JP2021092198A - エンジンの制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
燃焼室を形成するシリンダを有するエンジンと、
燃料タンク内の燃料を前記燃焼室の中へ供給する燃料供給部と、
前記エンジンに取り付けられかつ、前記燃焼室の中の混合気に点火する点火部と、
前記エンジンに関係するパラメータの計測信号を出力する計測部と、
前記計測信号を受けると共に、前記燃料供給部及び前記点火部に制御信号を出力する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記点火部に、所定のタイミングで前記混合気に点火させ、それによって、前記エンジンは、一部の混合気が火炎伝播を伴う燃焼を開始し、その後、残りの未燃混合気が自己着火により燃焼する部分自己着火燃焼を行い、
前記制御部は、前記計測信号を受けて、前記点火部が点火をしたタイミングから前記未燃混合気が自己着火をしたタイミングまでに、前記燃焼室内で発生した熱量を算出すると共に、算出した熱量に基づいて前記燃料のオクタン価を判定し、
前記制御部は、判定した燃料のオクタン価に応じて、点火のタイミングを設定し、
前記制御部は、前記計測信号に基づいて、前記自己着火による燃焼が生じていないと判断した場合は、前記点火のタイミングを進角側へ変更する。
前記制御部は、前記エンジンの運転状態が前記特定運転領域にある場合であって、前記自己着火による燃焼が生じていないと判断した場合は、前記点火のタイミングを進角側へ変更する、としてもよい。
前記制御部は、前記筒内圧センサの計測信号に基づいて前記自己着火による燃焼が生じたことを判断する、としてもよい。
エンジン1は、シリンダブロック12と、シリンダヘッド13とを備えている。シリンダヘッド13は、シリンダブロック12の上に載置される。
エンジンの制御装置は、ECU(Engine Control Unit)10を備えている。ECU10は、制御部の一例である。ECU10は、図2に示すように、マイクロコンピュータ101と、メモリ102と、I/F回路103と、を備えている。マイクロコンピュータ101は、プログラムを実行する。メモリ102は、プログラム及びデータを格納する。メモリ102は、例えばRAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)である。I/F回路103は、電気信号の入出力を行う。
エンジン1は、燃費の向上及び排出エミッション性能の向上を主目的として、所定の運転状態にある場合に、圧縮自己着火による燃焼を行う。圧縮開始前の燃焼室17の中の温度がばらつくと、自己着火のタイミングが大きく変化する。そこで、エンジン1は、SI燃焼とCI燃焼とを組み合わせたSPCCI燃焼を行う。
図4は、エンジン1の制御マップ401を例示している。制御マップ401は、ECU10のメモリ102に記憶されている。ECU10は、制御マップ401に基づいて、エンジン1を運転する。
次に、図5及び図6を参照しながら、燃料のオクタン価の判定ロジックについて説明をする。この判定ロジックは、SPCCI燃焼の燃焼形態を利用する。図3に示すように、SPCCI燃焼は、点火プラグ25が燃焼室17の中の混合気に強制的に点火を行って火炎伝播を伴う燃焼を開始させると共に、その燃焼による発熱及び/又は圧力上昇によって、未燃混合気が自己着火により燃焼する形態である。
図7は、燃料のオクタン価を判定する判定装置の構成を例示している。判定装置は、アシスト熱量算出部105、フィッティング部106、等価温度上昇量算出部107、自着火特性算出部108、オクタン価判定部109、制御セット選択部110を備えている。これらの各部は、ECU10の機能ブロックである。判定装置は、エンジン1の運転中に、オクタン価の判定を逐次行う。
前述したように、ECU10は、混合気がSPCCI燃焼すれば、燃料のオクタン価を判定できる。言い換えると、ECU10は、混合気がSPCCI燃焼をしない場合は、燃料のオクタン価を判定できない。
10 ECU(制御部)
11 シリンダ
17 燃焼室
25 点火プラグ(点火部)
6 インジェクタ(燃料供給部)
61 燃料供給システム(燃料供給部)
63 燃料タンク
SW5 筒内圧センサ(計測部)
Claims (6)
- 燃焼室を形成するシリンダを有するエンジンと、
燃料タンク内の燃料を前記燃焼室の中へ供給する燃料供給部と、
前記エンジンに取り付けられかつ、前記燃焼室の中の混合気に点火する点火部と、
前記エンジンに関係するパラメータの計測信号を出力する計測部と、
前記計測信号を受けると共に、前記燃料供給部及び前記点火部に制御信号を出力する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記点火部に、所定のタイミングで前記混合気に点火させ、それによって、前記エンジンは、一部の混合気が火炎伝播を伴う燃焼を開始し、その後、残りの未燃混合気が自己着火により燃焼する部分自己着火燃焼を行い、
前記制御部は、前記計測信号を受けて、前記点火部が点火をしたタイミングから前記未燃混合気が自己着火をしたタイミングまでに、前記燃焼室内で発生した熱量を算出すると共に、算出した熱量に基づいて前記燃料のオクタン価を判定し、
前記制御部は、判定した燃料のオクタン価に応じて、点火のタイミングを設定し、
前記制御部は、前記計測信号に基づいて、前記自己着火による燃焼が生じていないと判断した場合は、前記点火のタイミングを進角側へ変更するエンジンの制御装置。 - 請求項1に記載のエンジンの制御装置において、
前記エンジンは、前記エンジンの運転状態が特定運転領域にある場合に、前記部分自己着火燃焼を行い、
前記制御部は、前記エンジンの運転状態が前記特定運転領域にある場合であって、前記自己着火による燃焼が生じていないと判断した場合は、前記点火のタイミングを進角側へ変更するエンジンの制御装置。 - 請求項1又は2に記載のエンジンの制御装置において、
前記制御部は、前記計測信号に基づいて、前記自己着火による燃焼の頻度を判断すると共に、前記頻度が予め設定した閾値を下回る場合に、前記自己着火による燃焼が生じていないと判断するエンジンの制御装置。 - 請求項3に記載のエンジンの制御装置において、
前記閾値は、前記エンジンの運転状態毎に定められているエンジンの制御装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のエンジンの制御装置において、
前記計測部は、前記燃焼室の中の圧力に対応する計測信号を出力する筒内圧センサを含み、
前記制御部は、前記筒内圧センサの計測信号に基づいて前記自己着火による燃焼が生じたことを判断するエンジンの制御装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のエンジンの制御装置において、
前記制御部は、予め設定した進角限界を超えない範囲で、前記点火のタイミングを進角側へ変更するエンジンの制御装置。
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JP2013217263A (ja) * | 2012-04-06 | 2013-10-24 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
JP2015203388A (ja) * | 2014-04-16 | 2015-11-16 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP2019194464A (ja) * | 2018-05-02 | 2019-11-07 | マツダ株式会社 | 圧縮着火式エンジンの制御装置 |
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- 2019-12-11 JP JP2019223890A patent/JP7259725B2/ja active Active
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JP2019194464A (ja) * | 2018-05-02 | 2019-11-07 | マツダ株式会社 | 圧縮着火式エンジンの制御装置 |
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