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公開番号2025093074
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-23
出願番号2023208578
出願日2023-12-11
発明の名称内燃機関の制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F02D 19/02 20060101AFI20250616BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】空燃比センサを用いることなく燃料噴射量の補正を行うことができる。
【解決手段】内燃機関の制御装置は、車両に搭載されたセンサから、回転回数と、負荷率と、現在トルクとを取得する(ステップS10)。制御装置は、回転回数及び負荷率に基づいて、予測トルクと予測ブローバイガス量とを算出する(ステップS20)。制御装置は、現在トルクと予測トルクとの差及び予測ブローバイガス量に基づいて、燃焼室内の混合気がブローバイガスによってリッチ化されている比率を示す推定リッチ率を算出する(ステップS50)。制御装置は、推定リッチ率に基づいて燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量を補正する(ステップS80)。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
水素エンジンが搭載された車両に適用されて前記水素エンジンを制御する内燃機関の制御装置であって、
前記車両に搭載されたセンサから、回転回数と、負荷率と、現在トルクとを取得し、
前記回転回数及び前記負荷率に基づいて、予測トルクと予測ブローバイガス量とを算出し、
前記現在トルクと前記予測トルクとの差及び前記予測ブローバイガス量に基づいて、燃焼室内の混合気がブローバイガスによってリッチ化されている比率を示す推定リッチ率を算出し、
前記推定リッチ率に基づいて燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量を補正する、
内燃機関の制御装置。
続きを表示（約 440 文字）【請求項２】
前記現在トルクと前記予測トルクとの差が所定値より大きいことを条件に、前記推定リッチ率を算出する、
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記現在トルクと前記予測トルクとの差が所定値より大きいことを条件に、前記推定リッチ率に基づいて前記燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量を補正する、
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記現在トルクと前記予測トルクとに差がある状態が継続している時間が所定期間よりも長いことを条件に、前記推定リッチ率に基づいて前記燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量を補正する、
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記推定リッチ率と、異なる運転状態において算出した推定リッチ率との差が既定値以下であることを条件に、前記燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量の補正を前記推定リッチ率に基づいて行う、
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、空燃比センサによって検出された空燃比に基づいて内燃機関の燃料噴射量を補正する内燃機関の制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－１３７５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ブローバイガス中の燃料量が増加すると、空燃比がリッチになり、トルクが増加する。しかし、水素を燃料として用いる内燃機関では、空燃比センサがないため、空燃比に基づく燃料噴射量の補正を行うことができない。そのため、ブローバイガスに由来する燃料の添加による過剰な燃料供給によって、ドライバビリティ、音、及び振動の悪化、プレイグニッションの発生、エミッションの悪化が懸念される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
本開示の一態様によれば、水素エンジンを搭載した車両に適用され、前記水素エンジンを制御する内燃機関の制御装置であって、前記車両に搭載されたセンサから、回転回数と、負荷率と、現在トルクとを取得し、前記回転回数及び前記負荷率に基づいて、予測トルクと予測ブローバイガス量とを算出し、前記現在トルクと前記予測トルクとの差及び前記予測ブローバイガス量に基づいて、燃焼室内の混合気がブローバイガスによってリッチ化される比率を示す推定リッチ率を算出し、前記推定リッチ率に基づいて燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量を補正する、内燃機関の制御装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
内燃機関の制御装置は、空燃比センサを使用せずに燃料噴射量の補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
一実施形態における、内燃機関の制御装置の概略図である。
一実施形態における、制御装置が燃料噴射量を補正するためのフローチャートである。
トルクの差及び予測ブローバイガス量と、推定リッチ率との関係を示すグラフである。
別の実施形態における、制御装置が燃料噴射量を補正するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１を参照して、内燃機関の制御装置の一実施形態について説明する。
＜内燃機関１０の構成＞
図１は車両に搭載された内燃機関１０を概略的に示している。図１に示す内燃機関１０は、水素を燃料とする水素エンジンである。
【０００９】
図１に示すように、内燃機関１０は、シリンダヘッド１１と、シリンダブロック１２と、ピストン１３とを備えている。シリンダブロック１２はシリンダ１４を備えている。シリンダ１４内のピストン１３よりも上側の部分には、水素を燃焼させるための燃焼室１５が形成されている。シリンダブロック１２の下側の部分には、クランクケース１６が形成されている。クランクケース１６には、クランクシャフト１７と、クランク角センサ１８と、トルク検出装置１９とが設けられている。ピストン１３とクランクシャフト１７とを連結するようにコネクティングロッド２０が接続される。コネクティングロッド２０はピストン１３の運動をクランクシャフト１７に伝達する。
【００１０】
内燃機関１０は、燃焼室１５への吸気の導入路である吸気通路２１と、燃焼室１５からの排気の排出路である排気通路２２とを備えている。さらに、内燃機関１０は、吸気中に燃料である水素を噴射して混合気を形成する燃料噴射弁２３と、燃焼室１５内の混合気を火花放電により点火する点火プラグ２４とを備えている。吸気通路２１には、空気中の塵等を濾過するエアクリーナ２５が設けられている。また、吸気通路２１には、エアフローメータ２６と、スロットルバルブ２７とが設けられている。スロットルバルブ２７は、開度に応じて燃焼室１５に導入される吸気の量を調整する。燃焼室１５内での混合気の燃焼により生じた排気は排気通路２２に排出される。
（【００１１】以降は省略されています）

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