JP2004239229A

JP2004239229A - 内燃機関の燃料性状判定装置

Info

Publication number: JP2004239229A
Application number: JP2003031832A
Authority: JP
Inventors: Motohiro Niizawa; 元啓新沢
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-02-10
Filing date: 2003-02-10
Publication date: 2004-08-26
Also published as: US7028532B2; EP1445455A2; US20040154386A1

Abstract

【課題】高価なセンサ等を新たに設けずに、使用している燃料のセタン価等の燃料性状を簡便に検出する。
【解決手段】エアフロメータの信号Ｑａから吸入空気量Ｑａｉｒを求め（Ｓ３１０）、エンジン回転数Ｎｅと負荷Ｌとから主燃料噴射量（燃料供給量）Ｑｍａｉｎを求め（Ｓ３２０）、排気系に設けた空燃比センサの信号Ｏ２に基づいて、実空燃比ＡＦｒｅａｌを求める（Ｓ３３０）。燃料性状を検出するのに適した運転条件であれば（Ｓ３４０）、吸入空気流量Ｑａｉｒを実空燃比ＡＦｒｅａｌで除して実燃料供給重量Ｇｍａｉｎとし、該実燃料供給重量Ｇｍａｉｎを主燃料噴射量（燃料供給量）Ｑｍａｉｎで除して実比重Ｇｆｕｅｌを求める（Ｓ３５０）。燃料温度ＴＦで修正して２０℃での標準比重Ｇｓｔｄを求め（Ｓ３６０）、これからセタン価Ｃｎｕｍｂｅｒの等の燃料性状を求める（Ｓ３７０）。
【選択図】図１１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関に使用されている燃料のセタン価やオクタン価等の燃料性状を判定する内燃機関の燃料性状判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関で使用している燃料の燃料性状を判定する技術として、特許文献１に、セタン価センサが開示されている。この従来例は、市場の軽油燃料のセタン価が常に一定ではなく、安定な運転ができないことから、給油された軽油のセタン価を判定し、その判定値に応じたタイミングで燃料を噴射することを目的としている。
【０００３】
特許文献１のセタン価センサにおけるセタン価の判定方法は、軽油の粘度とセタン価とには比例関係があるということを前提としており、軽油の粘度測定手段として、燃料タンク内に、錘に作用する重力により落下する振り子を設けるとともに、粘度により左右される振り子の落下時間を計測する機構を設け、その落下時間から粘度を求めている。そして、検出した粘度に対して、そのときの燃料温度に基づく補正を加えて、セタン価を判定する構成となっている。
【０００４】
他の従来例として、特許文献２には、ディーゼルエンジンの燃焼制御装置が開示されている。この燃焼制御装置は、筒内圧センサによる着火時期検出手段を有しており、市場での燃料のセタン価のばらつき等により、目標とする着火時期と実着火時期とが異なる場合に、目標通りの着火時期となるように、噴射時期やＥＧＲ率等を変更する。従って、実着火時期の目標着火時期に対する差分が、結果的に、セタン価等の燃料性状に左右される形となっている。
【０００５】
【特許文献１】
実公平３−４５１８１号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平１１−１０７８２０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載のセタン価判定方法は、上記のように、軽油の粘度とセタン価とには比例関係があり、粘度が高いほどセタン価も高くなる、ということを前提としている。
【０００８】
しかしながら、これについて、本発明者らが実施した研究では、図５に示すように、軽油の粘度とセタン価との相関は低く、しかも反比例の関係であり、粘度が高いほどセタン価は低くなる傾向を有している。従って、軽油の粘度とセタン価との関係が比例関係であるか逆比例関係であるかということは別にしても、粘度を検出することではセタン価を精度良く検出することは出来ないことが判明した。
【０００９】
また、特許文献１のような方法では、燃料の粘度測定のために複雑な機構が必要であり、燃料タンクの設計上の制約や生産性の悪化などが伴う。
【００１０】
しかも、車両が傾けば燃料タンク内の粘度測定機構自体のフリクションが変化することが想定され、このような理由からも正確な粘度測定は困難である。
【００１１】
一方、特許文献２のようなディーゼルエンジンの燃焼制御装置においては、実着火時期の目標着火時期に対する差分を検出してセタン価を判定することになるが、この場合には、実着火時期の検出のために、ピエゾ式圧力センサなどからなる高価な筒内圧センサが必要となり、しかもセタン価以外の全ての外乱による着火時期の遅れが上記の差分に含まれているので、セタン価を正確に検出することは困難である。
【００１２】
本発明は、このような実情に鑑み、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンを問わず、実用的で精度良く、使用している燃料の性状を判定することのできる内燃機関の燃料性状判定装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、セタン価等の燃料性状が燃料の密度つまり比重に相関していることに着目したものであり、使用している燃料の比重を検出する比重検出手段と、検出された比重に基づいて、セタン価、オクタン価、蒸発性、発熱量、芳香族炭化水素含有量、の中の少なくとも一つの燃料性状を検出する燃料性状検出手段と、を備えている。
【００１４】
上記の比重は、例えば、吸入空気量と燃料供給量と実空燃比とを検出することにより、求めることが可能である。
【００１５】
また、第２の発明に係る内燃機関の燃料性状判定装置は、内燃機関の燃料噴射装置における燃料噴射期間（Ｍｐｅｒｉｏｄ）と噴射圧力（ＰＣＲ）とから燃料噴射量（Ｑｍａｉｎ）を求める手段と、
この燃料噴射量（Ｑｍａｉｎ）と予め設定された基準燃料比重（γｓｔｄ）と燃料温度（ＴＦ）とから基準燃料噴射重量（Ｇｍａｉｎ）を求める手段と、
上記基準燃料噴射重量（Ｇｍａｉｎ）とエアフロメータにより検出された空気重量（Ｇａｉｒ）とから基準空燃比（ＡＦｓｔｄ）を求める手段と、
上記基準空燃比（ＡＦｓｔｄ）と空燃比センサにより検出された実空燃比（ＡＦｒｅａｌ）とを対比させ、実燃料比重（γ ｒｅａｌ）を求める手段と、
を備えている。
【００１６】
【発明の効果】
この発明によれば、使用している燃料の比重から燃料性状を判断するので、簡便にかつ広範囲な燃料性状の検出が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の燃料性状判定装置が適用されたエンジンシステムの構成図であり、軽油を燃料とするディーゼルエンジンを例にして構成したものである。
【００１９】
図１において、１はディーゼルエンジン（以下、単にエンジンと記述する）を示し、３はこのエンジン１の排気通路を示す。
【００２０】
エンジン１の排気通路３の上流側部分を構成する排気出口通路３ａは、過給機のタービン３ｂに接続されており、その下流に、排気後処理装置（例えば酸化触媒、ＮＯｘ触媒）を内部に収容したケーシング２０が直列に配置されている。上記ケーシング２０の入口部には、実空燃比検出手段となる空燃比センサ３７が設けられている。この空燃比センサ３７は、例えば、酸素イオン伝導性固体電解質を用いて、排気中の酸素濃度を検出し、酸素濃度から空燃比を求める。
【００２１】
吸気通路２の吸気コレクタ２ｃと排気出口通路３ａとの間には、排気の一部を還流するためのＥＧＲ通路４が設けられており、ここに、ステッピングモータにて開度が連続的に制御可能なＥＧＲ弁５が介装されている。
【００２２】
吸気通路２は、上流位置にエアクリーナ２ａを備え、その出口側に、吸入空気量検出手段となるエアフロメータ７が設けられている。そして、エアフロメータ７の下流に、過給機のコンプレッサ２ｂが配置されているとともに、このコンプレッサ２ｂと吸気コレクタ２ｃとの間に、アクチュエータ（例えばステッピングモータ式）によって開閉駆動される吸気絞り弁６が介装されている。
【００２３】
エンジン１の燃料供給系は、ディーゼル用燃料である軽油を蓄える燃料タンク６０と、燃料をエンジン１の燃料噴射装置１０へ供給するための燃料供給通路１６と、エンジン１の燃料噴射装置１０からのリターン燃料（スピル燃料）を燃料タンク６０に戻すための燃料戻り通路１９と、を備えている。
【００２４】
このエンジン１の燃料噴射装置１０は、公知のコモンレール式燃料噴射装置であって、サプライポンプ１１と、コモンレール（蓄圧室）１４と、気筒毎に設けられた燃料噴射弁１５と、から大略構成され、サプライポンプ１１により加圧された燃料が燃料供給通路１２を介してコモンレール１４にいったん蓄えられたあと、コモンレール１４内の高圧燃料が各気筒の燃料噴射弁１５に分配される。
【００２５】
上記コモンレール１４には、該コモンレール１４内の燃料の圧力および温度を検出するために、圧力センサ３４および温度センサ３５が設けられている。また、コモンレール１４内の燃料圧力を制御するために、サプライポンプ１１からの吐出燃料の一部が、一方向弁１８を具備したオーバーフロー通路１７を介して燃料供給通路１６に戻されるようになっている。詳しくは、オーバーフロー通路１７の流路面積を変える圧力制御弁１３が設けられており、この圧力制御弁１３がエンジンコントロールユニット３０からのデューティ信号に応じてオーバーフロー通路１７の流路面積を変化させる。これにより、サプライポンプ１１からコモンレール１４への実質的な燃料吐出量が調整され、コモンレール１４内の燃料圧力が制御される。
【００２６】
燃料噴射弁１５は、エンジンコントロールユニット３０からのＯＮ−ＯＦＦ信号によって開閉される電子式の噴射弁であって、ＯＮ信号によって燃料を燃焼室に噴射し、ＯＦＦ信号によって噴射を停止する。そして、燃料噴射弁１５へ印加されるＯＮ信号の期間が長いほど燃料噴射量が多くなり、またコモンレール１４の燃料圧力が高いほど燃料噴射量が多くなる。
【００２７】
エンジンコントロールユニット３０には、吸入空気量を検出するエアフロメータ７の信号（Ｑａ）、水温センサ３１の信号（水温Ｔｗ）、クランク角度検出用クランク角センサ３２の信号（エンジン回転数Ｎｅの基礎となるクランク角度信号）、気筒判別用クランク角センサ３３の信号（気筒判別信号Ｃｙｌ）、コモンレール１４の燃料圧力を検出する圧力センサ３４の信号（コモンレール圧力ＰＣＲ）、燃料温度を検出する温度センサ３５の信号（燃料温度ＴＦ）、負荷に相当するアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ３６の信号（アクセル開度（負荷）Ｌ）、空燃比センサ３７の信号（Ｏ２）、がそれぞれ入力される。
【００２８】
次に、上記エンジンコントロールユニット３０によって実行される本発明の燃料性状判定を含む制御の内容を、図１０〜１２のフローチャートに基づいて説明する。
【００２９】
図１０は、ディーゼルエンジン１全体の制御に関する基本制御ルーチンである。
【００３０】
このエンジン基本制御ルーチンにおいて、ステップ１００では、水温Ｔｗ、エンジン回転数Ｎｅ、気筒判別信号Ｃｙｌ、コモンレール圧力ＰＣＲ、エアフロメータ７の信号Ｑａ、燃料温度ＴＦ、アクセル開度Ｌ、空燃比センサの信号Ｏ２、をそれぞれ読み込み、ステップ２００に進む。
【００３１】
ステップ２００ではコモンレール圧力制御を行う。本発明では、コモンレール圧力制御そのものは要部ではないので、簡単に説明する。すなわち、コモンレール圧力制御は、エンジン回転数Ｎｅと負荷Ｌとをパラメータとして、コントロールユニット３０のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索することによりコモンレール１４の目標基準圧力ＰＣＲ０を求め、この目標基準圧力ＰＣＲ０が得られるように圧力制御弁１３のフィードバック制御を実行する。
【００３２】
そして、ステップ２００からステップ３００に進み、燃料性状検出制御を行ない、さらにステップ４００でエンジン排気制御を行なってリターンとなる。
【００３３】
図１１は、上記ステップ３００の燃料性状検出の制御サブルーチンの詳細を示すフローチャートであり、この制御によって、使用されている燃料の性状が精度良く検出される。
【００３４】
以下、この燃料性状検出制御ルーチンを説明する。ステップ３１０では、吸入空気量を検出するエアフロメータ７の信号Ｑａに基づいて、該信号Ｑａの値をパラメータとしてコントロールユニット３０のＲＯＭに予め記憶されている所定の吸入空気量Ｑａｉｒのテーブルデータを検索する。そしてステップ３２０に進む。
【００３５】
ステップ３２０では、エンジン回転数Ｎｅと負荷Ｌとをパラメータとして設定される主燃料噴射量（燃料供給量）Ｑｍａｉｎを、コントロールユニット３０のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索して求める。そして、ステップ３３０に進む。
【００３６】
なお、主燃料噴射量（燃料供給量）Ｑｍａｉｎは、前記の方法でなくても、エンジン回転数Ｎｅと負荷Ｌとをパラメータとして設定される燃料噴射装置の燃料噴射期間Ｍｐｅｒｉｏｄを、コントロールユニット３０のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索して求め、この燃料噴射期間Ｍｐｅｒｉｏｄとコモンレール圧力ＰＣＲとをパラメータとして設定される主燃料噴射量（燃料供給量）Ｑｍａｉｎを、コントロールユニット３０のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索して求めるようにしても良い。
【００３７】
ステップ３３０では、空燃比センサ３７の信号Ｏ２に基づいて、該信号Ｏ２の値をパラメータとしてコントロールユニット３０のＲＯＭに予め記憶されている実空燃比ＡＦｒｅａｌのテーブルデータを検索する。そして、ステップ３４０に進む。
【００３８】
ステップ３４０では、燃料性状を検出するのに適した条件か否かを判定する。
【００３９】
例えば、通常、自動車用エンジンにおいては、ＮＯｘ低減のためにＥＧＲ弁５等からなる排気還流装置を備えているのが一般的であるが、運転条件により排気が還流している状態では、排気空燃比がリッチ側にシフトしてしまうため、実空燃比を正確に求めるためには排気還流の補正が必要になる。従って、補正によって実空燃比の検出精度が悪化することの懸念もあるため、実空燃比の検出指令を出すのは、排気還流を停止する領域に限定することが望ましい。
【００４０】
ステップ３４０で検出条件に適していなければ、燃料性状の検出は実施せずにステップ４００に進む。
【００４１】
ステップ３４０で検出条件に適していれば、ステップ３５０に進み、ステップ３１０で求めた吸入空気流量Ｑａｉｒとステップ３３０で求めた実空燃比ＡＦｒｅａｌとに基づいて、実燃料供給重量Ｇｍａｉｎを求める。具体的には、吸入空気流量Ｑａｉｒを実空燃比ＡＦｒｅａｌで除して実燃料供給重量Ｇｍａｉｎとする（Ｇｍａｉｎ＝Ｑａｉｒ÷ＡＦｒｅａｌ）。そして、求めた実燃料供給重量Ｇｍａｉｎとステップ３２０で求めた主燃料噴射量（燃料供給量）Ｑｍａｉｎとに基づいて実比重Ｇｆｕｅｌを求める。具体的には、実燃料供給重量Ｇｍａｉｎを主燃料噴射量（燃料供給量）Ｑｍａｉｎで除して実比重Ｇｆｕｅｌとする（Ｇｆｕｅｌ＝Ｇｍａｉｎ÷Ｑｍａｉｎ）。そして、ステップ３６０に進む。
【００４２】
ステップ３６０では、上記の実比重Ｇｆｕｅｌと燃料温度ＴＦとから標準比重（基準温度、例えば標準温度２０℃での比重）Ｇｓｔｄを求める。具体的には、実比重Ｇｆｕｅｌと燃料温度ＴＦとをパラメータとしてコントロールユニット３０のＲＯＭに予め記憶されている標準比重Ｇｓｔｄのマップを検索して、対応する値を求める。そして、ステップ３７０に進む。
【００４３】
ステップ３７０では、上記の標準比重Ｇｓｔｄをパラメータとして、コントロールユニット３０のＲＯＭに予め記憶されている燃料性状、例えばセタン価Ｃｎｕｍｂｅｒのテーブルデータを検索する。
【００４４】
ここで、本発明者らが調査した市場における燃料の標準比重と燃料性状の関係を図２〜図９に示す特性図に基づいて説明する。図２から図５は軽油の特性を示し、図６から図９はガソリンの特性を示す。
【００４５】
軽油においては、図２に示すように、セタン価は標準比重（以下単に密度という）に反比例して低下し、また、図３に１０％留出点で示すように、密度が低いほど蒸発性が高い（つまり留出温度が低い）。この理由は、図４に示すように、密度が高いほど、セタン価が低くて（オクタン価は高い）蒸発性が低いベンゼン環構造を持つ芳香族炭化水素成分が多く含まれている、ということに起因している。なお、粘度は密度に比例するため、図５に示すように、セタン価は粘度に反比例して低下する傾向を有している。これは、前述した実公平３−４５１８１号公報における、セタン価は粘度に比例する旨の記載に反している。
【００４６】
一方、ガソリンにあっても、軽油と同様に、図８に示すように、密度が高いほど芳香族炭化水素成分が多くなる。周知のようにセタン価とオクタン価は逆の作用となるものであり、ガソリンでは、図６に示すように、オクタン価は密度に比例して高くなる。また、図７に１０％留出点で示すように、密度が低いほど蒸発性が高い（つまり留出温度が低い）。図９は、密度と発熱量の関係を示しており、密度が高いほどＨ／Ｃ比率の小さな芳香族成分が多くなるため、一定重量あたりの発熱量は低下する。なお、この傾向は、軽油でも全く同じである。
【００４７】
従って、燃料の標準比重（密度）から、セタン価、オクタン価、蒸発性、発熱量、芳香族炭化水素含有量、といった燃料性状の検出が可能である。
【００４８】
次に、図１２は、図１０のステップ４００で行われるエンジン排気制御に関するサブルーチンであり、ここでは、定められたエンジン排気排出性能が得られるように、上述のようにして検出された燃料性状（セタン価）、エンジン１の運転領域およびエンジン温度（例えば冷却水温度Ｔｗ）に基づいて、燃料噴射の噴射時期制御、ＥＧＲ（排気還流）制御および排気後処理制御を行う。これらの制御自体は本発明の要部ではないので、以下、簡単に説明する。
【００４９】
まずステップ４１０では、燃料の噴射時期制御を行う。例えばエンジン回転数Ｎｅと負荷Ｌをパラメータとして、主燃料噴射量Ｑｍａｉｎ、コモンレール圧力ＰＣＲ、主噴射期間Ｍｐｅｒｉｏｄ、主噴射開始時期Ｍｓｔａｒｔ等を、コントロールユニット３０のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップデータを検索してそれぞれ求める。そして、主燃料噴射量Ｑｍａｉｎが供給されるように、クランク角度検出用クランク角センサ３２のクランク角度信号および気筒判別用クランク角センサ３３の気筒判別信号Ｃｙｌに基づいて、噴射開始時期ＭｓｔａｒｔよりＭｐｅｒｉｏｄの期間、主噴射すべき気筒の燃料噴射弁１５を開弁駆動する。
【００５０】
なお、この噴射時期と冷却水温度や燃料性状（セタン価）との関係について言及すると、冷却水温度が低いほど、またセタン価が低いほど、噴射時期が進角するように、補正制御するのが望ましい。これによって始動性が向上するとともに、暖機時の燃費や排気が向上する。
【００５１】
ステップ４２０では、ＥＧＲ制御を行う。ここでは、まず、排気還流が必要か否かを判定する。具体的には、エンジン回転数Ｎｅと主燃料噴射量Ｑｍａｉｎとをパラメータとして設定された所定のＥＧＲ領域内であるか否かを判定する。つまり、運転頻度が高く、かつ比較的空気過剰率が大きいため排気還流を実施してＮＯｘを低減しても他の排気成分や燃費が悪化しない常用運転領域（ＥＧＲ領域）であるか、排気還流を行うとスモークやＰＭ（排気微粒子）排出量の増加、あるいは出力低下が生じる領域（ＥＧＲ領域外）であるかを判定する。
【００５２】
そして、ＥＧＲ領域であれば、適切な排気還流を実行するための目標ＥＧＲデータ（ＥＧＲ弁５と吸気絞り弁６の駆動信号）を、例えばエンジン回転数Ｎｅと主燃料噴射量Ｑｍａｉｎをパラメータとして、コントロールユニット３０のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索して求める。また、冷却水温Ｔｗが低いときには、排気還流を減量補正し、ＥＧＲ弁５および吸気絞り弁６を、それぞれの補正された駆動信号に基づいて駆動制御して排気還流を行なう。ＥＧＲ領域外で排気還流の必要がなければ、排気還流を停止もしくは停止保持（ＥＧＲ弁５および吸気絞り弁６の作動を停止）する。
【００５３】
ステップ４３０では、排気後処理制御を行う。例えば、流入する排気の空燃比がリーンであるときにＮＯｘを吸収し、流入する排気の酸素濃度を低下させるとＮＯｘを放出する公知のＮＯｘトラップ触媒をケーシング２０の中に介装した構成とし、ＮＯｘトラップ触媒の再生時期に、吸気絞りの強化（吸気絞り弁６の開度小）、排気還流の強化、あるいはポスト噴射（主噴射後に行われる少量の燃料の噴射）、を単独もしくは組み合わせて実行することで、機関が排出する排気の空燃比をリッチにしてＮＯｘ再生を行なうようにしている。
【００５４】
上記実施例の燃料性状判定によれば、特に下記のような利点がある。
【００５５】
第１に、吸入空気量と燃料供給量と実空燃比とから比重を検出するので、燃料性状を正確に実用的な方法で判定することができる。
【００５６】
第２に、燃料供給量検出手段として、検出されたエンジン回転数と負荷とからマップデータとして燃料噴射量を求めることにより、本来エンジンに備えられた機能を流用することができるので、コストが増加しない。
【００５７】
第３に、吸入空気流量を実空燃比で除して実燃料供給重量を求め、この実燃料供給重量を主燃料噴射量（燃料供給量）で除して実比重を求めることにより、実空燃比を精度良く、かつコストの増加なしで検出できる。
【００５８】
第４に、燃料温度を考慮して標準比重とした上で燃料性状を求めるので、より精度良く燃料性状を検出できる。
【００５９】
なお、上記実施例では、吸入空気流量Ｑａｉｒを実空燃比ＡＦｒｅａｌで除して実燃料供給重量Ｇｍａｉｎを求め、この実燃料供給重量Ｇｍａｉｎを主燃料噴射量（燃料供給量）Ｑｍａｉｎで除して実比重Ｇｆｕｅｌを求め、これを燃料温度ＴＦで修正して標準比重Ｇｓｔｄを求めるようにしているが、このような方法に代えて、エンジン１の燃料噴射装置１０における燃料噴射期間Ｍｐｅｒｉｏｄとコモンレール圧力ＰＣＲとから燃料噴射量Ｑｍａｉｎを求め、この燃料噴射量Ｑｍａｉｎと予め設定された基準燃料比重γｓｔｄと燃料温度ＴＦとから基準燃料噴射重量Ｇｍａｉｎを求め、上記基準燃料噴射重量Ｇｍａｉｎとエアフロメータ７により検出された空気重量Ｇａｉｒとから基準空燃比ＡＦｓｔｄを求め、上記基準空燃比ＡＦｓｔｄと空燃比センサ３７により検出された実空燃比ＡＦｒｅａｌとを対比させ、実燃料比重γ ｒｅａｌを求めるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料性状判定装置を備えたディーゼルエンジンのシステム構成図。
【図２】軽油の密度とセタン価の関係を示す特性図。
【図３】軽油の密度と蒸発性（１０％留出点）の関係を示す特性図。
【図４】軽油の密度と芳香族炭化水素成分含有量の関係を示す特性図。
【図５】軽油の粘度とセタン価の関係を示す特性図。
【図６】ガソリンの密度とオクタン価の関係を示す特性図。
【図７】ガソリンの密度と蒸発性（１０％留出点）の関係を示す特性図。
【図８】ガソリンの密度と芳香族炭化水素成分含有量の関係を示す特性図。
【図９】ガソリンの密度と発熱量の関係を示す特性図。
【図１０】ディーゼルエンジンの基本制御ルーチンを示すフローチャート。
【図１１】本発明の燃料性状検出のための制御ルーチンを示すフローチャート。
【図１２】エンジン排気制御ルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
１…ディーゼルエンジン
７…エアフロメータ
１０…燃料噴射装置
３０…エンジンコントロールユニット
３４…圧力センサ
３６…アクセル開度センサ
３７…空燃比センサ

Claims

使用している燃料の比重を検出する比重検出手段と、
検出された比重に基づいて、セタン価、オクタン価、蒸発性、発熱量、芳香族炭化水素含有量、の中の少なくとも一つの燃料性状を検出する燃料性状検出手段と、
を有することを特徴とする内燃機関の燃料性状判定装置。
吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
燃料供給量を検出する燃料供給量検出手段と、
実空燃比を検出する実空燃比検出手段と、
を備え、
上記比重検出手段は、検出された吸入空気量と燃料供給量と実空燃比とにより燃料の比重を検出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
内燃機関の負荷を検出する負荷検出手段と、
を備え、
上記燃料供給量検出手段は、検出された回転速度と負荷とから、マップデータとして予め回転速度と負荷とに応じて設定された燃料噴射量を求めることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
内燃機関の燃料供給装置がコモンレール式燃料噴射装置であって、
内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
内燃機関の負荷を検出する負荷検出手段と、
上記燃料噴射装置の燃料噴射圧力を検出する燃料噴射圧力検出手段と、
を備え、
上記燃料供給量検出手段は、検出された回転速度と負荷とから、マップデータとして予め回転速度と負荷とに応じて設定された上記燃料噴射装置の燃料噴射期間を求め、かつ、この燃料噴射期間と上記燃料噴射圧力とから、マップデータとして予め燃料噴射期間と燃料噴射圧力とに応じて設定された燃料噴射量を求めることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
上記吸入空気量検出手段が、内燃機関の吸気系に設けられたエアフロメータからなり、このエアフロメータの信号により、予め該エアフロメータの信号に応じて設定された所定のテーブルデータに基づいて吸入空気量が検出され、
上記実空燃比検出手段が、内燃機関の排気系に設けられた空燃比センサからなり、この空燃比センサの信号により、予め該空燃比センサの信号に応じて設定された所定のテーブルデータに基づいて実空燃比が検出され、
上記比重検出手段は、上記吸入空気量を上記実空燃比で除して燃料の実燃料供給重量を検出し、この実燃料供給重量を、上記燃料供給量検出手段により検出される燃料供給量で除して、使用されている燃料の実比重を検出することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
内燃機関に供給される燃料の温度を検出する燃料温度検出手段を備え、
上記燃料性状検出手段は、上記実比重と上記燃料温度とから、マップデータとして予め燃料比重と燃料温度とに応じて設定された基準温度下での標準比重を求め、
この標準比重から、予め該標準比重に応じて、セタン価、オクタン価、蒸発性、粘度、発熱量、芳香族炭化水素含有量、の中の少なくとも一つの燃料性状が設定されたテーブルデータに基づいて、使用されている燃料の燃料性状を検出することを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の燃料性状判定装置。
内燃機関の燃料噴射装置における燃料噴射期間と噴射圧力とから燃料噴射量を求める手段と、
この燃料噴射量と予め設定された基準燃料比重と燃料温度とから基準燃料噴射重量を求める手段と、
上記基準燃料噴射重量とエアフロメータにより検出された空気重量とから基準空燃比を求める手段と、
上記基準空燃比と空燃比センサにより検出された実空燃比とを対比させ、実燃料比重を求める手段と、
を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料性状判定装置。