイドル運転状態での補正係数kの値が僅かに増大する。つまり、燃料の粘度が同一であってもリーク量が増大すれば、アイドルスピード制御時の燃料噴射量が増大することになる。そこで、本実施形態では正確に粘度を推定すべく、リーク量の影響を考慮する。ここで推定されたリーク量の情報は、粘度推定部4cに伝達される。
As the fuel temperature T is higher, the amount of leakage increases, and the value of the correction coefficient k in the idling operation state of the
粘度補正値推定部4b(粘度補正値推定手段)は、燃料温度Tに基づいて粘度推定の感度を推定するものである。ここでは、例えば図3(b)に示すような関係を利用して、感度が推定される。ここでいう感度とは、燃料の粘度が燃料噴射量に与える影響の大きさ(逆にいえば、燃料噴射量から推定される燃料粘度の信頼性)を意味する。 The viscosity correction value estimator 4b (viscosity correction value estimation means) estimates the viscosity estimation sensitivity based on the fuel temperature T. Here, for example, the sensitivity is estimated using the relationship shown in FIG. The sensitivity here means the magnitude of the influence of the fuel viscosity on the fuel injection amount (in other words, the reliability of the fuel viscosity estimated from the fuel injection amount).
燃料温度Tが低温であるほど粘度が燃料噴射量に反映されやすくなり、すなわち推定される粘度の値が正確なものと推定される。一方、燃料温度Tが高温であるほど、粘度の推定値の信頼性は低下する。そこで、本実施形態ではこの感度を燃料粘度に係る制御に反映させることで制御性を向上させる。ここで推定された感度の情報は、第二補正部5に伝達される。
As the fuel temperature T is lower, the viscosity is more easily reflected in the fuel injection amount, that is, the estimated viscosity value is estimated to be accurate. On the other hand, the higher the fuel temperature T, the lower the reliability of the estimated viscosity value. Therefore, in this embodiment, the controllability is improved by reflecting this sensitivity in the control related to the fuel viscosity. Information on the sensitivity estimated here is transmitted to the
粘度推定部4cは、アイドル制御部7から伝達される補正係数kに基づいて、あるいはこれにリーク量を加味して、燃料の粘度を推定するものである。ここでは、例えば図3(c)に示すような関係を利用して、粘度が推定される。
The viscosity estimator 4c estimates the viscosity of the fuel based on the correction coefficient k transmitted from the
粘度が低い燃料を用いた場合には、粘度の高い燃料を用いた場合よりも摩擦抵抗や粘性抵抗が増大するため、インジェクター14から実際に噴射される燃料量が減少する。つまり、燃料のセタン価が一定であると仮定すると、エンジン回転数Neを一定のアイドル回転数に維持するための要求される燃料量は粘度の影響を受けて変化し、粘度が低いほど補正係数k(燃料噴射量)が増大する。したがって、補正係数kが大きいほど(燃料噴射量が多いほど)、燃料の粘度が高いものと推定される。 When a fuel with a low viscosity is used, the frictional resistance and the viscosity resistance increase compared to when a fuel with a high viscosity is used, so the amount of fuel actually injected from the injector 14 decreases. In other words, assuming that the cetane number of the fuel is constant, the amount of fuel required to maintain the engine speed Ne at a constant idle speed changes depending on the viscosity, and the lower the viscosity, the correction factor k (fuel injection amount) increases. Therefore, it is estimated that the larger the correction coefficient k (the larger the fuel injection amount), the higher the fuel viscosity.
なお、リーク量推定部4aで推定されたリーク量を加味した推定を行う場合には、例えばリーク量を補正係数に換算して単位を揃え、これを補正係数kから減じた値に基づいて粘度を推定してもよい。ここで推定された粘度の情報は、第二補正部5に伝達される。
In addition, when performing the estimation considering the leak amount estimated by the leak amount estimation unit 4a, for example, the leak amount is converted into a correction coefficient, the units are aligned, and the viscosity is calculated based on the value obtained by subtracting this from the correction coefficient k. May be estimated. Information on the viscosity estimated here is transmitted to the
第二補正部5(第二補正手段)は、燃料粘度に基づく補正制御を実施するものである。ここでは、第二推定部4で推定された粘度や感度に基づき、少なくとも燃料噴射量が補正される。例えば、粘度が低いほど燃料噴射量を増量して、シリンダー11内での燃焼反応に供される実際の燃料量を適正化する。
The second correction unit 5 (second correction means) performs correction control based on the fuel viscosity. Here, at least the fuel injection amount is corrected based on the viscosity and sensitivity estimated by the
また、感度が所定感度未満である場合には、推定された粘度の信頼性が低いものと判断して、燃料噴射量の補正量を減少させる。あるいは、感度が所定感度未満である場合に補正を一時的に停止し、感度が所定感度以上の場合(例えば燃料温度Tが低下した場合)に補正を再開することとしてもよい。なお、第二補正部5は、第一補正部3と同様に、燃料噴射量の補正値に上限値を設けて、燃料の急激な増減を制限する制御を実施する。
If the sensitivity is less than the predetermined sensitivity, it is determined that the reliability of the estimated viscosity is low, and the correction amount of the fuel injection amount is decreased. Alternatively, the correction may be temporarily stopped when the sensitivity is lower than the predetermined sensitivity, and the correction may be restarted when the sensitivity is equal to or higher than the predetermined sensitivity (for example, when the fuel temperature T is decreased). Note that, similarly to the
第二補正部5での燃料噴射量の補正によりエンジン10の出力トルクが変化する。また、例えば燃料噴射量が増量されシリンダー11内の燃料濃度が上昇すると、燃料の着火性が改善される。したがって、燃料の粘度に基づく制御は、セタン価に基づく制御の前提となるエンジン10の運転状態に影響を与える。
The output torque of the
燃料噴射制御部6(燃料噴射制御手段)は、上記のセタン価に関する制御と燃料粘度に関する制御とが同時に実施されることがないように、二つの制御の実施状態を管理するものである。ここでは、第一推定部2で推定演算が実施されてから第一補正部3による補正が実施されるまでの時間と、第二推定部4での推定演算が実施されてから第二補正部5による補正が実施されるまでの時間とが重複しないように、各々の推定演算及び補正制御が分離される。
The fuel injection control unit 6 (fuel injection control means) manages the execution states of the two controls so that the control related to the cetane number and the control related to the fuel viscosity are not performed simultaneously. Here, the time from when the estimation calculation is performed by the
上記の通り、第一補正部3での補正制御(セタン価に基づく制御)は第二推定部4での推定演算に影響を与え、第二補正部5での補正制御(燃料の粘度に基づく制御)は第一推定部2での推定演算に影響を与える。そのため、これらの補正制御や推定演算が同時に並行して実施されると、一方の制御の結果がエンジン10の運転状態に反映される前に他方の制御が実施される可能性があり、制御の相互干渉が発生しかねない。この場合、二つの推定演算の結果がそれぞれ振動し、エンジン10の運転状態が一定の状態に収束しないおそれが生じる。
As described above, the correction control (control based on the cetane number) in the
そこで、本実施形態では、燃料噴射制御部6がこれらの二種類の補正制御及び推定演算の調停を図り、一方の制御の実施中に他方の制御が実施されないように管理する。ここでは、上記のセタン価推定条件及び粘度推定条件が判定され、判定結果に応じて第一推定部2及び第二推定部4のそれぞれに推定演算を許可又は禁止する制御信号が出力される。また、燃料噴射制御部6は、これらの二種類の補正制御及び推定演算を交互に実施させる。つまり、一方の推定演算と補正制御がエンジン10の運転状態に反映された後で、他方の推定演算を実施させる。
Therefore, in the present embodiment, the fuel
[3.フローチャート]
図4は、エンジン制御装置1で実施される制御の手順を例示するフローチャートである。このフローチャートに示される一連の制御は、エンジン制御装置1の内部で繰り返し実施される。フローチャート上では、セタン価に関する制御フローと燃料粘度に関する制御フローとが直列に設けられている。前者はステップA10〜A50に対応し、後者はステップA60〜A100に対応する。つまり、セタン価に関する制御フローと燃料粘度に関する制御フローとが互いに分離している。これにより、二種類の推定制御のそれぞれの実施状態が分割される。
[3. flowchart]
FIG. 4 is a flowchart illustrating a control procedure performed by the engine control apparatus 1. A series of control shown in this flowchart is repeatedly performed inside the engine control apparatus 1. On the flowchart, a control flow relating to cetane number and a control flow relating to fuel viscosity are provided in series. The former corresponds to steps A10 to A50, and the latter corresponds to steps A60 to A100. That is, the control flow related to the cetane number and the control flow related to the fuel viscosity are separated from each other. Thereby, each implementation state of two types of estimation control is divided | segmented.
ステップA10では、セタン価推定条件が成立するか否かが燃料噴射制御部6で判定される。例えば、燃焼状態が安定しているアイドル運転状態である場合には、セタン価推定条件が成立するものとしてステップA20へ進む。一方、セタン価推定条件が不成立の場合にはステップA60へ進み、粘度推定条件が判定される。
In step A10, the fuel
ステップA20では、クランク角センサー16から伝達されるクランクパルス信号がエンジン制御装置1に読み込まれる。続くステップA30では、着火時期推定部2aにおいて、クランクパルス信号の時間密度が所定密度以上になった時刻が着火時刻として推定される。この時間密度はクランクシャフト13の角速度ωに対応し、所定密度以上になった時刻は着火時刻に相当する。また、着火遅れ期間推定部2bでは、燃料噴射が終了した時刻から着火時刻までの経過時間が着火遅れ期間として推定される。
In step A20, the crank pulse signal transmitted from the
ステップA40では、セタン価推定部2cにおいて、着火時刻や着火遅れ期間に基づいてセタン価が推定される。なお、着火時刻,着火遅れ期間の何れか一方に基づいてセタン価を推定してもよいし、両方に基づく二つのセタン価の平均値を最終的な推定値としてもよい。
In Step A40, the cetane
ステップA50では、第一補正部3において、前ステップで推定されたセタン価に基づく補正制御が実施される。ここでは、例えばセタン価が低いほど燃料噴射のタイミングが進角側に補正されるとともに吸入空気量が減少補正され、EGR量が増加補正される。このとき、燃料噴射量も併せて補正してもよい。燃料噴射のタイミングの補正値や吸入空気量の補正値,EGR量の補正値,燃料噴射量の補正値には上限が設定されるため、エンジン10の運転状態の急変が防止される。推定されたセタン価に対応する制御は、このステップでエンジン10の運転状態に反映される。
In Step A50, the
続くステップA60では、粘度推定条件が成立するか否かが燃料噴射制御部6で判定される。例えば、エンジン10がアイドル運転状態である場合には、セタン価に関する制御フローに引き続き燃料粘度に関する制御フローが開始され、ステップA70へ進む。一方、粘度推定条件が不成立の場合にはそのままこのフローを終了する。
In subsequent Step A60, the fuel
ステップA70では、燃料温度センサー17で検出された燃料温度Tの情報とアイドル制御部7から伝達される補正係数kの情報とが第二補正部5に読み込まれる。ここで読み込まれる補正係数kには、ステップA50で補正されたエンジン10の運転状態が反映されている。続くステップA80では、リーク量推定部4aにおいて、燃料温度Tに基づいて燃料のリーク量が推定される。また、粘度補正値推定部4bでは、燃料温度Tに基づいて粘度推定の感度が推定される。
In step A <b> 70, information on the fuel temperature T detected by the
ステップA90では、粘度推定部4cにおいて、補正係数kやリーク量に基づいて燃料の粘度が推定される。なお、補正係数kのみに基づいて粘度を推定してもよいし、リーク量を加味して推定してもよい。また、ステップA100では、第二補正部5において、前ステップで推定された粘度や感度に基づく補正制御が実施される。
In step A90, the viscosity of the fuel is estimated by the viscosity estimation unit 4c based on the correction coefficient k and the leak amount. The viscosity may be estimated based only on the correction coefficient k, or may be estimated in consideration of the leak amount. In Step A100, the
ここでは、例えば粘度が低いほど燃料噴射量が増量補正される。燃料噴射量の補正値にも上限が設定されるため、運転状態の急変やトルクショック等も防止される。また、感度が所定感度未満である場合には、燃料噴射量の補正量を減少させてもよい。
このような制御が繰り返し実施される過程で、燃料のセタン価及び粘度がともに更新され、各々の値が徐々に真の値に収束する。
Here, for example, the fuel injection amount is corrected to increase as the viscosity decreases. Since an upper limit is also set for the correction value of the fuel injection amount, sudden changes in operating conditions, torque shocks, and the like are prevented. Further, when the sensitivity is less than the predetermined sensitivity, the correction amount of the fuel injection amount may be decreased.
In the process of repeatedly performing such control, both the cetane number and the viscosity of the fuel are updated, and each value gradually converges to a true value.
[4.作用,効果]
上記のエンジン制御装置1では、燃料噴射制御部6によって二種類の推定制御のそれぞれの実施状態が分離され、燃料セタン価に関する補正制御と粘度に関する補正制御とが時間的に重複しないように管理される。つまり、一方の推定結果に基づく補正が少なくとも完了するまでの間は、他方の推定が実施されない。
[4. Action, effect]
In the engine control apparatus 1 described above, the fuel
このように、セタン価及び燃料粘度のそれぞれがエンジン10の運転状態に与える影響を分離して各々の推定を実施することで、一方の推定結果に基づく補正を他方の推定の前提となる運転状態に反映させることができる。例えば、セタン価が一旦推定されると、その推定に基づいて燃料噴射タイミングが補正され、エンジン10の出力トルクが変更される。これによりエンジン回転数Neが変化すると、アイドル制御部7により燃料噴射量も変更される。この変更後の燃料噴射量に基づいて燃料の粘度が推定されるため、粘度の推定値が修正されることになり、粘度の推定精度を向上させることができる。
In this way, by separating the influence of the cetane number and the fuel viscosity on the operating state of the
同様に、粘度の推定結果に基づいて燃料噴射量が変更されると、これに応じて着火時刻が変化する。この変化後の着火時刻に基づいて再びセタン価が推定されるため、セタン価の推定精度も向上させることができる。
さらに、二つの推定の結果に基づく補正対象が相違するため、制御上の相互衝突を回避することができ、例えば一方の推定結果に基づく制御内容と他方の推定結果に基づく制御内容とが互いに相殺しあうようなことがない。したがって、各々の推定結果の収束性が向上し、エンジン10の運転状態を所望の状態に収束させることができる。
Similarly, when the fuel injection amount is changed based on the viscosity estimation result, the ignition time changes accordingly. Since the cetane number is estimated again based on the ignition time after this change, the estimation accuracy of the cetane number can be improved.
Furthermore, since the correction targets based on the two estimation results are different, mutual collisions in control can be avoided. For example, the control content based on one estimation result and the control content based on the other estimation result cancel each other. There is no such thing. Therefore, the convergence of each estimation result is improved, and the operating state of the
また、上記のエンジン制御装置1では、二種類の補正制御及び推定演算が交互に実施されるため、一方の推定結果を他方の推定内容に繰り返し反映させ続けることができる。つまり、各々の推定結果の収束性を向上させることができ、セタン価の推定精度も粘度の推定精度も、ともに向上させることができる。 Further, in the engine control apparatus 1 described above, since two types of correction control and estimation calculation are alternately performed, one estimation result can be continuously reflected in the other estimation content. That is, the convergence of each estimation result can be improved, and both the estimation accuracy of the cetane number and the estimation accuracy of the viscosity can be improved.
なお、燃料のセタン価は、着火遅れ期間だけでなく、アイドルスピード制御時の燃料噴射量(エンジントルク)にも影響を与えうるパラメーターであり、燃料の粘度は、エンジン回転数をアイドル回転数に維持するのに必要な燃料噴射量だけでなく、着火遅れ期間や燃焼速度にも影響を与えうるパラメーターといえる。 The cetane number of the fuel is a parameter that can affect not only the ignition delay period but also the fuel injection amount (engine torque) during idle speed control. The viscosity of the fuel is determined by changing the engine speed to the idle speed. This is a parameter that can affect not only the amount of fuel injection necessary to maintain, but also the ignition delay period and combustion speed.
一方、本実施形態では個々の燃料性状とそれらの燃料性状によってエンジン10の運転状態に与えられる影響との関係をあえて固定して捉え、個々の燃料性状の推定演算と補正制御とを交互に実施することで推定演算の収束性を向上させている。したがって、仮に一回の推定演算での推定精度が低いものであったとしても、その推定演算を繰り返し行うことによって推定精度を格段に向上させることができる。
On the other hand, in this embodiment, the relationship between the individual fuel properties and the influence of the fuel properties on the operating state of the
また、上記のエンジン制御装置1では、第一補正部3及び第二補正部5でのそれぞれの補正値に上限が設定される。これにより、エンジン10の運転状態の急変やトルクショックの発生を防止することができる。さらに、補正による状態の変化量を小さくすることで、制御ハンチングを防止することができ、燃料性状の推定結果の収束性をさらに向上させることができる。
In the engine control apparatus 1 described above, an upper limit is set for each correction value in the
また、上記のエンジン制御装置1では、リーク量推定部4aで燃料温度Tに応じて燃料のリーク量を推定し、リーク量の影響を考慮して粘度推定部4cで粘度を推定している。このような推定演算により、インジェクター14から実際に噴射された燃料量を正確に把握することができ、粘度の推定精度を向上させることができるとともに、延いてはセタン価の推定精度をも向上させることができる。 In the engine control apparatus 1 described above, the leak amount estimation unit 4a estimates the fuel leak amount according to the fuel temperature T, and the viscosity estimation unit 4c estimates the viscosity in consideration of the influence of the leak amount. By such an estimation calculation, the amount of fuel actually injected from the injector 14 can be accurately grasped, the viscosity estimation accuracy can be improved, and the cetane number estimation accuracy can also be improved. be able to.
また、上記のエンジン制御装置1では、粘度補正値推定部4bで粘度推定の感度を推定し、その感度に基づいて第二補正部5で燃料噴射量が補正される。このように、燃料温度Tを参照して粘度が燃料噴射量に与える影響の大きさを判断することで、燃料噴射量をより正確に補正することができ、セタン価及び粘度の各々の推定結果の収束性をさらに向上させることができる。
In the engine control apparatus 1 described above, the viscosity correction value estimation unit 4b estimates the viscosity estimation sensitivity, and the
また、セタン価に関する制御に関して、上記のエンジン制御装置1では、クランクシャフト13の角速度ωに基づいて燃料の着火時刻が推定される。これにより、着火直後の回転速度の急変を正確に把握することができ、着火時刻の推定精度を高めることができる。したがって、着火遅れ期間を正確に推定することができ、セタン価の推定精度を向上させることができる。
Regarding the control related to the cetane number, the engine control apparatus 1 estimates the fuel ignition time based on the angular velocity ω of the
さらに、粘度に関する制御に関して、上記のエンジン制御装置1では、エンジン10の燃焼状態が安定しているアイドル運転時の燃料噴射量の補正係数kに基づいて燃料の粘度を推定しているため、燃料性状を正確に把握することができる。
Further, regarding the control related to the viscosity, in the engine control apparatus 1 described above, the fuel viscosity is estimated based on the correction coefficient k of the fuel injection amount during idle operation in which the combustion state of the
[5.変形例]
上述の実施形態では、セタン価に関する制御フローと燃料粘度に関する制御フローとが直列に設けられたものを例示したが、各々の制御フローを分離して表現することも可能である。例えば、図5(a),(b)に示すように、セタン価推定フローと粘度推定フローを別個に設け、フラグFを用いて互いの実施タイミングを協調させることが考えられる。
[5. Modified example]
In the above-described embodiment, the control flow related to the cetane number and the control flow related to the fuel viscosity are illustrated in series. However, each control flow can be expressed separately. For example, as shown in FIGS. 5A and 5B, it is conceivable that a cetane number estimation flow and a viscosity estimation flow are separately provided, and the execution timing is coordinated using a flag F.
フラグFは、各々の制御フローが実施されたことを示すものであり、セタン価に関する制御フローが完了したときにF=0に設定され、粘度に関する制御フローが完了したときにF=1に設定される。なお、エンジン制御装置1の電源投入時におけるフラグFの値(初期値)はF=0であるとする。また、図5(a),(b)中の各ステップのうち、図4中の各ステップに対応するものには同一の符号を付して説明を省略する。 The flag F indicates that each control flow has been executed, and is set to F = 0 when the control flow related to the cetane number is completed, and is set to F = 1 when the control flow related to the viscosity is completed. Is done. It is assumed that the value (initial value) of the flag F when the engine control device 1 is turned on is F = 0. Also, among the steps in FIGS. 5A and 5B, the same reference numerals are given to the steps corresponding to the steps in FIG.
図5(a)に示すように、セタン価推定フローのステップA5では、燃料噴射制御部6においてフラグFがF=0であるか否かが判定される。ここで、F=0であるときにはステップA10へ進み、F≠0であるとき(すなわちF=1のとき)にはそのままこのフローを終了する。また、ステップA50でセタン価に基づく補正制御が実施された後に進むステップA55では、燃料噴射制御部6においてフラグFがF=1に設定される。
As shown in FIG. 5A, in step A5 of the cetane number estimation flow, the fuel
また、図5(b)に示すように、粘度推定フローのステップA56では、燃料噴射制御部6においてフラグFがF=1であるか否かが判定される。ここで、F=1であるときにはステップA60へ進み、F≠1であるとき(すなわちF=0のとき)にはそのままこのフローを終了する。また、ステップA100で粘度に基づく補正制御が実施された後に進むステップA105では、燃料噴射制御部6においてフラグFがF=0に設定される。
Further, as shown in FIG. 5B, in step A56 of the viscosity estimation flow, the fuel
つまり、セタン価に関する制御フローはフラグFがF=0のときにのみ開始され、粘度に関する制御フローはフラグFがF=1のときにのみ開始される。フラグFがF=0となるのは、エンジン制御装置1の電源投入時を除いて、燃料粘度に関する制御フローが完了したときに限られ、フラグFがF=0となるのは、セタン価に関する制御フローが完了したときに限られるため、これらの二つの制御フローが同時に実施されることはない。 That is, the control flow related to the cetane number is started only when the flag F is F = 0, and the control flow related to the viscosity is started only when the flag F is F = 1. The flag F becomes F = 0 only when the control flow relating to the fuel viscosity is completed except when the engine control device 1 is turned on. The flag F becomes F = 0 because the cetane number is related. These two control flows are not executed at the same time because they are limited to when the control flow is completed.
このように、燃料噴射制御部6が二種類の推定制御をフラグFで管理し、一方の推定結果に基づく補正が実施された後で他方の推定を実施させることにより、上述の実施形態と同様の効果を奏する制御を実施することができる。
As described above, the fuel
なお、上述の実施形態では、図4に示すようにセタン価の推定が粘度の推定よりも先に実施される制御フローを例示したが、これらの実施順序は任意である。何れの推定制御を先に実施した場合であっても、繰り返し推定制御を実施することで得られるセタン価及び粘度の収束値は変わらないものと考えられる。 In the above-described embodiment, the control flow in which the estimation of the cetane number is performed prior to the estimation of the viscosity as illustrated in FIG. 4 is exemplified, but the order in which these are performed is arbitrary. Even if any estimation control is performed first, it is considered that the convergence value of the cetane number and the viscosity obtained by repeatedly performing the estimation control does not change.
また、上述の実施形態では、一方の推定制御に基づく補正が実施されてから他方の推定制御が実施されるまでの時間が制御されないものを例示したが、補正がエンジン10の運転状態に反映されるまでのタイムラグを考慮して、他方の推定制御の開始を遅らせる構成としてもよい。この場合、例えば粘度推定条件の一つとして「セタン価に関する制御が終了してからの経過時間が所定時間以上であること」を追加することが考えられる。同様に、セタン価推定条件の一つとして「粘度に関する制御が終了してからの経過時間が所定時間以上であること」を追加してもよい。
In the above-described embodiment, an example in which the time from when the correction based on one estimation control is performed until the other estimation control is not controlled is illustrated, but the correction is reflected in the operating state of the
このような各制御の開始条件の追加により、一方の推定結果をエンジン10の運転状態に確実に反映させることができ、燃料性状の推定精度をさらに向上させることができる。
また、上述の実施形態では、エンジン10がアイドル運転状態であることをセタン価推定条件及び粘度推定条件の一つにしたものを例示したが、具体的な条件はこれに限定されない。例えば、アイドル運転状態以外であっても、シリンダー11内での燃焼状態が安定しているとみなせる場合には、燃料性状の推定を実施する構成としてもよい。
By adding the start condition of each control as described above, one of the estimation results can be reliably reflected in the operating state of the
In the above-described embodiment, the
1 エンジン制御装置
2 第一推定部(第一推定手段)
2a 着火時期推定部(着火時期推定手段)
2b 着火遅れ期間推定部(着火遅れ期間推定手段)
2c セタン価推定部(セタン価推定手段)
3 第一補正部(第一補正手段)
4 第二推定部(第二推定手段)
4a リーク量推定部(リーク量推定手段)
4b 粘度補正値推定部(粘度補正値推定手段)
4c 粘度推定部
5 第二補正部(第二補正手段)
6 燃料噴射制御部(燃料噴射制御手段)
7 アイドル制御部(アイドル制御手段)
10 エンジン
14 インジェクター
16 クランク角センサー(クランク角速度検出手段)
17 燃料温度センサー(温度検出手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
2a Ignition timing estimation unit (Ignition timing estimation means)
2b Ignition delay period estimation unit (ignition delay period estimation means)
2c Cetane number estimation unit (cetane number estimation means)
3 First correction unit (first correction means)
4 Second estimation unit (second estimation means)
4a Leakage amount estimation unit (leakage amount estimation means)
4b Viscosity correction value estimation unit (viscosity correction value estimation means)
4c
6 Fuel injection control unit (fuel injection control means)
7 Idle control unit (idle control means)
10 Engine 14
17 Fuel temperature sensor (temperature detection means)
Claims (7)
前記第一推定手段により推定された前記セタン価に基づき、少なくとも燃料噴射時期を補正する第一補正手段と、
前記エンジンのアイドル運転時の回転数を所定値にするための燃料噴射量に基づき、燃料粘度を推定する第二推定手段と、
前記第二推定手段により推定された前記燃料粘度に基づき、少なくとも前記燃料噴射量を補正する第二補正手段と、
前記第一推定手段及び前記第二推定手段の何れか一方による推定の結果に基づき前記第一補正手段又は前記第二補正手段による補正を実施した後で、他方による推定を実施する燃料噴射制御手段と
を備えたことを特徴とする、エンジン制御装置。 A first estimating means for estimating the cetane number of the fuel based on a delay in the ignition timing of the engine;
First correction means for correcting at least the fuel injection timing based on the cetane number estimated by the first estimation means;
Second estimating means for estimating a fuel viscosity based on a fuel injection amount for setting the number of revolutions during idling of the engine to a predetermined value;
Second correction means for correcting at least the fuel injection amount based on the fuel viscosity estimated by the second estimation means;
Fuel injection control means for performing estimation by the other after performing correction by the first correction means or the second correction means based on a result of estimation by one of the first estimation means and the second estimation means And an engine control device.
ことを特徴とする、請求項1記載のエンジン制御装置。 The engine control apparatus according to claim 1, wherein the fuel injection control means alternately performs the correction by the first correction means and the correction by the second correction means.
前記第二補正手段が、前記燃料噴射量の補正量を所定上限量以下に制限する
ことを特徴とする、請求項1又は2記載のエンジン制御装置。 The first correction means limits the correction value of the fuel injection timing to a predetermined upper limit value or less;
The engine control apparatus according to claim 1 or 2, wherein the second correction means limits the correction amount of the fuel injection amount to a predetermined upper limit amount or less.
前記第二推定手段が、前記温度検出手段で検出された前記温度に基づき、前記燃料噴射量のリーク量を推定するリーク量推定手段を有するとともに、前記リーク量推定手段により推定された前記リーク量を加味して、前記燃料粘度を推定する
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載のエンジン制御装置。 Temperature detecting means for detecting the temperature of the fuel,
Wherein the second estimation means, based on the temperature detected by said temperature detecting means, and has a leakage quantity estimation means for estimating the amount of leakage of the fuel injection amount, the leakage amount estimated by the leakage amount estimating means The engine control device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the fuel viscosity is estimated in consideration of
前記第二推定手段が、前記温度検出手段で検出された前記温度に基づき、前記燃料粘度の推定値の信頼性を推定する粘度補正値推定手段を有するとともに、
前記第二補正手段が、前記粘度補正値推定手段により推定された前記燃料粘度の推定値の信頼性に基づき、少なくとも前記燃料噴射量を補正する
ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載のエンジン制御装置。 Temperature detecting means for detecting the temperature of the fuel,
The second estimating means has a viscosity correction value estimating means for estimating reliability of the estimated value of the fuel viscosity based on the temperature detected by the temperature detecting means ,
Wherein the second correction means, based on the reliability of the estimated value of the fuel viscosity estimated by the viscosity correction value estimation means, and wherein the <br/> to correct at least the fuel injection amount, according to claim 1 The engine control device according to any one of to 4.
前記第一推定手段が、
前記クランク角速度に基づき着火時刻を推定する着火時期推定手段と、
前記燃料の噴射が完了した時刻から前記着火時刻までの着火遅れ期間を推定する着火遅れ期間推定手段と、
前記着火遅れ期間が長いほど前記セタン価を小さく推定するセタン価推定手段と、を有する
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載のエンジン制御装置。 A crank angular speed detecting means for detecting the crank angular speed of the engine;
The first estimating means is
Ignition timing estimating means for estimating an ignition time based on the crank angular velocity;
An ignition delay period estimation means for estimating an ignition delay period from the time when the fuel injection is completed to the ignition time;
6. The engine control device according to claim 1, further comprising a cetane number estimating unit configured to estimate the cetane number to be smaller as the ignition delay period is longer.
前記第二推定手段が、前記アイドル制御手段で加減された前記補正量が多いほど前記燃料粘度を高く推定する
ことを特徴とする、請求項1〜6の何れか1項に記載のエンジン制御装置。 Idle control means for adjusting the fuel injection amount correction amount so as to control the rotational speed during idle operation of the engine to a predetermined value;
The engine control apparatus according to claim 1, wherein the second estimation unit estimates the fuel viscosity to be higher as the correction amount adjusted by the idle control unit increases. .
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