JP2009150239A - Engine control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの制御装置に関し、特に、化石燃料とアルコール燃料が混合されている燃料を用いるエンジン制御装置に関するものである。 The present invention relates to an engine control device, and more particularly to an engine control device using a fuel in which fossil fuel and alcohol fuel are mixed.
地球温暖化を背景に、自動車から排出されるＣＯ2量の削減が、緊急の課題となっている。アルコール燃料（バイオ燃料）は、カーボンニュートラル由来の（環境中の炭素循環量に対して中立な）燃料であると考えられており、ＣＯ2排出量の削減に有効であると言われている。このため、アルコール燃料と化石燃料（ガソリンなど）を混合した燃料が徐々に普及しつつある。一方、アルコール燃料と化石燃料では、燃焼特性が異なるため、その混合率によって、エンジン制御のパラメータを変えて、運転性能，排気性能を最適化させる必要がある。また、化石燃料の最たるものであるガソリンにおいても、その生成過程から、性状が一定の範囲にばらつき、特に気化率に影響するため、ガソリンの性状に応じて、エンジン制御のパラメータを変えて、運転性能，排気性能を最適化させる必要があることが知られている。 Reducing the amount of CO 2 emitted from automobiles has become an urgent issue against the background of global warming. Alcohol fuel (biofuel) is considered to be carbon neutral fuel (neutral with respect to the amount of carbon circulating in the environment) and is said to be effective in reducing CO 2 emissions. For this reason, the fuel which mixed alcohol fuel and fossil fuel (gasoline etc.) is spreading gradually. On the other hand, since alcohol fuel and fossil fuel have different combustion characteristics, it is necessary to optimize engine performance and exhaust performance by changing engine control parameters depending on the mixing ratio. In addition, gasoline, which is the most important fossil fuel, has characteristics that vary within a certain range from the production process, particularly affecting the vaporization rate, so the engine control parameters can be changed according to the gasoline properties. It is known that performance and exhaust performance need to be optimized.
特許文献１においては、化石燃料とアルコール燃料の混合率の検出方法に関する発明が開示されている。具体的には、誘電率，光学屈折率などを検出して燃料の混合率を求め、その一方で、空燃比フィードバック制御の補正量の平均値から前述の混合率を補正する発明が開示されている。しかしながら、当出願においては、上述のような、化石燃料（ガソリン）側の燃料性状ばらつきは、考慮されておらず、したがって、燃料性状のばらつきの影響を受けてしまうため、化石燃料とアルコール燃料の混合率の誤検出の恐れがある。
In
また、特許文献２においては、ＣＯ2排出量をオンボードで診断方法に関する発明が開示されている。しかし、当出願においては、ガソリンのみを用いたエンジンにおいて、ＣＯ2排出量を診断するものであり、アルコール燃料が混入した場合については、配慮されておらず、アルコール燃料と化石燃料それぞれが燃焼して発生するＣＯ2排出量を分離演算することはできない。
アルコール燃料が燃焼することにより発生するＣＯ2量は、大気中のＣＯ2濃度上昇には、影響しないと扱われるため、化石燃料の燃焼することにより発生するＣＯ2量とは、地球温暖化に影響するＣＯ2排出量削減の観点では分離して検出もしくは管理する必要がある。 The amount of CO 2 generated by burning alcohol fuel is treated as having no effect on the increase in atmospheric CO 2 concentration. Therefore, the amount of CO 2 generated by burning fossil fuel is a cause of global warming. It is necessary to detect or manage separately from the viewpoint of reducing the CO 2 emission that will be affected.
上記の事情に鑑み、本発明においては、「アルコール燃料と化石燃料の混合率」および「化石燃料の燃料性状」をオンボードで検出する方式と、さらに、アルコール燃料と化石燃料それぞれが燃焼して発生するＣＯ2排出量を分離演算する方式を提案するものである。 In view of the above circumstances, in the present invention, a method for detecting “mixing ratio of alcohol fuel and fossil fuel” and “fuel property of fossil fuel” on-board, and further, each of alcohol fuel and fossil fuel burns. A system for separating and calculating the generated CO 2 emission amount is proposed.
請求項１においては、化石燃料とアルコール燃料が混合されている燃料を用いるエンジン制御において、化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出（推定）する手段と、化石燃料の燃料性状を検出（推定）する手段とを備えたことを特徴とするエンジンの制御装置を提案する。
In
すなわち、図１に示すように、化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出（推定）する手段と化石燃料の燃料性状を検出（推定）する手段の双方を備えることで、混合燃料の物性の内、エンジンの運転状態に与える物性である化石燃料とアルコール燃料の混合率と化石燃料の燃料性状の双方を検出するものである。 That is, as shown in FIG. 1, by providing both means for detecting (estimating) the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel and means for detecting (estimating) the fuel property of fossil fuel, It detects both the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel and the fuel properties of fossil fuel, which are physical properties given to the operating state of the engine.
請求項２においては、「エンジンの運転状態を表すパラメータ」もしくは／および、「エンジンに取り付けられているセンサの出力値」に基づいて化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出（推定）する手段と、化石燃料の燃料性状を検出（推定）する手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置を提案する。
According to
すなわち、図２に示すように、化石燃料とアルコール燃料の混合率と化石燃料の燃料性状を検出するためにエンジンの運転状態を表すパラメータもしくは／およびエンジンに取り付けられているセンサの出力値を用いることを明記するものである。 That is, as shown in FIG. 2, in order to detect the mixing ratio of the fossil fuel and the alcohol fuel and the fuel property of the fossil fuel, the parameter indicating the operation state of the engine and / or the output value of the sensor attached to the engine is used. It is clearly stated.
請求項３においては、前記化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出（推定）する手段と、前記、化石燃料の燃料性状を検出（推定）する手段は、異なる運転条件で実施されることを特徴とする請求項１，２に記載のエンジンの制御装置を提案する。
The means for detecting (estimating) the mixing ratio of the fossil fuel and the alcohol fuel and the means for detecting (estimating) the fuel property of the fossil fuel may be implemented under different operating conditions. An engine control device according to
すなわち、図３に示すように、化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出（推定）と化石燃料の燃料性状を検出（推定）を異なる運転条件で実施されることを明記するものである。すなわち、後述するように、化石燃料とアルコール燃料の混合率の検出精度が高くなる運転条件と燃料性状の検出精度が高くなる運転条件があるため、それぞれに向いた運転条件で検出（推定）を実施するものである。 That is, as shown in FIG. 3, it is specified that the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel is detected (estimated) and the fuel property of fossil fuel is detected (estimated) under different operating conditions. That is, as will be described later, since there are operating conditions in which the detection accuracy of the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel is high and operating conditions in which the detection accuracy of fuel properties is high, detection (estimation) is performed under the driving conditions suitable for each. To implement.
請求項４においては、前記化石燃料とアルコール燃料の混合率の検出結果に基づいて、前記化石燃料の燃料性状を検出（推定）することを特徴とする請求項１〜３に記載のエンジンの制御装置を提案する。
4. The engine control according to
すなわち、後に詳述するが、図４に示すように、まず、化石燃料とアルコール燃料の混合率を求めることで、例えば混合燃料単位体積当たりの化石燃料量（化石燃料が燃焼性能に与える影響度）を予め把握しておき、その後に、化石燃料の燃料性状の検出精度が高い運転条件で、同性状を検出するものである。 That is, as will be described in detail later, as shown in FIG. 4, first, by determining the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel, for example, the amount of fossil fuel per unit volume of the mixed fuel (the degree of influence of fossil fuel on combustion performance) ) Is detected in advance, and thereafter, the same property is detected under an operating condition in which the fuel property detection accuracy of the fossil fuel is high.
請求項５においては、化石燃料とアルコール燃料の混合燃料の温度を直接的もしくは間接的に検出する手段と、前記検出した混合燃料の温度が所定値Ａ以上のとき、前記化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出（推定）を実施する手段と、前記検出した混合燃料の温度が所定値Ｂ以下のとき、前記化石燃料の燃料性状を検出（推定）を実施する手段とを特徴とする請求項１〜４に記載のエンジンの制御装置を提案する。
In
すなわち、図５に示すように、混合燃料の温度が所定値Ａ以上のとき、化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出（推定）する。また、混合燃料の温度が所定値Ｂ以下のとき、化石燃料の燃料性状を検出（推定）を実施するものである。 That is, as shown in FIG. 5, when the temperature of the mixed fuel is equal to or higher than a predetermined value A, the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel is detected (estimated). Further, when the temperature of the mixed fuel is equal to or lower than the predetermined value B, the fuel property of the fossil fuel is detected (estimated).
これは、「アルコール燃料と化石燃料の当量比（単位体積あたりの熱量）には差があり、この当量比差は燃料温度に依存しないことと」と「化石燃料の燃料性状差は比較的低温で、その物性差（特に気化率）が顕著となる」ことに見出し、利用したものである。燃料性状差の物性（特に気化率）が現れない領域である燃料温度が十分に高い領域（所定値Ａ以上）で、化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出（推定）し、燃料性状差の物性（特に気化率）が現れやすい燃料温度が比較的低い領域（所定値Ｂ以下）で、化石燃料の燃料性状を検出（推定）するものである。 This is because there is a difference in the equivalence ratio (the amount of heat per unit volume) of alcohol fuel and fossil fuel, and this equivalence ratio difference does not depend on the fuel temperature, and “the difference in fuel properties of fossil fuel is relatively low. The difference in physical properties (particularly the vaporization rate) becomes remarkable. ” Detect (estimate) the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel in an area where the fuel temperature is sufficiently high (predetermined value A or more), where the physical properties of the fuel properties (particularly the vaporization rate) do not appear. The fuel property of the fossil fuel is detected (estimated) in a region where the fuel temperature where the physical property (especially the vaporization rate) tends to appear is relatively low (the predetermined value B or less).
請求項６においては、エンジンの冷却水温が所定値Ａ以上のとき、前記化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出（推定）を実施する手段と、エンジンの冷却水温が所定値Ｂ以下のとき、前記化石燃料の燃料性状を検出（推定）を実施する手段とを特徴とする請求項１〜５に記載のエンジンの制御装置を提案する。ここで、所定値Ａと所定値Ｂとの間には、所定値Ａ＞所定値Ｂの関係がある。
In claim 6, when the engine coolant temperature is equal to or higher than a predetermined value A, the means for detecting (estimating) the mixing ratio of the fossil fuel and the alcohol fuel, and when the engine coolant temperature is equal to or lower than the predetermined value B, The engine control device according to any one of
すなわち、図５に示すように、また、請求項５の説明で述べたように、混合燃料の温度をエンジンの冷却水温で代替するものである。例えば、所定値Ａは６０℃、所定値Ｂは３０℃とするのが良い。
That is, as shown in FIG. 5 and as described in the description of
請求項７においては、エンジンの燃焼圧を直接的もしくは間接的に検出する手段を備え、前記検出した混合燃料の温度が所定値Ａ以上のとき、前記燃焼圧に基づいて、前記化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出（推定）を実施する手段と、前記検出した混合燃料の温度が所定値Ｂ以下のとき、前記、燃焼圧に基づいて、前記、化石燃料の燃料性状を検出（推定）を実施する手段とを特徴とする請求項１〜６に記載のエンジンの制御装置を提案する。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided means for directly or indirectly detecting the combustion pressure of the engine, and when the detected temperature of the mixed fuel is equal to or higher than a predetermined value A, the fossil fuel and alcohol are detected based on the combustion pressure. Means for detecting (estimating) the fuel mixing ratio, and detecting (estimating) the fuel property of the fossil fuel based on the combustion pressure when the detected temperature of the mixed fuel is equal to or lower than a predetermined value B The engine control device according to
すなわち、図６に示すように、燃焼圧に基づいて、化石燃料とアルコール燃料の混合率と化石燃料の燃料性状を検出するものである。前述したように、化石燃料とアルコール燃料の混合率は、例えば、十分に燃料温度が高い領域で検出する。つまり、混合率に応じて、当量比が変化するので、噴射した燃料量に対する発生熱量（燃焼圧）が変化する。より具体的には、アルコール燃料の混合率が高いほど、単位体積当たりの熱量は低くなるため、燃焼圧も小さくなる。一方、比較的燃料温度が低い領域では、アルコール燃料の混合率によって決まる当量比（発生熱量）以外に、化石燃料の燃料性状差の物性（特に気化率）が現れるようになるため、発生熱量（燃焼圧）はその影響も受けるようになる。以上より、各条件における燃焼圧を検出することで、化石燃料とアルコール燃料の混合率と化石燃料の燃料性状を検出するものである。 That is, as shown in FIG. 6, the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel and the fuel property of fossil fuel are detected based on the combustion pressure. As described above, the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel is detected in a region where the fuel temperature is sufficiently high, for example. That is, since the equivalence ratio changes according to the mixing ratio, the amount of generated heat (combustion pressure) with respect to the injected fuel amount changes. More specifically, the higher the alcohol fuel mixing ratio, the lower the amount of heat per unit volume, and the lower the combustion pressure. On the other hand, in the region where the fuel temperature is relatively low, in addition to the equivalence ratio (generated heat amount) determined by the mixing ratio of the alcohol fuel, the physical properties (particularly the vaporization rate) of the fuel property difference of the fossil fuel will appear. (Combustion pressure) is also affected. From the above, by detecting the combustion pressure under each condition, the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel and the fuel property of fossil fuel are detected.
請求項８においては、請求項７において、クランク角信号からエンジンの燃焼圧を間接的に検出する手段を備えたことを特徴とするエンジンの制御装置を提案する。 According to an eighth aspect of the present invention, there is proposed an engine control device according to the seventh aspect, further comprising means for indirectly detecting the combustion pressure of the engine from the crank angle signal.
すなわち、図７に示すように、例えば、クランク角信号から所定の信号処理を行うことで、筒内圧と相関のある角加速度，角加加速度を演算し、その値から、請求項７の説明で述べた原理の基づいて、化石燃料とアルコール燃料の混合率と化石燃料の燃料性状を検出するものである。 That is, as shown in FIG. 7, for example, by performing predetermined signal processing from the crank angle signal, the angular acceleration and the angular jerk that are correlated with the in-cylinder pressure are calculated, and from these values, Based on the described principle, the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel and the fuel properties of fossil fuel are detected.
請求項９においては、空燃比もしくはエンジンの排気成分を直接的もしくは間接的に検出する手段を備え、前記検出した混合燃料の温度が所定値Ａ以上のとき、前記空燃比もしくはエンジンの排気成分に基づいて、前記化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出（推定）を実施する手段と、前記検出した混合燃料の温度が所定値Ｂ以下のとき、前記空燃比もしくはエンジンの排気成分に基づいて前記化石燃料の燃料性状を検出（推定）を実施する手段とを特徴とする請求項１〜８に記載のエンジンの制御装置を提案する。
According to a ninth aspect of the invention, there is provided means for directly or indirectly detecting an air-fuel ratio or an engine exhaust component, and when the detected temperature of the mixed fuel is equal to or higher than a predetermined value A, the air-fuel ratio or the engine exhaust component is detected. Based on the air-fuel ratio or the engine exhaust component when the temperature of the detected mixed fuel is below a predetermined value B, the means for detecting (estimating) the mixing ratio of the fossil fuel and alcohol fuel The engine control device according to
すなわち、図８に示すように、空燃比，排気成分を用いて、化石燃料とアルコール燃料の混合率と化石燃料の燃料性状を検出するものである。請求項７の説明で述べたように、化石燃料とアルコール燃料の混合率は、当量比に現れる。例えば、ある実空燃比（排気成分）における燃料量（目標燃焼圧）と実燃焼圧を比較することで、より正確に当量比を求めることができ、持って混合率を求めることが可能である。その他、空燃比に対する燃焼圧のばらつき（標準偏差，分散などの統計的性質）の関係は、当量比（単位体積あたりの熱量）に応じて変わるので、実空燃比と実燃焼圧のばらつきの関係を検出することで、化石燃料とアルコール燃料の混合率の検出が可能となる。
That is, as shown in FIG. 8, the mixing ratio of the fossil fuel and the alcohol fuel and the fuel property of the fossil fuel are detected using the air-fuel ratio and the exhaust component. As described in the explanation of
さらに、化石燃料の燃料性状差の物性すなわち、「燃料気化率の差」と「燃料噴射量（もしくはエンジンへの目標空燃比）に対する空燃比（排気成分）」とも相関があるため、燃料性状を求めることが可能である。 Furthermore, there is a correlation between the physical properties of the difference in fuel properties of fossil fuels, that is, “the difference in fuel vaporization rate” and “the air-fuel ratio (exhaust component) relative to the fuel injection amount (or the target air-fuel ratio to the engine)”. It is possible to ask.
請求項１０においては、前記直接的もしくは間接的に検出した混合燃料の温度が所定値Ａ以上のとき、「燃料噴射量もしくは目標燃焼圧」と「前記直接的もしくは間接的に検出した燃焼圧」の関係に基づいて、前記、化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出（推定）する手段と、前記直接的もしくは間接的に検出した混合燃料の温度が所定値Ｂ以下のとき、前記化石燃料とアルコール燃料の混合率と、「燃料噴射量もしくは目標燃焼圧」と「前記直接的もしくは間接的に検出した燃焼圧」の関係に基づいて、前記、化石燃料の燃料性状を検出（推定）する手段とを備えたことを特徴とする請求項１〜９に記載のエンジンの制御装置を提案する。
In
すなわち、図９に示されるものである。請求項７の説明で述べた検出原理に対して、より正確に検出するものである。燃料噴射量もしくは目標燃焼圧と実際の燃焼圧を比較することで、燃料温度が十分に高い領域では、前述の「化石燃料とアルコール燃料の混合率と相関のある当量比」を求め、また、比較的燃料温度が低い領域では「化石燃料の燃料性状と相関のある気化率」を求めるものである。
That is, it is shown in FIG. The detection principle described in
請求項１１においては、前記直接的もしくは間接的に検出した混合燃料の温度が所定値Ａ以上のとき、「前記直接的もしくは間接的に検出した空燃比」と「前記直接的もしくは間接的に検出した燃焼圧」もしくは「前記燃焼圧のばらつき（分散，標準偏差など統計的性質）」との関係に基づいて、前記、化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出（推定）する手段と、前記直接的もしくは間接的に検出した混合燃料の温度が所定値Ｂ以下のとき、前記化石燃料とアルコール燃料の混合率と、「エンジンへの吸入空気量と燃料噴射量の比である目標空燃比」と、「前記直接的もしくは間接的に検出した空燃比」の関係に基づいて、前記、化石燃料の燃料性状を検出（推定）する手段とを備えたことを特徴とする請求項１〜１０に記載のエンジンの制御装置を提案する。
In
すなわち、図１０に示されるものである。請求項９の説明で述べた検出原理に対して、より正確に検出するものである。燃料温度が十分に高い領域では、実空燃比と実燃焼圧（もしくは実燃焼圧のばらつき）を比較することで、「化石燃料とアルコール燃料の混合率と相関のある当量比」を求め、また、比較的燃料温度が低い領域では、目標空燃比と実空燃比の関係から「化石燃料の燃料性状と相関のある気化率」を求めるものである。 That is, it is shown in FIG. The detection principle is more accurate with respect to the detection principle described in the description of the ninth aspect. In a region where the fuel temperature is sufficiently high, the "equivalent ratio correlating with the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel" is obtained by comparing the actual air-fuel ratio and actual combustion pressure (or variation in actual combustion pressure). In a region where the fuel temperature is relatively low, the “vaporization rate correlated with the fuel properties of fossil fuel” is obtained from the relationship between the target air-fuel ratio and the actual air-fuel ratio.
請求項１２においては、前記検出した「化石燃料とアルコール燃料の混合率」もしくは／および「化石燃料の燃料性状」に基づいて、エンジンの目標空燃比，目標点火時期を補正する手段を備えたことを特徴とする請求項１〜１１に記載のエンジンの制御装置を提案する。
According to
すなわち、図１１に示すように、「化石燃料とアルコール燃料の混合率」もしくは「化石燃料の燃料性状」に応じて、最適な目標空燃比，目標点火時期は異なるので、検出結果に応じて、目標空燃比，目標点火時期を補正するものである。 That is, as shown in FIG. 11, the optimal target air-fuel ratio and target ignition timing differ depending on “the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel” or “the fuel property of fossil fuel”. The target air-fuel ratio and target ignition timing are corrected.
請求項１３においては、「化石燃料とアルコール燃料の混合率」を直接的もしくは間接的に検出する手段と、前記「化石燃料とアルコール燃料の混合率」に基づいて、化石燃料が燃焼したことにより発生したＣＯ2量とアルコール燃料が燃焼したことにより発生したＣＯ2量を演算する手段を備えたことを特徴とするエンジンの制御装置を提案する。
According to
すなわち、図１２に示すように、「化石燃料とアルコール燃料の混合率」が分かれれば、噴射燃料量が燃焼して発生するＣＯ2の内、化石燃料が燃焼して発生したＣＯ2量とアルコール燃料が燃焼した発生したＣＯ2量を分離することが可能である。それを明記したものである。 That is, as shown in FIG. 12, if Wakarere the "mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel", of the CO 2 amount injected fuel is generated by burning, and the amount of CO 2 fossil fuel occurs in the combustion It is possible to separate the amount of CO 2 generated by burning alcohol fuel. This is clearly stated.
請求項１４においては、燃料噴射量に前記検出した「化石燃料とアルコール燃料の混合率」を乗じた値に基づいて、化石燃料が燃焼したことにより発生したＣＯ2量とアルコール燃料が燃焼したことにより発生したＣＯ2量を演算する手段を備えたことを特徴とする請求項１３に記載のエンジンの制御装置を提案する。
In
すなわち、図１３に示される。請求項１３の方式をより具体的に述べたものである。燃料噴射量に混合率を乗じれば、化石燃料量分とアルコール燃料量分が算出される。それらの値に基づいて、おのおのが燃焼して発生するＣＯ2量を求めるものである。
That is, it is shown in FIG. The method of
請求項１５においては、前記化石燃料が燃焼したことにより発生したＣＯ2量に基づいて、ＣＯ2排出量診断を実施する手段を備えたことを特徴とする請求項１３，１４に記載のエンジンの制御装置を提案する。
The engine according to any one of
すなわち、図１４に示されるものである。前述したように、アルコール燃料が燃焼することにより発生するＣＯ2量は、大気中のＣＯ2濃度上昇には、影響しないと扱われるため、化石燃料の燃焼することにより発生するＣＯ2量とは、地球温暖化に影響するＣＯ2排出量削減の観点では分離して検出もしくは管理する必要がある。したがって、化石燃料が燃焼したことにより発生したＣＯ2量だけに基づいて、ＣＯ2排出量診断を実施するものである。 That is, it is shown in FIG. As described above, the amount of CO 2 generated by burning alcohol fuel is treated as not affecting the increase in atmospheric CO 2 concentration. Therefore, what is the amount of CO 2 generated by burning fossil fuel? From the viewpoint of reducing CO 2 emissions that affect global warming, it is necessary to detect or manage them separately. Therefore, the CO 2 emission diagnosis is performed based only on the amount of CO 2 generated by burning the fossil fuel.
請求項１６，１７においては、前記混合燃料が第１の所定温度以上のときに、前記混合燃料に含まれる化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出または推定し、前記混合気燃料が前記第１の所定温度よりも低い第２の所定温度以下のときに化石燃料の燃料性状を検出または推定することを特徴とするエンジンの制御方法及びこれを実現する制御装置である。
In
これは、請求項５における説明でも述べたように、「アルコール燃料と化石燃料の当量比（単位体積あたりの熱量）には差があり、この当量比差は燃料温度に依存しないことと」と「化石燃料の燃料性状差は比較的低温で、その物性差（特に気化率）が顕著となる」ことに見出し、利用したものである。燃料性状差の物性（特に気化率）が現れない領域である燃料温度が十分に高い領域で、化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出（推定）し、燃料性状差の物性（特に気化率）が現れやすい燃料温度が比較的低い領域で、化石燃料の燃料性状を検出（推定）するものである。
This is because, as described in
以上より、本発明によれば、「アルコール燃料と化石燃料の混合率」および「化石燃料の燃料性状」をオンボードで検出し、検出結果に基づいて、エンジンを制御するので、混合率，燃料性状によらず、運転性および排気性能を好適に保つことができる。さらに、アルコール燃料と化石燃料それぞれが燃焼して発生するＣＯ2排出量を分離演算するので、温室効果ガス排出量診断の観点で、高精度なオンボード演算（診断）が可能となる。 As described above, according to the present invention, “the mixing ratio of alcohol fuel and fossil fuel” and “the fuel property of fossil fuel” are detected on-board, and the engine is controlled based on the detection result. Regardless of the properties, the drivability and the exhaust performance can be suitably maintained. Furthermore, since the CO 2 emissions generated by the combustion of the alcohol fuel and the fossil fuel are separately calculated, on-board calculation (diagnosis) with high accuracy is possible from the viewpoint of greenhouse gas emission diagnosis.
（実施例１）
図１５は本実施例を示すシステム図である。多気筒で構成されるエンジン９において、外部からの空気はエアクリーナ１を通過し、吸気マニホールド４，コレクタ５を経てシリンダー内に流入する。流入空気量は電子スロットル３により調節される。エアフロセンサ２では流入空気量が検出される。クランク角センサ１５では、クランク軸の回転角１゜と燃焼周期毎の信号が出力される。水温センサ１４はエンジンの冷却水温度を検出する。またアクセル開度センサ１３は、アクセル６の踏み込み量を検出し、それによって運転者の要求トルクを検出する。アクセル開度センサ１３，エアフロセンサ２，電子スロットル３に取り付けられたスロットル弁開度センサ１７，クランク角センサ１５，水温センサ１４のそれぞれの信号はコントロールユニット１６に送られ、これらセンサ出力からエンジンの運転状態を得て、空気量，燃料噴射量，点火時期のエンジンの主要な操作量が最適に演算される。コントロールユニット１６内で演算された燃料噴射量は開弁パルス信号に変換され、燃料噴射弁７に送られる。またコントロールユニット１６で演算された点火時期で点火されるよう駆動信号が点火プラグ８に送られる。噴射された燃料は吸気マニホールドからの空気と混合されエンジン９のシリンダー内に流入し混合気を形成する。吸気弁３１は、可変動弁であり、開弁時期，閉弁時期がそれぞれ制御可能である。混合気は所定の点火時期で点火プラグ８から発生される火花により爆発しその燃焼圧によりピストンを押し下げエンジンの動力となる。爆発後の排気は排気マニホールド１０を経て三元触媒１１に送り込まれる。排気還流管１８を通って排気の一部は吸気側に還流される。還流量はバルブ１９によって制御される。Ａ／Ｆセンサ１２はエンジン９と三元触媒１１の間に取り付けられており、排気中に含まれる酸素濃度に対して線形の出力特性を持つ。排気中の酸素濃度と空燃比の関係はほぼ線形になっており、したがって酸素濃度を検出するＡ／Ｆセンサ１２により空燃比を求めることが可能となる。コントロールユニット１６ではＡ／Ｆセンサ１２の信号から三元触媒１１上流の空燃比を算出し、Ｏ2センサ２０の信号から、三元触媒下流のＯ2濃度もしくはストイキに対してリッチもしくはリーンであるかを算出する。また、両センサの出力を用いて三元触媒１１の浄化効率が最適となるよう燃料噴射量もしくは空気量を逐次補正するＦ／Ｂ制御を行う。また、吸気温センサ２９で、吸気温が、筒内圧（燃焼圧）センサ３０で、筒内圧（燃焼圧）が、それぞれ検出される。
Example 1
FIG. 15 is a system diagram showing this embodiment. In the
なお、図１５中には、図示されていないが、燃料タンクには、「アルコール燃料と化石燃料の混合燃料」が入っており、その混合率は任意である。また、その内、化石燃料の燃料性状も前述したように、一定のばらつきを有している。 Although not shown in FIG. 15, the fuel tank contains “mixed fuel of alcohol fuel and fossil fuel”, and the mixing ratio is arbitrary. Among them, the fuel properties of fossil fuels also have certain variations as described above.
図１６はコントロールユニット１６の内部を示したものである。コントロールユニット（ＥＣＵ１６）内にはＡ／Ｆセンサ１２，スロットル弁開度センサ１７，エアフロセンサ２，クランク角センサ１５，水温センサ１４，アクセル開度センサ１３，Ｏ2センサ２０，吸気温センサ２９，筒内圧センサ３０の各センサ出力値が入力され、入力回路２４にてノイズ除去等の信号処理を行った後、入出力ポート２５に送られる。入力ポートの値はＲＡＭ２３に保管され、ＣＰＵ２１内で演算処理される。演算処理の内容を記述した制御プログラムはＲＯＭ２２に予め書き込まれている。制御プログラムに従って演算された各アクチュエータ作動量を表す値はＲＡＭ２３に保管された後、出力ポート２５に送られる。点火プラグの作動信号は点火出力回路内の一次側コイルの通流時はＯＮとなり、非通流時はＯＦＦとなるＯＮ・ＯＦＦ信号がセットされる。点火時期はＯＮからＯＦＦになる時である。出力ポートにセットされた点火プラグ用の信号は点火出力回路２６で燃焼に必要な十分なエネルギーに増幅され点火プラグに供給される。また燃料噴射弁の駆動信号は開弁時ＯＮ，閉弁時ＯＦＦとなるＯＮ・ＯＦＦ信号がセットされ、燃料噴射弁駆動回路２７で燃料噴射弁を開くに十分なエネルギーに増幅され燃料噴射弁７に送られる。電子スロットル３の目標開度を実現する駆動信号は、電子スロットル駆動回路２８を経て、電子スロットル３に送られる。以下、ＲＯＭ２２に書き込まれる制御プログラムについて述べる。
FIG. 16 shows the inside of the
図１７は制御全体を表したブロック図であり、以下の演算部から構成される。
・ 混合率・燃料性状検出許可部（図１８）
・ 混合率検出部（図１９）
・ 燃料性状検出部（図２０）
「混合率・燃料性状検出許可部」で、「化石燃料とアルコール燃料の混合率」もしくは「化石燃料の燃料性状」の検出が許可されると（Ｆｐ＿ｍｉｘ＝１，Ｆｐ＿ｐｒｏ＝１），Ｆｐ＿ｍｉｘ＝１のとき「混合率検出部」で、「化石燃料とアルコール燃料の混合率（Ｒ＿ｍｉｘ）」を検出する。また、Ｆｐ＿ｐｒｏ＝１のとき「燃料性状検出部」で、「燃料性状（Ｒ＿ｐｒｏ）」を検出する。
FIG. 17 is a block diagram showing the entire control, and includes the following arithmetic units.
・ Mixing rate / fuel property detection permission section (Fig. 18)
・ Mixing rate detector (Fig. 19)
・ Fuel property detector (Figure 20)
When detection of “mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel” or “fuel characteristic of fossil fuel” is permitted in the “mixing ratio / fuel property detection permission section” (Fp_mix = 1, Fp_pro = 1), Fp_mix = 1 At this time, the “mixing rate detection unit” detects the “mixing rate of fossil fuel and alcohol fuel (R_mix)”. Further, when Fp_pro = 1, the “fuel property detection unit” detects “fuel property (R_pro)”.
以下、各演算部の詳細説明をする。 In the following, each calculation unit will be described in detail.
＜混合率・燃料性状検出許可部（図１８）＞
本演算部（許可部）では、「化石燃料とアルコール燃料の混合率」および「化石燃料の燃料性状」の検出の許可の判定（Ｆｐ＿ｍｉｘ，Ｆｐ＿ｐｒｏ）を行う。具体的には図１８に示されるように、
・ 「（化石燃料とアルコール燃料の）混合率の検出許可フラグＦｐ＿ｍｉｘ」は、
Ｔｗｎ≧Ｔｗｎ＿ｍｉｘのとき、Ｆｐ＿ｍｉｘ＝１とし、
それ以外のとき、Ｆｐ＿ｍｉｘ＝０とする。
<Mixing rate / fuel property detection permission section (FIG. 18)>
This calculation unit (permission unit) determines whether to permit detection of “mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel” and “fuel property of fossil fuel” (Fp_mix, Fp_pro). Specifically, as shown in FIG.
・ "Mixing rate detection permission flag Fp_mix (of fossil fuel and alcohol fuel)"
When Twn ≧ Twn_mix, Fp_mix = 1,
In other cases, Fp_mix = 0.
ここにＴｗｎは、エンジン冷却水温である。
・ 「化石燃料の燃料性状の検出許可フラグＦｐ＿ｐｒｏ」は、
Ｔｗｎ≦Ｔｗｎ＿ｐｒｏかつＦｅ＿ｍｉｘ＝１のとき、Ｆｐ＿ｐｒｏ＝１とし、
それ以外のとき、Ｆｐ＿ｍｉｘ＝０とする。
Here, Twn is the engine coolant temperature.
・ “Fossil fuel property detection permission flag Fp_pro”
When Twn ≦ Twn_pro and Fe_mix = 1, Fp_pro = 1,
In other cases, Fp_mix = 0.
前述したように、本許可部は、「アルコール燃料と化石燃料の当量比（単位体積あたりの熱量）には差があり、この当量比差は燃料温度に依存しないことと」と「化石燃料の燃料性状差は比較的低温で、その物性差（特に気化率）が顕著となる」ことに着目したものである。燃料性状差の物性（特に気化率）が現れない領域である燃料温度が十分に高い領域（Ｔｗｎ≧Ｔｗｎ＿ｍｉｘのとき）で、化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出（推定）し、燃料性状差の物性（特に気化率）が現れやすい燃料温度が比較的低い領域（Ｔｗｎ≦Ｔｗｎ＿ｐｒｏのとき）で、化石燃料の燃料性状を検出（推定）するものである。Ｔｗｎ＿ｍｉｘ，Ｔｗｎ＿ｐｒｏは、実験、燃料メーカから出されるデータなどから決めるのがよいが、前述したように、例えば、Ｔｗｎ＿ｍｉｘ＝８０℃、Ｔｗｎ＿ｐｒｏ＝３０℃とするのもよい。 As described above, this permission section says that “there is a difference in the equivalent ratio of alcohol fuel and fossil fuel (the amount of heat per unit volume), and this equivalent ratio difference does not depend on the fuel temperature.” The fuel property difference is relatively low temperature, and its physical property difference (especially the vaporization rate) becomes remarkable ”. Detect (estimate) the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel in an area where the fuel temperature is sufficiently high (when Twn ≧ Twn_mix), where the physical properties (particularly the vaporization rate) of the fuel properties do not appear. The fuel properties of fossil fuel are detected (estimated) in a region where the fuel temperature is likely to appear (particularly the vaporization rate) where the fuel temperature is relatively low (when Twn ≦ Twn_pro). Twn_mix and Twn_pro are preferably determined from experiments, data provided by the fuel manufacturer, etc. As described above, Twn_mix = 80 ° C. and Twn_pro = 30 ° C., for example.
＜混合率検出部（図１９）＞
本演算部では、（化石燃料とアルコール燃料の）混合率（Ｒ＿ｍｉｘ）の演算を行う。具体的には、図１９に、示されるように、Ｆｐ＿ｍｉｘ＝１のとき、筒内圧センサ３０の検出値から図示平均有効圧（Ｐｉ）を演算する。また、燃料噴射量（Ｔｉ）から、テーブルを参照して、基準図示平均有効圧（Ｐｉ＿ｓｔ）を求める。ＰｉとＰｉ＿ｓｔの比を求め、当該値からテーブルを参照して、混合率（Ｒ＿ｍｉｘ）を求める。
<Mixing ratio detector (FIG. 19)>
In this calculation unit, the mixing ratio (R_mix) (of fossil fuel and alcohol fuel) is calculated. Specifically, as shown in FIG. 19, when Fp_mix = 1, the indicated mean effective pressure (Pi) is calculated from the detected value of the in-
なお、ＴｉからＰｉ＿ｓｔを求めるテーブルは、基準となる燃料の特性に基づいて決めるのが良い。また、運転条件に感度を持つことがあるので、エンジン回転速度，吸気管圧力なども入力パラメータにするとより精度が高くなる。 The table for obtaining Pi_st from Ti is preferably determined based on the characteristics of the reference fuel. In addition, since the operating condition may be sensitive, the accuracy becomes higher when the engine speed, the intake pipe pressure, and the like are input parameters.
化石燃料とアルコール燃料の混合率が変われば、それに応じて、単位体積あたりの熱量（燃焼圧もしくは図示平均有効圧）が変わるので、ＰｉとＰｉ＿ｓｔの比も変わる、この比から化石燃料とアルコール燃料の混合率（Ｒ＿ｍｉｘ）を求めることができる。なお、ＰｉとＰｉ＿ｓｔの比からＲ＿ｍｉｘを求めるテーブルは、上記のように、各燃料の当量比から決めることもできるが、実験から決めるのも良い。 If the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel changes, the amount of heat per unit volume (combustion pressure or average effective pressure shown in the figure) changes accordingly, and the ratio of Pi and Pi_st also changes. From this ratio, fossil fuel and alcohol fuel The mixing ratio (R_mix) can be obtained. The table for obtaining R_mix from the ratio of Pi and Pi_st can be determined from the equivalence ratio of each fuel as described above, but may be determined from experiments.
＜燃料性状検出部（図２０）＞
本演算部では、燃料性状検出部（Ｒ＿ｐｒｏ）の演算を行う。具体的には、図２０に示されるように、Ｆｐ＿ｐｒｏ＝１のとき、筒内圧センサ３０の検出値から図示平均有効圧（Ｐｉ）を演算する。また、燃料噴射量（Ｔｉ）から、テーブルを参照して、基準図示平均有効圧（Ｐｉ＿ｓｔ）を求める。ＰｉとＰｉ＿ｓｔの比を求め、当該値とＲ＿ｍｉｘとからテーブルを参照して、燃料性状指数（Ｒ＿ｐｒｏ）を求める。
<Fuel property detector (FIG. 20)>
In this calculation part, the fuel property detection part (R_pro) is calculated. Specifically, as shown in FIG. 20, when Fp_pro = 1, the indicated mean effective pressure (Pi) is calculated from the detection value of the in-
なお、ＴｉからＰｉ＿ｓｔを求めるテーブルは、基準となる化石燃料の特性に基づいて決めるのが良い。また、運転条件に感度を持つことがあるので、エンジン回転速度，吸気管圧力なども入力パラメータにするとより精度が高くなる。燃料性状が変われば、それに応じて、気化率が変わるので、噴射燃料量に対する燃焼燃料（燃焼圧もしくは図示平均有効圧）が変わる。したがって、ＰｉとＰｉ＿ｓｔの比も変わる。しかし、ＰｉとＰｉ＿ｓｔの比は、「アルコール燃料と化石燃料の混合率」にも影響を受ける。したがって、「混合率検出部」で検出済みのＲ＿ｍｉｘも考慮して、燃料性状指数（Ｒ＿ｐｒｏ）を求めるものである。 The table for obtaining Pi_st from Ti is preferably determined based on the characteristics of the reference fossil fuel. In addition, since the operating condition may be sensitive, the accuracy becomes higher when the engine speed, the intake pipe pressure, and the like are input parameters. If the fuel property changes, the vaporization rate changes accordingly, so the combustion fuel (combustion pressure or indicated mean effective pressure) relative to the amount of injected fuel changes. Therefore, the ratio of Pi and Pi_st also changes. However, the ratio of Pi and Pi_st is also affected by the “mixing ratio of alcohol fuel and fossil fuel”. Therefore, the fuel property index (R_pro) is obtained in consideration of R_mix detected by the “mixing ratio detection unit”.
なお、ＰｉとＰｉ＿ｓｔの比およびＲ＿ｍｉｘからＲ＿ｐｒｏを求めるテーブルは、上記のように、各燃料の当量比および化石燃料の気化率特性から決めることもできるが、実験から決めるのも良い。 The table for obtaining R_pro from the ratio of Pi and Pi_st and R_mix can be determined from the equivalence ratio of each fuel and the vaporization rate characteristic of fossil fuel as described above, but may be determined from experiments.
（実施例２）
実施例１では、筒内圧（燃焼圧）から「アルコール燃料と化石燃料の混合率」および「化石燃料の燃料性状」を検出したが、実施例２では、エンジンのクランク角度信号を用いて求める。
(Example 2)
In the first embodiment, the “mixing ratio of alcohol fuel and fossil fuel” and “the fuel property of fossil fuel” are detected from the in-cylinder pressure (combustion pressure), but in the second embodiment, they are obtained using the crank angle signal of the engine.
図１５は本実施例を示すシステム図であり、実施例１と同様であるので詳述はしない。図１６はコントロールユニット１６の内部を示したものであり、実施例１と同様であるので詳述しない。
FIG. 15 is a system diagram showing the present embodiment, which is the same as the first embodiment and will not be described in detail. FIG. 16 shows the inside of the
図２１は制御全体を表したブロック図であり、以下の演算部から構成される。
・ 混合率・燃料性状検出許可部（図１８）
・ 混合率検出部（図２２）
・ 燃料性状検出部（図２３）
「混合率・燃料性状検出許可部」で、「化石燃料とアルコール燃料の混合率」もしくは「化石燃料の燃料性状」の検出が許可されると（Ｆｐ＿ｍｉｘ＝１，Ｆｐ＿ｐｒｏ＝１）、Ｆｐ＿ｍｉｘ＝１のとき「混合率検出部」で、「化石燃料とアルコール燃料の混合率（Ｒ＿ｍｉｘ）」を検出する。また、Ｆｐ＿ｐｒｏ＝１のとき「燃料性状検出部」で、「燃料性状（Ｒ＿ｐｒｏ）」を検出する。
FIG. 21 is a block diagram showing the entire control, and is composed of the following arithmetic units.
・ Mixing rate / fuel property detection permission section (Fig. 18)
・ Mixing rate detector (Figure 22)
・ Fuel property detector (Fig. 23)
When detection of “mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel” or “fuel characteristic of fossil fuel” is permitted (Fp_mix = 1, Fp_pro = 1) in the “mixing ratio / fuel property detection permission unit”, Fp_mix = 1 At this time, the “mixing rate detection unit” detects the “mixing rate of fossil fuel and alcohol fuel (R_mix)”. Further, when Fp_pro = 1, the “fuel property detection unit” detects “fuel property (R_pro)”.
以下、各演算部の詳細説明をする。 In the following, each calculation unit will be described in detail.
＜混合率・燃料性状検出許可部（図１８）＞
図１８に示されるものであり実施例１と同じであるので、詳述しない。
<Mixing rate / fuel property detection permission section (FIG. 18)>
Since it is shown in FIG. 18 and the same as the first embodiment, it will not be described in detail.
＜混合率検出部（図２２）＞
本演算部では、（化石燃料とアルコール燃料の）混合率（Ｒ＿ｍｉｘ）の演算を行う。具体的には、図２２に、示されるように、Ｆｐ＿ｍｉｘ＝１のとき、クランク角センサ１５の出力信号から演算される回転速度（Ｎｅ）から角加速度（ｄＮｅ）を演算する。また、燃料噴射量（Ｔｉ）から、テーブルを参照して、基準角加速度（ｄＮｅ＿ｓｔ）を求める。ｄＮｅとｄＮｅ＿ｓｔの比を求め、当該値からテーブルを参照して、混合率（Ｒ＿ｍｉｘ）を求める。
<Mixing ratio detector (FIG. 22)>
In this calculation unit, the mixing ratio (R_mix) (of fossil fuel and alcohol fuel) is calculated. Specifically, as shown in FIG. 22, when Fp_mix = 1, the angular acceleration (dNe) is calculated from the rotational speed (Ne) calculated from the output signal of the
なお、ＴｉからｄＮｅ＿ｓｔを求めるテーブルは、基準となる燃料の特性に基づいて決めるのが良い。また、運転条件に感度を持つことがあるので、エンジン回転速度，吸気管圧力なども入力パラメータにするとより精度が高くなる。 The table for obtaining dNe_st from Ti is preferably determined based on the characteristics of the reference fuel. In addition, since the operating conditions may be sensitive, the accuracy becomes higher when the engine speed, the intake pipe pressure, and the like are input parameters.
運動の法則より、角加速度と筒内圧（燃焼圧）には、相関関係がある。一方、化石燃料とアルコール燃料の混合率が変われば、それに応じて、単位体積あたりの熱量（燃焼圧もしくは図示平均有効圧）が変わるので、ｄＮｅとｄＮｅ＿ｓｔの比も変わる、この比から化石燃料とアルコール燃料の混合率（Ｒ＿ｍｉｘ）を求めることができる。なお、ｄＮｅとｄＮｅ＿ｓｔの比からＲ＿ｍｉｘを求めるテーブルは、上記のように、各燃料の当量比から決めることもできるが、実験から決めるのも良い。 From the law of motion, there is a correlation between angular acceleration and in-cylinder pressure (combustion pressure). On the other hand, if the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel changes, the amount of heat per unit volume (combustion pressure or mean effective pressure shown in the figure) changes accordingly, so the ratio of dNe and dNe_st also changes. From this ratio, fossil fuel and The mixing ratio (R_mix) of the alcohol fuel can be obtained. The table for obtaining R_mix from the ratio of dNe and dNe_st can be determined from the equivalent ratio of each fuel as described above, but it may also be determined from an experiment.
＜燃料性状検出部（図２３）＞
本演算部では、燃料性状検出部（Ｒ＿ｐｒｏ）の演算を行う。具体的には、図２３に示されるように、Ｆｐ＿ｐｒｏ＝１のとき、クランク角センサ１５の出力信号から演算される回転速度（Ｎｅ）から角加速度（ｄＮｅ）を演算する。また、燃料噴射量（Ｔｉ）から、テーブルを参照して、基準角加速度（ｄＮｅ＿ｓｔ）を求める。ｄＮｅとｄＮｅ＿ｓｔの比を求め、当該値からテーブルを参照して、燃料性状指数（Ｒ＿ｐｒｏ）を求める。
<Fuel property detector (FIG. 23)>
In this calculation part, the fuel property detection part (R_pro) is calculated. Specifically, as shown in FIG. 23, when Fp_pro = 1, the angular acceleration (dNe) is calculated from the rotational speed (Ne) calculated from the output signal of the
なお、ＴｉからｄＮｅ＿ｓｔを求めるテーブルは、基準となる化石燃料の特性に基づいて決めるのが良い。また、運転条件に感度を持つことがあるので、エンジン回転速度，吸気管圧力なども入力パラメータにするとより精度が高くなる。 The table for obtaining dNe_st from Ti is preferably determined based on the characteristics of the reference fossil fuel. In addition, since the operating condition may be sensitive, the accuracy becomes higher when the engine speed, the intake pipe pressure, and the like are input parameters.
前述したように、運動の法則より、角加速度と筒内圧（燃焼圧）には、相関関係がある。一方、燃料性状が変われば、それに応じて、気化率が変わるので、噴射燃料量に対する燃焼燃料（燃焼圧もしくは図示平均有効圧）が変わる。したがって、ｄＮｅとｄＮｅ＿ｓｔの比も変わる。しかし、ｄＮｅとｄＮｅ＿ｓｔの比は、「アルコール燃料と化石燃料の混合率」にも影響を受ける。したがって、「混合率検出部」で検出済みのＲ＿ｍｉｘも考慮して、燃料性状指数（Ｒ＿ｐｒｏ）を求めるものである。 As described above, there is a correlation between angular acceleration and in-cylinder pressure (combustion pressure) from the law of motion. On the other hand, if the fuel property changes, the vaporization rate changes accordingly, so the combustion fuel (combustion pressure or indicated mean effective pressure) relative to the amount of injected fuel changes. Therefore, the ratio of dNe and dNe_st also changes. However, the ratio of dNe and dNe_st is also affected by the “mixing ratio of alcohol fuel and fossil fuel”. Therefore, the fuel property index (R_pro) is obtained in consideration of R_mix detected by the “mixing ratio detection unit”.
なお、ｄＮｅとｄＮｅ＿ｓｔの比およびＲ＿ｍｉｘからＲ＿ｐｒｏを求めるテーブルは、上記のように、各燃料の当量比および化石燃料の気化率特性から決めることもできるが、実験から決めるのも良い。 The table for obtaining R_pro from the ratio of dNe and dNe_st and R_mix can be determined from the equivalence ratio of each fuel and the vaporization rate characteristic of fossil fuel as described above, but may be determined from experiments.
（実施例３）
実施例１では、筒内圧（燃焼圧）から、実施例２では、角加速度から、「アルコール燃料と化石燃料の混合率」および「化石燃料の燃料性状」を検出したが、実施例３では、角加速度に加えて、空燃比（空燃比センサ信号）を用いて求める。
(Example 3)
In Example 1, “mixing ratio of alcohol fuel and fossil fuel” and “fuel property of fossil fuel” were detected from in-cylinder pressure (combustion pressure) and angular acceleration in Example 2, but in Example 3, In addition to the angular acceleration, the air-fuel ratio (air-fuel ratio sensor signal) is used.
図１５は本実施例を示すシステム図であり、実施例１と同様であるので詳述はしない。図１６はコントロールユニット１６の内部を示したものであり、実施例１と同様であるので詳述しない。
FIG. 15 is a system diagram showing the present embodiment, which is the same as the first embodiment and will not be described in detail. FIG. 16 shows the inside of the
図２４は、制御全体を表したブロック図であり、以下の演算部から構成される。
・ 混合率・燃料性状検出許可部（図１８）
・ 混合率検出部（図２５）
・ 燃料性状検出部（図２６）
「混合率・燃料性状検出許可部」で、「化石燃料とアルコール燃料の混合率」もしくは「化石燃料の燃料性状」の検出が許可されると（Ｆｐ＿ｍｉｘ＝１，Ｆｐ＿ｐｒｏ＝１）、Ｆｐ＿ｍｉｘ＝１のとき「混合率検出部」で、「化石燃料とアルコール燃料の混合率（Ｒ＿ｍｉｘ）」を検出する。また、Ｆｐ＿ｐｒｏ＝１のとき「燃料性状検出部」で、「燃料性状（Ｒ＿ｐｒｏ）」を検出する。
FIG. 24 is a block diagram showing the entire control, and includes the following arithmetic units.
・ Mixing rate / fuel property detection permission section (Fig. 18)
・ Mixing rate detector (Fig. 25)
・ Fuel property detector (Fig. 26)
When detection of “mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel” or “fuel characteristic of fossil fuel” is permitted (Fp_mix = 1, Fp_pro = 1) in the “mixing ratio / fuel property detection permission unit”, Fp_mix = 1 At this time, the “mixing rate detection unit” detects the “mixing rate of fossil fuel and alcohol fuel (R_mix)”. Further, when Fp_pro = 1, the “fuel property detection unit” detects “fuel property (R_pro)”.
以下、各演算部の詳細説明をする。 In the following, each calculation unit will be described in detail.
＜混合率・燃料性状検出許可部（図１８）＞
図１８に示されるものであり実施例１と同じであるので、詳述しない。
<Mixing rate / fuel property detection permission section (FIG. 18)>
Since it is shown in FIG. 18 and the same as the first embodiment, it will not be described in detail.
＜混合率検出部（図２５）＞
本演算部では、（化石燃料とアルコール燃料の）混合率（Ｒ＿ｍｉｘ）の演算を行う。具体的には、図２５に、示されるように、Ｆｐ＿ｍｉｘ＝１のとき、クランク角センサ１５の出力信号から演算される回転速度（Ｎｅ）から角加速度の標準偏差（Ｓｄ＿ｄＮｅ）を演算する。また、回転速度（Ｎｅ）と実空燃比（Ｒａｂｆ）から、テーブルを参照して、基準角加速度の標準偏差（Ｓｄ＿ｄＮｅ＿ｓｔ）を求める。Ｓｄ＿ｄＮｅとＳｄ＿ｄＮｅ＿ｓｔの比を求め、当該値からテーブルを参照して、混合率（Ｒ＿ｍｉｘ）を求める。
<Mixing ratio detector (FIG. 25)>
In this calculation unit, the mixing ratio (R_mix) (of fossil fuel and alcohol fuel) is calculated. Specifically, as shown in FIG. 25, when Fp_mix = 1, the standard deviation (Sd_dNe) of angular acceleration is calculated from the rotational speed (Ne) calculated from the output signal of the
なお、ＮｅとＲａｂｆからｄＮｅ＿ｓｔを求めるテーブルは、基準となる燃料の特性に基づいて決めるのが良い。 The table for obtaining dNe_st from Ne and Rabf is preferably determined based on the characteristics of the reference fuel.
前述したように、化石燃料とアルコール燃料の混合率は、当量比に現れる。実空燃比に対する燃焼圧のばらつき（標準偏差，分散などの統計的性質）の関係は、当量比（単位体積あたりの熱量）に応じて変わる。一方、運動の法則より、角加速度と筒内圧（燃焼圧）には、相関関係がある。したがって、本検出部のように、実空燃比と角加速度のばらつき（標準偏差，分散などの統計的性質）の関係を検出することで、化石燃料とアルコール燃料の混合率の検出が可能となる。本検出部では、角加速度を用いたが、上述のように、筒内圧（燃焼圧）センサを用いて、燃焼圧のばらつきと空燃比の関係から混合率を求めても良い。 As described above, the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel appears in the equivalence ratio. The relationship of variation in combustion pressure (statistical properties such as standard deviation and dispersion) with respect to the actual air-fuel ratio varies depending on the equivalent ratio (the amount of heat per unit volume). On the other hand, there is a correlation between angular acceleration and in-cylinder pressure (combustion pressure) from the law of motion. Therefore, by detecting the relationship between the actual air-fuel ratio and the variation in angular acceleration (statistical properties such as standard deviation and variance) as in the present detection unit, the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel can be detected. . In this detection unit, angular acceleration is used. However, as described above, the mixing ratio may be obtained from the relationship between the variation in combustion pressure and the air-fuel ratio using an in-cylinder pressure (combustion pressure) sensor.
＜燃料性状検出部（図２６）＞
本演算部では、燃料性状検出部（Ｒ＿ｐｒｏ）の演算を行う。具体的には、図２６に示されるように、Ｆｐ＿ｐｒｏ＝１のとき、実空燃比（Ｒａｂｆ）と目標空燃比（Ｔａｂｆ）の比を求め、当該値からテーブルを参照して、燃料性状指数（Ｒ＿ｐｒｏ）を求める。
<Fuel property detector (FIG. 26)>
In this calculation part, the fuel property detection part (R_pro) is calculated. Specifically, as shown in FIG. 26, when Fp_pro = 1, the ratio of the actual air-fuel ratio (Rabf) to the target air-fuel ratio (Tabf) is obtained, and the fuel property index ( R_pro).
ＲａｂｆとＴａｂｆの比は、「アルコール燃料と化石燃料の混合率」にも影響を受ける。したがって、「混合率検出部」で検出済みのＲ＿ｍｉｘも考慮して、燃料性状指数（Ｒ＿ｐｒｏ）を求めるものである。 The ratio of Rabf to Tabf is also affected by the “mixing ratio of alcohol fuel and fossil fuel”. Therefore, the fuel property index (R_pro) is obtained in consideration of R_mix detected by the “mixing ratio detection unit”.
なお、ＲａｂｆとＴａｂｆの比およびＲ＿ｍｉｘからＲ＿ｐｒｏを求めるテーブルは、上記のように、各燃料の当量比および化石燃料の気化率特性から決めることもできるが、実験から決めるのも良い。 The table for obtaining R_pro from the ratio of Rabf and Tabf and R_mix can be determined from the equivalence ratio of each fuel and the vaporization rate characteristic of fossil fuel as described above, but may be determined from experiments.
（実施例４）
実施例１〜３では、「アルコール燃料と化石燃料の混合率」および「化石燃料の燃料性状」を検出する方式について述べたが、実施例４では、検出した「アルコール燃料と化石燃料の混合率」および「化石燃料の燃料性状」に基づいて、燃料噴射量と点火時期を制御する。
Example 4
In the first to third embodiments, the method of detecting the “mixing ratio of alcohol fuel and fossil fuel” and “the fuel property of fossil fuel” is described. In the fourth embodiment, the detected “mixing ratio of alcohol fuel and fossil fuel” is described. ”And“ fuel properties of fossil fuel ”, the fuel injection amount and the ignition timing are controlled.
図１５は本実施例を示すシステム図であり、実施例１と同様であるので詳述はしない。図１６はコントロールユニット１６の内部を示したものであり、実施例１と同様であるので詳述しない。
FIG. 15 is a system diagram showing the present embodiment, which is the same as the first embodiment and will not be described in detail. FIG. 16 shows the inside of the
図２７は、制御全体を表したブロック図であり、以下の演算部から構成される。
・ 混合率・燃料性状検出許可部（図１８）
・ 混合率検出部（図１９）
・ 燃料性状検出部（図２０）
・ 燃料噴射量演算部（図２８）
・ 点火時期演算部（図２９）
「混合率・燃料性状検出許可部」で、「化石燃料とアルコール燃料の混合率」もしくは「化石燃料の燃料性状」の検出が許可されると（Ｆｐ＿ｍｉｘ＝１，Ｆｐ＿ｐｒｏ＝１）、Ｆｐ＿ｍｉｘ＝１のとき「混合率検出部」で、「化石燃料とアルコール燃料の混合率（Ｒ＿ｍｉｘ）」を検出する。またＦｐ＿ｐｒｏ＝１のとき「燃料性状検出部」で、「燃料性状（Ｒ＿ｐｒｏ）」を検出する。検出した「化石燃料とアルコール燃料の混合率（Ｒ＿ｍｉｘ）」および「燃料性状（Ｒ＿ｐｒｏ）」に基づいて、「燃料噴射量演算部」で燃料噴射量（Ｔｉ）を演算し、「点火時期演算部」で点火時期（Ａｄｖ）を演算する。
FIG. 27 is a block diagram showing the entire control, and includes the following arithmetic units.
・ Mixing rate / fuel property detection permission section (Fig. 18)
・ Mixing rate detector (Fig. 19)
・ Fuel property detector (Figure 20)
・ Fuel injection amount calculation unit (Fig. 28)
・ Ignition timing calculator (Fig. 29)
When detection of “mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel” or “fuel characteristic of fossil fuel” is permitted (Fp_mix = 1, Fp_pro = 1) in the “mixing ratio / fuel property detection permission unit”, Fp_mix = 1 At this time, the “mixing rate detection unit” detects the “mixing rate of fossil fuel and alcohol fuel (R_mix)”. When Fp_pro = 1, the “fuel property detection unit” detects “fuel property (R_pro)”. Based on the detected “mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel (R_mix)” and “fuel property (R_pro)”, the “fuel injection amount calculation unit” calculates the fuel injection amount (Ti), and the “ignition timing calculation unit” To calculate the ignition timing (Adv).
以下、各演算部の詳細説明をする。 In the following, each calculation unit will be described in detail.
＜混合率・燃料性状検出許可部（図１８）＞
図１８に示されるものであり実施例１と同じであるので、詳述しない。
<Mixing rate / fuel property detection permission section (FIG. 18)>
Since it is shown in FIG. 18 and the same as the first embodiment, it will not be described in detail.
＜混合率検出部（図１９）＞
図１９に示されるものであり実施例１と同じであるので、詳述しない。
<Mixing ratio detector (FIG. 19)>
Since it is the same as that of the first embodiment as shown in FIG. 19, it will not be described in detail.
＜燃料性状検出部（図２０）＞
図２０に示されるものであり実施例１と同じであるので、詳述しない。
<Fuel property detector (FIG. 20)>
Since it is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 20, it will not be described in detail.
＜燃料噴射量演算部（図２８）＞
本演算部では、燃料噴射量（Ｔｉ）の演算を行う。具体的には、図２８に、示されるように、基本燃料噴射量（Ｔｉ＿０）に、混合率分補正（Ｒ＿ｍｉｘ＿ｈｏｓ）と燃料性状分補正（Ｒ＿ｐｒｏ＿ｈｏｓ）を乗じて、燃料噴射量（Ｔｉ）を求める。
<Fuel injection amount calculation unit (FIG. 28)>
In this calculation unit, the fuel injection amount (Ti) is calculated. Specifically, as shown in FIG. 28, the fuel injection amount (Ti) is obtained by multiplying the basic fuel injection amount (Ti_0) by the mixture ratio correction (R_mix_hos) and the fuel property correction (R_pro_hos). .
Ｒ＿ｍｉｘ＿ｈｏｓは、Ｒ＿ｍｉｘとＴｗｎからテーブルを参照して求める。Ｒ＿ｐｒｏ＿ｈｏｓは、Ｒ＿ｐｒｏとＴｗｎからテーブルを参照して求める。Ｔｗｎを用いるのは、アルコール燃料，化石燃料ともに、燃料温度に応じて、気化率が変化するためであり、燃料温度を水温（Ｔｗｎ）で代替するものである。なお、両テーブルともに、燃料の特性から決めることもできるがエンジンスペックにも依存するところもあるため、実験から求めるのも良い。 R_mix_hos is obtained from R_mix and Twn with reference to the table. R_pro_hos is obtained from R_pro and Twn with reference to a table. Twn is used for both the alcohol fuel and the fossil fuel because the vaporization rate changes according to the fuel temperature, and the fuel temperature is replaced with the water temperature (Twn). Both tables can be determined from the characteristics of the fuel, but there are places that depend on the engine specifications, so it may be obtained from experiments.
なお、基本燃料噴射量演算部では、吸入空気量，エンジン回転速度などから、一気筒，一サイクル当たりに必要な燃料量を演算する。本演算方式は、従来より用いられている一般的な方式であるので、詳細な内容は、ここでは示さない。 Note that the basic fuel injection amount calculation unit calculates the amount of fuel necessary for one cylinder and one cycle from the intake air amount, the engine speed, and the like. Since this calculation method is a general method that has been conventionally used, detailed contents are not shown here.
＜点火時期演算部（図２９）＞
本演算部では、点火時期（Ａｄｖ）の演算を行う。具体的には、図２９に、示されるように、基本点火時期（Ａｄｖ＿０）に、混合率分補正（Ｒ＿ｍｉｘ＿ｈｏｓ＿ａ）と燃料性状分補正（Ｒ＿ｐｒｏ＿ｈｏｓ＿ａ）を加えて、点火時期（Ａｄｖ）を求める。
<Ignition timing calculation unit (FIG. 29)>
In this calculation part, the ignition timing (Adv) is calculated. Specifically, as shown in FIG. 29, the ignition timing (Adv) is obtained by adding the mixture ratio correction (R_mix_hos_a) and the fuel property correction (R_pro_hos_a) to the basic ignition timing (Adv_0).
Ｒ＿ｍｉｘ＿ｈｏｓ＿ａは、Ｒ＿ｍｉｘとＴｗｎからテーブルを参照して求める。Ｒ＿ｐｒｏ＿ｈｏｓ＿ａは、Ｒ＿ｐｒｏとＴｗｎからテーブルを参照して求める。Ｔｗｎを用いるのは、アルコール燃料，化石燃料ともに、燃料温度に応じて、気化率（着火性）が変化するためであり、燃料温度を水温（Ｔｗｎ）で代替するものである。なお、両テーブルともに、燃料の特性から決めることもできるがエンジンスペックにも依存するところもあるため、実験から求めるのも良い。 R_mix_hos_a is obtained from R_mix and Twn by referring to the table. R_pro_hos_a is obtained from R_pro and Twn by referring to the table. The reason why Twn is used is that both the alcohol fuel and the fossil fuel change the vaporization rate (ignitability) according to the fuel temperature, and the fuel temperature is replaced with the water temperature (Twn). Both tables can be determined from the characteristics of the fuel, but there are places that depend on the engine specifications, so it may be obtained from experiments.
なお、基本点火時期演算部では、吸入空気量，エンジン回転速度などから演算する。本演算方式は、従来より用いられている一般的な方式であるので、詳細な内容は、ここでは示さない。 The basic ignition timing calculation unit calculates from the intake air amount, engine speed, and the like. Since this calculation method is a general method that has been conventionally used, detailed contents are not shown here.
（実施例５）
実施例１〜４では、「アルコール燃料と化石燃料の混合率」および「化石燃料の燃料性状」を検出する方式もしくはエンジン制御に反映する方式について述べたが、実施例５では、検出した「アルコール燃料と化石燃料の混合率」に基づいて、ＣＯ2排出量を演算（診断）する。
(Example 5)
In Examples 1 to 4, the method of detecting “the mixing ratio of alcohol fuel and fossil fuel” and “the fuel property of fossil fuel” or the method of reflecting it in engine control is described. In Example 5, the detected “alcohol” Based on the “mixing ratio of fuel and fossil fuel”, the CO 2 emission amount is calculated (diagnostic).
図１５は本実施例を示すシステム図であり、実施例１と同様であるので詳述はしない。図１６はコントロールユニット１６の内部を示したものであり、実施例１と同様であるので詳述しない。
FIG. 15 is a system diagram showing the present embodiment, which is the same as the first embodiment and will not be described in detail. FIG. 16 shows the inside of the
図３０は、制御全体を表したブロック図であり、以下の演算部から構成される。
・ 混合率・燃料性状検出許可部（図１８）
・ 混合率検出部（図１９）
・ 燃料性状検出部（図２０）
・ ＣＯ2排出量演算部（図３１）
「混合率・燃料性状検出許可部」で、「化石燃料とアルコール燃料の混合率」もしくは「化石燃料の燃料性状」の検出が許可されると（Ｆｐ＿ｍｉｘ＝１，Ｆｐ＿ｐｒｏ＝１）、Ｆｐ＿ｍｉｘ＝１のとき「混合率検出部」で、「化石燃料とアルコール燃料の混合率（Ｒ＿ｍｉｘ）」を検出する。またＦｐ＿ｐｒｏ＝１のとき「燃料性状検出部」で、「燃料性状（Ｒ＿ｐｒｏ）」を検出する。検出した「化石燃料とアルコール燃料の混合率（Ｒ＿ｍｉｘ）」に基づいて、「ＣＯ2排出量演算部」でＣＯ2排出量を演算する。ＣＯ2排出量は、アルコール燃料燃焼分によるＣＯ2排出量と化石燃料燃焼分によるＣＯ2排出量を分離演算する。
FIG. 30 is a block diagram showing the entire control, and includes the following arithmetic units.
・ Mixing rate / fuel property detection permission section (Fig. 18)
・ Mixing rate detector (Fig. 19)
・ Fuel property detector (Figure 20)
・ CO 2 emission calculation unit (Fig. 31)
When detection of “mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel” or “fuel characteristic of fossil fuel” is permitted (Fp_mix = 1, Fp_pro = 1) in the “mixing ratio / fuel property detection permission unit”, Fp_mix = 1 At this time, the “mixing rate detection unit” detects the “mixing rate of fossil fuel and alcohol fuel (R_mix)”. When Fp_pro = 1, the “fuel property detection unit” detects “fuel property (R_pro)”. Based on the detected “mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel (R_mix)”, the “CO 2 emission calculation unit” calculates the CO 2 emission. The CO 2 emission amount is calculated by separating the CO 2 emission amount due to alcohol fuel combustion and the CO 2 emission amount due to fossil fuel combustion.
以下、各演算部の詳細説明をする。 In the following, each calculation unit will be described in detail.
＜混合率・燃料性状検出許可部（図１８）＞
図１８に示されるものであり実施例１と同じであるので、詳述しない。
<Mixing rate / fuel property detection permission section (FIG. 18)>
Since it is shown in FIG. 18 and the same as the first embodiment, it will not be described in detail.
＜混合率検出部（図１９）＞
図１９に示されるものであり実施例１と同じであるので、詳述しない。
<Mixing ratio detector (FIG. 19)>
Since it is the same as that of the first embodiment as shown in FIG. 19, it will not be described in detail.
＜燃料性状検出部（図２０）＞
図２０に示されるものであり実施例１と同じであるので、詳述しない。
<Fuel property detector (FIG. 20)>
Since it is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 20, it will not be described in detail.
＜ＣＯ2排出量演算部（図３１）＞
本演算部では、ＣＯ2排出量の演算を行う。具体的には、図２８に、示されるように、燃料噴射量（Ｔｉ）に混合率（Ｒ＿ｍｉｘ）を乗じて、その値からテーブルを参照して、ＣＯ2排出量：アルコール燃料燃焼分（ｍＣＯ2＿ａ）を求める。ｍＣＯ2＿ａを噴射毎に積算して、ＣＯ2排出量積算量：アルコール燃料燃焼分（Ｓ＿ｍＣＯ2＿ａ）を求める。また、Ｓ＿ｍＣＯ2＿ａに気筒数を乗じて全気筒分を求めても良い。
<CO 2 emission calculation unit (FIG. 31)>
In this calculation unit, the CO 2 emission amount is calculated. Specifically, as shown in FIG. 28, the fuel injection amount (Ti) is multiplied by the mixing ratio (R_mix), and the value is referred to, and a table is referred to. CO 2 emission amount: alcohol fuel combustion amount (mCO 2 Find _a). The mCO 2 — a is integrated for each injection, and the CO 2 emission integrated amount: alcohol fuel combustion amount (S_mCO 2 — a ) is obtained. Alternatively, S_mCO 2 — a may be multiplied by the number of cylinders to obtain all cylinders.
一方、燃料噴射量（Ｔｉ）から「燃料噴射量（Ｔｉ）に混合率（Ｒ＿ｍｉｘ）を乗じた値」を引いた値からテーブルを参照して、ＣＯ2排出量：化石燃料燃焼分（ｍＣＯ2＿ｇ）を求める。ｍＣＯ2＿ｇを噴射毎に積算して、ＣＯ2排出量積算量：化石燃料燃焼分（Ｓ＿ｍＣＯ2＿ｇ）を求める。また、Ｓ＿ｍＣＯ2＿ｇに気筒数を乗じて全気筒分を求めても良い。 On the other hand, referring to the table from a value obtained by subtracting “a value obtained by multiplying the fuel injection amount (Ti) by the mixing ratio (R_mix)” from the fuel injection amount (Ti), CO 2 emission amount: fossil fuel combustion amount (mCO 2 _G). The mCO 2 —g is integrated for each injection, and the CO 2 emission integrated amount: the fossil fuel combustion amount (S_mCO 2 —g) is obtained. Alternatively, S_mCO 2 —g may be multiplied by the number of cylinders to obtain all cylinders.
なお、図中でも示されているように、ＣＯ2排出量の演算においては、実空燃比をパラメータに入れるのも良い。また、走行距離に基づいて燃費を計算またはＣＯ2排出率を計算するのも良い。燃費，ＣＯ2排出率に基づいて、ＣＯ2排出性能診断を行うのも良い。 As shown in the figure, the actual air-fuel ratio may be included in the parameter in the calculation of the CO 2 emission amount. It is also possible to calculate the fuel consumption or the CO 2 emission rate based on the travel distance. It is also possible to perform a CO 2 emission performance diagnosis based on the fuel consumption and the CO 2 emission rate.
１ エアクリーナ
２ エアフロセンサ
３ 電子スロットル
４ 吸気マニホールド
５ コレクタ
６ アクセル
７ 燃料噴射弁
８ 点火プラグ
９ エンジン
１０ 排気マニホールド
１１ 三元触媒
１２ Ａ／Ｆセンサ
１３ アクセル開度センサ
１４ 水温センサ
１５ クランク角センサ
１６ ＥＣＵ
１７ スロットル弁開度センサ
１８ 排気還流管
１９ 排気還流量調節バルブ
２０ 触媒下流Ｏ2センサ
２１ コントロールユニット内に実装されるＣＰＵ
２２ コントロールユニット内に実装されるＲＯＭ
２３ コントロールユニット内に実装されるＲＡＭ
２４ コントロールユニット内に実装される各種センサの入力回路
２５ 各種センサ信号の入力，アクチュエータ動作信号を出力するポート
２６ 点火プラグに適切なタイミングで駆動信号を出力する点火出力回路
２７ 燃料噴射弁に適切なパルスを出力する燃料噴射弁駆動回路
２８ 電子スロットル駆動回路
２９ 吸気温センサ
３０ 筒内圧センサ
DESCRIPTION OF
17 Throttle
22 ROM mounted in the control unit
23 RAM mounted in the control unit
24
Claims (17)
化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出または推定する手段と、
化石燃料の燃料性状を検出または推定する手段とを
備えたことを特徴とするエンジンの制御装置。 In an engine control device using a fuel in which fossil fuel and alcohol fuel are mixed,
Means for detecting or estimating the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel;
An engine control apparatus comprising: means for detecting or estimating a fuel property of fossil fuel.
化石燃料の燃料性状を検出または推定する手段とを
備えたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。 Means for detecting or estimating the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel based on “a parameter representing an operating state of the engine” and / or “an output value of a sensor attached to the engine”;
The engine control device according to claim 1, further comprising means for detecting or estimating a fuel property of the fossil fuel.
前記化石燃料の燃料性状を検出また推定する手段とは、
異なる運転条件で、実施されることを
特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。 Means for detecting or estimating the mixing ratio of the fossil fuel and alcohol fuel;
Means for detecting or estimating the fuel properties of the fossil fuel are:
The engine control device according to claim 1, wherein the engine control device is implemented under different operating conditions.
特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。 2. The engine control device according to claim 1, wherein a fuel property of the fossil fuel is detected or estimated based on a detection result of a means for detecting a mixing ratio of the fossil fuel and the alcohol fuel.
前記検出した混合燃料の温度が所定値Ａ以上のとき、
前記化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出又は推定を実施する手段と、
前記検出した混合燃料の温度が所定値Ｂ以下のとき、
前記化石燃料の燃料性状を検出又は推定を実施する手段とを
特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。 Means for directly or indirectly detecting the temperature of the fuel mixture of fossil fuel and alcohol fuel;
When the detected temperature of the mixed fuel is a predetermined value A or more,
Means for detecting or estimating the mixing ratio of the fossil fuel and alcohol fuel;
When the detected temperature of the mixed fuel is a predetermined value B or less,
The engine control apparatus according to claim 1, further comprising a unit that detects or estimates a fuel property of the fossil fuel.
前記化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出又は推定を実施する手段と、
エンジンの冷却水温が所定値Ｂ以下のとき、
前記化石燃料の燃料性状を検出又は推定を実施する手段とを
特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。 When the engine coolant temperature is above a predetermined value A
Means for detecting or estimating the mixing ratio of the fossil fuel and alcohol fuel;
When the engine coolant temperature is below a predetermined value B,
The engine control apparatus according to claim 1, further comprising a unit that detects or estimates a fuel property of the fossil fuel.
前記検出した混合燃料の温度が所定値Ａ以上のとき、
前記燃焼圧に基づいて、前記化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出又は推定を実施する手段と、
前記検出した混合燃料の温度が所定値Ｂ以下のとき、
前記、燃焼圧に基づいて、前記化石燃料の燃料性状を検出又は推定を実施する手段とを
特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。 A means for directly or indirectly detecting the combustion pressure of the engine;
When the detected temperature of the mixed fuel is a predetermined value A or more,
Means for detecting or estimating the mixing ratio of the fossil fuel and the alcohol fuel based on the combustion pressure;
When the detected temperature of the mixed fuel is a predetermined value B or less,
The engine control device according to claim 1, further comprising means for detecting or estimating a fuel property of the fossil fuel based on the combustion pressure.
エンジンの制御装置。 8. The engine control device according to claim 7, further comprising means for indirectly detecting a combustion pressure of the engine from a crank angle signal.
前記検出した混合燃料の温度が所定値Ａ以上のとき、
前記空燃比もしくはエンジンの排気成分に基づいて、前記化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出又は推定を実施する手段と、
前記検出した混合燃料の温度が所定値Ｂ以下のとき、
前記空燃比若しくはエンジンの排気成分に基づいて前記化石燃料の燃料性状を検出又は推定を実施する手段とを
特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。 A means for directly or indirectly detecting the air-fuel ratio or the exhaust component of the engine;
When the detected temperature of the mixed fuel is a predetermined value A or more,
Means for detecting or estimating the mixing ratio of the fossil fuel and alcohol fuel based on the air-fuel ratio or engine exhaust component;
When the detected temperature of the mixed fuel is a predetermined value B or less,
2. The engine control device according to claim 1, further comprising means for detecting or estimating a fuel property of the fossil fuel based on the air-fuel ratio or an exhaust component of the engine.
「燃料噴射量もしくは目標燃焼圧」と「前記直接的もしくは間接的に検出した燃焼圧」との関係に基づいて、前記化石燃料とアルコール燃料との混合率を検出又は推定する手段と、
前記直接的もしくは間接的に検出した混合燃料の温度が所定値Ｂ以下のとき、
前記化石燃料とアルコール燃料との混合率と、「燃料噴射量もしくは目標燃焼圧」と「前記直接的もしくは間接的に検出した燃焼圧」との関係に基づいて、前記化石燃料の燃料性状を検出又は推定する手段とを
備えたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。 When the temperature of the mixed fuel detected directly or indirectly is a predetermined value A or higher,
Means for detecting or estimating the mixing ratio of the fossil fuel and the alcohol fuel based on the relationship between the “fuel injection amount or target combustion pressure” and the “combustion pressure detected directly or indirectly”;
When the temperature of the mixed fuel detected directly or indirectly is a predetermined value B or less,
The fuel property of the fossil fuel is detected based on the mixing ratio of the fossil fuel and the alcohol fuel, and the relationship between the “fuel injection amount or target combustion pressure” and the “combustion pressure detected directly or indirectly”. The engine control apparatus according to claim 1, further comprising an estimation unit.
「前記直接的もしくは間接的に検出した空燃比」と「前記直接的もしくは間接的に検出した燃焼圧」もしくは「前記燃焼圧のばらつき」との関係に基づいて、前記化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出又は推定する手段と、
前記直接的もしくは間接的に検出した混合燃料の温度が所定値Ｂ以下のとき、
前記化石燃料とアルコール燃料との混合率と、「エンジンへの吸入空気量と燃料噴射量の比である目標空燃比」と、「前記直接的もしくは間接的に検出した空燃比」の関係に基づいて、前記化石燃料の燃料性状を検出又は推定する手段とを
備えたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。 When the temperature of the mixed fuel detected directly or indirectly is a predetermined value A or higher,
Based on the relationship between “the air-fuel ratio detected directly or indirectly” and “the combustion pressure detected directly or indirectly” or “the variation in the combustion pressure”, the fossil fuel and the alcohol fuel are mixed. Means for detecting or estimating the rate;
When the temperature of the mixed fuel detected directly or indirectly is a predetermined value B or less,
Based on the relationship between the mixing ratio of the fossil fuel and the alcohol fuel, the “target air-fuel ratio that is the ratio of the intake air amount to the engine and the fuel injection amount”, and the “directly or indirectly detected air-fuel ratio” The engine control apparatus according to claim 1, further comprising means for detecting or estimating a fuel property of the fossil fuel.
備えたことを特徴とする請求項１〜１１に記載のエンジンの制御装置。 The engine is provided with means for correcting the target air-fuel ratio and target ignition timing of the engine based on the detected "mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel" and / or "fuel property of fossil fuel". The control apparatus of the engine of 1-11.
前記「化石燃料とアルコール燃料の混合率」に基づいて、化石燃料が燃焼したことにより発生したＣＯ2量とアルコール燃料が燃焼したことにより発生したＣＯ2量を演算する手段を
備えたことを特徴とするエンジンの制御装置。 Means for directly or indirectly detecting “mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel”;
Based on the “mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel”, there is provided means for calculating the amount of CO 2 generated by burning fossil fuel and the amount of CO 2 generated by burning alcohol fuel. Engine control device.
化石燃料が燃焼したことにより発生したＣＯ2量とアルコール燃料が燃焼したことにより発生したＣＯ2量を演算する手段を
備えたことを特徴とする請求項１３に記載のエンジンの制御装置。 Based on the value obtained by multiplying the detected fuel injection amount by “the mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel”,
The engine control device according to claim 13, further comprising means for calculating a CO 2 amount generated by burning fossil fuel and a CO 2 amount generated by burning alcohol fuel.
備えたことを特徴とする請求項１３に記載のエンジンの制御装置。 14. The engine control device according to claim 13, further comprising means for performing a CO 2 emission diagnosis based on an amount of CO 2 generated by burning the fossil fuel.
前記混合燃料が第１の所定温度以上のときに、前記混合燃料に含まれる化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出または推定する手段と、
前記混合気燃料が前記第１の所定温度よりも低い第２の所定温度以下のときに化石燃料の燃料性状を検出または推定する手段とを
備えたことを特徴とするエンジンの制御装置。 In an engine control device using a mixed fuel in which fossil fuel and alcohol fuel are mixed,
Means for detecting or estimating a mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel contained in the mixed fuel when the mixed fuel is at or above a first predetermined temperature;
An engine control apparatus comprising: means for detecting or estimating a fuel property of the fossil fuel when the fuel-air mixture is at or below a second predetermined temperature lower than the first predetermined temperature.
前記混合燃料が第１の所定温度以上のときに、前記混合燃料に含まれる化石燃料とアルコール燃料の混合率を検出または推定し、
前記混合気燃料が前記第１の所定温度よりも低い第２の所定温度以下のときに化石燃料の燃料性状を検出または推定する
ことを特徴とするエンジンの制御方法。 In an engine control method using a mixed fuel obtained by mixing fossil fuel and alcohol fuel,
Detecting or estimating a mixing ratio of fossil fuel and alcohol fuel contained in the mixed fuel when the mixed fuel is at or above a first predetermined temperature;
A method for controlling an engine, comprising: detecting or estimating a fuel property of fossil fuel when the fuel-air mixture is at or below a second predetermined temperature lower than the first predetermined temperature.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009150365A (en) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Toyota Motor Corp | Method and apparatus for determining properties of mixed fuel and operation control method and apparatus for internal combustion engine |
| JP2011163157A (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Toyota Motor Corp | Multi-fuel engine |
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-
2007
- 2007-12-19 JP JP2007326660A patent/JP2009150239A/en active Pending
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| JP2009150365A (en) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Toyota Motor Corp | Method and apparatus for determining properties of mixed fuel and operation control method and apparatus for internal combustion engine |
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| JP7116133B2 (en) | 2020-10-12 | 2022-08-09 | 本田技研工業株式会社 | Fuel selection evaluation device |
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| A711 | Notification of change in applicant |
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