JP2011001856A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料タンクから燃料噴射弁に供給する燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサと、排出ガスの空燃比又はリッチ/リーンを検出する排出ガスセンサとを備えた内燃機関の制御装置に関する発明である。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine comprising an alcohol concentration sensor for detecting the alcohol concentration of fuel supplied from a fuel tank to a fuel injection valve, and an exhaust gas sensor for detecting an air-fuel ratio or rich / lean of exhaust gas. It is.
近年、CO2 排出量削減、石油代替燃料の活用等の社会的要請から、燃料として、ガソリン、アルコール及び両者の混合燃料をいずれも使用可能なエンジン(内燃機関)を搭載した自動車の需要が増加している。このような自動車では、燃料タンクに前回と異なるアルコール濃度の燃料が給油されると、燃料タンク内の燃料のアルコール濃度が変化する。ガソリンとアルコールとでは理論空燃比が異なるため、燃料のアルコール濃度が変化すると、燃料の理論空燃比も変化することから、燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量(実空燃比)を変化させる必要がある。 In recent years, demands for automobiles equipped with engines (internal combustion engines) that can use gasoline, alcohol, and mixed fuels of both as fuels have increased due to social demands such as reducing CO 2 emissions and using alternative fuels for oil. is doing. In such an automobile, when fuel with a different alcohol concentration from the previous time is supplied to the fuel tank, the alcohol concentration of the fuel in the fuel tank changes. Since the stoichiometric air-fuel ratio differs between gasoline and alcohol, if the alcohol concentration of the fuel changes, the stoichiometric air-fuel ratio of the fuel also changes. Therefore, it is necessary to change the fuel injection amount (actual air-fuel ratio) according to the alcohol concentration of the fuel. There is.
そこで、特許文献1(特許第3006304号公報)に記載されているように、燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサと、排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサとを備えたシステムにおいて、アルコール濃度センサで検出したアルコール濃度検出値に応じて燃料噴射量を補正すると共に、空燃比センサで検出した空燃比を目標空燃比に一致させるように空燃比フィードバック補正量(燃料噴射量の補正量)を算出し、アルコール濃度検出値の変化率に基づいて燃料交換時と判定したときに空燃比フィードバック補正量を増大させるようにしたものがある。 Therefore, as described in Patent Document 1 (Patent No. 3006304), in a system including an alcohol concentration sensor that detects the alcohol concentration of fuel and an air-fuel ratio sensor that detects the air-fuel ratio of exhaust gas, The fuel injection amount is corrected in accordance with the alcohol concentration detection value detected by the alcohol concentration sensor, and the air-fuel ratio feedback correction amount (the fuel injection amount correction amount is set so that the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor matches the target air-fuel ratio. ) Is calculated, and the air-fuel ratio feedback correction amount is increased when it is determined at the time of fuel replacement based on the change rate of the alcohol concentration detection value.
ところで、アルコール濃度センサは、燃料タンクから燃料噴射弁までの燃料通路の途中や燃料タンク内に配置されるため、給油により燃料タンク内の燃料のアルコール濃度が変化した場合、給油後の燃料がアルコール濃度センサに到達してアルコール濃度センサのアルコール濃度検出値が変化しても、その後、アルコール濃度センサから燃料噴射弁までの燃料通路内に残っていた給油前の燃料が消費されないと、燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度が変化しない。このため、燃料の給油後にアルコール濃度センサのアルコール濃度検出値が変化した後の暫くの間は、アルコール濃度センサのアルコール濃度検出値と、燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度とが異なった状態となる。 By the way, the alcohol concentration sensor is disposed in the middle of the fuel passage from the fuel tank to the fuel injection valve or in the fuel tank. Therefore, when the alcohol concentration of the fuel in the fuel tank changes due to refueling, the fuel after refueling is alcohol. Even if the alcohol concentration detection value of the alcohol concentration sensor changes after reaching the concentration sensor, after that, the fuel before the refueling remaining in the fuel passage from the alcohol concentration sensor to the fuel injection valve is not consumed. The alcohol concentration of the fuel injected from the fuel does not change. For this reason, the alcohol concentration detection value of the alcohol concentration sensor and the alcohol concentration of the fuel injected from the fuel injection valve differed for a while after the alcohol concentration detection value of the alcohol concentration sensor changed after fuel supply. It becomes a state.
しかし、上記特許文献1の技術では、燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度を判定する機能がないため、アルコール濃度センサのアルコール濃度検出値と、燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度とが異なる期間は、燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量や点火時期等を補正することができないという欠点がある。
However, since the technique of
そこで、本発明が解決しようとする課題は、アルコール濃度センサのアルコール濃度検出値と燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度が異なる期間でも、燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度を用いて内燃機関を制御することができる内燃機関の制御装置を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to use the alcohol concentration of the fuel injected from the fuel injection valve even during a period in which the alcohol concentration detection value of the alcohol concentration sensor and the alcohol concentration of the fuel injected from the fuel injection valve are different. It is an object of the present invention to provide a control device for an internal combustion engine that can control the internal combustion engine.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、燃料タンクから燃料噴射弁に供給する燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサと、排出ガスの空燃比又はリッチ/リーンを検出する排出ガスセンサとを備えた内燃機関の制御装置において、アルコール濃度センサで検出したアルコール濃度検出値と、排出ガスセンサの出力に基づいて実行される空燃比フィードバック制御の制御状態とに基づいて、燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度を内燃機関の制御に用いるアルコール濃度(以下「制御用アルコール濃度」という)として算出する制御用アルコール濃度算出手段を備えた構成としたものである。
In order to solve the above problems, an invention according to
燃料の給油後にアルコール濃度センサのアルコール濃度検出値が変化した後の暫くの間は、アルコール濃度センサのアルコール濃度検出値と、燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度とが異なった状態となるが、燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度が変化すると、それに応じて空燃比フィードバック制御の制御状態(例えば、空燃比フィードバック補正量、空燃比ずれ量、目標空燃比と実空燃比との比率等)が変化するため、アルコール濃度センサのアルコール濃度検出値と、空燃比フィードバック制御の制御状態とを用いれば、制御用アルコール濃度(燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度)を算出することができる。これにより、アルコール濃度センサのアルコール濃度検出値と燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度が異なる期間でも、燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度である制御用アルコール濃度を用いて燃料噴射量や点火時期等を補正して内燃機関を適正に制御することができる。また、アルコール濃度検出値と空燃比フィードバック制御の制御状態の両方の情報を用いることで、制御用アルコール濃度の算出精度を向上させることができるという利点もある。 For a while after the alcohol concentration detection value of the alcohol concentration sensor changes after fuel supply, the alcohol concentration detection value of the alcohol concentration sensor is different from the alcohol concentration of the fuel injected from the fuel injection valve. However, when the alcohol concentration of the fuel injected from the fuel injection valve changes, the control state of the air-fuel ratio feedback control (for example, the air-fuel ratio feedback correction amount, the air-fuel ratio deviation amount, the target air-fuel ratio and the actual air-fuel ratio Therefore, the control alcohol concentration (the alcohol concentration of the fuel injected from the fuel injection valve) is calculated using the alcohol concentration detection value of the alcohol concentration sensor and the control state of the air-fuel ratio feedback control. be able to. Thus, even when the alcohol concentration detection value of the alcohol concentration sensor and the alcohol concentration of the fuel injected from the fuel injection valve are different, the fuel injection is performed using the control alcohol concentration that is the alcohol concentration of the fuel injected from the fuel injection valve. The internal combustion engine can be appropriately controlled by correcting the amount, ignition timing, and the like. In addition, there is an advantage that the calculation accuracy of the control alcohol concentration can be improved by using information on both the alcohol concentration detection value and the control state of the air-fuel ratio feedback control.
この場合、請求項2のように、アルコール濃度検出値の変化の有無と空燃比フィードバック制御による燃料噴射量の補正量(以下「空燃比フィードバック補正量」という)とに応じて制御用アルコール濃度を更新するようにしても良い。アルコール濃度センサのアルコール濃度検出値が変化した後に、燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度が変化すると、それに応じて空燃比フィードバック補正量が変化するため、アルコール濃度検出値の変化の有無と空燃比フィードバック補正量とに応じて制御用アルコール濃度を更新すれば、制御用アルコール濃度(燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度)を精度良く求めることができる。 In this case, as in claim 2, the control alcohol concentration is set according to the presence or absence of the change in the alcohol concentration detection value and the fuel injection amount correction amount (hereinafter referred to as “air-fuel ratio feedback correction amount”) by air-fuel ratio feedback control. You may make it update. When the alcohol concentration of the fuel injected from the fuel injection valve changes after the alcohol concentration detection value of the alcohol concentration sensor changes, the air-fuel ratio feedback correction amount changes accordingly. If the control alcohol concentration is updated according to the air-fuel ratio feedback correction amount, the control alcohol concentration (the alcohol concentration of the fuel injected from the fuel injection valve) can be obtained with high accuracy.
具体的には、請求項3のように、アルコール濃度検出値が変化した後に空燃比フィードバック補正量が所定値を越えたときに制御用アルコール濃度の更新を許可する又は更新速度を速くするようにしても良い。このようにすれば、アルコール濃度センサのアルコール濃度検出値が変化した後に空燃比フィードバック補正量が所定値(リッチ側の所定値又はリーン側の所定値)を越えたときに、燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度が変化して空燃比フィードバック補正量が変化したと判断して、制御用アルコール濃度の更新を許可する又は更新速度を速くすることができる。 Specifically, as in claim 3, when the air-fuel ratio feedback correction amount exceeds a predetermined value after the alcohol concentration detection value has changed, the control alcohol concentration is allowed to be updated or the update speed is increased. May be. In this manner, when the air-fuel ratio feedback correction amount exceeds a predetermined value (a predetermined value on the rich side or a predetermined value on the lean side) after the alcohol concentration detection value of the alcohol concentration sensor changes, the fuel injection valve injects the fuel injection valve. It can be determined that the alcohol concentration of the fuel to be changed has changed the air-fuel ratio feedback correction amount, and the update of the control alcohol concentration can be permitted or the update speed can be increased.
更に、請求項4のように、制御用アルコール濃度の更新を許可する又は更新速度を速くする処理を開始した後に、アルコール濃度検出値に応じた燃料噴射量の補正量と空燃比フィードバック補正量とがほぼ一致したときに制御用アルコール濃度の更新を許可する又は更新速度を速くする処理を終了するようにしても良い。このようにすれば、アルコール濃度検出値に応じた燃料噴射量の補正量と空燃比フィードバック補正量とがほぼ一致したとき(例えば両者の偏差が所定値以下になったとき)に、アルコール濃度センサのアルコール濃度検出値と、制御用アルコール濃度(燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度)とがほぼ一致する状態になったと判断して、制御用アルコール濃度の更新を許可する又は更新速度を速くする処理を終了することができる。 Further, as described in claim 4, after starting the process of permitting the update of the control alcohol concentration or increasing the update speed, the correction amount of the fuel injection amount and the air-fuel ratio feedback correction amount according to the detected alcohol concentration value, When the values almost coincide, the process of permitting the update of the control alcohol concentration or increasing the update speed may be terminated. In this way, when the fuel injection amount correction amount corresponding to the alcohol concentration detection value and the air-fuel ratio feedback correction amount substantially coincide with each other (for example, when the deviation between the two becomes a predetermined value or less), the alcohol concentration sensor. It is determined that the detected alcohol concentration value and the control alcohol concentration (alcohol concentration of the fuel injected from the fuel injection valve) substantially coincide with each other, and the update of the control alcohol concentration is permitted or the update speed is set. The speeding up process can be terminated.
一般に、空燃比フィードバック制御を行うシステムでは、所定周期で空燃比フィードバック補正量(空燃比フィードバック制御による燃料噴射量の補正量)を学習することで、システムの固体差や経時変化等による空燃比ばらつきを学習するようにしているが、燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度変化によって空燃比フィードバック補正量が変化したときに、空燃比フィードバック補正量を学習すると、システムの固体差や経時変化等による空燃比ばらつき以外に燃料のアルコール濃度変化の影響を含んだ空燃比フィードバック補正量を学習することになり、学習精度が低下する可能性がある。 In general, in a system that performs air-fuel ratio feedback control, the air-fuel ratio variation due to system differences or changes over time is learned by learning the air-fuel ratio feedback correction amount (correction amount of fuel injection amount by air-fuel ratio feedback control) in a predetermined cycle. However, if the air-fuel ratio feedback correction amount is changed when the air-fuel ratio feedback correction amount is changed due to a change in the alcohol concentration of the fuel injected from the fuel injection valve, the individual difference of the system, change with time, etc. The air-fuel ratio feedback correction amount including the influence of the change in the alcohol concentration of the fuel is learned in addition to the air-fuel ratio variation due to the air-fuel ratio.
そこで、請求項5のように、制御用アルコール濃度の更新を許可する又は更新速度を速くする期間に空燃比フィードバック補正量の学習を禁止する学習禁止手段を備えた構成としても良い。このようにすれば、制御用アルコール濃度の更新を許可する又は更新速度を速くする期間、つまり、燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度が変化して空燃比フィードバック補正量が所定値を越えた期間には、システムの固体差や経時変化等による空燃比ばらつき以外に燃料のアルコール濃度変化の影響も空燃比フィードバック補正量に含まれると判断して、空燃比フィードバック補正量の学習を禁止することができ、学習精度の低下を防止することができる。 Therefore, as in claim 5, there may be provided a learning prohibiting means for prohibiting learning of the air-fuel ratio feedback correction amount during a period in which the update of the control alcohol concentration is permitted or the update speed is increased. In this way, the period during which the control alcohol concentration is allowed to be updated or the update speed is increased, that is, the alcohol concentration of the fuel injected from the fuel injection valve changes and the air-fuel ratio feedback correction amount exceeds the predetermined value. During this period, the air-fuel ratio feedback correction amount is determined to include the influence of the change in the alcohol concentration of the fuel in addition to the air-fuel ratio variation due to system differences or changes over time, and learning of the air-fuel ratio feedback correction amount is prohibited. And a decrease in learning accuracy can be prevented.
また、請求項6のように、燃料タンクに燃料が給油されたか否かを判定する燃料給油判定手段を設け、この燃料給油判定手段により燃料が給油されたと判定された後で且つアルコール濃度検出値が変化した後に空燃比フィードバック補正量が所定値を越えたときに制御用アルコール濃度の更新を許可する又は更新速度を速くするようにしても良い。このようにすれば、燃料が給油されたことを確認した上で、アルコール濃度センサのアルコール濃度検出値が変化した後に空燃比フィードバック補正量が所定値を越えたときに、燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度が変化して空燃比フィードバック補正量が変化したと判断して、制御用アルコール濃度の更新を許可する又は更新速度を速くすることができる。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided fuel refueling determination means for determining whether or not fuel has been supplied to the fuel tank, and after the fuel refueling determination means has determined that fuel has been supplied, the alcohol concentration detection value When the air-fuel ratio feedback correction amount exceeds a predetermined value after the change, the update of the control alcohol concentration may be permitted or the update speed may be increased. In this way, after confirming that the fuel has been refueled, when the air-fuel ratio feedback correction amount exceeds the predetermined value after the alcohol concentration detection value of the alcohol concentration sensor changes, the fuel injection valve injects the fuel. Therefore, it is possible to permit the update of the control alcohol concentration or to increase the update speed.
以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
内燃機関であるエンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ14が設けられている。このエアフローメータ14の下流側には、モータ15によって開度調節されるスロットルバルブ16と、このスロットルバルブ16の開度(スロットル開度)を検出するスロットル開度センサ17とが設けられている。
Hereinafter, an embodiment embodying a mode for carrying out the present invention will be described.
First, a schematic configuration of the entire engine control system will be described with reference to FIG.
An
更に、スロットルバルブ16の下流側には、サージタンク18が設けられ、このサージタンク18に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ19が設けられている。また、サージタンク18には、エンジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド20が設けられ、各気筒の吸気マニホールド20の吸気ポート近傍に、それぞれ吸気ポートに向けて燃料を噴射する燃料噴射弁21が取り付けられている。また、エンジン11のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ22が取り付けられ、各気筒の点火プラグ22の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
Further, a
一方、エンジン11の排気管23には、排出ガスの空燃比又はリッチ/リーン等を検出する排出ガスセンサ24(空燃比センサ、酸素センサ等)が設けられ、この排出ガスセンサ24の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒25が設けられている。
On the other hand, the
また、エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ26や、ノッキングを検出するノックセンサ29が取り付けられている。また、クランク軸27の外周側には、クランク軸27が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ28が取り付けられ、このクランク角センサ28の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
A cooling
エンジン11は、燃料として、燃料性状の異なる複数種の燃料、例えば、ガソリン、エタノールやメタノール等のアルコール、ガソリンにアルコールを混合したアルコール混合燃料をいずれも使用可能であり、運転者がこれらのガソリン、アルコール、アルコール混合燃料のいずれかを選択して燃料タンク30内に給油するようになっている。燃料タンク30内には、燃料を汲み上げる燃料ポンプ31が設けられている。この燃料ポンプ31から吐出される燃料は、燃料配管32を通してデリバリパイプ33に送られ、このデリバリパイプ33から各気筒の燃料噴射弁21に分配される。燃料配管32のうちの燃料ポンプ31付近には、燃料フィルタ34とプレッシャレギュレータ35が接続され、このプレッシャレギュレータ35によって燃料ポンプ31の吐出圧が所定圧力に調圧され、その圧力を越える燃料の余剰分が燃料戻し管36により燃料タンク30内に戻されるようになっている。
The
また、燃料タンク30から燃料噴射弁21までの燃料通路(燃料配管32又はデリバリパイプ33)の所定位置には、エンジン11に供給される燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサ37が取り付けられている。尚、アルコール濃度センサ37の取付場所は、燃料通路に限定されず、燃料タンク30内であっても良い。このアルコール濃度センサ37は、どの様な構成のアルコール濃度センサを用いても良く、例えば、燃料の比誘電率に応じた静電容量を測定してアルコール濃度を検出する静電容量式のアルコール濃度センサ、或は、燃料の透過光量(透過率)を測定してアルコール濃度を検出する光学式(透過式)のアルコール濃度センサを用いても良い。
An
上述した各種センサの出力は、制御回路(以下「ECU」と表記する)38に入力される。このECU38は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁21の燃料噴射量や点火プラグ22の点火時期を制御する。
The outputs of the various sensors described above are input to a control circuit (hereinafter referred to as “ECU”) 38. The
その際、ECU38は、所定の空燃比F/B制御実行条件が成立したときに、排出ガスセンサ24の出力に基づいて排出ガスの空燃比を目標空燃比(例えば理論空燃比)に一致させるように空燃比F/B補正量を算出し、この空燃比F/B補正量を用いて燃料噴射弁21の燃料噴射量を補正する空燃比F/B制御を実行する。ここで、「F/B」は「フィードバック」を意味する(以下、同様)。
At that time, the
更に、ECU38は、空燃比F/B制御中に空燃比F/B補正量(空燃比F/B制御による燃料噴射量の補正量)を学習し、学習した空燃比F/B補正量を空燃比学習値としてECU38のバックアップRAM(図示せず)等の書き換え可能な不揮発性メモリ(ECU38の電源オフ中でも記憶データを保持する書き換え可能なメモリ)に記憶する。
Further, the
ところで、燃料タンク30に前回と異なるアルコール濃度の燃料が給油されて、燃料タンク30内の燃料のアルコール濃度が変化すると、燃料の理論空燃比も変化するため、燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量(実空燃比)を変化させる必要がある。
By the way, when fuel having a different alcohol concentration from the previous fuel is supplied to the
しかし、アルコール濃度センサ37は、燃料タンク30から燃料噴射弁21までの燃料通路の途中や燃料タンク30内に配置されるため、給油により燃料タンク30内の燃料のアルコール濃度が変化した場合、給油後の燃料がアルコール濃度センサ37に到達してアルコール濃度センサ37のアルコール濃度検出値が変化しても、その後、アルコール濃度センサ37から燃料噴射弁21までの燃料通路内に残っていた給油前の燃料が消費されないと、燃料噴射弁21から噴射される燃料のアルコール濃度が変化しない。このため、燃料の給油後にアルコール濃度センサ37のアルコール濃度検出値が変化した後の暫くの間は、アルコール濃度センサ37のアルコール濃度検出値と、燃料噴射弁21から噴射される燃料のアルコール濃度とが異なった状態となる。
However, since the
そこで、ECU38は、後述する図2の燃料補正量算出ルーチンを実行することで、アルコール濃度センサ37のアルコール濃度検出値と空燃比F/B補正量とに基づいて、燃料噴射弁21から噴射される燃料のアルコール濃度をエンジン11の制御に用いるアルコール濃度(以下「制御用アルコール濃度」という)として算出し、この制御用アルコール濃度を用いて燃料補正量(燃料噴射量の補正量)を算出する。
Therefore, the
燃料の給油後にアルコール濃度センサ37のアルコール濃度検出値が変化した後の暫くの間は、アルコール濃度センサ37のアルコール濃度検出値と、燃料噴射弁21から噴射される燃料のアルコール濃度とが異なった状態となるが、アルコール濃度センサ37のアルコール濃度検出値が変化した後に、燃料噴射弁21から噴射される燃料のアルコール濃度が変化すると、それに応じて空燃比F/B補正量が変化するため、アルコール濃度検出値の変化の有無と空燃比F/B補正量とに応じて制御用アルコール濃度を更新すれば、制御用アルコール濃度(燃料噴射弁21から噴射される燃料のアルコール濃度)を精度良く求めることができる。
The alcohol concentration detection value of the
本実施例では、燃料が給油されたと判定された後で且つアルコール濃度検出値が変化した後に空燃比F/B補正量が所定値(リッチ側の所定値又はリーン側の所定値)を越えたときに、燃料噴射弁21から噴射される燃料のアルコール濃度が変化して空燃比F/B補正量が変化したと判断して、制御用アルコール濃度の更新速度を速くする。
In this embodiment, the air-fuel ratio F / B correction amount exceeds a predetermined value (a predetermined value on the rich side or a predetermined value on the lean side) after it is determined that the fuel has been supplied and after the alcohol concentration detection value has changed. In some cases, it is determined that the alcohol concentration of the fuel injected from the
更に、制御用アルコール濃度の更新速度を速くする処理を開始した後に、アルコール濃度センサ37のアルコール濃度検出値に応じた燃料補正量(燃料噴射量の補正量)と空燃比F/B補正量(空燃比F/B制御による燃料噴射量の補正量)とがほぼ一致したとき(例えば両者の偏差が所定値以下になったとき)に、アルコール濃度センサ37のアルコール濃度検出値と、制御用アルコール濃度(燃料噴射弁21から噴射される燃料のアルコール濃度)とがほぼ一致する状態になったと判断して、制御用アルコール濃度の更新速度を速くする処理を終了する。
Further, after starting the process of increasing the update rate of the control alcohol concentration, the fuel correction amount (correction amount of the fuel injection amount) and the air-fuel ratio F / B correction amount (in accordance with the alcohol concentration detection value of the alcohol concentration sensor 37) When the fuel injection amount correction amount by the air-fuel ratio F / B control substantially coincides (for example, when the difference between the two becomes a predetermined value or less), the alcohol concentration detection value of the
以下、ECU38が実行する図2の燃料補正量算出ルーチンの処理内容を説明する。
図2に示す燃料補正量算出ルーチンは、ECU35の電源オン中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう制御用アルコール濃度算出手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、燃料給油判定フラグが「1」にセットされているか否かによって、燃料タンク30に燃料が給油されたか否かを判定する。このステップ101の処理が特許請求の範囲でいう燃料給油判定手段としての役割を果たす。
Hereinafter, the processing content of the fuel correction amount calculation routine of FIG. 2 executed by the
The fuel correction amount calculation routine shown in FIG. 2 is repeatedly executed at a predetermined cycle while the
ここで、燃料給油判定フラグは、例えば、燃料タンク30内の燃料レベル(燃料残量)を検出する燃料レベルセンサ(図示せず)の検出値を監視して、エンジン始動時(イグニッションスイッチのオン時)に検出した燃料レベルが前回のエンジン停止時(イグニッションスイッチのオフ時)に検出した燃料レベルよりも増加したときに、燃料が給油されたと判断して、燃料給油判定フラグが「1」にセットされる。或は、燃料タンク30の給油口を閉塞する燃料キャップの開閉を検出する燃料キャップ開閉スイッチ(図示せず)により燃料キャップの開閉を検出したときに、燃料が給油されたと判断して、燃料給油判定フラグが「1」にセットされるようにしても良い。或は、燃料タンク30内の燃料温度検出する燃料温度センサ(図示せず)の検出値を監視して、燃料タンク30内の燃料温度が急激に低下したときに、燃料が給油されたと判断して、燃料給油判定フラグが「1」にセットされるようにしても良い。
Here, the fuel refueling determination flag monitors, for example, a detection value of a fuel level sensor (not shown) for detecting a fuel level (remaining fuel amount) in the
このステップ101で、燃料給油判定フラグ=1(燃料が給油された)と判定された場合には、ステップ102に進み、アルコール濃度変化フラグが「1」にセットされているか否かによって、アルコール濃度センサ37のアルコール濃度検出値が変化したか否かを、判定する。ここで、アルコール濃度変化フラグは、例えば、アルコール濃度検出値が所定量以上変化したときに、アルコール濃度変化フラグが「1」にセットされる。
If it is determined in
上記ステップ101で燃料給油判定フラグ=1(燃料が給油された)と判定され、且つ、上記ステップ102でアルコール濃度変化フラグ=1(アルコール濃度検出値が変化した)と判定された場合には、ステップ103に進み、制御用アルコール濃度の更新量を大きい側の値に設定して、制御用アルコール濃度を更新する際の更新速度を速くする。この場合、例えば、アルコール濃度検出値の変化量に応じて制御用アルコール濃度の更新量を変化させるようにしても良い。
If it is determined in
一方、上記ステップ101で燃料給油判定フラグ=0(燃料が給油されていない)と判定された場合、又は、上記ステップ102でアルコール濃度変化フラグ=0(アルコール濃度検出値が変化していない)と判定された場合には、ステップ104に進み、制御用アルコール濃度の更新量を小さい側の値に設定して、制御用アルコール濃度を更新する際の更新速度を遅くする。
On the other hand, when it is determined in
この後、ステップ105に進み、空燃比F/B制御実行条件が成立しているか否かを判定し、空燃比F/B制御実行条件が成立している(つまり空燃比F/B制御中である)と判定されれば、ステップ106に進み、空燃比F/B補正量が所定値(リッチ側の所定値又はリーン側の所定値)を越えたか否かによって、目標空燃比(例えば理論空燃比)に対する空燃比のずれが大きいか否かを判定する。 Thereafter, the routine proceeds to step 105, where it is determined whether the air-fuel ratio F / B control execution condition is satisfied, and the air-fuel ratio F / B control execution condition is satisfied (that is, during the air-fuel ratio F / B control). If it is determined that the air / fuel ratio F / B correction amount has exceeded a predetermined value (a predetermined value on the rich side or a predetermined value on the lean side), the target air / fuel ratio (for example, the theoretical air / fuel ratio) is determined. It is determined whether the deviation of the air-fuel ratio with respect to (fuel ratio) is large.
このステップ106で、空燃比F/B補正量が所定値を越えた(空燃比のずれが大きい)と判定された場合には、ステップ107に進み、空燃比のずれがリッチ方向であるか否かを判定し、空燃比のずれがリッチ方向であると判定された場合には、ステップ108に進み、上記ステップ103又は104で設定した更新量だけ制御用アルコール濃度を減少させて制御用アルコール濃度を更新する。一方、上記ステップ107で、空燃比のずれがリーン方向であると判定された場合には、ステップ109に進み、上記ステップ103又は104で設定した更新量だけ制御用アルコール濃度を増加させて制御用アルコール濃度を更新する。尚、制御用アルコール濃度の初期値は、例えば、アルコール濃度変化フラグ=0のときのアルコール濃度センサ37のアルコール濃度検出値に設定されている。
If it is determined in
これにより、燃料が給油されたと判定された後で且つアルコール濃度検出値が変化した後に空燃比F/B補正量が所定値を越えたときに、燃料噴射弁21から噴射される燃料のアルコール濃度が変化して空燃比F/B補正量が変化したと判断して、制御用アルコール濃度の更新速度を速くする。
Thus, the alcohol concentration of the fuel injected from the
一方、上記ステップ106で、空燃比F/B補正量が所定値を越えていない(空燃比のずれが小さい)と判定された場合には、ステップ110に進み、燃料給油判定フラグ=1且つアルコール濃度変化フラグ=1となってから所定期間が経過したか否かを判定する。ここで、所定期間は、例えば、アルコール濃度センサ37のアルコール濃度検出値が変化した時点から、燃料噴射弁21から噴射される燃料のアルコール濃度が変化して空燃比F/B補正量が変化するまでに要する時間よりも少し長い時間に設定されている。この所定期間は、予め設定した固定値としても良いし、エンジン運転状態(例えば、エンジン回転速度、エンジン負荷等)に応じて変化させるようにしても良い。
On the other hand, if it is determined in
このステップ110で、燃料給油判定フラグ=1且つアルコール濃度変化フラグ=1となってから所定期間が経過したと判定されたときに、ステップ111に進み、図3に示す燃料補正量のマップを参照して、アルコール濃度センサ37のアルコール濃度検出値に応じた燃料補正量を算出し、このアルコール濃度検出値に応じた燃料補正量と、空燃比F/B補正量とがほぼ一致するか否かを、例えば、両者の偏差の絶対値が所定値以下であるか否かによって判定する。
When it is determined in
このステップ111で、アルコール濃度検出値に応じた燃料補正量と空燃比F/B補正量とがほぼ一致したと判定されたときに、アルコール濃度センサ37のアルコール濃度検出値と、制御用アルコール濃度(燃料噴射弁21から噴射される燃料のアルコール濃度)とがほぼ一致する状態になったと判断して、ステップ112に進み、燃料給油判定フラグを「0」にリセットすると共に、アルコール濃度変化フラグを「0」にリセットする。これにより、制御用アルコール濃度の更新速度を速くする処理を終了する。この場合、アルコール濃度センサ37のアルコール濃度検出値を、そのまま制御用アルコール濃度として設定するようにしても良い。
When it is determined in
以上のようにして制御用アルコール濃度を算出した後、ステップ113に進み、図3に示す燃料補正量のマップを参照して、制御用アルコール濃度に応じた燃料補正量を算出する。この燃料補正量のマップは、アルコール濃度が高くなるほど燃料補正量が大きくなるように設定されている。ECU38は、エンジン運転状態に応じた基本燃料噴射量と制御用アルコール濃度に応じた燃料補正量と空燃比F/B補正量等を用いて最終的な燃料噴射量を算出する。
After calculating the control alcohol concentration as described above, the routine proceeds to step 113, where the fuel correction amount corresponding to the control alcohol concentration is calculated with reference to the fuel correction amount map shown in FIG. This fuel correction amount map is set so that the fuel correction amount increases as the alcohol concentration increases. The
以上説明した本実施例では、燃料の給油後にアルコール濃度センサ37のアルコール濃度検出値が変化した後の暫くの間は、アルコール濃度センサ37のアルコール濃度検出値と、燃料噴射弁21から噴射される燃料のアルコール濃度とが異なった状態となるが、アルコール濃度センサ37のアルコール濃度検出値が変化した後に、燃料噴射弁21から噴射される燃料のアルコール濃度が変化すると、それに応じて空燃比F/B補正量が変化することに着目して、アルコール濃度センサ37のアルコール濃度検出値の変化の有無と空燃比F/B補正量とに応じて制御用アルコール濃度(燃料噴射弁21から噴射される燃料のアルコール濃度)を更新するようにしたので、制御用アルコール濃度を精度良く求めることができる。これにより、アルコール濃度センサ37のアルコール濃度検出値と燃料噴射弁21から噴射される燃料のアルコール濃度が異なる期間でも、燃料噴射弁21から噴射される燃料のアルコール濃度である制御用アルコール濃度を用いて燃料噴射量を補正してエンジン11を適正に制御することができる。また、アルコール濃度検出値と空燃比F/B制御量の両方の情報を用いることで、制御用アルコール濃度の算出精度を向上させることができるという利点もある。
In the present embodiment described above, the alcohol concentration detection value of the
尚、上記実施例では、燃料が給油されたと判定された後で且つアルコール濃度検出値が変化した後に空燃比F/B補正量が所定値を越えたときに、制御用アルコール濃度の更新速度を速くするようにしたが、制御用アルコール濃度の更新を許可するようにしても良い。更に、燃料が給油されたか否かを判定する処理を省略して、アルコール濃度検出値が変化した後に空燃比F/B補正量が所定値を越えたときに、制御用アルコール濃度の更新速度を速くする又は更新を許可するようにしても良い。 In the above embodiment, when the air-fuel ratio F / B correction amount exceeds a predetermined value after it is determined that the fuel has been supplied and the alcohol concentration detection value has changed, the update rate of the control alcohol concentration is increased. Although the speed is increased, the update of the control alcohol concentration may be permitted. Further, the process of determining whether or not the fuel has been refilled is omitted, and when the air-fuel ratio F / B correction amount exceeds a predetermined value after the alcohol concentration detection value has changed, the update rate of the control alcohol concentration is increased. You may make it quick or allow an update.
また、上記実施例では、アルコール濃度検出値と空燃比F/B補正量とに基づいて制御用アルコール濃度を算出するようにしたが、アルコール濃度検出値と他の空燃比F/B制御の制御状態(空燃比ずれ量、目標空燃比と実空燃比との比率等)とに基づいて制御用アルコール濃度を算出するようにしても良い。 In the above embodiment, the control alcohol concentration is calculated based on the alcohol concentration detection value and the air-fuel ratio F / B correction amount. However, the control of the alcohol concentration detection value and other air-fuel ratio F / B control is performed. The control alcohol concentration may be calculated based on the state (air-fuel ratio deviation amount, ratio of target air-fuel ratio to actual air-fuel ratio, etc.).
また、上記実施例では、制御用アルコール濃度に応じて燃料噴射量を補正するようにしたが、制御用アルコール濃度に応じて他のエンジン制御パラメータ(点火時期、スロットル開度、EGR量、バルブタイミング等)を補正するようにしても良い。 In the above embodiment, the fuel injection amount is corrected according to the control alcohol concentration. However, other engine control parameters (ignition timing, throttle opening, EGR amount, valve timing) are adjusted according to the control alcohol concentration. Etc.) may be corrected.
また、本発明は、制御用アルコール濃度の更新を許可する又は更新速度を速くする期間、つまり、燃料噴射弁21から噴射される燃料のアルコール濃度が変化して空燃比F/B補正量が所定値を越えた期間には、システムの固体差や経時変化等による空燃比ばらつき以外に燃料のアルコール濃度変化の影響も空燃比F/B補正量に含まれると判断して、空燃比F/B補正量の学習を禁止して、学習精度の低下を防止するようにしても良い。
In the present invention, the control alcohol concentration is allowed to be updated or the update speed is increased, that is, the alcohol concentration of the fuel injected from the
その他、本発明は、図1に示すような吸気ポート噴射式エンジンに限定されず、筒内噴射式エンジンや、吸気ポート噴射用の燃料噴射弁と筒内噴射用の燃料噴射弁の両方を備えたデュアル噴射式のエンジンにも適用して実施できる。 In addition, the present invention is not limited to the intake port injection type engine as shown in FIG. 1, but includes an in-cylinder injection type engine, and both an intake port injection fuel injection valve and an in-cylinder injection fuel injection valve. It can also be applied to dual-injection engines.
11…エンジン(内燃機関)、12…吸気管、16…スロットルバルブ、21…燃料噴射弁、22…点火プラグ、23…排気管、30…燃料タンク、31…燃料ポンプ、32…燃料配管、33…デリバリパイプ、37…アルコール濃度センサ、38…ECU(制御用アルコール濃度算出手段,学習禁止手段,燃料給油判定手段)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記アルコール濃度センサで検出したアルコール濃度検出値と、前記排出ガスセンサの出力に基づいて実行される空燃比フィードバック制御の制御状態とに基づいて、前記燃料噴射弁から噴射される燃料のアルコール濃度を内燃機関の制御に用いるアルコール濃度(以下「制御用アルコール濃度」という)として算出する制御用アルコール濃度算出手段を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。 In an internal combustion engine control device comprising an alcohol concentration sensor for detecting an alcohol concentration of fuel supplied from a fuel tank to a fuel injection valve, and an exhaust gas sensor for detecting an air-fuel ratio or rich / lean of exhaust gas,
Based on the alcohol concentration detection value detected by the alcohol concentration sensor and the control state of air-fuel ratio feedback control executed based on the output of the exhaust gas sensor, the alcohol concentration of the fuel injected from the fuel injection valve is determined as an internal combustion engine. A control device for an internal combustion engine, comprising control alcohol concentration calculation means for calculating an alcohol concentration used for engine control (hereinafter referred to as "control alcohol concentration").
前記制御用アルコール濃度算出手段は、前記燃料給油判定手段により前記燃料が給油されたと判定された後で且つ前記アルコール濃度検出値が変化した後に前記空燃比フィードバック補正量が所定値を越えたときに前記制御用アルコール濃度の更新を許可する又は更新速度を速くする手段を有することを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。 A fuel refueling determination means for determining whether fuel has been refueled in the fuel tank;
The control alcohol concentration calculating means is configured to detect when the air-fuel ratio feedback correction amount exceeds a predetermined value after the fuel supply determining means determines that the fuel has been supplied and after the alcohol concentration detection value has changed. 6. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, further comprising means for permitting renewal of the control alcohol concentration or increasing a renewal speed.
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