JP2008291812A - セタン価推定装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】セタン価推定装置(1)は、排気系から吸気系に排気ガスの一部を還流可能な内燃機関に有される複数の気筒と、気筒内へ燃料を噴射する噴射手段(30)と、気筒内における着火時期を測定する測定手段(40)と、一の気筒が吸気行程である際に、排気行程である他の気筒が、非燃焼ガスを排気する場合に対応した着火時期とセタン価との第1相関関係、及び、一の気筒が吸気行程である際に、他の気筒が、燃焼ガスを排気する場合に対応した着火時期とセタン価との第2相関関係のうちいずれか一方に加えて、測定された着火時期に基づいて燃料のセタン価を推定する推定手段(20)と、を備える。
【選択図】図3
Description
本発明に係る他のセタン価推定装置によれば、非燃焼ガスを排気する頻度(即ち、非燃焼サイクルの頻度)と、セタン価と、着火時期との第3相関関係を規定したマップに基づいて、セタン価を高精度に推定することが可能である。何故ならば、セタン価の推定の際に、例えばシリンダヘッド等の内燃機関が受熱する受熱量に着目することができるので、測定される着火時期がばらつく大きな要因となる、運転状態としての内燃機関が受熱する熱エネルギーを定量的又は定性的に把握することが可能なためである。
先ず、図1を参照して、本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置を搭載した車両の基本構成について説明する。ここに、図1は、本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置を搭載した車両の基本構成を図式的に示した模式図である。尚、本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置を搭載した車両は、#1気筒「1a」から#4気筒までの四つの気筒が一列に並べられた、いわゆる直列四気筒のレシプロ式内燃機関(所謂、「ディーゼルエンジン」:以下、適宜、「エンジン1」と称す)に適用した一形態を示している。エンジン1は例えば自動車の走行用駆動源として使用され、エンジン1で発生した駆動力が、図示しない、クラッチや変速機やディフェレンシャルギヤやドライブシャフトを介して車輪に伝達される。
次に、図2及び図3を参照して、本実施形態に係るセタン価の推定処理について説明する。ここに、図2は、本実施形態に係るセタン価の推定処理の流れを示したフローチャートである。尚、このセタン価の推定処理は、ECU20によって、例えば、数十ミリ秒、又は数ミリ秒等の所定の周期で繰り返し実行される。図3は、本実施形態に係る、期間T1でF/Cが開始される場合に対応されるセタン価と着火時期との第1相関関係と、期間T2でF/Cが開始される場合に対応されるセタン価と着火時期との第2相関関係とを示すグラフである。
次に、ECU20の制御下で、インジェクタ30によって、セタン価の推定用の燃料が噴射される(ステップS106)。
次に、図4及び図5に加えて、上述した図3を適宜参照して、本実施形態に係るセタン価の推定処理の作用と効果とについて検討する。
一般的なディーゼルエンジン等の内燃機関において、例えば軽油等の燃料の着火時期は、燃料が噴射されるタイミングや時期、燃料の噴射量などの燃料の噴射パターンによって、変化する。仮に、このような燃料の噴射パターンを固定した場合でも、例えば、内燃機関の回転数、内燃機関の温度(所謂、エンジン水温)、気筒内の圧力(所謂、過給圧)、燃料の温度、及び、燃料を噴射する際の噴射圧力などの内燃機関の運転状態の影響により、燃料の着火時期は変化する。
次に、図4及び図5に加えて、上述した図3を適宜参照して、本実施形態に係る、酸素の量に着目したセタン価の推定手法について説明する。ここに、図4は、本実施形態に係る、期間T1でF/Cを開始した場合における、4つの気筒の行程のタイミングを図式的に示した模式図である。図5は、本実施形態に係る、期間T2でF/Cを開始した場合における、4つの気筒の行程のタイミングを図式的に示した模式図である。
ここで、図4を参照して、期間T1でF/Cが開始された場合におけるセタン価の推定原理について説明する。
次に、図5を参照して、期間T2でF/Cが開始された場合におけるセタン価の推定原理について説明する。
本実施形態に係る、酸素の量に着目したセタン価の推定手法においては、F/Cが、期間T1と期間T2との、いずれの期間において開始されたかに基づいて、セタン価の推定するための着火時期とセタン価との相関関係を示したマップを変化させる。
次に、他の実施形態に係るセタン価の推定処理について説明する。尚、他の実施形態に係る構成要素において、上述した実施形態と概ね同一の構成要素については、同一の符号番号を付しそれらの説明については、適宜省略する。
次に、図6を参照して、他の本実施形態に係るセタン価の推定処理について説明する。ここに、図6は、他の実施形態に係るセタン価の推定処理の流れを示したフローチャートである。尚、このセタン価の推定処理は、ECU20によって、例えば、数十ミリ秒、又は数ミリ秒等の所定の周期で繰り返し実行される。尚、他の実施形態に係る推定処理において、上述した実施形態と概ね同一の動作や処理については、同一の符号番号を付しそれらの説明については、適宜省略する。
次に、図7及び図8を参照して、他の実施形態に係る、受熱量に着目したセタン価の推定するためのマップについて説明する。ここに、図7は、他の実施形態に係る、非燃焼サイクルの頻度と、セタン価と、着火時期との第3相関関係を規定したマップである。図8は、他の実施形態に係る、非燃焼ガスの排出の頻度が相対的に少ない場合における、4つの気筒の行程のタイミングを図式的に示した模式図(図8(a))、及び他の実施形態に係る、非燃焼ガスの排出の頻度が相対的に多い場合における、4つの気筒の行程のタイミングを図式的に示した模式図(図8(b))である。
2 電子スロットル弁
2a AFM(Air Flow Meter)
#1から#4 シリンダ
3 吸気通路
4 排気通路
5 吸気濾過用のエアフィルタ
6 ターボ過給機
6a コンプレッサ
6b タービン
7 吸気量調節用の絞り弁
7a 過給圧センサ
8 DPNR触媒
9 排気浄化ユニット
10 燃料添加弁
11 EGR通路
12 EGR触媒
13 EGRクーラ
14 EGR弁
15 排気絞り弁
16 マフラー
20 ECU
30 インジェクタ
31 コモンレール
32 燃料ポンプ
33 クランク角センサ
40 圧力センサー
Claims (9)
- 排気系から吸気系に排気ガスの一部を還流可能な内燃機関に有される複数の気筒と、
前記気筒内へ燃料を噴射する噴射手段と、
前記気筒内の圧力変化に基づいて、前記気筒内における着火時期を測定する測定手段と、
一の気筒が吸気行程である際に、排気行程である他の気筒が、前記燃料が燃焼しない非燃焼ガスを排気する場合に対応した着火時期とセタン価との第1相関関係、及び、前記一の気筒が吸気行程である際に、前記他の気筒が、前記燃料が燃焼した燃焼ガスを排気する場合に対応した着火時期とセタン価との第2相関関係のうちいずれか一方に加えて、前記測定された着火時期に基づいて前記噴射された燃料のセタン価を推定する推定手段と、
を備えることを特徴とするセタン価推定装置。 - 前記第1相関関係は、一のセタン価に対して、相対的に早い着火時期を規定し、
前記第2相関関係は、前記一のセタン価に対して、相対的に遅い着火時期を規定することを特徴とする請求項1に記載のセタン価推定装置。 - 前記推定手段は、前記一の気筒における第1圧縮行程のタイミングから、前記一の気筒の次に第2圧縮行程を行う前記他の気筒における前記第2圧縮行程のタイミングまでの時間間隔である第1期間において、フューエルカットが行なわれる場合、前記第1相関関係に基づいて、前記セタン価を推定することを特徴とする請求項1又は2に記載のセタン価推定装置。
- 前記推定手段は、前記一の気筒における第1圧縮行程の次に第2圧縮行程を行う前記他の気筒における前記第2圧縮行程のタイミングから、前記一の気筒において前記第1圧縮行程の次に行う第3圧縮行程までの時間間隔である第2期間において、フューエルカットが行なわれる場合、前記第2相関関係に基づいて、前記セタン価を推定することを特徴とする請求項1から3のうちいずれか一項に記載のセタン価推定装置。
- 前記推定手段は、更に、前記複数の気筒において、前記燃料が燃焼しない非燃焼ガスを排気する頻度と、着火時期と、セタン価との第3相関関係に基づいて、前記セタン価を推定することを特徴とする請求項1から4のうちいずれか一項に記載のセタン価推定装置。
- 前記第3相関関係は、前記非燃焼ガスを排気する頻度が多くなるに従って、着火時期が遅くなるように規定することを特徴とする請求項5に記載のセタン価推定装置。
- 内燃機関に有される複数の気筒と、
前記気筒内へ燃料を噴射する噴射手段と、
前記気筒内の圧力変化に基づいて、前記気筒内における着火時期を測定する測定手段と、
前記複数の気筒において前記燃料が燃焼しない非燃焼ガスを排気する頻度と、着火時期と、セタン価との第3相関関係に加えて、前記測定された着火時期に基づいて、前記噴射された燃料のセタン価を推定する推定手段と、
を備えることを特徴とするセタン価推定装置。 - 排気系から吸気系に排気ガスの一部を還流可能な内燃機関に有される複数の気筒内へ燃料を夫々噴射する噴射工程と、
前記気筒内の圧力変化に基づいて、前記気筒内における着火時期を測定する測定工程と、
一の気筒が吸気行程である際に、排気行程である他の気筒が、前記燃料が燃焼した燃焼ガスを排気する場合に対応した着火時期とセタン価との第1相関関係、及び、前記一の気筒が吸気行程である際に、前記他の気筒が、前記燃料が燃焼しない非燃焼ガスを排気する場合に対応した着火時期とセタン価との第2相関関係のうちいずれか一方に加えて、前記測定された着火時期に基づいて前記噴射された燃料のセタン価を推定する推定工程と、
を備えることを特徴とするセタン価推定方法。 - 内燃機関に有される複数の気筒内へ燃料を夫々噴射する噴射工程と、
前記気筒内の圧力変化に基づいて、前記気筒内における着火時期を測定する測定工程と、
前記複数の気筒において前記燃料が燃焼しない非燃焼ガスを排気する頻度と、着火時期と、セタン価との第3相関関係に加えて、前記測定された着火時期に基づいて、前記噴射された燃料のセタン価を推定する推定工程と、
を備えることを特徴とするセタン価推定方法。
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