CN105102796B - 火花点火式发动机的控制装置 - Google Patents

Abstract

控制器(发动机控制器(100))在发动机主体(发动机(1))的负荷状态为超过规定负荷的状态下，当发动机主体的温度状态为在规定温度以下的状态时设定成在压缩冲程中供给的燃料量比在进气冲程中供给的燃料量多的第一燃料供给方式，另一方面，当发动机主体的温度状态为超过规定温度的状态时设定成在进气冲程中供给的燃料量比在压缩冲程中供给的燃料量多的第二燃料供给方式。在随着发动机主体的温度状态呈上升状态而超过规定温度，从第一燃料供给方式切换到第二燃料供给方式后不久，控制器使补正率大于进行该切换之前的该补正率，所述补正率用来对燃料量进行增量补正。

Description

火花点火式发动机的控制装置

技术领域

这里所公开的技术涉及一种火花点火式发动机的控制装置，特别是涉及下述火花点火式发动机的控制装置，即：该火花点火式发动机的控制装置构成为：包含在特定温度以下的状态下气化率比汽油低的特殊燃料的燃料被供向该发动机。

背景技术

近年来，从全球温暖化等环境问题的角度出发，生物燃料正受到人们的关注，能够利用将汽油与例如生物乙醇以任意的混合比混合而成的燃料行驶的FFV(Flexible FuelVehicle、灵活燃料汽车)正不断得到实际应用。FFV所用燃料中的乙醇浓度范围因市场上流通的燃料中的汽油与乙醇的混合比不同而不同，该乙醇浓度范围例如从E25(汽油75％、乙醇25％)到E100(乙醇100％)、或者从E0(汽油100％)到E85(汽油15％、乙醇85％)。需要说明的是，这里所说的E100中，还包含在乙醇的精馏过程中未充分除去水分而含有5％左右的水分的E100(乙醇95％、水5％)。

这种FFV所使用的燃料的特性因燃料中乙醇浓度的不同而不同。也就是说，汽油为多组分燃料，其沸点在27～225℃的范围内，因而例如像在图2中示出汽油的蒸馏率相对于温度而产生的变化那样，即使在温度较低的状态下，汽油的气化率也比较高。相对于此，乙醇为单组分燃料，其沸点为78℃，因而当温度较低时其气化率为0而存在比汽油的气化率低的状态，另一方面，当温度较高时其气化率为100％而存在比汽油的气化率高的状态。由此，当发动机的温度状态为在规定温度以下的低温状态时，燃料中乙醇的浓度越高，且发动机的温度状态处于越低的状态，则气缸内燃料的气化性能就越会产生劣化。也就是说，当将助燃的燃料与供到气缸内的燃料的重量比定义为气化率时，乙醇的浓度越高，且发动机的温度状态处于越低的状态，气化率就会越低。并且会出现下述问题，即：例如在当使用E100时发动机处于冷机工作之际，混合气的点火性以及/或者燃烧稳定性会因气化率降低而产生劣化。特别是，当使用的是含有水分的E100时，这个问题会很显著。

在例如专利文献1中记载了一种FFV用发动机系统，在该发动机系统中从用来贮存将汽油与乙醇以任意混合比混合而成的燃料的主燃料罐中，抽取汽油浓度较高的燃料后，使该燃料移动并贮存在不同于主燃料罐的副燃料罐中。由此，在专利文献1所记载的发动机系统中，就会总将气化性能稳定的燃料贮存在副燃料罐内。因此，就专利文献1所记载的发动机系统而言，在当使用了乙醇浓度较高的燃料时混合气的点火性以及/或者燃烧稳定性降低的工作条件下(例如，发动机冷机工作时等)，就以适当比例将贮存在主燃料罐中的燃料与贮存在副燃料罐中的汽油浓度较高的燃料混合起来。这样一来便将汽油浓度比贮存在主燃料罐中的燃料高的混合燃料喷向发动机的进气口。如上所述，专利文献1所记载的发动机系统在气化率降低的工作条件下，通过使用贮存在副燃料罐中的汽油浓度较高的燃料来提高燃料的气化率，由此而确保在发动机冷机工作时等混合气的点火性以及/或者燃烧稳定性。也就是说，专利文献1中所记载的发动机系统在特定的工作状态下为了确保点火性以及/或者燃烧稳定性，要将燃料的特性改成规定的特性。

在专利文献2中记载了一种FFV用发动机系统，该发动机系统不具有上述那样的副燃料罐，而具有构成为向气缸内直接喷射燃料的燃料喷射阀。在该专利文献2中记载了一种发动机启动时的燃料喷射控制方法。具体而言，鉴于乙醇的理论空燃比小于汽油的理论空燃比，当使用乙醇浓度较高的燃料时，与使用汽油浓度较高的燃料时相比需要增加燃料喷射量的这一情况，当像燃料中的乙醇浓度较高导致燃料喷射量增多且发动机的温度状态处于较低的状态导致其燃料的气化性能降低那样的、发动机低温启动时，就要提高燃料压力，并要在压缩冲程中向气缸内喷射高燃压的燃料。由此，来促进燃料气化，提高低温启动性。而且，即使发动机的温度状态处于较低的状态，当燃料中的乙醇浓度较低时也会判断出燃料容易气化，从而在不提高燃料压力的情况下，在进气冲程中向气缸内喷射燃料，来启动发动机。如上所述，在专利文献2所记载的发动机系统中，根据燃料中的乙醇浓度来改变启动发动机时的燃料喷射方式。

专利文献1：日本公开专利公报特开2010－133288号公报

专利文献2：日本公开专利公报特开2010－37968号公报

发明内容

－发明所要解决的技术问题－

像专利文献1中所记载的那样需要副燃料罐的结构由于燃料供给系统为两个系统而导致发动机系统的结构复杂化且使成本增加，因而人们需要的是像专利文献2中所记载的那样去掉副燃料罐的结构。

另一方面，如上所述，就FFV而言，由于所供来的燃料中的乙醇浓度变化而使得贮存在该主燃料罐内的燃料中的乙醇浓度产生变化，因而不论贮存在主燃料罐中的燃料的特性如何，都总需要确保混合气的点火性以及/或者燃烧稳定性。就这点而言，专利文献2中所记载的发动机系统在发动机启动时会选择与贮存在主燃料罐中的燃料的特性相应的燃料喷射方式。

在发动机启动后进行工作的过程中，燃料的气化率例如会随着发动机的温度状态呈上升状态而产生变化。由此，可以想到：在发动机进行工作的过程中，按照燃料的气化率来切换燃料喷射方式。不过，本申请发明人注意到当对燃料喷射方式进行切换时会产生扭矩冲击(torque shock)。也就是说，因为在进行了进气冲程喷射时供到气缸内的燃料的气化率与在进行了压缩冲程喷射时的该气化率不同，所以在切换燃料喷射方式之前和之后，即使燃料喷射量相同，实际上产生气化的燃料量也是不同的。其结果是，在切换燃料喷射方式之前和之后，混合气的空燃比发生变化，这就会招致扭矩冲击。

这里所公开的技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于：就被供给包含在特定温度以下的状态下气化率比汽油低的特殊燃料的燃料的发动机而言，当按照发动机主体的工作状态切换燃料供给方式时，可防止或抑制扭矩冲击产生。

－用以解决技术问题的技术方案－

本申请发明人着眼于供向发动机主体的燃料供给量是按照燃料的气化率以预先设定好的补正率对按照发动机主体的工作状态设定的基础燃料供给量进行增量补正而得到的燃料量的这一情况，当切换燃料供给方式时，通过切换该补正率的值，抑制在切换后不久实际气化的燃料量不足或者过剩的情况发生，从而防止在切换燃料供给方式之前和之后混合气的空燃比发生变化，来防止或抑制扭矩冲击。

具体而言，这里所公开的技术涉及一种火花点火式发动机的控制装置。该火花点火式发动机的控制装置包括发动机主体、燃料供给机构以及控制器，所述发动机主体构成为包含在特定温度以下的状态下气化率比汽油低的特殊燃料的燃料被供向该发动机主体，所述燃料供给机构构成为将所述燃料供向设置在所述发动机主体中的气缸内，所述控制器构成为通过至少控制所述燃料供给机构而让所述发动机主体工作。

所述控制器在所述发动机主体的负荷状态为超过规定负荷并且充气效率在规定值以上的状态下，当所述发动机主体的温度状态为在规定温度以下的状态时设定成在压缩冲程中供给的燃料量比在进气冲程中供给的燃料量多的第一燃料供给方式，另一方面，当所述发动机主体的温度状态为超过所述规定温度的状态时设定成在所述进气冲程中供给的燃料量比在所述压缩冲程中供给的燃料量多的第二燃料供给方式。

并且，所述燃料供给机构供给的燃料量是按照所述燃料的气化率以预先设定好的补正率对按照所述发动机主体的工作状态设定的基础燃料供给量进行增量补正而得到的燃料量，所述燃料的气化率是助燃的燃料与供到所述气缸内的燃料的重量比，在随着所述发动机主体的温度状态呈上升状态而超过所述规定温度，从所述第一燃料供给方式切换到所述第二燃料供给方式后不久，与所述气化率降低相应地使所述补正率大于进行该切换之前的该补正率。

在此，“在特定温度以下的状态下气化率比汽油低的特殊燃料”指的是例如单组分燃料，具体而言能够列举出乙醇或者甲醇等醇。作为醇的具体示例可以列举出以甘蔗、玉米为原料的生物乙醇等生物醇。

“包含特殊燃料的燃料”包括将特殊燃料与汽油混合而成的燃料、以及仅由特殊燃料构成的燃料。对于汽油与特殊燃料之间的混合比并没有特别限定，能够采用任意的混合比。就供给发动机主体的燃料而言，汽油与特殊燃料之间的混合比可以是恒定的，也可以是随时变化的。当特殊燃料为乙醇时，“包含特殊燃料的燃料”中包括在下述范围内任意乙醇浓度的燃料，具体而言，该范围从向汽油中混合25％的乙醇而成的E25到乙醇为100％的E100为止。上述构成并不排除向发动机主体供给不包含特殊燃料的燃料的这一情况。例如当特殊燃料为乙醇时，供向发动机主体的燃料中包括在下述范围内任意乙醇浓度的燃料，该范围从汽油(即，不包含乙醇的E0)到向汽油中混合85％的乙醇而成的E85为止。进而，“包含特殊燃料的燃料”中也可以含有水。因此，含有5％左右的水分的E100也包含在这里所说的“包含特殊燃料的燃料”中。需要说明的是，能够利用各种方法检测或推测燃料中的醇浓度。

能够将“气化率”定义成助燃的燃料与供到气缸内的燃料的重量比。上述气化率能够根据安装在发动机的排气通路中的O₂传感器的检测值计算出来。在发动机主体的温度在规定温度以下的条件下，燃料中的特殊燃料的浓度越高，且发动机主体的温度状态处于越低的状态，气化率就可能越低。

“燃料供给机构”可以构成为：至少包括贮存包含特殊燃料的燃料的燃料罐、使燃料压力上升的高压泵以及对已升压的燃料进行喷射的燃料喷射阀。高压泵可以构成为由发动机主体驱动，也可以构成为由不同于发动机主体的其它驱动源驱动(例如电动泵)。燃料喷射阀可以是向气缸内直接喷射燃料的燃料喷射阀。而且，除了具有上述直喷式燃料喷射阀以外，还可以另外具有向进气口喷射燃料的燃料喷射阀。

“发动机主体的负荷状态为超过规定负荷的状态”指的是发动机主体的负荷状态处于较高的状态。发动机主体的负荷状态处于较高的状态可以是发动机主体的工作状态处于当将发动机的负荷区域两等分成低负荷区域和高负荷区域时的高负荷区域内，也可以是发动机主体的工作状态处于当将发动机的负荷区域三等分成低负荷区域、中负荷区域及高负荷区域时的中负荷及高负荷区域内。作为一个示例，规定负荷相当于Ce＝0.4左右，但并不局限于此。

“发动机主体的温度状态为在规定温度以下”的状态指的是使包含特殊燃料的燃料的气化率降低那样的温度状态，相当于例如发动机的冷机时。当特殊燃料为乙醇(标准沸点为78℃)时，作为一个示例，可以将规定温度设定在20℃左右，但并不局限于此。

根据上述结构，在发动机主体的负荷状态为超过规定负荷的状态下，当发动机主体的温度状态为在规定温度以下的状态时，换言之，在像使特殊燃料的浓度较高的燃料的气化率降低那样的温度条件下，控制器将燃料供给方式设定成在压缩冲程中供给的燃料量比在进气冲程中供给的燃料量多的第一燃料供给方式。这也包括在进气冲程中供给的燃料量为零，仅在压缩冲程中供给燃料的情况。

在压缩冲程中供给燃料是通过向气缸内直接喷射燃料而实现的，经由此，能够利用随着压缩冲程进行而借助绝热压缩升高的气缸内的温度来促进燃料气化。特别是，当发动机主体的负荷状态为在规定负荷以上的状态时进气负压较低，因而不太能寄期望于利用进气负压促进燃料气化。在实质上无法利用进气负压的工作状态下，在压缩冲程中供给燃料能够促进燃料气化，因而是极为有效的。由于发动机的温度状态处于较低的状态，因而特别是当燃料中特殊燃料的浓度较高时燃料的气化率降低，不过借助在压缩冲程中供给燃料来促进燃料气化的结果是，能够确保混合气的点火性以及/或者燃烧稳定性。

相对于此，当发动机主体的温度状态为超过规定温度的状态时，换言之，在即便使用了特殊燃料浓度较高的燃料，也可使其气化率升高那样的温度条件下，控制器将燃料供给方式设定成在进气冲程中供给的燃料量比在压缩冲程中的供给量多的第二燃料供给方式。这也包括在压缩冲程中供给的燃料量为零，仅在进气冲程中供给燃料的情况。

因为发动机主体的温度状态处于较高的状态，所以不论燃料的特性如何，都能确保较高的气化率。由此，即使无法利用进气负压，也能通过在进气冲程中供给燃料使燃料实现气化。相反地，当在压缩冲程中向气缸内供给燃料时，由于气缸内的空气流动较弱，而且从开始供给燃料到点火为止的时间较短，因而不利于混合气实现均质化。在进气冲程中供给燃料利用较强的进气流动和足够长的混合气形成时间，有利于混合气实现均质化，因此混合气的燃烧稳定性得以提高。

如上所述，因为根据发动机主体的温度状态的高低情况，在第一燃料供给方式和第二燃料供给方式之间进行切换，所以例如当在发动机主体进行冷机启动后，发动机主体的温度状态呈逐渐上升的状态时，燃料供给方式就从第一燃料供给方式向第二燃料供给方式切换。也就是说，从在压缩冲程中供给的燃料量相对较多的供给方式向在进气冲程中供给的燃料量相对较多的供给方式切换。

在此，燃料的气化率随着发动机主体的温度状态呈上升状态而逐渐地提高。由此，用以对基础燃料供给量进行增量补正的补正率基本上会随着发动机主体的温度状态呈上升状态而逐渐地减小。

不过，在压缩冲程中供给的燃料量相对较多的第一燃料供给方式下，主要是利用气缸内的温度来实现燃料气化，另一方面，在进气冲程中供给的燃料量相对较多的第二燃料供给方式下，是在几乎不利用气缸内的温度的情况下实现燃料气化的，因此在第一燃料供给方式下供到气缸内的燃料的气化率与在第二燃料供给方式下的该气化率不同。具体而言，第一燃料供给方式下的气化率相对较高，刚切换之后的第二燃料供给方式下的气化率较低。

因此，在上述结构下，随着发动机主体的温度状态呈上升状态，在刚从第一燃料供给方式切换到第二燃料供给方式之后，使基本上被设定成较小值的燃料供给量的补正率大于进行该切换之前的该补正率。经由此，即使实质上处于等负荷的情况下，燃料供给量也会与随着切换燃料供给方式而下降的气化率相应地增加。也就是说，随着发动机主体的温度状态呈上升状态，燃料供给量就会逐渐地减少，并且当切换燃料供给方式时，燃料供给量便会急剧增大，因此在刚切换到第二燃料供给方式后，也能够防止气化燃料量不足，从而能够防止混合气的空燃比发生变化。其结果是，能够防止或抑制当切换燃料供给方式时产生的扭矩冲击。

也可以是这样的，即：所述控制器在所述发动机主体的负荷状态为在所述规定负荷以下并且所述充气效率不到所述规定值的状态时设定成所述第二燃料供给方式，当随着所述发动机主体的负荷状态呈下降状态而达到所述规定负荷以下并且所述充气效率不到所述规定值，从所述第一燃料供给方式切换成所述第二燃料供给方式时，与所述气化率降低相应地将所述补正率切换成比进行该切换之前的该补正率大的值，当随着所述发动机主体的负荷状态呈上升状态而超过所述规定负荷并且所述充气效率达到所述规定值以上，从所述第二燃料供给方式切换成所述第一燃料供给方式时，与所述气化率上升相应地将所述补正率切换成比进行该切换之前的该补正率小的值。

因为发动机主体的负荷状态为在规定负荷以下的状态是负荷较低的状态，所以节气门的开度减小，使得进气负压升高。由此，能够借助利用进气负压的闪急沸腾效应促进燃料气化。因此，控制器将燃料供给方式设定成使进气冲程中的燃料供给量相对较多的第二燃料供给方式。经由此，不管燃料特性如何，都能够促进燃料气化，并能够确保混合气的点火性以及/或者燃烧稳定性。

如上所述，在发动机主体的负荷状态为在规定负荷以下的状态下就设定成第二燃料供给方式，从而随着发动机主体的负荷下降到规定负荷以下，控制器便将燃料供给方式从第一燃料供给方式切换成第二燃料供给方式，并且随着发动机主体的负荷上升而超过规定负荷，控制器就会将燃料供给方式从第二燃料供给方式切换成第一燃料供给方式。这样一来，因为还根据发动机主体的负荷状态的变化情况来切换燃料供给方式，所以在上述结构下，当从第一燃料供给方式切换成第二燃料供给方式时，就将补正率切换成比进行该切换之前的补正率大的值。燃料供给量便会相对于发动机主体的负荷状态呈下降状态而增加。

由此，与上述情况相同，气化率随着切换成第二燃料供给方式而下降，燃料供给量会与之相应地增加，因此能够防止气化燃料量不足，从而能够防止或抑制扭矩冲击。在此，切换成较大的值指的是：不是连续地改变补正率，而是不连续地使补正率发生变化。

而且，当从第二燃料供给方式切换成第一燃料供给方式时，将补正率切换成比进行该切换之前的该补正率小的值。经由此，与上述情况相反，燃料供给量会相对于发动机主体的负荷状态呈上升状态而减少。这是由于气化率随着切换成第一燃料供给方式而提高，燃料供给量会与之相应地减少，因而能够防止气化燃料量过剩，从而能够防止或抑制扭矩冲击。

这里所公开的火花点火式发动机的控制装置包括发动机主体、燃料供给机构以及控制器，所述发动机主体构成为包含在特定温度以下的状态下气化率比汽油低的特殊燃料的燃料被供向该发动机主体，所述燃料供给机构构成为将所述燃料供向设置在所述发动机主体中的气缸内，所述控制器构成为通过至少控制所述燃料供给机构而让所述发动机主体工作。

所述控制器在所述发动机主体的温度状态为在规定温度以下的状态下，当所述发动机主体的负荷状态为超过规定负荷并且充气效率在规定值以上的状态时设定成在压缩冲程中供给的燃料量比在进气冲程中供给的燃料量多的第一燃料供给方式，另一方面，当所述发动机主体的负荷状态为在所述规定负荷以下并且所述充气效率不到所述规定值的状态时设定成在所述进气冲程中供给的燃料量比在所述压缩冲程中供给的燃料量多的第二燃料供给方式。

并且，所述燃料供给机构供给的燃料量是按照所述燃料的气化率以预先设定好的补正率对按照所述发动机主体的工作状态设定的基础燃料供给量进行增量补正而得到的燃料量，所述燃料的气化率是助燃的燃料与供到所述气缸内的燃料的重量比，当随着所述发动机主体的负荷状态呈下降状态而达到所述规定负荷以下并且所述充气效率不到所述规定值，从所述第一燃料供给方式切换成所述第二燃料供给方式时，与所述气化率降低相应地将所述补正率切换成比进行该切换之前的该补正率大的值，当随着所述发动机主体的负荷状态呈上升状态而超过所述规定负荷并且所述充气效率达到所述规定值以上，从所述第二燃料供给方式切换成所述第一燃料供给方式时，与所述气化率上升相应地将所述补正率切换成比进行该切换之前的该补正率小的值。

根据该结构，当随着发动机主体的负荷状态产生变化而切换燃料供给方式时，并不是使对燃料供给量进行增量补正的补正率的值连续地变化，而是不连续地切换该补正率的值，从而能够防止或抑制扭矩冲击。

－发明的效果－

如上所述，根据所述火花点火式发动机的控制装置，当发动机主体的温度状态呈上升状态，从第一燃料供给方式切换到第二燃料供给方式时，通过增大对燃料供给量进行增量补正的补正率的值，从而能够防止或抑制扭矩冲击。而且，根据上述火花点火式发动机的控制装置，当发动机主体的负荷状态产生变化而切换了燃料供给方式时，通过不连续地切换对燃料供给量进行增量补正的补正率的值，从而能够防止或抑制扭矩冲击。

附图说明

图1是示出火花点火式发动机及其控制装置的结构的略图。

图2是将相对于温度而言汽油蒸馏量的变化情况与乙醇蒸馏量的变化情况加以比较的图。

图3是涉及切换燃料喷射方式的图，其中，以发动机水温、醇浓度及充气效率作为参数。

图4是例举出气缸内压力状态的变化与燃料喷射时刻的图。

图5是与设定燃料喷射方式相关的流程图。

图6是例举出随着发动机水温上升而对燃料喷射方式进行的切换、与燃料增加率之间的关系的图。

图7是例举出相对于发动机负荷的高低变化而对燃料喷射方式进行的切换、与燃料增加率之间的关系的图。

具体实施方式

下面，参照附图对火花点火式发动机的实施方式进行说明。需要说明的是，以下对优选实施方式的说明仅为举例说明而已。如图1所示，发动机系统具有：发动机(发动机主体)1、发动机1所附带的各种执行器和各种传感器、以及根据来自传感器的信号控制执行器的发动机控制器100。该发动机系统包括几何压缩比在12以上20以下(例如12)的高压缩比发动机1。

发动机1为火花点火式四冲程内燃机，并且具有直列设置的第一到第四共四个气缸11，但在图1中仅图示出一个气缸。不过，能够应用这里所公开的技术的发动机并不限于直列四缸发动机。发动机1安装在汽车等车辆上，其输出轴经由变速器与驱动轮连结，但这并未图示出来。发动机1的输出传递给驱动轮，从而推动车辆前进。

向该发动机1供给含有乙醇(包括生物乙醇)的燃料。特别是，该车辆为FFV，该FFV能够使用乙醇的浓度为从25％(即，汽油的浓度为75％的E25)到100％(即，不含汽油的E100)这一范围内的任意浓度的燃料。需要说明的是，这里所说的E100中，包括在乙醇的精馏过程中未充分除去水分而含有5％左右的水分的乙醇。不过，这里所公开的技术并不局限于以使用E25到E100为前提的FFV，还能够应用于使用下述燃料的FFV，在该燃料中乙醇浓度在例如从E0(即，仅为汽油而不含乙醇)到E85(即，汽油浓度为15％、乙醇浓度为85％)这一范围内变化。

该车辆仅具有贮存所述燃料的燃料罐(即，主燃料罐)，但这并未图示出来，该车辆的特点在于：不像现有FFV那样具有用来贮存汽油浓度较高的燃料的不同于主燃料罐的副燃料罐。该FFV以仅被供给汽油的汽油动力车为基础，该FFV的结构的大部分与汽油动力车共通。

发动机1包括气缸体12、及设置在该气缸体12上的气缸盖13，在气缸体12的内部形成有气缸11。如众所周知的那样，曲轴14由轴颈、轴承等旋转自如地支承在气缸体12上，该曲轴14经由连杆16与活塞15相连结。

在各气缸11的顶部形成有两个倾斜面，这两个倾斜面从所述顶部的大致中央部开始延伸到气缸盖13的下端面附近为止，并且成为像上述两个倾斜面彼此斜靠在一起而成的屋顶那样的形状的、所谓的斜顶式。

所述活塞15滑动自如地嵌插在各气缸11内，并与气缸11及气缸盖13一起划分出燃烧室17。活塞15的顶面与上述气缸11的顶面的斜顶形状相对应地形成为从其周缘部开始朝中央部凸起的梯形，由此来减小当活塞15到达压缩上止点时的燃烧室容积，从而实现12以上的高几何压缩比。在活塞15的顶面上，还在该顶面的大致中心位置处形成有呈近似球面状凹陷下去的腔室151。该腔室151被设置成与设置在气缸11的中心部的火花塞51相向，由此来缩短燃烧时间。也就是说，如上所述，该高压缩比发动机1构成为：活塞15的顶面凸起，当活塞15到达压缩上止点时活塞15的顶面与气缸11的顶面之间的间隔极窄。由此，当没有形成腔室151时，初期火焰将会与活塞15的顶面相互干扰而导致冷却损失增大，从而阻碍火焰传播导致燃烧速度减慢。相对于此，所述腔室151可避免初期火焰干扰，并不会妨碍初期火焰成长，因而火焰传播加快，从而能够缩短燃烧时间。这对于汽油浓度较高的燃料而言有利于抑制爆震，并有助于凭借将点火时刻提前来实现扭矩的提高。

在气缸盖13上，对应每个气缸11形成有进气口18和排气口19，并且该进气口18和该排气口19分别与燃烧室17相连通。进气阀21和排气阀22分别设置成：该进气阀21能够切断(关闭)进气口18与燃烧室17之间的连通，该排气阀22能够切断(关闭)排气口19与燃烧室17之间的连通。进气阀21由进气阀驱动机构30驱动，排气阀22由排气阀驱动机构40驱动，由此进气阀21和排气阀22就会在规定的时刻往复运动，从而将进气口18和排气口19打开、关闭。

进气阀驱动机构30具有进气凸轮轴31，排气阀驱动机构40具有排气凸轮轴41。凸轮轴31、41经由众所周知的链条、链轮机构等动力传递机构与曲轴14相连结。如众所周知的那样，在曲轴14旋转两周的这段时间，动力传递机构让凸轮轴31、41旋转一周。

进气阀驱动机构30包括能够改变进气阀21的开关时刻的进气阀时刻可变机构32，排气阀驱动机构40包括能够改变排气阀22的开关时刻的排气阀时刻可变机构42。在该实施方式中，进气阀时刻可变机构32由能够使进气凸轮轴31的相位在规定的角度范围内连续变化的液压式、机械式或电动式相位可变机构(Variable Valve Timing：VVT)构成，排气阀时刻可变机构42由能够使排气凸轮轴41的相位在规定的角度范围内连续变化的液压式、机械式或电动式相位可变机构构成。进气阀时刻可变机构32能够通过改变进气阀21的关阀时刻来调节有效压缩比。需要说明的是，有效压缩比指的是进气阀关阀时的燃烧室容积与活塞15位于上止点时的燃烧室容积之比。

火花塞51例如由螺钉等众所周知的构造安装在气缸盖13上。火花塞51的电极在气缸11的大致中心部位与燃烧室17的顶部相向。点火系统52接收来自发动机控制器100的控制信号后，对火花塞51通电，以使该火花塞51在所希望的点火时刻产生火花。

在该实施方式中，燃料喷射阀53借助例如使用支架等众所周知的构造被安装在气缸盖13的一侧(在附图示例中为进气侧)。该发动机1是向气缸11内直接喷射燃料的、所谓的直喷式发动机。燃料喷射阀53的前端在上下方向上位于进气口18的下方，并在水平方向上位于气缸11的中央部位，并且面向燃烧室17内。不过，燃料喷射阀53的设置并不局限于此。在该示例中，燃料喷射阀53是多喷口(例如六个喷口)型燃料喷射阀(Multi HoleInjector：MHI)。虽然在附图中未示出各个喷口的朝向，不过为了能够确保燃料喷射到整个气缸11内，各个喷口的朝向要保证使喷射范围相应地增大。MHI具有下述两个优点。一个优点是：由于MHI为多喷口，因而一个喷口的直径较小，由此能够以较高的压力喷射燃料。另一个优点是：由于喷射范围增大而能够将燃料喷射到整个气缸11内，因而燃料的混合性提高，并能够促进燃料的气化、雾化。因此，当在进气冲程中喷射了燃料时，有利于利用气缸11内的进气流动提高燃料的混合性以及促进气化、雾化，另一方面，当在压缩冲程中喷射了燃料时，有利于通过促进燃料气化、雾化来对气缸11内的气体进行冷却。需要说明的是，燃料喷射阀53并不限于MHI。

燃料供给系统54的结构并未图示出来，该燃料供给系统54包括：使燃料升压后将其供向燃料喷射阀53的高压泵、将燃料从燃料罐送向该高压泵的管道及软管等、以及驱动燃料喷射阀53的电路。在该示例中，高压泵由发动机1驱动。需要说明的是，高压泵也可以为电动泵。高压泵与汽油动力车所使用的泵相同，都为较小容量的泵。当燃料喷射阀53为多喷口型阀时，为了使燃料从微小的喷口喷射出来，要将燃料喷射压力设定得比较高。电路接收来自发动机控制器100的控制信号后让燃料喷射阀53工作，从而在规定时刻使所希望量的燃料喷射到燃烧室17内。在此，燃料供给系统54随着发动机转速上升而将燃压设定得比较高。这样做具有下述优点，即：虽然伴随发动机转速上升，向气缸11内喷射的燃料量也会增多，不过由于燃压升高，因而有利于燃料的气化、雾化，并且能尽可能地缩短与燃料喷射阀53喷射燃料相关的脉冲宽度。最高燃压为例如20MPa。如上所述，在燃料罐中贮存有含醇燃料，该燃料中的乙醇浓度为从E25到E100这一范围内的任意浓度。

进气口18经由进气歧管55内的进气路径55b与稳压罐(surge tank)55a相连通。来自未图示的空气滤清器的进气流通过节气门体56被供向稳压罐55a。在节气门体56中设置有节气门57，如众所周知的那样，该节气门57减少流入稳压罐55a的进气流，从而对该进气流的流量进行调节。节气门执行器58接收来自发动机控制器100的控制信号后，对节气门57的开度进行调节。

如众所周知的那样，排气口19经由排气歧管60内的排气路径与排气管内的通路相连通。该排气歧管60构成为：在排气顺序不相邻的气缸之间，与各气缸11的排气口19相连的分支排气通路由第一集合部集合起来，并且各第一集合部下游的中间排气通路由第二集合部集合起来，但这并未图示出来。也就是说，该发动机1的排气歧管60采用了所谓的4－2－1管路排列方式。

在发动机1中，还设置有在该发动机启动时用来进行起动的起动机20。

发动机控制器100是以众所周知的微型计算机为基础的控制器，并且包括：执行程序的中央处理器(CPU)、由例如RAM或ROM构成并存储程序及数据的存储器、以及输入和输出电信号的输入输出(I/O)总线。

发动机控制器100接收下述各种输入，即：来自空气流量传感器71的进气流量及进气温度；来自进气压力传感器72的进气歧管压力；来自曲轴转角传感器73的曲轴转角脉冲信号；来自水温传感器78的发动机水温；以及来自安装在排气通路中的线性O₂传感器79的、废气中的氧浓度。发动机控制器100根据例如曲轴转角脉冲信号计算出发动机转速。而且，发动机控制器100接收来自油门开度传感器75的油门开度信号，该油门开度传感器75用来检测对于油门踏板的操作量。进而，向发动机控制器100中，输入来自车速传感器76的车速信号，该车速传感器76用来检测变速器的输出轴的转速。而且，在气缸体12上安装有爆震传感器77，该爆震传感器77由加速度传感器构成，将该气缸体12的振动转换成电压信号后输出，并且该爆震传感器77的输出信号也被输入到发动机控制器100中。

发动机控制器100根据上述输入计算出以下所示的发动机1的控制参数。该控制参数例如包括所希望的节气门开度信号、燃料喷射脉冲、点火信号、阀相位角信号等。并且，发动机控制器100将这些信号输出给节气门执行器58、燃料供给系统54、点火系统52、以及进气阀时刻可变机构32和排气阀时刻可变机构42等。发动机控制器100还在发动机1启动时将驱动信号输出给起动机20。

在此，FFV用发动机系统的特有结构在于：发动机控制器100根据线性O₂传感器79的检测结果，推测燃料喷射阀53所喷射的燃料中的乙醇浓度。乙醇的理论空燃比(9.0)小于汽油的理论空燃比(14.7)，燃料中的乙醇浓度越高，理论空燃比就越小(也就是说，理论空燃比的值减小)，因而当在按照理论空燃比让发动机工作的条件下，废气中存在未燃尽的氧时，就能够判断为燃料中的乙醇浓度比予想的高。具体而言，燃料喷射阀53所喷射的燃料中的乙醇浓度、换言之贮存在燃料罐内的燃料中的乙醇浓度有可能由于进行供油而发生变化，因而发动机控制器100首先根据燃料罐的液位计传感器的检测值来判断是否进行了供油，当判断出已进行了供油时就推测燃料中的乙醇浓度。发动机控制器100根据线性O₂传感器79所输出的信号，当空燃比较大时就判断为燃料中汽油较多，另一方面，当空燃比较小时就判断为燃料中乙醇较多，由此来推测燃料中的乙醇浓度。需要说明的是，也可以设置检测燃料中乙醇浓度的传感器来取代对燃料中的乙醇浓度进行推测。所推测出的乙醇浓度被用于燃料喷射控制。

发动机控制器100还进一步根据线性O₂传感器79的检测结果，计算供到气缸11内的燃料的气化率。将气化率定义成助燃的燃料与供到气缸11内的燃料(换言之，为燃料喷射阀53喷射出的燃料)的重量比。发动机控制器100利用线性O₂传感器的检测值计算助燃燃料的重量，并根据计算出的燃料重量和燃料喷射阀53的燃料喷射量计算气化率。

(关于燃料喷射的控制)

该发动机系统是如上所述的那样安装在FFV上的系统，从E25到E100这一范围内的任意混合比的含醇燃料被供向发动机1。在此，图2是对汽油的气化特性与乙醇的气化特性加以比较的图。需要说明的是，图2示出了在一个大气压下相对于温度变化而言汽油和乙醇各自的蒸馏量(％)的变化情况。因为汽油为多组分燃料，所以会按照各组分的沸点蒸发。汽油的蒸馏量相对于温度变化而言大致呈线性地产生变化。也就是说，汽油在发动机1的温度状态处于较低的状态时其中的部分组分也会气化而能够形成可燃混合气。

相对于此，因为乙醇为单组分燃料，所以在特定温度(也就是说，乙醇的沸点即78℃)以下蒸馏量为0％，另一方面，当超过特定温度时蒸馏量为100％。如上所述，通过对汽油与乙醇加以比较可知：在特定温度以下乙醇的蒸馏量低于汽油的蒸馏量，另一方面，当超过特定温度时乙醇的蒸馏量高于汽油的蒸馏量。由此，在发动机1的温度状态为规定温度以下(例如水温不到20℃左右)的冷机状态下，含有乙醇的燃料的气化率比汽油的气化率低。这样一来，当发动机1处于冷机状态时，发动机1的温度状态处于越低的状态，且燃料中的乙醇浓度越高，燃料的气化率就会越低。

如上所述，由于燃料的气化率根据发动机1的温度状态及燃料中的乙醇浓度产生变化，因而为了能够获得目标气化燃料量，发动机控制器100就要对按照发动机负荷及醇浓度等设定的基础燃料量进行与燃料的气化率相应的燃料量增量补正。具体而言，如下式所示，燃料喷射量是由基础燃料量和燃料增加率设定的。实际气化燃料量为该燃料喷射量与气化率的乘积。

[燃料喷射量]＝[基础燃料量]×(1+燃料增加率)

[实际气化燃料量]＝[燃料喷射量]×[气化率]

燃料增加率根据通过试验等获得的、发动机在各种工作状态下的气化率预先设定好以后，被存储在发动机控制器100中。基本上是，气化率越低，燃料增加率就越高；气化率越高，燃料增加率就越低。因此，如图6所示，当发动机水温较低时燃料增加率升高，当发动机水温较高时燃料增加率降低。需要说明的是，在下文中对图6或图7中所示的燃料增加率进行了详细说明。

而且，如下文所述的那样，因为气化率也根据燃料喷射时刻(是进气冲程喷射还是压缩冲程喷射)产生变化，所以燃料增加率也会与之相应地产生变化。

这样一来，燃料的气化率越低，燃料喷射阀53所喷射的燃料量就越多。由此，在冷机高负荷工作时，发动机1的负荷状态处于高负荷状态而使得燃料量增多，而且燃料的气化率降低而使得增量补正值增大，其结果是，燃料喷射阀53喷射的燃料量有可能变得极多。而且，因为乙醇的理论空燃比的值小于汽油的理论空燃比，所以燃料中的乙醇浓度越高，所要喷射的燃料量也就会越多。

图3示意地示出涉及燃料喷射方式的图之一例，其中，以燃料中的乙醇浓度、发动机水温及充气效率作为参数。图3示出发动机水温在规定温度T₂以下的范围。该温度范围相当于从发动机1的冷机状态到半暖机状态。

就该发动机系统而言，根据燃料中乙醇浓度的高低情况、发动机水温的高低情况以及充气效率的高低情况在第一燃料喷射方式、第二燃料喷射方式及第三燃料喷射方式这三种燃料喷射方式之间进行切换。第一燃料喷射方式在进气冲程和压缩冲程分别喷射燃料，第二燃料喷射方式在进气冲程中对燃料进行分次喷射，第三燃料喷射方式在进气冲程中对燃料进行单次汇总喷射。

具体而言，第一燃料喷射方式是当燃料中的乙醇浓度比规定浓度E₁高、发动机水温在规定值T₁以下且充气效率Ce在规定值Ce₁以上时的喷射方式。规定值T₁为例如20℃左右，发动机水温在规定值T₁以下相当于发动机1的温度状态处于冷机状态。而且，规定浓度E₁为例如60％(即，E60以上)。也就是说，相当于下述情况，即：因为发动机水温较低且乙醇浓度较高，所以燃料的气化率较低。

而且，规定值Ce₁为例如0.4左右，由于发动机1的负荷较高而使得燃料喷射量较多，而且较高的乙醇浓度、和根据较低的燃料气化率得出的较大的燃料增加率相结合，燃料喷射量就有可能变得极多。在第一燃料喷射方式下，分别在进气冲程和压缩冲程中将该大量的燃料喷向气缸11内。

图4是例举出气缸11内的压力变化与燃料喷射时刻的图。如图4中箭头(1)所示，第一燃料喷射方式下在进气冲程中进行的喷射是在进气阀21刚打开后不久气缸11内的压力大幅度下降的时刻开始的。第一燃料喷射方式利用该进气负压借助闪急沸腾效应来促进燃料气化。而且，进气冲程喷射能够实现混合气的均质化，还能确保足够的混合气形成时间。

而且，如图4中箭头(4)所示，第一燃料喷射方式下在压缩冲程中进行的喷射是在压缩冲程的后半段(即，假设将压缩冲程分为前半段和后半段这两段时的后半段)开始的。这是为了利用随着压缩冲程中的绝热压缩而上升的气缸11内的温度来促进燃料气化。如上所述，该发动机1因为具有较高的几何压缩比，所以压缩端温度较高，因此压缩冲程喷射对于燃料气化极为有利。当进行压缩冲程喷射时，优选：等到气缸11内的温度及压力状态达到能够使乙醇蒸发的状态之后，再向气缸11内喷射燃料。这样一来，乙醇从喷射到气缸11内后不久就会气化。不过，优选在燃料喷射结束时刻与点火时刻之间充分确保混合气形成时间。由此，也可以是这样的，即：例如当燃料喷射量较多使得燃料喷射时间增长时，在压缩冲程的前半段就开始喷射燃料。

第二燃料喷射方式是在充气效率Ce在规定值Ce₁以上且发动机水温在规定值T₂以下的区域内，在实行第一燃料喷射方式的区域以外的区域实行的喷射方式。也就是说，能够将第二燃料喷射方式称作是在发动机负荷较高的区域内，在燃料的气化率并不那么低的区域实行的燃料喷射方式。在第二燃料喷射方式下，因为发动机1的负荷较高，所以燃料喷射量较多，不过由于燃料的气化率不那么低，因而燃料增加率并不太高，由此也能够抑制燃料喷射量。在第二燃料喷射方式下，在进气冲程中进行分次喷射。

第二燃料喷射方式下在进气冲程中进行的喷射是在图4中箭头(2)和箭头(3)所示的时刻实施的。上述时刻比第一燃料喷射方式下在进气冲程中进行喷射的喷射时刻(1)晚。如上所述，第二燃料喷射方式是在气化率并不那么低的条件下进行的燃料喷射方式，因而缺乏利用进气负压来促进燃料气化的必要性。相反地，在进气阀21刚打开后，由于活塞15位于气缸11内的上端附近，因而从燃料喷射阀53喷射出的燃料就会碰撞到该活塞15的顶面。这有可能会不利于混合气的均质化。因此，在第二燃料喷射方式下，在进气冲程的后半段活塞15移动到气缸11内的下方的时刻，向该气缸11内喷射燃料。经由此，能够抑制燃料碰撞到活塞15，另一方面，在这一时刻进行的燃料喷射利用强进气流动而有利于混合气的均质化。

在发动机水温在T₁以下且充气效率Ce在规定值Ce₁以上的区域中，按照燃料中的乙醇浓度，切换着实行第二燃料喷射方式和第一燃料喷射方式。也就是说，当燃料中的乙醇浓度较低时，换言之，当汽油浓度较高时，采用第二燃料喷射方式；当燃料中的乙醇浓度较高时，采用第一燃料喷射方式。乙醇具有下述特性，即：因为乙醇的燃烧温度较低，且在其分子中含有氧，所以与汽油相比很难产生烟。利用这一特性，当乙醇浓度较高时，即使像第一燃料喷射方式那样在压缩冲程中进行燃料喷射，也很难产生烟。因此，优选：当乙醇浓度相对较高时，通过进行压缩冲程喷射，来促进燃料气化。

相反地，因为当在压缩冲程中向气缸内进行燃料喷射不利于混合气的均质性，所以当燃料中汽油浓度较高时进行压缩冲程喷射就有可能会产生烟。因此，当乙醇浓度相对较低时，不进行压缩冲程喷射而仅在进气冲程中进行燃料喷射，从而能够防止烟产生。

第三燃料喷射方式是在充气效率Ce不到规定值Ce₁时的喷射方式。因为充气效率较低，所以节气门57的开度减小，从而能够获得较高的进气负压。因此，不管发动机水温和乙醇浓度是高还是低，也就是说，不管气化率是高还是低，都能利用进气负压借助闪急沸腾效应来促进燃料气化。在第三燃料喷射方式下，在进气冲程中实行单次汇总喷射。从有效利用进气负压的角度出发，也可以在进气冲程的前半段就开始喷射燃料。

这样一来，不管供向发动机1的燃料的特性如何，都能够确保混合气的点火性以及/或者燃烧稳定性、和废气排放性能。

图5是与设定燃料喷射方式相关的流程图，该流程由发动机控制器100执行。在开始之后的步骤S51中，读入各种信号，然后在接下来的步骤S52中判断已推测出的乙醇浓度是否超过规定值E₁。当在规定值E₁以下时(即，为“否”时)移向步骤S53，另一方面，当超过规定值E₁时(即，为“是”时)移向步骤S56。

在步骤S53中，判断充气效率是否不到规定值Ce₁。当不到规定值Ce₁时，即，为“是”时移向步骤S54，将燃料喷射方式设定成第三燃料喷射方式，也就是，设定成在进气冲程中进行单次汇总喷射的方式。另一方面，当在规定值Ce₁以上时，即，为“否”时移向步骤S55，将燃料喷射方式设定成第二燃料喷射方式，也就是，设定成在进气冲程中进行分次喷射的方式。

相对于此，在当乙醇浓度超过规定值时移到的步骤S56中，判断发动机水温是否超过规定值T₁，当超过规定值T₁时(当为“是”时)移向步骤S510。在步骤S510中判断充气效率是否不到规定值Ce₁，当为“是”时移向步骤S59，将燃料喷射方式设定成第三燃料喷射方式(即，在进气冲程中进行单次汇总喷射)，与此相对，当为“否”时移向步骤S55，将燃料喷射方式设定成第二燃料喷射方式(即，在进气冲程中进行分次喷射)。

在步骤S56中，当在规定值T₁以下时(当为“否”时)移向步骤S57，在该步骤S57中也对充气效率是否不到规定值Ce₁进行判断。当步骤S57的判断结果为“是”时移向步骤S59，将燃料喷射方式设定成第三燃料喷射方式(即，在进气冲程中进行单次汇总喷射)，与此相对，当该判断结果为“否”时移向步骤S58，将燃料喷射方式设定成第一燃料喷射方式(即，分别在进气冲程和压缩冲程中进行喷射的分次喷射)。

这样一来，因为燃料喷射方式根据发动机水温的高低情况而不同，所以随着发动机水温的变化，具体而言，随着当发动机1冷机启动后水温逐渐上升，就会对燃料喷射方式进行切换。具体而言，如图3中箭头所示，在当乙醇浓度超过规定值E₁且充气效率Ce超过规定值Ce₁时，发动机水温已上升之际，从第一燃料喷射方式(即，分别在进气冲程和压缩冲程中进行喷射的分次喷射)切换到第二燃料喷射方式(即，在进气冲程中进行分次喷射)。当进行上述切换时，在切换之后不进行切换前所实行的压缩冲程喷射。如上所述，压缩冲程喷射是利用气缸内的温度来促进燃料气化的，喷射到气缸11内的燃料的气化率会因是否实行该压缩冲程喷射而产生很大变化。具体而言，当发动机水温上升时，气化率会随着停止进行压缩冲程喷射而急剧下降，由于该气化率急剧下降，因而在刚切换到第二燃料喷射方式后，即使燃料喷射量相同，也会因气化率不同而导致实际气化燃料量不足，使得空燃比大于理论空燃比。在该状态下，因为产生的扭矩减小，所以当切换燃料喷射方式时会产生扭矩冲击(torque shock)。

在此，在发动机控制下，能够例如通过调节点火时刻来抑制随着控制切换产生的扭矩冲击。不过，如上所述，此处的扭矩冲击原本是由于气化燃料量不足而引起的，所以即使对点火时刻等加以控制也无法扭转扭矩减小的局面。

因此，在该发动机系统中，如图6和图7所示，在切换燃料喷射方式之前和之后要不连续地改变燃料增加率。具体而言，图6中的横轴相当于发动机水温，在图纸左侧发动机水温相对较低，在图纸右侧发动机水温相对较高。因此，在发动机1进行冷机启动后，发动机水温就会从图纸的左侧向图纸的右侧移动。发动机1的工作状态为燃料中乙醇浓度高于规定值E₁且充气效率Ce高于规定值Ce₁的状态。因此，在图6中相对靠左侧的区域进行分别在进气冲程和压缩冲程中喷射燃料的分次喷射(即，第一燃料喷射方式)，在图6中相对靠右侧的区域进行在进气冲程中多次喷射燃料的分次喷射(即，第二燃料喷射方式)。

首先，在实行第一燃料喷射方式的状态下，气化率随着发动机水温上升而升高。由此，燃料增加率被设定成逐渐下降。当切换燃料喷射方式时，如上所述，与气化率急剧下降相应地使在其急剧下降之前趋于减少的燃料增加率急剧增大。经由此，在刚从第一燃料喷射方式切换到第二燃料喷射方式后不久，燃料喷射量会大幅度增多，因而即使由于不进行压缩冲程喷射而导致气化率下降，也能够确保所希望的气化燃料量。这样一来，在刚切换之后就能够防止气化燃料量不足，从而能够防止扭矩冲击。此后，在实行第二燃料喷射方式的状态下，也由于气化率随着发动机水温上升而升高，所以燃料增加率会被设定成逐渐下降。

在此，由图3可知：对燃料喷射方式的切换并不局限于发动机水温上升时。也就是说，在当乙醇浓度超过规定值E₁且发动机水温在规定值T₁以下时，发动机1的负荷从高负荷一侧朝低负荷一侧下降之际，燃料喷射方式就从第一燃料喷射方式切换到第三燃料喷射方式，相反地，在发动机1的负荷从低负荷一侧朝高负荷一侧上升之际，燃料喷射方式就从第三燃料喷射方式切换到第一燃料喷射方式。

当进行上述切换时，还由于在实行压缩冲程喷射与不实行压缩冲程喷射之间进行切换，因而喷射到气缸11内的燃料的气化率会产生急剧变化。具体而言，如图7所示，由于进气负压随发动机负荷下降而升高，因而气化率提高，从而燃料增加率被设定成逐渐下降。这样一来，若充气效率Ce在规定值Ce₁以下，就从进行包括进气冲程喷射和压缩冲程喷射的分次喷射的第一燃料喷射方式切换到在进气冲程中进行单次汇总喷射的第三燃料喷射方式。在进行该切换后不久，与上述情况相同，因为气化率急剧下降，所以使燃料增加率急剧增大。也就是说，不连续地切换燃料增加率，因此虽然发动机负荷下降，也能使燃料喷射量增加。由此来确保必要的气化燃料量，从而抑制扭矩冲击。在实行第三燃料喷射方式的状态下，也因为气化率随着发动机负荷下降而升高，所以燃料增加率被设定成逐渐下降。相反地，当发动机负荷升高，充气效率Ce超过规定值Ce₁时，就从在进气冲程中进行单次汇总喷射的第三燃料喷射方式切换到进行包括进气冲程喷射和压缩冲程喷射的分次喷射的第一燃料喷射方式。在进行该切换后不久，与上述情况相反，因为气化率急剧增大，所以使燃料增加率急剧减小。也就是说，不连续地切换燃料增加率，因此虽然发动机负荷上升，也能使燃料喷射量减少。由此来防止气化燃料量过剩，从而抑制扭矩冲击。

需要说明的是，根据上述结构，在第一燃料喷射方式下进行包括进气冲程喷射和压缩冲程喷射的分次喷射，在第二燃料喷射方式下在进气冲程中进行分次喷射，也就是说，不进行压缩冲程喷射。不过，也可以将第二燃料喷射方式设定成：在第二燃料喷射方式下进行包括进气冲程喷射和压缩冲程喷射的分次喷射，并且改变在第一燃料喷射方式和第二燃料喷射方式下进气冲程喷射的喷射量与压缩冲程喷射的喷射量之间的比率。具体而言，也可以是这样的，即：在燃料的气化率相对较低的第一燃料喷射方式下，进行包括进气冲程喷射和压缩冲程喷射的分次喷射，并使压缩冲程喷射的喷射量多于进气冲程喷射的喷射量，并且在燃料的气化率相对较高的第二燃料喷射方式下，进行包括进气冲程喷射和压缩冲程喷射的分次喷射，并使进气冲程喷射的喷射量多于压缩冲程喷射的喷射量。

而且，虽然上述结构以FFV用发动机为对象，不过即使不被应用于FFV，也能够将这里所公开的技术广泛地应用于被供给含有以醇为代表的特殊燃料的燃料的火花点火式发动机。

进而，也可以是这样的，即：不仅包括直喷式燃料喷射阀53，还包括向进气口喷射燃料的燃料喷射阀。

－符号说明－

1 发动机(发动机主体)

11 气缸

100 发动机控制器

53 燃料喷射阀(燃料供给机构)

54 燃料供给系统(燃料供给机构)

Claims (3)

1.一种火花点火式发动机的控制装置，其包括发动机主体、燃料供给机构以及控制器，所述发动机主体构成为包含在特定温度以下的状态下气化率比汽油低的特殊燃料的燃料被供向该发动机主体，所述燃料供给机构构成为将所述燃料供向设置在所述发动机主体中的气缸内，所述控制器构成为通过至少控制所述燃料供给机构而让所述发动机主体工作，其特征在于：

所述控制器在所述发动机主体的负荷状态为超过规定负荷并且充气效率在规定值以上的状态下，当所述发动机主体的温度状态为在规定温度以下的状态时设定成在压缩冲程中供给的燃料量比在进气冲程中供给的燃料量多的第一燃料供给方式，另一方面，当所述发动机主体的温度状态为超过所述规定温度的状态时设定成在所述进气冲程中供给的燃料量比在所述压缩冲程中供给的燃料量多的第二燃料供给方式，

所述燃料供给机构供给的燃料量是按照所述燃料的气化率以预先设定好的补正率对按照所述发动机主体的工作状态设定的基础燃料供给量进行增量补正而得到的燃料量，所述燃料的气化率是助燃的燃料与供到所述气缸内的燃料的重量比，

在随着所述发动机主体的温度状态呈上升状态而超过所述规定温度，从所述第一燃料供给方式切换到所述第二燃料供给方式后不久，与所述气化率降低相应地使所述补正率大于进行该切换之前的该补正率。

2.根据权利要求1所述的火花点火式发动机的控制装置，其特征在于：

所述控制器在所述发动机主体的负荷状态为在所述规定负荷以下并且所述充气效率不到所述规定值的状态时设定成所述第二燃料供给方式，

当随着所述发动机主体的负荷状态呈下降状态而达到所述规定负荷以下并且所述充气效率不到所述规定值，从所述第一燃料供给方式切换成所述第二燃料供给方式时，与所述气化率降低相应地将所述补正率切换成比进行该切换之前的该补正率大的值，

当随着所述发动机主体的负荷状态呈上升状态而超过所述规定负荷并且所述充气效率达到所述规定值以上，从所述第二燃料供给方式切换成所述第一燃料供给方式时，与所述气化率上升相应地将所述补正率切换成比进行该切换之前的该补正率小的值。

3.一种火花点火式发动机的控制装置，其包括发动机主体、燃料供给机构以及控制器，所述发动机主体构成为包含在特定温度以下的状态下气化率比汽油低的特殊燃料的燃料被供向该发动机主体，所述燃料供给机构构成为将所述燃料供向设置在所述发动机主体中的气缸内，所述控制器构成为通过至少控制所述燃料供给机构而让所述发动机主体工作，其特征在于：

所述控制器在所述发动机主体的温度状态为在规定温度以下的状态下，当所述发动机主体的负荷状态为超过规定负荷并且充气效率在规定值以上的状态时设定成在压缩冲程中供给的燃料量比在进气冲程中供给的燃料量多的第一燃料供给方式，另一方面，当所述发动机主体的负荷状态为在所述规定负荷以下并且所述充气效率不到所述规定值的状态时设定成在所述进气冲程中供给的燃料量比在所述压缩冲程中供给的燃料量多的第二燃料供给方式，

所述燃料供给机构供给的燃料量是按照所述燃料的气化率以预先设定好的补正率对按照所述发动机主体的工作状态设定的基础燃料供给量进行增量补正而得到的燃料量，所述燃料的气化率是助燃的燃料与供到所述气缸内的燃料的重量比，

当随着所述发动机主体的负荷状态呈下降状态而达到所述规定负荷以下并且所述充气效率不到所述规定值，从所述第一燃料供给方式切换成所述第二燃料供给方式时，与所述气化率降低相应地将所述补正率切换成比进行该切换之前的该补正率大的值，

当随着所述发动机主体的负荷状态呈上升状态而超过所述规定负荷并且所述充气效率达到所述规定值以上，从所述第二燃料供给方式切换成所述第一燃料供给方式时，与所述气化率上升相应地将所述补正率切换成比进行该切换之前的该补正率小的值。