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JP2004251136A - Fuel aspect estimating device for internal combustion engine - Google Patents

Fuel aspect estimating device for internal combustion engine Download PDF

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JP2004251136A
JP2004251136A JP2003039383A JP2003039383A JP2004251136A JP 2004251136 A JP2004251136 A JP 2004251136A JP 2003039383 A JP2003039383 A JP 2003039383A JP 2003039383 A JP2003039383 A JP 2003039383A JP 2004251136 A JP2004251136 A JP 2004251136A
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JP
Japan
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fuel
amount
oil
blow
engine
Prior art date
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Pending
Application number
JP2003039383A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Abe
和彦 安倍
Hatsuo Nagaishi
初雄 永石
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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.)
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2003039383A priority Critical patent/JP2004251136A/en
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately estimate the concentration of a single component in fuel. <P>SOLUTION: This fuel aspect estimating device for an internal combustion engine for estimating the concentration of a single component in fuel on the basis of an exhaust air-fuel ratio has an oil diluting fuel rate computing means for computing an oil diluting fuel rate for diluting engine oil leaked from a clearance between a piston and a cylinder, and a means for estimating an evaporation fuel rate in blow-by gas evaporated in the blow-by gas in oil diluting fuel for diluting the engine oil. The ratio of the evaporation fuel rate in the blow-by gas in relation to a representative value of a fuel injection quantity is computed, and when the computed ratio is a redetermined value or higher, the single-component concentration estimation of the fuel is inhibited. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
内燃機関の燃料性状推定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ガソリンの他にアルコールとガソリンの各種組成の混合燃料でも走行可能な、いわゆるフレキシブルフューエルビークル(FFV)と言われる自動車がある。
【0003】
アルコールは、通常のガソリン(混合燃料)に対してC(炭素)原子の含有量が異なるため、フレキシブルフューエルビークルに用いられる内燃機関にアルコールとガソリンの混合燃料を供給するにあたっては、燃料内のアルコール濃度に従って燃料噴射量を調整する必要がある。
【0004】
このため、このようなフレキシブルフューエルビークルにおいては、燃料内のアルコール濃度を燃料タンク内に配設されたアルコール濃度センサにて検出し、アルコール濃度センサの故障時には、排気空燃比に基づいて算出される空燃比フィードバック補正係数の平均値とアルコール濃度との相関関係により、アルコール濃度推定を行うものが従来から知られている(特許文献1を参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平5−163992号公報(第1−4頁、第5図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
また、ピストンとシリンダとの隙間から漏れだしてエンジンオイルを希釈するオイル希釈燃料が、エンジンオイルから蒸発してブローバイシステムから吸気系に吸入されると、排気空燃比はエンジンオイルから蒸発したオイル希釈燃料による影響を受けることになり、排気空燃比に悪影響を及ぼすことが知られている。
【0007】
つまり、上記従来技術のように排気空燃比に基づいて燃料内のアルコール濃度を推定する場合、排気空燃比が、エンジンオイルから蒸発したオイル希釈燃料によって影響を受けるため、燃料内のアルコール濃度を精度良く推定できなくなる虞がある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の内燃機関の燃料性状推定装置は、オイル希釈燃料量を算出するオイル希釈燃料量算出手段と、エンジンオイルを希釈するオイル希釈燃料のうちブローバイガス中に蒸発するブローバイガス中蒸発燃料量を推定するブローバイガス中蒸発燃料量推定手段と、を有し、燃料噴射量代表値に対するブローバイガス中蒸発燃料量の比を算出し、この比率が所定値以上であれば、燃料内の単一組成分濃度推定を禁止することを特徴としている。
【0009】
【発明の効果】
本発明によれば、燃料内の単一組成分濃度推定の精度悪化の支配的要因の一つであるブローバイ混入燃料の影響を除去できるため、燃料内の単一組成分濃度推定値の精度を向上させることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0011】
図1は、本発明の一実施形態に係る内燃機関の燃料性状推定装置の概略構成を示している。エンジン本体1の燃焼室2には、吸気弁3を介して吸気通路4が接続されていると共に、排気弁5を介して排気通路6が接続されている。
【0012】
吸気通路4には、エアクリーナ7、吸入空気量を検出するエアフローメータ8、吸入空気量を制御するスロットル弁9及び吸気中に燃料を噴射供給する燃料噴射弁11が配設されている。
【0013】
燃料噴射弁11は、エンジンコントロールユニット12(以下、ECUと記す)からの噴射指令信号により運転条件に応じて所定の空燃比となるよう吸気中に燃料を噴射供給している。
【0014】
排気通路6には、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ13と、三元触媒14が配設されている。
【0015】
三元触媒14は理論空燃比を中心とするいわゆるウィンドウに空燃比がある場合に最大の転化効率をもって排気中のNOx、HC、COを同時に浄化できるため、ECU12では、三元触媒14の上流側に設けた酸素濃度センサ13からの出力に基づいて排気空燃比が上記のウィンドウの範囲内で変動するように空燃比のフィードバック制御を行う。
【0016】
また、ECU12には、エンジン本体1の冷却水温度を検知する水温センサ15、エンジン回転数を検出するクランク角センサ16、外気温を検知する外気温センサ17及び車両速度を検知する車速センサ18からの信号が入力されている。
【0017】
ここで、エンジン運転中において、燃料の一部がシリンダの内壁面に付着し、ピストンとシリンダとの隙間から漏れだしてエンジンオイルを希釈するいわゆるオイル希釈が発生すると、燃焼室2内で燃焼する燃料量が減少することなり、空燃比が過度に希薄(エアリッチ)となって、運転性や排気性能の悪影響を及ぼす虞がある。また、オイル希釈によりエンジンオイルを希釈している燃料が、エンジンオイルから蒸発し、ブローバイシステム等から吸気系に吸入されると、空燃比が過度に過濃(燃料リッチ)となって、運転性や排気性能の悪影響を及ぼす虞がある。
【0018】
まず、この燃料性状推定装置では、オイル希釈によりエンジンオイルに混入したオイル希釈燃料量OFを以下の手順により推定する。
【0019】
図2に示すフローチャートは、所定時間毎に実行されるものであって、オイル希釈燃料量OFを求める全体のフローチャートを示している。
【0020】
第1サブルーティン(詳細は後述)からなるステップ1(以下、単にSと表記する)では、オイル希釈燃料量の増加量Aを算出する。
【0021】
第2サブルーティン(詳細は後述)からなるS2では、オイル希釈燃料量の減少割合Bを算出する。
【0022】
S3では、オイル希釈燃料量の増加量Aと、オイル希釈燃料量の減少割合Bとを用いて、オイル希釈燃料量の変化量COFを算出する。つまり、変化量COFは、オイル希釈燃料のエンジンオイル内の減少速度に基づいて算出されている。ここでOFn−1は、前回算出されたオイル希釈燃料量である。そして、S4にて、オイル希釈燃料量OFを算出する。
【0023】
図3に、上述した第1サブルーティン内の制御の流れを示す。
【0024】
S11では、MOFDマップ(後述)を参照し、増加量Aの増加率である燃料落ち割合Cを算出する。図4に、MOFDマップの特性例を示す。このMOFDマップは、エンジン温度としてのシリンダ壁温TC(詳細は後述する)とエンジン回転数Neとから、燃料落ち割合Cを算出するものであって、エンジン回転数が低いほど燃料落ち割合Cは大きくなり、また、シリンダ壁温TCが低いほど燃料落ち割合Cは大きくなっている。これは、エンジンが低回転では、ガス流動が小さくなり、燃料の気化微粒化が悪く、壁面に燃料が付着し易くなると考えられるためである。また、シリンダ壁温TCに関しては、燃料の揮発特性による。
【0025】
S12では、負荷補正テーブル(後述)を参照し、負荷補正率Dを算出する。図5に、負荷補正テーブルの特性例を示す。負荷補正テーブルは、エンジン負荷としてエアフローメータ8の出力より得られる吸入空気量Qaとエンジン回転数Neとから求まる基本噴射量Tp(後述)から負荷補正率Dを算出するものであって、高負荷ほど燃焼室2での燃料の未燃分割合が多いため、負荷補正率Dは大きな値となる。これは圧力により燃料揮発性が変わることが影響すると考えられるためである。
【0026】
S13では、燃料落ち割合C、負荷補正率D、エンジン回転数Ne及びエンジン負荷としてエンジンの運転状態によって決定される燃料噴射量Teを用いて増加量Aを算出する。
【0027】
図6に、上述した第2サブルーティン内の制御の流れを示す。この第2サブルーティンでは、S21にて、MOFUマップ(後述)を参照して、エンジンオイルからのオイル希釈燃料の蒸発率である減少割合Bを算出する。図7に、MOFUマップの特性例を示す。このMOFUマップは、オイル温度TOとエンジン回転数Neとから減少割合Bを算出するものである。減少割合とオイル温度TOとの相関性は、燃料の揮発性により、オイル温度TOが高いほど減少割合Bが大きくなる。また、減少割合とエンジン回転数Neとの相関性は、オイルポンプによるオイルの循環撹拌や、クランクシャフトのカウンターウェイトによるオイル撹拌により、エンジンオイル内の燃料の蒸発が促進されされることから、エンジン回転数Neが高いほど減少割合Bが大きくなる。
【0028】
次に、増加量Aを算出する際に用いるシリンダ壁温TCの予測制御フローを図8に示す。
【0029】
まず、S31にて、エンジン始動時もしくはECU12の初回通電時であるか否かを判定し、エンジン始動時もしくはECU12の初回通電時のいずれかの場合には、S32に進み、シリンダ壁温TCの初期値TCの値をエンジンの冷却水温Twと同値として、次回の演算での温度上昇に備えることとする。
【0030】
S31にて、エンジン始動時もしくはECU12の初回通電時のいずれかでもないと判定されるとS33に進み、エンジンが燃料カット中であるか否かを判定し、エンジンが燃料カット中であればS34に進み、エンジンが燃料カット中でないならばS35に進む。
【0031】
エンジンが燃料カット中であれば、シリンダ壁温TCは、エンジン冷却水温Twに向け収束するので、S34にて、エンジン冷却水温Twからの温度上昇分平衡温度TCHをゼロとする(TCH=0)。
【0032】
一方、エンジンが燃料カット中でなければ、S35にて、MTCHマップ(後述)を参照して、シリンダ壁温TCとエンジン冷却水温Twとの温度差である温度上昇分平衡温度TCHを算出する。図9に、MTCHマップの特性例を示す。このMTCHマップは、エンジン回転数Neと基本噴射量Tpとを用いて温度上昇分平衡温度TCHを算出するものである。温度上昇分平衡温度TCHは、燃焼温度と強い相関があるので、エンジン回転数Neが高く、基本噴射量Tpすなわちエンジン負荷が高いほど高い値となる。
【0033】
S36では、KTCマップ(後述)を参照して温度の時定数に相当する温度変化割合KTCを算出する。図10に、KTCマップの特性例を示す。このKTCマップは、エンジン回転数Neと基本噴射量Tpを用いて温度変化割合KTCを算出するものである。温度変化割合KTCは、シリンダ壁への伝熱はガス流速が支配的なのでエンジン回転数Neの影響が大きく、基本噴射量Tpすなわちエンジン負荷に対しても圧力による伝熱の影響で感度を持っている。つまり、温度変化割合KTCは、エンジン回転数Neが高く、基本噴射量Tpが高いほど大きな値となる。
【0034】
尚、本実施形態では、温度上昇分平衡温度TCHと温度変化割合KTCとを、エンジン回転数Neと基本噴射量Tpとを割り付けたマップから算出する方式を提示したが、精度要求が低いならエアフローメータからの検出信号である吸入空気量Qaを割り付けた算出テーブルをそれぞれ用意し、これら算出テーブルを用いて求めるようにしてもよい。
【0035】
次に、S37にて、温度上昇分平衡温度TCHと温度変化割合KTCから時々刻々の予測温度DTCを求める。この予測温度DTCは、エンジン冷却水温Twとの温度差であって、DTC=DTCn−1+(TCH−DTCn−1)×KTCで表される。この式は、一時遅れの式であり、温度上昇分平衡温度TCHに対して、予測温度DTCを一時遅れで追従させるものである。一時遅れとしたのは、熱の逃げとのバランスにより理論上も割合一定で変わると思われることからで、発明者らが実測した経験のあるバルブ温度の上昇波形と同じであるとみなした。尚、DTCn−1は前回計算時の予測温度である。
【0036】
そして、S38にて、エンジン冷却水温Twに、S37で算出した予測温度DTCを加えた値をシリンダ壁温TCとし、シリンダ壁温TCの予測を終了する。すなわち、温度上昇分平衡温度TCH及び予測温度DTCは、エンジン冷却水温Twからの温度上昇量であるため、最後にエンジン冷却水温Twを加算するのである。
【0037】
尚、本実施形態では、シリンダ壁温TCを予測する例を示したが、これは安い原価でシステムを提供するためであり、温度センサをシリンダに埋め込んで直接シリンダ壁の温度を検出しても差し支えはないし、その方が精度が高いものとなる。
【0038】
次に、上述した図7のMOFUマップを用いてオイル減少割合Bを算出する際に用いるオイル温度TOの予測制御フローを図11に示す。
【0039】
S41にて、エンジン始動時もしくはECU12の初回通電時であるか否かを判定し、エンジン始動時もしくはECU12の初回通電時のいずれかの場合には、S42に進み、TOの値をエンジンの冷却水温Twと同値とする。
【0040】
S41にて、エンジン始動時もしくはECU12の初回通電時のいずれかでもないと判定されるとS43に進む。
【0041】
S43では、エンジンオイルとエンジン冷却水との熱流分TTWを、エンジン冷却水温度Twと、TTWSと、前回計算時のオイル温度TOn−1と、を用いて算出する。TTWn=(Tw−TOn−1)×TTWS。つまり、伝熱量は温度差と比例し、流速の関数であるので、エンジン回転数Neから求めたTTWSを乗算して求めるものである。
【0042】
図12は、TTWSの算出テーブルの特性例を示している。TTWSは、エンジン回転数Neに比例して大きな値となる。ここで、TTWSを算出する際にエンジン回転数Neを用いたのは、エンジン冷却水またはエンジン冷却水に接するシリンダブロック、シリンダヘッドと、エンジンオイルとの間に伝熱は、オイルポンプを回すエンジン回転数Neと比例するからである。また、オイルパンを伝わってくる分もあるが、それは、図12の特性に適宜下駄を履かせることで対応できる。
【0043】
S44では、燃焼との熱流分TTCを、エンジン冷却水温度Twと、TTCT及びTTCNとを用いて算出する。TTC=(TTCT−TOn−1)×TTCN。
【0044】
ここで、図13はTTCTの算出テーブルの特性例を示し、図14はTTCNの算出テーブルの特性例を示している。TTCTは、ピストンシリンダ壁の温度であり、燃焼温度と関係するので燃料噴射量Teとエンジン回転数Neとの積を用いて、図13の算出テーブルから求める。TTCNは伝熱のためのエンジンオイル流速で、エンジン回転数Neを用いて図14の算出テーブルから求める。
【0045】
S45では、外気への放熱分TTAを算出する。TTA=(TOn−1−Ta)×TTAVSP。Taは外気温センサ17の出力信号でる外気温度、TTAVSPは車速センサ18の出力信号VSP(車速)から求める伝熱のための流速である。図15はTTAVSPの算出テーブルの特性例を示している。
【0046】
そして、S46にて、オイル温度TOを算出する。TO=TOn−1+TTWn+TTC−TTA。つまり、S46に示すオイル温度TOを算出する式は、エンジンオイルが、エンジン冷却水と燃焼によりピストンシリンダで暖められ、走行風(とエンジン冷却水)で冷却される現象をモデリングした式である。
【0047】
このように求めたオイル温度TOを、オイル希釈燃料の蒸発計算に用いる。
【0048】
尚、本実施形態では、オイル温度TOを予測する例を示したが、これは安い原価でシステムを提供するためであり、エンジンオイルの温度を温度センサで直接検出するようにしても差し支えはないし、その方が精度が高いものとなる。
【0049】
また、この実施形態においては、オイルパンを冷やすのは外気温度Taとし、ラジエターからの温風は無視したが、ラジエターからの温風が多く当たる車両の場合には、ラジエータからの温風を考慮してTaを補正して用いれば精度を上げることが可能である。
【0050】
図16は、空燃比制御を行っているエンジンにおいて、エンジンの運転状態によって決定される燃料噴射量Teを用いて算出される燃料噴射パルス幅Tiを、オイル希釈燃料量OFに応じて補正する際の制御の流れを示すフローチャートであって、所定時間毎に実行されるものである。
【0051】
S51では、基本噴射量Tpを算出する。基本噴射量Tpは、エンジン回転数Neとエアフローメータ8からの出力より得られる吸入空気量Qaとを用い、エンジン1回転当たりの吸入空気量(Qa/Ne)に所定の定数Kを掛けることによって算出される。ここで、基本噴射量Tpは、上述した燃料噴射量Teの算出の基になるものでエンジン負荷の代表値である。
【0052】
S52では、エンジン回転数Neとスロットルバルブ開度が割付られたマップから空燃比補正係数KMRを算出する。尚、空燃比補正係数KMRを算出するマップは、ECU12内に予め記憶させてある。
【0053】
S53では、エンジン冷却水温Twが割付られたテーブルから水温増量補正係数KTWを算出する。尚、水温増量補正係数KTWを算出するテーブルは、ECU12内に予め記憶させてある。
【0054】
S54では、上述したオイル希釈燃料量推定装置で算出されたオイル落ち割合Cと負荷補正率Dを用いて、目標燃空比相当量TFBYAを算出する。TFBYA=1+KMR+KTW+(C×D×GUB)。ここで、GUBは、排気系への排出分をH1、オイル希釈燃料分をH2とすると、GUB=(H1+H2)/H2となるように設定されているものであって、例えば1.6程度の値となる。つまり、オイル落ち割合Cと負荷補正率Dの積にGUBを乗ずるのは、シリンダ壁に付着した燃料には、ピストンに掻き落とされてエンジンオイルを希釈するオイル希釈燃料となるものと、燃焼せずに排気系から捨てられるものとがあるので、その分を見込んで所定の定数GUBを乗じているのである。
【0055】
S55では、燃料噴射量Teを算出する。Te=Tp×TFBYA×α×αm×KTR。ここで、αは空燃比フィードバック補正係数であり、本フローチャートとは別のフローチャートによって、酸素濃度センサ13の出力信号を基に算出される。そして、αmは上記αに基づいて算出される空燃比学習補正係数、KTRは壁流燃料の補正量を表す過渡補正係数である。
【0056】
S56で、上述した燃料噴射量Teを噴射するのに要するパルス幅である燃料噴射パルス幅Tiを算出する。Ti=Te×KWJ+Ts。ここで、KWJは噴射量補正係数、Tsは燃料噴射弁11の通電時間と実際の噴射時間との差の補正量である無効パルス幅である。
【0057】
そして、S57で燃料噴射パルス幅Tiを出力して、燃料噴射弁11が燃料噴射パルス幅Tiで燃料噴射を行うよう制御する。
【0058】
アルコールを含む燃料は、通常のガソリン(混合燃料)に対してC(炭素)原子の含有量が異なるため、同一の当量比を得るには大きな噴射量が要求されることになり、アルコールとガソリンの混合燃料をエンジンに供給するにあたっては、燃料内のアルコール濃度に従って燃料噴射量を調整する必要がある。
【0059】
そこで、酸素濃度センサ13の検出値を利用して、可及的速やかに、かつ精度良く燃料内のアルコール濃度を予測する。
【0060】
本実施形態では、燃料内単一組成分濃度としての燃料内のアルコール濃度を以下の手順で推定する。図17は、燃料内のアルコール濃度を推定する制御の流れを示すフローチャートであって、所定時間毎に実行される。
【0061】
まず、ステップ61では、酸素濃度センサ13の出力信号を基に算出された空燃比フィードバック補正係数αを読み込む。
【0062】
S62では、空燃比学習条件が成立しているか否かを判定し、空燃比学習条件が成立している場合には、S63に進み、各運転領域毎のαm算出マップのマップ値の書き換えを行う。空燃比学習条件が成立していない場合には、各αm算出マップのマップ値の書き換えを行わずにS64に進む。ここで、αmは上記αに基づいて算出される空燃比学習補正係数である。尚、空燃比フィードバック補正係数α及び空燃比学習補正係数αmは、上述した空燃比のフィードバック制御に用いられるパラメータであり、燃料噴射弁11からの燃料噴射量がα及びαmに応じて補正される。また、空燃比フィードバック補正係数α及び空燃比学習補正係数αmの算出方法は、公知のいかなる算出方法でも使用可能であるため、これらの算出方法についての詳細な説明は省略する。
【0063】
S64では、現在の各運転領域毎のαmマップを参照し、各運転領域毎に空燃比補正量としての空燃比学習補正係数αmを求める。
【0064】
S65では、ブローバイガス影響割合RTOBLを算出する。ブローバイガス影響割合RTOBLは、減少割合Bに前回算出のオイル希釈燃料量OFn−1を乗じたものと、燃料噴射量代表値である所定時間当たりの噴射燃料積算値TISUMとの比から求まるものである。
【0065】
ここで、燃料噴射積算値TISUMは、上述した燃料噴射量Teを燃料噴射タイミング毎に積算したものである。
【0066】
つまり、S65では、燃料噴射量Teに基づいた噴射燃料積算値TISUMにに対するブローバイガス中蒸発燃料量の比を算出しているものであって、ブローバイガス影響割合RTOBLは、実質的には、燃料噴射量Teに対するブローバイガス中蒸発燃料量の比を表わしている。
【0067】
S66では、S65で算出されたブローバイガス影響割合RTOBLと、予め設定された判定しきい値RTOBLSLとの大小を比較し、判定しきい値RTOBLSLがブローバイガス影響割合RTOBLよりも大きい場合のみS67に進み、そうでない場合には、燃料内のアルコール濃度推定を行わずに終了する。すなわち、ブローバイガス影響割合RTOBLが判定しきい値RTOBLSLよりも小さい場合、エンジンオイルからの蒸発燃料の影響が少ないとみなし、アルコール濃度推定を許可する。つまり、ブローバイガス発生量が多少多くても、燃料噴射量自体が多い場合には、燃料内のアルコール濃度推定を行うことは可能である。
【0068】
S67では、アルコール濃度推定を行うためのその他の許可条件が成立しているか否かを判定する。すなわち、アルコール濃度推定には、ブローバイガスに関する条件(S66)の他にも許可条件が必要であり、このS67においては、水温、エンジン始動後時間、空燃比学習制御の進行状況、給油履歴などの条件が整ったか否かを判定し、条件が整っている場合にはS68に進み、条件が整っていない場合にはアルコール濃度推定を行うことなく終了する。
【0069】
S68では、S64にて求めた各運転領域別のαmのうち代表的な回転負荷領域のαmの平均値、すなわちエンジンとしての使用頻度が高い4領域程度のαmの平均値を用いて、図18に示すマップからアルコール濃度推定値ALCを算出する。ここで、上述した4領域は、エンジンとしての使用頻度の比較的高い領域で、あまり小さな吸入空気量でない領域を選択しているが、これは学習の頻度を確保し、例えばエンジンオイルから蒸発するオイル希釈燃料の影響を受けにくい比較的大きな空気量領域を選択するものである。
【0070】
また、図18においては、αmの平均値に対して、アルコール濃度は不感帯を持つ特性となっているが、これは、ガソリンを入れられた場合や、いつも規格品のブレンド燃料(ガソリン−アルコール燃料)を入れられた場合は、安定した制御値(制御定数)を用いるために設定した特性である。ここで、上記制御値とは、点火時期関連、燃料の壁流補正関連、いわゆるλコントコントロールの3元点調整定数、冷機増量関連等が挙げられ、これらが変動するとエミッションの再現性が悪くなるため不感帯としたものである。
【0071】
このように、上述した内燃機関の燃料性状推定装置においては、減少割合Bに前回算出のオイル希釈燃料量OFn−1を乗じたものと、所定時間当たりの噴射燃料積算値TISUMとの比によって表されるブローバイガス影響割合RTOBLが、判定しきい値RTOBLSLよりも大きい場合に、ブローバイガスが排気空燃比に与える影響が大きいとみなし、燃料内のアルコール濃度推定を禁止する。換言すれば、ブローバイガス中の蒸発燃料が排気空燃比に影響を及ぼす度合が大きい場合に、排気空燃比に基づいた燃料内のアルコール濃度推定を禁止することによって、アルコール濃度推定値の精度悪化の支配的要因の一つであるブローバイ混入燃料の影響を除去できるため、アルコール濃度推定値の精度を向上させることができる。
【0072】
尚、上述した実施形態においては、燃料噴射量代表値として、所定時間当たりの噴射燃料積算値TISUMを用いているが、燃料噴射量代表値は、噴射燃料積算値TISUMに限定されるものではなく、例えば、エアフローメータ8にて検出される吸入空気量Qaを燃料噴射量代表値として用いることも可能である。ただし、燃料噴射量代表値として用いられるパラメータに応じて、判定しきい値RTOBLSLは設定され直すことになる。
【0073】
また、上述した実施形態においては、オイル希釈燃料量OFを算出することにより、オイル希釈燃料量の減少量を求めているが、これに限らず、オイル希釈燃料割合(濃度)を検知するセンサを設け、この検出値を基に、オイル希釈燃料割合の減少速度を求めることとしてもよい。
【0074】
上記実施形態から把握し得る本発明の技術的思想について、その効果とともに列記する。
【0075】
(1) 排気空燃比に基づいて燃料内の単一組成分濃度を推定する内燃機関の燃料性状推定装置は、ピストンとシリンダとの隙間から漏れだしてエンジンオイルを希釈するオイル希釈燃料量を算出するオイル希釈燃料量算出手段と、エンジンオイルを希釈するオイル希釈燃料のうちブローバイガス中に蒸発するブローバイガス中蒸発燃料量を推定するブローバイガス中蒸発燃料量推定手段と、を有し、燃料噴射量代表値に対するブローバイガス中蒸発燃料量の比を算出し、この比率が所定値以上であれば、燃料内の単一組成分濃度推定を禁止する。これによって、、燃料内の単一組成分濃度推定の精度悪化の支配的要因の一つであるブローバイ混入燃料の影響を除去できるため、燃料内の単一組成分濃度推定値の精度を向上させることができる。
【0076】
(2) 上記(1)に記載の内燃機関の燃料性状推定装置は、より具体的には、ブローバイガス中蒸発燃料量推定手段が、オイル希釈燃料量のエンジンオイル内の減少速度に基づいてブローバイガス中蒸発燃料量を推定している。
【0077】
(3) 上記(1)に記載の内燃機関の燃料性状推定装置は、より具体的には、ブローバイガス中蒸発燃料量推定手段が、オイル希釈燃料のエンジンオイル中希釈割合の減少速度に基づいてブローバイガス中蒸発燃料量を推定している。
【0078】
(4) 上記(1)〜(3)のいずれかに記載の内燃機関の燃料性状推定装置は、より具体的には、燃料噴射量代表値として燃料噴射量を用いている。
【0079】
(5) 上記(1)〜(3)のいずれかに記載の内燃機関の燃料性状推定装置は、より具体的には、燃料噴射量代表値として吸入空気量を用いている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る内燃機関の燃料性状推定装置の概略構成を示す説明図。
【図2】オイル希釈燃料量を算出する制御の流れを示すフローチャート。
【図3】図2の第1サブルーティンの制御の流れを示すフローチャート。
【図4】MOFDマップの特性例を示す説明図。
【図5】負荷補正テーブルの特性例を示す説明図。
【図6】図2の第2サブルーティンの制御の流れを示すフローチャート。
【図7】MOFUマップの特性例を示す説明図。
【図8】シリンダ壁温TCの予測制御を示すフローチャート。
【図9】MTCHマップの特性例を示す説明図。
【図10】KTCマップの特性例を示す説明図。
【図11】オイル温度TOの予測制御を示すフローチャート。
【図12】TTWS算出テーブルの特性例を示す説明図。
【図13】TTCT算出テーブルの特性例を示す説明図。
【図14】TTCN算出テーブルの特性例を示す説明図。
【図15】TTAVSP算出テーブルの特性例を示す説明図。
【図16】燃料噴射パルス幅Tiを、オイル希釈燃料量OFに応じて補正する際の制御の流れを示すフローチャート。
【図17】燃料内のアルコール濃度を推定する制御の流れを示すフローチャート。
【図18】アルコール濃度算出マップの特性例を示す説明図。
【符号の説明】
1…エンジン本体
2…燃焼室
3…吸気弁
4…吸気通路
5…排気弁
6…排気通路
7…エアクリーナ
8…エアフローメータ
9…スロットル弁
11…燃料噴射弁
12…エンジンコントロールユニット
13…酸素濃度センサ
14…三元触媒
15…水温センサ
16…クランク角センサ
17…外気温センサ
18…車速センサ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel property estimation device for an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
There is an automobile called a so-called flexible fuel vehicle (FFV) that can run on a mixed fuel of various compositions of alcohol and gasoline in addition to gasoline.
[0003]
Alcohol has a different C (carbon) atom content from normal gasoline (mixed fuel). Therefore, when supplying a mixed fuel of alcohol and gasoline to an internal combustion engine used for a flexible fuel vehicle, the alcohol in the fuel is used. It is necessary to adjust the fuel injection amount according to the concentration.
[0004]
For this reason, in such a flexible fuel vehicle, the alcohol concentration in the fuel is detected by an alcohol concentration sensor provided in the fuel tank, and when the alcohol concentration sensor fails, the alcohol concentration is calculated based on the exhaust air-fuel ratio. There is conventionally known an apparatus for estimating an alcohol concentration based on a correlation between an average value of an air-fuel ratio feedback correction coefficient and an alcohol concentration (see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-5-163992 (pages 1-4, FIG. 5)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Also, when the oil-diluted fuel that leaks out of the gap between the piston and the cylinder and dilutes the engine oil evaporates from the engine oil and is drawn into the intake system from the blow-by system, the exhaust air-fuel ratio changes to the oil dilution that evaporates from the engine oil It is known that the fuel is affected by the fuel and adversely affects the exhaust air-fuel ratio.
[0007]
That is, when estimating the alcohol concentration in the fuel based on the exhaust air-fuel ratio as in the prior art, the exhaust air-fuel ratio is affected by the oil-diluted fuel evaporated from the engine oil. There is a possibility that estimation cannot be performed well.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the fuel property estimating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention comprises: an oil-diluted fuel amount calculating means for calculating an oil-diluted fuel amount; Means for estimating the amount of fuel evaporated in blow-by gas for estimating the amount of fuel. The ratio of the amount of fuel evaporated in blow-by gas to the representative value of the fuel injection amount is calculated. It is characterized in that the estimation of the concentration of one component is prohibited.
[0009]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to remove the influence of the blow-by mixed fuel, which is one of the dominant factors in the deterioration of the accuracy of the estimation of the concentration of a single component in the fuel, so that the accuracy of the estimated value of the concentration of the single component in the fuel is reduced. Can be improved.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a fuel property estimation device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention. An intake passage 4 is connected to the combustion chamber 2 of the engine body 1 via an intake valve 3, and an exhaust passage 6 is connected to the combustion chamber 2 via an exhaust valve 5.
[0012]
In the intake passage 4, an air cleaner 7, an air flow meter 8 for detecting an intake air amount, a throttle valve 9 for controlling the intake air amount, and a fuel injection valve 11 for injecting fuel during intake are arranged.
[0013]
The fuel injection valve 11 injects and supplies fuel during intake so as to attain a predetermined air-fuel ratio in accordance with an operation condition by an injection command signal from an engine control unit 12 (hereinafter, referred to as ECU).
[0014]
An oxygen concentration sensor 13 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas and a three-way catalyst 14 are provided in the exhaust passage 6.
[0015]
The three-way catalyst 14 can simultaneously purify NOx, HC, and CO in the exhaust gas with the maximum conversion efficiency when the air-fuel ratio is in a so-called window centered on the stoichiometric air-fuel ratio. The feedback control of the air-fuel ratio is performed so that the exhaust air-fuel ratio fluctuates within the range of the above window based on the output from the oxygen concentration sensor 13 provided in the above.
[0016]
The ECU 12 includes a water temperature sensor 15 for detecting the temperature of the cooling water of the engine body 1, a crank angle sensor 16 for detecting the engine speed, an outside air temperature sensor 17 for detecting the outside air temperature, and a vehicle speed sensor 18 for detecting the vehicle speed. Is input.
[0017]
Here, during the operation of the engine, when a part of the fuel adheres to the inner wall surface of the cylinder and leaks from the gap between the piston and the cylinder to dilute engine oil, so-called oil dilution occurs, and the fuel is burned in the combustion chamber 2. As the fuel amount decreases, the air-fuel ratio becomes excessively lean (air rich), which may adversely affect drivability and exhaust performance. Also, when the fuel that dilutes the engine oil by oil dilution evaporates from the engine oil and is drawn into the intake system from the blow-by system or the like, the air-fuel ratio becomes excessively rich (fuel rich), and the drivability increases. And exhaust performance may be adversely affected.
[0018]
First, the fuel property estimation device estimates an oil dilution fuel amount OF mixed into engine oil by oil dilution according to the following procedure.
[0019]
The flowchart shown in FIG. 2 is executed every predetermined time, and shows the entire flowchart for obtaining the oil dilution fuel amount OF.
[0020]
In step 1 (hereinafter simply referred to as S) consisting of a first subroutine (details will be described later), an increase amount A of the oil dilution fuel amount is calculated.
[0021]
In S2 comprising the second subroutine (details will be described later), the reduction ratio B of the oil dilution fuel amount is calculated.
[0022]
In S3, the change amount COF of the oil dilution fuel amount is calculated using the increase amount A of the oil dilution fuel amount and the decrease ratio B of the oil dilution fuel amount. That is, the change amount COF is calculated based on the decreasing speed of the oil dilution fuel in the engine oil. Here, OF n-1 is the oil dilution fuel amount calculated last time. Then, in S4, the oil dilution fuel amount OF is calculated.
[0023]
FIG. 3 shows a control flow in the first subroutine described above.
[0024]
In S11, a fuel drop rate C, which is an increase rate of the increase amount A, is calculated with reference to a MOFD map (described later). FIG. 4 shows a characteristic example of the MOFD map. This MOFD map is for calculating the fuel drop rate C from the cylinder wall temperature TC (details will be described later) as the engine temperature and the engine speed Ne. The lower the engine speed, the lower the fuel drop rate C As the cylinder wall temperature TC decreases, the fuel drop rate C increases. This is because it is considered that when the engine is running at a low speed, the gas flow is small, the fuel is poorly vaporized and atomized, and the fuel easily adheres to the wall surface. The cylinder wall temperature TC depends on the fuel volatilization characteristics.
[0025]
In S12, the load correction ratio D is calculated with reference to a load correction table (described later). FIG. 5 shows a characteristic example of the load correction table. The load correction table is for calculating a load correction rate D from a basic injection amount Tp (described later) obtained from an intake air amount Qa obtained from an output of the air flow meter 8 and an engine speed Ne as an engine load. As the unburned fuel ratio in the combustion chamber 2 increases, the load correction rate D increases. This is because it is considered that the fuel volatility changes depending on the pressure.
[0026]
In S13, the increase amount A is calculated using the fuel drop rate C, the load correction rate D, the engine speed Ne, and the fuel injection amount Te determined by the operating state of the engine as the engine load.
[0027]
FIG. 6 shows a control flow in the second subroutine described above. In the second subroutine, in S21, a reduction rate B, which is an evaporation rate of oil-diluted fuel from engine oil, is calculated with reference to a MOFU map (described later). FIG. 7 shows a characteristic example of the MOFU map. This MOFU map is for calculating the reduction ratio B from the oil temperature TO and the engine speed Ne. The correlation between the decrease rate and the oil temperature TO is such that the higher the oil temperature TO is, the larger the decrease rate B is, due to the volatility of the fuel. In addition, the correlation between the decrease rate and the engine speed Ne is that the evaporation of the fuel in the engine oil is promoted by the oil stirring by the oil pump and the oil stirring by the counterweight of the crankshaft. The higher the rotation speed Ne, the greater the decrease rate B.
[0028]
Next, a control flow for predicting the cylinder wall temperature TC used when calculating the increase amount A is shown in FIG.
[0029]
First, in S31, it is determined whether the engine has been started or the ECU 12 has been initially energized. If the engine has been started or the ECU 12 has been initially energized, the process proceeds to S32, in which the cylinder wall temperature TC is determined. the value of the initial value TC 0 as cooling water temperature Tw and equivalence of the engine, and further comprising a temperature rise of the next operation.
[0030]
If it is determined in S31 that it is neither the engine start nor the initial energization of the ECU 12, the process proceeds to S33, in which it is determined whether the engine is in a fuel cut state. The process proceeds to S35 if the engine is not under fuel cut.
[0031]
If the engine is in the fuel cut state, the cylinder wall temperature TC converges toward the engine cooling water temperature Tw. Therefore, in S34, the temperature rise equilibrium temperature TCH from the engine cooling water temperature Tw is set to zero (TCH = 0). .
[0032]
On the other hand, if the engine is not in the fuel cut state, a temperature rise equilibrium temperature TCH which is a temperature difference between the cylinder wall temperature TC and the engine cooling water temperature Tw is calculated in S35 with reference to an MTCH map (described later). FIG. 9 shows a characteristic example of the MTCH map. This MTCH map calculates the temperature rise equilibrium temperature TCH using the engine speed Ne and the basic injection amount Tp. Since the temperature rise equilibrium temperature TCH has a strong correlation with the combustion temperature, the higher the engine speed Ne and the higher the basic injection amount Tp, that is, the higher the engine load, the higher the value.
[0033]
In S36, a temperature change rate KTC corresponding to a temperature time constant is calculated with reference to a KTC map (described later). FIG. 10 shows a characteristic example of the KTC map. This KTC map calculates the temperature change ratio KTC using the engine speed Ne and the basic injection amount Tp. The rate of temperature change KTC has a large influence on the engine speed Ne because heat flow to the cylinder wall is dominated by the gas flow rate. I have. In other words, the temperature change rate KTC increases as the engine speed Ne increases and the basic injection amount Tp increases.
[0034]
In the present embodiment, a method of calculating the temperature rise equilibrium temperature TCH and the temperature change ratio KTC from a map in which the engine speed Ne and the basic injection amount Tp are assigned is presented. It is also possible to prepare a calculation table to which the intake air amount Qa, which is a detection signal from the meter, is allocated, and obtain the calculation table using these calculation tables.
[0035]
Next, in S37, an instantaneous predicted temperature DTC is obtained from the temperature rise equilibrium temperature TCH and the temperature change ratio KTC. The predicted temperature DTC is a temperature difference between the engine coolant temperature Tw, represented by DTC n = DTC n-1 + (TCH-DTC n-1) × KTC. This equation is a temporary delay equation, and makes the predicted temperature DTC follow the temperature rise equilibrium temperature TCH with a temporary delay. The reason for the temporary delay is that it is considered that the ratio is theoretically fixed at a constant rate depending on the balance with the heat escape, and therefore, it is considered to be the same as the experienced valve temperature rise waveform actually measured by the inventors. DTC n-1 is the predicted temperature at the time of the previous calculation.
[0036]
Then, in S38, the engine cooling water temperature Tw, a value obtained by adding the predicted temperature DTC n calculated in S37 and the cylinder wall temperature TC n, terminates the prediction of the cylinder wall temperature TC. That is, since the temperature rise equilibrium temperature TCH and the predicted temperature DTC are temperature rises from the engine coolant temperature Tw, the engine coolant temperature Tw is added last.
[0037]
In this embodiment, an example in which the cylinder wall temperature TC is predicted has been described. However, this is to provide a system at a low cost, and even if a temperature sensor is embedded in the cylinder to directly detect the cylinder wall temperature. There is no problem, and the accuracy is higher.
[0038]
Next, FIG. 11 shows a prediction control flow of the oil temperature TO used when calculating the oil reduction ratio B using the MOFU map of FIG. 7 described above.
[0039]
In S41, it is determined whether the engine is started or the ECU 12 is first energized. If the engine is started or the ECU 12 is energized for the first time, the process proceeds to S42, and the value of TO 0 is set to the value of the engine. The same value as the cooling water temperature Tw is set.
[0040]
If it is determined in S41 that it is neither the start of the engine nor the first energization of the ECU 12, the process proceeds to S43.
[0041]
In S43, the heat flow TTW between the engine oil and the engine cooling water is calculated using the engine cooling water temperature Tw, TTWS, and the oil temperature TOn -1 at the previous calculation. TTWn = (Tw−TO n−1 ) × TTWS. That is, since the heat transfer amount is proportional to the temperature difference and is a function of the flow velocity, it is obtained by multiplying the TTWS obtained from the engine speed Ne.
[0042]
FIG. 12 shows a characteristic example of the TTWS calculation table. TTWS becomes a large value in proportion to the engine speed Ne. Here, when calculating the TTWS, the engine speed Ne was used because the engine coolant or the cylinder block and the cylinder head in contact with the engine coolant and the heat transfer between the engine oil and the engine oil were performed by turning the oil pump. This is because the rotation speed is proportional to Ne. In addition, there is a portion that is transmitted through the oil pan, but this can be dealt with by appropriately fitting a clog to the characteristics shown in FIG.
[0043]
In S44, the heat flow TTC with the combustion is calculated using the engine coolant temperature Tw, TTCT, and TTCN. TTC n = (TTCT-TO n -1) × TTCN.
[0044]
Here, FIG. 13 shows a characteristic example of the TTCT calculation table, and FIG. 14 shows a characteristic example of the TTCN calculation table. TTCT is the temperature of the piston cylinder wall, and is related to the combustion temperature. Therefore, TTCT is obtained from the calculation table of FIG. 13 using the product of the fuel injection amount Te and the engine speed Ne. TTCN is an engine oil flow velocity for heat transfer, which is obtained from the calculation table in FIG. 14 using the engine speed Ne.
[0045]
In S45, the amount of heat radiation TTA to the outside air is calculated. TTA n = (TO n−1 −Ta) × TTAVSP. Ta is an outside air temperature as an output signal of the outside air temperature sensor 17, and TTAVSP is a flow rate for heat transfer obtained from an output signal VSP (vehicle speed) of the vehicle speed sensor 18. FIG. 15 shows an example of the characteristics of the TTAVSP calculation table.
[0046]
Then, in S46, it calculates the oil temperature TO n. TO n = TO n-1 + TTWn + TTC n -TTA n. In other words, the formula for calculating the oil temperature TO n shown in S46, the engine oil is warmed by the piston cylinder by the combustion and engine coolant, is a formula that models the phenomenon that is cooled by running wind (engine cooling water) .
[0047]
The oil temperature TO thus obtained is used for calculating the evaporation of the oil-diluted fuel.
[0048]
In the present embodiment, an example of predicting the oil temperature TO has been described. However, this is to provide a system at a low cost, and the temperature of the engine oil may be directly detected by a temperature sensor. , Which results in higher accuracy.
[0049]
In this embodiment, the oil pan is cooled by the outside air temperature Ta and the hot air from the radiator is neglected. However, in the case of a vehicle that receives a lot of hot air from the radiator, the hot air from the radiator is considered. If Ta is used after correction, the accuracy can be improved.
[0050]
FIG. 16 shows a case where the fuel injection pulse width Ti calculated using the fuel injection amount Te determined by the operating state of the engine in the engine performing the air-fuel ratio control is corrected according to the oil dilution fuel amount OF. Is a flowchart showing the flow of the control, which is executed at predetermined time intervals.
[0051]
In S51, a basic injection amount Tp is calculated. The basic injection amount Tp is obtained by multiplying the intake air amount per engine revolution (Qa / Ne) by a predetermined constant K using the engine speed Ne and the intake air amount Qa obtained from the output from the air flow meter 8. Is calculated. Here, the basic injection amount Tp is a representative value of the engine load, which is a basis for calculating the fuel injection amount Te described above.
[0052]
In S52, an air-fuel ratio correction coefficient KMR is calculated from a map to which the engine speed Ne and the throttle valve opening are assigned. The map for calculating the air-fuel ratio correction coefficient KMR is stored in the ECU 12 in advance.
[0053]
In S53, a water temperature increase correction coefficient KTW is calculated from the table to which the engine cooling water temperature Tw is allocated. The table for calculating the water temperature increase correction coefficient KTW is stored in the ECU 12 in advance.
[0054]
In S54, the target fuel-air ratio equivalent amount TFBYA is calculated using the oil drop rate C and the load correction rate D calculated by the above-described oil dilution fuel amount estimation device. TFBYA = 1 + KMR + KTW + (C × D × GUB). Here, GUB is set so that GUB = (H1 + H2) / H2, where H1 is the discharge amount to the exhaust system and H2 is the oil dilution fuel amount. Value. In other words, the product of the oil drop rate C and the load correction rate D is multiplied by GUB because the fuel adhering to the cylinder wall includes fuel that is scraped by the piston and becomes oil-diluted fuel that dilutes engine oil, and burns. Some are discarded from the exhaust system, and are multiplied by a predetermined constant GUB in anticipation of that amount.
[0055]
In S55, the fuel injection amount Te is calculated. Te = Tp × TFBYA × α × αm × KTR. Here, α is an air-fuel ratio feedback correction coefficient, which is calculated based on the output signal of the oxygen concentration sensor 13 by a flowchart different from this flowchart. Αm is an air-fuel ratio learning correction coefficient calculated based on the above α, and KTR is a transient correction coefficient representing a correction amount of wall-flow fuel.
[0056]
In S56, a fuel injection pulse width Ti, which is a pulse width required to inject the fuel injection amount Te described above, is calculated. Ti = Te × KWJ + Ts. Here, KWJ is an injection amount correction coefficient, and Ts is an invalid pulse width which is a correction amount of a difference between the energization time of the fuel injection valve 11 and the actual injection time.
[0057]
Then, in step S57, the fuel injection pulse width Ti is output, and the fuel injection valve 11 is controlled to perform fuel injection with the fuel injection pulse width Ti.
[0058]
Since fuel containing alcohol has a different C (carbon) atom content from normal gasoline (mixed fuel), a large injection amount is required to obtain the same equivalence ratio. In supplying the mixed fuel to the engine, it is necessary to adjust the fuel injection amount according to the alcohol concentration in the fuel.
[0059]
Therefore, using the detection value of the oxygen concentration sensor 13, the alcohol concentration in the fuel is predicted as quickly and accurately as possible.
[0060]
In the present embodiment, the alcohol concentration in the fuel as the single component concentration in the fuel is estimated by the following procedure. FIG. 17 is a flowchart showing a flow of control for estimating the alcohol concentration in the fuel, which is executed at predetermined time intervals.
[0061]
First, in step 61, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α calculated based on the output signal of the oxygen concentration sensor 13 is read.
[0062]
In S62, it is determined whether or not the air-fuel ratio learning condition is satisfied. If the air-fuel ratio learning condition is satisfied, the process proceeds to S63, and the map value of the αm calculation map for each operation region is rewritten. . If the air-fuel ratio learning condition is not satisfied, the process proceeds to S64 without rewriting the map value of each αm calculation map. Here, αm is an air-fuel ratio learning correction coefficient calculated based on α. The air-fuel ratio feedback correction coefficient α and the air-fuel ratio learning correction coefficient αm are parameters used for the above-described air-fuel ratio feedback control, and the fuel injection amount from the fuel injection valve 11 is corrected according to α and αm. . In addition, the calculation method of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α and the air-fuel ratio learning correction coefficient αm can be any known calculation method, and thus a detailed description of these calculation methods is omitted.
[0063]
In S64, the air-fuel ratio learning correction coefficient αm as the air-fuel ratio correction amount is obtained for each operation region with reference to the current αm map for each operation region.
[0064]
In S65, the blow-by gas influence ratio RTOBL is calculated. The blow-by gas influence ratio RTOBL is obtained from the ratio of the reduction ratio B multiplied by the oil dilution fuel amount OF n-1 calculated last time and the injection fuel integrated value TISUM per predetermined time, which is the fuel injection amount representative value. It is.
[0065]
Here, the fuel injection integrated value TISUM is obtained by integrating the above-described fuel injection amount Te for each fuel injection timing.
[0066]
That is, in S65, the ratio of the amount of fuel evaporated in the blow-by gas to the integrated fuel injection value TISUM based on the fuel injection amount Te is calculated. The blow-by gas influence ratio RTOBL is substantially equal to the fuel It shows the ratio of the amount of fuel evaporated in the blow-by gas to the injection amount Te.
[0067]
In S66, the magnitude of the blow-by gas influence ratio RTOBL calculated in S65 is compared with a predetermined determination threshold value RTOBLSL, and only when the determination threshold value RTOBLSL is greater than the blow-by gas influence ratio RTOBL, the process proceeds to S67. Otherwise, the process ends without estimating the alcohol concentration in the fuel. That is, when the blow-by gas influence ratio RTOBL is smaller than the determination threshold value RTOBLSL, it is considered that the influence of the fuel vapor from the engine oil is small, and the estimation of the alcohol concentration is permitted. That is, even if the blow-by gas generation amount is somewhat large, it is possible to estimate the alcohol concentration in the fuel when the fuel injection amount itself is large.
[0068]
In S67, it is determined whether or not other permission conditions for performing the alcohol concentration estimation are satisfied. That is, the alcohol concentration estimation requires permission conditions in addition to the condition relating to the blow-by gas (S66). In S67, the water temperature, the time after engine start, the progress of the air-fuel ratio learning control, the refueling history, and the like are determined. It is determined whether or not the condition is satisfied. If the condition is satisfied, the process proceeds to S68. If the condition is not satisfied, the process ends without performing the alcohol concentration estimation.
[0069]
In S68, the average value of αm in the representative rotational load region among the αm values in each operation region obtained in S64, that is, the average value of αm in approximately four regions frequently used as an engine, is used as shown in FIG. Is calculated from the map shown in FIG. Here, the above-mentioned four regions are regions where the frequency of use as the engine is relatively high and a region where the amount of intake air is not too small is selected. This region secures the learning frequency and evaporates from the engine oil, for example. This is to select a relatively large air amount region that is not easily affected by the oil dilution fuel.
[0070]
Also, in FIG. 18, the alcohol concentration has a characteristic of having a dead zone with respect to the average value of αm. This is because when alcohol is filled with gasoline or when a standard blend fuel (gasoline-alcohol fuel) is used. ) Is a characteristic set to use a stable control value (control constant). Here, the above-mentioned control values include ignition timing-related, fuel wall flow-related, so-called λ control control ternary point adjustment constant, cooling increase, and the like. If these values fluctuate, the reproducibility of emission deteriorates. Therefore, it is a dead zone.
[0071]
As described above, in the fuel property estimation device for the internal combustion engine described above, the ratio of the decrease ratio B multiplied by the previously calculated oil dilution fuel amount OF n-1 to the integrated fuel injection value TISUM per predetermined time is determined by the ratio. When the blow-by gas influence ratio RTOBL is larger than the determination threshold value RTOBLSL, it is considered that the blow-by gas has a large effect on the exhaust air-fuel ratio, and the estimation of the alcohol concentration in the fuel is prohibited. In other words, when the degree of influence of the evaporated fuel in the blow-by gas on the exhaust air-fuel ratio is large, the estimation of the alcohol concentration in the fuel based on the exhaust air-fuel ratio is prohibited, thereby reducing the accuracy of the alcohol concentration estimated value. Since the influence of the fuel mixed with blow-by, which is one of the dominant factors, can be removed, the accuracy of the estimated alcohol concentration can be improved.
[0072]
In the above-described embodiment, the integrated fuel injection value per predetermined time TISUM is used as the fuel injection amount representative value. However, the fuel injection amount representative value is not limited to the injected fuel integrated value TISUM. For example, the intake air amount Qa detected by the air flow meter 8 can be used as the fuel injection amount representative value. However, the determination threshold value RTOBLSL is reset according to the parameter used as the fuel injection amount representative value.
[0073]
Further, in the above-described embodiment, the amount of decrease in the amount of the oil-diluted fuel is calculated by calculating the amount of the oil-diluted fuel. However, the present invention is not limited to this. It is also possible to determine the rate of decrease in the oil-diluted fuel ratio based on this detection value.
[0074]
The technical ideas of the present invention that can be grasped from the above embodiments will be listed together with their effects.
[0075]
(1) A fuel property estimation device for an internal combustion engine that estimates the concentration of a single component in fuel based on an exhaust air-fuel ratio calculates an oil dilution fuel amount that leaks from a gap between a piston and a cylinder to dilute engine oil. Fuel evaporating fuel estimating means for estimating the amount of fuel evaporated in the blow-by gas evaporating into the blow-by gas of the oil-diluted fuel for diluting the engine oil. The ratio of the amount of fuel evaporated in the blow-by gas to the representative amount is calculated. If the ratio is equal to or greater than a predetermined value, the estimation of the concentration of a single component in the fuel is prohibited. As a result, the influence of the fuel mixed with blow-by, which is one of the dominant factors in the deterioration of the accuracy of the estimation of the concentration of the single component in the fuel, can be removed, and the accuracy of the estimated value of the concentration of the single composition in the fuel is improved. be able to.
[0076]
(2) In the fuel property estimating device for an internal combustion engine according to the above (1), more specifically, the means for estimating the amount of fuel evaporated in the blow-by gas uses the blow-by based on the decreasing speed of the oil dilution fuel amount in the engine oil. The amount of fuel vapor in the gas is estimated.
[0077]
(3) In the fuel property estimating device for an internal combustion engine according to the above (1), more specifically, the means for estimating the amount of fuel evaporated in the blow-by gas may be based on the decreasing rate of the dilution ratio of the oil dilution fuel in the engine oil. The amount of evaporated fuel in blow-by gas is estimated.
[0078]
(4) The fuel property estimation device for an internal combustion engine according to any one of (1) to (3) uses the fuel injection amount as the fuel injection amount representative value, more specifically.
[0079]
(5) More specifically, the fuel property estimation device for an internal combustion engine according to any one of (1) to (3) uses an intake air amount as a fuel injection amount representative value.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a fuel property estimation device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of control for calculating an oil dilution fuel amount.
FIG. 3 is a flowchart showing a control flow of a first subroutine of FIG. 2;
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a characteristic example of a MOFD map.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a characteristic example of a load correction table.
FIG. 6 is a flowchart showing a control flow of a second subroutine in FIG. 2;
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a characteristic example of a MOFU map.
FIG. 8 is a flowchart showing prediction control of a cylinder wall temperature TC.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a characteristic example of an MTCH map.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a characteristic example of a KTC map.
FIG. 11 is a flowchart showing prediction control of an oil temperature TO.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a characteristic example of a TTWS calculation table.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a characteristic example of a TTCT calculation table.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a characteristic example of a TTCN calculation table.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a characteristic example of a TTAVSP calculation table.
FIG. 16 is a flowchart showing a control flow when correcting the fuel injection pulse width Ti according to the oil dilution fuel amount OF.
FIG. 17 is a flowchart showing the flow of control for estimating the alcohol concentration in fuel.
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a characteristic example of an alcohol concentration calculation map.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine body 2 ... Combustion chamber 3 ... Intake valve 4 ... Intake passage 5 ... Exhaust valve 6 ... Exhaust passage 7 ... Air cleaner 8 ... Air flow meter 9 ... Throttle valve 11 ... Fuel injection valve 12 ... Engine control unit 13 ... Oxygen concentration sensor 14 ... three-way catalyst 15 ... water temperature sensor 16 ... crank angle sensor 17 ... outside air temperature sensor 18 ... vehicle speed sensor

Claims (5)

排気空燃比に基づいて燃料内の単一組成分濃度を推定する内燃機関の燃料性状推定装置において、
ピストンとシリンダとの隙間から漏れだしてエンジンオイルを希釈するオイル希釈燃料量を算出するオイル希釈燃料量算出手段と、
エンジンオイルを希釈するオイル希釈燃料のうちブローバイガス中に蒸発するブローバイガス中蒸発燃料量を推定するブローバイガス中蒸発燃料量推定手段と、を有し、
燃料噴射量代表値に対するブローバイガス中蒸発燃料量の比を算出し、この比率が所定値以上であれば、燃料内の単一組成分濃度推定を禁止することを特徴とする内燃機関の燃料性状推定装置。
In a fuel property estimation device for an internal combustion engine that estimates a single component concentration in fuel based on an exhaust air-fuel ratio,
Oil-diluted fuel amount calculating means for calculating an oil-diluted fuel amount that leaks from a gap between the piston and the cylinder and dilutes engine oil;
A blow-by gas evaporated fuel amount estimating means for estimating the blow-by gas evaporated fuel amount evaporating into the blow-by gas out of the oil diluted fuel for diluting the engine oil,
Calculating the ratio of the amount of fuel evaporated in the blow-by gas to the representative value of the fuel injection amount, and if the ratio is equal to or greater than a predetermined value, estimating the concentration of a single component in the fuel is prohibited. Estimation device.
ブローバイガス中蒸発燃料量推定手段は、オイル希釈燃料量のエンジンオイル内の減少速度に基づいてブローバイガス中蒸発燃料量を推定してい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推定装置。2. The fuel for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the evaporative fuel amount in blow-by gas estimating means estimates the amount of evaporative fuel in blow-by gas based on the decreasing speed of the oil dilution fuel amount in the engine oil. Property estimation device. ブローバイガス中蒸発燃料量推定手段は、オイル希釈燃料のエンジンオイル中希釈割合の減少速度に基づいてブローバイガス中蒸発燃料量を推定してい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推定装置。2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the evaporative fuel amount in blow-by gas estimating means estimates the amount of evaporative fuel in blow-by gas based on a decreasing speed of a dilution ratio of oil-diluted fuel in engine oil. Fuel property estimation device. 燃料噴射量代表値として燃料噴射量を用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の燃料性状推定装置。4. The fuel property estimation device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel injection amount is used as the fuel injection amount representative value. 燃料噴射量代表値として吸入空気量を用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の燃料性状推定装置。4. The fuel property estimation device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein an intake air amount is used as a fuel injection amount representative value.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006077683A (en) * 2004-09-10 2006-03-23 Nissan Motor Co Ltd Alcohol concentration estimating device for engine
JP2007170297A (en) * 2005-12-22 2007-07-05 Denso Corp Control device for engine
JP2008115805A (en) * 2006-11-06 2008-05-22 Honda Motor Co Ltd Control device for internal combustion engine
JP2010025085A (en) * 2008-07-24 2010-02-04 Toyota Motor Corp Control device for internal combustion engine
JP2010116874A (en) * 2008-11-13 2010-05-27 Mitsubishi Motors Corp Alcohol concentration estimating device for fuel
JP2010116875A (en) * 2008-11-13 2010-05-27 Mitsubishi Motors Corp Alcohol concentration estimating device for fuel
US10724464B2 (en) * 2015-11-12 2020-07-28 Denso Corporation Estimation device and control device for combustion system
CN111601955A (en) * 2018-01-25 2020-08-28 雷诺股份公司 Method for estimating the dilution of a fuel in the oil of an internal combustion engine
US20240200517A1 (en) * 2022-12-20 2024-06-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006077683A (en) * 2004-09-10 2006-03-23 Nissan Motor Co Ltd Alcohol concentration estimating device for engine
JP2007170297A (en) * 2005-12-22 2007-07-05 Denso Corp Control device for engine
JP2008115805A (en) * 2006-11-06 2008-05-22 Honda Motor Co Ltd Control device for internal combustion engine
JP2010025085A (en) * 2008-07-24 2010-02-04 Toyota Motor Corp Control device for internal combustion engine
JP2010116874A (en) * 2008-11-13 2010-05-27 Mitsubishi Motors Corp Alcohol concentration estimating device for fuel
JP2010116875A (en) * 2008-11-13 2010-05-27 Mitsubishi Motors Corp Alcohol concentration estimating device for fuel
US10724464B2 (en) * 2015-11-12 2020-07-28 Denso Corporation Estimation device and control device for combustion system
CN111601955A (en) * 2018-01-25 2020-08-28 雷诺股份公司 Method for estimating the dilution of a fuel in the oil of an internal combustion engine
US20240200517A1 (en) * 2022-12-20 2024-06-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
US12129817B2 (en) * 2022-12-20 2024-10-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine

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