KR101568643B1 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

Control device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
KR101568643B1
KR101568643B1 KR1020157010716A KR20157010716A KR101568643B1 KR 101568643 B1 KR101568643 B1 KR 101568643B1 KR 1020157010716 A KR1020157010716 A KR 1020157010716A KR 20157010716 A KR20157010716 A KR 20157010716A KR 101568643 B1 KR101568643 B1 KR 101568643B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cylinder
fuel
energy
ignition
delay time
Prior art date
Application number
KR1020157010716A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150048928A (en
Inventor
나오키 스즈키
도시야 나카지마
Original Assignee
도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도요타지도샤가부시키가이샤 filed Critical 도요타지도샤가부시키가이샤
Publication of KR20150048928A publication Critical patent/KR20150048928A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101568643B1 publication Critical patent/KR101568643B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D45/00Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/028Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the combustion timing or phasing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/401Controlling injection timing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1433Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0611Fuel type, fuel composition or fuel quality
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures

Abstract

내연 기관의 제어 장치(100)는 연료의 세탄가에 기초하여, 내연 기관(5)의 기통(11) 내에서의 연료의 착화에 필요한 에너지인 착화 에너지를 산출하는 착화 에너지 산출부와, 통 내 에너지의 적산값을 산출하는 통 내 에너지 적산값 산출부와, 연료가 기통 내에 분사되고 나서 통 내 에너지의 적산값이 착화 에너지 이상으로 될 때까지 필요로 하는 시간을, 착화 지연 시간으로서 산출하는 착화 지연 시간 산출부를 구비한다. The control device 100 of the internal combustion engine is provided with an ignition energy calculation section for calculating ignition energy which is energy required for ignition of fuel in the cylinder 11 of the internal combustion engine 5 based on the cetane number of the fuel, An ignition delay time calculating unit that calculates an ignition delay time which is a time required until the accumulated value of the in-cylinder energy becomes equal to or higher than the ignition energy after the fuel is injected into the cylinder, And a time calculating unit.

Description

내연 기관의 제어 장치{CONTROL DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}[0001] CONTROL DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE [0002]

본 발명은, 내연 기관의 제어 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a control apparatus for an internal combustion engine.

종래, 연료 분사 밸브로부터 연료가 분사되고 나서 연료가 착화될 때까지의 시간인 착화 지연 시간을 산출하는 기술이 알려져 있다. 예를 들어 특허문헌 1에는, 기본 연료 분사 시기에 있어서 연료가 분사된 경우의 착화 지연 시간을 기본 연료 분사 시기에 있어서의 통 내 온도 및 통 내 압력에 기초하여 산출하는 기술이 개시되어 있다. BACKGROUND ART Conventionally, a technique has been known that calculates the ignition delay time which is the time from the injection of fuel from the fuel injection valve to the ignition of the fuel. For example, Patent Document 1 discloses a technique for calculating the ignition delay time when fuel is injected at the base fuel injection timing based on the cylinder inner temperature and the cylinder inner pressure at the base fuel injection timing.

일본 특허 공개 제2008-101591호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-101591

그런데, 착화 지연 시간은 연료의 세탄가에 따라서 변화한다고 생각할 수 있지만, 특허문헌 1에 관한 기술에서는, 착화 지연 시간의 산출에 사용되는 파라미터에 세탄가가 사용되고 있지 않으므로, 세탄가에 따른 착화 지연 시간을 반드시 고정밀도로 산출할 수 있다고는 말할 수 없었다. However, in the technology related to Patent Document 1, since the cetane number is not used as the parameter used for calculating the ignition delay time, the ignition delay time according to the cetane number must be precisely set to a high accuracy I could not say that I could calculate the road.

본 발명은, 세탄가에 따른 착화 지연 시간을 고정밀도로 산출할 수 있는 내연 기관의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a control apparatus for an internal combustion engine capable of accurately calculating ignition delay time according to cetane number.

본 발명에 관한 내연 기관의 제어 장치는, 연료의 세탄가에 기초하여, 내연 기관의 기통 내에서의 연료의 착화에 필요한 에너지인 착화 에너지를 산출하는 착화 에너지 산출부와, 통 내 에너지의 적산값을 산출하는 통 내 에너지 적산값 산출부와, 연료가 상기 기통 내에 분사되고 나서 상기 통 내 에너지의 적산값이 상기 착화 에너지 이상으로 될 때까지 필요로 하는 시간을, 착화 지연 시간으로서 산출하는 착화 지연 시간 산출부를 구비한다. The control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention includes an ignition energy calculating section for calculating an ignition energy which is energy required for ignition of fuel in a cylinder of an internal combustion engine based on the cetane number of fuel, And an ignition delay time calculating unit that calculates an ignition delay time for calculating a time required until the integrated value of the in-cylinder energy becomes equal to or higher than the ignition energy after the fuel is injected into the cylinder, And a calculating unit.

본 발명에 관한 내연 기관의 제어 장치에 의하면, 연료가 기통 내에 분사되고 나서 통 내 에너지의 적산값이 세탄가에 기초하여 산출된 착화 에너지 이상으로 될 때까지 필요로 하는 시간을 착화 지연 시간으로서 산출할 수 있다. 그에 의해, 세탄가에 따른 착화 지연 시간을 고정밀도로 산출할 수 있다. According to the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the time required until the integrated value of the in-cylinder energy becomes equal to or higher than the ignition energy calculated based on the cetane number after the fuel is injected into the cylinder is calculated as the ignition delay time . Thereby, the ignition delay time according to the cetane number can be calculated with high accuracy.

상기 구성은, 상기 착화 지연 시간 산출부에 의해 산출된 상기 착화 지연 시간에 기초하여, 연료의 분사 시기를 제어하는 제어부를 구비하고 있어도 좋다. The configuration may include a control unit for controlling the fuel injection timing based on the ignition delay time calculated by the ignition delay time calculating unit.

이 구성에 의하면, 세탄가에 따른 착화 지연 시간에 기초하여 연료의 분사 시기를 제어할 수 있다. 그에 의해, 내연 기관의 연료로서 당초 상정하고 있었던 세탄가와는 다른 세탄가의 연료가 사용된 경우라도, 연비나 에미션 등의 연소 상태가 악화되는 것을 억제할 수 있다. According to this configuration, the fuel injection timing can be controlled based on the ignition delay time corresponding to the cetane number. Thereby, even when cetane fuel different from the cetane number originally assumed as the fuel of the internal combustion engine is used, deterioration of the combustion state such as fuel consumption and emission can be suppressed.

본 발명에 따르면, 세탄가에 따른 착화 지연 시간을 고정밀도로 산출할 수 있는 내연 기관의 제어 장치를 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a control apparatus for an internal combustion engine capable of accurately calculating ignition delay time according to cetane number.

도 1은 제어 장치가 적용되는 내연 기관의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 2는 제어 장치가 착화 지연 시간 산출 제어를 실행할 때의 흐름도의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3의 (a)는 착화 에너지를 세탄가에 관련지어서 규정한 맵의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 3의 (b)는 착화 지연 시간의 산출 방법을 시각적으로 설명하기 위한 모식 도이다.
1 is a schematic view showing an example of an internal combustion engine to which a control device is applied.
2 is a diagram showing an example of a flow chart when the control apparatus executes ignition delay time calculation control.
Fig. 3 (a) is a schematic diagram showing an example of a map defined by associating the ignition energy with the cetane number.
FIG. 3 (b) is a schematic diagram for visually explaining a calculation method of the ignition delay time.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태를 설명한다. Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described.

<실시예><Examples>

본 발명의 실시예에 관한 내연 기관의 제어 장치[이하, 제어 장치(100)라고 칭함]에 대해 설명한다. 우선, 제어 장치(100)가 적용되는 내연 기관의 구성의 일례에 대해 설명하고, 계속해서 제어 장치(100)의 상세에 대해 설명한다. 도 1은, 제어 장치(100)가 적용되는 내연 기관(5)의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 1에 도시하는 내연 기관(5)은 차량에 탑재되어 있다. 본 실시예에서는 내연 기관(5)의 일례로서, 압축 착화식 내연 기관, 구체적으로는 디젤 기관을 사용한다. 내연 기관(5)은 기관 본체(10)와, 흡기 통로(20)와, 배기 통로(21)와, 스로틀(22)과, 연료 분사 밸브(30)와, 커먼 레일(40)과, 펌프(41)와, EGR(Exhaust Gas Recirculation) 통로(50)와, EGR 밸브(51)와, 과급기(60)와, 인터쿨러(70)와, 에어 플로우 센서(80)와, 온도 센서(81)와, 통 내압 센서(82)와, 연료 성상 센서(83)와, 제어 장치(100)를 구비하고 있다. A control apparatus for an internal combustion engine (hereinafter referred to as control apparatus 100) according to an embodiment of the present invention will be described. First, an example of the configuration of the internal combustion engine to which the control device 100 is applied will be described, and then the details of the control device 100 will be described. 1 is a schematic diagram showing an example of an internal combustion engine 5 to which a control device 100 is applied. The internal combustion engine 5 shown in Fig. 1 is mounted on a vehicle. In this embodiment, as an example of the internal combustion engine 5, a compression ignition type internal combustion engine, specifically, a diesel engine is used. The internal combustion engine 5 includes an engine main body 10, an intake passage 20, an exhaust passage 21, a throttle 22, a fuel injection valve 30, a common rail 40, 41, an exhaust gas recirculation (EGR) passage 50, an EGR valve 51, a turbocharger 60, an intercooler 70, an air flow sensor 80, a temperature sensor 81, An internal pressure sensor 82, a fuel property sensor 83, and a control device 100. [

기관 본체(10)는 기통(11)이 형성된 실린더 블럭과, 실린더 블럭의 상부에 배치된 실린더 헤드와, 기통(11)에 배치된 피스톤을 갖고 있다. 본 실시예에 있어서, 기통(11)의 수는 복수(구체적으로는 4개)이다. 흡기 통로(20)는 하류측이 분기되어 각각의 기통(11)에 접속하고 있다. 흡기 통로(20) 중 상류측의 단부로부터는 신선한 공기가 유입된다. 배기 통로(21)는 상류측이 분기되어 각각의 기통(11)에 접속하고 있다. 스로틀(22)은 흡기 통로(20)에 배치되어 있다. 스로틀(22)은 제어 장치(100)로부터의 지시를 받아 개폐함으로써, 기통(11)에 도입되는 공기량을 조정한다. The engine main body 10 has a cylinder block in which a cylinder 11 is formed, a cylinder head disposed in an upper portion of the cylinder block, and a piston arranged in the cylinder 11. In the present embodiment, the number of the cylinders 11 is plural (specifically, four). The downstream side of the intake passage 20 is branched and connected to the respective cylinders 11. Fresh air flows in from the end on the upstream side of the intake passage (20). The exhaust passage 21 is branched on the upstream side and connected to the respective cylinders 11. The throttle (22) is disposed in the intake passage (20). The throttle 22 adjusts the amount of air introduced into the cylinder 11 by opening and closing the throttle 22 in response to an instruction from the control device 100.

연료 분사 밸브(30), 커먼 레일(40) 및 펌프(41)는 배관에 의해 연통되어 있다. 차량에 탑재된 연료 탱크(42)에 저류된 연료(본 실시예에서는 연료로서 경유를 사용함)는, 펌프(41)에 의해 압송되어 커먼 레일(40)에 공급되고, 커먼 레일(40)에 있어서 고압으로 된 후에 연료 분사 밸브(30)에 공급된다. 본 실시예에 관한 연료 분사 밸브(30)는, 각각의 기통(11)에 연료를 직접 분사하도록 기관 본체(10)에 복수 배치되어 있다. The fuel injection valve 30, the common rail 40, and the pump 41 communicate with each other through a pipe. The fuel (diesel fuel is used as fuel in the present embodiment) stored in the fuel tank 42 mounted on the vehicle is fed under pressure to the common rail 40 by the pump 41 and is supplied to the common rail 40 And is supplied to the fuel injection valve 30 after the pressure becomes high. A plurality of fuel injection valves 30 according to the present embodiment are arranged in the engine main body 10 so as to inject fuel directly to the respective cylinders 11. [

EGR 통로(50)는, 기통(11)으로부터 배출된 배기의 일부를 기통(11)에 재순환시키는 통로이다. 이 이후, 기통(11)에 도입되는 배기를 EGR 가스라고 칭하는 경우가 있다. 본 실시예에 관한 EGR 통로(50)는, 흡기 통로(20)의 통로 도중과 배기 통로(21)의 통로 도중을 접속하고 있다. EGR 밸브(51)는 EGR 통로(50)에 배치되어 있다. EGR 밸브(51)는, 제어 장치(100)로부터의 지시를 받아서 개폐함으로써 EGR 가스의 양을 조정하고 있다. The EGR passage 50 is a passage through which a part of the exhaust gas discharged from the cylinder 11 is recirculated to the cylinder 11. Thereafter, the exhaust introduced into the cylinder 11 may be referred to as EGR gas. The EGR passage 50 according to the present embodiment connects between the passage of the intake passage 20 and the passage of the exhaust passage 21. [ The EGR valve 51 is disposed in the EGR passage 50. The EGR valve 51 receives an instruction from the control device 100 and opens and closes it to adjust the amount of EGR gas.

과급기(60)는 내연 기관(5)에 흡입되는 공기를 압축하는 장치이다. 과급기(60)는 배기 통로(21)에 배치된 터빈(61)과, 흡기 통로(20)에 배치된 압축기(62)를 구비하고 있다. 터빈(61) 및 압축기(62)는 연결 부재에 의해 연결되어 있다. 터빈(61)이 배기 통로(21)를 통과하는 배기로부터의 힘을 받아서 회전한 경우, 터빈(61)에 연결된 압축기(62)도 회전한다. 압축기(62)가 회전함으로써, 흡기 통로(20)의 공기는 압축된다. 그에 의해, 기통(11)에 유입되는 공기는 과급된다. 인터쿨러(70)는 흡기 통로(20)의 압축기(62)보다도 하류측 또한 스로틀(22)보다도상류측에 배치되어 있다. 인터쿨러(70)에는 냉매가 도입된다. 인터쿨러(70)는 인터쿨러(70)에 도입된 냉매에 의해 흡기 통로(20)의 공기를 냉각하고 있다. 또한, 인터쿨러(70)에 도입되는 냉매의 유량은 제어 장치(100)가 제어하고 있다. The turbocharger (60) is a device for compressing the air sucked into the internal combustion engine (5). The turbocharger 60 includes a turbine 61 disposed in the exhaust passage 21 and a compressor 62 disposed in the intake passage 20. The turbine 61 is disposed in the exhaust passage 21, The turbine 61 and the compressor 62 are connected by a connecting member. When the turbine 61 is rotated by receiving force from the exhaust passing through the exhaust passage 21, the compressor 62 connected to the turbine 61 also rotates. As the compressor 62 rotates, the air in the intake passage 20 is compressed. Thereby, the air flowing into the cylinder 11 is supercharged. The intercooler 70 is disposed on the downstream side of the compressor 62 of the intake passage 20 and on the upstream side of the throttle 22. The refrigerant is introduced into the intercooler 70. The intercooler 70 cools the air in the intake passage 20 by the refrigerant introduced into the intercooler 70. The control device 100 controls the flow rate of the refrigerant introduced into the intercooler 70. [

에어 플로우 센서(80)는 흡기 통로(20)의 공기량(g/s)을 검출하는 센서이다. 에어 플로우 센서(80)는 검출 결과를 제어 장치(100)에 전달한다. 또한 본 실시예에 관한 에어 플로우 센서(80)는 흡기 통로(20)의 압축기(62)보다도 상류측에 배치되어 있지만, 에어 플로우 센서(80)의 배치 개소는 이에 한정되는 것은 아니다. 온도 센서(81)는 흡기 통로(20)의 공기의 온도를 검출하는 센서이다. 온도 센서(81)는 검출 결과를 제어 장치(100)에 전달한다. 본 실시예에 관한 온도 센서(81)는 흡기 통로(20)의 스로틀(22)보다도 하류측의 부위에 배치되어 있지만, 온도 센서(81)의 배치 개소는 이에 한정되는 것은 아니다. 통 내압 센서(82)는 기통(11) 내의 압력인 통 내압을 검출하는 센서이다. 통 내압 센서(82)는 검출 결과를 제어 장치(100)에 전달한다. 본 실시예에 관한 통 내압 센서(82)는 기관 본체(10)에 배치되어 있다. 연료 성상 센서(83)는 연료의 성상을 검출하는 센서이다. 연료 성상 센서(83)는 검출 결과를 제어 장치(100)에 전달한다. 본 실시예에 관한 연료 성상 센서(83)는 연료 탱크(42)에 배치되고, 연료 탱크(42)의 연료 성상을 검출하고 있지만, 연료 성상 센서(83)의 배치 개소는 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 내연 기관(5)은, 이들 센서 이외에도, 크랭크 포지션 센서 등 다양한 센서를 구비하고 있다. The air flow sensor 80 is a sensor for detecting the amount of air (g / s) of the intake passage 20. The air flow sensor 80 transmits the detection result to the control device 100. The air flow sensor 80 according to the present embodiment is disposed on the upstream side of the compressor 62 of the intake passage 20 but the location of the air flow sensor 80 is not limited to this. The temperature sensor 81 is a sensor for detecting the temperature of the air in the intake passage 20. The temperature sensor 81 transmits the detection result to the control device 100. The temperature sensor 81 according to the present embodiment is disposed at a portion on the downstream side of the throttle 22 of the intake passage 20. The location of the temperature sensor 81 is not limited to this. The inside pressure sensor 82 is a sensor for detecting the inside pressure of the inside of the cylinder 11. The internal pressure sensor 82 transmits the detection result to the control device 100. The inside pressure sensor 82 according to the present embodiment is disposed in the engine main body 10. The fuel property sensor 83 is a sensor for detecting the property of the fuel. The fuel property sensor 83 transmits the detection result to the control device 100. The fuel property sensor 83 according to the present embodiment is disposed in the fuel tank 42 and detects the fuel property of the fuel tank 42. However, the location of the fuel property sensor 83 is not limited thereto. In addition to these sensors, the internal combustion engine 5 also includes various sensors such as a crank position sensor.

제어 장치(100)는 내연 기관(5)을 제어하는 장치이다. 본 실시예에 관한 제어 장치(100)는 내연 기관(5)의 스로틀(22), 연료 분사 밸브(30), 펌프(41), EGR 밸브(51) 및 인터쿨러(70)를 제어하고 있다. 또한 제어 장치(100)는 연료의 착화 지연 시간을 산출하고, 산출된 착화 지연 시간에 기초하여 연료의 분사 시기를 제어한다(이하, 이 제어 처리를 착화 지연 시간 산출 제어라고 칭함). 본 실시예에서는, 제어 장치(100)의 일례로서, CPU(Central Processing Unit)(101), ROM(Read Only Memory)(102) 및 RAM(Random Access Memory)(103)을 구비하는 전자 제어 장치(Electronic Control Unit:ECU)를 사용한다. 또한, 후술하는 각 흐름도의 각 스텝은 CPU(101)가 실행한다. 또한 ROM(102) 및 RAM(103)은, CPU(101)의 동작에 필요한 정보를 기억하는 기억부로서의 기능을 갖고 있다. The control device 100 is an apparatus for controlling the internal combustion engine 5. The control device 100 according to the present embodiment controls the throttle 22 of the internal combustion engine 5, the fuel injection valve 30, the pump 41, the EGR valve 51 and the intercooler 70. [ Further, the control device 100 calculates the ignition delay time of the fuel and controls the injection timing of the fuel based on the calculated ignition delay time (hereinafter, this control processing will be referred to as ignition delay time calculation control). In this embodiment, as an example of the control apparatus 100, an electronic control apparatus (hereinafter, referred to as &quot; control apparatus &quot;) 101 including a CPU (Central Processing Unit) 101, a ROM (Read Only Memory) 102 and a RAM Electronic Control Unit (ECU). In addition, each step of each flow chart described later is executed by the CPU 101. [ The ROM 102 and the RAM 103 have a function as a storage unit for storing information necessary for the operation of the CPU 101. [

계속해서 제어 장치(100)의 착화 지연 시간 산출 제어의 상세에 대해 흐름도를 사용해서 설명한다. 도 2는 제어 장치(100)가 착화 지연 시간 산출 제어를 실행할 때의 흐름도의 일례를 나타내는 도면이다. 제어 장치(100)는, 도 2의 흐름도를 소정 주기로 반복 실행한다. 우선, 제어 장치(100)는 연료의 세탄가(CN)를 취득한다(스텝 S10). 여기서, 세탄가란, 착화성을 나타내는 지표를 말하고, 그 값이 커질수록 연료는 착화되기 쉬워지고, 그 값이 작아질수록 연료는 착화되기 어려워진다. 본 실시예에 관한 제어 장치(100)는, 연료 성상 센서(83)의 검출 결과에 기초하여 세탄가를 취득한다. 또한 연료 성상 센서(83)의 검출 결과로부터 세탄가를 취득하는 구체적인 방법은, 공지의 방법을 적용할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다. Next, details of the ignition delay time calculation control of the control device 100 will be described using a flowchart. 2 is a diagram showing an example of a flowchart when control device 100 executes ignition delay time calculation control. The control device 100 repeatedly executes the flowchart of Fig. 2 at a predetermined cycle. First, the control device 100 acquires the cetane number CN of the fuel (step S10). Here, the cetane number refers to an index indicating the ignitability. The larger the value, the more easily the fuel is ignited. The smaller the value, the more difficult the ignition of the fuel. The control device 100 according to the present embodiment acquires the cetane number based on the detection result of the fuel property sensor 83. [ Further, as a specific method for obtaining the cetane number from the detection result of the fuel property sensor 83, a known method can be applied, and a detailed description will be omitted.

또한 제어 장치(100)에 의한 세탄가의 구체적인 취득 방법은, 상술한 방법에 한정되는 것은 아니다. 다른 예를 들면, 세탄가가 낮을수록 내연 기관(5)에 실화가 생기기 쉬운 경향이 있으므로, 세탄가가 낮을수록 소정 기간 중의 실화의 횟수(즉 실화의 빈도)는 많아진다. 따라서 제어 장치(100)는, 소정 기간 중의 실화의 횟수를 공지의 방법을 사용해서 검출하고, 이 검출 결과에 기초하여 세탄가를 취득할 수도 있다. The specific method of obtaining the cetane number by the control device 100 is not limited to the above-described method. As another example, the lower the cetane number, the more the misfire tends to occur in the internal combustion engine 5. Therefore, the lower the cetane number, the greater the number of misfires (i.e., the misfire frequency) in a predetermined period. Therefore, the control apparatus 100 can detect the number of misfires during a predetermined period using a known method, and obtain the cetane number based on the detection result.

스텝 S10 이후에 제어 장치(100)는, 스텝 S10에서 취득한 세탄가에 기초하여 착화 에너지(Ei)를 산출한다(스텝 S20). 착화 에너지란, 기통(11) 내에서의 연료의 착화(구체적으로는 압축 착화)에 필요한 에너지를 말하고, 보다 상세하게는, 연료 분사 밸브(30)로부터 연료가 기통(11) 내에 분사되고 나서 분사된 연료가 착화될 때까지의 기간에 있어서의 기통(11) 내의 공기에 부여되는 것이 필요한 열에너지를 말한다. After step S10, the control device 100 calculates the ignition energy Ei based on the cetane number obtained in step S10 (step S20). The ignition energy refers to the energy required for ignition (specifically compression ignition) of the fuel in the cylinder 11. More specifically, the ignition energy refers to the energy required for the fuel to be injected from the fuel injection valve 30 into the cylinder 11, Refers to thermal energy that is required to be given to the air in the cylinder 11 during the period until the fuel becomes ignited.

구체적으로는 본 실시예에 관한 스텝 S20은 다음과 같이 실행된다. 도 3의 (a)는 착화 에너지를 세탄가에 관련지어서 규정한 맵의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 3의 (a)에 도시되어 있는 곡선은 착화 에너지(Ei)를 나타내고 있고, 세탄가(CN)가 높아질수록 낮은 값을 채용한다. 즉 도 3의 (a)의 맵은, 세탄가가 높아질수록 착화 에너지가 낮아지도록 착화 에너지를 세탄가에 관련지어서 규정한 맵으로 되어 있다. 도 3의 (a)의 맵은 실험, 시뮬레이션 등에 의해 미리 구해 두고, 기억부에 기억시켜 둔다. 스텝 S20에 있어서 제어 장치(100)는, 스텝 S10에서 취득된 세탄가에 대응한 착화 에너지를 도 3의 (a)의 맵으로부터 추출하고, 추출된 착화 에너지를 기억부에 일시적으로 기억함으로써, 세탄가에 기초하여 착화 에너지를 취득하고 있다. 도 3의 (a)의 맵의 사용예를 들면, 예를 들어 스텝 S10에서 취득된 세탄가가 A인 경우, 제어 장치(100)는 착화 에너지로서 B의 값을 취득한다. 또한, 스텝 S20에 관한 착화 에너지의 구체적인 취득 방법은, 이와 같은 맵에 기초하여 취득하는 방법으로 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 제어 장치(100)는, 소정의 연산식에 기초하여 착화 에너지를 산출할 수도 있다. More specifically, step S20 of the present embodiment is executed as follows. 3 (a) is a schematic diagram showing an example of a map defined by associating the ignition energy with the cetane number. The curve shown in FIG. 3 (a) shows the ignition energy Ei, and a lower value is adopted as the cetane number CN increases. That is, the map of FIG. 3 (a) is a map defining the ignition energy associated with the cetane number so that the ignition energy decreases as the cetane number increases. The map of FIG. 3 (a) is obtained in advance by experiment, simulation, and the like, and is stored in the storage unit. In step S20, the control device 100 extracts the ignition energy corresponding to the cetane number acquired in step S10 from the map of FIG. 3A and temporally stores the extracted ignition energy in the storage section, Thereby obtaining the ignition energy. For example, when the cetane number obtained in step S10 is A, the control device 100 acquires the value of B as the ignition energy. For example, the control apparatus 100 calculates the ignition energy based on a predetermined arithmetic expression. For example, the ignition energy is calculated based on the predetermined arithmetic expression, You may.

스텝 S20 이후에 제어 장치(100)는, 통 내 에너지의 적산값인 통 내 에너지 적산값(Ea)을 산출한다(스텝 S30). 통 내 에너지 적산값이란, 연료가 기통(11) 내에 분사되고 나서의 기통(11) 내(즉 통 내)에 부여된 에너지(즉 통 내 에너지)의 적산값을 말한다. 이해를 용이하게 하기 위해 다른 표현으로 이를 설명하면 통 내 에너지 적산값이란, 기통(11) 내에의 연료 분사 개시 시점으로부터의 통 내에 부여된 에너지(통 내 에너지)의 적산값을 말하고, 보다 구체적으로는, 기통(11) 내에의 연료 분사 개시 시점을 적산의 기산점으로서, 기통(11) 내의 공기, 연료 및 혼합기(연료+공기)에 부여된 열에너지를 적산한 것을 말한다. After step S20, the control device 100 calculates the in-cylinder energy integrated value Ea, which is the integrated value of the in-cylinder energy (step S30). The in-cylinder energy integration value refers to the integrated value of the energy (i.e., the in-cylinder energy) given in the cylinder 11 (i.e., in the cylinder) after the fuel is injected into the cylinder 11. To explain this in another expression to facilitate understanding, the in-cylinder energy integrated value refers to the integrated value of the energy (in-cylinder energy) given in the cylinder from the fuel injection start time in the cylinder 11, Means the accumulated heat energy given to the air, the fuel, and the mixer (fuel + air) in the cylinder 11 as the starting point of the fuel injection start point in the cylinder 11 as the starting point of the accumulation.

스텝 S30의 구체적인 실행 방법은, 통 내 에너지 적산값을 산출할 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 실시예에 관한 제어 장치(100)는 일례로서 다음의 수법에 의해 통 내 에너지 적산값을 산출한다. 구체적으로는 본 실시예에 관한 제어 장치(100)는, 통 내압[기통(11) 내의 압력]과 통 내 온도[기통(11) 내의 온도]에 기초하여 통 내 에너지 적산값을 산출한다. 보다 구체적으로는 제어 장치(100)는, 이하에 나타내는 수학식 1(이것은 Livengood-Wu의 식으로서 알려져 있음)에 기초하여 통 내 에너지 적산값(Ea)을 산출한다. 수학식 1에 관한 Livengood-Wu의 식은, 통 내 에너지 적산값을 통 내압 및 통 내 온도에 기초하여 산출하는 연산식이며, 제어 장치(100)의 기억부가 미리 기억해 둔다. The concrete execution method of step S30 is not particularly limited as long as it can calculate the integrated energy value in the cylinder. However, the control apparatus 100 according to the present embodiment calculates the in-cylinder energy integrated value by the following method as an example do. Specifically, the control apparatus 100 according to the present embodiment calculates the in-cylinder energy integrated value based on the in-cylinder pressure (the pressure in the cylinder 11) and the in-cylinder temperature (the temperature in the cylinder 11). More specifically, the control apparatus 100 calculates the in-cylinder energy integrated value Ea based on Equation 1 (which is known as Livengood-Wu equation) shown below. The expression Livengood-Wu in the expression (1) is an expression for calculating the energy integration value in the tube based on the tube internal pressure and the tube internal temperature, and the storage section of the control device 100 stores in advance.

Figure 112015040091408-pct00001
Figure 112015040091408-pct00001

수학식 1에 있어서, τ0은 연료가 기통(11) 내에 분사된 시간이며, 이것은 연료 분사 밸브(30)가 연료를 분사한 시간이다. 또한, 이것은 후술하지만, 본 실시예에 관한 제어 장치(100)는, 스텝 S40에서 착화가 생겼다고 판정될 때까지 스텝 S30을 실행한다. 그로 인해, 본 실시예에 있어서 τ1은, 스텝 S40에서 착화가 생겼다고 판정된 시간으로 된다. 따라서, 본 실시예에 관한 통 내 에너지 적산값(Ea)은, 연료가 기통(11) 내에 분사되고 나서 착화가 생겼다고 판정될 때까지 동안의 통 내 에너지의 적산값이라고 할 수도 있다. In Equation (1),? 0 is the time at which the fuel is injected into the cylinder 11, which is the time at which the fuel injection valve 30 injects the fuel. This will be described later, but the control apparatus 100 according to this embodiment executes step S30 until it is determined in step S40 that ignition has occurred. Therefore, in this embodiment, tau 1 is a time at which it is determined that ignition occurs in step S40. Therefore, the in-cylinder energy integrated value Ea relating to the present embodiment may be regarded as the integrated value of the in-cylinder energy during the period from when the fuel is injected into the cylinder 11 until it is determined that ignition has occurred.

또한 수학식 1에 있어서, P는 통 내압이며, T는 통 내 온도이다. 본 실시예에 관한 제어 장치(100)는, 통 내압을 통 내압 센서(82)의 검출 결과에 기초하여 취득한다. 단 통 내압의 구체적인 취득 방법은 이에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 제어 장치(100)는, 통 내압을 통 내압과 상관을 갖는 지표에 기초하여 취득해도 좋다. 또한 본 실시예에 관한 제어 장치(100)는, 통 내 온도를, 통 내 온도와 상관을 갖는 지표에 기초하여 취득한다. 이 지표의 일례로서, 제어 장치(100)는 흡기 통로(20)의 공기의 온도(공기온) 및 내연 기관(5)의 부하를 사용하고 있다. 또한 공기온이 높을수록 통 내 온도는 높아지고, 부하가 높을수록 통 내 온도도 높아진다. 이 경우, 제어 장치(100)의 기억부에는, 통 내 온도가 공기온 및 부하(본 실시예에서는 부하의 일례로서 회전수를 사용함)에 관련지어서 규정된 맵이 기억되어 있다. 제어 장치(100)는, 온도 센서(81)의 검출 결과에 기초하여 흡기 통로(20)의 공기온을 취득하고, 크랭크 포지션 센서의 검출 결과에 기초하여 내연 기관(5)의 회전수를 취득한다. 제어 장치(100)는, 취득된 공기온 및 회전수에 기초하여 기억부의 맵으로부터 통 내 온도를 추출하고, 추출된 통 내 온도를 수학식 1의 통 내 온도(T)로서 사용한다. In Equation (1), P is the internal pressure and T is the internal temperature. The control apparatus 100 according to the present embodiment acquires the internal pressure based on the detection result of the internal pressure sensor 82. [ The specific method of obtaining the internal pressure is not limited to this. For example, the control device 100 may acquire the internal pressure based on the index correlated with the internal pressure. Further, the control device 100 according to the present embodiment acquires the in-cylinder temperature based on the index correlated with the in-cylinder temperature. As an example of this indicator, the controller 100 uses the temperature of the air in the intake passage 20 (air temperature) and the load of the internal combustion engine 5. In addition, the higher the air temperature, the higher the temperature in the cylinder, and the higher the load, the higher the cylinder temperature. In this case, a map is stored in the storage unit of the control device 100, in which the in-cylinder temperature is associated with the air temperature and the load (in this embodiment, the rotational speed is used as an example of the load). The control device 100 acquires the air temperature of the intake passage 20 based on the detection result of the temperature sensor 81 and acquires the revolution number of the internal combustion engine 5 based on the detection result of the crank position sensor . The control device 100 extracts the in-cylinder temperature from the map of the storage section based on the acquired air temperature and the number of revolutions, and uses the extracted in-cylinder temperature as the in-cylinder temperature T of the equation (1).

단 제어 장치(100)에 의한 통 내 온도의 취득 방법은 상기 방법으로 한정되는 것은 아니다. 다른 예를 들면, 예를 들어 통 내압과 통 내 온도는 상관을 갖고 있으므로, 제어 장치(100)는 통 내압 센서(82)의 검출한 통 내압에 기초하여 통 내 온도를 취득할 수도 있다. 또한, 가령 내연 기관(5)이 통 내 온도를 직접 검출할 수 있는 온도 센서를 구비하고 있는 경우, 제어 장치(100)는 이 온도 센서의 검출 결과에 기초하여 통 내 온도를 취득할 수도 있다. The method of obtaining the in-cylinder temperature by the control apparatus 100 is not limited to the above method. For example, the control apparatus 100 may acquire the in-cylinder temperature based on the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure sensor 82, because the inside pressure and the in-cylinder temperature are correlated, for example. Further, when the internal combustion engine 5 is provided with a temperature sensor capable of directly detecting the in-cylinder temperature, the control device 100 may acquire the in-cylinder temperature based on the detection result of the temperature sensor.

또한 수학식 1에 있어서, a, b 및 n은 소정의 상수이다. 본 실시예에서는, 수학식 1의 a, b 및 n으로서, 소정의 세탄가를 갖는 연료에 대응하는 a, b 및 n의 값을 사용한다. 구체적으로는 본 실시예에서는, 소정의 세탄가의 일례로서, 연료가 일반적인 세탄가인 53을 사용한다. 그리고 세탄가가 53인 연료가 사용된 경우에 수학식 1을 만족하는 a, b 및 n을 미리 구해 두고, 이 a, b 및 n의 값을 수학식 1의 a, b 및 n으로서 사용한다. 이와 같이 본 실시예에 관한 제어 장치(100)는, 수학식 1의 a, b 및 n으로서, 세탄가에 따라서 다른 값을 사용하는 것이 아니라, 소정의 세탄가(구체적으로는 연료가 일반적인 세탄가인 53)의 연료에 대응하는 a, b 및 n의 값(상수)을 사용하고 있다. In Equation (1), a, b and n are predetermined constants. In the present embodiment, values a, b, and n corresponding to the fuel having a predetermined cetane number are used as a, b, and n in Equation (1). Specifically, in this embodiment, as an example of a predetermined cetane number, 53, which is a fuel having a general cetane number, is used. When a fuel having a cetane number of 53 is used, the values a, b and n satisfying the expression (1) are obtained in advance, and the values of a, b and n are used as a, b and n in the expression (1). As described above, the control apparatus 100 according to the present embodiment does not use different values depending on the cetane number, but uses a predetermined cetane number (specifically, the fuel is the general cetane number 53) as a, b, The values of a, b, and n (constants) corresponding to the fuel of the engine 1 are used.

스텝 S30 이후에 제어 장치(100)는, 스텝 S30에서 취득된 통 내 에너지 적산값(Ea)이 스텝 S20에서 취득된 착화 에너지(Ei) 이상인지 여부를 판정한다(스텝 S40). 또한 제어 장치(100)는, 통 내 에너지 적산값(Ea)이 착화 에너지(Ei) 이상이라고 판정한 경우("예"의 경우), 기통(11) 내의 연료가 착화되었다(즉, 착화가 생겼다)고 판정한다. 제어 장치(100)는 통 내 에너지 적산값(Ea)이 착화 에너지(Ei) 이상이라고 판정하지 않았던 경우("아니오"의 경우), 착화가 생기지 않았다고 판정한다. 또한 제어 장치(100)는 스텝 S40에서 "아니오"라고 판정한 경우, 스텝 S30을 실행하고, 계속해서 스텝 S40을 실행한다. 그 결과, 본 실시예에 관한 제어 장치(100)는, 스텝 S40에서 "예"라고 판정될 때까지, 스텝 S30에 관한 수학식 1의 연산을 반복 실행한다. After step S30, the control device 100 determines whether or not the in-cylinder energy integrated value Ea acquired in step S30 is equal to or greater than the ignition energy Ei acquired in step S20 (step S40). When the in-cylinder energy integration value Ea is determined to be equal to or greater than the ignition energy Ei (in the case of "YES"), the control device 100 also determines that the fuel in the cylinder 11 is ignited ). Control device 100 determines that ignition does not occur when the in-cylinder energy integration value Ea has not been determined to be equal to or greater than ignition energy Ei (in the case of "NO"). Further, if the control device 100 determines "NO" in the step S40, the control device 100 executes the step S30, and subsequently executes the step S40. As a result, the control apparatus 100 according to the present embodiment repeatedly executes the operation of the equation (1) related to the step S30 until it is determined as "YES " in the step S40.

스텝 S40에서 "예"라고 판정된 경우, 제어 장치(100)는 착화 지연 시간을 산출한다(스텝 S50). 본 실시예에 관한 제어 장치(100)는, 연료 분사 밸브(30)로부터 연료가 기통(11) 내에 분사되고 나서, 스텝 S30에서 취득된 통 내 에너지 적산값(Ea)이 스텝 S20에서 취득된 착화 에너지(Ei) 이상으로 될 때까지 필요로 하는 시간을 착화 지연 시간으로서 산출한다. 구체적으로는 본 실시예에 관한 제어 장치(100)는, 연료 분사 밸브(30)로부터 연료가 분사되고 나서 스텝 S40의 판정 처리가 "예"라고 판정될 때까지 필요로 하는 시간을 취득하고, 이 취득된 시간을 착화 지연 시간으로서 취득한다. If "YES" in the step S40, the control device 100 calculates the ignition delay time (step S50). The control apparatus 100 according to the present embodiment is configured such that the fuel is injected from the fuel injection valve 30 into the cylinder 11 and then the in-cylinder energy integration value Ea acquired in step S30 is supplied to the ignition The time required until the energy becomes equal to or greater than the energy Ei is calculated as the ignition delay time. Specifically, the control apparatus 100 according to the present embodiment acquires the time required until the determination process of the step S40 is determined to be "YES " after the fuel is injected from the fuel injection valve 30, And acquires the acquired time as the ignition delay time.

스텝 S50을 도면을 사용해서 설명하면 다음과 같게 된다. 도 3의 (b)는 착화 지연 시간의 산출 방법을 시각적으로 설명하기 위한 모식도이다. 도 3의 (b)의 종축은 통 내 에너지 적산값(Ea)을 나타내고, 횡축은 분사 개시로부터의 경과 시간을 나타내고 있다. 도 3의 (b)에 도시되어 있는 기울어진 직선은, 통 내 에너지 적산값의 시간 변화를 나타내는 직선이며, 횡축에서 우측으로 갈수록 상승하고 있다. 여기서, 분사 개시로부터의 경과 시간이 C가 된 시점에 있어서 통 내 에너지 적산값(Ea)이 착화 에너지(Ei) 이상으로 되었다고 한다. 이 경우, 시간 C에 있어서 스텝 S40이 "예"라고 판정되고 또한 착화가 생겼다고 판정되게 된다. 이 경우, 제어 장치(100)는 스텝 S50에 있어서, 시간 C를 착화 지연 시간으로서 산출하게 된다. Step S50 will be described using the drawings as follows. FIG. 3 (b) is a schematic diagram for visually explaining a calculation method of the ignition delay time. The ordinate of FIG. 3 (b) represents the in-tube energy integration value Ea, and the abscissa represents the elapsed time from the start of injection. The inclined straight line shown in Fig. 3 (b) is a straight line indicating the time variation of the in-cylinder energy integration value, and rises from the horizontal axis toward the right side. Here, it is assumed that the in-cylinder energy integration value Ea becomes equal to or greater than the ignition energy Ei at the time when the elapsed time from the start of injection reaches C. In this case, it is determined at step C that step S40 is "YES " In this case, the control device 100 calculates the time C as the ignition delay time in step S50.

도 2를 참조하여, 스텝 S50 이후에 제어 장치(100)는, 스텝 S50에서 산출된 착화 지연 시간에 기초하여 연료의 분사 시기를 제어한다(스텝 S60). 구체적으로는 제어 장치(100)는, 스텝 S50에서 산출된 착화 지연 시간에 따라서, 연비나 에미션 등의 내연 기관(5)의 연소 상태를 나타내는 지표가 적절한 값이 되도록 연료의 분사 시기를 보정하고 있다. 보다 구체적으로는, 제어 장치(100)의 기억부에는 기준이 되는 착화 지연 시간(이하, 기준 착화 지연 시간이라고 칭함)이 미리 기억되어 있다. 스텝 S60에 있어서 제어 장치(100)는, 스텝 S50에서 산출된 착화 지연 시간과 기준 착화 지연 시간의 차이가 클수록(즉 스텝 S50에서 산출된 착화 지연 시간이 미리 설정된 기준 착화 지연 시간보다도 길수록), 연료의 분사 시기를 빠른 시기로 변경하고 있다. 단 스텝 S60의 구체적인 제어 내용은, 스텝 S50에서 산출된 착화 지연 시간에 따라서 연비나 에미션 등을 적정화할 수 있는 것이면, 이에 한정되는 것은 아니다. 스텝 S60 이후에 제어 장치(100)는 흐름도의 실행을 종료한다. Referring to Fig. 2, after step S50, the control device 100 controls the fuel injection timing based on the ignition delay time calculated in step S50 (step S60). Specifically, the control device 100 corrects the injection timing of the fuel so that the index indicative of the combustion state of the internal combustion engine 5 such as the fuel consumption or the emission is an appropriate value in accordance with the ignition delay time calculated in step S50 have. More specifically, the ignition delay time serving as a reference (hereinafter referred to as a reference ignition delay time) is stored in the storage unit of the control device 100 in advance. In step S60, when the difference between the ignition delay time calculated in step S50 and the reference ignition delay time is larger (that is, the ignition delay time calculated in step S50 is longer than the preset reference ignition delay time) And the timing of injection is changing to a faster period. However, the specific control content of step S60 is not limited to this, as long as the fuel consumption and emission can be optimized in accordance with the ignition delay time calculated in step S50. After step S60, the control device 100 ends the execution of the flowchart.

또한 스텝 S10을 실행하는 제어 장치(100)의 CPU(101)는, 내연 기관(5)에 사용되는 연료의 세탄가를 취득하는 세탄가 취득부로서의 기능을 갖고 있다. 스텝 S20을 실행하는 CPU(101)는, 세탄가에 기초하여 착화 에너지를 산출하는 착화 에너지 산출부로서의 기능을 갖고 있다. 스텝 S30을 실행하는 CPU(101)는, 통 내 에너지 적산값을 산출하는 통 내 에너지 적산값 산출부로서의 기능을 갖고 있다. 스텝 S40을 실행하는 CPU(101)는, 통 내 에너지 적산값 산출부에 의해 산출된 통 내 에너지 적산값이 착화 에너지 산출부에 의해 산출된 착화 에너지 이상인지 여부를 판정하는 판정부로서의 기능을 가짐과 함께, 이 판정 결과에 기초하여 착화가 생겼는지 여부를 판정하는 착화 판정부로서의 기능도 갖고 있다. 스텝 S50을 실행하는 CPU(101)는, 연료가 기통(11) 내에 분사되고 나서 통 내 에너지 적산값이 착화 에너지 이상으로 될 때까지 필요로 하는 시간을 착화 지연 시간으로서 산출하는 착화 지연 시간 산출부로서의 기능을 갖고 있다. 스텝 S60을 실행하는 CPU(101)는, 착화 지연 시간 산출부에 의해 산출된 착화 지연 시간에 기초하여 연료의 분사 시기를 제어하는 제어부로서의 기능을 갖고 있다. The CPU 101 of the control device 100 executing the step S10 has a function as a cetane number acquisition section for acquiring the cetane number of the fuel used in the internal combustion engine 5. [ The CPU 101 executing the step S20 has a function as an ignition energy calculating section for calculating the ignition energy based on the cetane number. The CPU 101 executing the step S30 has a function as an in-cylinder energy integrated value calculating unit for calculating the in-cylinder energy integrated value. The CPU 101 executing the step S40 has a function as a judging section for judging whether or not the in-cylinder energy integrated value calculated by the in-cylinder energy integrated value calculating section is equal to or higher than the ignition energy calculated by the ignition energy calculating section And a function as an ignition determination section for determining whether or not an ignition has occurred based on the determination result. The CPU 101 executing the step S50 calculates an ignition delay time calculating section which calculates the time required until the in-cylinder energy integration value becomes equal to or higher than the ignition energy after the fuel is injected into the cylinder 11 As shown in Fig. The CPU 101 executing the step S60 has a function as a control section for controlling the fuel injection timing based on the ignition delay time calculated by the ignition delay time calculating section.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 관한 제어 장치(100)에 의하면, 연료가 기통(11) 내에 분사되고 나서 통 내 에너지 적산값이 세탄가에 기초하여 산출된 착화 에너지 이상으로 될 때까지 필요로 하는 시간을 착화 지연 시간으로서 산출할 수 있다. 그에 의해, 세탄가에 따른 착화 지연 시간을 고정밀도로 산출할 수 있다. As described above, according to the control apparatus 100 of the present embodiment, it is possible to control the amount of energy required for the in-cylinder energy integration value to become equal to or higher than the ignition energy calculated based on the cetane number after the fuel is injected into the cylinder 11 The time can be calculated as the ignition delay time. Thereby, the ignition delay time according to the cetane number can be calculated with high accuracy.

또한, 연료의 착화 지연 시간은, 예를 들어 내연 기관(5)에 사용되고 있는 연료의 점성 등의 물리 특성 및 연료의 조성 비율 등의 화학 조성을 분석기를 사용해서 분석하고, 이 분석 결과에 기초하여 산출하는 것도 가능하다. 그러나, 차량에 이와 같은 분석기를 탑재하여, 연료를 급유할 때마다 분석기에 의해 착화 지연 시간을 산출하는 것은 용이하다고는 말할 수 없다. 이에 대해 본 실시예에 관한 제어 장치(100)에 의하면, 전자 제어 장치(ECU)에 의해 세탄가에 따른 착화 지연 시간을 산출할 수 있기 때문에, 내연 기관(5) 및 차량에의 탑재성은 양호하다. 이와 같이 본 실시예에 관한 제어 장치(100)는, 내연 기관(5) 또는 차량에 탑재된 온 보드(즉 ECU)에 의해 착화 지연 시간을 용이하게 산출할 수 있는 점에서 산업상의 이용 가능성이 높다고 말할 수 있다. The ignition delay time of the fuel is determined by analyzing the chemical composition such as the physical properties such as the viscosity of the fuel used in the internal combustion engine 5 and the composition ratio of the fuel using an analyzer, It is also possible to do. However, it is not easy to calculate the ignition delay time by the analyzer every time fuel is supplied by mounting such an analyzer in a vehicle. On the other hand, according to the control apparatus 100 of this embodiment, the ignition delay time according to the cetane number can be calculated by the electronic control unit (ECU), so that the mounting performance to the internal combustion engine 5 and the vehicle is good. As described above, the control apparatus 100 according to the present embodiment is highly likely to be used industrially because it can easily calculate the ignition delay time by the internal combustion engine 5 or the on-board (i.e., ECU) mounted on the vehicle I can tell.

또한 본 실시예에 관한 제어 장치(100)에 의하면, 착화 지연 시간 산출부에 의해 산출된 착화 지연 시간에 기초하여 연료의 분사 시기를 제어하고 있기 때문에(스텝 S60), 세탄가에 따른 착화 지연 시간에 기초하여 연료의 분사 시기를 제어할 수 있다. 그에 의해, 내연 기관(5)의 연료로서 당초 상정하고 있었던 세탄가와는 다른 세탄가의 연료가 사용된 경우라도, 연비나 에미션 등의 연소 상태가 악화된 것을 억제할 수 있다. Further, according to the control apparatus 100 of the present embodiment, since the fuel injection timing is controlled based on the ignition delay time calculated by the ignition delay time calculating section (step S60), the ignition delay time corresponding to the cetane number The injection timing of the fuel can be controlled based on this. Thereby, it is possible to suppress the deterioration of the combustion state such as the fuel consumption and the emission even when the cetane number fuel different from the cetane number originally assumed as the fuel of the internal combustion engine 5 is used.

이상 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이러한 특정한 실시 형태로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 요지 범위 내에서, 다양한 변형ㆍ변경이 가능하다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail, the present invention is not limited to these specific embodiments, but various modifications and changes may be made within the scope of the present invention described in the claims.

5 : 내연 기관
10 : 기관 본체
11 : 기통
20 : 흡기 통로
21 : 배기 통로
22 : 스로틀
30 : 연료 분사 밸브
40 : 커먼 레일
50 : EGR 통로
51 : EGR 밸브
60 : 과급기
70 : 인터쿨러
100 : 제어 장치
5: Internal combustion engine
10: engine body
11: Cylinder
20: Intake passage
21: Exhaust passage
22: Throttle
30: Fuel injection valve
40: Common rail
50: EGR passage
51: EGR valve
60: supercharger
70: Intercooler
100: Control device

Claims (2)

연료의 세탄가에 기초하여, 내연 기관의 기통 내에서의 연료의 착화에 필요한 에너지인 착화 에너지를 미리 정해진 맵 또는 연산식에 기초하여 산출하는 착화 에너지 산출부와,
연료가 상기 기통 내에 분사되고 나서 상기 기통 내에 부여되는 열 에너지를 적산한 값인 통 내 에너지의 적산값을 통 내압 및 통 내 온도에 기초하여 산출하는 통 내 에너지 적산값 산출부와,
연료가 상기 기통 내에 분사되고 나서 상기 통 내 에너지의 적산값이 상기 착화 에너지 이상으로 될 때까지 필요로 하는 시간을, 착화 지연 시간으로서 산출하는 착화 지연 시간 산출부를 구비하는, 내연 기관의 제어 장치.
An ignition energy calculation section for calculating, based on a cetane number of the fuel, ignition energy, which is energy required for ignition of the fuel in the cylinder of the internal combustion engine, based on a predetermined map or an arithmetic expression;
An in-cylinder energy integrated value calculation unit for calculating an integrated value of the in-cylinder energy, which is a value obtained by integrating the thermal energy given to the cylinder after the fuel is injected into the cylinder, based on the in-
And an ignition delay time calculating section for calculating the ignition delay time as a time required until the accumulated value of the energy in the cylinder becomes equal to or higher than the ignition energy after the fuel is injected into the cylinder.
제1항에 있어서,
상기 착화 지연 시간 산출부에 의해 산출된 상기 착화 지연 시간에 기초하여, 연료의 분사 시기를 제어하는 제어부를 구비하는, 내연 기관의 제어 장치.
The method according to claim 1,
And a control unit for controlling an injection timing of the fuel based on the ignition delay time calculated by the ignition delay time calculation unit.
KR1020157010716A 2013-01-18 2013-10-21 Control device for internal combustion engine KR101568643B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2013-006891 2013-01-18
JP2013006891A JP5585670B2 (en) 2013-01-18 2013-01-18 Control device for internal combustion engine
PCT/JP2013/078490 WO2014112169A1 (en) 2013-01-18 2013-10-21 Control device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150048928A KR20150048928A (en) 2015-05-07
KR101568643B1 true KR101568643B1 (en) 2015-11-11

Family

ID=51209282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157010716A KR101568643B1 (en) 2013-01-18 2013-10-21 Control device for internal combustion engine

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5585670B2 (en)
KR (1) KR101568643B1 (en)
CN (1) CN104919165B (en)
WO (1) WO2014112169A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007285195A (en) * 2006-04-17 2007-11-01 Toyota Motor Corp Ignition timing control system for internal combustion engine

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62228643A (en) * 1986-03-31 1987-10-07 Toyota Motor Corp Injection timing control for diesel engine
JP2005048748A (en) * 2003-07-31 2005-02-24 Nissan Motor Co Ltd Automatic combustion control device of internal combustion engine
JP2008031916A (en) * 2006-07-28 2008-02-14 Toyota Motor Corp Device for predicting self-ignition in internal combustion engine
JP2008075633A (en) * 2006-09-25 2008-04-03 Toyota Motor Corp Combustion control device for internal combustion engine
WO2010059081A1 (en) * 2008-11-20 2010-05-27 Volvo Lastvagnar Ab Method and apparatus for operation of a multiple fuel engine
JP2010270634A (en) * 2009-05-20 2010-12-02 Toyota Motor Corp Control device for compression ignition internal combustion engine
EP2494172A2 (en) * 2009-10-30 2012-09-05 BP Corporation North America Inc. Fuel composition and method for reducing nox and smoke emissions from diesel engines at minimum fuel consumption
US8473180B2 (en) * 2010-03-10 2013-06-25 GM Global Technology Operations LLC On-board fuel property detection using pattern recognition and power spectral analysis of cylinder pressure signal
JP2011231747A (en) * 2010-04-30 2011-11-17 Toyota Motor Corp Method and device for detecting fuel cetane number
JP2012145059A (en) * 2011-01-13 2012-08-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Combustion control method and apparatus for internal combustion engine
JP5866813B2 (en) * 2011-06-17 2016-02-24 株式会社デンソー Internal combustion engine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007285195A (en) * 2006-04-17 2007-11-01 Toyota Motor Corp Ignition timing control system for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014112169A1 (en) 2014-07-24
JP2014137035A (en) 2014-07-28
CN104919165B (en) 2016-08-24
KR20150048928A (en) 2015-05-07
JP5585670B2 (en) 2014-09-10
CN104919165A (en) 2015-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8042517B2 (en) Fuel property detector for internal combustion engine
US8739760B2 (en) Control system of an internal combustion engine
US9127586B2 (en) Apparatus for estimating exhaust gas temperature of internal combustion engine
US10557431B2 (en) Indirect measurement of relative air humidity
CN111315975B (en) Measurement, modeling and estimation of scavenging gas flow of internal combustion engine
US8256281B2 (en) Fuel property determination apparatus for internal combustion engine
US20130003778A1 (en) Method for evaluating an exhaust gas temperature in a exhaust pipe of an internal combustion engine
US10208692B2 (en) Misfire detecting system for engine
JP5331613B2 (en) In-cylinder gas amount estimation device for internal combustion engine
US8549900B2 (en) Gas state estimation device for internal combustion engine
JP2012082766A (en) Method and device for estimating cylinder pressure waveform of internal combustion engine
US20170276084A1 (en) Misfire detecting system for engine
US8744733B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine
US20110125427A1 (en) Method for estimating exhaust manifold pressure
US9279371B2 (en) System and method for monitoring an engine and limiting cylinder air charge
JP2011085081A (en) Method for determining engine misfire
EP2474728B1 (en) Egr control system for internal combustion engine
KR101568643B1 (en) Control device for internal combustion engine
JP5246144B2 (en) Intake air amount calculation device for internal combustion engine, control device for internal combustion engine
US20120303240A1 (en) Method for operating an internal combustion engine
GB2491110A (en) Method of operating an internal combustion engine having crankshaft position sensor correction means
US10094316B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine
JP4665835B2 (en) Residual gas amount calculation device for internal combustion engine
EP2891784A1 (en) Internal combustion engine with crank angle signal based combustion noise control
JP2016156295A (en) Fuel injection control device and fuel injection control method of internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181023

Year of fee payment: 4