JP2012229667A - Control apparatus of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、アルコール燃料、炭化水素燃料、またはアルコール燃料と炭化水素燃料との混合燃料の供給を受ける車両に搭載される内燃機関を制御するうえで好適な内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and is particularly suitable for controlling an internal combustion engine mounted on a vehicle that receives supply of alcohol fuel, hydrocarbon fuel, or a mixed fuel of alcohol fuel and hydrocarbon fuel. The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
従来、例えば特許文献1には、アルコール混合燃料を使用可能な内燃機関の燃料噴射量制御装置が開示されている。この従来の燃料噴射量制御装置では、給油直後において酸素センサが活性化するまでの間は、予め設定された高濃度アルコール含有率での燃料噴射量の制御プログラムに基づいて燃料噴射量を補正するようにしている。また、酸素センサの活性後においては、当該酸素センサの出力とエンジン冷却水温度とに基づいて、排気ガスの空燃比を理論空燃比とするための燃料補正値を算出するようにしている。そして、当該燃料補正値に基づいて、燃料タンク内に補給された燃料のアルコール濃度を推定したうえで、推定されたアルコール濃度に基づく燃料噴射量の制御を行うようにしている。 Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses a fuel injection amount control device for an internal combustion engine that can use an alcohol-mixed fuel. In this conventional fuel injection amount control apparatus, the fuel injection amount is corrected based on a fuel injection amount control program at a preset high concentration alcohol content rate until the oxygen sensor is activated immediately after refueling. I am doing so. Further, after the activation of the oxygen sensor, a fuel correction value for setting the air-fuel ratio of the exhaust gas to the stoichiometric air-fuel ratio is calculated based on the output of the oxygen sensor and the engine coolant temperature. Based on the fuel correction value, the alcohol concentration of the fuel replenished in the fuel tank is estimated, and then the fuel injection amount is controlled based on the estimated alcohol concentration.
排気ガスの空燃比は、アルコール濃度変化以外の要因で常に変動する。このため、給油に伴って燃料のアルコール濃度が変化した際に、空燃比センサの出力を利用して燃料のアルコール濃度の推定値を更新するためには、時間を要することとなる。また、給油に伴うアルコール濃度変化が発生した際に、当該アルコール濃度変化に応じた適切なエンジン制御を行ううえでは、インジェクタから噴射される燃料のアルコール濃度を推定できるようになっていることが望ましい。しかしながら、様々なばらつきを考慮して正確な噴射燃料のアルコール濃度を検出することは困難である。 The air-fuel ratio of the exhaust gas always fluctuates due to factors other than changes in alcohol concentration. For this reason, it takes time to update the estimated value of the alcohol concentration of the fuel using the output of the air-fuel ratio sensor when the alcohol concentration of the fuel changes with fueling. In addition, when an alcohol concentration change accompanying refueling occurs, it is desirable to be able to estimate the alcohol concentration of fuel injected from the injector in order to perform appropriate engine control in accordance with the alcohol concentration change. . However, it is difficult to accurately detect the alcohol concentration of the injected fuel in consideration of various variations.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、給油に伴う燃料のアルコール濃度変化が生じたことで噴射燃料のアルコール濃度変化を正確に検出することが困難な場合であっても、噴射燃料のアルコール濃度の推定値のばらつきを許容しつつ(高い推定精度を要求することなく)、内燃機関の制御性悪化を最小限に留めることのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is a case where it is difficult to accurately detect the change in the alcohol concentration of the injected fuel due to the change in the alcohol concentration of the fuel accompanying refueling. However, it is possible to provide a control device for an internal combustion engine capable of minimizing the deterioration of controllability of the internal combustion engine while allowing variation in the estimated value of the alcohol concentration of the injected fuel (without requiring high estimation accuracy). For the purpose.
第1の発明は、内燃機関の制御装置であって、
アルコール燃料、炭化水素燃料、または、アルコール燃料と炭化水素燃料との混合燃料の供給を受ける燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料をインジェクタに供給するための燃料供給通路の途中に配置され、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、
前記アルコール濃度センサの出力に基づいて、前記インジェクタから噴射される燃料のアルコール濃度を、変動幅を持たせた態様で推定する噴射燃料濃度推定手段と、
前記インジェクタから噴射される燃料のアルコール濃度に応じた値に制御されるようになっている内燃機関の所定の制御パラメータの目標値を、前記噴射燃料濃度推定手段により推定されるアルコール濃度の前記変動幅の中で、前記内燃機関の所定の性能値が最適値となるアルコール濃度値に対応する値に設定する制御パラメータ目標値設定手段と、
を備えることを特徴とする。
A first invention is a control device for an internal combustion engine,
A fuel tank that receives supply of alcohol fuel, hydrocarbon fuel, or a mixture of alcohol fuel and hydrocarbon fuel;
An alcohol concentration sensor that is disposed in the middle of a fuel supply passage for supplying fuel in the fuel tank to the injector, and detects the alcohol concentration of the fuel;
Injected fuel concentration estimation means for estimating the alcohol concentration of the fuel injected from the injector in a mode having a fluctuation range based on the output of the alcohol concentration sensor;
The target value of a predetermined control parameter of the internal combustion engine, which is controlled to a value corresponding to the alcohol concentration of the fuel injected from the injector, is the fluctuation of the alcohol concentration estimated by the injected fuel concentration estimating means. A control parameter target value setting means for setting a value corresponding to an alcohol concentration value at which a predetermined performance value of the internal combustion engine is an optimum value within a range;
It is characterized by providing.
また、第2の発明は、第1の発明において、
前記噴射燃料濃度推定手段は、前記アルコール濃度センサの出力の変化に追従して変化するように、前記インジェクタから噴射される燃料のアルコール濃度を推定する手段であることを特徴とする。
The second invention is the first invention, wherein
The injected fuel concentration estimating means is means for estimating the alcohol concentration of fuel injected from the injector so as to change following the change in the output of the alcohol concentration sensor.
また、第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記制御パラメータは、前記インジェクタによる燃料噴射量であり、
前記制御パラメータ目標値設定手段は、燃料噴射量の目標値を、前記変動幅の中で最も高いアルコール濃度値に適した値に設定することを特徴とする。
The third invention is the first or second invention, wherein
The control parameter is a fuel injection amount by the injector,
The control parameter target value setting means sets the target value of the fuel injection amount to a value suitable for the highest alcohol concentration value in the fluctuation range.
また、第4の発明は、第1乃至第3の発明の何れかにおいて、
前記内燃機関は、混合気に点火するための点火プラグを備え、
前記制御パラメータは、点火時期であり、
前記制御パラメータ目標値設定手段は、点火時期の目標値を、前記変動幅の中で点火時期を最も遅角側の値に定めたアルコール濃度値に対応する値に設定することを特徴とする。
According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions,
The internal combustion engine includes a spark plug for igniting an air-fuel mixture,
The control parameter is ignition timing,
The control parameter target value setting means sets the target value of the ignition timing to a value corresponding to an alcohol concentration value in which the ignition timing is set to the most retarded value within the fluctuation range.
第1の発明によれば、給油に伴う燃料のアルコール濃度変化が生じたことで噴射燃料のアルコール濃度変化を正確に検出することが困難な場合であっても、噴射燃料のアルコール濃度の推定値のばらつきを許容しつつ(高い推定精度を要求することなく)、内燃機関の制御性悪化を最小限に留めることが可能となる。 According to the first invention, even if it is difficult to accurately detect the change in the alcohol concentration of the injected fuel due to the change in the alcohol concentration of the fuel accompanying refueling, the estimated value of the alcohol concentration of the injected fuel It is possible to minimize the deterioration of the controllability of the internal combustion engine while allowing the variation in the above (without requiring high estimation accuracy).
アルコール濃度変化が認められる場合のアルコール濃度センサの出力は、燃料の混合具合によっても変化していく。第2の発明によれば、アルコール濃度センサでのアルコール濃度の検出変動をも考慮に入れることができる。このため、内燃機関の制御性を向上させることができる。 The output of the alcohol concentration sensor when a change in alcohol concentration is recognized also changes depending on the fuel mixture. According to the second aspect of the invention, it is possible to take into account the detection variation of the alcohol concentration in the alcohol concentration sensor. For this reason, the controllability of the internal combustion engine can be improved.
第3の発明によれば、燃料噴射量の目標値を、推定されるアルコール濃度の変動幅の中で最も高いアルコール濃度値に適した値に設定しておくことにより、実際の噴射燃料のアルコール濃度が当該変動幅内のどのような値であっても、内燃機関の安定した燃焼が得られるようにすることができる。このため、内燃機関のドライバビリティの悪化を抑制することができる。 According to the third aspect of the invention, the target value of the fuel injection amount is set to a value suitable for the highest alcohol concentration value in the estimated fluctuation range of the alcohol concentration, whereby the alcohol of the actual injected fuel is set. Stable combustion of the internal combustion engine can be obtained regardless of the value of the concentration within the fluctuation range. For this reason, deterioration of drivability of the internal combustion engine can be suppressed.
第4の発明によれば、点火時期の目標値を、推定されるアルコール濃度の変動幅の中で点火時期を最も遅角側の値に定めたアルコール濃度値に対応する値に設定しておくことにより、実際の噴射燃料のアルコール濃度が当該変動幅内のどのような値であっても、内燃機関の安定した燃焼が可能となり、ノッキングの発生を良好に回避することができる。 According to the fourth invention, the target value of the ignition timing is set to a value corresponding to the alcohol concentration value in which the ignition timing is set to the most retarded value within the estimated fluctuation range of the alcohol concentration. As a result, the internal combustion engine can be stably combusted regardless of the actual alcohol concentration of the injected fuel within the fluctuation range, and the occurrence of knocking can be favorably avoided.
実施の形態1.
[実施の形態1のシステム構成の説明]
図1は、燃料供給装置12に関する構成を中心として、本発明の実施の形態1の内燃機関10の構成を説明するための図である。本実施形態のシステムは、火花点火式の内燃機関10を備えている。より具体的には、内燃機関10は、アルコール燃料(ここでは、一例としてエタノール)、炭化水素燃料(ここでは、一例としてガソリン)、更には、任意の割合でエタノールが混合したガソリンを燃料として使用することができるFFV(Flexible Fuel Vehicle)用の内燃機関である。
Embodiment 1 FIG.
[Description of System Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of the
内燃機関10に備えられた燃料供給装置12は、各気筒の吸気ポート(もしくは筒内)に燃料を噴射するためのインジェクタ14と、燃料を貯留する燃料タンク16とを備えている。燃料タンク16は、エタノール、ガソリン、またはエタノールとガソリンとの混合燃料の供給を受けるものである。燃料タンク16には、燃料タンク16内の燃料を各気筒のインジェクタ14に供給するための燃料供給通路18の一端が挿入されている。燃料供給通路18は、より具体的には、各気筒のインジェクタ14に燃料を分配するためのデリバリパイプ18aと、燃料タンク16とデリバリパイプ18aとを接続するメイン通路18bとを備えている。
A
燃料タンク16の近傍のメイン通路18bには、燃料タンク16側から順に、燃料ポンプ20およびエタノール濃度センサ22が取り付けられている。燃料ポンプ20は、燃料タンク16内の燃料を汲み上げてインジェクタ14に向けて圧送するためのポンプである。エタノール濃度センサ22は、当該センサ22が配置された部位においてメイン通路18b内を流れる燃料の性状(ここでは、エタノール濃度)を検出するためのセンサである。
A
図1に示すシステムは、ECU(Electronic Control Unit)24を備えている。ECU24の入力側には、上述したエタノール濃度センサ22が接続されており、ECU24の出力側には、上述したインジェクタ14および燃料ポンプ20が接続されている。更に、ECU24の入力側には、吸入空気量を検出するためのエアフローメータ、エンジン回転数を検出するためのクランク角センサ、排気ガスの空燃比を検出するための空燃比センサ、およびエンジン冷却水温度を検出するための水温センサ等の内燃機関10の運転状態を検出するための図示省略するセンサ類が接続されている。更に、ECU24の出力側には、混合気に点火するための点火プラグ26、更には、吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ、および吸気弁や排気弁の開閉時期を調整するための可変バルブタイミング機構等の内燃機関10の運転を制御するための図示省略するアクチュエータ類が接続されている。ECU24は、上述した各種センサの出力に基づき、所定のプログラムに従って各種アクチュエータを作動させることにより、内燃機関10の運転状態を制御するものである。
The system shown in FIG. 1 includes an ECU (Electronic Control Unit) 24. The
[実施の形態1におけるエンジン制御]
(噴射燃料のエタノール濃度の推定手法)
図2は、インジェクタ14から噴射される燃料のエタノール濃度の推定手法を説明するための図である。より具体的には、図2(A)は、給油前よりも燃料のエタノール濃度が高くなるエタノール濃度変化が生じた場合のものであり、図2(B)は、給油前よりも燃料のエタノール濃度が低くなるエタノール濃度変化が生じた場合のものである。
[Engine control in the first embodiment]
(Method for estimating the ethanol concentration of injected fuel)
FIG. 2 is a view for explaining a method for estimating the ethanol concentration of fuel injected from the
図2の各図の横軸は、インジェクタ14から噴射(消費)される燃料の積算燃料噴射量Qである。より具体的には、インジェクタ14から噴射される燃料噴射量は、インジェクタ14の単位開弁時間当たりの燃料噴射量(既知の値)に燃料噴射時間(基本燃料噴射時間に対して各種の補正噴射時間や無効噴射時間を考慮して得た値)を乗じた値として算出することができるものであり、上記積算燃料噴射量Qは、そのようにして算出可能な燃料噴射量の積算値として、ECU24によって算出される値である。尚、以下の明細書中においては、インジェクタから噴射される燃料のことを、単に「噴射燃料」と称することとする。
2 represents the cumulative fuel injection amount Q of the fuel injected (consumed) from the
燃料タンク16内の燃料と異なるエタノール濃度の燃料が給油された場合には、噴射燃料のエタノール濃度は、エタノール濃度センサ22がエタノール濃度の変化を検知した時から、エタノール濃度センサ22の取り付け部位からインジェクタ14の取り付け部位までの燃料通路容積Vd分相当の量の燃料が積算でインジェクタ14から噴射された後に、変化し始めることになる。そこで、本実施形態では、エタノール濃度センサ22の出力と、燃料供給通路18内の燃料の移動量(燃料噴射量)とに基づいて、噴射燃料のエタノール濃度の変化を推定するようにしている。
When fuel having an ethanol concentration different from the fuel in the
より具体的には、燃料供給通路18のうちで、通路径が比較的小さなメイン通路18bについては、通路内部での燃料の混合の影響を無視することができる。従って、インジェクタ14による燃料噴射に伴って当該メイン通路18bを流れる燃料は、エタノール濃度センサ22により検知されたものと同じエタノール濃度で、インジェクタ14による燃料噴射量と同量にて移動するものとみなすことができる。一方、通路径の比較的大きなデリバリパイプ18aについては、エタノール濃度センサ22により検知されたエタノール濃度の燃料での単純な移動とはならず、通路内部での燃料の混合の影響を考慮する必要がある。すなわち、インジェクタ14による燃料噴射に伴ってデリバリパイプ18aを流れる燃料の移動は、燃料の混合の影響でエタノール濃度センサ22により検知された値に対する変化を伴ったエタノール濃度で、インジェクタ14による燃料噴射量と同量にて移動するものとみなすことができる。
More specifically, of the
そこで、本実施形態では、噴射燃料のエタノール濃度を、燃料通路容積Vd分の積算燃料噴射量Qsの燃料の噴射前の時点におけるエタノール濃度センサ22の検出値に対して、デリバリパイプ18a内での燃料の混合の影響分を補正する所定の補正係数Kを乗じて得た値として、所定の単位積算燃料噴射量毎にECU24によって算出するようにしている。この補正係数Kは、例えば、予め実験等により設定された値を用いることができる。
Therefore, in the present embodiment, the ethanol concentration of the injected fuel is set within the
図2(A)および(B)中に実線で示された噴射燃料のエタノール濃度推定値の波形は、単位開弁時間当たりの燃料噴射量がインジェクタ14の部品公差の中央値であるインジェクタ(以下、便宜上「基準インジェクタ」と称する)14が使用された場合の値である。ここで、インジェクタ14の単位開弁時間当たりの燃料噴射量のばらつき等の要因によって、噴射燃料の実際のエタノール濃度の変化が、基準インジェクタ14を想定したエタノール濃度推定値の変化に対して早い場合(燃料の移動量が基準インジェクタ14の使用を想定して算出される燃料噴射量よりも多い場合)と遅い場合(燃料の移動量が基準インジェクタ14の使用を想定して算出される燃料噴射量よりも少ない場合)とが考えられる。より具体的には、単位開弁時間当たりの燃料噴射量が部品公差の中央値よりも多いインジェクタ14が使用されている場合には、基準インジェクタ14の使用時の積算燃料噴射量Qsよりも少ない積算燃料消費量QがECU24によって算出されたタイミングにおいて、実際の積算燃料噴射量が燃料通路容積Vd分に相当する燃料量に達し、噴射燃料のエタノール濃度変化が開始することになる。逆に、単位開弁時間当たりの燃料噴射量が部品公差の中央値よりも少ないインジェクタ14が使用されている場合には、基準インジェクタ14の使用時の積算燃料噴射量Qsよりも多い積算燃料消費量QがECU24によって算出されたタイミングにおいて、実際の積算燃料噴射量が燃料通路容積Vd分に相当する燃料量に達し、噴射燃料のエタノール濃度変化が開始することになる。
2A and 2B, the waveform of the ethanol concentration estimated value of the injected fuel is indicated by an injector (hereinafter, the fuel injection amount per unit valve opening time is the median value of the component tolerance of the injector 14). For convenience, this value is referred to as “reference injector” 14. Here, due to factors such as variations in the fuel injection amount per unit valve opening time of the
そこで、本実施形態では、図2(A)および(B)中に破線で示すように、噴射燃料のエタノール濃度変化を、インジェクタ14の燃料噴射量の上記ばらつき等を考慮して、基準インジェクタ14の使用時の実線の推定値に対する変動幅を持たせた態様で推定するようにしている。より具体的には、図2(A)および(B)中において破線で示された噴射燃料のエタノール濃度の値は、基準インジェクタ14の使用時の積算燃料噴射量Qsに所定のばらつき分ΔQを加算もしくは減算して得られた値(Qs+ΔQ、もしくはQs−ΔQ)分の燃料の噴射前の時点におけるエタノール濃度センサ22の検出値に対して、上記補正係数Kを乗じて得た値として、所定の単位積算燃料噴射量毎にECU24によって算出することができる。尚、当該ばらつき分ΔQは、所定の安全率をもって、インジェクタ14の燃料噴射量の上記ばらつき等の影響を噴射燃料のエタノール濃度の推定に反映させるための所定値である。
Therefore, in the present embodiment, as indicated by a broken line in FIGS. 2A and 2B, the change in the ethanol concentration of the injected fuel is considered in consideration of the above-described variation in the fuel injection amount of the
以上のような噴射燃料のエタノール濃度の推定手法によれば、燃料のエタノール濃度変化を伴う給油後に、噴射燃料のエタノール濃度を、エタノール濃度センサ22によるエタノール濃度の検出値の変化に追従して変化する値として推定することができる。また、上記推定手法によれば、噴射燃料のエタノール濃度を、インジェクタ14の燃料噴射量の上記ばらつき等の影響を考慮した変動幅を持たせた態様で推定することができる。
According to the method for estimating the ethanol concentration of the injected fuel as described above, the ethanol concentration of the injected fuel changes following the change in the detected value of the ethanol concentration by the
(噴射燃料のエタノール濃度の推定値を利用したエンジン制御)
上述したように、本実施形態では、エタノール濃度センサ22の出力の変化が認められた場合には、図2(A)および(B)に示すように変動幅を持たせた態様で噴射燃料のエタノール濃度が推定されるようになっている。そのうえで、本実施形態では、実際の噴射燃料のエタノール濃度が推定値の変動幅内の何れの値であっても、内燃機関10の燃焼が安定するようにエンジン制御を実施する点に特徴を有している。
(Engine control using estimated ethanol concentration of injected fuel)
As described above, in the present embodiment, when a change in the output of the
先ず、内燃機関10の制御パラメータとして燃料噴射量を対象とした本実施形態のエンジン制御について説明する。
内燃機関10の運転中の燃料噴射量は、噴射燃料のエタノール濃度に応じた値に制御されるようになっている。より具体的には、エタノールの方がガソリンよりも理論空燃比が小さい(リッチ側の値となる)。このため、ECU24は、噴射燃料のエタノール濃度が高いほど、燃料噴射量を多くするという基本設定を有している。ECU24がこのような基本設定を有している場合において、本実施形態では、変動幅を持たせた態様で噴射燃料のエタノール濃度が推定された場合に、燃料噴射量の目標値を、当該変動幅の中で最も高いアルコール濃度値(図2(A)においては左側の破線の値、図2(B)においては右側の破線の値)に適した値に設定するようにしている。
First, engine control according to the present embodiment targeting the fuel injection amount as a control parameter of the
The fuel injection amount during operation of the
以上のような本実施形態の燃料噴射量の制御によれば、エタノール濃度センサ22の出力変化が認められた場合には、燃料噴射量の目標値が、推定された噴射燃料のエタノール濃度の変動幅の中で最も高いアルコール濃度値(当該変動幅の上限値)に適した値に設定される。これにより、実際の噴射燃料のエタノール濃度が上記変動幅の上限値もしくはそれに近い値であった場合には、実際のエタノール濃度に適した燃料噴射量に制御することができる。一方、実際の噴射燃料のエタノール濃度が上記変動幅の下限値側の値であった場合には、実際のエタノール濃度に適した燃料噴射量よりも多量の燃料(狙いよりも空燃比をリッチとする量の燃料)が供給されることになる。しかしながら、このような場合であっても、これと逆の設定を有していながら逆の結果となった場合(すなわち、燃料噴射量の目標値が上記変動幅の下限値に適した値に設定している状況下で実際のエタノール濃度が上記変動幅の上限値側の値であった場合)において実際のエタノール濃度に適した燃料噴射量よりも少量の燃料(狙いよりも空燃比をリーンとする量の燃料)が供給されることになる場合と比べ、内燃機関10の安定した燃焼が可能となるといえる。このため、内燃機関10のドライバビリティの悪化を抑制することができる。
According to the control of the fuel injection amount of the present embodiment as described above, when the output change of the
次に、内燃機関10の制御パラメータとして点火時期を対象とした本実施形態のエンジン制御について説明する。
噴射燃料のエタノール濃度が高いほど、混合気の燃焼速度が高くなる。このため、燃焼速度の観点においては、噴射燃料のエタノール濃度が高いほど、最適点火時期(MBT)は遅角側の値となる。一方、噴射燃料のエタノール濃度が高いほど、燃料のオクタン価が高くなるので、ノッキングが起こりにくくなる。このため、オクタン価の観点で耐ノック性を確保するうえでは、噴射燃料のエタノール濃度が低いほど、点火時期を遅角側の値とすることが望ましいといえる。これらの知見などを考慮して、ECU24には、エタノール濃度との関係で点火時期を定めた設定が記憶されている。尚、エタノール濃度に対する点火時期の具体的な設定は、個別の内燃機関の仕様次第で異なるものとなる。本実施形態では、変動幅を持たせた態様で噴射燃料のエタノール濃度が推定された場合に、点火時期の目標値を、当該変動幅の中で点火時期を最も遅角側の値に定めたエタノール濃度値に対応する値に設定するようにした。
Next, engine control according to the present embodiment targeting ignition timing as a control parameter of the
The higher the ethanol concentration of the injected fuel, the higher the combustion rate of the air-fuel mixture. For this reason, from the viewpoint of the combustion speed, the higher the ethanol concentration of the injected fuel, the more the optimal ignition timing (MBT) becomes a retarded value. On the other hand, the higher the ethanol concentration of the injected fuel, the higher the octane number of the fuel, so that knocking is less likely to occur. For this reason, in order to ensure knock resistance from the viewpoint of octane number, it can be said that it is desirable to set the ignition timing to a retarded value as the ethanol concentration of the injected fuel is lower. In consideration of these findings, the
以上のような本実施形態の点火時期の制御によれば、エタノール濃度センサ22の出力変化が認められた場合には、点火時期の目標値が、推定された噴射燃料のエタノール濃度の変動幅の中で点火時期を最も遅角側の値に定めたエタノール濃度値に対応する値に設定される。これにより、実際の噴射燃料のエタノール濃度が上記変動幅の中のどのような値であっても、想定されるエタノール濃度の中で最も遅角側となる点火時期が選択されているので、内燃機関10の安定した燃焼が可能となり、ノッキングの発生を良好に回避することができる。
According to the ignition timing control of the present embodiment as described above, when a change in the output of the
以上説明したように、本実施形態のエンジン制御によれば、給油に伴う燃料のエタノール濃度変化が生じたことで噴射燃料のエタノール濃度変化を正確に検出することが困難な場合であっても、噴射燃料のエタノール濃度の推定値のばらつきを許容しつつ(高い推定精度を要求することなく)、内燃機関10の制御性悪化を最小限に留めることが可能となる。
As described above, according to the engine control of the present embodiment, even when it is difficult to accurately detect the ethanol concentration change of the injected fuel due to the change in the ethanol concentration of the fuel accompanying the refueling, It is possible to minimize the deterioration in controllability of the
また、本実施形態の噴射燃料のエタノール濃度の推定手法によれば、上述したように、燃料のエタノール濃度変化を伴う給油後に、噴射燃料のエタノール濃度を、エタノール濃度センサ22によるエタノール濃度の検出値の変化に追従して変化する値として推定することができる。エタノール濃度変化が認められる場合のエタノール濃度センサ22の出力は、燃料の混合具合によっても変化していく。本推定手法によれば、エタノール濃度センサ22でのエタノール濃度の検出変動をも考慮に入れることができる。このため、本推定手法を利用した本実施形態のエンジン制御によれば、内燃機関10の制御性を向上させることができる。
Moreover, according to the estimation method of the ethanol concentration of the injected fuel according to the present embodiment, as described above, after refueling accompanied by a change in the ethanol concentration of the fuel, the ethanol concentration of the injected fuel is detected by the
ところで、上述した実施の形態1においては、噴射燃料のエタノール濃度の推定値を利用したエンジン制御の対象となる制御パラメータとして、燃料噴射量と点火時期とを例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明の適用対象となる制御パラメータは、これらの制御パラメータに限定されるものではなく、例えば、吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開き時期および閉じ時期の少なくとも一方であってもよく、或いは、圧縮比であってもよい。 In the above-described first embodiment, the fuel injection amount and the ignition timing have been described as examples of control parameters that are targets of engine control using the estimated value of the ethanol concentration of the injected fuel. However, the control parameter to which the present invention is applied is not limited to these control parameters, and may be, for example, at least one of the opening timing and the closing timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve, Alternatively, it may be a compression ratio.
尚、上述した実施の形態1においては、エタノール濃度センサ22が前記第1の発明における「アルコール濃度センサ」に、燃料噴射量および点火時期が前記第1の発明における「制御パラメータ」に、内燃機関10のドライバビリティおよび耐ノック性が前記第1の発明における「所定の性能値」に、それぞれ相当している。また、ECU24が、上記図2に示す手法に従って噴射燃料のエタノール濃度を推定することにより前記第1の発明における「噴射燃料濃度推定手段」が、燃料噴射量および点火時期を制御パラメータとして上記エンジン制御を実行することにより前記第1の発明における「制御パラメータ目標値設定手段」が、それぞれ実現されている。
In the first embodiment described above, the
[その他の制御]
上述した実施の形態1の噴射燃料のエタノール濃度の推定値を利用したエンジン制御としては、上述した制御に代え、以下に示す制御を行うようにしてもよい。尚、ここでは、図1に示すハードウェア構成を対象とした制御例について説明する。
[Other controls]
As engine control using the estimated value of the ethanol concentration of the injected fuel according to the first embodiment described above, the following control may be performed instead of the control described above. Here, a control example for the hardware configuration shown in FIG. 1 will be described.
図3は、エタノール濃度センサ22の出力に基づく噴射燃料のエタノール濃度の推定値を利用した他のエンジン制御を説明するための図である。より具体的には、図3(A)は、給油前よりも燃料のエタノール濃度が高くなるエタノール濃度変化が生じた場合のものであり、図3(B)は、給油前よりも燃料のエタノール濃度が低くなるエタノール濃度変化が生じた場合のものである。
FIG. 3 is a view for explaining another engine control using the estimated value of the ethanol concentration of the injected fuel based on the output of the
図3(A)および(B)中に実線で示す噴射燃料のエタノール濃度の推定値の算出手法自体は、上述した実施の形態1の手法と同様である。そのうえで、本手法では、図3の各図に示すように、噴射燃料のエタノール濃度の推定値の変化の開始から終了までの区間を両側に拡張して得た噴射燃料エタノール濃度変化区間を、インジェクタ14の燃料噴射量のばらつき等を考慮してエタノール濃度が変化する可能性のある区間として設定するようにしている。 The method for calculating the estimated value of the ethanol concentration of the injected fuel indicated by the solid line in FIGS. 3A and 3B is the same as the method of the first embodiment described above. In addition, in this method, as shown in each diagram of FIG. 3, an injector fuel ethanol concentration change section obtained by extending the section from the start to the end of the change in the estimated value of the ethanol concentration of the injected fuel on both sides In consideration of the variation in the fuel injection amount of 14 or the like, it is set as a section in which the ethanol concentration may change.
そのうえで、本手法は、エタノール濃度センサ22の出力変化が検知されてからの積算燃料噴射量Qに基づいて、現在の噴射燃料が噴射燃料のエタノール濃度変化が予想される上記噴射燃料エタノール濃度変化区間内のものであると判断された場合には、現在の噴射燃料のエタノール濃度推定値(実線上の値)に適した燃料噴射量および点火時期に比べて、燃料噴射量の増量および点火時期の遅角をそれぞれ行うというものである。
In addition, according to the present technique, the injected fuel ethanol concentration change section in which the current injected fuel is expected to change the ethanol concentration of the injected fuel based on the integrated fuel injection amount Q after the output change of the
以上説明した他のエンジン制御手法によっても、給油に伴う燃料のエタノール濃度変化が生じたことで噴射燃料のエタノール濃度変化を正確に検出することが困難な場合であっても、噴射燃料のエタノール濃度の推定値のばらつきを許容しつつ(高い推定精度を要求することなく)、内燃機関10の制御性悪化を最小限に留めることが可能となる。
Even if it is difficult to accurately detect the ethanol concentration change of the injected fuel due to the change in the ethanol concentration of the fuel caused by refueling even by the other engine control methods described above, the ethanol concentration of the injected fuel It is possible to minimize the deterioration of the controllability of the
10 内燃機関
12 燃料供給装置
14 インジェクタ
16 燃料タンク
18 燃料供給通路
18a 燃料供給通路のデリバリパイプ
18b 燃料供給通路のメイン通路
20 燃料ポンプ
22 エタノール濃度センサ
24 ECU(Electronic Control Unit)
26 点火プラグ
DESCRIPTION OF
26 Spark plug
Claims (4)
前記燃料タンク内の燃料をインジェクタに供給するための燃料供給通路の途中に配置され、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、
前記アルコール濃度センサの出力に基づいて、前記インジェクタから噴射される燃料のアルコール濃度を、変動幅を持たせた態様で推定する噴射燃料濃度推定手段と、
前記インジェクタから噴射される燃料のアルコール濃度に応じた値に制御されるようになっている内燃機関の所定の制御パラメータの目標値を、前記噴射燃料濃度推定手段により推定されるアルコール濃度の前記変動幅の中で、前記内燃機関の所定の性能値が最適値となるアルコール濃度値に対応する値に設定する制御パラメータ目標値設定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 A fuel tank that receives supply of alcohol fuel, hydrocarbon fuel, or a mixture of alcohol fuel and hydrocarbon fuel;
An alcohol concentration sensor that is disposed in the middle of a fuel supply passage for supplying fuel in the fuel tank to the injector, and detects the alcohol concentration of the fuel;
Injected fuel concentration estimation means for estimating the alcohol concentration of the fuel injected from the injector in a mode having a fluctuation range based on the output of the alcohol concentration sensor;
The target value of a predetermined control parameter of the internal combustion engine, which is controlled to a value corresponding to the alcohol concentration of the fuel injected from the injector, is the fluctuation of the alcohol concentration estimated by the injected fuel concentration estimating means. A control parameter target value setting means for setting a value corresponding to an alcohol concentration value at which a predetermined performance value of the internal combustion engine is an optimum value within a range;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記制御パラメータ目標値設定手段は、燃料噴射量の目標値を、前記変動幅の中で最も高いアルコール濃度値に適した値に設定することを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関の制御装置。 The control parameter is a fuel injection amount by the injector,
The internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the control parameter target value setting means sets the target value of the fuel injection amount to a value suitable for the highest alcohol concentration value in the fluctuation range. Control device.
前記制御パラメータは、点火時期であり、
前記制御パラメータ目標値設定手段は、点火時期の目標値を、前記変動幅の中で点火時期を最も遅角側の値に定めたアルコール濃度値に対応する値に設定することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。 The internal combustion engine includes a spark plug for igniting an air-fuel mixture,
The control parameter is ignition timing,
The control parameter target value setting means sets the target value of the ignition timing to a value corresponding to an alcohol concentration value in which the ignition timing is set to the most retarded value within the fluctuation range. Item 4. The control device for an internal combustion engine according to any one of Items 1 to 3.
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---|---|---|---|---|
JP2018013052A (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | トヨタ自動車株式会社 | Ignition timing control device for internal combustion engine |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11324767A (en) * | 1998-05-13 | 1999-11-26 | Honda Motor Co Ltd | Air-fuel ratio control system for internal combustion engine, and plant control system |
JP2008223735A (en) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Toyota Motor Corp | Control device and control method for internal combustion engine, program materializing method thereof, and recording medium recording program thereof |
JP2009024504A (en) * | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Mitsubishi Electric Corp | Control device of internal combustion engine |
JP2009074536A (en) * | 2007-08-31 | 2009-04-09 | Denso Corp | Fuel injection device, fuel injection system, and method of determining abnormality of fuel injection device |
JP2009133273A (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | Internal combustion engine control device |
JP2009275522A (en) * | 2008-05-12 | 2009-11-26 | Toyota Motor Corp | Fuel injection control device of internal combustion engine |
-
2011
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11324767A (en) * | 1998-05-13 | 1999-11-26 | Honda Motor Co Ltd | Air-fuel ratio control system for internal combustion engine, and plant control system |
JP2008223735A (en) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Toyota Motor Corp | Control device and control method for internal combustion engine, program materializing method thereof, and recording medium recording program thereof |
JP2009024504A (en) * | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Mitsubishi Electric Corp | Control device of internal combustion engine |
JP2009074536A (en) * | 2007-08-31 | 2009-04-09 | Denso Corp | Fuel injection device, fuel injection system, and method of determining abnormality of fuel injection device |
JP2009133273A (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | Internal combustion engine control device |
JP2009275522A (en) * | 2008-05-12 | 2009-11-26 | Toyota Motor Corp | Fuel injection control device of internal combustion engine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018013052A (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | トヨタ自動車株式会社 | Ignition timing control device for internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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