JP5880219B2 - Engine fuel property estimation device - Google Patents

Engine fuel property estimation device Download PDF

Info

Publication number
JP5880219B2
JP5880219B2 JP2012080961A JP2012080961A JP5880219B2 JP 5880219 B2 JP5880219 B2 JP 5880219B2 JP 2012080961 A JP2012080961 A JP 2012080961A JP 2012080961 A JP2012080961 A JP 2012080961A JP 5880219 B2 JP5880219 B2 JP 5880219B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
engine
estimation
fuel injection
cetane number
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012080961A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013209942A (en
Inventor
牧男 土山
牧男 土山
聡智 伊東
聡智 伊東
隼太 泉
隼太 泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2012080961A priority Critical patent/JP5880219B2/en
Priority to PCT/IB2013/000355 priority patent/WO2013144694A2/en
Priority to DE112013001817.9T priority patent/DE112013001817T5/en
Priority to CN201380017266.0A priority patent/CN104220733B/en
Publication of JP2013209942A publication Critical patent/JP2013209942A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5880219B2 publication Critical patent/JP5880219B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • F02D41/123Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497With detection of the mechanical response of the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0611Fuel type, fuel composition or fuel quality
    • F02D2200/0612Fuel type, fuel composition or fuel quality determined by estimation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1002Output torque

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

本発明は、エンジンの燃料カット時に燃料を噴射するとともに、その噴射された燃料の燃焼により発生したエンジントルクの大きさから燃料の着火性を推定するエンジンの燃料性状推定装置に関する。   The present invention relates to an engine fuel property estimation device that injects fuel when the engine is cut and estimates the ignitability of the fuel from the magnitude of engine torque generated by combustion of the injected fuel.

ディーゼルエンジンは、噴射された燃料を圧縮により着火して燃焼させている。ディーゼルエンジンは、軽油を燃料として用いているが、市販の軽油には、成分が異なるものがあり、着火性等の燃料性状にばらつきがある。燃料の着火性は、失火の発生状況や出力などに多大な影響を与える。そのため、ディーゼルエンジンの出力性能、燃費性能、エミッション性能を向上するには、使用中の燃料の着火性を確認し、燃料噴射の時期や量などといったエンジン制御の実行態様をその結果に応じて調整する必要がある。   A diesel engine ignites and burns injected fuel by compression. Diesel engines use light oil as fuel, but commercially available light oil has different components, and there are variations in fuel properties such as ignitability. The ignitability of fuel has a great influence on the misfire occurrence status and output. Therefore, to improve the output performance, fuel efficiency, and emission performance of diesel engines, check the ignitability of the fuel in use and adjust the engine control execution mode, such as the timing and amount of fuel injection, according to the results. There is a need to.

ちなみに、ディーゼルエンジンの燃料である軽油の着火性は、セタン価によって評価される。試料とする軽油のセタン価は、その試料と同一の着火性を示す、セタンとα−メチルナフタレンとの混合物に含まれるセタンの容量パーセントとして表わされる。   By the way, the ignitability of diesel oil, the fuel for diesel engines, is evaluated by the cetane number. The cetane number of the gas oil used as a sample is expressed as a volume percentage of cetane contained in a mixture of cetane and α-methylnaphthalene that exhibits the same ignitability as the sample.

そして従来、特許文献1には、無負荷、無噴射の状態でエンジン回転速度が降下しているときに、燃料の単発噴射を行い、その噴射された燃料の燃焼により発生したエンジントルクの大きさとその単発噴射の噴射時期とに基づき、使用中の燃料のセタン価を推定する装置が開示されている。   Conventionally, Patent Document 1 discloses that when the engine rotational speed is decreasing in a no-load and no-injection state, a single injection of fuel is performed, and the magnitude of engine torque generated by combustion of the injected fuel is described. An apparatus for estimating the cetane number of a fuel in use based on the injection timing of the single injection is disclosed.

特開2010−024870号公報JP 2010-024870 A

ところで、セタン価推定のための燃料噴射は、微量であるため、気筒内の気流(スワール流、タンブル流)が強過ぎると、燃焼が成立し難くなる。また、筒内に吸入されるガスの温度やシリンダー壁温によっては、燃料の噴射から燃焼までの時間が変化する。噴射から燃焼までの時間が長くなると、燃料が開始されてからピストンの下降による筒内圧や筒内温度の低下が生じるまでの時間が短くなり、燃料の燃え残り量が多くなる。そしてその結果、燃料の燃焼により発生するエンジントルクが小さくなる。   By the way, since the fuel injection for estimating the cetane number is very small, if the airflow (swirl flow, tumble flow) in the cylinder is too strong, combustion is difficult to be established. Also, the time from fuel injection to combustion varies depending on the temperature of the gas sucked into the cylinder and the cylinder wall temperature. If the time from injection to combustion becomes longer, the time from when the fuel is started until the in-cylinder pressure or in-cylinder temperature is lowered due to the lowering of the piston is shortened, and the amount of unburned fuel increases. As a result, the engine torque generated by the combustion of fuel is reduced.

このように、セタン価推定のための燃料噴射が実行されるときの筒内気流や筒内吸入ガス温、シリンダー壁温などの状態によっては、燃料のセタン価や噴射量が同じでも、その燃焼により発生するエンジントルクの大きさにばらつきが生じてしまう。そのため、燃焼により発生したエンジントルクの大きさに基づくセタン価の推定精度には、自ずと限界があった。   In this way, depending on the conditions such as the in-cylinder airflow, in-cylinder intake gas temperature, and cylinder wall temperature when fuel injection for cetane number estimation is executed, even if the fuel cetane number and injection amount are the same, the combustion Variations in the magnitude of engine torque generated due to the above. Therefore, the estimation accuracy of the cetane number based on the magnitude of the engine torque generated by combustion naturally has a limit.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、燃料の着火性をより高い精度で推定することのできるエンジンの燃料性状推定装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a problem to be solved is to provide a fuel property estimation device for an engine capable of estimating the ignitability of fuel with higher accuracy.

上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、エンジンの燃料カット時に燃料を噴射するとともに、その噴射された燃料の燃焼により発生したエンジントルクの大きさから燃料の着火性を推定するエンジンの燃料性状推定装置において、前記燃料カットの開始前のエンジン負荷が高いときには、低いときに比して、前記推定のための燃料噴射を実施するエンジン回転速度の上限値を小さくしている。   In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 injects fuel when the engine fuel is cut, and estimates the ignitability of the fuel from the magnitude of engine torque generated by combustion of the injected fuel. In the fuel property estimation device for an engine, when the engine load before the start of the fuel cut is high, the upper limit value of the engine rotation speed at which the fuel injection for the estimation is performed is made smaller than when the engine load is low.

シリンダー壁温は、燃料の噴射から着火までの着火遅れの時間に影響を与える。そして着火遅れの時間が変化すると、燃料の燃焼により発生するエンジントルクの大きさも変化する。   The cylinder wall temperature affects the ignition delay time from fuel injection to ignition. When the ignition delay time changes, the magnitude of the engine torque generated by fuel combustion also changes.

一方、エンジンの低負荷運転中には、エンジンで発生した熱を過不足なく冷却できるため、シリンダー壁温は比較的安定している。これに対して、エンジンの高負荷運転中には、エンジンで発熱に冷却が間に合わず、シリンダー壁温が大きく上昇する。このときのシリンダー壁温の上昇代は、高負荷運転の期間などにより大きく変化する。そのため、シリンダー壁温のばらつきが大きい高負荷運転後の燃料カット時に、燃料の燃焼により発生したエンジントルクの大きさに基づく燃料の着火性の推定を行う場合には、シリンダー壁温のばらつきにより、燃料の燃焼により発生するエンジントルクがばらついて、着火性の推定精度が悪化してしまう。   On the other hand, during the low-load operation of the engine, the heat generated in the engine can be cooled without excess or deficiency, so the cylinder wall temperature is relatively stable. On the other hand, during high-load operation of the engine, the engine cannot generate heat enough to cool down, and the cylinder wall temperature rises greatly. The cylinder wall temperature rise at this time varies greatly depending on the period of high load operation. Therefore, when the fuel ignitability is estimated based on the magnitude of the engine torque generated by the fuel combustion at the time of fuel cut after high load operation with large variation in cylinder wall temperature, due to variation in cylinder wall temperature, The engine torque generated by the combustion of fuel varies, and the ignitability estimation accuracy deteriorates.

その点、上記構成では、燃料カット前のエンジン負荷が高いときには、推定のための燃料噴射を実施するエンジン回転速度の上限値が小さくされる。エンジン回転速度の上限値が小さくされると、燃料カットの開始から推定のための燃料噴射の実施までの時間が長くなり、燃料噴射が実施されるまでに高負荷運転により上昇したシリンダー壁温を十分冷却できるようになる。そのため、着火性推定のための燃料噴射が実施されるときのシリンダー壁温のばらつきが、ひいては着火遅れ時間のばらつきが抑えられるようになる。したがって、上記構成によれば、高負荷運転中のシリンダー壁温のばらつきによる推定精度の悪化を抑え、燃料の着火性をより高い精度で推定することができる。   In that respect, in the above configuration, when the engine load before the fuel cut is high, the upper limit value of the engine rotation speed at which fuel injection for estimation is performed is reduced. If the upper limit value of the engine speed is reduced, the time from the start of fuel cut to the execution of fuel injection for estimation becomes longer, and the cylinder wall temperature that has increased due to high-load operation before the fuel injection is performed is reduced. It can cool enough. Therefore, variation in cylinder wall temperature when fuel injection for ignitability estimation is performed, and thus variation in ignition delay time, can be suppressed. Therefore, according to the above configuration, it is possible to suppress deterioration in estimation accuracy due to variations in cylinder wall temperature during high-load operation, and to estimate the ignitability of fuel with higher accuracy.

上記課題を解決するため、請求項2に記載の発明は、エンジンの燃料カット時に燃料を噴射するとともに、その噴射された燃料の燃焼により発生したエンジントルクの大きさから燃料の着火性を推定するエンジンの燃料性状推定装置において、前記推定の実施時の車速が高いときには、低いときに比して、前記推定のための燃料噴射を実施するエンジン回転速度の上限値を小さくしている。   In order to solve the above problems, the invention according to claim 2 injects fuel when the engine fuel is cut, and estimates the ignitability of the fuel from the magnitude of the engine torque generated by the combustion of the injected fuel. In the engine fuel property estimation device, when the vehicle speed at the time of the estimation is high, the upper limit value of the engine rotation speed at which the fuel injection for the estimation is performed is made smaller than when the vehicle speed is low.

推定実施時の車速が高いときには、高い確率でそれ以前にエンジンが高負荷運転されている。上述したように、シリンダー壁温のばらつきによる推定精度の悪化は、推定のための燃料噴射を実施するエンジン回転速度の上限値を小さくすることで抑えることができる。その点、本実施の形態では、エンジンが高確率で高負荷運転されていたと考えられる高車速時に、推定のための燃料噴射を実施するエンジン回転速度の上限値が小さくされる。そのため、シリンダー壁温のばらつきによる推定精度の悪化を抑え、燃料の着火性をより高い精度で推定することができる。   When the vehicle speed at the time of estimation is high, the engine is operated at a high load before that with a high probability. As described above, deterioration in estimation accuracy due to variations in cylinder wall temperature can be suppressed by reducing the upper limit value of the engine rotation speed at which fuel injection for estimation is performed. In this regard, in the present embodiment, the upper limit value of the engine rotation speed at which fuel injection for estimation is performed is reduced at a high vehicle speed at which the engine is considered to have been operated with a high probability and a high load. For this reason, it is possible to suppress deterioration in estimation accuracy due to variations in cylinder wall temperature and estimate fuel ignitability with higher accuracy.

上記課題を解決するため、請求項3に記載の発明は、エンジンの燃料カット時に燃料を噴射するとともに、その噴射された燃料の燃焼により発生したエンジントルクの大きさから燃料の着火性を推定するエンジンの燃料性状推定装置において、車両走行中に前記推定を行うときには、レーシング後の減速中に行うときに比して、前記推定のための燃料噴射を実施するエンジン回転速度の上限値を大きくしている。   In order to solve the above problems, the invention according to claim 3 injects fuel when the engine fuel is cut, and estimates the ignitability of the fuel from the magnitude of the engine torque generated by combustion of the injected fuel. In the fuel property estimation device for an engine, when performing the estimation while the vehicle is running, the upper limit value of the engine rotation speed at which the fuel injection for the estimation is performed is made larger than when performing the deceleration after racing. ing.

燃料カットの開始直後は、筒内気流が強く、微量の燃料を噴射しても、燃焼が成立し難くなる。そのため、着火性の推定を好適に行うには、燃料カットの開始から推定のための燃料噴射の実施までの時間を十分に確保する必要がある。   Immediately after the start of the fuel cut, the in-cylinder airflow is strong, and even if a small amount of fuel is injected, combustion is difficult to be established. Therefore, in order to appropriately estimate the ignitability, it is necessary to secure a sufficient time from the start of fuel cut to the execution of fuel injection for estimation.

一方、レーシング、すなわちエンジンの空吹かしによっては、エンジン回転速度が大きく上昇する。こうしたレーシング後の減速中の燃料カット時には、推定のための燃料噴射を実施するエンジン回転速度の上限値をある程度大きくしても、燃料カットの開始から推定のための燃料噴射の実施までの時間を十分に確保できる。   On the other hand, depending on racing, that is, idling of the engine, the engine rotation speed increases greatly. During fuel cut during deceleration after racing, even if the upper limit of the engine speed at which fuel injection for estimation is performed is increased to some extent, the time from fuel cut start to fuel injection for estimation is reduced. Enough can be secured.

これに対して、車両走行中の燃料カット時には、その開始前のエンジン回転速度は、レーシング時ほど大きく上昇していないことが多い。そのため、車両走行中の燃料カット時に着火性の推定を行う場合には、推定のための燃料噴射を実施するエンジン回転速度の上限値を小さくして、筒内気流が十分に弱まってから、推定のための燃料噴射を実施することが望ましい。   On the other hand, when the fuel is cut while the vehicle is running, the engine rotation speed before the start often does not increase as much as during racing. For this reason, when ignitability is estimated when fuel is cut while the vehicle is running, the upper limit value of the engine rotation speed for fuel injection for estimation is reduced and the in-cylinder airflow is sufficiently weakened. It is desirable to implement fuel injection for

その点、上記構成では、推定のための燃料噴射を実施するエンジン回転速度の上限値が、レーシング後の減速中の燃料カット時には大きくされ、車両走行中の燃料カット時には小さくされる。そのため、良好に推定を行える状況でのみ、推定が実施されるようになり、燃料の着火性の推定がより高い精度で行われるようになる。   In that respect, in the above configuration, the upper limit value of the engine rotation speed at which fuel injection for estimation is performed is increased during fuel cut during deceleration after racing, and is decreased during fuel cut during vehicle travel. Therefore, the estimation is performed only in a situation where the estimation can be performed satisfactorily, and the ignitability of the fuel is estimated with higher accuracy.

なお、レーシング後の減速中の燃料カット時は、車両走行中の燃料カット時に比べ、外乱の影響が小さいため、燃料の着火性をより高い精度で推定することができる。そのため、燃料の着火性を高い精度で推定する必要がある場合には、レーシング後の減速中の燃料カット時に着火性の推定を行うようにすると良い。   It should be noted that since the influence of the disturbance is smaller when the fuel is cut during deceleration after racing than when the fuel is cut while the vehicle is running, the ignitability of the fuel can be estimated with higher accuracy. Therefore, when it is necessary to estimate the ignitability of the fuel with high accuracy, the ignitability may be estimated when the fuel is cut during deceleration after racing.

一方、エンジンが十分に温まった状態でレーシングを行ったときと、そうでないときとでは、推定のための燃料噴射を実施するときのシリンダー壁温が大きく異なる。そしてシリンダー壁温のばらつきは、燃料の着火遅れ時間のばらつきを招き、着火性の推定精度に好ましくない影響を与える。   On the other hand, the cylinder wall temperature when performing fuel injection for estimation differs greatly between when racing is performed with the engine sufficiently warm and when it is not. The variation in the cylinder wall temperature causes a variation in the fuel ignition delay time, which adversely affects the estimation accuracy of the ignitability.

その点、請求項4に記載の発明では、推定をレーシング後の減速中に行うときに限り、推定のための燃料噴射に先立って規定回数の燃料噴射を実施している。推定のための燃料噴射に先立って何回かの燃料噴射を行えば、エンジンが十分温まっていない状態でレーシングを行ったときにも、先立って噴射された燃料の燃焼による熱でシリンダー壁面を加温することができる。そのため、そうした予備噴射の実施により、推定のための燃料噴射時のシリンダー壁温のばらつきが抑えられる。したがって、上記構成によれば、レーシング後の減速中の燃料カット時に行われる着火性の推定をより高い精度で行うことができる。   In this regard, in the invention described in claim 4, only when estimation is performed during deceleration after racing, fuel injection is performed a specified number of times prior to fuel injection for estimation. If fuel injection is performed several times prior to the fuel injection for estimation, the cylinder wall surface is added by the heat of combustion of the fuel injected prior to racing when the engine is not sufficiently warm. Can be warmed. Therefore, by performing such preliminary injection, variation in cylinder wall temperature during fuel injection for estimation can be suppressed. Therefore, according to the above configuration, it is possible to estimate the ignitability performed at the time of fuel cut during deceleration after racing with higher accuracy.

また、請求項5に記載の発明は、こうした請求項4に記載のエンジンの燃料性状推定装置を、インジェクターの内部の燃料圧力を推定する燃圧センサーを備えるとともに、推定された燃料圧力の変動から実際に噴射された燃料の量を求め、その結果をインジェクターの駆動制御にフィードバックするエンジンに適用している。   According to a fifth aspect of the present invention, the engine fuel property estimating apparatus according to the fourth aspect includes a fuel pressure sensor for estimating the fuel pressure inside the injector, and actually uses the estimated fuel pressure fluctuation. This is applied to an engine that obtains the amount of fuel injected into the engine and feeds back the result to injector drive control.

上記のようなエンジンでは、上記フィードバックにより、燃料噴射量の制御精度を向上することができる。こうしたエンジンにおいて、着火性の推定のための燃料噴射に先立って幾度かの燃料噴射を行えば、その先立つ燃料噴射での燃料圧力変動の検出結果のフィードバックにより、推定のための燃料噴射時の燃料噴射の制御精度を高めることができる。したがって、上記構成によれば、レーシング後の減速中の燃料カット時に行われる着火性の推定を更に高い精度で行うことができる。
なお、上記構成において、燃料の着火性を推定するための燃料噴射は、エンジンの燃料カット中に実施するものである。すなわち、エンジンの燃料カット中に燃料の着火性の推定が実施される。
また、上記構成によれば、エンジン回転速度が前記上限値よりも大きいときには、前記推定のための燃料噴射を行わないようにすることができる。
In the engine as described above, the control accuracy of the fuel injection amount can be improved by the feedback. In such an engine, if fuel injection is performed several times prior to fuel injection for estimating ignitability, the fuel at the time of fuel injection for estimation is obtained by feedback of the detection result of fuel pressure fluctuation in the preceding fuel injection. The control accuracy of injection can be increased. Therefore, according to the above configuration, it is possible to estimate the ignitability performed at the time of fuel cut during deceleration after racing with higher accuracy.
In the above configuration, the fuel injection for estimating the ignitability of the fuel is performed during the fuel cut of the engine. That is, fuel ignitability is estimated during engine fuel cut.
Moreover, according to the said structure, when an engine speed is larger than the said upper limit, it can be made not to perform the fuel injection for the said estimation.

本発明の一実施の形態にかかるエンジン制御装置の全体構造を模式的に示す略図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Schematic which shows typically the whole structure of the engine control apparatus concerning one embodiment of this invention. 同実施の形態の適用されるディーゼルエンジンに設けられたインジェクターの側部断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the side part sectional structure of the injector provided in the diesel engine to which the embodiment is applied. 燃料噴射率の時間波形の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the time waveform of a fuel injection rate. 上記実施の形態に採用されるセタン価推定ルーチンのフローチャート。The flowchart of the cetane number estimation routine employ | adopted as the said embodiment. 上記実施の形態における上限回転速度と車速との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the upper limit rotational speed and vehicle speed in the said embodiment. 上記実施の形態における上限吸気温と車速との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the upper limit intake air temperature and vehicle speed in the said embodiment. 上記実施の形態に採用されるセタン価判定ルーチンの処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of the cetane number determination routine employ | adopted as the said embodiment. (a)は、セタン価検出のための燃料噴射の実行前後のエンジン回転速度の推移を、(b)はそのときの回転速度差の推移をそれぞれ示すタイムチャート。(A) is a time chart which shows transition of the engine speed before and after execution of fuel injection for cetane number detection, and (b) shows transition of the rotational speed difference at that time.

以下、本発明にかかるエンジンの燃料性状推定装置を具体化した一実施の形態を、図1〜図8を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態の推定装置は、車載用のディーゼルエンジンに適用されている。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a fuel property estimation device for an engine according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In addition, the estimation apparatus of this Embodiment is applied to the vehicle-mounted diesel engine.

図1に示すように、本実施の形態の推定装置が適用されるディーゼルエンジンの燃料タンク10には、その内部の燃料の残量を計測する燃料ゲージ11が配設されている。また、燃料タンク10には、エンジンに供される燃料が通る給油通路12が接続されている。給油通路12の途中には、燃料タンク10内の燃料を汲み上げ、加圧して吐出する高圧燃料ポンプ13が設けられている。そして、給油通路12の下流端は、加圧された燃料を貯留するコモンレール14に接続されている。   As shown in FIG. 1, a fuel gauge 11 that measures the remaining amount of fuel therein is disposed in a fuel tank 10 of a diesel engine to which the estimation device of the present embodiment is applied. The fuel tank 10 is connected to a fuel supply passage 12 through which fuel supplied to the engine passes. A high-pressure fuel pump 13 that pumps up fuel in the fuel tank 10 and pressurizes and discharges the fuel in the fuel supply passage 12 is provided. The downstream end of the oil supply passage 12 is connected to a common rail 14 that stores pressurized fuel.

コモンレール14には、ディーゼルエンジンの各気筒のインジェクター16がそれぞれ接続されている。なお、これらのインジェクター16には、内部の燃料圧力を検出する燃圧センサー17がそれぞれ配設されている。また、各インジェクター16には、余剰した燃料を燃料タンク10に戻すためのリターン通路18が接続されている。   The common rail 14 is connected to an injector 16 of each cylinder of the diesel engine. Each injector 16 is provided with a fuel pressure sensor 17 for detecting the internal fuel pressure. Each injector 16 is connected to a return passage 18 for returning surplus fuel to the fuel tank 10.

こうしたディーゼルエンジンは、電子制御ユニット19により制御されている。電子制御ユニット19は、エンジン制御にかかる各種演算処理を行うマイクロコンピューターを備えている。また、電子制御ユニット19には、ディーゼルエンジンの運転状況を検出する各種センサーの信号が入力される入力回路が設けられている。この入力回路には、上記燃料ゲージ11や燃圧センサー17が接続されている。また、入力回路には、ディーゼルエンジンの吸気圧、回転速度、冷却水温、吸気温をそれぞれ検出する吸気圧センサー20、回転速度センサー21、水温センサー22、吸気温センサー25、車速を検出する車速センサー24、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサー23なども接続されている。   Such a diesel engine is controlled by an electronic control unit 19. The electronic control unit 19 includes a microcomputer that performs various arithmetic processes related to engine control. In addition, the electronic control unit 19 is provided with an input circuit to which signals of various sensors that detect the operation status of the diesel engine are input. The fuel gauge 11 and the fuel pressure sensor 17 are connected to this input circuit. The input circuit includes an intake pressure sensor 20, a rotation speed sensor 21, a water temperature sensor 22, an intake air temperature sensor 25, and a vehicle speed sensor that detects the vehicle speed. 24, an accelerator pedal sensor 23 for detecting the amount of depression of the accelerator pedal is also connected.

さらに、電子制御ユニット19には、ディーゼルエンジンの各部を駆動するアクチュエーターの駆動回路が設けられている。なお、こうした駆動回路には、各気筒のインジェクター16を駆動する回路が含まれる。   Further, the electronic control unit 19 is provided with an actuator drive circuit for driving each part of the diesel engine. Such a drive circuit includes a circuit for driving the injector 16 of each cylinder.

続いて、図2を参照して、こうしたディーゼルエンジンの各気筒に設けられたインジェクター16のより詳細な構成について説明する。このディーゼルエンジンには、インジェクター16として、電気駆動式のインジェクターが採用されている。   Next, with reference to FIG. 2, a more detailed configuration of the injector 16 provided in each cylinder of the diesel engine will be described. The diesel engine employs an electrically driven injector as the injector 16.

図2に示すように、インジェクター16は、中空筒状に形成されたハウジング30を備えている。ハウジング30の内部には、図中上下方向に往復動可能にニードル弁31が配設されている。また、ニードル弁31の図中上方におけるハウジング30の内部には、同ニードル弁31を図中下方に向けて常時付勢するスプリング32が配設されている。   As shown in FIG. 2, the injector 16 includes a housing 30 formed in a hollow cylindrical shape. A needle valve 31 is disposed inside the housing 30 so as to be capable of reciprocating in the vertical direction in the figure. Further, a spring 32 that constantly urges the needle valve 31 downward in the drawing is disposed inside the housing 30 in the upper portion of the needle valve 31 in the drawing.

また、ハウジング30の内部には、ニードル弁31を間に挟んで2つの燃料室が、すなわちニードル弁31の図中下方に位置するノズル室33と、ニードル弁31の図中上方に位置する圧力室34とが形成されている。   In the housing 30, two fuel chambers with the needle valve 31 interposed therebetween, that is, a nozzle chamber 33 positioned below the needle valve 31 in the drawing and a pressure positioned above the needle valve 31 in the drawing. A chamber 34 is formed.

ノズル室33には、その内部とハウジング30の外部とを連通する噴射孔35が形成されている。また、ノズル室33には、ハウジング30の内部に形成された導入通路36が接続されている。導入通路36は、上述のコモンレール14(図1)に接続されており、この導入通路36を介してノズル室33に燃料が供給されるようになっている。   The nozzle chamber 33 is formed with an injection hole 35 that communicates the inside with the outside of the housing 30. The nozzle chamber 33 is connected to an introduction passage 36 formed inside the housing 30. The introduction passage 36 is connected to the above-described common rail 14 (FIG. 1), and fuel is supplied to the nozzle chamber 33 through the introduction passage 36.

一方、圧力室34は、連通路37を介してノズル室33に、また排出路38を介して上述のリターン通路18にそれぞれ接続されている。また、圧力室34の内部には、例えばピエゾ素子のような圧電素子を積層して形成された圧電アクチュエーター39により駆動される弁体40が配設されている。そして、圧力室34は、弁体40の駆動により、上記連通路37及び排出路38のいずれか一方に選択的に連通されるようになっている。   On the other hand, the pressure chamber 34 is connected to the nozzle chamber 33 via the communication passage 37 and to the return passage 18 described above via the discharge passage 38. In addition, a valve body 40 that is driven by a piezoelectric actuator 39 formed by stacking piezoelectric elements such as piezoelectric elements is disposed inside the pressure chamber 34. The pressure chamber 34 is selectively communicated with one of the communication passage 37 and the discharge passage 38 by driving the valve body 40.

更に、こうしたインジェクター16の図中上部には、上述の燃圧センサー17が一体に設けられている。この燃圧センサー17は、上記導入通路36内の燃料の圧力を検出するように構成されている。   Further, the above-described fuel pressure sensor 17 is integrally provided on the upper portion of the injector 16 in the drawing. The fuel pressure sensor 17 is configured to detect the pressure of the fuel in the introduction passage 36.

こうしたインジェクター16は、次のように動作する。駆動電圧が印加されていないときの圧電アクチュエーター39は、その全長が縮んだ状態となり、圧力室34を連通路37に連通し、圧力室34を排出路38から遮断する位置に弁体40を位置させる。このときには、ノズル室33と圧力室34とが連通され、それらの内部の圧力がほぼ均衡する。そのため、このときのニードル弁31は、スプリング32の付勢力により図中下方に変位して、噴射孔35を塞ぐ。したがって、このときのインジェクター16からは、燃料が噴射されないようになる。   Such an injector 16 operates as follows. When the drive voltage is not applied, the piezoelectric actuator 39 is in a state where its entire length is reduced, and the valve body 40 is positioned at a position where the pressure chamber 34 is communicated with the communication passage 37 and the pressure chamber 34 is shut off from the discharge passage 38. Let At this time, the nozzle chamber 33 and the pressure chamber 34 communicate with each other, and the internal pressures thereof are substantially balanced. Therefore, the needle valve 31 at this time is displaced downward in the figure by the urging force of the spring 32 and closes the injection hole 35. Therefore, fuel is not injected from the injector 16 at this time.

一方、圧電アクチュエーター39に駆動電圧が印加されると、その全長が伸びて、圧力室34を連通路37から遮断し、圧力室34を排出路38に連通する位置に弁体40を位置させる。このときには、圧力室34から燃料が排出され、その内部の圧力が低下されることから、ノズル室33の圧力が圧力室34の圧力よりも大となる。そのため、このときのニードル弁31は、それらの圧力差により、スプリング32の付勢力により図中上方に、すなわち噴射孔35を塞ぐ位置から離れるように変位する。したがって、このときのインジェクター16からは、燃料が噴射されるようになる。   On the other hand, when a driving voltage is applied to the piezoelectric actuator 39, its entire length is extended, the pressure chamber 34 is shut off from the communication path 37, and the valve body 40 is positioned at a position where the pressure chamber 34 communicates with the discharge path 38. At this time, the fuel is discharged from the pressure chamber 34 and the pressure inside the pressure chamber 34 is reduced, so that the pressure in the nozzle chamber 33 becomes higher than the pressure in the pressure chamber 34. Therefore, the needle valve 31 at this time is displaced upward in the figure by the urging force of the spring 32 due to the pressure difference therebetween, that is, away from the position where the injection hole 35 is blocked. Accordingly, fuel is injected from the injector 16 at this time.

以上のように構成された本実施の形態において、電子制御ユニット19は、ディーゼルエンジンの燃料噴射制御を行っている。具体的には、電子制御ユニット19は、エンジン回転速度やアクセルペダルの踏み込み量、使用中の燃料のセタン価の推定値(制御セタン価)から、燃料噴射量の目標値(目標燃料噴射量)を算出する。また、電子制御ユニット19は、目標燃料噴射量およびエンジン回転速度から、燃料噴射時期や燃料噴射時間の目標値を算出する。そして電子制御ユニット19は、これら算出した目標値に応じて、インジェクター16の圧電アクチュエーター39に対する駆動電圧の印加を行って燃料噴射を制御している。   In the present embodiment configured as described above, the electronic control unit 19 performs fuel injection control of the diesel engine. Specifically, the electronic control unit 19 determines the target value (target fuel injection amount) of the fuel injection amount from the engine rotation speed, the amount of depression of the accelerator pedal, and the estimated value (control cetane number) of the cetane number of the fuel in use. Is calculated. The electronic control unit 19 calculates a target value for the fuel injection timing and the fuel injection time from the target fuel injection amount and the engine speed. The electronic control unit 19 controls the fuel injection by applying a driving voltage to the piezoelectric actuator 39 of the injector 16 according to the calculated target value.

さらに、本実施の形態では、こうした燃料噴射制御において電子制御ユニット19は、上記インジェクター16に設置された燃圧センサー17の検出する燃料圧力に基づいて、インジェクター16の燃料噴射率(単位時間当りに噴射される燃料の量)の時間波形を形成する制御を実施する。この制御は、次の態様で行われる。   Further, in the present embodiment, in such fuel injection control, the electronic control unit 19 performs the fuel injection rate (injection per unit time) of the injector 16 based on the fuel pressure detected by the fuel pressure sensor 17 installed in the injector 16. Control to form a time waveform of the amount of fuel to be carried out. This control is performed in the following manner.

インジェクター16において、圧電アクチュエーター39への駆動電圧の印加に応じたニードル弁31の噴射孔35からの離間(リフト)が開始されると、そのリフト量の増加に伴い、ノズル室33内の燃料圧力は低下する。また、駆動電圧の印加の停止に応じてニードル弁31のリフト量が減少すると、その減少に伴い、ノズル室33内の燃料圧力は次第に上昇する。したがって、上記燃圧センサー17により検出された燃料圧力からは、ニードル弁31のリフトの開始時期(開弁駆動開始時期Tos)、燃料噴射率が最大となる時期(最大噴射率到達時期Toe)、燃料噴射率の降下が開始される時期(噴射率降下開始時期Tcs)、及びニードル弁31のリフトの終了時期(最小リフト量到達時期Tce)を特定することができる。そして、それらの特定した時期から、図3に示すような燃料噴射率の時間波形を求めることができる。そして、その波形からは、実際の燃料の噴射状況を、すなわち実際の燃料噴射量や燃料噴射時期などを、極めて高い精度で確認することができる。なお、本実施の形態では、電子制御ユニット19は、インジェクター16内部の燃料圧力の変化速度(燃料圧力の時間微分値)を求めるとともに、その値に基づいて上記各時期を求めている。   When the injector 16 starts to be separated (lifted) from the injection hole 35 of the needle valve 31 in response to application of a driving voltage to the piezoelectric actuator 39, the fuel pressure in the nozzle chamber 33 increases with the increase in the lift amount. Will decline. Further, when the lift amount of the needle valve 31 decreases in accordance with the stop of application of the drive voltage, the fuel pressure in the nozzle chamber 33 gradually increases with the decrease. Therefore, from the fuel pressure detected by the fuel pressure sensor 17, the lift start timing of the needle valve 31 (valve opening drive start timing Tos), the time when the fuel injection rate becomes maximum (maximum injection rate arrival time Toe), the fuel The timing at which the injection rate starts to decrease (injection rate decrease start timing Tcs) and the lift end timing (minimum lift amount arrival timing Tce) of the needle valve 31 can be specified. And the time waveform of a fuel injection rate as shown in FIG. 3 can be calculated | required from those specified time. From the waveform, the actual fuel injection status, that is, the actual fuel injection amount and fuel injection timing can be confirmed with extremely high accuracy. In the present embodiment, the electronic control unit 19 obtains the change speed of the fuel pressure inside the injector 16 (time differential value of the fuel pressure) and obtains each of the above timings based on the value.

また、本実施の形態では、電子制御ユニット19は、使用中の燃料のセタン価の推定を、すなわち燃料の着火性の推定を行っている。本実施の形態の燃料性状推定装置では、セタン価の推定モードとして、通常モードと高精度モードとの2つのモードが用意されている。   In the present embodiment, the electronic control unit 19 estimates the cetane number of the fuel in use, that is, estimates the ignitability of the fuel. In the fuel property estimation apparatus according to the present embodiment, two modes of a normal mode and a high accuracy mode are prepared as cetane number estimation modes.

通常モードでのセタン価推定は、車両走行中のディーゼルエンジンの燃料カット時に行われる。そして、通常モードで推定された燃料のセタン価は、燃料噴射制御やEGR制御、過給率制御などのエンジン制御に反映される。例えば使用中の燃料のセタン価が低いと推定されたときには、燃料の着火性の低さに起因した失火の発生を抑えるため、パイロット噴射の回数の増加やパイロット噴射の増量、パイロット噴射やメイン噴射の時期の進角、EGR(排気再循環)の減量、過給率の増大などが行われる。なお、こうした通常モードは、以下の条件(イ)〜(ハ)のすべてが成立したときに入るようになっている。
(イ)アクセル操作(アクセルペダルの踏み込み)の解除による車速及びエンジン回転速度の減速に応じて実施されるディーゼルエンジンの燃料カットが実行されている。
(ロ)給油後の燃料噴射量の総量が、規定値α以上となっている。なお、規定値αには、燃料タンク10からインジェクター16に至る燃料経路に充填可能な燃料の総量よりも大きい値が設定されている。すなわち、本条件(ロ)の成立は、給油の後、上記燃料経路内の燃料が、給油後に燃料タンク10から新たな燃料によって置換されていることを意味している。
(ハ)給油後、燃料のセタン価の推定値が未だ確定されていない。
The estimation of the cetane number in the normal mode is performed at the time of fuel cut of the diesel engine while the vehicle is running. The fuel cetane number estimated in the normal mode is reflected in engine control such as fuel injection control, EGR control, and supercharging rate control. For example, when it is estimated that the cetane number of the fuel in use is low, in order to suppress the occurrence of misfire due to low ignitability of the fuel, an increase in the number of pilot injections, an increase in pilot injection, pilot injection or main injection Are advanced, the amount of EGR (exhaust gas recirculation) is reduced, and the supercharging ratio is increased. Such a normal mode is entered when all of the following conditions (a) to (c) are satisfied.
(A) A fuel cut of a diesel engine that is performed according to the deceleration of the vehicle speed and the engine rotational speed by releasing the accelerator operation (depressing the accelerator pedal) is being executed.
(B) The total fuel injection amount after refueling is equal to or greater than the specified value α. The prescribed value α is set to a value larger than the total amount of fuel that can be filled in the fuel path from the fuel tank 10 to the injector 16. That is, the establishment of this condition (b) means that after refueling, the fuel in the fuel path is replaced with new fuel from the fuel tank 10 after refueling.
(C) After refueling, the estimated value of fuel cetane number has not yet been determined.

一方、高精度モードでのセタン価推定は、レーシング後の燃料カット時に行われる。この高精度モードによるセタン価の推定結果は、失火多発時の要因の特定に用いられる。すなわち、失火の多発が確認されたときに、この高精度モードでの燃料のセタン価の推定を行い、その結果、低セタン価燃料が使用されていることが確認されれば、使用中の燃料に問題があり、そうでなければ、ディーゼルエンジンの燃料系などに問題があると、失火の要因を特定することができる。なお、こうした高精度モードは、整備マニュアル等に記載された手順に従って、規定の回転速度以上となるまでディーゼルエンジンを空吹かしすることで入るようになっている。   On the other hand, cetane number estimation in the high accuracy mode is performed at the time of fuel cut after racing. The estimation result of the cetane number in this high-accuracy mode is used to identify the factors at the time of frequent misfires. That is, when frequent misfires are confirmed, the cetane number of the fuel in this high-precision mode is estimated. As a result, if it is confirmed that low cetane number fuel is used, the fuel in use Otherwise, if there is a problem with the fuel system of the diesel engine, the cause of misfire can be identified. Such a high-accuracy mode can be entered by air-blowing the diesel engine until it reaches a specified rotational speed or higher according to the procedure described in the maintenance manual or the like.

こうした本実施の形態でのセタン価の推定は、図4に示すセタン価推定ルーチンの処理を通じて行われる。同ルーチンの処理は、上記通常モード、高精度モードのいずれかに入った状態で、ディーゼルエンジンの燃料カットが実施されているときに、電子制御ユニット19により、規定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとなっている。   Such estimation of the cetane number in the present embodiment is performed through the processing of the cetane number estimation routine shown in FIG. The processing of this routine is repeatedly executed by the electronic control unit 19 every prescribed control cycle when the fuel cut of the diesel engine is performed in either the normal mode or the high accuracy mode. Has become.

さて、本ルーチンの処理が開始されると、まずステップS100において、現状のエンジン回転速度NE、吸気温THA及び車速SPDの読み込みが行われる。そして、ステップS101において、現状の車速SPDに基づいて、上限回転速度NEmax及び上限吸気温THAmaxの算出が行われる。上限回転速度NEmaxは、セタン価推定のための燃料噴射を行うエンジン回転速度NEの上限値を、上限吸気温THAmaxは、同燃料噴射を行う吸気温THAの上限値をそれぞれ示している。   When the processing of this routine is started, first, in step S100, the current engine speed NE, intake air temperature THA, and vehicle speed SPD are read. In step S101, the upper limit rotational speed NEmax and the upper limit intake air temperature THAmax are calculated based on the current vehicle speed SPD. The upper limit rotational speed NEmax represents the upper limit value of the engine rotational speed NE at which fuel injection for cetane number estimation is performed, and the upper limit intake air temperature THAmax represents the upper limit value of the intake air temperature THA at which fuel injection is performed.

ここでの車速SPDは、燃料カット開始前のエンジン負荷の指標値として用いられている。すなわち、高車速で燃料カットが実施されているときには、その開始前のエンジンは、高い確率で高負荷運転されていたと考えられる。よって、ここでは、車速SPDが高いほど、燃料カット開始前のエンジン負荷が高かったものとして、上限回転速度NEmax及び上限吸気温THAmaxを求めている。なお、高精度モードでは、車速SPDは「0」となっている。   The vehicle speed SPD here is used as an index value of the engine load before the start of fuel cut. That is, when the fuel cut is performed at a high vehicle speed, it is considered that the engine before the start was operated at a high load with a high probability. Therefore, here, the upper limit rotational speed NEmax and the upper limit intake air temperature THAmax are obtained assuming that the higher the vehicle speed SPD, the higher the engine load before the start of fuel cut. In the high accuracy mode, the vehicle speed SPD is “0”.

図5に示すように、上限回転速度NEmaxは、車速SPDが高いほど、その値が小さくされる。ただし、車速SPDが「0」のとき、すなわち高精度モード時には、通常モード時よりも、上限回転速度NEmaxの値が大きくされる。   As shown in FIG. 5, the upper limit rotational speed NEmax is made smaller as the vehicle speed SPD is higher. However, when the vehicle speed SPD is “0”, that is, in the high accuracy mode, the value of the upper limit rotational speed NEmax is made larger than that in the normal mode.

また、図6に示すように、上限吸気温THAmaxも、車速SPDが高いほど、その値が小さくされる。ただし、車速SPDが「0」のとき、すなわち高精度モード時には、通常モード時よりも、上限吸気温THAmaxの値が大きくされる。   Further, as shown in FIG. 6, the upper limit intake air temperature THAmax is also reduced as the vehicle speed SPD is higher. However, when the vehicle speed SPD is “0”, that is, in the high accuracy mode, the value of the upper limit intake air temperature THAmax is made larger than that in the normal mode.

続いて、ステップS102において、現状のエンジン回転速度NEが上限回転速度NEmax以下、且つ現状の吸気温THAが上限吸気温THAmax以下であるか否かが判断される。ここで、現状のエンジン回転速度NEが上限回転速度NEmaxを超えているか、現状の吸気温THAが上限吸気温THAmaxを超えていれば(NO)、そのまま今回の処理が終了される。一方、現状のエンジン回転速度NEが上限回転速度NEmax以下、且つ現状の吸気温THAが上限吸気温THAmax以下であれば(YES)、ステップS103に処理が進められる。   Subsequently, in step S102, it is determined whether or not the current engine rotational speed NE is equal to or lower than the upper limit rotational speed NEmax and the current intake air temperature THA is equal to or lower than the upper limit intake air temperature THAmax. Here, if the current engine rotational speed NE exceeds the upper limit rotational speed NEmax, or if the current intake air temperature THA exceeds the upper limit intake air temperature THAmax (NO), the current process is terminated. On the other hand, if the current engine rotational speed NE is equal to or lower than the upper limit rotational speed NEmax and the current intake air temperature THA is equal to or lower than the upper limit intake air temperature THAmax (YES), the process proceeds to step S103.

ステップS103に処理が進められると、そのステップS103において、現在の推定モードが高精度モード、通常モードのいずれであるかが確認される。ここで、高精度モードであればステップS104において、規定回数の予備燃料噴射が実施された後、ステップS105に処理が進められる。一方、通常モードであれば、予備燃料噴射を実施しないまま、ステップS105に処理が進められる。そして、そのステップS105において、セタン価判定が実施された上で、今回の本ルーチンの処理が終了される。   When the process proceeds to step S103, it is confirmed in step S103 whether the current estimation mode is the high accuracy mode or the normal mode. Here, if it is the high accuracy mode, after the prescribed number of preliminary fuel injections are performed in step S104, the process proceeds to step S105. On the other hand, in the normal mode, the process proceeds to step S105 without performing preliminary fuel injection. In step S105, the determination of the cetane number is performed, and the processing of this routine is terminated.

こうしたステップS105でのセタン価判定は、図7に示すセタン価判定ルーチンの処理を通じて行われる。
本ルーチンの処理が開始されると、まずステップS200において、ディーゼルエンジンの回転速度、冷却水温、及び吸気圧に基づいて、セタン価検出のための燃料噴射の時期が設定される。なお、ここでの燃料噴射時期の算出に、エンジン回転速度、エンジン冷却水温、及び吸気圧を用いるのは、下記の理由による。
The cetane number determination in step S105 is performed through the cetane number determination routine shown in FIG.
When the processing of this routine is started, first, in step S200, the fuel injection timing for cetane number detection is set based on the rotational speed of the diesel engine, the coolant temperature, and the intake pressure. The reason why the engine speed, the engine coolant temperature, and the intake pressure are used for calculating the fuel injection timing here is as follows.

燃料の燃え残りの量は、燃料の着火性に加え、燃料噴射時期によっても変化する。燃料噴射時期が早ければ、燃料が噴射されてからピストンの下降による筒内圧や筒内温度の低下が生じるまでの時間が長くなる。そのため、燃焼がより長い時間継続することとなり、燃料の燃え残りは少なくなる。一方、燃料噴射時期が遅ければ、上記時間が短くなって、燃焼の継続時間も短くなるため、燃料の燃え残りは多くなる。一方、燃料が噴射されてから筒内圧や筒内温度の低下が生じるまでの時間は、エンジン回転速度が高くなるほど短くなる。したがって、燃焼条件を一律とするには、エンジン回転速度が高いほど、セタン価検出のための燃料噴射の時期を早める必要がある。   The amount of unburned fuel varies depending on the fuel injection timing in addition to the ignitability of the fuel. If the fuel injection timing is early, the time from when the fuel is injected until the in-cylinder pressure or the in-cylinder temperature decreases due to the lowering of the piston becomes longer. As a result, the combustion continues for a longer time, and the amount of unburned fuel is reduced. On the other hand, if the fuel injection timing is late, the above time is shortened and the duration of combustion is also shortened, so that the amount of unburned fuel increases. On the other hand, the time from when the fuel is injected until the in-cylinder pressure or in-cylinder temperature decreases decreases as the engine speed increases. Therefore, in order to make the combustion conditions uniform, it is necessary to advance the fuel injection timing for detecting the cetane number as the engine speed increases.

また、シリンダー壁温が低いときには、エンジン圧縮行程における筒内温度の最大値(ピーク温度)は低くなる。さらに、吸気圧が低いときには、エンジン圧縮行程における筒内圧力の最大値(ピーク圧力)は低くなる。そして、ピーク温度やピーク圧力が低いほど、気筒内が高温高圧の状態となる時間が短くなり、燃焼の継続時間が短くなる。したがって、燃焼条件を一律とするには、シリンダー壁温が低いほど、あるいは吸気圧が低いほど、セタン価検出のための燃料噴射の時期を早める必要がある。   When the cylinder wall temperature is low, the maximum value (peak temperature) of the in-cylinder temperature in the engine compression stroke is low. Further, when the intake pressure is low, the maximum value (peak pressure) of the in-cylinder pressure in the engine compression stroke is low. As the peak temperature or peak pressure is lower, the time during which the cylinder is in a high temperature and high pressure state is shortened, and the duration of combustion is shortened. Therefore, in order to make the combustion conditions uniform, it is necessary to advance the timing of fuel injection for cetane number detection as the cylinder wall temperature is lower or the intake pressure is lower.

そこで本実施の形態では、セタン価検出に際して噴射された燃料の燃焼条件を一律とするため、その燃料の噴射時期を、そのときのエンジン回転速度、シリンダー壁温、及び吸気圧に応じて調整するようにしている。具体的には、本実施の形態では、エンジン回転速度が高いほど、セタン価検出のための燃料噴射の時期を早めている。また同様に、本実施の形態では、シリンダー壁温の指標値であるエンジン冷却水温が低いほど、セタン価検出のための燃料噴射の時期を早めている。さらに本実施の形態、吸気圧が低いほど、セタン価検出のための燃料噴射の時期を早めている。   Therefore, in this embodiment, in order to make the combustion conditions of the injected fuel uniform when detecting the cetane number, the fuel injection timing is adjusted according to the engine rotational speed, the cylinder wall temperature, and the intake pressure at that time. I am doing so. Specifically, in this embodiment, the higher the engine speed, the earlier the fuel injection timing for cetane number detection. Similarly, in the present embodiment, the lower the engine coolant temperature that is the index value of the cylinder wall temperature, the earlier the fuel injection timing for cetane number detection. Furthermore, in this embodiment, the lower the intake pressure, the earlier the fuel injection timing for cetane number detection.

こうして燃料噴射時期が設定されると、続くステップS201において、その設定された時期に、規定量の燃料噴射が実施される。そして、ステップS202において、その噴射による発生トルクの大きさが求められる。   When the fuel injection timing is set in this way, in the subsequent step S201, a prescribed amount of fuel injection is performed at the set timing. In step S202, the magnitude of torque generated by the injection is obtained.

このステップS202での発生トルクの算出は、次の態様で行われる。電子制御ユニット19は、所定周期毎にエンジン回転速度を取得するとともに、その取得したエンジン回転速度と規定周期前に取得されたエンジン回転速度との差(回転速度差ΔNE)を求めている。   Calculation of the generated torque in step S202 is performed in the following manner. The electronic control unit 19 obtains the engine rotation speed every predetermined period, and obtains a difference (rotation speed difference ΔNE) between the obtained engine rotation speed and the engine rotation speed obtained before the specified period.

図8(a)は、セタン価検出のための燃料噴射の実行前後のエンジン回転速度の推移を、図8(b)は、そのときの回転速度差ΔNEの推移をそれぞれ示している。セタン価検出のための燃料噴射が実行され、それによりエンジントルクが発生すると、エンジン回転速度が上昇、あるいはその低下速度が減少し、回転速度差ΔNEが増加する。こうした回転速度差ΔNEの増加分の時間積分値(図8(b)のハッチングで示す部分の面積に相当)は、発生トルクが大きいほど、大きくなる。そこで、本実施の形態では、回転速度差ΔNEの増加分の時間積分値を回転変動量ΣΔNEとして算出し、その値を発生トルクの指標値としている。   FIG. 8A shows the transition of the engine speed before and after execution of fuel injection for cetane number detection, and FIG. 8B shows the transition of the rotational speed difference ΔNE at that time. When fuel injection for detecting the cetane number is executed, and engine torque is thereby generated, the engine rotational speed increases or decreases, and the rotational speed difference ΔNE increases. The time integral value (corresponding to the area indicated by hatching in FIG. 8B) of the increase in the rotational speed difference ΔNE increases as the generated torque increases. Therefore, in the present embodiment, the time integral value of the increase in the rotational speed difference ΔNE is calculated as the rotational fluctuation amount ΣΔNE, and the value is used as the index value of the generated torque.

次に、ステップS203において、ステップS201での燃料噴射における上記噴射率の時間波形から、実際の燃料噴射時期や燃料噴射量が求められ、燃料噴射時期及び燃料噴射量の指令値と実値との誤差(噴射時期誤差、噴射量誤差)がそれぞれ算出される。そして、それら噴射時期誤差及び噴射量誤差に基づいて、上記回転変動量ΣΔNEの補正が行われる。この補正は、噴射時期誤差や噴射量誤差により生じるエンジントルクの変化分に相当する量の補正を行って、噴射時期誤差や噴射量誤差がセタン価の推定結果に与える影響を低減するために行われる。具体的には、進角側(噴射時期が早まる側)への噴射時期誤差が大きいほど、発生トルクは大きくなるため、回転変動量ΣΔNEは、大きく減量補正される。また、増量側への噴射量誤差が大きいほど、発生トルクは大きくなるため、回転変動量ΣΔNEは、大きく減量補正される。   Next, in step S203, the actual fuel injection timing and fuel injection amount are obtained from the time waveform of the injection rate in the fuel injection in step S201, and the command value and actual value of the fuel injection timing and fuel injection amount are calculated. Errors (injection timing error, injection amount error) are respectively calculated. Based on the injection timing error and the injection amount error, the rotational fluctuation amount ΣΔNE is corrected. This correction is performed in order to reduce the influence of the injection timing error or the injection amount error on the cetane number estimation result by correcting the amount corresponding to the change in the engine torque caused by the injection timing error or the injection amount error. Is called. Specifically, the greater the injection timing error toward the advance side (the side at which the injection timing is advanced), the greater the generated torque, so the rotational fluctuation amount ΣΔNE is largely corrected to decrease. Further, since the generated torque increases as the injection amount error to the increase side increases, the rotational fluctuation amount ΣΔNE is largely corrected to decrease.

そして続くステップS204において、そうした補正後の回転変動量ΣΔNEと、燃料噴射実行時のエンジン回転速度とに基づいて、推定セタン価が算出される。電子制御ユニット19のマイクロコンピューターには、予め実験により求められた回転変動量ΣΔNE及びエンジン回転速度と燃料のセタン価との関係が記憶されており、ここでの算出は、その記憶された関係に基づいて行われる。そして、推定セタン価の算出後、今回の本ルーチンの処理が終了される。   In the subsequent step S204, an estimated cetane number is calculated based on the corrected rotational fluctuation amount ΣΔNE and the engine speed at the time of fuel injection execution. The microcomputer of the electronic control unit 19 stores the rotational fluctuation amount ΣΔNE and the relationship between the engine rotational speed and the cetane number of the fuel, which are obtained in advance by experiments, and the calculation here is based on the stored relationship. Based on. Then, after calculation of the estimated cetane number, the processing of this routine is terminated.

次に、こうした本実施の形態の作用を説明する。
車両走行中、上記条件(イ)〜(ハ)のすべてが成立した状態でディーゼルエンジンの燃料カットが実施されると、通常モードでのセタン価の推定が行われる。このときには、車速に基づき算出された上限回転速度NEmax以下にエンジン回転速度NEが低下した時点で、セタン価推定のための微量の燃料噴射が実施される。上述したように、上限回転速度NEmaxは、車速SPDが高いほど、すなわち燃料カット前のエンジン負荷が高いと推定されるときほど、その値が小さくされる。そのため、車速SPDが高いときには、低いときに比して、より低い回転速度までエンジン回転速度が低下しなければ、セタン価推定のための燃料噴射は実施されないようになる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
When the fuel cut of the diesel engine is performed in a state where all of the above conditions (A) to (C) are satisfied while the vehicle is running, the cetane number in the normal mode is estimated. At this time, a small amount of fuel injection for estimating the cetane number is performed when the engine rotational speed NE decreases below the upper limit rotational speed NEmax calculated based on the vehicle speed. As described above, the upper limit rotational speed NEmax is made smaller as the vehicle speed SPD is higher, that is, as the engine load before fuel cut is estimated to be higher. Therefore, when the vehicle speed SPD is high, fuel injection for estimating the cetane number is not performed unless the engine rotation speed is reduced to a lower rotation speed than when the vehicle speed SPD is low.

シリンダー壁温は、燃料の噴射から着火までの着火遅れの時間に影響を与える。そして着火遅れの時間が変化すると、燃料の燃焼により発生するエンジントルクの大きさも変化する。そのため、セタン価推定のための燃料噴射時のシリンダー壁温がばらつくと、燃料の燃焼により発生したエンジントルクに基づくセタン価の推定を正確に行えなくなってしまう。   The cylinder wall temperature affects the ignition delay time from fuel injection to ignition. When the ignition delay time changes, the magnitude of the engine torque generated by fuel combustion also changes. Therefore, if the cylinder wall temperature at the time of fuel injection for estimating the cetane number varies, the cetane number cannot be accurately estimated based on the engine torque generated by fuel combustion.

一方、ディーゼルエンジンの低負荷運転中には、エンジンで発生した熱を過不足なく冷却できるため、シリンダー壁温は比較的安定している。これに対して、ディーゼルエンジンの高負荷運転中には、エンジンで発熱に冷却が間に合わず、シリンダー壁温が大きく上昇する。このときのシリンダー壁温の上昇代は、高負荷運転の期間などにより大きく変化する。そのため、高負荷運転中には、低負荷運転中に比して、シリンダー壁温のばらつきが大きくなる。また、高負荷運転後、しばらくは、筒内の気流が強くなっているため、セタン価推定のために噴射された微量の燃料では、燃焼が成立しないことがある。   On the other hand, during low-load operation of a diesel engine, the heat generated in the engine can be cooled without excess or deficiency, so the cylinder wall temperature is relatively stable. On the other hand, during high-load operation of a diesel engine, the engine cannot generate heat enough for cooling, and the cylinder wall temperature rises greatly. The cylinder wall temperature rise at this time varies greatly depending on the period of high load operation. Therefore, the variation in the cylinder wall temperature becomes larger during high load operation than during low load operation. Further, since the airflow in the cylinder has been strong for a while after the high load operation, combustion may not be established with a small amount of fuel injected for cetane number estimation.

その点、本実施の形態では、燃料カット前のエンジン負荷が高いときには、エンジン回転速度NEがより低い回転速度に低下するまでセタン価推定のための燃料噴射が実施されないようになる。このときには、燃料カットの開始から燃料噴射の実施までの時間が長くなり、セタン価推定のための燃料噴射までに、高負荷運転により上昇したシリンダー壁面が十分に冷却されるようになる。そのため、燃料カット前にエンジンが高負荷運転されていたときにも、セタン価推定のための燃料噴射時のシリンダー壁温が大きくばらつくことがないようになる。また、燃料噴射までに十分な時間が確保されるため、高負荷運転により強くなった筒内気流も沈静化されるようになる。したがって、高負荷運転後にも、噴射した燃料の燃焼が安定となって、高い精度でセタン価を推定できるようになる。   In this regard, in the present embodiment, when the engine load before the fuel cut is high, fuel injection for estimating the cetane number is not performed until the engine rotational speed NE decreases to a lower rotational speed. At this time, the time from the start of the fuel cut to the execution of the fuel injection becomes longer, and the cylinder wall surface raised by the high load operation is sufficiently cooled before the fuel injection for estimating the cetane number. Therefore, even when the engine is operated at a high load before the fuel cut, the cylinder wall temperature at the time of fuel injection for estimating the cetane number does not vary greatly. In addition, since sufficient time is ensured until fuel injection, the in-cylinder airflow that has become stronger due to high-load operation is also calmed down. Therefore, even after a high load operation, combustion of the injected fuel becomes stable and the cetane number can be estimated with high accuracy.

一方、レーシング後にディーゼルエンジンの燃料カットが実施されると、高精度モードでのセタン価の推定が行われる。このときの上限回転速度NEmaxは、通常モード時よりも大きい値とされる。レーシングによっては、エンジン回転速度NEが大きく上昇する。こうしたレーシング後の減速中の燃料カット時には、セタン価推定のための燃料噴射を高いエンジン回転速度NEで実施しても、燃料カットの開始から推定のための燃料噴射の実施までの時間を十分に確保できる。そして、上限回転速度NEmaxを大きくすれば、推定が実施されるエンジン回転速度域が拡大されるようになる。   On the other hand, when the fuel cut of the diesel engine is performed after the racing, the cetane number is estimated in the high accuracy mode. The upper limit rotational speed NEmax at this time is set to a value larger than that in the normal mode. Depending on the racing, the engine speed NE increases significantly. Even when fuel injection for estimating the cetane number is performed at a high engine speed NE during fuel cut during deceleration after racing, the time from the start of fuel cut to the execution of fuel injection for estimation is sufficient. It can be secured. If the upper limit rotational speed NEmax is increased, the engine rotational speed range in which the estimation is performed is expanded.

さらに、高精度モードでは、セタン価推定のための燃料噴射に先立って、規定回数の予備的な燃料噴射が実施される。こうした予備的な燃料噴射を行えば、その直前のシリンダー壁温が低くても、その噴射した燃料の燃焼による熱でシリンダー壁面が加熱されるため、セタン価推定のための燃料噴射が行われるときのシリンダー壁温のばらつきが抑制される。そのため、シリンダー壁温のばらつきにより、エンジントルクの発生状況の差異が生じることが抑えられ、正確なセタン価の推定が可能となる。   Further, in the high accuracy mode, a predetermined number of preliminary fuel injections are performed prior to the fuel injection for estimating the cetane number. When such preliminary fuel injection is performed, the cylinder wall surface is heated by the heat of combustion of the injected fuel even when the cylinder wall temperature just before it is low, so when fuel injection for cetane number estimation is performed Variation in cylinder wall temperature is suppressed. For this reason, it is possible to suppress the difference in the generation state of the engine torque due to the variation in the cylinder wall temperature, and it is possible to accurately estimate the cetane number.

また、本実施の形態では、燃料圧力の変動から実際に噴射された燃料の量を求め、その結果をインジェクター16の駆動制御にフィードバックしているが、直前に予備的な燃料噴射を実施すれば、その結果をフィードバックすることができるため、セタン価推定のための燃料噴射の制御精度が高まるようになる。そしてその結果によっても、セタン価の推定精度が向上されるようになる。   In this embodiment, the amount of fuel actually injected is obtained from the fluctuation of the fuel pressure, and the result is fed back to the drive control of the injector 16, but if preliminary fuel injection is performed immediately before, Since the result can be fed back, the fuel injection control accuracy for estimating the cetane number is increased. The result also improves the accuracy of estimating the cetane number.

以上の本実施の形態のエンジンの燃料性状推定装置によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)本実施の形態では、車速SPDが高く、燃料カット前にエンジン負荷が高いと推定されるときには、車速SPDが低く、燃料カット前にエンジン負荷が高いと推定されるときに比して、セタン価推定のための燃料噴射を実施するエンジン回転速度NEの上限値である上限回転速度NEmaxを小さくしている。そのため、シリンダー壁温のばらつきが大きい高負荷運転後の燃料カット時においても、セタン価推定のための燃料噴射時のシリンダー壁温のばらつきを、ひいては着火遅れ時間のばらつきを抑えることができ、燃料のセタン価をより高い精度で推定することができる。
According to the fuel property estimation device for an engine of the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) In this embodiment, when the vehicle speed SPD is high and the engine load is estimated to be high before the fuel cut, the vehicle speed SPD is low and compared to when the engine load is estimated to be high before the fuel cut. The upper limit rotational speed NEmax, which is the upper limit value of the engine rotational speed NE at which fuel injection for cetane number estimation is performed, is reduced. Therefore, even when the fuel is cut after a high-load operation with large variations in cylinder wall temperature, it is possible to suppress variations in cylinder wall temperature during fuel injection for cetane number estimation, and thus variations in ignition delay time. The cetane number of can be estimated with higher accuracy.

(2)本実施の形態では、車両走行中に実施される通常モードでのセタン価の推定時には、レーシング後の減速中に行われる高精度モードでのセタン価の推定時に比して、セタン価の推定のための燃料噴射を実施するエンジン回転速度NEの上限値である上限回転速度NEmaxを小さくしている。レーシングによっては、エンジン回転速度NEが大きく上昇する。こうしたレーシング後の減速中の燃料カット時には、セタン価推定のための燃料噴射を高いエンジン回転速度で実施しても、燃料カットの開始から推定のための燃料噴射の実施までの時間を十分に確保できる。そのため、筒内気流が十分弱まって良好に推定を行える状況でのみ、推定が実施されるようになり、セタン価推定の精度を好適に確保することができる。また、高精度モードでは、推定が実施されるエンジン回転速度域が広がるため、高精度モードでのセタン価の推定をより確実に行うことができる。   (2) In this embodiment, when estimating the cetane number in the normal mode performed while the vehicle is running, the cetane number is higher than when estimating the cetane number in the high accuracy mode performed during deceleration after racing. The upper limit rotational speed NEmax, which is the upper limit value of the engine rotational speed NE at which fuel injection is performed for the estimation, is reduced. Depending on the racing, the engine speed NE increases significantly. When the fuel is cut during deceleration after racing, sufficient time from the start of the fuel cut to the fuel injection for estimation is secured even if fuel injection for cetane number estimation is performed at a high engine speed. it can. For this reason, the estimation is performed only in a situation where the in-cylinder airflow is sufficiently weak and good estimation can be performed, and the accuracy of cetane number estimation can be suitably ensured. Further, in the high accuracy mode, the engine rotation speed range in which the estimation is performed is widened, so that the estimation of the cetane number in the high accuracy mode can be performed more reliably.

(3)本実施の形態では、推定をレーシング後の減速中に実施される高精度モードでのセタン価の推定に際して、その推定のための燃料噴射に先立って規定回数の予備的な燃料噴射を実施している。そのため、推定のための燃料噴射時のシリンダー壁温のばらつきが抑えられる。また、直前に行われた予備燃料噴射時のインジェクター16内の燃料圧力の変動の検出結果がインジェクター16の駆動制御にフィードバックされるため、推定のための燃料噴射をより高い精度で行うことができる。したがって、本実施の形態によれば、高精度モードでのセタン価推定の精度をより高くすることができる。   (3) In the present embodiment, when estimating the cetane number in the high-accuracy mode performed during deceleration after racing, a predetermined number of preliminary fuel injections are performed prior to fuel injection for the estimation. We are carrying out. Therefore, variation in cylinder wall temperature during fuel injection for estimation can be suppressed. Further, since the detection result of the change in the fuel pressure in the injector 16 at the time of the preliminary fuel injection performed immediately before is fed back to the drive control of the injector 16, fuel injection for estimation can be performed with higher accuracy. . Therefore, according to the present embodiment, the accuracy of cetane number estimation in the high accuracy mode can be further increased.

(4)本実施の形態では、車速SPDが高く、燃料カット前にエンジン負荷が高いと推定されるときには、セタン価推定のための燃料噴射を実施する吸気温の上限値を小さくしている。一方、吸気温が高いほど、筒内ガス温のばらつきは大きくなる傾向があり、着火遅れ時間のばらつきが大きくなることから、セタン価の推定精度は悪化し易くなる。したがって、推定精度の確保が困難な状況での推定の実施を回避することができ、燃料のセタン価をより高い精度で推定することができる。   (4) In this embodiment, when the vehicle speed SPD is high and the engine load is estimated to be high before the fuel cut, the upper limit value of the intake air temperature at which fuel injection for cetane number estimation is performed is made small. On the other hand, the higher the intake air temperature, the greater the variation in the in-cylinder gas temperature, and the greater the variation in the ignition delay time, the cetane number estimation accuracy is likely to deteriorate. Therefore, it is possible to avoid the estimation in a situation where it is difficult to ensure the estimation accuracy, and it is possible to estimate the cetane number of the fuel with higher accuracy.

なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施の形態の適用されるディーゼルエンジンでは、燃圧センサー17により検出されたインジェクター16内部の燃料圧力の変動から実際に噴射された燃料の量を求め、その結果をインジェクターの駆動制御にフィードバックするようにしていた。もっとも、上記態様でのセタン価(燃料の着火性)の推定は、そうしたフィードバックを行わないディーゼルエンジンにも、同様に適用することができる。
In addition, the said embodiment can also be changed and implemented as follows.
In the diesel engine to which the above embodiment is applied, the amount of fuel actually injected is obtained from the fluctuation of the fuel pressure inside the injector 16 detected by the fuel pressure sensor 17, and the result is fed back to the drive control of the injector. It was like that. However, the estimation of the cetane number (fuel ignitability) in the above embodiment can be similarly applied to a diesel engine that does not perform such feedback.

・上記実施の形態では、レーシング後の減速中に行われる高精度モードでのセタン価の推定時に、その推定用の燃料噴射に先立って規定回数の予備燃料噴射を実施していた。ただし、そうした予備燃料噴射を行わずとも、十分な推定精度を確保できるのであれば、予備燃料噴射を省略するようにしても良い。   In the above embodiment, when estimating the cetane number in the high-accuracy mode performed during deceleration after racing, a predetermined number of preliminary fuel injections are performed prior to the estimation fuel injection. However, the preliminary fuel injection may be omitted if sufficient estimation accuracy can be ensured without performing such preliminary fuel injection.

・上記実施の形態では、レーシング後の減速中に高精度モードでのセタン価の推定を行うようにしていたが、そうした高精度モードでのセタン価の推定は行わず、車両走行中の燃料カット時に行われる通常モードでのセタン価の推定のみを行うようにしても良い。そうした場合にも、高車速時の上限回転速度NEmaxを低車速時よりも小さくするようにすれば、着火遅れ時間のばらつきを抑えることができ、燃料のセタン価をより高い精度で推定することができる。   In the above embodiment, the cetane number is estimated in the high-accuracy mode during deceleration after racing, but the cetane number is not estimated in such a high-accuracy mode. Only the estimation of the cetane number in the normal mode sometimes performed may be performed. Even in such a case, if the upper limit rotational speed NEmax at the high vehicle speed is made smaller than that at the low vehicle speed, variations in the ignition delay time can be suppressed, and the cetane number of the fuel can be estimated with higher accuracy. it can.

・上記実施の形態では、燃料カットの開始前のエンジン負荷の指標値として車速SPDを用い、その車速SPDに基づいて上限回転速度NEmaxや上限吸気温THAmaxを設定するようにしていた。もっとも、そうした指標値としては、例えば燃料カットの開始前の吸入空気量や燃料噴射量などの車速SPD以外のパラメーターを用いるようにすることもできる。   In the above embodiment, the vehicle speed SPD is used as the index value of the engine load before the start of the fuel cut, and the upper limit rotational speed NEmax and the upper limit intake air temperature THAmax are set based on the vehicle speed SPD. However, as such an index value, for example, a parameter other than the vehicle speed SPD such as an intake air amount and a fuel injection amount before the start of fuel cut can be used.

・上記実施の形態では、燃料の燃焼により発生したエンジントルクの大きさを、エンジン回転速度の変動量から求めていたが、燃焼に伴う筒内圧の上昇量など、他のパラメーターから求めるようにしても良い。   In the above embodiment, the magnitude of the engine torque generated by the combustion of fuel is obtained from the fluctuation amount of the engine rotation speed, but it is obtained from other parameters such as the increase in in-cylinder pressure accompanying combustion. Also good.

・上記実施の形態では、セタン価検出のための燃料噴射の時期を吸気圧に応じて調整していたが、セタン価検出時の吸気圧が概ね一定であると見做せる場合や、吸気圧の差異による発生トルクの変化が十分に小さい場合には、そうした噴射時期の調整を割愛しても良い。   In the above embodiment, the fuel injection timing for detecting the cetane number is adjusted according to the intake pressure. However, when the intake pressure at the time of detecting the cetane number is considered to be substantially constant, When the change in the generated torque due to the difference is sufficiently small, such adjustment of the injection timing may be omitted.

・上記実施の形態では、セタン価検出のための燃料噴射の時期をシリンダー壁温に応じて調整していたが、セタン価検出時のシリンダー壁温が概ね一定であると見做せる場合や、シリンダー壁温の差異による発生トルクの変化が十分に小さい場合には、そうした噴射時期の調整を割愛しても良い。   In the above embodiment, the fuel injection timing for cetane number detection was adjusted according to the cylinder wall temperature, but it can be assumed that the cylinder wall temperature at the time of cetane number detection is substantially constant, If the change in the generated torque due to the difference in cylinder wall temperature is sufficiently small, such adjustment of the injection timing may be omitted.

・上記実施の形態では、セタン価検出のための燃料噴射の時期をエンジン回転速度に応じて調整していたが、セタン価検出時のエンジン回転速度が概ね一定であると見做せる場合や、エンジン回転速度の差異による発生トルクの変化が十分に小さい場合には、そうした噴射時期の調整を割愛しても良い。   In the above embodiment, the fuel injection timing for detecting the cetane number is adjusted according to the engine rotation speed, but it can be assumed that the engine rotation speed at the time of cetane number detection is substantially constant, If the change in the generated torque due to the difference in engine speed is sufficiently small, the adjustment of the injection timing may be omitted.

10…燃料タンク、11…燃料ゲージ、12…給油通路、13…高圧燃料ポンプ、14…コモンレール、16…インジェクター、17…燃圧センサー、18…リターン通路、19…電子制御ユニット、20…吸気圧センサー、21…回転速度センサー、22…水温センサー、23…アクセルペダルセンサー、24…車速センサー、25…吸気温センサー、30…ハウジング、31…ニードル弁、32…スプリング、33…ノズル室、34…圧力室、35…噴射孔、36…導入通路、37…連通路、38…排出路、39…圧電アクチュエーター、40…弁体。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel tank, 11 ... Fuel gauge, 12 ... Refueling passage, 13 ... High pressure fuel pump, 14 ... Common rail, 16 ... Injector, 17 ... Fuel pressure sensor, 18 ... Return passage, 19 ... Electronic control unit, 20 ... Intake pressure sensor , 21 ... Rotational speed sensor, 22 ... Water temperature sensor, 23 ... Accelerator pedal sensor, 24 ... Vehicle speed sensor, 25 ... Intake temperature sensor, 30 ... Housing, 31 ... Needle valve, 32 ... Spring, 33 ... Nozzle chamber, 34 ... Pressure Chamber, 35 ... injection hole, 36 ... introduction passage, 37 ... communication passage, 38 ... discharge passage, 39 ... piezoelectric actuator, 40 ... valve body.

Claims (7)

エンジンの燃料カット時に燃料を噴射するとともに、その噴射された燃料の燃焼により発生したエンジントルクの大きさから燃料の着火性を推定するエンジンの燃料性状推定装置において、
前記燃料カットの開始前のエンジン負荷が高いときには、同エンジン負荷が低いときに比して、前記推定のための燃料噴射を実施するエンジン回転速度の上限値を小さくする
ことを特徴とするエンジンの燃料性状推定装置。
In the fuel property estimation device for an engine that injects fuel at the time of engine fuel cut and estimates the ignitability of the fuel from the magnitude of engine torque generated by combustion of the injected fuel,
When the engine load before the start of the fuel cut is high, the upper limit value of the engine speed at which the fuel injection for the estimation is performed is made smaller than when the engine load is low. Fuel property estimation device.
エンジンの燃料カット時に燃料を噴射するとともに、その噴射された燃料の燃焼により発生したエンジントルクの大きさから燃料の着火性を推定するエンジンの燃料性状推定装置において、
前記推定の実施時の車速が高いときには、低いときに比して、前記推定のための燃料噴射を実施するエンジン回転速度の上限値を小さくする
ことを特徴とするエンジンの燃料性状推定装置。
In the fuel property estimation device for an engine that injects fuel at the time of engine fuel cut and estimates the ignitability of the fuel from the magnitude of engine torque generated by combustion of the injected fuel,
An engine fuel property estimation device characterized in that when the vehicle speed at the time of the estimation is high, the upper limit value of the engine speed at which the fuel injection for the estimation is performed is made smaller than when the vehicle speed is low.
エンジンの燃料カット時に燃料を噴射するとともに、その噴射された燃料の燃焼により発生したエンジントルクの大きさから燃料の着火性を推定するエンジンの燃料性状推定装置において、
車両走行中に前記推定を行うときには、レーシング後の減速中に行うときに比して、前記推定のための燃料噴射を実施するエンジン回転速度の上限値を小さくする
ことを特徴とするエンジンの燃料性状推定装置。
In the fuel property estimation device for an engine that injects fuel at the time of engine fuel cut and estimates the ignitability of the fuel from the magnitude of engine torque generated by combustion of the injected fuel,
When performing the estimation while the vehicle is running, the upper limit value of the engine rotation speed at which the fuel injection for the estimation is performed is made smaller than when performing the deceleration after racing. Property estimation device.
前記推定をレーシング後の減速中に行うときに、前記推定のための燃料噴射に先立って規定回数の燃料噴射を実施する
請求項3に記載のエンジンの燃料性状推定装置。
The engine fuel property estimation device according to claim 3, wherein when performing the estimation during deceleration after racing, a predetermined number of fuel injections are performed prior to the fuel injection for the estimation.
当該燃料性状推定装置は、インジェクターの内部の燃料圧力を検出する燃圧センサーを備えるとともに、検出された燃料圧力の変動から実際に噴射された燃料の量を求め、その結果をインジェクターの駆動制御にフィードバックするエンジンに適用される
請求項4に記載のエンジンの燃料性状推定装置。
The fuel property estimation device includes a fuel pressure sensor for detecting the fuel pressure inside the injector, calculates the amount of fuel actually injected from the detected fuel pressure fluctuation, and feeds back the result to the drive control of the injector. The fuel property estimation device for an engine according to claim 4, wherein the device is applied to an engine.
前記推定は、エンジンの燃料カット中に実施する  The estimation is performed during engine fuel cut.
請求項1〜5のいずれか一項に記載のエンジンの燃料性状推定装置。  The fuel property estimation device for an engine according to any one of claims 1 to 5.
エンジン回転速度が前記上限値よりも大きいときには、前記推定のための燃料噴射を実施しない  When the engine speed is larger than the upper limit value, the fuel injection for the estimation is not performed.
請求項1〜6のいずれか一項に記載のエンジンの燃料性状推定装置。  The fuel property estimation device for an engine according to any one of claims 1 to 6.
JP2012080961A 2012-03-30 2012-03-30 Engine fuel property estimation device Expired - Fee Related JP5880219B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012080961A JP5880219B2 (en) 2012-03-30 2012-03-30 Engine fuel property estimation device
PCT/IB2013/000355 WO2013144694A2 (en) 2012-03-30 2013-03-11 Engine fuel property estimation apparatus
DE112013001817.9T DE112013001817T5 (en) 2012-03-30 2013-03-11 Motor fuel property determination means
CN201380017266.0A CN104220733B (en) 2012-03-30 2013-03-11 Engine fuel estimation equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012080961A JP5880219B2 (en) 2012-03-30 2012-03-30 Engine fuel property estimation device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013209942A JP2013209942A (en) 2013-10-10
JP5880219B2 true JP5880219B2 (en) 2016-03-08

Family

ID=48095930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012080961A Expired - Fee Related JP5880219B2 (en) 2012-03-30 2012-03-30 Engine fuel property estimation device

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5880219B2 (en)
CN (1) CN104220733B (en)
DE (1) DE112013001817T5 (en)
WO (1) WO2013144694A2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6020526B2 (en) * 2014-07-31 2016-11-02 トヨタ自動車株式会社 Fuel property determination device for internal combustion engine
JP6102855B2 (en) * 2014-08-01 2017-03-29 トヨタ自動車株式会社 Fuel property determination device for internal combustion engine
GB2563830B (en) * 2017-06-22 2020-05-06 Caterpillar Motoren Gmbh & Co Method for controlling combustion in engines
CN109252969B (en) * 2017-07-13 2022-02-15 上汽通用汽车有限公司 Engine control method and computer-readable storage medium
JP7283290B2 (en) * 2019-07-25 2023-05-30 株式会社豊田自動織機 Fuel property detector

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3082127B2 (en) * 1994-12-21 2000-08-28 株式会社ユニシアジェックス Fuel property detection device for internal combustion engine
JP3827886B2 (en) * 1999-05-18 2006-09-27 ダイハツ工業株式会社 Injection control method for in-cylinder injection internal combustion engine
JP4048735B2 (en) * 2001-06-19 2008-02-20 株式会社デンソー Control device for internal combustion engine
JP4075858B2 (en) * 2004-06-01 2008-04-16 トヨタ自動車株式会社 Method for measuring fuel cetane number of internal combustion engine
JP2008163913A (en) * 2006-12-29 2008-07-17 Toyota Motor Corp Injection quantity learning method and device of internal combustion engine
JP2008223592A (en) * 2007-03-13 2008-09-25 Toyota Motor Corp Exhaust emission control device of internal-combustion engine
JP4877205B2 (en) * 2007-10-17 2012-02-15 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
JP4525729B2 (en) * 2007-10-26 2010-08-18 株式会社デンソー EGR distribution variation detection device
JP4650478B2 (en) * 2007-11-14 2011-03-16 トヨタ自動車株式会社 Diesel engine control device
JP4600484B2 (en) * 2008-01-31 2010-12-15 株式会社デンソー Fuel property detection device and fuel injection system using the same
JP4450083B2 (en) * 2008-03-13 2010-04-14 トヨタ自動車株式会社 Cetane number estimation method
JP2009221917A (en) * 2008-03-14 2009-10-01 Toyota Motor Corp Fuel supply system of internal combustion engine
JP2010024870A (en) * 2008-07-16 2010-02-04 Toyota Motor Corp Antiknock property index value detecting device of fuel of diesel engine
JP5169747B2 (en) * 2008-11-06 2013-03-27 トヨタ自動車株式会社 Fuel injection control device for common rail diesel engine
DE102009002597B3 (en) * 2009-04-23 2010-10-21 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Method for determining cetane number of fuel in no-load operation of multi-cylinder internal combustion engine, involves determining cetane number of currently burned fuel by comparing previously calculated difference with reference values

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013144694A3 (en) 2014-01-23
JP2013209942A (en) 2013-10-10
CN104220733A (en) 2014-12-17
WO2013144694A2 (en) 2013-10-03
DE112013001817T5 (en) 2015-02-05
CN104220733B (en) 2017-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5316525B2 (en) Cetane number estimation device
JP5790666B2 (en) Cetane number estimation device
CN106194463B (en) Control apparatus and control method for engine
JP2009074499A (en) Controller of internal combustion engine
JP5880219B2 (en) Engine fuel property estimation device
US9341134B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine
JP5951388B2 (en) Control device for internal combustion engine
US10107218B2 (en) Control apparatus for spark-ignition internal combustion engine
JP5561427B2 (en) Cetane number estimation device
JP5273307B1 (en) Control device for internal combustion engine
JP5273314B2 (en) Cetane number estimation device
JP5273310B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2013209943A (en) Engine fuel property estimation apparatus
JP5742772B2 (en) Engine control device
JP5549398B2 (en) Cetane number estimation device
JP5224004B1 (en) Control device for internal combustion engine
JP2008280896A (en) Internal combustion engine control device
JP5772266B2 (en) Cetane number estimation device
US20210381463A1 (en) Fuel pressure control device for internal combustion engine
JP5787075B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2013113196A (en) Fuel injection controller of internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140703

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150312

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150512

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150710

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160118

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5880219

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees