Устройство определения свойств топлива для двигателя внутреннего сгорания
Изобретение относится к устройству определения типа или свойств топлива для двигателя внутреннего сгорания. Техническим результатом является более точное определение даже при низких температурах, является ли топливо, подаваемое в двигатель внутреннего сгорания, тяжелым топливом. Предложено устройство определения свойств топлива для двигателя внутреннего сгорания, оснащенного свечой зажигания и контроллером опережения зажигания. Электронный блок управления, расположенный в устройстве определения свойств топлива, выполняет процесс определения, осуществляя определение свойств топлива, подаваемого в двигатель внутреннего сгорания, на основе коэффициента достаточности зажигания в течение заданного интервала времени после запуска двигателя внутреннего сгорания. Электронный блок управления выполнен с возможностью определения того, что топливо является тяжелым, когда значение индекса определения, полученное путем обработки коэффициента достаточности зажигания в процедуре сглаживания, равно или больше заданного порогового значения. Электронный блок управления выполнен с возможностью устанавливать сглаживающий коэффициент равным значению, соответствующему его значению для каждого из периодов: первого периода, второго периода и третьего периода. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Область техники
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству определения свойств топлива для двигателя внутреннего сгорания. Более конкретно, изобретение относится к устройству определения свойств топлива для двигателя внутреннего сгорания, которое делает возможным более точно определить, даже при низких температурах, является ли топливо, подаваемое в двигатель внутреннего сгорания, тяжелым топливом.
2. Описание предшествующего уровня техники
[0002] В соответствующей области техники известно, что в двигателе внутреннего сгорания свойства топлива, подаваемого в двигатель внутреннего сгорания, имеют влияние на управление воздушно-топливным отношением и т.п. Например, летучесть тяжелого топлива ниже, чем летучесть обычного топлива. Следовательно, когда управление адаптировано к обычному топливу, функционирование двигателя внутреннего сгорания и/или свойства выбросов выхлопных газов могут ухудшиться. Таким образом, в соответствующей области техники предпринимались различные попытки определять свойства топлива, чтобы сделать управление соответствующим свойствам топлива.
[0003] Например, в двигателе внутреннего сгорания, оснащенном контроллером опережения зажигания, который выполняет управление с обратной связью опережением зажигания таким образом, что обороты двигателя внутреннего сгорания сводят к заданным оборотам во время холостого хода после запуска, предложено вычислять величину коррекции опережения зажигания в момент времени, когда обороты двигателя стабилизируются по отношению к заданным оборотам, и вычислять величину коррекции опережения зажигания, которая сходится к одному значению, после стабилизации оборотов, и делать определение свойств топлива на основе разности между этими величинами коррекции опережения зажигания (например, в патенте №3863362).
[0004] Кроме того, известно также выполнение более точного определения свойств топлива на основе отношения величины коррекции от основного опережения зажигания, соответствующего заданным оборотам (в дальнейшем в некоторых случаях именуемым «величиной коррекции опережения зажигания») к допустимому диапазону опережения зажигания, который определяется в соответствии с заданными оборотами, температурой и пр. двигателя внутреннего сгорания (в дальнейшем в некоторых случаях именуемым «максимальным диапазоном коррекции зажигания»).
[0005] Как описано ранее, в соответствующей области техники предпринимались различные попытки выполнить определение свойств топлива, чтобы управление соответствовало свойствам топлива. Известно также выполнение более точного определения свойств топлива на основе соотношения величины коррекции опережения зажигания к максимальному диапазону коррекции зажигания. Таким образом, воздушно-топливным отношением и пр. можно управлять в соответствии со свойствами топлива, и функционирование двигателя внутреннего сгорания и/или свойства выбросов выхлопных будут поддерживаться на хорошем уровне.
[0006] Тем не менее, обороты, как правило, имеют тенденцию значительно колебаться сразу же после запуска двигателя внутреннего сгорания, например, в холодной местности. В этом случае величина коррекции опережения зажигания также значительно колеблется. Поэтому, с помощью способа определения свойств топлива в соответствии с предшествующим уровнем техники, как описано выше, может быть ошибочно определено, что используется тяжелое топливо, несмотря на использование обычного топлива. В наши дни эта проблема имеет тенденцию проявляться все чаще при расширении использования автомобилей во всем мире.
Сущность изобретения
[0007] Настоящее изобретение было сделано в свете вышеупомянутой проблемы. То есть, настоящее изобретение относится к «устройству определения свойств топлива для двигателя внутреннего сгорания (в дальнейшем в некоторых случаях именуемому «устройство согласно изобретению»), которое дает возможность более точно определить, даже при низких температурах, является ли топливо, подаваемое в двигатель внутреннего сгорания, тяжелым топливом.
[0008] Устройство определения свойств топлива для двигателя внутреннего сгорания, оснащенного свечой зажигания, имеющей участок генерирования искры, включает в себя электронный блок управления.
[0009] Электронный блок управления сконфигурирован для (i) коррекции опережения зажигания в качестве момента времени для генерирования искры от участка генерирования искры, (ii) осуществления управления с обратной связью оборотами двигателя, при этом обороты двигателя приближают к заданным оборотам, (iii) вычисления коэффициента достаточности зажигания (ignition sufficiency ratio) во время заданного интервала времени после запуска двигателя внутреннего сгорания и выполнения процесса определения свойств топлива, подаваемого в двигатель внутреннего сгорания, на основании коэффициента достаточности зажигания, при этом коэффициент достаточности зажигания представляет собой отношение величины коррекции опережения зажигания в сторону опережения к максимальному диапазону коррекции зажигания, как к максимальному диапазону, обеспечивающему коррекцию опережения зажигания при коррекции опережения зажигания в ходе осуществления управления с обратной связью, (iv) определения того, что топливо является тяжелым, когда значение индекса определения, полученное путем обработки коэффициента достаточности зажигания процедурой сглаживания, равно или больше заданного порогового значения, при этом процедура сглаживания представляет собой процедуру расчета средневзвешенного значения из значения коэффициента достаточности зажигания, полученного на последнем шаге, и значения индекса определения, полученного на предыдущем шаге, и (v) установки значений сглаживающего коэффициента, соответствующих каждому из следующих периодов: первый период, второй период и третий период, причем сглаживающий коэффициент является инверсным коэффициенту, соответствующему весу коэффициента достаточности зажигания, полученного на последнем шаге при процедуре сглаживания, притом первый период является периодом от момента запуска двигателя внутреннего сгорания до момента достижения оборотами двигателя заданного значения оборотов, второй период является периодом от момента достижения оборотами двигателя заданного значения оборотов до момента истечения заданного промежутка времени, и третий период является периодом от момента истечения заданного промежутка времени, отсчитываемого от момента достижения оборотами двигателя заданного значения оборотов.
[0010] Кроме того, в устройстве согласно изобретению может быть возможным, что первый сглаживающий коэффициент больше, чем третий сглаживающий коэффициент, а третий сглаживающий коэффициент больше или равен второму сглаживающему коэффициенту. При этом необходимо отметить, что первый сглаживающий коэффициент представляет собой сглаживающий коэффициент в первом периоде, второй сглаживающий коэффициент представляет собой сглаживающий коэффициент во втором периоде, и третий сглаживающий коэффициент представляет собой сглаживающий коэффициент в третьем периоде.
[0011] Кроме того, в устройстве согласно изобретению, электронный блок управления выполнен с возможностью определения того, что топливо является тяжелым, если обороты двигателя не достигли заданных оборотов даже после истечения заданного промежутка времени t1 после запуска двигателя внутреннего сгорания.
[0012] Кроме того, устройство определения свойств топлива может дополнительно включать в себя датчик температуры охлаждающей жидкости, выполненный с возможностью определения температуры охлаждающей жидкости в двигателе внутреннего сгорания. Электронный блок управления может быть выполнен с возможностью установки третьего сглаживающего коэффициента равным 1, когда температура охлаждающей жидкости, измеренная с помощью датчика температуры охлаждающей жидкости в момент запуска двигателя внутреннего сгорания, равна или выше заданного порогового значения TL.
[0013] Кроме того, устройство определения свойств топлива включает в себя детектор подачи топлива, выполненный с возможностью обнаружения процесса подачи топлива (заправки топливом). При этом электронный блок управления выполнен с возможностью, при обнаружении детектором подачи топлива процесса подачи топлива, (i) аннулирования результата определения, полученного с помощью процесса определения, и (ii) запрета выполнения процесса определения, если электронный блок управления установил, что топливо, подаваемое в двигатель внутреннего сгорания, имеет свойства тяжелого топлива.
[0014] В устройстве определения свойств топлива согласно изобретению, как описано выше, определение свойств топлива производится на основе значения индекса определения, полученного путем обработки вышеупомянутого коэффициента достаточности зажигания «процедурой сглаживания», в которой используется «сглаживающий коэффициент», соответствующий каждому из трех вышеупомянутых периодов. В результате коэффициент достаточности зажигания (то есть значение индекса определения), соответственно скорректированное «процедурой сглаживания», не достигает заданного порогового значения Ch. То есть, снижается вероятность ошибочного определения того, что топливо имеет свойства «тяжелого» топлива, несмотря на использование обычного топлива.
[0015] Как описано выше, устройство определения свойств топлива для двигателя внутреннего сгорания в соответствии с изобретением разделяет заданный интервал времени после запуска двигателя внутреннего сгорания в соответствии с моделью изменения оборотов двигателя и определяет, что топливо имеет свойства «тяжелого» топлива, если значение индекса определения, полученное путем обработки коэффициента достаточности зажигания «процедурой сглаживания», соответствующее каждому из временных периодов, равно или больше, чем заданное пороговое значение Ch. В результате устройство в соответствии с изобретением позволяет более точно определить, даже при низких температурах, является ли топливо, подаваемое в двигатель внутреннего сгорания, тяжелым топливом.
[0016] Другие цели, другие признаки и сопровождающие преимущества настоящего изобретения будут легко понятны из описания соответствующих вариантов осуществления изобретения, которые будут описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0017] Признаки, преимущества, а также техническая и промышленная значимость типовых вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, причем одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы, и при этом:
на фиг. 1 представлена схематическая временная диаграмма, показывающая изменения оборотов двигателя, величины коррекции опережения зажигания, коэффициента достаточности зажигания и состояния индикатора определения тяжелого топлива, указывающего, что «это топливо является тяжелым», в течение заданного интервала времени после запуска двигателя внутреннего сгорания, в котором использовано обычное топливо при комнатной температуре;
на фиг. 2 представлена схематическая временная диаграмма, показывающая изменения оборотов двигателя, величины коррекции опережения зажигания, коэффициента достаточности зажигания и состояния индикатора определения тяжелого топлива, указывающего, что «это топливо является тяжелым», в течение заданного интервала времени после запуска двигателя внутреннего сгорания, в котором использовано обычное топливо при низких температурах;
на фиг. 3 представлена схематическая временная диаграмма, показывающая изменения оборотов двигателя, величины коррекции опережения зажигания, коэффициента достаточности зажигания и состояния индикатора определения тяжелого топлива, указывающего, что «это топливо является тяжелым», в течение заданного интервала времени после запуска двигателя внутреннего сгорания, в котором использовано тяжелое топливо при комнатных температурах;
на фиг. 4 представлена схематическая временная диаграмма, показывающая изменения оборотов двигателя, величины коррекции опережения зажигания, коэффициента достаточности зажигания и состояния индикатора определения тяжелого топлива, указывающем «это топливо является тяжелым», в течение заданного интервала времени после запуска двигателя внутреннего сгорания, в котором использовано тяжелое топливо при низких температурах;
на фиг. 5 представлена схематическая временная диаграмма, иллюстрирующая способ разделения заданного интервала времени после запуска двигателя внутреннего сгорания в соответствии с моделью изменения оборотов двигателя;
на фиг. 6 представлена схематическая временная диаграмма, иллюстрирующая «процедуру сглаживания» коэффициента достаточности зажигания в течение заданного интервала времени после запуска двигателя внутреннего сгорания, который был разделен в соответствии с моделью изменения оборотов двигателя; и
на фиг. 7 представлено схематическое изображение, показывающее двигатель внутреннего сгорания, в котором применено устройство определения свойств топлива для двигателя внутреннего сгорания в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения (первое устройство).
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0018] «Устройство определения свойств топлива для двигателя внутреннего сгорания (в дальнейшем именуемое в некоторых случаях «устройством определения») в соответствии с каждым из вариантов осуществления будет описано далее со ссылкой на сопровождающие чертежи.
[0019] Прежде всего, согласно первому варианту осуществления изобретения, будет описано устройство определения в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения (которое будет в дальнейшем именоваться просто «первым устройством»), примененное на двигателе внутреннего сгорания, оснащенном свечой зажигания, которая имеет участок генерирования искры, и контроллером опережения зажигания, корректирующим опережение зажигания в качестве момента для генерирования искры от участка генерирования искры, и который осуществляет управление с обратной связью оборотами двигателя таким образом, что обороты двигателя становятся заданными оборотами. Устройство определения свойств топлива для двигателя внутреннего сгорания вычисляет коэффициент достаточности зажигания, который представляет собой отношение величины коррекции опережения зажигания в сторону опережения к максимальному диапазону коррекции зажигания, как «к максимальному диапазону, в котором может быть обеспечена коррекция опережения зажигания» при осуществлении коррекции опережения зажигания в ходе осуществления управления с обратной связью, в течение заданного интервала времени после запуска двигателя внутреннего сгорания. Устройство определения свойств топлива снабжено блоком управления, выполняющим процесс определения свойств топлива, подаваемого в двигатель внутреннего сгорания, на основе этого коэффициента достаточности зажигания. Блок управления определяет, что топливо имеет свойства «тяжелого» топлива, когда значение индекса определения, полученное путем обработки коэффициента достаточности зажигания «процедурой сглаживания», равно или больше, чем заданное пороговое значение Ch. «Процедура сглаживания» представляет собой процедуру расчета средневзвешенного значения значения коэффициента достаточности зажигания, полученного на последнем шаге, и значения индекса определения, полученного на предыдущем шаге. Блок управления устанавливает «сглаживающий коэффициент» значению, соответствующему значению для каждого из следующих периодов: первого периода, второго периода и третьего периода. Сглаживающий коэффициент является инверсным коэффициенту, соответствующему весу коэффициента достаточности зажигания, полученного на последнем шаге «процедурой сглаживания». Первый период представляет собой период от момента запуска двигателя внутреннего сгорания до момента достижения оборотами двигателя заданного значения оборотов. Второй период представляет собой период от момента достижения оборотами двигателя заданного значения оборотов до момента истечения заданного промежутка времени t2. Далее, третий период представляет собой период от момента истечения заданного промежутка времени t2, отсчитываемого от момента достижения оборотами двигателя заданного значения оборотов.
[0020] Как описано выше, максимальный диапазон коррекции зажигания представляет собой допустимый диапазон опережения зажигания, определенный в соответствии с заданными оборотами, температурой, и т.п. двигателя внутреннего сгорания в каждый момент. Другими словами, максимальный диапазон коррекции зажигания представляет собой диапазон опережения зажигания, который определяется разницей между наиболее ранним опережением absef зажигания и наиболее поздним опережением aopmn зажигания, и позволяет добиться стабильной работы на холостом ходу при заданных оборотах, температуре и т.п.двигателя внутреннего сгорания в каждый момент. Кроме того, как описано выше, коэффициент достаточности зажигания представляет собой отношение величины коррекции опережения зажигания в сторону опережения к максимальному диапазону коррекции зажигания. Другими словами, коэффициент достаточности зажигания является отношением величины коррекции опережения зажигания к диапазону изменения опережения зажигания. Соответственно, при коррекции опережения зажигания в сторону задержки, коэффициент достаточности зажигания равен «0 (нулю)».
[0021] Как описано выше, известно выполнение определения свойств топлива на основе «отношения величины коррекции опережения зажигания к максимальному диапазону коррекции зажигания», как, например, в случае вышеупомянутого коэффициента достаточности зажигания. Однако, сразу же после холодного запуска двигателя внутреннего сгорания его обороты существенно неустойчивы, и величина коррекции опережения зажигания также значительно колеблется. Поэтому, в некоторых случаях ошибочно определяют, что обычное топливо является тяжелым топливом.
[0022] Далее теперь будет подробно описано вышеупомянутое ошибочное определение со ссылкой на сопровождающие чертежи. На фиг. 1 показана схематическая временная диаграмма, иллюстрирующая изменения в оборотах NE двигателя, величине (anefb) коррекции опережения зажигания, коэффициенте (anefbrte) достаточности зажигания и состоянии индикатора определения тяжелого топлива в качестве индикатора, указывающего «это тяжелое топливо», в течение заданного интервала времени после запуска двигателя внутреннего сгорания, в котором использовано обычное топливо при комнатных температурах. На фиг. 2 показана схематическая временная диаграмма, иллюстрирующая вышеупомянутые изменения в течение заданного интервала времени после запуска двигателя внутреннего сгорания, в котором использовано обычное топливо при низких температурах.
[0023] Как показано на фиг. 1, в двигателе внутреннего сгорания, использующем обычное топливо при комнатной температуре, обороты NE двигателя быстро возрастают после запуска, и превышают заданные обороты NT (обозначено штрих-пунктирной линией). Таким образом, опережение зажигания корректируют в сторону задержки через вышеупомянутое управление с обратной связью, и обороты NE двигателя начинает падать. При падении оборотов NE двигателя, уменьшается величина коррекции опережения зажигания в сторону задержки, и обороты NE двигателя становятся заданными оборотами NT. При этом не происходит коррекции опережения зажигания в сторону опережения, то есть, коэффициент достаточности зажигания остается равным «0 (нулю)». Соответственно, коэффициент достаточности зажигания не поднимается до или выше порогового значения Ch определения тяжелого топлива, служащего в качестве порогового значения для определения, что «это тяжелое топливо». В результате индикатор определения тяжелого топлива остается в состоянии OFF (ВЫКЛ).
[0024] С другой стороны, как показано на фиг. 2, даже в двигателе внутреннего сгорания, в котором использовано обычное топливо, обороты NE двигателя не поднимаются быстро после запуска при низких температурах. Обороты NE двигателя постепенно повышаются, и неоднократно поднимаются и опускаются, однако вряд ли достигнут заданных оборотов NT (обозначено штрих-пунктирной линией). После этого, при срабатывании управления с обратной связью, опережение зажигания корректируется в сторону опережения, и обороты NE двигателя в конечном итоге превышают заданные обороты NT. При этом опережение зажигания корректируется в сторону задержки, а обороты NE двигателя начинает падать. При падении оборотов NE двигателя, уменьшается величина коррекции опережения зажигания в сторону задержки, и обороты NE двигателя становятся заданными оборотами NT. В примере, показанном на фиг. 2, как обозначено в области, окруженной пунктирным эллипсом, коэффициент достаточности зажигания возрастает до и выше порогового значения Ch определения тяжелого топлива (как показано сплошной линией). В результате индикатор определения тяжелого топлива переходит в состояние ON (ВКЛ). То есть, в этом случае ошибочно установлено, что использовалось тяжелое топливо, несмотря на использование обычного топлива.
[0025] Как описано выше, при низких температурах обороты значительно колеблются сразу же после запуска двигателя внутреннего сгорания, и величина коррекции опережения зажигания также значительно колеблется. Поэтому в некоторых случаях ошибочно определяют, что используется тяжелое топливо, несмотря на использование обычного топлива. В результате проведения интенсивных исследований с целью уменьшения вероятности такого ошибочного определения, автором изобретения обнаружено, что можно точно определить даже при низких температурах, является ли топливо, подаваемое в двигатель внутреннего сгорания, тяжелым топливом, выполняя определение свойств топлива на основе значения индекса определения, полученного путем обработки коэффициента достаточности зажигания «процедурой сглаживания». В этой связи, блок управления, которым оснащено устройство согласно изобретению, определяет, что топливо имеет свойства «тяжелого» топлива, когда значение индекса определения, полученное путем обработки коэффициента достаточности зажигания «процедурой сглаживания», равно или больше заданного порогового значения (порога Ch определения тяжелого топлива).
[0026] На фиг. 2 коэффициент достаточности зажигания, обработанный вышеупомянутой «процедурой сглаживания» (то есть значение индекса определения), обозначен с помощью пунктирной кривой. Значение индекса определения становится меньше коэффициента достаточности зажигания из-за «процедуры сглаживания», и, соответственно, не достигает порогового значения Ch определения тяжелого топлива. Соответственно, возможность ошибочного определения, описанная выше, может быть снижена путем определения свойств топлива с использованием значения индекса определения вместо коэффициента достаточности зажигания. Таким образом, значение индекса определения становится достаточно малым вследствие обработки коэффициента достаточности зажигания «процедурой сглаживания». Важно выполнить «процедуру сглаживания» до такой степени, чтобы сделать правильное определение свойств топлива.
[0027] В данном случае фиг. 3 и фиг. 4 представляют собой схематические временные диаграммы, сходные с диаграммами на фиг. 1 и фиг. 2, для случаев использования тяжелого топлива. На фиг. 3 показаны изменения в оборотах NE двигателя, величине (anefb) коррекции опережения зажигания, коэффициенте (anefbrte) достаточности зажигания и состоянии индикатора определения тяжелого топлива в течение заданного интервала времени после запуска двигателя внутреннего сгорания, в котором использовано тяжелое топливо при комнатной температуре. На фиг. 4 показаны вышеуказанные изменения при низких температурах.
[0028] Как показано на фиг. 3, в двигателе внутреннего сгорания, в котором использовано тяжелое топливо, даже при комнатных температурах обороты NE двигателя не поднимаются быстро после запуска, и маловероятно что они достигнут заданных оборотов NT (обозначено штрих-пунктирной линией). В результате индикатор определения тяжелого топлива находится в состоянии ON, когда коэффициент достаточности зажигания достигает или превышает пороговое значение Ch определения тяжелого топлива. С другой стороны, как показано на фиг. 4, при низких температурах, скорость возрастания оборотов NE двигателя дополнительно снижается, и достижение оборотами NE двигателя заданных оборотов NT дополнительно задерживается. В результате величина коррекции опережения зажигания в сторону опережения дополнительно увеличивается, а коэффициент достаточности зажигания поднимается и превышает пороговое значение Ch определения тяжелого топлива (как показано сплошной линией), как указано в области, окруженной пунктирным эллипсом. Соответственно, в этом случае индикатор определения тяжелого топлива также находится в состоянии ON.
[0029] В данном случае, в примере, показанном на фиг. 4, значение индекса определения (указаное пунктирной линией) в качестве коэффициента достаточности зажигания, обработанного «процедурой сглаживания», также поднимается до уровня и превышает пороговое значение Ch определения тяжелого топлива, хотя и медленнее, чем коэффициент достаточности зажигания (указано сплошной линией). То есть, посредством определения на основе значения индекса определения, также правильно определяется, что топливо имеет свойства «тяжелого» топлива, и индикатор определения тяжелого топлива находится в состоянии ON. Таким образом, значение индекса определения не становится слишком малым, даже когда коэффициент достаточности зажигания обрабатывают «процедурой сглаживания», и также важно выполнить «процедуру сглаживания» до такой степени, чтобы выполнить правильное определение свойств топлива.
[0030] В этой связи, «процедура сглаживания» относится к процедуре обновления имеющихся данных путем сглаживания изменений от предпоследних данных к последним данным (снижая степень отображения), вместо полной замены предпоследних данных последними данными путем непосредственного отображения изменения в данных от последних данных к предпоследним данным (со степенью отображения последних данных, составляющей 100%). В устройстве согласно изобретению «процедура сглаживания» является процедурой расчета средневзвешенного значения из значения коэффициента достаточности зажигания, полученного на последнем шаге, и значения индекса определения, полученного на предыдущем шаге. Например, «процедура сглаживания» может быть выражена формулой (1), показанной ниже.
[Формула 1]
[0031] В вышеуказанной формуле Mn представляет собой последнее (n-ое) значение индекса определения, Mn-1 представляет собой предпоследнее (n-1-ое) значение индекса определения, Rn представляет собой последний (n-й) коэффициент достаточности зажигания, α представляет собой вес Rn, и β представляет собой значение, инверсное по отношению к α. Как понятно из вышеуказанной формулы, при увеличении β (при уменьшении α), степень отображения Rn как самых последних данных уменьшается, а степень «процедуры сглаживания» при расчете Mn возрастает. В настоящем описании это значение β определено как «сглаживающий коэффициент».
[0032] Таким образом, автором изобретения обнаружено, что модель изменения оборотов NE двигателя меняется по времени после запуска двигателя внутреннего сгорания. Соответственно, чтобы выполнить «процедуру сглаживания» в надлежащей мере, как описано выше, желательно определять степень «процедуры сглаживания» (то есть значение «сглаживающего коэффициента») в соответствии с временем, истекшим после запуска двигателя внутреннего сгорания. Таким образом, блок управления, которым оснащено устройство согласно изобретению, разделяет интервал времени после запуска двигателя внутреннего сгорания на три периода, которые будут перечислены ниже, и устанавливает «сглаживающий коэффициент» в соответствии с каждым из периодов.
[0033] Первый период является периодом от момента запуска двигателя внутреннего сгорания до момента достижения оборотами двигателя заданного значения оборотов. Второй период является периодом от момента достижения оборотами двигателя заданного значения оборотов до момента истечения заданного промежутка времени t2. Третий период представляет собой период после момента истечения вышеупомянутого заданного промежутка времени t2, отсчитываемого от момента достижения оборотами двигателя заданного значения оборотов.
[0034] Далее будет подробно описан способ разделения вышеупомянутого интервала со ссылками на прилагаемые чертежи. Как обозначено кривой, показанной в верхней части фиг. 5, обороты NE двигателя не являются стабильными сразу же после запуска двигателя внутреннего сгорания и постепенно приближаются к заданным оборотам NT и при этом неоднократно поднимаются и опускаются. В некоторый момент времени ta обороты NE двигателя достигают заданных оборотов NT. В это время, индикатор «NE<NT», указывающий, что обороты NE двигателя не достигли заданных оборотов NT, переходит из состояния ON в состояние OFF. Этот период от момента запуска двигателя внутреннего сгорания до момента ta (диапазон непосредственно после запуска) определен как «первый период». В этот первый период обороты NE двигателя значительно колеблются, как описано выше.
[0035] После этого обороты NE двигателя поднимаются выше заданных оборотов NT, а затем вскоре возвращаются к заданным оборотам NT в момент tb через управление с обратной связью, осуществляемое вышеупомянутым контроллером опережения зажигания. Период с момента ta, когда обороты NE двигателя достигают заданных оборотов NT, до момента tb, когда обороты NE двигателя становятся заданными оборотами NT (период полного сгорания), определен как «второй период». В этой связи, длительность (t2) промежутка времени от момента ta до момента tb может быть определена эмпирически, на основании, например, эксперимента и тому подобного, с использованием этого двигателя внутреннего сгорания. Соответственно, второй период может быть определен как период от момента достижения оборотами NE двигателя заданных оборотов NT до момента истечения заданного промежутка времени t2. В этом втором периоде обороты NE двигателя становятся заданными оборотами NT, как описано выше, и не делают существенных колебаний.
[0036] Как описано выше, последующий третий период является периодом после момента истечения вышеуказанного заданного промежутка времени t2, отсчитываемым от момента достижения оборотами NE двигателя заданного значения оборотов NT (диапазон после запуска). В этом третьем периоде обороты NE двигателя стабильны и, как ожидается, не должны сильно изменяться. Фактически, тем не менее, обороты NE двигателя и/или заданное значение оборотов NT могут меняться из-за внешнего фактора, например, включения кондиционера, операций переключения из положения N (нейтраль) в положение D (движение) водителем транспортного средства и т.п. В этой связи на фиг. 5, диапазон, в котором обороты NE двигателя (показано сплошной линией) ниже, чем заданные обороты NT (обозначено штрих-пунктирной линией) из-за этого внешнего фактора (например, включение воздушного кондиционера) изображен в третьем периоде.
[0037] Как описано выше, модели изменения оборотов NE двигателя, рассмотренные в вышеизложенных соответствующих трех периодах, отличаются друг от друга. Таким образом, блок управления, которым оснащено устройство согласно изобретению, устанавливает «сглаживающий коэффициент» в соответствии с предполагаемой моделью изменения оборотов NE двигателя в каждом из трех вышеупомянутых периодов. Таким образом, устройство согласно изобретению может соответствующим образом выполнить определение свойств топлива. В этой связи, конкретное значение «сглаживающего коэффициента» может быть соответственно определено согласно, например, характеристике и т.п. двигателя внутреннего сгорания, в котором применен способ согласно изобретению (подробности будут описаны позже).
[0038] Вышеприведенное теперь будет описано подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи. На Фиг. 6 представлена схематическая временная диаграмма, иллюстрирующую «процедуру сглаживания» коэффициента достаточности зажигания в течение заданного интервала времени после запуска двигателя внутреннего сгорания, который был разделен в соответствии с моделью изменения оборотов двигателя. Временная диаграмма, показанная на фиг. 6, иллюстрирует изменение оборотов NE двигателя внутреннего сгорания, в котором использовано обычное топливо, в течение заданного интервала времени сразу после холодного запуска и результирующие изменения величины коррекции опережения зажигания и коэффициента достаточности зажигания и пр.
[0039] Прежде всего, будет описан предшествующий уровень техники по выполнению определения свойств топлива на основе коэффициента достаточности зажигания. В первом периоде от момента запуска двигателя внутреннего сгорания до момента достижения оборотами NE двигателя заданного значения оборотов NT (диапазон непосредственно после запуска), обороты NE двигателя значительно колеблются, и вряд ли достигнут заданных оборотов NT. Поэтому, при запуске управления опережением зажигания с обратной связью (индикатор выполнения опережения зажигания F/B в состоянии ON), опережение зажигания существенно корректируется в сторону опережения (величина коррекции опережения зажигания увеличивается), и коэффициент достаточности зажигания увеличивается, стремясь стать равным или превысить пороговое значение Ch. То есть, ошибочно определяется, что топливо имеет свойства «тяжелого» топлива, несмотря на использование обычного топлива.
[0040] Впоследствии, во втором периоде от момента достижения оборотами NE двигателя заданного значения оборотов NT до момента истечения заданного промежутка времени t2 (период выхода на полное сгорание), обороты NE двигателя являются стабильными и не сильно колеблются. Поэтому величина коррекции опережения зажигания также стабильно имеет небольшое значение, а коэффициент достаточности зажигания также не достигает порогового значения Ch. То есть, в этот период нет ошибочного определения того, что топливо имеет свойства «тяжелого» топлива.
[0041] После этого, согласно этому примеру, в третьем периоде после момента истечения вышеуказанного заданного промежутка времени t2 от момента достижения оборотами NE двигателя заданного значения оборотов NT (диапазон после запуска), обороты NE двигателя и заданное значение оборотов NT сильно падают из-за операции переключения из положения N (нейтральное) в положение D (движение), выполняемой водителем транспортного средства. В результате величина коррекции опережения зажигания существенно изменяется, а коэффициент достаточности зажигания достигает уровня, равного или более высокого, чем пороговое значение Ch. То есть, в этом случае также происходит ошибочное определение того, что топливо имеет свойства «тяжелого» топлива, несмотря на использование обычного топлива. Таким образом, как показано толстой пунктирной кривой, изображенной так, чтобы перекрываться с кривой, указывающий на изменения коэффициента достаточности зажигания на фиг. 6, устройство определения свойств топлива для двигателя внутреннего сгорания согласно настоящему варианту осуществления изобретения снижает возможность ошибочного определения того, что это топливо имеет свойства «тяжелого» топлива. В дальнейшем устройство определения свойств топлива для двигателя внутреннего сгорания в соответствии с изобретением будет описано подробнее.
[0042] Прежде всего, будет описана конфигурация двигателя внутреннего сгорания. Первое устройство применено на двигателе внутреннего сгорания, оснащенном свечой зажигания, которая имеет участок генерирования искры, а также контроллером опережения зажигания, который корректирует опережение зажигания в качестве момента времени для генерирования искры участком генерирования искры, и выполняет управление с обратной связью оборотами двигателя, при этом обороты двигателя становятся заданными оборотами. Более конкретно, первое устройство применено на двигателе 10 внутреннего сгорания (в дальнейшем именуемом «двигателем»), показанном на фиг. 7.
[0043] Двигатель 10 представляет собой хорошо известный бензиновый двигатель с искровым зажиганием топлива. Двигатель 10 снабжен головкой 11 цилиндра, блоком 12 цилиндров, картером 13, устройством 14 зажигания, включающем в себя свечу зажигания, впускным клапаном 15, выпускным клапаном 16, поршнем 17, шатуном 18, коленчатым валом 19 и пр. Камера 20 сгорания образована нижней поверхностью стенки головки 11 цилиндра, поверхностью стенки отверстия цилиндра, которое образовано в блоке 12 цилиндров, и верхней поверхностью 17 поршня.
[0044] Устройство 14 зажигания расположено в головке 11 цилиндра таким образом, что участок 14а генерирования искры свечи зажигания обращен к центральной части верхней поверхности камеры 20 сгорания. Впускной клапан 15 расположен в головке 11 цилиндра таким образом, чтобы открывать/закрывать соединяющий участок между камерой 20 сгорания и впускным каналом 22, который образован в головке 11 цилиндра», при срабатывании от впускного кулачка 21. Выпускной клапан 16 расположен в головке 11 цилиндра таким образом, чтобы открывать/закрывать «соединяющий участок между камерой 20 сгорания и выпускным каналом 24, который образован в головке 11 цилиндра», при срабатывании от выпускного кулачка 23. Кроме того, двигатель 10 оснащен клапаном 30 впрыска топлива (клапаном впрыска в цилиндр). Клапан 30 впрыска топлива расположен в «области между впускным каналом 22 и блоком 12 цилиндров» в головке 11 цилиндра таким образом, чтобы впрыскивать топливо в камеру 20 сгорания.
[0045] В этой связи, как описано выше, двигатель 10, показанный на фиг. 7, представляет собой так называемый «двигатель внутреннего сгорания с боковым впрыском», в котором клапан 30 впрыска топлива, расположенный в области между впускным каналом головки цилиндра и блоком цилиндров, впрыскивает топливо в направлении центральной оси цилиндра. Тем не менее, первое устройство применяется не только на таком «двигателе внутреннего сгорания с боковым впрыском», но и, например, на так называемом «двигателе внутреннего сгорания с центральным впрыском», в котором топливо впрыскивается из клапана впрыска топлива, расположенном вблизи от центральной части головки цилиндра по направлению к верхней поверхности поршня. Кроме того, первое устройство применяется не только на этом «двигателе внутреннего сгорания с впрыском в цилиндр», но и, например, так называемом «двигателе внутреннего сгорания с распределенным впрыском», в котором топливо впрыскивается из клапана впрыска топлива, расположенного во впускном канале головки цилиндра.
[0046] Кроме того, двигатель 10 оснащен контроллером опережения зажигания, который корректирует опережение зажигания как момент для генерирования искры из участка 14а генерирования искры, и который осуществляет управление с обратной связью оборотами NE двигателя таким образом, что обороты NE двигателя становятся заданными оборотами NT. В двигателе 10 электронный блок управления (ЭБУ) 50, который будет описан ниже, функционирует в качестве контроллера опережения зажигания.
[0047] Далее будет описана конфигурация ЭБУ. Блок ЭБУ 50 представляет собой хорошо известный микрокомпьютер, который включает в себя центральный процессор, ПЗУ, ОЗУ, резервную память, и пр. Блок ЭБУ 50 электрически соединен с устройством 14 зажигания клапана 30 впрыска топлива, и т.п., и посылает на него сигналы возбуждения. Кроме того, блок ЭБУ 50 электрически соединен с датчиком 51 положения коленчатого вала, анемометром 52, датчиком 53 усилия нажатия на педаль акселератора, датчиком 54 воздушно-топливного отношения и т.п.и получает от них сигналы.
[0048] Датчик 51 положения коленчатого вала генерирует сигнал в соответствии с угловым положением коленчатого вала 19. Блок ЭБУ 50 высчитывает обороты NE двигателя на основании сигнала от датчика 51 положения коленчатого вала. Кроме того, блок ЭБУ 50 управления двигателем получает данные об абсолютном угле поворота коленчатого вала относительно, например, верхней мертвой точки сжатия в одном из цилиндров, на основании сигналов от датчика 51 положения коленчатого вала и датчика положения кулачка (не показан). Анемометр 52 генерирует сигнал, показывающий скорость потока воздуха, всасываемого в двигатель 10. Датчик 53 усилия нажатия на педаль акселератора генерирует сигнал, указывающий на величину усилия нажатия на педаль акселератора. Датчик 54 воздушно-топливного отношения генерирует сигнал, отражающий воздушно-топливное отношение в выхлопных газах.
[0049] Далее описана конфигурация и работа первого устройства. В первом устройстве блок ЭБУ 50, которым оснащен двигатель 10, функционирует в качестве блока управления. Это блок управления вычисляет коэффициент достаточности зажигания, который представляет собой отношение величины коррекции опережения зажигания в сторону опережения к максимальному диапазону коррекции зажигания как «максимальному диапазону, который обеспечивает коррекцию опережения зажигания», когда опережение зажигания корректируют посредством управления с обратной связью с помощью контроллера опережения зажигания в течение заданного интервала времени после запуска двигателя 10.
[0050] Кроме того, блок управления выполняет процесс определения при выполнении определения свойств топлива, подаваемого в двигатель 10, на основе коэффициента достаточности зажигания. Следует отметить, однако, что блок управления, которым оснащено первое устройство, выполняет определение свойств топлива на основе значения индекса определения, полученного посредством обработки коэффициента достаточности зажигания «процедурой сглаживания».
[0051] Вышеупомянутая «процедура сглаживания» является процедурой расчета средневзвешенного значения из значения коэффициента достаточности зажигания, полученного на последнем шаге, и значения индекса определения, полученного на предыдущем шаге. Блок управления, которым оснащено первое устройство, определяет, что топливо имеет свойства «тяжелого» топлива, когда значение индекса определения равно или больше заданного порогового значения Ch. Следует отметить, однако, что степень такой «процедуры сглаживания» (то есть, «сглаживающий коэффициент») должна иметь такое значение, чтобы обеспечить правильное определение свойств топлива. Более конкретно, «сглаживающий коэффициент» должен быть установлен таким образом, чтобы при низких температурах исключить ошибочное определение того, что топливо «тяжелое», и правильно определить, что тяжелое топливо является «тяжелым».
[0052] Таким образом, как описано выше со ссылкой на фиг. 5, блок управления, которым оснащено первое устройство, разделяет интервал времени после запуска двигателя 10 на три периода. Затем блок управления устанавливает «сглаживающий коэффициент» в соответствии с каждым из периодов. Более конкретно, как описано выше со ссылкой на формулу (1), блок управления устанавливает «сглаживающий коэффициент», который является инверсным коэффициенту, соответствующему весу коэффициента достаточности зажигания, полученному на последнем шаге в «процедуре сглаживания», на величину, соответствующую каждому из трех периодов, которые будут перечислены ниже.
[0053] Первый период является периодом от момента запуска двигателя (двигателя 10) до момента достижения оборотами NE двигателя заданного значения оборотов NT. Второй период является периодом от момента достижения оборотами NE двигателя заданного значения оборотов NT до момента истечения заданного промежутка времени t2. Третий период является периодом после момента истечения вышеуказанного заданного промежутка времени t2, отсчитываемого от момента достижения оборотами NE двигателя заданного значения оборотов NT.
[0054] Конкретное значение «сглаживающего коэффициента» в каждом из вышеупомянутых трех периодов можно соответственно определить согласно, например, характеристикам и т.п.двигателя внутреннего сгорания, к которому относится способ согласно изобретению. Более конкретно, конкретное значение «сглаживающего коэффициента» можно соответственно определить на основании, например, эксперимента и пр., используя этот двигатель внутреннего сгорания.
[0055] Как описано выше, первое устройство разделяет заданный интервал времени после запуска двигателя внутреннего сгорания в соответствии с моделью изменения оборотов двигателя, и значение индекса определения рассчитывают путем обработки коэффициента достаточности зажигания «процедурой сглаживания», в котором используют сглаживающий коэффициент, соответствующий каждому из периодов. Когда значение индекса определения, полученное таким образом, равно или больше заданного порогового значения Ch, первое устройство определяет, что топливо имеет свойства «тяжелого» топлива. В результате снижается вероятность ошибочного определения того, что топливо имеет свойства «тяжелого» топлива, несмотря на использование обычного топлива. То есть, первое устройство может точно определить, даже при низких температурах, является ли топливо, подаваемое в двигатель внутреннего сгорания, тяжелым топливом.
[0056] Далее будет описан второй вариант осуществления изобретения. Устройство определения согласно второму варианту осуществления изобретения (которое будет в дальнейшем именоваться просто «вторым устройством») отличается от первого устройства только тем, что первый сглаживающий коэффициент в качестве «сглаживающего коэффициента» в первом периоде, второй сглаживающий коэффициент в качестве «сглаживающего коэффициента» во втором периоде, и третий сглаживающий коэффициент в качестве «сглаживающего коэффициента в третьем периоде удовлетворяют соотношению: первый сглаживающий коэффициент > третий сглаживающий коэффициент ≥ второй сглаживающий коэффициент.
[0057] Как описано ранее со ссылкой на фиг. 5, в первом периоде, соответствующем диапазону непосредственно после запуска двигателя внутреннего сгорания, обороты NE двигателя не являются стабильными и приближаются к заданному значению оборотов NT, и при этом неоднократно поднимаются и опускаются. То есть, в первом периоде, обороты NE двигателя значительно колеблются. В последующем втором периоде, соответствующем периоду полного сгорания двигателя внутреннего сгорания, обороты NE двигателя приближаются к заданному значению оборотов NT, и существенно не изменяются. Кроме того, в третьем периоде, соответствующем диапазону после запуска после момента истечения вышеупомянутого заданного промежутка времени t2, отсчитываемого от момента достижения оборотами NE двигателя заданного значения оборотов NT, обороты NE двигателя должны быть стабильными. Тем не менее, обороты NE двигателя и/или заданное значение оборотов NT могут меняться в зависимости от внешнего фактора, например, включения воздушного кондиционера, операции переключения передач водителем транспортного средства, и пр.
[0058] При рассмотрении модели изменения оборотов NE двигателя в каждом из периодов: первом периоде, втором периоде и третьем периоде, как описано выше, риск ошибочного определения свойств топлива на основе увеличения коэффициента достаточности зажигания в результате колебаний оборотов NE двигателя является самым высоким в первом периоде, а самым низким во втором периоде. Таким образом, во втором устройстве первый сглаживающий коэффициент в качестве «сглаживающего коэффициента» в первом периоде, второй сглаживающий коэффициент в качестве «сглаживающего коэффициента» во втором периоде, и третий сглаживающий коэффициент в качестве «сглаживающего коэффициента» в третьем периоде установлены так, чтобы удовлетворять соотношению: первый сглаживающий коэффициент > третий сглаживающий коэффициент ≥ второй сглаживающий коэффициент, как описано выше.
[0059] В связи с вышеизложенным, второе устройство может выполнять «процедуру сглаживания», более адекватно соответствующую модели изменения оборотов NE двигателя, предполагаемой для каждого из трех вышеупомянутых периодов. В результате, более надежно снижается вероятность ошибочного определения того, что топливо имеет свойства «тяжелого» топлива, несмотря на использование обычного топлива. То есть, второе устройство может более точно определить, даже при низких температурах, является ли топливо, подаваемое в двигатель внутреннего сгорания, тяжелым топливом.
[0060] Далее будет описан третий вариант осуществления изобретения. Устройство определения в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения (которое будет в дальнейшем именоваться просто «третьим устройством») отличается от первого устройства и второго устройства только тем, что блок управления определяет, что топливо имеет свойство «тяжелого» топлива, когда обороты двигателя не достигли заданных оборотов даже после истечения заданного интервала времени t1 после запуска двигателя внутреннего сгорания.
[0061] Как описано выше, в устройстве определения свойств топлива для двигателя внутреннего сгорания в соответствии с изобретением (устройстве в соответствии с изобретением), период от момента запуска двигателя внутреннего сгорания (двигателя 10) до момента достижения оборотами NE двигателя заданного значения оборотов NT определяется как первый период. Однако, в некоторых ситуациях, например, при использовании тяжелого топлива в очень холодной местности и т.п., обороты NE двигателя могут оставаться по-прежнему ниже заданного значения оборотов NT в течение длительного времени, что не может быть предположено в случае, когда используется обычное топливо.
[0062] В вышеописанном случае, даже если величина коррекции опережения зажигания в сторону опережения мала, и коэффициент достаточности зажигания не достигает значения, равного или большего, чем пороговое значение Ch вышеуказанного периода, в котором «обороты NE двигателя не достигают заданного значения оборотов NT», неправильно определять, что топливо имеет свойства «нетяжелого» топлива. Напротив, большая продолжительность состояния, когда «обороты NE двигателя не достигают заданных оборотов NT» означает, что топливо имеет свойства «тяжелого» топлива.
[0063] Таким образом, в третьем устройстве, когда обороты двигателя не достигли заданных оборотов даже после истечения заданного интервала времени t1 от запуска двигателя внутреннего сгорания, блок управления определяет, что топливо имеет свойства «тяжелого» топлива. Таким образом, даже в случае, когда обороты NE двигателя остаются ниже заданных оборотов NT в течение длительного времени, можно соответствующим образом определить, является ли топливо, подаваемое в двигатель внутреннего сгорания, тяжелым топливом.
[0064] Далее будет описан четвертый вариант осуществления изобретения. Устройство определения в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения (которое будет в дальнейшем именоваться просто «четвертым устройством»), отличается от первого-третьего устройств только тем, что двигатель внутреннего сгорания дополнительно снабжен датчиком температуры охлаждающей жидкости, который определяет температуру охлаждающей жидкости в двигателе внутреннего сгорания, а также тем, что блок управления устанавливает третий сглаживающий коэффициент равным 1, когда температура охлаждающей жидкости, измеренная с помощью датчика температуры охлаждающей жидкости, равна или выше заданного порогового значения TL в момент запуска двигателя внутреннего сгорания.
[0065] Как описано в начале, с помощью вышеупомянутой «процедуры сглаживания» устройство в соответствии с изобретением уменьшает возможность ошибочного определения того, что обычное топливо является тяжелым топливом из-за больших колебаний оборотов и колебаний величины коррекции опережения зажигания в двигателе внутреннего сгорания непосредственно после холодного запуска, и выполняет точное определение свойств топлива. Соответственно, когда нет вероятности такого ошибочного определения, нет необходимости выполнять «процедуру сглаживания». В качестве случая, когда нет вероятности таких ошибочных определений, можно упомянуть, например, случай, когда температура двигателя внутреннего сгорания в момент запуска является достаточно высокой. В частности, когда третий период (диапазон после запуска) начался сразу после вышеупомянутого первого периода (диапазона непосредственно после запуска), а вышеупомянутый второй период (период полного сгорания) в двигателе внутреннего сгорания начался при достаточно высокой температуре, возможность ошибочного определения того, что обычное топливо является тяжелым топливом, является крайне низкой. Напротив, когда «процедура сглаживания» в этом случае выполняется в третьем периоде, существует вероятность ошибочного определения, что тяжелое топливо является обычным топливом. То есть, в этом случае нет необходимости выполнять «процедуру сглаживания».
[0066] Таким образом, четвертое устройство применимо на двигателе внутреннего сгорания, дополнительно оснащенном датчиком температуры охлаждающей жидкости, который определяет температуру охлаждающей жидкости, а блок управления устанавливает третий сглаживающий коэффициент равным 1, когда температура охлаждающей жидкости, определенная датчиком температуры охлаждающей жидкости в момент запуска двигателя внутреннего сгорания, равна или выше заданного порогового значения TL. Как описано выше, «процедура сглаживания» в устройстве в соответствии с изобретением представляет собой процесс расчета средневзвешенного значения из значения коэффициента достаточности зажигания, полученного на последнем шаге, и значения индекса определения, полученного на предыдущем шаге. Кроме того, при уменьшении «сглаживающего коэффициента», степень отображения коэффициента достаточности зажигания, полученного на последнем шаге, на вновь рассчитанное значение индекса определения, увеличивается. В случае, когда «сглаживающий коэффициент» равен 1, из приведенной выше формулы (1) также видно, что вновь рассчитанное значение индекса определения равно коэффициенту достаточности зажигания, полученному на последнем шаге. То есть, в данном случае, «процедура сглаживания» не выполняется.
[0067] Таким образом, четвертое устройство может соответствующим образом определить, является ли топливо, подаваемое в двигатель внутреннего сгорания, тяжелым топливом, и при этом снизить вероятность ошибочного определения того, что тяжелое топливо является обычным топливом из-за исполнения «процедуры сглаживания» без необходимости.
[0068] Далее будет описан пятый вариант осуществления изобретения. Устройство определения в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения (которое будет в дальнейшем именоваться просто «пятым устройством») отличается от первого-четвертого устройств только тем, что двигатель внутреннего сгорания дополнительно оснащен детектором подачи топлива, который обнаруживает процесс подачи топлива (заправку топливом), а также тем, что блок управления аннулирует результат определения, полученный с помощью процесса определения, при обнаружении процесса подачи топлива, обнаруженного детектором подачи топлива, и запрещает выполнение процесса определения, когда уже определено, что топливо, подаваемое в двигатель внутреннего сгорания, имеет свойства «тяжелого» топлива.
[0069] Как описано до этого, устройство согласно изобретению соответственно определяет, является ли топливо, подаваемое в двигатель внутреннего сгорания, тяжелым топливом, на основании величины коррекции опережения зажигания (более конкретно, значения индекса определения того, что получается при обработке коэффициента достаточности зажигания «процедурой сглаживания») в течение заданного интервала времени после запуска двигателя внутреннего сгорания. Обычно топливо, подаваемое в двигатель внутреннего сгорания, хранится в емкости, например, топливном баке и пр., и подается в двигатель внутреннего сгорания из емкости. Соответственно, свойства топлива, подаваемого в двигатель внутреннего сгорания, не меняются значительно, если не менять состав топлива в топливном баке из-за, например, дозаправки топлива и пр.
[0070] Таким образом, как описано выше, пятое устройство запрещает новое выполнение процесса определения, когда уже было определено, что топливо, подаваемое в двигатель внутреннего сгорания, имеет свойства «тяжелого» топлива. Более конкретно, например, когда установлено, что топливо имеет свойства «тяжелого» топлива, пятое устройство сохраняет данные, указывающие, что используемое в настоящее время топливо является «тяжелым» (например, устанавливает индикатор определения тяжелого топлива, как описано ранее). Таким образом, после того, как пятое устройство устанавливает, что топливо имеет свойства «тяжелого» топлива, может быть выполнено управление, соответствующее тяжелому топливу (например, управление воздушно-топливным отношением, соответствующим тяжелому топливу, осуществляемое контроллером опережения зажигания, и т.д.), без необходимости заново выполнять процесс определения каждый раз при запуске двигателя внутреннего сгорания.
[0071] Тем не менее, когда топливо вновь подается в двигатель внутреннего сгорания, например, из-за небольшого оставшегося количества топлива в топливном баке, которым оснащен двигатель внутреннего сгорания, и т.п., свойства топлива, подаваемого в двигатель внутреннего сгорания, могут впоследствии измениться. В этом случае, когда последний результат определения свойств топлива сохранен, как описано выше, и выполняется управление на основе результата определения (например, регулирование воздушно-топливного отношения и т.п.), фактические свойства топлива не соответствуют управлению. Соответственно, может ухудшиться работоспособность двигатель внутреннего сгорания и/или свойства выпуска выхлопных газов.
[0072] Таким образом, когда топливо вновь подается в двигатель внутреннего сгорания, пятое устройство аннулирует результат определения свойств топлива в прошлом. Более конкретно, пятое устройство применено к двигателю внутреннего сгорания, дополнительно оснащенному детектором подачи топлива, которое обнаруживает процесс подачи топлива, а блок управления аннулирует результат определения, полученный в процессе определения (в прошлом), при обнаружении процесса подачи топлива детектором подачи топлива. Таким образом, можно соответствующим образом определить, является ли топливо, подаваемое в двигатель внутреннего сгорания, тяжелым топливом, при этом уменьшая частоту, с которой производится определение свойств топлива.
[0073] Кроме того, как описано выше, при новой подаче топлива в двигатель внутреннего сгорания, пятое устройство аннулирует результат определения свойств топлива в прошлом. Однако, когда предполагается изменение свойств топлива без дозаправки топливом, например, из-за испарения легких компонентов топлива в топливном баке, может возрасти вероятность аннулирования результатов определения свойств топлива. Более конкретно, результат определения свойств топлива в прошлом может быть, например, обнулен каждый раз, когда время работы двигателя внутреннего сгорания (которое может быть заменено временем нахождения в пути или пройденным расстоянием транспортного средства в случае, когда двигатель внутреннего сгорания установлен на транспортном средстве) достигает заданного порогового значения.
[0074] Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения с определенными конфигурациями описаны выше со ссылкой на сопровождающие чертежи, когда это необходимо, с целью иллюстрации изобретения. Тем не менее, объем настоящего изобретения не следует истолковывать как ограниченный примерными вариантами его осуществления. Само собой разумеется, что настоящее изобретение может быть подвергнуто соответствующим модификациям в объеме, изложенном в формуле изобретения и описании.
1. Устройство определения свойств топлива для двигателя внутреннего сгорания, при этом двигатель внутреннего сгорания включает в себя свечу зажигания, имеющую участок генерирования искры, причем устройство определения свойств топлива характеризуется тем, что содержит
электронный блок управления, который сконфигурирован для:
(i) коррекции опережения зажигания как момента времени для генерирования искры от участка генерирования искры,
(ii) осуществления управления с обратной связью оборотами двигателя, при этом обороты двигателя приводятся к заданным оборотам,
(iii) вычисления коэффициента достаточности зажигания во время заданного интервала времени после запуска двигателя внутреннего сгорания и выполнения процесса определения свойств топлива, подаваемого в двигатель внутреннего сгорания, на основании коэффициента достаточности зажигания, при этом коэффициент достаточности зажигания представляет собой отношение величины коррекции опережения зажигания в сторону опережения к максимальному диапазону коррекции зажигания как к максимальному диапазону, обеспечивающему коррекцию опережения зажигания при коррекции опережения зажигания в ходе осуществления управления с обратной связью,
(iv) определения того, что топливо является тяжелым, когда значение индекса определения, полученное путем обработки коэффициента достаточности зажигания процедурой сглаживания, равно или больше заданного порогового значения, при этом процедура сглаживания представляет собой процедуру расчета средневзвешенного значения из значения коэффициента достаточности зажигания, полученного на последнем шаге, и значения индекса определения, полученного на предыдущем шаге, и
(v) установки значений сглаживающего коэффициента, соответствующих каждому периоду из первого периода, второго периода и третьего периода, причем сглаживающий коэффициент является инверсным соответствующему весу коэффициента достаточности зажигания, полученного на последнем шаге при процедуре сглаживания, при этом первый период является периодом от момента запуска двигателя внутреннего сгорания до момента достижения оборотами двигателя заданного значения оборотов, второй период является периодом от момента достижения оборотами двигателя заданного значения оборотов до момента истечения заданного промежутка времени, и третий период является периодом после момента истечения этого заданного промежутка времени, отсчитываемого от момента достижения оборотами двигателя заданного значения оборотов.
2. Устройство определения свойств топлива по п. 1, отличающееся тем, что
первый сглаживающий коэффициент больше, чем третий сглаживающий коэффициент, а
третий сглаживающий коэффициент больше или равен второму сглаживающему коэффициенту,
первый сглаживающий коэффициент представляет собой сглаживающий коэффициент в первом периоде,
второй сглаживающий коэффициент представляет собой сглаживающий коэффициент во втором периоде, и
третий сглаживающий коэффициент представляет собой сглаживающий коэффициент в третьем периоде.
3. Устройство определения свойств топлива по п. 1 или 2, отличающееся тем, что
электронный блок управления выполнен с возможностью определения того, что топливо является тяжелым, если обороты двигателя не достигли заданных оборотов даже после истечения заданного интервала времени от запуска двигателя внутреннего сгорания.
4. Устройство определения свойств топлива по п. 1 или 2, отличающееся тем, что
дополнительно содержит датчик температуры охлаждающей жидкости, выполненный с возможностью определения температуры охлаждающей жидкости в двигателе внутреннего сгорания,
при этом электронный блок управления выполнен с возможностью установки третьего сглаживающего коэффициента равным 1, когда температура охлаждающей жидкости в момент запуска двигателя внутреннего сгорания, измеренная с помощью датчика температуры охладителя, равна или выше заданного порогового значения.
5. Устройство определения свойств топлива по п. 1 или 2, отличающееся тем, что дополнительно содержит
детектор подачи топлива, выполненный с возможностью обнаружения процесса подачи топлива,
при этом электронный блок управления выполнен с возможностью, при обнаружении детектором подачи топлива процесса подачи топлива, (i) аннулирования результата определения, полученного с помощью процесса определения, и (ii) запрещения выполнения процесса определения, если электронный блок управления установил, что топливо, подаваемое в двигатель внутреннего сгорания, имеет свойства тяжелого топлива.
