JP4243383B2 - Fuel evaporation characteristic detection device and control device for internal combustion engine - Google Patents
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料の蒸発特性を検出する燃料蒸発特性検出装置及び検出した蒸発特性に応じて内燃機関を制御する制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関の燃料の蒸発特性を表すパラメータとして、気体状態の燃料量と、液体状態の燃料量との比が4:1の場合に気温37.8℃で測定したリード蒸気圧(Reid Vaper Pressure)が知られている。
【0003】
内燃機関に供給する混合気の空燃比制御は、機関運転状態に応じて燃料供給量を制御することにより行われるが、吸気管内に噴射された燃料量が同じであっても、燃料の蒸発特性により実際の空燃比が変化してしまう。そこで、機関運転中、特に暖機運転中において使用している燃料の蒸発特性を検出することが望まれる。
そのための手法としては、機関排気系に排気ガス中の酸素濃度によって空燃比を検出する広域空燃比センサを設け、機関の暖機運転中における検出空燃比と、基準値との比較結果に応じてリード蒸気圧の高低を判定する手法が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の手法では、排出ガスから判定するため判定精度が低く、機関の空燃比制御などに使用することができなかった。
本発明はこの点に着目してなされたものであり、使用中の燃料の蒸発特性を精度良く検出することができる燃料蒸発特性検出装置及び検出した蒸発特性に応じて内燃機関の作動をより適切に制御することができる制御装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項1に記載の発明は、内燃機関に供給される燃料の蒸発特性を検出する燃料蒸発特性検出装置において、前記機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段と、該検出した筒内圧から図示平均有効圧を算出する図示平均有効圧算出手段と、該図平均有効圧算出手段により算出される図示平均有効圧に基づいて前記燃料の蒸発特性を検出する特性検出手段とを備え、前記特性検出手段は、前記機関の暖機運転中における前記図示平均有効圧の所定数のデータについての標準偏差及び平均値を算出し、前記標準偏差を前記平均値で除算することにより変動率を算出し、該変動率に応じて前記燃料の蒸発特性を検出することを特徴とする。
【0006】
この構成によれば、検出した筒内圧から図示平均有効圧が算出され、その図示平均有効圧に基づいて燃料の蒸発特性が検出されるので、従来に比べて精度よく燃料の蒸発特性を検出することができる。また暖機運転中における図示平均有効圧の変動率に応じて燃料の蒸発特性が検出されるので、精度の高い蒸発特性を得ることができる。
【0007】
請求項2に記載の発明は、内燃機関に供給する燃料量及び点火時期を制御する制御装置において、前記機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段と、該検出した筒内圧から図示平均有効圧を算出する図示平均有効圧算出手段と、該図平均有効圧算出手段により算出される図示平均有効圧に基づいて前記燃料の蒸発特性を検出する特性検出手段と、該特性検出手段により検出された前記燃料の蒸発特性に応じて前記燃料供給量及び点火時期の少なくとも一方を補正する補正手段とを備え、前記特性検出手段は、前記機関の暖機運転中における前記図示平均有効圧の所定数のデータについての標準偏差及び平均値を算出し、前記標準偏差を前記平均値で除算することにより変動率を算出し、該変動率に応じて前記燃料の蒸発特性を検出することを特徴とする。
【0008】
この構成によれば、検出した筒内圧から図示平均有効圧が算出され、その図示平均有効圧に基づいて燃料の蒸発特性が検出され、該検出された蒸発特性に応じて燃料供給量及び点火時期の少なくとも一方が補正されるので、燃料の蒸発特性に適した燃料供給量及び/または点火時期とすることができ、燃料の無駄、排気ガス特性の悪化及び/または機関出力の低下を防止することができる。また暖機運転中における図示平均有効圧の変動率に応じて燃料の蒸発特性が検出されるので、精度の高い蒸発特性を得てよりきめ細かい補正が可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る燃料蒸発特性検出装置を含む、内燃機関(以下「エンジン」という)及びその制御装置の全体構成図であり、例えば4気筒のエンジン1の吸気管2の途中にはスロットル弁3が配されている。スロットル弁3にはスロットル弁開度(θTH)センサ4が連結されており、当該スロットル弁3の開度に応じた電気信号を出力してエンジン制御用電子コントロールユニット(以下「ECU」という)5に供給する。
【0010】
燃料噴射弁6はエンジン1とスロットル弁3との間かつ吸気管2の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共にECU5に電気的に接続されて当該ECU5からの信号により燃料噴射弁6の開弁時間が制御される。
【0011】
一方、スロットル弁3の直ぐ下流には吸気管内絶対圧(PBA)センサ7が設けられており、この絶対圧センサ7により電気信号に変換された絶対圧信号は前記ECU5に供給される。また、その下流には吸気温(TA)センサ8が取付けられており、吸気温TAを検出して対応する電気信号を出力してECU5に供給する。
【0012】
エンジン1の本体に装着されたエンジン水温(TW)センサ9はサーミスタ等から成り、エンジン水温(冷却水温)TWを検出して対応する温度信号を出力してECU5に供給する。
エンジン1のクランク軸(図示せず)の回転角度を検出するクランク角度位置センサ10が設けられており、クランク軸の回転角度に応じた信号がECU5に供給される。クランク角度位置センサ10は、エンジン1の特定の気筒の所定クランク角度位置で信号パルス(以下「CYL信号パルス」という)を出力する気筒判別センサ、各気筒の吸入行程開始時の上死点(TDC)に関し所定クランク角度前のクランク角度位置で(4気筒エンジンではクランク角180度毎に)TDC信号パルスを出力するTDCセンサ及びTDC信号パルスより短い一定クランク角周期(例えば1〜30度周期)で1パルス(以下「CRK信号パルス」という)を発生するCRKセンサから成り、CYL信号パルス、TDC信号パルス及びCRK信号パルスがECU5に供給される。これらの信号パルスは、燃料噴射時期、点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転数NEの検出に使用される。
【0013】
エンジン1の各気筒の筒内圧PCYLを検出する筒内圧検出手段としての筒内圧センサ11が設けられており、その検出信号は、増幅及び積分機能を有するチャージアンプ12を介してECU5に供給される。筒内圧センサ11の出力は、筒内圧の変化率(微分値)に比例するので、これを積分することにより、筒内圧PCYLが得られる。
【0014】
エンジン1の各気筒に設けられた点火プラグ20は、ECU5に接続されており、その作動がECU5により制御される。
排気管13には排気ガスを浄化するための三元触媒16が設けられており、三元触媒16の上流側には、比例型空燃比センサ14(以下「LAFセンサ14」という)が装着されている。このLAFセンサ14は排気ガス中の酸素濃度(空燃比)にほぼ比例した電気信号を出力し、ECU5に供給する。
【0015】
ECU5は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路5a、中央演算処理回路(以下「CPU」という)5b、CPU5bで実行される各種演算プログラム、該演算プログラムで使用されるテーブルやマップ、演算結果等を記憶する記憶手段5c、前記燃料噴射弁6、点火プラグ20等に駆動信号を供給する出力回路5d等から構成される。
【0016】
CPU5bは、上述の各種エンジンパラメータ信号に基づいて、種々のエンジン運転状態を判別するとともに、該判別されたエンジン運転状態に応じて、次式(1)に基づき、前記TDC信号パルスに同期して開弁作動する燃料噴射弁6の燃料噴射時間TOUTを演算する。
TOUT=TI×KRVP×KCMD×KLAF×K1+K2 (1)
ここに、TIは燃料噴射弁6の基本燃料噴射時間であり、エンジン回転数NE及び吸気管内絶対圧PBAに応じて設定されたTIマップを検索して決定される。TIマップは、マップ上のエンジン回転数NE及び吸気管内絶対圧PBAに対応する運転状態において、エンジンに供給する混合気の空燃比がほぼ理論空燃比になるように設定されている。
【0017】
KRVPは、エンジン1の暖機運転中においてリード蒸気圧RVPの高低を判定し、その判定結果の応じて設定される燃料特性補正係数である。
KCMDは目標空燃比係数であり、エンジン回転数NE、吸気管内絶対圧PBA、エンジン水温TW等のエンジン運転パラメータに応じて設定される。目標空燃比係数KCMDは、空燃比A/Fの逆数、すなわち燃空比F/Aに比例し、理論空燃比のとき値1.0をとるので、目標当量比ともいう。
【0018】
KLAFは、LAFセンサ14の検出値から算出される検出当量比KACTが目標当量比KCMDに一致するようにPID制御により算出される空燃比補正係数である。
K1及びK2は夫々各種エンジンパラメータ信号に応じて演算される他の補正係数および補正変数であり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性等の諸特性の最適化が図れるような所定値に決定される。
【0019】
CPU5bはさらに、エンジン運転状態に応じて下記式(2)により点火時期IGを算出する。点火時期IGは、上死点に対する進角量として演算される。
IG=IGMAP+IGRVP (2)
ここで、IGMAPはエンジン回転数NE及び吸気管内絶対圧PBAに応じて設定されたIGマップを検索して決定される基本点火時期であり、IGRVPは、リード蒸気圧RVPの高低に応じて設定される補正項である。
【0020】
CPU5bは上述のようにして求めた燃料噴射時間TOUTに基づいて燃料噴射弁6を開弁させる駆動信号を燃料噴射弁6に供給するとともに、点火時期IGに基づいて点火プラグ20を駆動する点火信号を点火プラグ20に供給する。
【0021】
図2は、リード蒸気圧RVPの検出及び検出したリード蒸気圧RVPに応じて燃料噴射時間TOUTの補正係数KRVP及び点火時期IGの補正項IGRVPを算出する処理のフローチャートであり、この処理はCPU5bにおいて一定時間毎あるいはTDC信号パルスの発生に同期して実行される。
【0022】
ステップS11ではエンジン1の暖機運転中か否かを判別し、暖機運転中でないときは、補正係数KRVPを1.0に設定するとともに、補正項IGRVPを0に設定して(ステップS20)、本処理を終了する。
暖機運転中であるときは、筒内圧センサ11により検出される筒内圧PCYLを読み込み(ステップS12)、筒内圧PCYLから図示平均有効圧PMIを算出する(ステップS13)。具体的には、筒内圧PCYLを所定クランク角度(例えば1度)毎にサンプリングしたデータを当該気筒の圧縮行程及び爆発行程の期間において積算し、そのようにしてられる積算値に応じて、図示平均有効圧PMIを算出する。
【0023】
次いで算出した図示平均有効圧PMIが所定圧PMIBより高いか否かを判別し(ステップS14)、PMI>PMIBであるときは、リード蒸気圧RVPが高い燃料であると判定して(ステップS15)、補正係数KRVPを1より小さい所定係数値KRVP1に設定するとともに、補正項IGRVPを負の所定値IGRVP1に設定する(ステップS16)。これにより燃料供給量が減量補正され、点火時期IGが遅角方向に補正される。
【0024】
一方ステップS14でPMI≦PMIBであるときは、リード蒸気圧RVPが低い燃料であると判定して(ステップS17)、補正係数KRVPを1より大きい所定係数値KRVP2に設定するとともに、補正項IGRVPを正の所定値IGRVP2に設定する(ステップS18)。これにより燃料供給量が増量補正され、点火時期IGが進角方向に補正される。
【0025】
なお所定圧PMIBは、平均的なリード蒸気圧の燃料に対応する図示平均有効圧PMIに設定する。
続くステップS19では、補正係数KRVPの学習値KRVPAVEと、補正項IGRVPの学習値IGRVPを下記式(3)、(4)により算出する。
KRVPAVE=A×KRVP+(1−A)×KRVPAVE (3)
IGRVPAVE=A×IGRVP+(1−A)×IGRVPAVE (4)
【0026】
ここで、右辺のKRVPAVE及びIGRVPAVEは、学習値の前回値であり、Aは0から1の間の値に設定されるなまし係数である。学習値KRVPAVE及びIGRVPAVEは、イグニッションスイッチがオフされても記憶内容が保持されるバックアップRAMに格納され、次回の暖機運転開始時の初期値として使用される。
【0027】
以上のように本実施形態では、検出した筒内圧PCYLから図示平均有効圧PMIを算出し、図示平均有効圧PMIに基づいて使用中の燃料のリード蒸気圧RVPを判定するようにしたので、従来に比べて正確な判定をすることができる。また、このようにして得られた判定結果に応じて燃料噴射量及び点火時期を補正することにより、使用中の燃料の蒸発特性に適した燃料噴射量及び点火時期に制御することができる。その結果、暖機運転中の燃料の無駄及び排気ガス特性の悪化を防止できるとともに、良好なエンジン出力を得ることができる。
【0028】
本実施形態では、図2のステップS13が図示平均有効圧算出手段に相当し、同図のステップS14、S15及びS17が特性検出手段に相当し、ステップS16及びS18が補正手段に相当する。
【0029】
(第2の実施形態)
第1の実施形態では、図示平均有効圧PMIから直接的にリード蒸気圧RVPを判定したが、本実施形態では、図3の処理により、図示平均有効圧PMIの変動率RDPMIを算出し、PMI変動率RDPMIに応じてリード蒸気圧RVPを算出し、該算出したリード蒸気圧RVPに応じて燃料噴射量及び点火時期の補正を行うようにしたものである。図3に示すRVP検出補正処理以外は、第1の実施形態と同一である。
【0030】
図3のステップS21〜S23及びステップS31は、それぞれ図2のステップS11〜S13及びステップS20と同一の処理である。
ステップS24では、イグニッションスイッチがオンされたとき「0」に設定されているアップカウンタnが100以上となったか否かを判別する。最初は、n<100であるので、ステップS25に進んでカウンタnを1だけインクリメントし、次いで補正係数KVRPを1.0に設定し、補正項IGRVPを0に設定して(ステップS26)、本処理を終了する。このようにしてn=100となるまで図示平均有効圧PMIの検出値を記憶手段に格納する。
【0031】
ステップS24でn≧100となると、記憶手段に格納されている図示平均有効圧PMIの検出値100個(nが100より大きいときは、新しい100個の検出値)を用いて下記式によりPMI変動率RDPMIを算出する(ステップS27)。
RDPMI=σPMI/PMIAVE
【0032】
ここで、σPMIは100個のPMI値の標準偏差であり、PMIAVEは、100個のPMI値の平均値である。
続くステップS28では、PMI変動率RDPMIに応じて図4(a)に示すRVPテーブルを検索し、使用中の燃料のリード蒸気圧RVPを算出する。RVPテーブルは、変動率RDPMIが増加するほどRVP値が減少するように設定されている。これは、リード蒸気圧RVPが低いほど実空燃比がリーン方向にずれるため、変動率RDPMIが増加する傾向を示すからである。
【0033】
ステップS29では、リード蒸気圧RVPに応じて図4(b)に示すKRVPテーブル及び同図(c)に示すIGRVPテーブルを検索し、補正係数KRVP及び補正項IGRVPを算出する。KRVPテーブルは、リード蒸気圧RVPが増加するほど補正係数KRVPが減少するように設定されており、IGRVPテーブルは、リード蒸気圧RVPが増加するほど補正項IGRVPが減少するように設定されている。またいずれのテーブルも、リード蒸気圧RVPが平均的な値RVP0(=11psi(ポンド/平方インチ))であるときは、無補正値(KRVP=1.0,IGRVP=0)となるように設定されている。なお、アメリカにおける自動車用ガソリンの規格には、リード蒸気圧RVPのグレードとして、9psiより低いグレード、11psiより低いグレード及び13psiより低いグレードの3つのグレードが規定されており、図4の最大リード蒸気圧RVPHは、13psiとする。
【0034】
続くステップS30では、前記式(3)(4)により補正係数KRVP及び補正項IGRVPの学習値KRVPAVE及びIGRVPAVEを算出して、本処理を終了する。
以上にように本実施形態では、PMI変動率RDPMIに応じてリード蒸気圧RVPを検出するようにしたので、第1の実施形態に比べてより精度の高いリード蒸気圧RVPを得ることができる。また、この値を用いて燃料噴射量及び点火時期を補正することにより、よりきめ細かい補正が可能となる。
【0035】
本実施形態では、図3のステップS23が図示平均有効圧算出手段に相当し、同図のステップS27及びS28が特性検出手段に相当し、ステップS29が補正手段に相当する。
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では検出したリード蒸気圧RVPに応じて燃料噴射量及び点火時期をともに補正したが、いずれか一方のみを補正するようにしてもよい。
【0036】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項1に記載の発明によれば、検出した筒内圧から図示平均有効圧が算出され、その図示平均有効圧に基づいて燃料の蒸発特性が検出されるので、従来に比べて精度よく燃料の蒸発特性を検出することができる。また暖機運転中における図示平均有効圧の変動率に応じて燃料の蒸発特性が検出されるので、精度の高い蒸発特性を得ることができる。
【0037】
また請求項2に記載の発明によれば、検出した筒内圧から図示平均有効圧が算出され、その図示平均有効圧に基づいて燃料の蒸発特性が検出され、該検出された蒸発特性に応じて燃料供給量及び点火時期の少なくとも一方が補正されるので、燃料の蒸発特性に適した燃料供給量及び/または点火時期とすることができ、燃料の無駄、排気ガス特性の悪化及び/または機関出力の低下を防止することができる。また暖機運転中における図示平均有効圧の変動率に応じて燃料の蒸発特性が検出されるので、精度の高い蒸発特性を得てよりきめ細かい補正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。
【図2】リード蒸気圧の検出及びその検出結果に応じた制御を行う処理のフローチャート(第1の実施形態)である。
【図3】リード蒸気圧の検出及びその検出結果に応じた制御を行う処理のフローチャート(第2の実施形態)である。
【図4】図3の処理で使用するテーブルを示す図である。
【符号の説明】
1 内燃機関
5 電子コントロールユニット(図示平均有効圧算出手段、特性検出手段、補正手段)
6 燃料噴射弁
11 筒内圧センサ(筒内圧検出手段)
29 点火プラグ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel evaporation characteristic detection device that detects the fuel evaporation characteristic of an internal combustion engine and a control device that controls the internal combustion engine in accordance with the detected evaporation characteristic.
[0002]
[Prior art]
As a parameter representing the fuel evaporation characteristics of an internal combustion engine, the Reid Vaper Pressure measured at a temperature of 37.8 ° C. when the ratio of the fuel quantity in the gas state to the fuel quantity in the liquid state is 4: 1. It has been known.
[0003]
The air-fuel ratio control of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine is performed by controlling the fuel supply amount according to the engine operating state. Even if the fuel amount injected into the intake pipe is the same, the fuel evaporation characteristic As a result, the actual air-fuel ratio changes. Therefore, it is desirable to detect the evaporation characteristics of the fuel used during engine operation, particularly during warm-up operation.
For this purpose, a wide-range air-fuel ratio sensor that detects the air-fuel ratio based on the oxygen concentration in the exhaust gas is provided in the engine exhaust system, and the detected air-fuel ratio during the warm-up operation of the engine and the reference value are compared. A technique for determining the level of the reed vapor pressure is known.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional method, since the determination is made from the exhaust gas, the determination accuracy is low and cannot be used for air-fuel ratio control of the engine.
The present invention has been made paying attention to this point, and more suitable for the operation of the internal combustion engine in accordance with the detected fuel evaporation characteristic and the fuel evaporation characteristic detection device capable of accurately detecting the evaporation characteristic of the fuel in use. It is an object of the present invention to provide a control device that can be controlled.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a fuel evaporation characteristic detecting device for detecting an evaporation characteristic of fuel supplied to an internal combustion engine, an in-cylinder pressure detecting means for detecting an in-cylinder pressure of the engine, An indicated mean effective pressure calculating means for calculating an indicated mean effective pressure from the detected in-cylinder pressure; a characteristic detecting means for detecting an evaporation characteristic of the fuel based on the indicated mean effective pressure calculated by the indicated mean effective pressure calculating means; The characteristic detection means calculates a standard deviation and an average value for a predetermined number of data of the indicated mean effective pressure during the warm-up operation of the engine, and divides the standard deviation by the average value. A variation rate is calculated, and an evaporation characteristic of the fuel is detected according to the variation rate.
[0006]
According to this configuration, the indicated mean effective pressure is calculated from the detected in-cylinder pressure, and the fuel evaporation characteristic is detected based on the indicated mean effective pressure. Therefore, the fuel evaporation characteristic is detected more accurately than in the past. be able to. Further, since the fuel evaporation characteristic is detected according to the fluctuation rate of the indicated mean effective pressure during the warm-up operation, a highly accurate evaporation characteristic can be obtained.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a control device for controlling an amount of fuel supplied to an internal combustion engine and an ignition timing. The indicated mean effective pressure calculating means for calculating the characteristic, the characteristic detecting means for detecting the evaporation characteristic of the fuel based on the indicated mean effective pressure calculated by the indicated mean effective pressure calculating means, and the characteristic detecting means Correction means for correcting at least one of the fuel supply amount and the ignition timing in accordance with the fuel evaporation characteristic, and the characteristic detection means has a predetermined number of the indicated mean effective pressure during the warm-up operation of the engine . standard deviation and the average value of the data, especially in that the calculated variation rate by the standard deviation is divided by the said average value, detects the evaporation characteristics of the fuel in accordance with the fluctuation rate To.
[0008]
According to this configuration, the indicated mean effective pressure is calculated from the detected in-cylinder pressure, the fuel evaporation characteristic is detected based on the indicated mean effective pressure, and the fuel supply amount and the ignition timing are determined according to the detected evaporation characteristic. Since at least one of these is corrected, the fuel supply amount and / or the ignition timing suitable for the fuel evaporation characteristics can be set, and fuel waste, deterioration of exhaust gas characteristics, and / or reduction of engine output can be prevented. Can do. Further, since the fuel evaporation characteristic is detected according to the fluctuation rate of the indicated mean effective pressure during the warm-up operation, a highly accurate evaporation characteristic can be obtained and finer correction can be made.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) and its control device including a fuel evaporation characteristic detection device according to a first embodiment of the present invention. A throttle valve 3 is arranged in the middle of the pipe 2. A throttle valve opening (θTH) sensor 4 is connected to the throttle valve 3, and an electric signal corresponding to the opening of the throttle valve 3 is output to output an engine control electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 5. To supply.
[0010]
The fuel injection valve 6 is provided for each cylinder between the
[0011]
On the other hand, an intake pipe absolute pressure (PBA) sensor 7 is provided immediately downstream of the throttle valve 3, and the absolute pressure signal converted into an electric signal by the absolute pressure sensor 7 is supplied to the ECU 5. Further, an intake air temperature (TA)
[0012]
An engine water temperature (TW) sensor 9 mounted on the main body of the
A crank
[0013]
An in-
[0014]
A
The
[0015]
The ECU 5 shapes an input signal waveform from various sensors, corrects the voltage level to a predetermined level, converts an analog signal value into a digital signal value, and the like, and a central processing circuit (hereinafter referred to as “CPU”). 5b), various calculation programs executed by the
[0016]
The
TOUT = TI × KRVP × KCMD × KLAF × K1 + K2 (1)
Here, TI is the basic fuel injection time of the fuel injection valve 6 and is determined by searching a TI map set according to the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA. The TI map is set so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine is substantially the stoichiometric air-fuel ratio in the operating state corresponding to the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA on the map.
[0017]
KRVP is a fuel characteristic correction coefficient that is set according to the determination result of determining whether the reed vapor pressure RVP is high or low during the warm-up operation of the
KCMD is a target air-fuel ratio coefficient, and is set according to engine operating parameters such as the engine speed NE, the intake pipe absolute pressure PBA, and the engine water temperature TW. The target air-fuel ratio coefficient KCMD is proportional to the reciprocal of the air-fuel ratio A / F, that is, the fuel-air ratio F / A, and takes a value of 1.0 when the stoichiometric air-fuel ratio is used.
[0018]
KLAF is an air-fuel ratio correction coefficient calculated by PID control so that the detected equivalent ratio KACT calculated from the detection value of the
K1 and K2 are other correction coefficients and correction variables that are calculated according to various engine parameter signals, respectively, and are predetermined values that can optimize various characteristics such as fuel efficiency characteristics and engine acceleration characteristics according to engine operating conditions. To be determined.
[0019]
The
IG = IGMAP + IGRVP (2)
Here, IGMAP is a basic ignition timing determined by searching an IG map set according to the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA, and IGRVP is set according to the level of the reed vapor pressure RVP. Correction term.
[0020]
The
[0021]
FIG. 2 is a flowchart of processing for detecting the lead vapor pressure RVP and calculating the correction coefficient KRVP for the fuel injection time TOUT and the correction term IGRVP for the ignition timing IG according to the detected lead vapor pressure RVP. This processing is performed in the
[0022]
In step S11, it is determined whether or not the
When the engine is warming up, the cylinder pressure PCYL detected by the
[0023]
Next, it is determined whether or not the calculated indicated mean effective pressure PMI is higher than the predetermined pressure PMIB (step S14). If PMI> PMIB, it is determined that the fuel has a high reed vapor pressure RVP (step S15). The correction coefficient KRVP is set to a predetermined coefficient value KRVP1 smaller than 1, and the correction term IGRVP is set to a negative predetermined value IGRVP1 (step S16). As a result, the fuel supply amount is corrected to decrease, and the ignition timing IG is corrected in the retard direction.
[0024]
On the other hand, if PMI ≦ PMIB in step S14, it is determined that the fuel is low in reed vapor pressure RVP (step S17), the correction coefficient KRVP is set to a predetermined coefficient value KRVP2 greater than 1, and the correction term IGRVP is set to The positive predetermined value IGRVP2 is set (step S18). As a result, the fuel supply amount is corrected to increase, and the ignition timing IG is corrected in the advance direction.
[0025]
The predetermined pressure PMIB is set to the indicated mean effective pressure PMI corresponding to fuel having an average reed vapor pressure.
In the subsequent step S19, the learning value KRVPAVE of the correction coefficient KRVP and the learning value IGRVP of the correction term IGRVP are calculated by the following equations (3) and (4).
KRVPAVE = A × KRVP + (1−A) × KRVPAVE (3)
IGRVPAVE = A × IGRVP + (1−A) × IGRVPAVE (4)
[0026]
Here, KRVPAVE and IGRVPAVE on the right side are the previous values of the learning values, and A is an annealing coefficient set to a value between 0 and 1. The learned values KRVPAVE and IGRVPAVE are stored in a backup RAM that retains the stored contents even when the ignition switch is turned off, and are used as initial values at the start of the next warm-up operation.
[0027]
As described above, in the present embodiment, the indicated mean effective pressure PMI is calculated from the detected in-cylinder pressure PCYL, and the lead vapor pressure RVP of the fuel in use is determined based on the indicated mean effective pressure PMI. It is possible to make a more accurate determination than Further, by correcting the fuel injection amount and the ignition timing according to the determination result thus obtained, it is possible to control the fuel injection amount and the ignition timing suitable for the evaporation characteristics of the fuel in use. As a result, waste of fuel during warm-up operation and deterioration of exhaust gas characteristics can be prevented, and good engine output can be obtained.
[0028]
In this embodiment, step S13 in FIG. 2 corresponds to the indicated mean effective pressure calculating means, steps S14, S15 and S17 in the figure correspond to the characteristic detecting means, and steps S16 and S18 correspond to the correcting means.
[0029]
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the reed vapor pressure RVP is determined directly from the indicated mean effective pressure PMI. However, in this embodiment, the fluctuation rate RDPMI of the indicated mean effective pressure PMI is calculated by the process of FIG. The lead vapor pressure RVP is calculated according to the fluctuation rate RDPMI, and the fuel injection amount and the ignition timing are corrected according to the calculated lead vapor pressure RVP. Except for the RVP detection correction process shown in FIG. 3, the process is the same as that of the first embodiment.
[0030]
Steps S21 to S23 and S31 in FIG. 3 are the same processes as steps S11 to S13 and S20 in FIG. 2, respectively.
In step S24, it is determined whether or not the up-counter n set to “0” has become 100 or more when the ignition switch is turned on. Initially, since n <100, the process proceeds to step S25, where the counter n is incremented by 1, then the correction coefficient KVRP is set to 1.0, and the correction term IGRVP is set to 0 (step S26). The process ends. In this way, the detected value of the indicated mean effective pressure PMI is stored in the storage means until n = 100.
[0031]
When n ≧ 100 in step S24, the PMI fluctuation is expressed by the following equation using 100 detected values of the indicated mean effective pressure PMI stored in the storage means (or 100 new detected values when n is greater than 100). A rate RDPMI is calculated (step S27).
RDPMI = σPMI / PMIAVE
[0032]
Here, σPMI is a standard deviation of 100 PMI values, and PMIAVE is an average value of 100 PMI values.
In the subsequent step S28, the RVP table shown in FIG. 4A is retrieved according to the PMI fluctuation rate RDPMI, and the lead vapor pressure RVP of the fuel in use is calculated. The RVP table is set so that the RVP value decreases as the fluctuation rate RDPMI increases. This is because as the reed vapor pressure RVP is lower, the actual air-fuel ratio is shifted in the lean direction, so that the fluctuation rate RDPMI tends to increase.
[0033]
In step S29, the KRVP table shown in FIG. 4B and the IGRVP table shown in FIG. 4C are retrieved according to the lead vapor pressure RVP, and the correction coefficient KRVP and the correction term IGRVP are calculated. The KRVP table is set so that the correction coefficient KRVP decreases as the reed vapor pressure RVP increases, and the IGRVP table is set so that the correction term IGRVP decreases as the reed vapor pressure RVP increases. In each table, when the reed vapor pressure RVP is an average value RVP0 (= 11 psi (pound / square inch)), it is set so as to be an uncorrected value (KRVP = 1.0, IGRVP = 0). Has been. The standard for automotive gasoline in the United States stipulates three grades of grades of lead vapor pressure RVP: a grade lower than 9 psi, a grade lower than 11 psi, and a grade lower than 13 psi. The pressure RVPH is 13 psi.
[0034]
In the subsequent step S30, the correction coefficient KRVP and the learning values KRVPAVE and IGRVPAVE of the correction term IGRVP are calculated by the above equations (3) and (4), and this process ends.
As described above, in the present embodiment, the reed vapor pressure RVP is detected according to the PMI fluctuation rate RDPMI, so that the reed vapor pressure RVP can be obtained with higher accuracy than in the first embodiment. Further, by using this value to correct the fuel injection amount and the ignition timing, finer correction can be made.
[0035]
In this embodiment, step S23 in FIG. 3 corresponds to the indicated mean effective pressure calculating means, steps S27 and S28 in the figure correspond to the characteristic detecting means, and step S29 corresponds to the correcting means.
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, both the fuel injection amount and the ignition timing are corrected according to the detected lead vapor pressure RVP, but only one of them may be corrected.
[0036]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, the indicated mean effective pressure is calculated from the detected in-cylinder pressure, and the fuel evaporation characteristics are detected based on the indicated mean effective pressure. Compared with this, the fuel evaporation characteristic can be detected with higher accuracy. Further, since the fuel evaporation characteristic is detected according to the fluctuation rate of the indicated mean effective pressure during the warm-up operation, a highly accurate evaporation characteristic can be obtained.
[0037]
According to the second aspect of the invention, the indicated mean effective pressure is calculated from the detected in-cylinder pressure, the fuel evaporation characteristic is detected based on the indicated mean effective pressure, and the detected evaporation characteristic is determined in accordance with the detected evaporation characteristic. Since at least one of the fuel supply amount and the ignition timing is corrected, the fuel supply amount and / or the ignition timing suitable for the evaporation characteristics of the fuel can be set, and the fuel is wasted, the exhaust gas characteristics are deteriorated, and / or the engine output. Can be prevented. Further, since the fuel evaporation characteristic is detected according to the fluctuation rate of the indicated mean effective pressure during the warm-up operation, a highly accurate evaporation characteristic can be obtained and finer correction can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an internal combustion engine and a control device thereof according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart (first embodiment) of a process for detecting the lead vapor pressure and performing control according to the detection result;
FIG. 3 is a flowchart (second embodiment) of processing for detecting the lead vapor pressure and performing control according to the detection result;
4 is a diagram showing a table used in the processing of FIG. 3. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Internal combustion engine 5 Electronic control unit (shown mean effective pressure calculating means, characteristic detecting means, correcting means)
6
29 Spark plug
Claims (2)
前記機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段と、
該検出した筒内圧から図示平均有効圧を算出する図示平均有効圧算出手段と、
該図平均有効圧算出手段により算出される図示平均有効圧に基づいて前記燃料の蒸発特性を検出する特性検出手段とを備え、
前記特性検出手段は、前記機関の暖機運転中における前記図示平均有効圧の所定数のデータについての標準偏差及び平均値を算出し、前記標準偏差を前記平均値で除算することにより変動率を算出し、該変動率に応じて前記燃料の蒸発特性を検出することを特徴とする燃料蒸発特性検出装置。In a fuel evaporation characteristic detecting device for detecting an evaporation characteristic of fuel supplied to an internal combustion engine,
In-cylinder pressure detecting means for detecting the in-cylinder pressure of the engine;
An indicated mean effective pressure calculating means for calculating an indicated mean effective pressure from the detected in-cylinder pressure;
Characteristic detecting means for detecting an evaporation characteristic of the fuel based on the indicated mean effective pressure calculated by the indicated mean effective pressure calculating means,
The characteristic detection means calculates a standard deviation and an average value for a predetermined number of data of the indicated mean effective pressure during the warm-up operation of the engine, and divides the standard deviation by the average value to obtain a variation rate. A fuel evaporation characteristic detection device that calculates and detects the fuel evaporation characteristic according to the fluctuation rate.
前記機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段と、
該検出した筒内圧から図示平均有効圧を算出する図示平均有効圧算出手段と、
該図平均有効圧算出手段により算出される図示平均有効圧に基づいて前記燃料の蒸発特性を検出する特性検出手段と、
該特性検出手段により検出された前記燃料の蒸発特性に応じて前記燃料量及び点火時期の少なくとも一方を補正する補正手段とを備え、
前記特性検出手段は、前記機関の暖機運転中における前記図示平均有効圧の所定数のデータについての標準偏差及び平均値を算出し、前記標準偏差を前記平均値で除算することにより変動率を算出し、該変動率に応じて前記燃料の蒸発特性を検出することを特徴とする内燃機関の制御装置。In a control device for controlling the amount of fuel supplied to the internal combustion engine and the ignition timing,
In-cylinder pressure detecting means for detecting the in-cylinder pressure of the engine;
An indicated mean effective pressure calculating means for calculating an indicated mean effective pressure from the detected in-cylinder pressure;
Characteristic detecting means for detecting the evaporation characteristic of the fuel based on the indicated mean effective pressure calculated by the indicated mean effective pressure calculating means;
Correction means for correcting at least one of the fuel amount and the ignition timing in accordance with the fuel evaporation characteristic detected by the characteristic detection means,
The characteristic detection means calculates a standard deviation and an average value for a predetermined number of data of the indicated mean effective pressure during the warm-up operation of the engine, and divides the standard deviation by the average value to obtain a variation rate. A control apparatus for an internal combustion engine, characterized by calculating and detecting an evaporation characteristic of the fuel in accordance with the fluctuation rate.
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