发动机燃料特性推定设备制造技术

在本发明专利技术的燃料特性推定设备中，当发动机的燃料被切断时，基于车辆速度SPD设定上限转速NEmax。当发动机转速NE变得小于或等于上限转速NEmax(在S102中为是)时，实施用于推定燃料的十六烷值的燃料喷射，所述燃料的十六烷值是燃料的点火性能的指标值。利用通过喷射的燃料的燃烧而产生的发动机转矩的大小来推定十六烷值。通过在车辆速度SPD较高时将上限转速NEmax设定为较小的值，该设备限制点火延迟时间的变化，并且提高推定十六烷值的精确度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发动机燃料特性推定设备专利技术背景
本专利技术涉及一种发动机燃料特性推定设备，所述发动机燃料特性推定设备在发动机切断燃料时喷射燃料，并且利用通过所喷射的燃料的燃烧而产生的发动机转矩来推定所述燃料的点火性能。
技术介绍
柴油机通过压缩所喷射的燃料来点燃燃料，从而使燃料燃烧。柴油机使用轻油作为燃料。市场上可买到的轻油具有不同的成分，并且它们的诸如点火性能的燃料特性也不同。燃料的点火性能显著地影响发生断火的状态、发动机输出等等。因此，为了改进柴油机的输出性能、燃料经济性能和排放性能，有必要检查当前使用的燃料的点火性能并根据燃料的点火性能的检查结果来调节设计定时和燃料喷射量等的发动机控制的执行方式。通过十六烷值来评估作为柴油机燃料的轻油的点火性能。样本轻油的十六烷值通过十六烷和α-甲基萘的混合物中的十六烷的量的体积百分比来表示，所述十六烷和α-甲基萘的混合物的点火性能与样本轻油的点火性能相同。日本专利申请公报No.2010-024870(JP2010-024870A)公开了一种设备，所述设备在发动机转速在无负荷且无燃料喷射的状态下降低时执行燃料的单次喷射，并且基于通过所喷射的燃料燃烧而产生的发动机转矩的大小和该单次喷射的喷射定时来推定当前使用的燃料的十六烷值。顺便提及，用于推定十六烷值的燃料喷射量较小。因此，如果缸内流动(涡流和滚流)过度强烈的话，则以这种方式喷射的燃料不容易燃烧。此外，从燃料喷射开始到燃料燃烧的时间依据进入气缸的气体温度和气缸壁的温度而变化。如果从喷射开始到燃烧的时间变长，则从开始燃烧时开始直到当缸内压力或缸内温度由于活塞下降而降低时的时间变短，并且剩余的未燃烧的燃料量增加。结果，通过燃料的燃烧而产生的发动机转矩变小。因而，即使燃料的十六烷值或燃料喷射量保持相同，通过所喷射的燃料的燃烧而产生的发动机转矩的大小也依据在用于推定燃料的十六烷值的燃料喷射等时出现的诸如缸内流动、缸内进气温度、气缸壁温度等的状态改变。因此，基于通过燃烧而产生的发动机转矩的大小来推定十六烷值仅能够实现有限的精度。
技术实现思路
本专利技术提供一种发动机燃料特性推定设备，其能够以提高的精确度推定燃料的点火性能。本专利技术的第一方面提供一种发动机燃料特性推定设备，所述发动机燃料特性推定设备在发动机切断燃料时喷射发动机的燃料，并且由通过所喷射的燃料的燃烧而产生的发动机转矩的大小来推定燃料的点火性能。当开始切断燃料之前的发动机负荷是第一值时，发动机燃料特性推定设备致使用于实施用于推定燃料的点火性能的燃料喷射的发动机转速的上限值比当开始切断燃料之前的发动机负荷是低于所述第一值的第二值时小。气缸壁温度影响从燃料喷射到燃料点火的点火延迟时间。因而，如果点火延迟时间改变，则通过燃料的燃烧而产生的发动机转矩的大小也改变。在发动机的低负荷操作期间，可以适当地冷却或去除发动机产生的热量，以便使气缸壁温度相对稳定。相反，在发动机的高负荷操作期间，冷却不能匹配发动机产生的热量，导致气缸壁温度显著增大。此时，气缸壁温度的增大量依据高负荷操作的持续时间等显著变化。因此，在当气缸壁温度显著变化时在发动机高负荷操作之后切断燃料时基于通过燃料的燃烧而产生的发动机转矩的大小来推定燃料的点火性能的情况下，通过燃料的燃烧而产生的发动机转矩随着气缸壁温度的变化而变化，使得推定点火性能的精确度劣化。然而，在上述构造中，当切断燃料之前的发动机负荷较高时，减小用于实施用于推定点火性能的燃料喷射的发动机转速的上限值。如果发动机转速的上限值减小，则从切断燃料开始到实施用于推定点火性能的燃料喷射的时间变长，使得由于发动机高负荷操作而升高的气缸壁温度可以在实施用于推定的燃料喷射之前充分地降低。因此，可以限制在实施用于点火性能推定的燃料喷射时的气缸壁温度的变化，并且因此可以限制点火延迟时间的变化。因此，根据上述构造，能够限制由在发动机高负荷操作期间的气缸壁温度的变化引起的推定精度劣化，并且能够以提高的精度推定燃料的点火性能。本专利技术的第二方面提供一种发动机燃料特性推定设备，所述发动机燃料特性推定设备在发动机切断燃料时喷射发动机的燃料，并且由通过所喷射的燃料的燃烧而产生的发动机转矩的大小来推定燃料的点火性能。当车辆速度在推定燃料的点火性能时是第一速度时，发动机燃料特性推定设备致使用于实施用于推定燃料的点火性能的燃料喷射的发动机转速的上限值比当车辆速度在推定点火性能时是低于所述第一速度的第二速度时小。当车辆速度在推定燃料的点火性能时较高时，发动机很有可能之前已经高负荷操作。如上所述，通过减小用于实施用于推定燃料的点火性能的燃料喷射的发动机转速的上限值，能够限制推定精确度由于气缸壁温度的变化而劣化。结合这一点，在这个方面中，在较高车辆速度时(这时认为发动机很可能已经高负荷操作)，减小用于实施用于推定燃料的点火性能的燃料喷射的发动机转速的上限值。因此，限制推定精确度由于气缸壁温度的变化而劣化，使得可以以提高的精确度推定燃料的点火性能。本专利技术的第三方面提供一种发动机燃料特性推定设备，所述发动机燃料特性推定设备在发动机切断燃料时喷射发动机的燃料，并且由通过所喷射的燃料的燃烧而产生的发动机转矩的大小来推定燃料的点火性能。当在车辆正在行驶的同时推定燃料的点火性能时，发动机燃料特性推定设备致使用于实施用于推定燃料的点火性能的燃料喷射的发动机转速的上限值比当在发动机的无负荷空转之后在减速期间执行推定时小。在开始切断燃料之后的较短时间内，缸内流动较强烈，使得喷射的少量燃料不容易燃烧。因此，为了适当地推定燃料的点火性能，必须确保从切断燃料开始到用于推定的燃料喷射有足够的时间。发动机的无负荷空转，即，加大发动机的油门，将显著地提高发动机转速。在发动机的无负荷空转之后在减速期间切断燃料时，即使用于实施用于推定的燃料喷射的发动机转速的上限值增大到某一范围，也可以确保从切断燃料开始到用于推定燃料的点火性能的燃料喷射有足够的时间。另一方面，当在车辆正在行驶的同时切断燃料时，经常的情况是开始切断燃料之前的发动机转速不如发动机的无负荷空转的情况下的发动机转速高。因此，当在车辆正在行驶的同时切断燃料时执行燃料的点火性能的推定的情况下，优选的是减小用于实施用于推定的燃料喷射的发动机转速的上限值，并且在缸内流动变得足够弱之后执行用于推定的燃料喷射。结合这一点，在上述构造中，用于实施用于推定燃料的点火性能的燃料喷射的发动机转速的上限值在发动机的无负荷空转之后在减速期间切断燃料时被设定得较大，并且当在车辆正在行驶的同时切断燃料时被设定得较小。因此，仅在以较好的方式执行推定的状况下执行燃料的点火性能的推定，以便以提高的精确度推定燃料的点火性能。在发动机的无负荷空转之后在减速期间切断燃料时，外界干扰的影响比在车辆正在行驶的同时切断燃料时小，使得可以以提高的精确度推定燃料的点火性能。因此，如果需要以较高的精确度推定燃料的点火性能，则适当的是在发动机的无负荷空转之后在减速期间切断燃料时推定点火性能。实施用于推定点火性能的燃料喷射时的气缸壁温度在当已经在充分暖机的状态下执行发动机的无负荷空转时和其它时机显著不同。因此，气缸壁温度的变化致使燃料的点火延迟时间变化，从而对燃料的点火性能的推定精确度有不利影响。因此，在第三方面中，仅当在发动机无负荷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机燃料特性推定设备，所述发动机燃料特性推定设备在发动机切断燃料时喷射所述发动机的燃料，并且由通过所喷射的燃料的燃烧而产生的发动机转矩的大小来推定所述燃料的点火性能，所述发动机燃料特性推定设备的特征在于：当发动机负荷在开始切断燃料之前是第一值时，所述发动机燃料特性推定设备致使用于实施用于推定燃料的点火性能的燃料喷射的发动机转速的上限值比当所述发动机负荷在开始切断燃料之前是低于所述第一值的第二值时小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.30 JP 2012-0809611.一种发动机燃料特性推定设备(19)，所述发动机燃料特性推定设备在发动机切断燃料时喷射所述发动机的燃料，并且由通过所喷射的燃料的燃烧而产生的发动机转矩的大小来推定所述燃料的点火性能，其中，仅在当前发动机转速低于或等于上限转速的情况下才进行用于在切断燃料之后推定燃料特性的燃料喷射，所述发动机燃料特性推定设备(19)的特征在于：当发动机负荷在开始切断燃料之前是第一值或更高时，所述发动机燃料特性推定设备(19)致使所述上限转速比当所述发动机负荷在开始切断燃料之前是低于所述第一值的第二值时小，并且所述发动机燃料特性推定设备(19)基于转速差的增量的时间积分值和所述发动机转速来推定燃料特性，其中，所述转速差是所获取的发动机转速和在所述所获取的发动机转速之前的前一个预定的循环时间所获得的发动机转速之间的差。2.一种发动机燃料特性推定设备(19)，所述发动机燃料特性推定设备在发动机切断燃料时喷射所述发动机的燃料，并且由通过所喷射的燃料的燃烧而产生的发动机转矩的大小来推定所述燃料的点火性能，其中，仅在当前发动机转速低于或等于上限转速的情况下才进行用于在切断燃料之后推定燃料特性的燃料喷射，所述发动机燃料特性推定设备(19)的特征在于：当车辆速度在推定所述燃料的点火性能时是第一速度或更高时，所述发动机燃料特性推定设备(19)致使所述上限转速比当所述车辆速度在推定点火性能时是低于所述第一速度的第二速度时小，并且所述发动机燃料特性推定设备(19)基于转速差的增量的时间积分值和所述发动机转速来推定燃料特性，其中，所述转速差是所获取的发动机转速和在所述所获取的发动机转速之前的前一个预定的循环时间所获得的发动机转速之间的差。3.一种发动机燃料特性推定设备(19)，所述发动机燃料特性推定设备在发动机切断燃料时喷射所述发动机的燃料，并且由通过所喷射的燃料的燃烧而产生的发动机转矩的大小来推定所述燃料的点火性能，其中，仅在当前发动机转速低于或等于上限转速的情况下才进行用于在切断燃料之后推定燃料特性的燃料喷射，所述发动机燃料特性推定设备(19)的特征在于：当在车辆正在行驶的同时推定所述燃料的点火性能时，所述发动机燃料特性推定设备(19)致使所述上限转速比当在所述发动机无负荷空转之后在减速期间执行推定时小，其中，在所述发动机无负荷空转时，发动机转速大于行驶期间的发动机转速，并且所述发动机燃料特性推定设备(19)基于转...

【专利技术属性】
技术研发人员：土山牧男，伊东聪智，泉隼太，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP