JP7491187B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、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.
特許文献1には、メタン価の値が異なる複数種の基準ガスについてのメタン価と基礎熱量との特定の関係式を予め取得しておき、測定対象ガスである天然ガスの基礎熱量を測定し、測定された当該測定対象ガスの基礎熱量の値と、特定の関係式とから測定対象ガスのメタン価を算出することが記載されている。
また、特許文献1には、熱量と特定の対応関係を有する物性値を測定し、測定値に基づいて熱量の値(換算熱量)を求める点が記載されている。
さらにまた、特許文献1には、測定対象ガスの基礎熱量は、測定対象ガスの屈折率から得られる屈折率換算熱量と、測定対象ガスの音速から得られる音速換算熱量とに基づいて得られると記載されている。
Furthermore,
以上のように、特許文献1に記載されたメタン価測定装置は、測定対象ガスの屈折率を測定する屈折率測定手段や、測定対象ガスの音速を測定する音速測定手段を備えている。
As described above, the methane number measuring device described in
しかしながら、屈折率測定手段や音速測定手段は、車両に一般的に備えられていない。このため、これらの測定手段を備えることは、コストアップになるという課題があった。また、これらの測定手段を取り付けるためのスペースや取付工数が必要になる。 However, refractive index measuring means and sound speed measuring means are not generally provided in vehicles. For this reason, providing these measuring means increases costs, which is an issue. In addition, space and labor are required to install these measuring means.
そこで、本発明は、安価なシステムで天然ガス燃料の組成を推定することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的としている。 The present invention aims to provide an internal combustion engine control device that can estimate the composition of natural gas fuel using an inexpensive system.
上記課題を解決するため本発明は、組成が異なる複数の天然ガスのいずれか一つを燃料として用い、前記天然ガスを噴射するインジェクタを備える内燃機関の制御装置であって、メタン価が判明している前記天然ガスである基準燃料を燃料として用いたときの前記インジェクタの駆動時間に基づいて前記基準燃料の学習値である基準燃料学習値を算出し記録する基準燃料記録部と、前記インジェクタの駆動時間に基づいて現在使用している燃料の学習値である現燃料学習値を算出し、前記基準燃料学習値と前記現燃料学習値との差である燃料学習値差を算出し、当該燃料学習値差及び前記基準燃料のメタン価に基づいて前記現在使用している燃料のメタン価を推定するメタン価推定部と、前記メタン価推定部により推定されたメタン価に応じて、前記内燃機関の高負荷時にスロットル開度のオフセット値を変更するスロットル開度制御部と、を備えるものである。 In order to solve the above problems, the present invention is a control device for an internal combustion engine that uses one of a plurality of natural gases having different compositions as fuel and has an injector that injects the natural gas, and includes a reference fuel recording unit that calculates and records a reference fuel learning value that is a learning value of the reference fuel, based on the drive time of the injector when a reference fuel, the natural gas whose methane number is known, is used as fuel, a methane number estimation unit that calculates a current fuel learning value that is a learning value of the fuel currently being used, based on the drive time of the injector, calculates a fuel learning value difference that is the difference between the reference fuel learning value and the current fuel learning value, and estimates the methane number of the fuel currently being used based on the fuel learning value difference and the methane number of the reference fuel, and a throttle opening control unit that changes an offset value of the throttle opening when the internal combustion engine is under high load, in accordance with the methane number estimated by the methane number estimation unit .
このように、本発明によれば、安価なシステムで天然ガス燃料の組成を推定することができる。 In this way, the present invention makes it possible to estimate the composition of natural gas fuel using an inexpensive system.
本発明の一実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、組成が異なる複数の天然ガスのいずれか一つを燃料として用い、天然ガスを噴射するインジェクタを備える内燃機関の制御装置であって、メタン価が判明している天然ガスである基準燃料を燃料として用いたときのインジェクタの駆動時間に基づいて基準燃料の学習値である基準燃料学習値を算出し記録する基準燃料記録部と、インジェクタの駆動時間に基づいて現在使用している燃料の学習値である現燃料学習値を算出し、基準燃料学習値と現燃料学習値との差である燃料学習値差を算出し、燃料学習値差及び基準燃料のメタン価に基づいて現在使用している燃料のメタン価を推定するメタン価推定部と、を備えるよう構成されている。 The control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention is a control device for an internal combustion engine that uses one of a number of natural gases having different compositions as fuel and has an injector that injects natural gas, and is configured to include a reference fuel recording unit that calculates and records a reference fuel learning value, which is the learning value of the reference fuel, based on the drive time of the injector when a reference fuel, which is natural gas with a known methane number, is used as fuel, and a methane number estimation unit that calculates a current fuel learning value, which is the learning value of the fuel currently being used, based on the drive time of the injector, calculates a fuel learning value difference, which is the difference between the reference fuel learning value and the current fuel learning value, and estimates the methane number of the fuel currently being used based on the fuel learning value difference and the methane number of the reference fuel.
これにより、本発明の一実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、安価なシステムで天然ガス燃料の組成を推定することができる。 As a result, the control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention can estimate the composition of natural gas fuel using an inexpensive system.
以下、図面を参照して、本発明の実施例に係る内燃機関の制御装置について詳細に説明する。 The following describes in detail an internal combustion engine control device according to an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
(内燃機関の構成)
図1において、本発明の一実施例に係る内燃機関10は、ピストン11をピストンロッド12に連結して往復運動自在にシリンダボア15内に収容する機構を備えて、車両などに駆動源として搭載されている。内燃機関10は、シリンダボア15上方のシリンダヘッド16下部内面とピストン11上面との間に燃焼室17が形成されている。この内燃機関10は、燃焼室17内に導入する吸気燃焼空気と噴射燃料の混合気を点火することによる燃焼膨張と排気を繰り返すことにより、ピストン11を図中の上下方向に往復させるようになっている。これにより、内燃機関10は、その往復運動するピストン11の駆動力をピストンロッド12や変速機等を介して伝達することにより、例えば、車軸を回転させて車両の走行を実現する。ここで、内燃機関10は、イグニッションコイル19で昇圧した高電圧を不図示の点火プラグに印加してスパークさせることにより、燃焼室17内の混合気を点火する。
(Configuration of the internal combustion engine)
In FIG. 1, an
この内燃機関10は、シリンダヘッド16内に吸気弁13と排気弁14とが配設されている。この吸気弁13と排気弁14は、カムシャフト28と一体回転する駆動カム(吸気カムと排気カム)28aにより図中押下方向に移動(リフト)して、それぞれ燃焼室17に連通する吸気ポート21と排気ポート22の開口縁との間に隙間を形成することにより開閉するようになっている。
This
吸気ポート21には、清浄な外気を吸気する吸気側マニホールド23を構築するように、エアクリーナ25がサージタンク26を介して連通接続されている。排気ポート22には、清浄化処理した燃焼ガスを排気する排気側マニホールド24を構築するように、触媒27aを内蔵する触媒コンバータ27が接続されている。なお、サージタンク26の上流側には、車両のアクセルペダルに連動するスロットルバルブ29が配置されている。この内燃機関10は、このスロットルバルブ29の開度を調整することにより燃料と混合する燃焼空気(外気)の吸気量を制御して燃焼室17に供給する混合気の空燃比を最適化するようになっている。
An
また、内燃機関10は、燃焼室17内に噴射する燃料として、液体燃料のガソリンと気体燃料のCNG(Compressed Natural Gas)(LPG(Liquefied Petroleum Gas)でもよい)の2種の燃料を選択供給可能に、吸気側マニホールド23の吸気ポート21付近にガソリンインジェクタ31とインジェクタとしてのCNGインジェクタ32が配設されている。
The
ガソリンインジェクタ31は、液体燃料タンク33に液体燃料供給管34を介して接続されている。このガソリンインジェクタ31は、液体燃料タンク33内に常圧状態で貯留するガソリンを噴射して吸気ポート21を介して燃焼室17内に供給する。この液体燃料タンク33には、貯留するガソリンが一定量の残量に到達するまで使用されたことを検出する残量センサ33aを備えており、残量センサ33aは、後述する制御装置41に接続されている。
The
CNGインジェクタ32は、気体燃料タンク36に気体燃料供給管37を介して接続されている。このCNGインジェクタ32は、気体燃料タンク36内に高圧状態で貯留されているCNGを圧力調整した上で噴射して吸気ポート21を介して燃焼室17内に供給する。ここで、気体燃料供給管37には、ガス状のCNG(気体燃料)の燃焼室17内への供給をCNGインジェクタ32のみで遮断することが難しいことから、減圧弁38と共にストップバルブ39を配置している。
The
(制御装置の構成)
この内燃機関10は、CPUやメモリなどにより構築されている制御装置41を備えている。制御装置41は、各種パラメータやセンサ情報などに基づいて予め格納する制御プログラムを実行して、内燃機関10に供給する燃料の空燃比制御を含めて車両全体を統括制御するようになっている。
(Configuration of the control device)
The
ここで、この制御装置41には、残量センサ33aに加えて、吸気温度センサ42と、上流側酸素センサ43と、下流側酸素センサ44と、エンジン水温センサ45と、クランク角センサ46と、カム角センサ47と、燃料切替スイッチ48と、外気温センサ49と、吸気圧センサ51と、車速センサ52と、が接続されている。
Here, in addition to the remaining
吸気温度センサ42は、エアクリーナ25の下流側に設置されて、燃焼室17に供給する燃焼空気の吸気温度を検出する。上流側酸素センサ43は、触媒コンバータ27の上流側に設置されて、燃焼室17から排気される燃焼後の排気ガス中における酸素濃度を検出して燃焼状況を検知する。下流側酸素センサ44は、触媒コンバータ27の下流側に設置されて、触媒27aによる浄化処理後の排気ガス中における酸素濃度を検出して浄化状況を検知する。
The
エンジン水温センサ45は、内燃機関10の冷却水温度であるエンジン水温を検出する。クランク角センサ46は、駆動回転数(駆動速度)の検出や燃料噴射タイミングの同期などを目的として、不図示のクランクシャフトのクランク角を検出する。カム角センサ47は、吸気側のカムシャフト28(吸気カム28a)のカム角を検出する。
The engine
燃料切替スイッチ48は、ドライバなどが暖機時や加速時などの運転状況に応じて手動で使用する燃料の切替操作をする。外気温センサ49は、内燃機関10が格納されている空間、所謂、エンジンルーム内を介して燃焼空気とする外気の温度を検出する。吸気圧センサ51は、吸気側マニホールド23内の吸気燃焼空気と噴射燃料の混合気を燃焼室17内に導入する際の吸気圧力(負圧)を検出する。車速センサ52は、車軸の回転速度(車速)を検出する。
The
制御装置41は、性状の異なる液体燃料と気体燃料とを選択切替して内燃機関10(燃焼室17)に供給するように、燃焼室17内に供給する燃料をガソリンからCNGに、または、CNGからガソリンに適宜切り替えるようになっている。
The
例えば、制御装置41は、燃料切替スイッチ48による手動切替操作時、液体燃料タンク33内または気体燃料タンク36内の燃料切れの検知時、あるいは、暖機運転または定常運転や加速時などの内燃機関10の稼働モードに応じて、使用する燃料を切り替える。
For example, the
内燃機関10の稼働モードとしては、暖機運転や定常運転の際には安価なCNGを選択して、また、トルクが必要な加速時や登坂時にはガソリンを選択するようにすることもできる。
The operating mode of the
ところで、CNG燃料は、メタンやエタンなどの炭化水素の構成比率が違う燃料が多数存在し、ガソリンよりも幅広い特性を有していることから、従来の内燃機関10の制御では、制御幅がかなり大きく、フィードバック量が過大になりすぎ、最適な制御ができにくく、内燃機関10の性能を引き出すことが困難になっている。
However, there are many types of CNG fuel with different ratios of hydrocarbons such as methane and ethane, and it has a wider range of characteristics than gasoline. Therefore, in conventional control of the
本実施例の制御装置41は、充填された燃料のメタン価を推定し、推定されたメタン価に基づいて内燃機関10の制御を行なう。
The
このため、制御装置41は、図2に示すように、基準燃料記録部61と、メタン価推定部62と、スロットル開度制御部63と、圧縮比制御部64とを含んで構成される。
For this reason, as shown in FIG. 2, the
基準燃料記録部61は、メタン価が判明している基準燃料を燃料として用いたときのCNGインジェクタ32の駆動時間に基づいて基準燃料の学習値を算出して記録する。
The reference
基準燃料記録部61は、例えば、制御装置41と通信可能に構成された外部ツール101からの入力信号により、基準燃料のメタン価を取得する。外部ツール101としては、例えば、制御装置41に設けられたコネクタに接続して制御装置41の記録している情報を取得したり、制御装置41の記憶部に値を設定したりするサービスツールが使用できる。
The reference
メタン価推定部62は、CNGインジェクタ32の駆動時間に基づいて現在使用している燃料の燃料学習値を算出し、基準燃料学習値と燃料学習値の差及び基準燃料のメタン価に基づいて現在使用している燃料のメタン価を推定する。
The methane
図3に示すように、メタン価によって単位体積当たりの発熱量が決まり、メタン価と単位体積当たりの発熱量の関係は、概ね線形な関係となり、その傾きは物性により決まる。 As shown in Figure 3, the methane number determines the calorific value per unit volume, and the relationship between the methane number and the calorific value per unit volume is roughly linear, with the slope being determined by the physical properties.
図3において、基準燃料での発熱量をQini、現在使用している燃料の発熱量をQcとすると、QiniとQcの差と傾きで現在使用している燃料のメタン価である推定MNを推定することができる。 In FIG. 3, if the calorific value of the reference fuel is Q ini and the calorific value of the fuel currently being used is Q c , the estimated MN, which is the methane number of the fuel currently being used, can be estimated from the difference and slope between Q ini and Q c .
このような特性に基づいて、メタン価推定部62は、例えば、図4に示すような、基準燃料の学習値である基準燃料学習値FLiniと現在使用している燃料の学習値である現燃料学習値FLcとの差から推定されるメタン価である推定MNを求めるテーブルを作成する。
Based on such characteristics, the methane
図4において、基準燃料学習値FLiniと現燃料学習値FLcの差がゼロとなる推定MNが基準燃料のメタン価であり、このメタン価と傾きにより、テーブルを作成する。 In FIG. 4, the estimated MN at which the difference between the reference fuel learning value FL ini and the current fuel learning value FL c becomes zero is the methane number of the reference fuel, and a table is created based on this methane number and the slope.
すなわち、学習値は、学習値の差が単位体積当たりの発熱量の差と等価となるような値である。これら「学習値」は、「CNGインジェクタ32の駆動時間に係る学習値」である。
In other words, the learning values are values in which the difference between the learning values is equivalent to the difference in the amount of heat generated per unit volume. These "learning values" are "learning values related to the drive time of the
スロットル開度制御部63は、推定された現在使用している燃料のメタン価に応じて、内燃機関10の高負荷時にスロットル開度のオフセット値を変更する。
The throttle
スロットル開度制御部63は、例えば、図5に示すような、推定された現在使用している燃料のメタン価である推定MNから、高負荷時のスロットル開度の減少量である高負荷時スロットル減量、または角度を求めるテーブルにより、高負荷時のスロットル開度のオフセット値を求める。
The throttle
圧縮比制御部64は、推定された現在使用している燃料のメタン価に応じて、内燃機関10の圧縮比を変更する。圧縮比制御部64は、例えば、吸気弁13の開閉タイミングを調整して圧縮比を調整する。
The compression
圧縮比制御部64は、例えば、図6に示すような、推定された現在使用している燃料のメタン価である推定MNから、可変圧縮比のモードを求めるテーブルにより、内燃機関10の圧縮比のモードを求める。
The compression
制御装置41は、例えば、図7に示すような、推定された現在使用している燃料のメタン価である推定MNから、点火遅角を求めるテーブルにより、内燃機関10の点火時期を調整するようにしてもよい。
The
以上のように構成された本実施例に係る内燃機関の制御装置による基準燃料学習値記録処理について、図8を参照して説明する。なお、以下に説明する基準燃料学習値記録処理は、例えば、外部ツール101からのコマンドで基準燃料学習値記録モードが選択されると開始される。
The reference fuel learning value recording process performed by the control device for an internal combustion engine according to this embodiment, which is configured as described above, will be described with reference to FIG. 8. The reference fuel learning value recording process described below is started, for example, when the reference fuel learning value recording mode is selected by a command from the
ステップS1において、基準燃料記録部61は、Finiが1か否かで基準燃料学習が完了しているか否かを判定する。基準燃料学習が完了していると判定した場合には、基準燃料記録部61は、ステップS2の処理を実行する。
In step S1, the reference
基準燃料学習が完了していないと判定した場合には、基準燃料記録部61は、ステップS3の処理を実行する。
If it is determined that the reference fuel learning has not been completed, the reference
ステップS2において、基準燃料記録部61は、基準燃料学習値FLiniを消去し、Finiにゼロを設定する。ステップS2の処理を実行した後、基準燃料記録部61は、ステップS3の処理を実行する。
In step S2, the reference
ステップS3において、基準燃料記録部61は、気体燃料タンク36のCNGの充填量Ptankが所定値より大きいか否かを判定する。充填量Ptankが所定値より大きいと判定した場合には、基準燃料記録部61は、ステップS5の処理を実行する。
In step S3, the reference
充填量Ptankが所定値より大きくないと判定した場合には、基準燃料記録部61は、ステップS4の処理を実行する。
When it is determined that the filled amount P tank is not greater than the predetermined value, the reference
ステップS4において、基準燃料記録部61は、例えば、外部ツール101などに燃料充填指示を送信し、燃料を充填させる。ステップS4の処理を実行した後、基準燃料記録部61は、ステップS3の処理を実行する。
In step S4, the reference
ステップS5において、基準燃料記録部61は、例えば、外部ツール101などから入力された充填されている燃料のメタン価を取得する。ステップS5の処理を実行した後、基準燃料記録部61は、ステップS6の処理を実行する。
In step S5, the reference
ステップS6において、基準燃料記録部61は、内燃機関10が作動しているか否かを判定する。内燃機関10が作動していると判定した場合には、基準燃料記録部61は、ステップS8の処理を実行する。
In step S6, the reference
内燃機関10が作動していないと判定した場合には、基準燃料記録部61は、ステップS7の処理を実行する。
If it is determined that the
ステップS7において、基準燃料記録部61は、CNGを使って内燃機関10を作動させるように、エンジン作動指示を出す。ステップS7の処理を実行した後、基準燃料記録部61は、ステップS6の処理を実行する。
In step S7, the reference
ステップS8において、基準燃料記録部61は、エンジン水温が所定温度より高いか否かを判定する。エンジン水温が所定温度より高いと判定した場合には、基準燃料記録部61は、ステップS10の処理を実行する。
In step S8, the reference
エンジン水温が所定温度より高くないと判定した場合には、基準燃料記録部61は、ステップS9の処理を実行する。
If it is determined that the engine water temperature is not higher than the predetermined temperature, the reference
ステップS9において、基準燃料記録部61は、例えば、外部ツール101などに完全暖機指示を送信し、内燃機関10を暖機させる。ステップS9の処理を実行した後、基準燃料記録部61は、ステップS8の処理を実行する。
In step S9, the reference
ステップS10において、基準燃料記録部61は、充填されているCNGを基準燃料として学習値を算出する基準燃料学習を実施して基準燃料学習値FLiniを算出する。ステップS10の処理を実行した後、基準燃料記録部61は、ステップS11の処理を実行する。
In step S10, the reference
学習値を算出する学習は、例えば、内燃機関10のアイドリングもしくは定常走行状態で、内燃機関10の運転状態を目標とする状態にさせる。このとき、CNGインジェクタ32の駆動時間がフィードバック制御によって変更される。この変更されたCNGインジェクタ32の駆動時間に基づいて学習値を算出する。
The learning to calculate the learning value is performed, for example, by setting the operating state of the
ステップS11において、基準燃料記録部61は、算出された基準燃料学習値FLiniを制御装置41の記憶部に記録する。ステップS11の処理を実行した後、基準燃料記録部61は、ステップS12の処理を実行する。
In step S11, the reference
ステップS12において、基準燃料記録部61は、Finiに1を設定することで基準燃料学習が完了したことを設定する。
In step S12, the reference
次に、本実施例に係る内燃機関の制御装置によるメタン価推定処理について、図9を参照して説明する。なお、以下に説明するメタン価推定処理は、例えば、内燃機関10のアイドリングもしくは定常走行状態時に開始される。
Next, the methane number estimation process performed by the control device for the internal combustion engine according to this embodiment will be described with reference to FIG. 9. Note that the methane number estimation process described below is started, for example, when the
ステップS21において、メタン価推定部62は、Finiが1か否かで基準燃料学習が完了しているか否かを判定する。基準燃料学習が完了していると判定した場合には、メタン価推定部62は、ステップS22の処理を実行する。
In step S21, the methane
基準燃料学習が完了していないと判定した場合には、メタン価推定部62は、メタン価推定処理を終了する。
If it is determined that the reference fuel learning has not been completed, the methane
ステップS22において、メタン価推定部62は、エンジン水温が所定温度より高いか否かを判定する。エンジン水温が所定温度より高いと判定した場合には、メタン価推定部62は、ステップS23の処理を実行する。
In step S22, the methane
エンジン水温が所定温度より高くないと判定した場合には、メタン価推定部62は、メタン価推定処理を終了する。
If it is determined that the engine water temperature is not higher than the predetermined temperature, the methane
ステップS23において、メタン価推定部62は、充填されているCNGにより学習を行なって、現在使用しているCNGの学習値である現燃料学習値FLcを算出し更新する。ステップS23の処理を実行した後、メタン価推定部62は、ステップS24の処理を実行する。
In step S23, the methane
ステップS24において、メタン価推定部62は、基準燃料学習値FLiniから現燃料学習値FLcを減算した燃料学習値差を算出する。ステップS24の処理を実行した後、メタン価推定部62は、ステップS25の処理を実行する。
In step S24, the methane
ステップS25において、メタン価推定部62は、燃料学習値差から現在使用しているCNGの推定されるメタン価である推定MNを算出する。ステップS25の処理を実行した後、メタン価推定部62は、ステップS26の処理を実行する。
In step S25, the methane
ステップS26において、メタン価推定部62は、推定MNをスロットル開度制御部63や圧縮比制御部64などの各制御部に通知して各制御を起動させる。ステップS26の処理を実行した後、メタン価推定部62は、メタン価推定処理を終了する。
In step S26, the methane
このように、本実施例では、メタン価が判明している基準燃料を燃料として用いたときのCNGインジェクタ32の駆動時間に基づいて基準燃料の学習値を算出して記録する基準燃料記録部61と、CNGインジェクタ32の駆動時間に基づいて現在使用している燃料の燃料学習値を算出し、基準燃料学習値と燃料学習値の差に基づいて現在使用している燃料のメタン価を推定するメタン価推定部62と、を備える。
As described above, this embodiment includes a reference
これにより、基準燃料学習値と燃料学習値の差に基づいて現在使用している燃料のメタン価が推定される。このため、安価なシステムでCNG燃料の組成を推定することができる。 This allows the methane number of the fuel currently being used to be estimated based on the difference between the reference fuel learning value and the fuel learning value. This makes it possible to estimate the composition of CNG fuel using an inexpensive system.
また、基準燃料記録部61は、外部ツール101からの入力信号により基準燃料のメタン価を取得する。
In addition, the reference
これにより、基準燃料のメタン価が外部ツール101からの入力信号により設定される。このため、基準燃料のメタン価を容易に変更することができ、世界中の様々な場所で、安価なシステムでCNG燃料の組成を推定することができる。
As a result, the methane number of the reference fuel is set by an input signal from the
また、推定された現在使用している燃料のメタン価に応じて、内燃機関10の高負荷時にスロットル開度のオフセット値を変更するスロットル開度制御部63を備える。
The system also includes a throttle
高負荷時のスロットル制御において、適正な位置に制御中心を移すことで、フィードバック制御を過度に使いすぎることを避けることができる。このため、排ガス浄化性能、燃費性能や走行性能を阻害するリスクを低減させることができる。 By shifting the center of control to an appropriate position during throttle control under high load, excessive use of feedback control can be avoided. This reduces the risk of impairing exhaust gas purification performance, fuel economy, and driving performance.
燃料組成の変化に対し、触媒ウィンドウを適正に調整することができる。このため、排ガス浄化性能が改善され、環境負荷を低減させることができる。 The catalyst window can be adjusted appropriately to accommodate changes in fuel composition. This improves exhaust gas purification performance and reduces the environmental impact.
また、推定された現在使用している燃料のメタン価に応じて、内燃機関10の圧縮比を変更する圧縮比制御部64を備える。
The system also includes a compression
圧縮比制御において、適正な位置に制御中心を移すことで、フィードバック制御を過度に使いすぎることを避けることができる。このため、排ガス浄化性能、燃費性能や走行性能を阻害するリスクを低減させることができる。 In compression ratio control, by shifting the control center to an appropriate position, it is possible to avoid excessive use of feedback control. This reduces the risk of impairing exhaust gas purification performance, fuel efficiency, and driving performance.
燃料組成の変化に対し、触媒ウィンドウを適正に調整することができる。このため、排ガス浄化性能が改善され、環境負荷を低減させることができる。 The catalyst window can be adjusted appropriately to accommodate changes in fuel composition. This improves exhaust gas purification performance and reduces the environmental impact.
なお、本実施例においては、外部ツール101により基準燃料のメタン価を入力したが、予め基準燃料を決めておき、その基準燃料のメタン価などの情報を、生産工場出荷前に制御装置41に記録するようにしてもよい。
In this embodiment, the methane number of the reference fuel is input by the
本実施例では、各種センサ情報に基づき制御装置41が各種の判定や算出を行なう例について説明したが、これに限らず、制御装置41が外部サーバ等の車外装置と通信可能な通信部を備え、該通信部から送信された各種センサの検出情報に基づき車外装置によって各種の判定や算出が行なわれ、その判定結果や算出結果を通信部で受信して、その受信した判定結果や算出結果を用いて各種制御を行なってもよい。
In this embodiment, an example has been described in which the
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。 Although an embodiment of the present invention has been disclosed, it is apparent that modifications may be made by one of ordinary skill in the art without departing from the scope of the present invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.
10 内燃機関
29 スロットルバルブ
32 CNGインジェクタ(インジェクタ)
41 制御装置
45 エンジン水温センサ
61 基準燃料記録部
62 メタン価推定部
63 スロットル開度制御部
64 圧縮比制御部
101 外部ツール
10
41
Claims (2)
メタン価が判明している前記天然ガスである基準燃料を燃料として用いたときの前記インジェクタの駆動時間に基づいて前記基準燃料の学習値である基準燃料学習値を算出し記録する基準燃料記録部と、
前記インジェクタの駆動時間に基づいて現在使用している燃料の学習値である現燃料学習値を算出し、前記基準燃料学習値と前記現燃料学習値との差である燃料学習値差を算出し、当該燃料学習値差及び前記基準燃料のメタン価に基づいて前記現在使用している燃料のメタン価を推定するメタン価推定部と、
前記メタン価推定部により推定されたメタン価に応じて、前記内燃機関の高負荷時にスロットル開度のオフセット値を変更するスロットル開度制御部と、を備える内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine using one of a plurality of natural gases having different compositions as fuel and having an injector that injects the natural gas, comprising:
a reference fuel recording unit that calculates and records a reference fuel learning value, which is a learning value of the reference fuel, based on a driving time of the injector when the reference fuel, which is the natural gas whose methane number is known, is used as fuel; and
a methane number estimation unit that calculates a current fuel learning value that is a learning value of a fuel currently being used based on a drive time of the injector, calculates a fuel learning value difference that is a difference between the reference fuel learning value and the current fuel learning value, and estimates the methane number of the fuel currently being used based on the fuel learning value difference and the methane number of the reference fuel;
a throttle opening control unit that changes an offset value of a throttle opening when the internal combustion engine is under high load, in accordance with the methane number estimated by the methane number estimation unit .
メタン価が判明している前記天然ガスである基準燃料を燃料として用いたときの前記インジェクタの駆動時間に基づいて前記基準燃料の学習値である基準燃料学習値を算出し記録する基準燃料記録部と、
前記インジェクタの駆動時間に基づいて現在使用している燃料の学習値である現燃料学習値を算出し、前記基準燃料学習値と前記現燃料学習値との差である燃料学習値差を算出し、当該燃料学習値差及び前記基準燃料のメタン価に基づいて前記現在使用している燃料のメタン価を推定するメタン価推定部と、
前記メタン価推定部により推定されたメタン価に応じて、前記内燃機関の圧縮比を変更する圧縮比制御部と、を備える内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine using one of a plurality of natural gases having different compositions as fuel and having an injector that injects the natural gas, comprising:
a reference fuel recording unit that calculates and records a reference fuel learning value, which is a learning value of the reference fuel, based on a driving time of the injector when the reference fuel, which is the natural gas whose methane number is known, is used as fuel; and
a methane number estimation unit that calculates a current fuel learning value that is a learning value of a fuel currently being used based on a drive time of the injector, calculates a fuel learning value difference that is a difference between the reference fuel learning value and the current fuel learning value, and estimates the methane number of the fuel currently being used based on the fuel learning value difference and the methane number of the reference fuel;
a compression ratio control unit that changes a compression ratio of the internal combustion engine in accordance with the methane number estimated by the methane number estimation unit .
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