JP6113044B2 - Fuel injection control device and fuel injection control method for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置および燃料噴射制御方法に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device and a fuel injection control method for an internal combustion engine.
内燃機関の性能を確保するための技術として、例えば、特許文献1に記載されたものがある。この特許文献1には、「アルコール混合燃料が使用される筒内直噴式のエンジンを備える内燃機関であって、前記エンジンに供給される燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射時期が設定されると共に、当該燃料噴射時期を制御量として前記エンジンの燃料噴射制御が行われることを特徴とし、燃料のアルコール濃度が増加すると燃料噴射時期が進角側に設定され、且つ、燃料のアルコール濃度が減少すると燃料噴射時期が遅角側に設定される」と記載されている。
As a technique for ensuring the performance of an internal combustion engine, for example, there is one described in
ところで、筒内直噴式のエンジンでは、筒内に噴射された燃料がピストン冠面や燃焼室ボア壁面などに付着し、機関温度が低いときには、これら付着燃料によって、粒子状物質(Particulate Matter、PM)の生成や、潤滑油に燃料が溶解する所謂オイル希釈が発生することが知られている。 By the way, in an in-cylinder direct injection engine, fuel injected into the cylinder adheres to a piston crown surface, a combustion chamber bore wall surface, and the like, and when the engine temperature is low, particulate matter (Particulate Matter, PM ) And so-called oil dilution in which the fuel dissolves in the lubricating oil.
一方、CO2排出の削減のために、近年の内燃機関ではガソリンとアルコール(主にエタノール)とを混ぜた混合燃料が使われるようになってきている。アルコールの混合比率が様々に変化しても走行可能な車両は、フレックス燃料車(Flexible−Fuel Vehicle、FFV)として知られている。 On the other hand, in order to reduce CO 2 emissions, in recent internal combustion engines, a mixed fuel in which gasoline and alcohol (mainly ethanol) are mixed has been used. A vehicle that can run even when the mixing ratio of alcohol varies is known as a flex-fuel vehicle (FFV).
ここで、冷機運転時におけるPMの発生量とオイル希釈の程度は、燃料性状によって変化するため、PMとオイル希釈を同時に低減するには、燃料性状に応じた最適なエンジン制御が必要である。このため、特許文献1に記載の技術では、燃料のアルコール濃度が増加すると、燃料噴射時期を進角側に設定し、且つ、燃料のアルコール濃度が減少すると、燃料噴射時期が遅角側に設定することで対応している。
Here, since the amount of PM generated and the degree of oil dilution during cold operation vary depending on the fuel properties, optimal engine control in accordance with the fuel properties is required to simultaneously reduce PM and oil dilution. For this reason, in the technique described in
燃料噴射のタイミングは、PMとオイル希釈の原因となる壁面付着量のみでなく、エンジン燃焼室内での燃料と空気の混合にも影響する。特許文献1に記載されたように、アルコール濃度に応じて、燃料噴射時期を進角側に設定、もしくは遅角側に設定する方法では、燃料と空気の混合が不十分となる虞がある。
The timing of fuel injection affects not only the amount of wall surface adhesion that causes PM and oil dilution, but also the mixing of fuel and air in the engine combustion chamber. As described in
本発明の目的は、燃料と空気の混合を良好に保ちつつ、内燃機関の冷機時におけるPMとオイル希釈とを低減可能な内燃機関の燃料噴射制御装置および燃料噴射制御方法を実現することである。 An object of the present invention is to realize a fuel injection control device and a fuel injection control method for an internal combustion engine that can reduce PM and oil dilution when the internal combustion engine is cold while maintaining good mixing of fuel and air. .
上記目的を達成するため、次のように構成される。 In order to achieve the above object, the following structure is provided.
本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置は、ガソリンとアルコールとの混合燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサと、内燃機関の温度を検出する温度センサと、上記混合燃料を筒内に噴射する筒内噴射式の燃料噴射弁と、制御部とを備える。 A fuel injection control device for an internal combustion engine according to the present invention includes an alcohol concentration sensor that detects an alcohol concentration of a mixed fuel of gasoline and alcohol, a temperature sensor that detects a temperature of the internal combustion engine , and injects the mixed fuel into a cylinder. An in-cylinder fuel injection valve and a control unit are provided.
制御部は、上記温度センサが検出した温度に従って内燃機関が冷機状態であると判断した場合には、内燃機関の吸気行程を複数の燃料噴射期間に分割し、分割した燃料噴射期間の内の初期の燃料噴射期間の燃料噴射量を、上記アルコール濃度センサが検出したアルコール濃度が高くなるに従って多くし、上記分割した期間の内の後期の燃料噴射期間の燃料噴射量を、上記アルコール濃度センサが検出したアルコール濃度が高くなるに従って少なくして、上記燃料噴射弁が噴射する混合燃料の噴射量を制御する。 When the control unit determines that the internal combustion engine is in the cold state according to the temperature detected by the temperature sensor, the control unit divides the intake stroke of the internal combustion engine into a plurality of fuel injection periods, and the initial of the divided fuel injection periods The fuel injection amount in the fuel injection period is increased as the alcohol concentration detected by the alcohol concentration sensor increases, and the alcohol concentration sensor detects the fuel injection amount in the later fuel injection period in the divided period. The amount of the mixed fuel injected by the fuel injection valve is controlled to decrease as the alcohol concentration increases.
また、本発明の内燃機関の燃料噴射制御方法は、ガソリンとアルコールとの混合燃料のアルコール濃度を検出し、内燃機関の温度を検出する。そして、検出した温度に従って内燃機関が冷機状態であると判断した場合には、内燃機関の吸気行程を複数の燃料噴射期間に分割し、分割した燃料噴射期間の内の初期の燃料噴射期間の燃料噴射量を、上記検出したアルコール濃度が高くなるに従って多くし、上記分割した期間の内の後期の燃料噴射期間の燃料噴射量を、上記検出したアルコール濃度が高くなるに従って少なくして、筒内噴射式の燃料噴射弁が噴射する混合燃料の噴射量を制御する。 In the fuel injection control method for an internal combustion engine according to the present invention, the alcohol concentration of the mixed fuel of gasoline and alcohol is detected to detect the temperature of the internal combustion engine. When it is determined that the internal combustion engine is in a cold state according to the detected temperature , the intake stroke of the internal combustion engine is divided into a plurality of fuel injection periods, and the fuel in the initial fuel injection period among the divided fuel injection periods the injection quantity, and number in accordance with the alcohol concentration of the above-mentioned detection is increased, the fuel injection amount of the late fuel injection period of the period and the divided, and decreases as the alcohol concentration above the detection is high, in-cylinder injection The fuel injection amount of the mixed fuel injected by the fuel injection valve of the type is controlled.
本発明によれば、燃料と空気の混合を良好に保ちつつ、内燃機関の冷機時におけるPMとオイル希釈とを低減可能な内燃機関の燃料噴射制御装置および燃料噴射制御方法を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a fuel injection control device and a fuel injection control method for an internal combustion engine that can reduce PM and oil dilution when the internal combustion engine is cold while maintaining good mixing of fuel and air. .
以下、添付図面を用いて本発明の実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
(実施例1)
図1は、本発明の実施例1が適用される内燃機関における制御系の概略構成図である。図1において、内燃機関1は、シリンダヘッドに燃料噴射弁(インジェクタ)106と点火プラグ107とを備えた筒内噴射式点火機関である。内燃機関1は、ガソリンとアルコールの混合燃料を使用し、任意のアルコール濃度で運転可能なように内燃機関の構成部品やエンジン仕様、制御仕様が決められている。
Example 1
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a control system in an internal combustion engine to which
燃料タンク3内には、ガソリンとアルコールの混合燃料6が充填されている。混合燃料6のアルコール濃度は固定されたものではなく、ユーザーが補給する燃料仕様、補給時のタンク3内の残存燃料の仕様、残存量などによって0〜100%の範囲で変化する。
The
燃料タンク3内の混合燃料6はフィードポンプ5によって300kPa程度に加圧され、燃料配管7aを通って高圧燃料ポンプ2に送られる。混合燃料は高圧燃料ポンプ2によって更に5〜20MPa程度に加圧され、高圧燃料配管7bを通って燃料噴射弁106に送られる。高圧燃料配管7b内の燃料圧力(噴射圧)は噴射圧力センサ9によって検出され、噴射圧信号S5がECU(制御部)112に取り込まれる。ECU112は、噴射圧信号S5をフィードバックしながら高圧燃料ポンプ2に送る噴射圧指令値S2を調整することで高圧燃料配管7b内の噴射圧が所定目標値に設定される。
The mixed fuel 6 in the
混合燃料のアルコール濃度は燃料タンク3内に設けたアルコール濃度センサ4によって検出される。アルコール濃度センサ4によって検出されたアルコール濃度信号S1がECU112に取り込まれる。
The alcohol concentration of the mixed fuel is detected by an
アルコール濃度センサ4は燃料の誘電率、もしくは光の屈折率からアルコール濃度を検出し、電圧値として出力するものである。
The
図2に燃料のアルコール濃度に対するアルコール濃度センサ4の出力電圧の変化の一例を示す。アルコール濃度センサ4の出力電圧はアルコール濃度と1対1の相関があり、アルコール濃度センサ4の出力電圧値から図2の相関を用いて燃料のアルコール濃度を求めることができる。
FIG. 2 shows an example of the change in the output voltage of the
図1において、ECU112から燃料噴射弁106に噴射信号S3を送ることで、所定のタイミング、期間で燃料噴射弁106から内燃機関1の燃焼室内へ燃料が噴射される。また、ECU112から点火プラグ107に点火信号S4を送ることで、所定のタイミングにおいて、燃焼室内の混合気が点火プラグ107によって点火される。
In FIG. 1, by sending an injection signal S3 from the
内燃機関1の吸気ポート109内には燃焼室内へ吸入する空気の量を調整するためのスロットル弁10が設けられている。スロットル弁10の開度はECU112からスロットル弁10に送られるスロットル弁開度信号S6により所定の開度に設定される。
A
内燃機関1のシリンダは、図示しない冷却水によって冷却されており、その水温は冷却水温センサ11によって検出され、冷却水温信号S7がECU112に送られる。
The cylinder of the
更にECU112には、クランク角信号、アクセル開度信号、トランスミッションのギアポジション信号等の信号S8が取り込まれ、内燃機関1の回転数、負荷(トルク)の検出、冷機/暖機状態の識別等、機関運転状態の種々の判定がECU112によって行われる。
Further, the
次に、図3、図4を参照して、内燃機関1のシリンダの構成を説明する。図3は本発明の実施例1が適用される筒内噴射エンジンの中央断面図であり、図4は筒内噴射エンジンの概略斜視図である。
Next, the configuration of the cylinder of the
図3、図4において、シリンダヘッド15と、シリンダブロック16と、シリンダブロック16に挿入されたピストン12とにより燃焼室が形成され、燃焼室の中心上部に点火プラグ107が設けられている。燃焼室に吸気管109と排気管110とがそれぞれ開口しており、吸気管109の開口部を開閉する吸気弁13と、排気管110の開口部を開閉する排気弁14が設けられている。シリンダヘッド15の上部側方部には、燃焼室に直接燃料が噴射できるように燃料噴射弁106が設けられている。
3 and 4, a combustion chamber is formed by the
燃料噴射弁106は,概ね5〜20MPaに加圧された燃料を燃料噴射弁106のノズル先端に設けた微細な孔から高速に噴出することで微粒化した燃料を燃焼室に噴射するものである。燃料噴射弁106はECU112からの指令を受けて任意のタイミングと時間幅で燃料を噴射することができる。
The
図5は燃料噴射弁106のノズル部の中央断面図であり、図6は燃料噴射弁106のノズル部を下から見たときの平面図である。また、図7は燃料噴射弁106の噴射期間と噴射量との関係を示すグラフであり、図8、図9は燃料噴射弁106から噴射される噴霧形状の例を示す図である。
5 is a central sectional view of the nozzle portion of the
図5及び図6に示されるように、燃料噴射弁106のノズル先端には円周上に複数の微細な噴口21が設けられている。噴口21の数は例えば6個であり、直径は例えば200μmである。この微細な噴口21から,高圧(例えば5〜20MPa)に加圧された燃料を噴射することで、ザウター平均粒径が5〜30μm程度の液滴から構成される噴霧を形成する。燃料の噴射開始、噴射終了は、ノズル内の弁体20を図示しない電磁石(ソレノイド)、圧電(ピエゾ)素子、磁歪素子等で上下に駆動することで行われる。
As shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of fine nozzle holes 21 are provided on the circumference of the nozzle tip of the
図7は上述したように、噴射期間と噴射量との関係の一例を示している。ここで、噴射期間はECU112から燃料噴射弁106に送られる噴射パルス幅に等しい。噴射期間と噴射量とにはほぼ比例関係があり、噴射期間によって噴射量を調整することができる。
FIG. 7 shows an example of the relationship between the injection period and the injection amount as described above. Here, the injection period is equal to the injection pulse width sent from the
図8は静止大気中に噴射した時の噴霧外観形状の一例を示しており、図9は図8のAA線に沿った断面位置での噴霧形状を示している。前述したように、燃料噴射弁106の先端には円周上に複数の噴口21が設けられており、各噴口21から例えば10a〜10fで示されるような噴霧が形成される。
FIG. 8 shows an example of the appearance of the spray when it is injected into still air, and FIG. 9 shows the spray at the cross-sectional position along the line AA in FIG. As described above, a plurality of injection holes 21 are provided on the circumference of the tip of the
次に、図10及び図11を用いて、本発明の実施例1における内燃機関の燃焼室内に噴射された噴霧挙動について説明する。 Next, the behavior of the spray injected into the combustion chamber of the internal combustion engine in the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図10は燃料噴射開始タイミングが吸気行程の前期、例えば吸気上死点後30degCAの場合の噴霧挙動を示す図である。吸気行程の前期ではピストン12は高い位置(上死点に近い位置)にあるため、噴霧10a〜10fの殆どは、ピストン12の冠面に衝突する。内燃機関が冷機状態のときは、ピストン12の冠面の温度が低いため、冠面に衝突した液滴の多くは、ピストン12の冠面上に液膜を形成する。
FIG. 10 is a diagram showing the spray behavior when the fuel injection start timing is in the first half of the intake stroke, for example, 30 deg CA after the intake top dead center. Since the
図11は燃料噴射終了タイミングが吸気行程の後期、例えば吸気上死点後120degCAの場合の噴霧挙動を示す図である。吸気行程の後期ではピストン12は低い位置(上死点から離れた位置)にあるため、噴霧の一部が燃焼室ボア壁面に衝突し、噴霧の他の一部は、ピストン12の冠面に衝突する。内燃機関が冷機状態のときは、燃焼室ボア壁面の温度が低いため、燃焼室ボア壁面に衝突した液滴の多くは、燃焼室ボア壁面上に液膜を形成する。また、ピストン12に衝突した液滴も同様にピストン12の冠面上に液膜を形成する。
FIG. 11 is a diagram showing the spray behavior when the fuel injection end timing is in the later stage of the intake stroke, for example, 120 deg CA after the intake top dead center. In the latter stage of the intake stroke, the
次に、本発明の実施例1におけるエンジン始動後の運転モード切替フローを図12、図13を参照して説明する。図12は、エンジン始動後の運転モード切替の動作フローを示す図であり、図13はECU112内のエンジン始動後の運転モード切替についての機能ブロックを示す図である。
Next, the operation mode switching flow after engine start in
図12、図13において、エンジン始動後(ステップS1)、ECU112のアルコール濃度判断部112aはアルコール濃度センサ4の検出信号S1により燃料タンク3内の燃料のアルコール濃度Xeを判断(算出)する(ステップS2)。次に、ECU112の冷機状態判断部112bは冷却水温センサ11の検出信号S7により冷却水温Twを取得し(ステップS3)、予め設定された温度閾値Twc(例えば50°C)とTwとを比較する(ステップS4)。冷機状態判断部112bは冷却水温TwがTwcより低い場合には内燃機関は冷機状態と判断し、冷機状態であることを燃料噴射制御部112dに伝達する。燃料噴射制御部112dは、メモリ112cに格納されたアルコール濃度と燃料噴射期間との関係を示すデータと、アクセル開度等を示す信号S8とに基づいてインジェクタ106等に指令信号を送り、冷機モードでの機関運転の制御を実施する(ステップS5)。
12 and 13, after the engine is started (step S1), the alcohol concentration determination unit 112a of the
ステップS4において、冷機状態判断部112bは冷却水温TwがTwcより以上の場合には内燃機関は暖機状態と判断し、暖機状態であることを燃料噴射制御部112dに伝達する。燃料噴射制御部112dは、アクセル開度等を示す信号S8に基づいて燃料噴射弁(インジェクタ)106等に指令信号を送り、暖機モードでの機関運転の制御を実施する(ステップS6)。
In step S4, when the cooling water temperature Tw is equal to or higher than Twc, the cold state determination unit 112b determines that the internal combustion engine is in a warm state, and notifies the fuel
冷機モードは冷却水温TwがTwcに到達するまで継続し、Tw≧Twcになったら、冷機モードから暖機モードに移行する。 The cool-down mode is continued until the coolant temperature Tw reaches Twc, and when Tw ≧ Twc, the cool-down mode is shifted to the warm-up mode.
次に、本発明の実施例1による、冷機モードにおける燃料噴射の制御方法について説明する。 Next, a fuel injection control method in the cold machine mode according to the first embodiment of the present invention will be described.
図14は、本発明の実施例1による冷機モードにおける燃料の噴射タイミングのチャートを示す図である。図14において、冷機モードでは、燃料は吸気行程内に2回に分割して噴射する。ここで、2回に分割した前側の燃料噴射期間を初段噴射(初期の燃料噴射期間)とし、その噴射期間(噴射パルス幅)をT1と定義する。また2回に分割した後側の燃料噴射期間を終段噴射(後期の燃料噴射期間)とし、その噴射期間(噴射パルス幅)をT2と定義する。 FIG. 14 is a chart showing a fuel injection timing chart in the cold machine mode according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 14, in the cold machine mode, the fuel is divided and injected twice in the intake stroke. Here, the front side fuel injection period divided into two times is defined as first stage injection (initial fuel injection period), and the injection period (injection pulse width) is defined as T1. Further, the rear fuel injection period divided into two times is defined as final stage injection (late fuel injection period), and the injection period (injection pulse width) is defined as T2.
初段噴射は吸気行程の前期に実施され、その噴射開始時期は例えば吸気上死点後30degCAである。一方、終段噴射は吸気行程の後期に実施され、その噴射終了時期は例えば120degCAである。 The first stage injection is performed in the first half of the intake stroke, and the injection start timing is, for example, 30 deg CA after the intake top dead center. On the other hand, the final stage injection is performed later in the intake stroke, and the injection end timing is, for example, 120 degCA.
図14に示すように、本発明の実施例1では、アルコール濃度を低(例えば、0〜33%)、中(34〜66%)、高(67〜100%)に分割し、噴射期間T1とT2の長さを燃料のアルコール濃度によって変化させ、アルコール濃度が高いほど、T1を長く、T2を短く設定する。即ちアルコール濃度が高いほど、初段噴射の噴射量比率を高く、終段噴射の噴射量比率を低く設定する。 As shown in FIG. 14, in Example 1 of the present invention, the alcohol concentration is divided into low (for example, 0 to 33%), medium (34 to 66%), and high (67 to 100%), and the injection period T1. The length of T2 is changed according to the alcohol concentration of the fuel, and as the alcohol concentration is higher, T1 is set longer and T2 is set shorter. That is, the higher the alcohol concentration, the higher the injection amount ratio of the first-stage injection and the lower the injection amount ratio of the final-stage injection.
例えば、アルコール濃度が低では、噴射期間T1とT2との比を1対3、アルコール濃度が中は、噴射期間T1とT2との比を1対1、アルコール濃度が高では、噴射期間T1とT2との比を3対1とする。 For example, when the alcohol concentration is low, the ratio between the injection periods T1 and T2 is 1: 3. When the alcohol concentration is medium, the ratio between the injection periods T1 and T2 is 1: 1. When the alcohol concentration is high, the ratio is the injection period T1. The ratio with T2 is 3: 1.
なお、図15に示すように、アルコール濃度の増加に対して、初段噴射の比率T1/(T1+T2)を連続的に増やしても良い。また、図16に示すように、アルコール濃度の増加に対して、初段噴射の比率T1/(T1+T2)を段階的に増やしても良い。 As shown in FIG. 15, the first-stage injection ratio T1 / (T1 + T2) may be continuously increased with respect to the increase in alcohol concentration. Further, as shown in FIG. 16, the ratio T1 / (T1 + T2) of the first stage injection may be increased stepwise as the alcohol concentration increases.
噴射時期T1とT2との間の空白期間は、使用するエンジン仕様等により、決定することができる。 The blank period between the injection timings T1 and T2 can be determined according to the engine specifications used.
ここで、吸気行程の前期と後期との2つに分割して、燃料を噴射する構成とせずに、吸気行程の前期又は後期に燃料を噴射せず、後期又は前期に連続して燃料を噴射することも考えられるが、後述するように、混合気均質性の観点から、吸気行程期間を分割して、燃料を噴射する構成としている。 Here, the fuel is not injected in the first or second half of the intake stroke without being divided into two parts, the first and second half of the intake stroke, and the fuel is injected continuously in the second or first half of the intake stroke. However, as will be described later, from the viewpoint of air-fuel mixture homogeneity, the intake stroke period is divided and fuel is injected.
図17、図18は、冷機モードにおける燃料噴射タイミングとピストン12の冠面位置との関係を示す図である。図17は、アルコール濃度が低い場合の燃料噴射タイミングとピストン12の冠面位置との関係を示しており、図18は、アルコール濃度が高い場合の燃料噴射タイミングとピストン12の冠面位置との関係を示している。
17 and 18 are diagrams showing the relationship between the fuel injection timing in the cold machine mode and the crown surface position of the
図17、図18において、ピストン12の冠面位置は、吸気上死点で最も高く(シリンダヘッドに近く)、吸気下死点に向けて低くなっていく。
17 and 18, the crown surface position of the
初段噴射の噴射時期ではピストン12の冠面位置は高いため、初段噴射で噴射された燃料は図10に示したように、多くがピストン12の冠面に衝突、付着する。このため、初段噴射の燃料は、シリンダボア壁には殆ど付着しない。
Since the crown surface position of the
一方、終段噴射の噴射時期ではピストン12の冠面位置は低いため、終段噴射で噴射された燃料の一部が図11に示したように、ピストン12の冠面とシリンダボア壁に衝突し、付着する。
On the other hand, since the crown surface position of the
本発明の実施例1による噴射制御においては、アルコール濃度が低い場合には、図17に示すように、ピストン12の位置が高い時期に噴射される初段噴射量が少なく、ピストン12の位置が低い時期に噴射される終段噴射量が多くなるように噴射量が設定される。
In the injection control according to the first embodiment of the present invention, when the alcohol concentration is low, as shown in FIG. 17, the first-stage injection amount injected when the position of the
一方、本発明の実施例1による噴射制御においては、アルコール濃度が高い場合には、図18に示すように、ピストン12の位置が高い時期に噴射される初段噴射量が多く、ピストン12の位置が低い時期に噴射される終段噴射量が少なくなるように噴射量が設定される。このため、図19に示すように、アルコール濃度が低い場合には、ピストン冠面への燃料付着が少なく、シリンダボア壁面への付着が多くなる。一方、アルコール濃度が高い場合には、ピストン12の冠面への燃料付着が多く、シリンダボア壁面への付着が少なくなる。
On the other hand, in the injection control according to the first embodiment of the present invention, when the alcohol concentration is high, as shown in FIG. 18, the first-stage injection amount injected when the position of the
ガソリンは一般に芳香族炭化水素の成分を多く含んでいる。芳香族炭化水素はPMの発生要因物質の1つであり、芳香族炭化水素が多いとPM発生量が多くなる事が知られている。従って、ガソリンがピストン12の冠面に付着するとPMが発生しやすい。一方、ガソリンは低温での気化性が良いため、シリンダボア壁へ付着しても比較的短時間に気化して、潤滑オイルへの溶解はし難い。
Gasoline generally contains many aromatic hydrocarbon components. Aromatic hydrocarbons are one of the factors that generate PM, and it is known that the amount of PM generated increases when there are many aromatic hydrocarbons. Therefore, when gasoline adheres to the crown surface of the
従って、アルコール濃度が低い(ガソリン濃度が高い)燃料では、ピストン12の冠面への燃料付着を少なくすることでPMを低く抑えることができる。また、アルコール濃度が低い燃料では、シリンダボア壁面への燃料付着が多くてもオイル希釈は起こり難い。
Therefore, in fuel with low alcohol concentration (high gasoline concentration), PM can be suppressed low by reducing fuel adhesion to the crown surface of the
これに対して、アルコールは芳香族炭化水素の成分を殆ど含んでいないため、ピストン12の冠面に付着してもPMは発生しにくい。
On the other hand, since alcohol contains almost no aromatic hydrocarbon component, PM hardly occurs even if it adheres to the crown surface of the
一方、アルコールは低温での気化性がガソリンに比べて低いため、シリンダボア壁へ付着すると気化し難く、オイルへ溶解し易い。従って、アルコール濃度が高い燃料では、シリンダボア壁面への燃料付着を少なくすることで、オイル希釈を低減できる。また、アルコール濃度が高い燃料では、ピストン12の冠面への燃料付着が多くてもPMの発生量は少ない。
On the other hand, since alcohol has a lower vaporization property at a low temperature than gasoline, if it adheres to the cylinder bore wall, it is difficult to vaporize and easily dissolves in oil. Therefore, in a fuel having a high alcohol concentration, oil dilution can be reduced by reducing fuel adhesion to the cylinder bore wall surface. In addition, when the fuel has a high alcohol concentration, the amount of PM generated is small even if the amount of fuel adhering to the crown surface of the
本発明による実施例1の燃料噴射制御によって、アルコール濃度が低い場合には、ピストン12の冠面への燃料付着が少なく、シリンダボア壁面への付着が多くなり、アルコール濃度が高い場合には、ピストン12の冠面への燃料付着が多く、シリンダボア壁面への付着が少なくなる。よって、図20に示すように、アルコール濃度が変化しても、内燃機関冷機時のPM排出量、オイル希釈率(オイル中に溶解した燃料の比率)の双方を低減することができる。
According to the fuel injection control of the first embodiment according to the present invention, when the alcohol concentration is low, the fuel adhesion to the crown surface of the
ところで、燃料を吸気行程内で複数回に分割して噴射すると、燃料と空気の混合を促進できることが知られている。この理由について図21、図22を用いて説明する。 By the way, it is known that the fuel and air can be mixed when the fuel is divided and injected several times in the intake stroke. The reason for this will be described with reference to FIGS.
図21は、吸気行程中に2回に分割して噴射した場合と、1回のみの噴射をした場合の、混合気均質性の履歴の一例を示す図である。ここで、混合気均質性とは、燃料と空気が筒内でどれだけ均一に混ざっているかを示す指標であり、値が大きいほど燃料と空気の混合が良いことを示す。混合気均質性は、例えば筒内の当量比空間分布の標準偏差の逆数で定義される。 FIG. 21 is a diagram showing an example of the air-fuel mixture homogeneity history when the fuel is divided into two injections during the intake stroke and when only one injection is performed. Here, the air-fuel mixture homogeneity is an index indicating how uniformly the fuel and air are mixed in the cylinder, and the larger the value, the better the mixing of fuel and air. The air-fuel mixture homogeneity is defined by, for example, the reciprocal of the standard deviation of the equivalence ratio spatial distribution in the cylinder.
図22は、図21に対応した最大当量比の履歴を示す図である。ここで最大当量比とは、筒内の局所当量比の最大値である。 FIG. 22 is a diagram showing a history of maximum equivalent ratios corresponding to FIG. Here, the maximum equivalent ratio is the maximum value of the local equivalent ratio in the cylinder.
1回噴射の場合には、吸気行程内の短期間に燃料が集中して供給されるため、噴射直後に当量比の大きな混合気が形成され、均質性は大幅に低下する。 In the case of a single injection, since fuel is concentrated and supplied in a short period of time in the intake stroke, an air-fuel mixture with a large equivalence ratio is formed immediately after injection, and the homogeneity is greatly reduced.
これに対して2回噴射の場合には、1回あたりの噴射量が少ないため、噴射直後の当量比ピーク値は1回噴射に比べて低い。従って、噴射後の均質性の低下が1回噴射に比べて少なくなる。また、1回目と2回目の噴射の間の期間でも、空気と燃料との混合が進むため、圧縮行程後期の点火時期付近では2回噴射の均質性は1回噴射に比べ良くなる。 On the other hand, in the case of two injections, since the injection amount per injection is small, the equivalent ratio peak value immediately after the injection is lower than that in the single injection. Accordingly, the decrease in homogeneity after injection is reduced compared to single injection. Also, since the mixing of air and fuel proceeds during the period between the first and second injections, the homogeneity of the two injections is better than that of the one injection near the ignition timing in the latter half of the compression stroke.
このように、分割噴射は、筒内の局所当量比が過度に高くならないように、時間方向に分散して燃料を投入することで、筒内混合気の均質性を向上できるものである。筒内混合気の均質性が良いと不完全燃焼による損失が減るため、エンジンの燃費、出力、排出ガスが改善される。 As described above, the split injection can improve the homogeneity of the in-cylinder air-fuel mixture by dispersing the fuel in the time direction so that the local equivalent ratio in the cylinder does not become excessively high. If the in-cylinder air-fuel mixture has good homogeneity, the loss due to incomplete combustion is reduced, improving the fuel efficiency, output, and exhaust gas of the engine.
本発明による噴射制御は、PMとオイル希釈の低減のみでなく、混合気の均質性も改善できるものである。以下では、本発明による均質性向上の理由について図23〜図26を用いて説明する。 The injection control according to the present invention can not only reduce PM and oil dilution but also improve the homogeneity of the air-fuel mixture. Below, the reason of the homogeneity improvement by this invention is demonstrated using FIGS. 23-26.
図23は冷機モードにおいて低アルコール濃度燃料を吸気行程内で分割噴射した場合の混合気均質性の履歴を示す図である。混合気均質性の履歴は、初段噴射の割合が低い噴射パターン(A)と、初段噴射の割合が高い噴射パターン(B)との2つの場合について示している。また、図24は図23に示した混合気均質性対応した最大当量比の履歴を示す図である。 FIG. 23 is a diagram showing a history of air-fuel mixture homogeneity when a low alcohol concentration fuel is dividedly injected in the intake stroke in the cold mode. The history of air-fuel mixture homogeneity shows two cases of an injection pattern (A) in which the ratio of the first stage injection is low and an injection pattern (B) in which the ratio of the first stage injection is high. FIG. 24 is a diagram showing a history of the maximum equivalent ratio corresponding to the mixture homogeneity shown in FIG.
アルコール濃度が低い(ガソリン濃度が高い)場合には、低温での気化性が比較的良いため、初段噴射の割合が高い噴射パターン(B)では、初段噴射後の最大当量比が高くなる。筒内に燃料リッチな混合気が集中して生成される結果、初段噴射後の混合気均質性の低下が大きくなる。 When the alcohol concentration is low (gasoline concentration is high), the vaporization property at a low temperature is relatively good. Therefore, in the injection pattern (B) in which the ratio of the first stage injection is high, the maximum equivalent ratio after the first stage injection becomes high. As a result of the fuel-rich air-fuel mixture being concentrated in the cylinder, the homogeneity of the air-fuel mixture after the first stage injection is greatly reduced.
これに対し、初段噴射の割合が低い噴射パターン(A)では初段噴射後の燃料リッチが緩和され、初段噴射後の混合気均質性の低下が抑制される。この結果、圧縮行程後期の点火時期近傍では、初段噴射の割合が低い噴射パターン(A)の方が混合気均質性を向上できる。 On the other hand, in the injection pattern (A) in which the ratio of the first stage injection is low, the fuel rich after the first stage injection is alleviated, and the deterioration of the air-fuel mixture homogeneity after the first stage injection is suppressed. As a result, in the vicinity of the ignition timing in the latter half of the compression stroke, the mixture homogeneity can be improved in the injection pattern (A) in which the ratio of the first stage injection is low.
図25は冷機モードにおいて高アルコール濃度燃料を吸気行程内で分割噴射した場合の混合気均質性の履歴を示す図である。混合気均質性の履歴は、初段噴射の割合が低い噴射パターン(A)と、初段噴射の割合が高い噴射パターン(B)との2つのケースについて示している。また、図26は図25に示した混合気均質性に対応した最大当量比の履歴を示す図である。 FIG. 25 is a diagram showing a history of air-fuel mixture homogeneity when high alcohol concentration fuel is dividedly injected in the intake stroke in the cold mode. The air-fuel mixture homogeneity history shows two cases of an injection pattern (A) in which the ratio of the first stage injection is low and an injection pattern (B) in which the ratio of the first stage injection is high. FIG. 26 is a diagram showing a history of maximum equivalent ratios corresponding to the air-fuel mixture homogeneity shown in FIG.
アルコール濃度が高い場合には、低温での気化性がガソリンに比較して低いため、初段噴射の割合が低い噴射パターン(A)では、初段噴射後の最大当量比が低く、終段噴射後の最大当量比が高くなる。これは、初段噴射で投入された燃料の気化が遅く、終段噴射が開始された後も多くの初段燃料が気化するためである。終段噴射後に燃料リッチな混合気が集中して生成される結果、噴射パターン(A)では、終段噴射後の混合気均質性の低下が大きくなる。 When the alcohol concentration is high, the vaporization at low temperature is lower than that of gasoline. Therefore, in the injection pattern (A) where the ratio of the first stage injection is low, the maximum equivalent ratio after the first stage injection is low, The maximum equivalent ratio is increased. This is because the fuel injected in the first stage injection is slow to vaporize, and a lot of the first stage fuel is vaporized even after the final stage injection is started. As a result of the fuel-rich air-fuel mixture being concentrated and generated after the final stage injection, in the injection pattern (A), the homogeneity of the air-fuel mixture after the final stage injection is greatly reduced.
これに対して、初段噴射の割合が高い噴射パターン(B)では終段噴射後の燃料リッチが緩和され、終段噴射後の混合気均質性の低下が抑制される。この結果、圧縮行程後期の点火時期近傍では、初段噴射の割合が高い噴射パターン(B)の方が混合気均質性を向上できる。 On the other hand, in the injection pattern (B) in which the ratio of the first stage injection is high, the fuel rich after the final stage injection is alleviated, and the deterioration of the air-fuel mixture homogeneity after the final stage injection is suppressed. As a result, in the vicinity of the ignition timing in the latter half of the compression stroke, the air-fuel mixture homogeneity can be improved with the injection pattern (B) having a higher first-stage injection ratio.
すなわち、本発明によれば、エンジン冷機時において、吸気行程内で初段噴射と終段噴射に分割して噴射し、アルコール濃度が高くなると初段噴射の噴射割合を増やすことで、アルコール濃度が変化してもPM排出とオイル希釈の双方を低減できるとともに、燃料と空気を良好に混合し、燃費、出力、排出ガスの改善が可能となる。 That is, according to the present invention, when the engine is cold, the injection is divided into the first-stage injection and the final-stage injection in the intake stroke, and when the alcohol concentration increases, the alcohol concentration changes by increasing the injection ratio of the first-stage injection. However, both PM emission and oil dilution can be reduced, and fuel and air can be mixed well to improve fuel consumption, output, and exhaust gas.
なお、本発明の実施例1では、吸気行程に、2回に分割して燃料を噴射する例を示したが、燃料分割噴射回数は2回に限定されるものではない。吸気行程で3回以上に分割して燃料を噴射する場合や、吸気行程に加えて他の行程にも燃料が噴射される場合においても、吸気行程の最初の噴射量と、吸気行程の最後の噴射量とがそれぞれピストン12の冠面への付着量とシリンダボア付着量とを決定付ける。従って、例えば、図27に示すように、吸気行程で噴射を3回に分割し、圧縮行程にも噴射する場合においては、吸気行程の最初の噴射を初段噴射(噴射期間T1)、吸気行程の最後の噴射を終段噴射(噴射期間T2)として、アルコール濃度が高くなると初段噴射割合T1/(T1+T2)を増やすことで、図14に示した例と同様の効果が得られる。
In the first embodiment of the present invention, an example is shown in which fuel is injected in two divided portions in the intake stroke, but the number of fuel split injections is not limited to two. Even when fuel is injected in three or more times during the intake stroke, or when fuel is injected into other strokes in addition to the intake stroke, the first injection amount of the intake stroke and the last of the intake stroke The injection amount determines the adhesion amount on the crown surface of the
また、初段噴射や終段噴射の噴射時期について限定するものではなく、例えば、図28に示すように、初段噴射の噴射開始時期や終段噴射の噴射終了時期を変化させる例においても、アルコール濃度が高くなると初段噴射割合T1/(T1+T2)を増やすことで、前記例と同様の効果が得られる。 Further, the injection timing of the first-stage injection and the final-stage injection is not limited. For example, as shown in FIG. 28, the alcohol concentration is also changed in the example of changing the injection start timing of the first-stage injection and the injection end timing of the final-stage injection. When becomes higher, the same effect as in the above example can be obtained by increasing the first stage injection ratio T1 / (T1 + T2).
また、アルコール濃度に対する初段噴射比率の変化方法は一定である必要は無く、内燃機関の運転条件によって変えても良い。例えば、図29に示すように内燃機関の回転速度が高い時には内燃機関の回転速度が低い時に比べて、同一アルコール濃度における初段噴射の比率が高くなるようにすると良い。回転速度が速い場合にはピストンが高速で下降するため、回転速度が遅い場合に比べて初段噴射がピストンに付着し難くなる。一方、終段噴射は、ピストンの下降が速くなるためシリンダボア壁に付着しやすくなる。 Further, the method of changing the first-stage injection ratio with respect to the alcohol concentration is not necessarily constant, and may be changed depending on the operating conditions of the internal combustion engine. For example, as shown in FIG. 29, when the rotational speed of the internal combustion engine is high, the ratio of the first-stage injection at the same alcohol concentration may be higher than when the rotational speed of the internal combustion engine is low. When the rotational speed is high, the piston descends at a high speed, and therefore, the first-stage injection is less likely to adhere to the piston than when the rotational speed is slow. On the other hand, the final stage injection tends to adhere to the cylinder bore wall because the piston descends faster.
このため、回転速度が速い場合には、回転速度が遅い場合に比べて初段噴射の割合を増やした方が良い。 For this reason, when the rotational speed is fast, it is better to increase the ratio of the first stage injection than when the rotational speed is slow.
また、例えば、図30に示すように、燃料の噴射圧が低い時には噴射圧が高い時に比べて、同一アルコール濃度における初段噴射の比率が高くなるようにすると良い。燃料噴射圧が低い場合には噴霧の貫徹力(ペネトレーション)が小さくなるので、噴射圧が高い場合に比べて初段噴射がピストン12の冠面に付着し難くなる。
For example, as shown in FIG. 30, the ratio of the first stage injection at the same alcohol concentration may be higher when the fuel injection pressure is low than when the fuel injection pressure is high. When the fuel injection pressure is low, the penetration force (penetration) of the spray is small, so that the first-stage injection is less likely to adhere to the crown surface of the
一方、燃料噴射圧が低い場合には、噴霧の粒径が大きくなるので、終段噴射によってシリンダボア壁に付着した燃料の気化性が低くなる。このため、噴射圧が低い場合には、噴射圧が高い場合に比べて初段噴射の割合を増やした方が良い。 On the other hand, when the fuel injection pressure is low, the particle size of the spray becomes large, and the vaporization property of the fuel adhering to the cylinder bore wall by the final stage injection becomes low. For this reason, when the injection pressure is low, it is better to increase the ratio of the first stage injection than when the injection pressure is high.
また、図31に示すように、アルコール濃度に対して初段噴射の割合に制限を設けても良い。例えばT1、T2の最小値は、使用される燃料噴射弁に許容される最小パルス幅Tminに制限される。ここでTminは、図32に示すように、噴射パルス幅と噴射量の関係が線形となる最小噴射パルス幅である。 Moreover, as shown in FIG. 31, you may provide a restriction | limiting in the ratio of the first stage injection with respect to alcohol concentration. For example, the minimum values of T1 and T2 are limited to the minimum pulse width Tmin allowed for the fuel injector used. Here, Tmin is a minimum injection pulse width in which the relationship between the injection pulse width and the injection amount is linear, as shown in FIG.
また、吸気行程内に分割して噴射することで、初段噴射の開始から終段噴射の終了までの期間は1回噴射に比べて長くなる。この噴射期間が長くなりすぎると、燃料の気化や混合時間が減るため、空気と燃料の混合が低下する虞がある。これを防止するために、内燃機関の要求噴射量が予め定めた閾値Qc以下の場合には、分割噴射をして、アルコール濃度が高いほど前期噴射の割合を増やすように制御して、内燃機関の要求噴射量が予め定めた閾値Qcより多い場合には、吸気行程内の噴射を1回噴射に切り替えてもよい。 Further, by dividing and injecting within the intake stroke, the period from the start of the first stage injection to the end of the final stage injection becomes longer than that of the single injection. If the injection period is too long, the fuel vaporization and mixing time is reduced, which may reduce the mixing of air and fuel. In order to prevent this, when the required injection amount of the internal combustion engine is equal to or less than a predetermined threshold value Qc, divided injection is performed, and control is performed such that the higher the alcohol concentration is, the higher the ratio of the previous injection is. When the required injection amount is greater than a predetermined threshold value Qc, the injection in the intake stroke may be switched to a single injection.
さらに、本発明の実施例1においては、アルコール濃度センサ4を用いて燃料タンク3内の燃料アルコール濃度を検出するようにしたが、アルコール濃度センサ4を用いずに、空燃比センサの出力、要求噴射量、機関回転速度などから、アルコール濃度を推定しても良い。
Furthermore, in
また、内燃機関の始動直後のアルコール濃度を取得するには、例えば、前回の機関運転時に推定されたアルコール濃度をメモリ等に記憶しておき、この値を始動直後に読み出し、アルコール濃度として用いてもよい。 In order to obtain the alcohol concentration immediately after starting the internal combustion engine, for example, the alcohol concentration estimated during the previous engine operation is stored in a memory or the like, and this value is read out immediately after starting and used as the alcohol concentration. Also good.
以上のように、本発明の実施例1によれば、アルコールとガソリンとの混合燃料を噴射する燃料噴射制御装置において、混合燃料のアルコール濃度と内燃機関のピストンの上下運動とに応じて適切に燃料噴射弁からの燃料噴射期間を調節することにより、燃料と空気との混合を良好に維持しつつ、内燃機関冷機時のPMの生成とオイル希釈とを低減することが可能となる。 As described above, according to the first embodiment of the present invention, in the fuel injection control device that injects the mixed fuel of alcohol and gasoline, the fuel injection control device appropriately according to the alcohol concentration of the mixed fuel and the vertical movement of the piston of the internal combustion engine. By adjusting the fuel injection period from the fuel injection valve, it is possible to reduce the generation of PM and the oil dilution when the internal combustion engine is cold while maintaining good mixing of fuel and air.
つまり、内燃機関の吸気行程における燃料噴射期間を複数の期間に分割し、アルコールとガソリンとの混合燃料のアルコール濃度に応じて初段噴射期間及び終段噴射期間を変更し、アルコール濃度が低の場合は、初段噴射期間を短く、終段噴射期間を長くし、アルコール濃度が高くなるにつれて、初段噴射期間を長くし、終段噴射期間を短くして、ピストンの冠面と、シリンダボア壁面への燃料噴射量を調整する。これは、分割噴射の初段の噴射量をQ1、分割噴射の終段の噴射量をQ2としたときに、Q1/(Q1+Q2)を混合燃料のアルコール濃度が高いほど大きくすることである。 That is, when the fuel injection period in the intake stroke of the internal combustion engine is divided into a plurality of periods, the first injection period and the final injection period are changed according to the alcohol concentration of the mixed fuel of alcohol and gasoline, and the alcohol concentration is low Shortens the initial stage injection period, lengthens the final stage injection period, and as the alcohol concentration increases, increases the initial stage injection period and shortens the final stage injection period to reduce the fuel to the piston crown and cylinder bore wall surfaces. Adjust the injection amount. This is to increase Q1 / (Q1 + Q2) as the alcohol concentration of the mixed fuel increases, where Q1 is the initial injection amount of the divided injection and Q2 is the final injection amount of the divided injection.
これによって、ガソリン濃度が高い場合のピストン冠面への燃料付着と、アルコール濃度が高い場合の、シリンダボア壁面への燃料付着を抑制でき、内燃機関冷機時のPMの生成とオイル希釈とを低減することが可能となる。また、燃料噴射期間を複数の期間に分割することによって、燃料と空気との混合を良好に維持することが可能となる。 As a result, fuel adhesion to the piston crown when the gasoline concentration is high and fuel adhesion to the cylinder bore wall surface when the alcohol concentration is high can be suppressed, reducing PM generation and oil dilution when the internal combustion engine is cold. It becomes possible. Further, by dividing the fuel injection period into a plurality of periods, it is possible to maintain good mixing of fuel and air.
(実施例2)
次に、本発明の実施例2について説明する。上述した実施例1は、燃料噴射期間を変更して噴射量を調整する例であるが、混合燃料のアルコール濃度に応じて、初段噴射と終段噴射の噴射量を調整するには、噴射期間を変える代わりに、燃料噴射弁の弁リフト高さを変えてもよい。本発明の実施例2は、燃料噴射弁の弁リフト高さによって、冷機モードにおける燃料噴射料を制御する例である。
(Example 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The first embodiment described above is an example in which the injection amount is adjusted by changing the fuel injection period, but in order to adjust the injection amount of the first stage injection and the final stage injection according to the alcohol concentration of the mixed fuel, the injection period Instead of changing the above, the valve lift height of the fuel injection valve may be changed.
なお、本発明の実施例2が適用される内燃機関における制御系は、図1に示した実施例1の制御系と同様であるので、図示及び説明は省略する。 The control system in the internal combustion engine to which the second embodiment of the present invention is applied is the same as the control system of the first embodiment shown in FIG.
図34は、本発明の実施例2における燃料噴射弁106の内部構造を示す概略断面図であり、図35は、図34に示した燃料噴射弁106の絞り部30の拡大概略断面図である。
FIG. 34 is a schematic cross-sectional view showing the internal structure of the
図34、図35において、ノズル25は円筒状でその内部に弁体26が挿入されており、弁体26はノズル25に対して軸方向に動く構造になっている。そして、弁体26とノズル25には、弁体26の軸方向の動きを案内するための弁体側ガイド部27とノズル側ガイド部28が設けられている。弁体26はノズル25の内径よりも細くなっており、弁体26とノズル27との間の隙間が燃料流路28となっている。
34 and 35, the
通常の状態では、弁体26は閉弁用ばね29により上方向に引っ張られているため、弁体26とノズル25は絞り部30において接触し燃料は噴射されない。弁体26の上側には、弁体26の軸方向のリフト量を制御するためのピエゾユニット32が設けられている。ピエゾユニット32からはリード線33が噴射弁外部に引き出されている。
In a normal state, since the
リード線33に電圧が印加されるとピエゾユニット32が軸方向に伸び、弁体26が押し下げられて絞り部30に間隙が生じ、この隙間から燃料流路28内の高圧燃料が燃料液膜36として外部に噴出する。弁体26及びノズル25のテーパ面32にそって燃料が流れるため、噴射される燃料液膜は中空円錐形状となる。液膜36の厚さは噴口から離れるに従い薄くなり、その先端が***して微細な液滴37が発生する。
When a voltage is applied to the
弁体26のリフト量はピエゾユニット32に印加する電圧に比例し、印加電圧を変えることで図36に示すように弁体26のリフト高さを任意に変更することができる。また、図37に示すように、噴射期間が一定であれば、噴射量は弁リフト高さにほぼ比例する。
The lift amount of the
図38は、本発明の実施例2による、冷機モードにおける燃料の噴射タイミングのチャートを示す図である。図38において、冷機モードでは、燃料は吸気行程内に2回に分割して噴射する。ここでは、2回に分割した前側の噴射を初段噴射、その時の燃料噴射弁のリフト高さをh1と定義する。また2回に分割した後側の噴射を終段噴射、その時の燃料噴射弁のリフト高さをh2と定義する。 FIG. 38 is a diagram illustrating a chart of fuel injection timing in the cold machine mode according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 38, in the cold mode, the fuel is divided and injected twice in the intake stroke. Here, the front injection divided into two times is defined as the first stage injection, and the lift height of the fuel injection valve at that time is defined as h1. Further, the rear injection divided into two is defined as final injection, and the lift height of the fuel injection valve at that time is defined as h2.
初段噴射は吸気行程の前半に実施され、その噴射開始時期は例えば吸気上死点後30degCAである。一方、終段噴射は吸気行程の後半に実施され、その噴射終了時期は例えば120degCAである。 The first stage injection is performed in the first half of the intake stroke, and the injection start timing is, for example, 30 deg CA after the intake top dead center. On the other hand, the final stage injection is performed in the latter half of the intake stroke, and the injection end timing is, for example, 120 degCA.
図38に示すように、本発明の実施例2では、リフト高さh1とh2とを燃料のアルコール濃度によって変化させ、アルコール濃度が高いほど、h1を高く、h2を低く設定する。また、初段噴射と終段噴射の噴射期間は、アルコール濃度が変化しても一定に保つ。これによってアルコール濃度が高いほど、初段噴射の噴射量比率が高く、終段噴射の噴射量比率が低く設定される。 As shown in FIG. 38, in the second embodiment of the present invention, the lift heights h1 and h2 are changed depending on the alcohol concentration of the fuel, and as the alcohol concentration is higher, h1 is set higher and h2 is set lower. Further, the injection period of the first stage injection and the last stage injection is kept constant even if the alcohol concentration changes. As a result, the higher the alcohol concentration, the higher the injection amount ratio of the first-stage injection and the lower the injection amount ratio of the final-stage injection.
このとき、図39に示すように、アルコール濃度の増加に対して、初段噴射の比率h1/(h1+h2)を連続的に増やしても良い。また、図40に示すように、アルコール濃度の増加に対して、初段噴射の比率h1/(h1+h2)を段階的に増やしても良い。 At this time, as shown in FIG. 39, the ratio h1 / (h1 + h2) of the first stage injection may be continuously increased with respect to the increase in the alcohol concentration. Further, as shown in FIG. 40, the ratio h1 / (h1 + h2) of the first stage injection may be increased stepwise as the alcohol concentration increases.
本発明の実施例2におけるエンジン始動後の運転モード切替フローは図12に示したフローと同様であり、ECU112内のエンジン始動後の運転モード切替についての機能ブロックは、図13に示した機能ブロックと同様となる。ただし、燃料噴射制御部112dは、アルコール濃度と、燃料噴射時期(初段噴射又は後段噴射)とにより、メモリ112cに格納された噴射弁リフト高さを検索し、検索したデータに従って燃料噴射弁106の噴射弁リフト高さを制御する。
The operation mode switching flow after engine start in the second embodiment of the present invention is the same as the flow shown in FIG. 12, and the functional block for operation mode switching after engine start in the
本発明の実施例2においても、実施例1と同様な効果を得ることができる。 In the second embodiment of the present invention, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
また、本発明の実施例2では、燃料噴射量を燃料噴射弁106のリフト高さで変更するため、アルコール濃度変化に対して噴射期間を一定にすることができる。例えば、アルコール濃度が高く初段噴射の割合を増やしたいときに、初段噴射の噴射期間を長くすると、初段噴射の噴射終了時期が遅くなって、初段噴射がシリンダボアに付着する量が増大する虞がある。しかし、噴射期間を一定にして噴射量を噴射弁のリフト高さで変更すれば、この問題を回避できる。
Further, in the second embodiment of the present invention, the fuel injection amount is changed by the lift height of the
(実施例3)
次に、本発明の実施例3について説明する。上述した実施例1、2は、燃料噴射期間又は燃料噴射弁のリフト量を変更して噴射量を調整する例であるが、混合燃料のアルコール濃度に応じて、初段噴射と終段噴射の噴射量を調整するには噴射期間、噴射弁リフト量を変える代わりに、燃料噴射圧を変えることで、噴射量の比率を変えても良い。本発明の実施例3は、燃料噴射弁の燃料噴射圧を調整することによって、冷機モードにおける燃料噴射を制御する例である。
(Example 3)
Next,
図41は、本発明の実施例3における筒内噴射式エンジンの概略構成図である。図41において、筒内噴射エンジン1にはシリンダヘッドの側方に第一燃料弁106aを備え、シリンダヘッドの上部中央部に第二燃料噴射弁106bを備えている。第一燃料噴射弁106aには第一高圧燃料ポンプ2aから高圧燃料配管7baを介して燃料が供給され、第二燃料噴射弁106bには第二の高圧燃料ポンプ2bから高圧燃料配管7bbを介して燃料が供給される。高圧燃料ポンプ2aと高圧燃料ポンプ2bはECU112から供給される噴射圧指令値信号S2a、S2bによってそれぞれ独立に噴射圧が設定される。
FIG. 41 is a schematic configuration diagram of a direct injection engine according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 41, the in-
一般に燃料噴射弁から噴射される噴霧の粒径は、噴射圧が高くなると小さく、噴射圧が低くなると大きくなる。噴射圧に対する粒径の感度は噴射弁の微粒化方式によって異なる。 In general, the particle size of the spray injected from the fuel injection valve decreases as the injection pressure increases, and increases as the injection pressure decreases. The sensitivity of the particle size to the injection pressure varies depending on the atomization method of the injection valve.
図42は、燃料噴射弁106aと106bの噴射圧に対する噴霧粒径の関係を示すグラフである。第二燃料噴射弁106bは噴射圧に対する粒径感度が小さいものが良く、例えば旋回流式噴射弁(スワール弁)や外開き式噴射弁などが適している。
FIG. 42 is a graph showing the relationship of the spray particle diameter to the injection pressure of the
第一燃料噴射弁106aは、吸気弁などへの燃料付着を防ぐために、比較的噴霧角が狭いものが適しており、単孔式噴射弁や多孔式噴射弁(マルチホールインジェクタ)などが適している。一般に、単孔式噴射弁や多孔式噴射弁は、噴射圧に対する粒径感度は高い。 The first fuel injection valve 106a is suitable for a fuel having a relatively narrow spray angle in order to prevent fuel from adhering to the intake valve or the like, and a single-hole injection valve, a multi-hole injection valve (multi-hole injector) or the like is suitable. Yes. In general, a single-hole injection valve or a multi-hole injection valve has high particle size sensitivity to injection pressure.
第一燃料噴射弁106a及び第二燃料噴射弁106bは、ECU112から供給される指令信号S3a、S3bによって動作が制御される。
The operations of the first fuel injection valve 106a and the second
図43は、本発明の実施例3による、冷機モードにおける燃料の噴射タイミングチャートを示す図である。冷機モードでは、燃料は吸気行程内に2回に分割して噴射する。 FIG. 43 is a diagram showing a fuel injection timing chart in the cold machine mode according to the third embodiment of the present invention. In the cold machine mode, the fuel is divided and injected twice in the intake stroke.
初段噴射は燃料噴射弁106aによって吸気行程の前半に実施され、その噴射開始時期は例えば吸気上死点後30degCAである。一方、終段噴射は燃料噴射弁106bによって吸気行程の後半に実施され、その噴射終了時期は例えば120degCAである。
The first stage injection is performed in the first half of the intake stroke by the fuel injection valve 106a, and the injection start timing is, for example, 30 deg CA after the intake top dead center. On the other hand, the final stage injection is performed in the latter half of the intake stroke by the
図44は、本発明の実施例3による、燃料のアルコール濃度に対する噴射圧の設定例を示す図である。初段噴射を実施する第一燃料噴射弁106aの噴射圧はアルコール濃度の増加に伴って高くなるように設定する。一方、終段噴射を実施する第二燃料噴射弁106bの噴射圧は、アルコール濃度の増加に伴って低くなるように設定する。
FIG. 44 is a diagram illustrating a setting example of the injection pressure with respect to the alcohol concentration of the fuel according to the third embodiment of the present invention. The injection pressure of the first fuel injection valve 106a that performs the first-stage injection is set to increase as the alcohol concentration increases. On the other hand, the injection pressure of the second
本発明の実施例3におけるエンジン始動後の運転モード切替フローは図12に示したフローと同様であり、ECU112内のエンジン始動後の運転モード切替についての機能ブロックは、図13に示した機能ブロックと同様となる。ただし、燃料噴射制御部112dは、アルコール濃度と、燃料噴射時期(初段噴射又は後段噴射)、燃料噴射弁の区別により、メモリ112cに格納された燃料噴射圧力を検索し、検索したデータに従って燃料噴射弁106a、106bの燃料噴射圧力を制御する。また、図13のインジェクタ106は、燃料ポンプ2a、2bに置き換えられる。
The operation mode switching flow after engine start in the third embodiment of the present invention is the same as the flow shown in FIG. 12, and the functional block for operation mode switching after engine start in the
このように、それぞれの燃料噴射弁106a、106bの噴射圧力を設定することで、アルコール濃度が高いほど、初段噴射の噴射量比率を高く、終段噴射の噴射量比率を低く設定することができる。
Thus, by setting the injection pressures of the respective
上述したように、噴射圧で燃料噴射量を制御すると、アルコール濃度変化に対して燃料噴射期間を一定にできるので、前述の噴射弁のリフト量による噴射量制御と同様の利点がある。 As described above, when the fuel injection amount is controlled by the injection pressure, the fuel injection period can be made constant with respect to the change in the alcohol concentration. Therefore, there is an advantage similar to the above-described injection amount control by the lift amount of the injection valve.
また、燃料噴射圧によって噴霧の貫徹力(ペネトレーション)が変化するので、この効果によって燃料の壁面付着をさらに減らすことができる。例えば、本発明の実施例3による燃料噴射制御では、アルコール濃度が低い場合には、初段噴射の噴射圧を低く設定する。噴射圧が低くなると噴霧の貫徹力が下がるので、初段噴射の噴霧のピストン12の冠面への付着を減らすことができる。これによって、更にPMを低減できる。
Further, since the penetration force (penetration) of the spray changes depending on the fuel injection pressure, this effect can further reduce the fuel wall surface adhesion. For example, in the fuel injection control according to the third embodiment of the present invention, when the alcohol concentration is low, the injection pressure of the first stage injection is set low. Since the penetration force of the spray is lowered when the injection pressure is lowered, the adhesion of the spray of the first stage spray to the crown surface of the
また、本発明の実施例3による燃料噴射制御では、アルコール濃度が高い場合には、終段噴射の燃料噴射圧を低く設定する。燃料噴射圧を低く設定すると、終段噴射の貫徹力が下がる。また、終段噴射を実施する噴射弁は、噴射圧に対して粒径感度が小さいので、噴射圧が低くても粒径はあまり増大しない。これらによって噴霧のシリンダボア壁への付着が減り、更にオイル希釈を低減することができる。 Further, in the fuel injection control according to the third embodiment of the present invention, when the alcohol concentration is high, the fuel injection pressure of the final stage injection is set low. When the fuel injection pressure is set low, the penetration force of the final stage injection is lowered. Further, since the injection valve that performs the final injection has a small particle size sensitivity with respect to the injection pressure, the particle size does not increase so much even if the injection pressure is low. As a result, adhesion of the spray to the cylinder bore wall is reduced, and oil dilution can be further reduced.
また、本発明の実施例3の筒内噴射エンジンのように、1つの気筒に2つの燃料噴射弁106a、106bが設けられている場合には、それぞれの噴射弁からの噴射期間を変えることでも、燃料噴射比率を変えることができる。具体的には、噴射弁106bの噴射圧と噴射弁106aの噴射圧との比をアルコール濃度に対して一定とし、図45に示すように、初段噴射を実施する第一燃料噴射弁106aの噴射期間をアルコール濃度の増加に伴って長くなるように設定する。一方、終段噴射を実施する第二燃料噴射弁106bの噴射期間を、アルコール濃度の増加に伴って低くなるように設定する。
Further, when two
このように、それぞれの燃料噴射弁106a、106bの噴射期間を設定することで、アルコール濃度が高いほど、初段噴射の燃料噴射量比率を高く、終段噴射の燃料噴射量比率を低く設定することができる。
In this way, by setting the injection period of each of the
なお、初段噴射と終段噴射を担当する燃料噴射弁を入れ替え、初段噴射を106bで実施し、終段噴射を106aで実施してもよい。この場合には、初段噴射を実施する燃料噴射弁106bの噴射期間はアルコール濃度の増加に伴って長くなるように設定し、終段噴射を実施する燃料噴射弁106aの噴射期間は、アルコール濃度の増加に伴って短くなるように設定する。
The fuel injection valves in charge of the first-stage injection and the final-stage injection may be exchanged, the first-stage injection may be performed at 106b, and the final-stage injection may be performed at 106a. In this case, the injection period of the
また、燃料噴射期間、燃料噴射弁のリフト高さ、燃料噴射圧力を組み合わせて燃料噴射比率を変えても良い。これらを組み合わせることで、燃料噴射比率をより広い範囲で変更できるので、エンジンの運転条件に合わせてより柔軟な燃料噴射制御が可能になる。 Further, the fuel injection ratio may be changed by combining the fuel injection period, the lift height of the fuel injection valve, and the fuel injection pressure. By combining these, the fuel injection ratio can be changed in a wider range, so that more flexible fuel injection control can be performed according to the operating conditions of the engine.
なお、本発明の対象となる筒内直噴式のエンジンは、図46に示すような直上噴射式エンジン1bであってもよい。直上噴射式エンジン1bは、燃料噴射弁106がピストン12の冠面に対向する直上部に配置ざれている。
Note that the direct injection type engine 1b shown in FIG. 46 may be the in-cylinder direct injection type engine that is the subject of the present invention. In the direct injection type engine 1 b, the
直上噴射式エンジン1bにおいて、燃料噴射開始タイミングが吸気行程の前期、例えば吸気上死点後30degCAの場合の噴霧挙動の例を図47に示す。図47において、吸気行程の前期ではピストン12は高い位置(上死点に近い位置)にあるため、燃料噴射弁106からの燃料噴霧の殆どは、ピストン12の冠面に衝突する。内燃機関が冷機状態のときは、ピストン12の冠面の温度が低いため、冠面に衝突した液滴の多くは、ピストン12の冠面上に液膜を形成する。
FIG. 47 shows an example of the spray behavior in the direct injection type engine 1b when the fuel injection start timing is in the first half of the intake stroke, for example, 30 deg CA after the intake top dead center. In FIG. 47, since the
図48は、直上噴射式エンジン1bにおいて、燃料噴射開始タイミングが吸気行程の後期、例えば吸気上死点後120degCAの場合の噴霧挙動の例を示す図である。 FIG. 48 is a diagram showing an example of the spray behavior in the case of the direct injection type engine 1b when the fuel injection start timing is late in the intake stroke, for example, 120 deg CA after the intake top dead center.
吸気行程の後期ではピストン12は低い位置(上死点から離れた位置)にあるため、燃料噴射弁106からの燃料噴霧の一部が燃焼室ボア壁面に衝突する。内燃機関が冷機状態のときは、燃焼室ボア壁面の温度が低いため、燃焼室ボア壁面に衝突した液滴の多くは、燃焼室ボア壁面上に液膜を形成する。
In the latter stage of the intake stroke, the
このように、直上噴射式エンジン1bにおいても、シリンダヘッドの側方から燃料が噴射されるエンジンの場合と同様に、吸気行程の初期に噴射する燃料はピストン12の冠面に多く付着し、吸気行程の後期に噴射すると燃料はシリンダボア壁面に多く付着する。
Thus, in the direct injection type engine 1b as well, in the case of the engine in which fuel is injected from the side of the cylinder head, a lot of fuel injected in the initial stage of the intake stroke adheres to the crown surface of the
従って、冷機モードにおける吸気行程期間内に、期間を分割して燃料を噴射し、アルコール濃度が高いほど、初段噴射量の割合を多くすることで、アルコール濃度が変化した場合にPM排出とオイル希釈の双方を低減することができる。 Therefore, during the intake stroke period in the cold machine mode, fuel is injected in divided periods, and the higher the alcohol concentration, the greater the proportion of the first stage injection amount, so that when the alcohol concentration changes, PM emissions and oil dilution Both of them can be reduced.
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク等の記憶装置、またはICカード、SDカード、DVD等の記憶媒体に置くことができる。 Each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit. Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor. Information such as programs, tables, and files that realize each function can be stored in a storage device such as a memory or a hard disk, or a storage medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆どの構成が相互に接続されていると考えてよい。 Further, the control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. In practice, it can be considered that most of the configurations are connected to each other.
1、1b・・・内燃機関、2、2a、2b・・・高圧燃料ポンプ、4・・・アルコール濃度センサ、5・・・フィードポンプ、6・・・混合燃料、7a、7b・・・燃料配管、9・・・噴射圧力センサ、10・・・スロットル弁、11・・・冷却水温センサ、12・・・ピストン、13・・・吸気弁、14・・・排気弁、15・・・シリンダヘッド、16・・・シリンダブロック、20、26・・・弁体、21・・・噴口、25・・・ノズル、27・・・弁体側ガイド部、28・・・ノズル側ガイド部、29・・・開弁用ばね、30・・・絞り部、32・・・ピエゾユニット、106・・・燃料噴射弁、107・・・点火プラグ、112・・・ECU、112a・・・アルコール濃度判断部、112b・・・冷機状態判断部、112c・・・メモリ、112d・・・燃料噴射制御部
DESCRIPTION OF
Claims (18)
内燃機関の温度を検出する温度センサと、
上記混合燃料を筒内に噴射する筒内噴射式の燃料噴射弁と、
上記温度センサが検出した温度に従って内燃機関が冷機状態であると判断した場合には、内燃機関の吸気行程を複数の燃料噴射期間に分割し、分割した燃料噴射期間の内の初期の燃料噴射期間の燃料噴射量を、上記アルコール濃度センサが検出したアルコール濃度が高くなるに従って多くし、上記分割した期間の内の後期の燃料噴射期間の燃料噴射量を、上記アルコール濃度センサが検出したアルコール濃度が高くなるに従って少なくして、上記燃料噴射弁が噴射する混合燃料の噴射量を制御する制御部と、
を備えること特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 An alcohol concentration sensor that detects the alcohol concentration of a mixed fuel of gasoline and alcohol;
A temperature sensor for detecting the temperature of the internal combustion engine;
An in- cylinder fuel injection valve that injects the mixed fuel into the cylinder ;
When it is determined that the internal combustion engine is in the cold state according to the temperature detected by the temperature sensor, the intake stroke of the internal combustion engine is divided into a plurality of fuel injection periods, and an initial fuel injection period among the divided fuel injection periods The fuel injection amount is increased as the alcohol concentration detected by the alcohol concentration sensor increases, and the fuel injection amount in the latter fuel injection period of the divided periods is determined by the alcohol concentration detected by the alcohol concentration sensor. A control unit that controls the injection amount of the mixed fuel that is injected by the fuel injection valve, which is decreased as it becomes higher;
A fuel injection control device for an internal combustion engine.
上記制御部は、上記初期の燃料噴射期間の燃料噴射量をQ1、上記後期の燃料噴射期間の燃料噴射量をQ2としたときに、Q1/(Q1+Q2)を上記アルコール濃度センサが検出したアルコール濃度が高いほど大とすることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1,
The controller controls the alcohol concentration detected by the alcohol concentration sensor as Q1 / (Q1 + Q2) when the fuel injection amount in the initial fuel injection period is Q1 and the fuel injection amount in the latter fuel injection period is Q2. A fuel injection control device for an internal combustion engine, characterized in that the larger the value is, the larger the value is.
上記制御部は、上記初期の燃料噴射期間を、上記アルコール濃度センサが検出したアルコール濃度が高くなるに従って長くし、上記後期の燃料噴射期間を、上記アルコール濃度センサが検出したアルコール濃度が高くなるに従って短くすることにより、上記燃料噴射弁が噴射する混合燃料の噴射量を制御することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 2,
The control unit increases the initial fuel injection period as the alcohol concentration detected by the alcohol concentration sensor increases, and the late fuel injection period increases as the alcohol concentration detected by the alcohol concentration sensor increases. A fuel injection control device for an internal combustion engine, wherein the fuel injection amount of the mixed fuel injected by the fuel injection valve is controlled by shortening the fuel injection valve.
上記燃料噴射弁は、弁体のリフト高さを変更して燃料噴射量を変更する燃料噴射弁であり、上記制御部は、上記燃料噴射量Q1及びQ2を、上記燃料噴射弁の上記弁体のリフト高さを変更することにより変更することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 2,
The fuel injection valve is a fuel injection valve that changes a fuel injection amount by changing a lift height of the valve body, and the control unit converts the fuel injection amounts Q1 and Q2 into the valve body of the fuel injection valve. A fuel injection control device for an internal combustion engine, which is changed by changing a lift height of the engine.
上記燃料噴射弁は、上記初期の燃料噴射期間に燃料を噴射する第一の燃料噴射弁と、上記後期の燃料噴射期間に燃料を噴射する第二の燃料噴射弁とであることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 2,
The fuel injection valve is a first fuel injection valve that injects fuel during the initial fuel injection period and a second fuel injection valve that injects fuel during the latter fuel injection period. A fuel injection control device for an internal combustion engine.
上記第一の燃料噴射弁に燃料を供給する第一の燃料ポンプと、上記第二の燃料噴射弁に燃料を供給する第二の燃料ポンプとを備え、上記制御部は、上記第一の燃料ポンプと第二の燃料ポンプの燃料噴射圧を変更し、上記第一の燃料噴射弁及び上記第二の燃料噴射弁の燃料噴射量を制御することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 5,
A first fuel pump that supplies fuel to the first fuel injection valve; and a second fuel pump that supplies fuel to the second fuel injection valve; and the control unit includes the first fuel pump. A fuel injection control device for an internal combustion engine, wherein fuel injection pressures of the first fuel injection valve and the second fuel injection valve are controlled by changing fuel injection pressures of the pump and the second fuel pump.
上記第一の燃料噴射弁は、単孔式または多孔式の燃料噴射弁であり、上記第二の燃料噴射弁は、スワール式または外開き弁式の燃料噴射弁であることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 6,
The internal combustion engine characterized in that the first fuel injection valve is a single-hole or porous fuel injection valve, and the second fuel injection valve is a swirl type or an outward opening type fuel injection valve. Engine fuel injection control device.
上記制御部は、内燃機関の回転速度に従って、Q1/(Q1+Q2)を変更し、内燃機関の回転速度が大となるに従ってQ1/(Q1+Q2)を大きくすることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 2,
The control unit in accordance with the rotational speed of the internal combustion engine, changes the Q1 / (Q1 + Q2), the fuel injection of an internal combustion engine, wherein the rotational speed of the internal combustion engine to increase the thus Q1 / (Q1 + Q2) to become large Control device.
上記制御部は、上記燃料噴射弁の燃料噴射圧に従って、Q1/(Q1+Q2)を変更し、燃料噴射圧が高くなるに従ってQ1/(Q1+Q2)を小とすることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 2,
The control unit in accordance with the fuel injection pressure of the fuel injection valve, Q1 / (Q1 + Q2) to change the, the internal combustion engine, characterized in that the fuel injection pressure is increased thus to Q1 / a (Q1 + Q2) and sub-fuel Injection control device.
内燃機関の温度を検出し、
上記検出した温度に従って内燃機関が冷機状態であると判断した場合には、内燃機関の吸気行程を複数の燃料噴射期間に分割し、分割した燃料噴射期間の内の初期の燃料噴射期間の燃料噴射量を、上記検出したアルコール濃度が高くなるに従って多くし、上記分割した期間の内の後期の燃料噴射期間の燃料噴射量を、上記検出したアルコール濃度が高くなるに従って少なくして、筒内噴射式の燃料噴射弁が噴射する混合燃料の噴射量を制御すること特徴とする内燃機関の燃料噴射制御方法。 Detect the alcohol concentration of the mixed fuel of gasoline and alcohol,
Detecting the temperature of the internal combustion engine,
When it is determined that the internal combustion engine is in a cold state according to the detected temperature , the intake stroke of the internal combustion engine is divided into a plurality of fuel injection periods, and the fuel injection in the initial fuel injection period among the divided fuel injection periods the amount and number in accordance with the alcohol concentration of the above-mentioned detection is increased, the fuel injection amount of the late fuel injection period of the period and the divided, and decreases as the alcohol concentration above the detection is high, in-cylinder injection type A fuel injection control method for an internal combustion engine, comprising controlling an injection amount of a mixed fuel injected by the fuel injection valve.
上記初期の燃料噴射期間の燃料噴射量をQ1、上記後期の燃料噴射期間の燃料噴射量をQ2としたときに、Q1/(Q1+Q2)を上記検出したアルコール濃度が高いほど大とすることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御方法。 The fuel injection control method for an internal combustion engine according to claim 10,
When the fuel injection amount in the initial fuel injection period is Q1, and the fuel injection amount in the latter fuel injection period is Q2, Q1 / (Q1 + Q2) is increased as the detected alcohol concentration is higher. A fuel injection control method for an internal combustion engine.
上記初期の燃料噴射期間を、上記検出したアルコール濃度が高くなるに従って長くし、上記後期の燃料噴射期間を、上記検出したアルコール濃度が高くなるに従って短くすることにより、上記燃料噴射弁が噴射する混合燃料の噴射量を制御することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御方法。 The fuel injection control method for an internal combustion engine according to claim 11,
The initial fuel injection period is lengthened as the detected alcohol concentration is increased, and the latter fuel injection period is shortened as the detected alcohol concentration is increased. A fuel injection control method for an internal combustion engine, wherein the fuel injection amount is controlled.
上記燃料噴射弁は、弁体のリフト高さを変更して燃料噴射量を変更する燃料噴射弁であり、上記燃料噴射量Q1及びQ2を、上記燃料噴射弁の上記弁体のリフト高さを変更することにより変更することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御方法。 The fuel injection control method for an internal combustion engine according to claim 11,
The fuel injection valve is a fuel injection valve that changes the fuel injection amount by changing the lift height of the valve body, and the fuel injection amount Q1 and Q2 are set to the lift height of the valve body of the fuel injection valve. A fuel injection control method for an internal combustion engine, characterized by being changed by changing.
上記燃料噴射弁は、上記初期の燃料噴射期間に燃料を噴射する第一の燃料噴射弁と、上記後期の燃料噴射期間に燃料を噴射する第二の燃料噴射弁とであることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御方法。 The fuel injection control method for an internal combustion engine according to claim 11,
The fuel injection valve is a first fuel injection valve that injects fuel during the initial fuel injection period and a second fuel injection valve that injects fuel during the latter fuel injection period. A fuel injection control method for an internal combustion engine.
上記内燃機関は、上記第一の燃料噴射弁に燃料を供給する第一の燃料ポンプと、上記第二の燃料噴射弁に燃料を供給する第二の燃料ポンプとを備え、上記第一の燃料ポンプと第二の燃料ポンプの燃料噴射圧を変更し、上記第一の燃料噴射弁及び上記第二の燃料噴射弁の燃料噴射量を制御することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御方法。 The fuel injection control method for an internal combustion engine according to claim 14,
The internal combustion engine includes a first fuel pump that supplies fuel to the first fuel injection valve, and a second fuel pump that supplies fuel to the second fuel injection valve, and the first fuel A fuel injection control method for an internal combustion engine, wherein fuel injection pressures of the first fuel injection valve and the second fuel injection valve are controlled by changing fuel injection pressures of the pump and the second fuel pump.
上記第一の燃料噴射弁は、単孔式または多孔式の燃料噴射弁であり、上記第二の燃料噴射弁は、スワール式または外開き弁式の燃料噴射弁であることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御方法。 The fuel injection control method for an internal combustion engine according to claim 15,
The internal combustion engine characterized in that the first fuel injection valve is a single-hole or porous fuel injection valve, and the second fuel injection valve is a swirl type or an outward opening type fuel injection valve. Engine fuel injection control method.
上記内燃機関の回転速度に従って、Q1/(Q1+Q2)を変更し、内燃機関の回転速度が大となるに従ってQ1/(Q1+Q2)を大きくすることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御方法。 The fuel injection control method for an internal combustion engine according to claim 11,
According to the rotation speed of the internal combustion engine, Q1 / (Q1 + Q2) to change the fuel injection control method for an internal combustion engine, wherein the rotational speed of the internal combustion engine to increase the thus Q1 / (Q1 + Q2) to become large.
上記燃料噴射弁の燃料噴射圧に従って、Q1/(Q1+Q2)を変更し、燃料噴射圧が高くなるに従ってQ1/(Q1+Q2)を小とすることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御方法。 The fuel injection control method for an internal combustion engine according to claim 11,
Accordance fuel injection pressure of the fuel injection valve, Q1 / (Q1 + Q2) to change the, the thus Q1 / fuel injection pressure is increased (Q1 + Q2) fuel injection control method for an internal combustion engine, characterized in that and a small.
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