JP2005232997A - Fuel injection control method for mixed fuel direct injection engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、混合燃料直噴エンジンの燃料噴射制御方法に関し、更に詳しくは、アルコール濃度が異なる混合燃料を用いた場合であっても、燃料噴射弁の噴口部へのデポジット付着を抑制することができる混合燃料直噴エンジンの燃料噴射制御方法に関する。 The present invention relates to a fuel injection control method for a mixed fuel direct injection engine. More specifically, even when mixed fuels having different alcohol concentrations are used, it is possible to suppress deposit adhesion on a nozzle portion of a fuel injection valve. The present invention relates to a fuel injection control method for a mixed fuel direct injection engine.
内燃機関(以下、エンジンと記す)の燃焼室に噴口部を臨ませて、燃料を直接燃焼室に噴射供給する燃料噴射弁が種々提供されている。そして、このような燃料噴射弁のノズル先端部温度を、燃料の90%蒸留温度(以下、T90と記す)以下に調整することにより、ノズル噴口内面におけるデポジット(Deposit)の生成および堆積を抑制する技術が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Various types of fuel injection valves are provided in which an injection hole portion faces a combustion chamber of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) and fuel is directly injected into the combustion chamber. Then, the generation and deposition of deposits on the inner surface of the nozzle nozzle are suppressed by adjusting the temperature at the nozzle tip of the fuel injection valve to 90% or less of the fuel distillation temperature (hereinafter referred to as T90). A technique has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
ところで、近年、環境保護の観点から、バイオ燃料であるアルコールの使用が増加しつつあり、特に基本燃料であるガソリンとの混合が推進されているため、アルコールとガソリンの混合燃料を使用する直噴エンジンの開発も種々行われている。 By the way, in recent years, from the viewpoint of environmental protection, the use of alcohol, which is a biofuel, is increasing, and in particular, mixing with gasoline, which is a basic fuel, has been promoted. Various engine developments are also underway.
アルコール燃料は蒸発温度が低いので、基本燃料であるガソリン燃料と混合すると、その混合燃料の蒸留温度は、ガソリン燃料単体の場合よりも下がって蒸発し易くなるとともに、そのアルコール濃度によっても異なってくる。また、アルコールとガソリンの混合燃料は、濃度規定が確立されていないため、地域等により燃料性状が大きく異なっているのが実情である。 Since the evaporation temperature of alcohol fuel is low, when it is mixed with gasoline fuel, which is the basic fuel, the distillation temperature of the mixed fuel is lower than that of gasoline fuel alone and evaporates easily, and also varies depending on the alcohol concentration. . In addition, since the concentration regulation of alcohol / gasoline mixed fuel has not been established, the actual situation is that the fuel properties vary greatly depending on the region.
燃料噴射弁先端の噴口部の温度が上記T90よりも高くなる場合、噴口部内に残留した燃料のほとんどが蒸発するため、デポジット生成の核となる前駆物質が噴口部内壁面に凝集すると考えられている。このような状態の前駆物質は、つぎの燃料噴射の際に洗い流されにくく、噴口部内に残留してデポジットの堆積が進行することとなる。燃料噴射弁の噴口部にデポジットの堆積が進行すると、燃料噴射量が低下して空燃比にずれが生じ、出力低下を起こしたり、最悪の場合には燃料噴射が不可能になる虞もある。 When the temperature of the nozzle part at the tip of the fuel injection valve becomes higher than the above T90, most of the fuel remaining in the nozzle part evaporates, so it is considered that the precursor that becomes the nucleus for deposit formation aggregates on the inner wall surface of the nozzle part. . The precursor in such a state is difficult to be washed away at the time of the next fuel injection, and remains in the injection hole portion, so that deposit deposition proceeds. When deposit accumulation progresses at the nozzle part of the fuel injection valve, the fuel injection amount decreases and the air-fuel ratio shifts, causing a decrease in output, and in the worst case, fuel injection may be impossible.
そこで、アルコールとガソリンを混合燃料とする筒内直噴エンジンに上記特許文献1に係る技術を適用することにより、燃料噴射弁の噴口部へのデポジット付着を抑制する手段が考えられる。 In view of this, it is conceivable to apply a technique according to Patent Document 1 to an in-cylinder direct injection engine that uses alcohol and gasoline as a mixed fuel, thereby suppressing deposit adhesion to the nozzle portion of the fuel injection valve.
しかしながら、上記特許文献1に係る従来技術をアルコールとガソリンを混合燃料とする筒内直噴エンジンに適用した場合、この混合燃料のT90は、ガソリン単体の場合に比べて低く、またアルコール濃度によっても蒸留特性が異なってくるので、アルコール濃度によっては、燃料噴射弁の噴口部の温度をT90以下に調整することができなくなる虞があった。すなわち、アルコール濃度によっては、燃料噴射弁の噴口部へのデポジット付着量が増加して燃料噴射量が低下してしまい、適正な燃料噴射を阻害する虞があるという課題があった。 However, when the prior art according to Patent Document 1 is applied to an in-cylinder direct injection engine that uses alcohol and gasoline as a mixed fuel, the T90 of this mixed fuel is lower than that of gasoline alone, and also depending on the alcohol concentration. Since the distillation characteristics are different, there is a possibility that the temperature of the nozzle part of the fuel injection valve cannot be adjusted to T90 or less depending on the alcohol concentration. That is, depending on the alcohol concentration, there has been a problem that the amount of deposit deposited on the nozzle port of the fuel injection valve increases and the fuel injection amount decreases, which may hinder proper fuel injection.
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、アルコール濃度が異なる混合燃料を用いた場合であっても、燃料噴射弁の噴口部へのデポジット付着を抑制することができる混合燃料直噴エンジンの燃料噴射制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and even when mixed fuels having different alcohol concentrations are used, the mixed fuel direct injection that can suppress deposit adhesion to the injection port portion of the fuel injection valve. It is an object of the present invention to provide an engine fuel injection control method.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明の請求項1に係る混合燃料直噴エンジンの燃料噴射制御方法は、基本燃料中にアルコールが混合された混合燃料を燃料噴射弁によって筒内に直接噴射する混合燃料直噴エンジンと、前記混合燃料中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段と、前記燃料噴射弁の噴口部の温度を検知または推定する噴口部温度検出手段と、前記アルコール濃度検出手段によって検出されたアルコール濃度に基づいてデポジット付着が予想される前記燃料噴射弁噴口部の上限温度を算出する噴口部上限温度算出手段と、燃料噴射圧を通常の噴射時よりも増大させる燃料噴射圧増大手段とを備えた混合燃料直噴エンジンの燃料噴射制御方法であって、前記噴口部温度検出手段によって検知または推定された温度が、前記噴口部上限温度算出手段によって算出された上限温度を超えた場合に、均質燃焼制御下で前記燃料噴射圧増大手段によって燃料噴射圧を通常の噴射時よりも増大させることを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a fuel injection control method for a mixed fuel direct injection engine according to claim 1 of the present invention uses a fuel injection valve to mix a mixed fuel in which alcohol is mixed with basic fuel. A mixed fuel direct injection engine that directly injects into the cylinder, an alcohol concentration detection means that detects an alcohol concentration in the mixed fuel, a nozzle part temperature detection means that detects or estimates the temperature of the nozzle part of the fuel injection valve, The injection port upper limit temperature calculation means for calculating the upper limit temperature of the fuel injection valve injection port portion where deposit adhesion is expected based on the alcohol concentration detected by the alcohol concentration detection means, and the fuel injection pressure is set higher than that during normal injection. A fuel injection control method for a mixed fuel direct injection engine having a fuel injection pressure increasing means for increasing, wherein the fuel injection pressure detecting means is detected by the nozzle temperature detecting means or When the determined temperature exceeds the upper limit temperature calculated by the nozzle part upper limit temperature calculating means, the fuel injection pressure is increased by the fuel injection pressure increasing means under the homogeneous combustion control from that during normal injection. It is characterized by.
また、この発明の請求項2に係る混合燃料直噴エンジンの燃料噴射制御方法は、請求項1に記載の発明において、前記噴口部上限温度算出手段によって算出される噴口部上限温度は、前記アルコール濃度検出手段によって検出されたアルコール濃度における前記混合燃料の90%蒸留温度または当該90%蒸留温度に所定係数を乗じて換算した温度であることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a fuel injection control method for a mixed fuel direct injection engine according to the first aspect, wherein the nozzle upper limit temperature calculated by the nozzle upper limit temperature calculating means is the alcohol The alcohol concentration detected by the concentration detection means is the 90% distillation temperature of the mixed fuel or the temperature converted by multiplying the 90% distillation temperature by a predetermined coefficient.
また、この発明の請求項3に係る混合燃料直噴エンジンの燃料噴射制御方法は、請求項1または2に記載の発明において、前記噴口部温度検出手段によって検知または推定された温度が、前記噴口部上限温度算出手段によって算出された上限温度を超えた状態で行われた燃料噴射の時間を累積し、この累積時間が所定時間を超えた場合に、前記燃料噴射圧増大手段によって燃料噴射圧を通常の噴射時よりも増大させることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a fuel injection control method for a mixed fuel direct injection engine according to the first or second aspect, wherein the temperature detected or estimated by the nozzle part temperature detecting means is the nozzle. The time of fuel injection performed in a state exceeding the upper limit temperature calculated by the part upper limit temperature calculating means is accumulated, and when the accumulated time exceeds a predetermined time, the fuel injection pressure is increased by the fuel injection pressure increasing means. It is characterized in that it is increased as compared with normal injection.
また、この発明の請求項4に係る混合燃料直噴エンジンの燃料噴射制御方法は、請求項1〜3のいずれか一つに記載の発明において、前記噴口部温度検出手段は、エンジン負荷およびエンジン回転数に基づいて前記燃料噴射弁噴口部の温度を推定することを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fuel injection control method for a mixed fuel direct injection engine according to any one of the first to third aspects, wherein the nozzle portion temperature detecting means includes an engine load and an engine. The temperature of the fuel injection valve nozzle is estimated based on the rotational speed.
また、この発明の請求項5に係る混合燃料直噴エンジンの燃料噴射制御方法は、請求項1〜3のいずれか一つに記載の発明において、前記噴口部温度検出手段は、温度センサにより前記燃料噴射弁噴口部の温度を検知することを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a fuel injection control method for a mixed fuel direct injection engine according to any one of the first to third aspects, wherein the injection hole temperature detecting means is a temperature sensor. The temperature of a fuel injection valve nozzle part is detected.
この発明に係る混合燃料直噴エンジンの燃料噴射制御方法(請求項1)によれば、アルコール濃度が異なる混合燃料を用いた場合であっても、燃料噴射弁の噴口部にデポジットが付着して堆積するのを抑制することができ、燃料噴射量が低下するのを抑制することができる。したがって、空燃比にずれが生じたり、燃料噴射が不可能になる等の不具合の発生を抑制することができる。 According to the fuel injection control method for a mixed fuel direct injection engine according to the present invention (Claim 1), even when mixed fuels having different alcohol concentrations are used, deposits adhere to the nozzle portion of the fuel injection valve. Accumulation can be suppressed, and a decrease in fuel injection amount can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of problems such as a deviation in the air-fuel ratio or the inability to inject fuel.
また、この発明に係る混合燃料直噴エンジンの燃料噴射制御方法(請求項2)によれば、デポジット生成の核となる前駆物質が噴口部内壁面に凝集する温度を噴口部上限温度として設定することができ、デポジットの生成開始を効果的に抑制することができる。 Further, according to the fuel injection control method for a mixed fuel direct injection engine according to the present invention (Claim 2), the temperature at which the precursor that is the nucleus of deposit generation aggregates on the inner wall surface of the nozzle part is set as the nozzle part upper limit temperature. And the start of deposit generation can be effectively suppressed.
また、この発明に係る混合燃料直噴エンジンの燃料噴射制御方法(請求項3)によれば、燃料噴射圧を増大させる頻度を減らすことができ、燃料噴射圧増大手段の負荷を軽減することができる。 Further, according to the fuel injection control method for a mixed fuel direct injection engine according to the present invention (claim 3), the frequency of increasing the fuel injection pressure can be reduced, and the load of the fuel injection pressure increasing means can be reduced. it can.
また、この発明に係る混合燃料直噴エンジンの燃料噴射制御方法(請求項4)によれば、エンジンの実際の運転状態に基づいて燃料噴射弁噴口部の温度を推定することができ、デポジットの生成・付着条件をきめ細かく判定することができる。 Further, according to the fuel injection control method for a mixed fuel direct injection engine according to the present invention (Claim 4), the temperature of the fuel injection valve nozzle can be estimated based on the actual operating state of the engine, and the deposit The generation / attachment conditions can be determined in detail.
また、この発明に係る混合燃料直噴エンジンの燃料噴射制御方法(請求項5)によれば、燃料噴射弁の先端温度を温度センサにより測定しているので、当該温度を推定する場合に比べて、更に精密なデポジット付着抑制制御を実施することができる。 Further, according to the fuel injection control method for a mixed fuel direct injection engine according to the present invention (Claim 5), since the tip temperature of the fuel injection valve is measured by the temperature sensor, compared to the case of estimating the temperature. Further, it is possible to carry out more precise deposit adhesion suppression control.
以下に、この発明に係る混合燃料直噴エンジンの燃料噴射制御方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a fuel injection control method for a mixed fuel direct injection engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
先ず、本発明を適用するエンジンおよびその燃料供給システムの概略構成について図2および図3に基づいて説明する。ここで、図2は、エンジンの概略構成を示す断面図であり、1気筒について示してある。図3は、エンジンの燃料供給システムを示す模式図であり、4気筒エンジンを例にして示してある。 First, the schematic configuration of an engine to which the present invention is applied and its fuel supply system will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 2 is a sectional view showing a schematic configuration of the engine, and shows one cylinder. FIG. 3 is a schematic diagram showing a fuel supply system of an engine, and shows a four-cylinder engine as an example.
図2に示すように、エンジン(混合燃料直噴エンジン)10は、基本燃料であるガソリンにアルコールが混合された燃料をインジェクタ(燃料噴射弁)23の噴口部23aから燃焼室10aに直接噴射する直噴式である。エンジン10の燃焼室10aは、シリンダボア11とシリンダヘッド13とシリンダボア11内に往復動自在に配設されたピストン12とによって構成されている。また、ピストン12の頂面の吸気側部分には、成層燃焼を成立させるために凹状のキャビティ12aが形成されている。
As shown in FIG. 2, the engine (mixed fuel direct injection engine) 10 directly injects fuel, in which alcohol is mixed with gasoline, which is a basic fuel, from the
この燃焼室10aのほぼ中央には、混合気に点火するための点火プラグ14が配設されている。燃焼室10aを臨む吸気ポート15には吸気弁16が配設され、燃焼室10aを臨む排気ポート18には排気弁20が配設されている。また、インジェクタ23は、燃焼室10aの吸気弁16近傍に配設されている。
A
また、図3に示すように、燃料タンク29は、アルコールが混合されたガソリン燃料(以下、単に燃料と記す)を貯蔵するためのものである。この燃料タンク29とエンジン10のデリバリパイプ33とは、燃料供給パイプ(燃料供給系)30およびリターンパイプ31によって接続されている。
Further, as shown in FIG. 3, the
燃料供給パイプ30には、燃料をデリバリパイプ30に供給するポンプ32aと、燃料圧力を検出する圧力センサ32cが設けられている。ポンプ(燃料噴射圧増大手段)32bは、通常時に燃料を筒内噴射可能な所定圧力に昇圧してデリバリパイプ33に供給するとともに、後述するデポジット洗浄制御時に燃料噴射圧を通常の噴射時よりも増大させるためのものである。
The
デリバリパイプ33は、昇圧された燃料を上記各インジェクタ23に分配するためのものであり、当該デリバリパイプ33内の圧力を検出する圧力センサ33aや、アルコール濃度を検出する公知のアルコール濃度センサ(アルコール濃度検出手段)33bを備えている。
The
なお、このアルコール濃度センサ33bには、たとえば静電気容量式の公知のアルコール濃度センサを用いることができる。すなわち、アルコール濃度センサ33bは、混合燃料のアルコール濃度に応じて当該混合燃料の誘電率が相違することを利用し、電極板間に混合燃料を通過させて、当該電極間の静電容量を測定することにより混合燃料のアルコール濃度を測定するものである。また、このアルコール濃度センサ33bは、燃料タンク29や燃料供給パイプ30に設けることもできる。
As the
以上に説明したエンジン10は、ガソリン単体を燃料とするエンジンと同様に各種センサ情報に基づいて図示しない電子制御ユニット(以下、ECUと称する)によって基本制御されるとともに、インジェクタ23の噴口部23aへのデポジット付着を抑制するために、圧力センサ32c,33aやアルコール濃度センサ33b等のセンサ情報に基づいて以下のように燃料噴射制御される。
The
このECUは、エンジン10の基本制御を実行する手段であるとともに、インジェクタ23の噴口部23aの温度を推定する噴口部温度検出手段と、アルコール濃度センサ33bによって検知されたアルコール濃度に基づいてデポジット付着が予想されるインジェクタ23の噴口部23aの上限温度を算出して推定する噴口部上限温度算出手段とを兼ね備えている。
The ECU is a means for executing basic control of the
つぎに、本実施例1に係る燃料噴射制御方法について図1に基づいて説明する。その際、図2および図3を適宜参照する。ここで、図1は、この発明の実施例1に係る筒内直噴エンジンの燃料噴射制御方法を示すフローチャートである。 Next, the fuel injection control method according to the first embodiment will be described with reference to FIG. In that case, FIG. 2 and FIG. 3 are referred suitably. Here, FIG. 1 is a flowchart showing a fuel injection control method for the direct injection engine according to the first embodiment of the present invention.
先ず、アルコール濃度センサ33bを用いて混合燃料の性状を算出する(ステップS10)。そして、この算出した燃料性状に応じて燃料噴射量(燃料噴射時間)を補正調整する(ステップS11)。
First, the property of the mixed fuel is calculated using the
また、上記燃料性状からインジェクタ23の先端温度(噴口部23a)の上限温度を、図4に示すマップに基づいて推定する(ステップS12)。ここで、図4は、アルコール濃度とデポジット付着が予想されるインジェクタ23の先端の上限温度との関係を示すマップの一例であり、予め実験等により燃料性状(アルコール濃度)とその燃料の蒸留特性(T90)から求められ、上記ECUに格納されているものである。このようなマップを用いることにより、デポジット生成の核となる前駆物質が噴口部23aの内壁面に凝集する温度を、噴口部23aの上限温度として設定することができ、デポジットの生成開始を効果的に抑制することができる。なお、このマップにおける上限温度には、デポジット付着抑制の観点から、T90に所定の安全係数を乗じて換算したものを用いている。
In addition, the upper limit temperature of the tip temperature (
つぎに、現在のエンジン10の運転条件(たとえば、回転数および負荷)からインジェクタ23の先端温度を、図5に示すマップに基づいて推定する(ステップS13)。ここで、図5は、エンジンの吸気管圧および回転数から推定されるインジェクタ23の先端温度を示すマップの一例であり、予め実験等により基本燃料であるガソリンのみで適合され、上記ECUに格納されているものである。このようなマップを用いることにより、エンジン10の実際の運転状態に基づいて噴口部23aの温度を推定することができ、デポジットの生成・付着条件をきめ細かく判定することができる。
Next, the tip temperature of the
そして、ステップS13で求めたインジェクタ23の先端温度が、ステップS12で求めた上限温度以下であるか否かを判断する(ステップS14)。ステップS13で求めたインジェクタ23の先端温度が、ステップS12で求めた上限温度以下であるならば(ステップS14肯定)、インジェクタ23の噴口部23aにデポジットが付着していないと推定でき、デポジットを洗浄するための制御を実施する必要がないので、通常の燃焼制御を実施し(ステップS15)、燃料性状を算出するためのステップS10に戻る。
Then, it is determined whether or not the tip temperature of the
一方、ステップS13で求めたインジェクタ23の先端温度が、ステップS12で求めた上限温度以上ならば(ステップS14否定)、その上限温度以上での燃料噴射時間を累積し、この累積時間をS1とする(ステップS16)。そして、この累積時間S1が所定の規定時間T1以上になったか否かを判断する(ステップS17)。
On the other hand, if the tip temperature of the
この規定時間T1は経験値であり、デポジットがインジェクタ23の噴口部23aに完全に付着・凝固せずに洗浄可能と判断される時間である。したがって、上記累積時間S1がこの規定時間T1以上になったならば(ステップS17肯定)、デポジットを洗浄するための制御を実施する必要がある。
This specified time T1 is an empirical value, and is a time during which it is determined that the deposit can be cleaned without completely adhering to and solidifying the
一方、ステップS12で求めた上限温度以上であっても(ステップS14否定)、上記累積時間S1がこの規定時間T1に達していなければ(ステップS17否定)、デポジットの堆積は進行しておらず、その洗浄制御を実施する必要がないので、通常の燃焼制御を実施し(ステップS22)、燃料性状を算出するためのステップS10に戻る。このように上記規定時間T1を設定したことにより、燃料噴射圧を増大させる頻度を減らすことができ、ポンプ32bの負荷を軽減することができる。
On the other hand, even if the temperature is equal to or higher than the upper limit temperature obtained in step S12 (No in Step S14), if the accumulated time S1 has not reached the specified time T1 (No in Step S17), deposit deposition has not progressed. Since it is not necessary to perform the cleaning control, normal combustion control is performed (step S22), and the process returns to step S10 for calculating the fuel property. By setting the specified time T1 in this way, the frequency of increasing the fuel injection pressure can be reduced, and the load on the
デポジット洗浄のための制御は、ロバスト性のない成層燃焼では実施できないので、先ず現時点での燃焼が成層燃焼であるか否かを判断する(ステップS18)。成層燃焼であるならば(ステップS18肯定)、均質燃焼へ切り替えて(ステップS19)、ステップS20のデポジット洗浄制御へ移行し、成層燃焼でないならば(ステップS18否定)、ステップS20へ移行する。 Since the control for deposit cleaning cannot be performed by stratified combustion without robustness, it is first determined whether or not the current combustion is stratified combustion (step S18). If it is stratified combustion (Yes in step S18), it is switched to homogeneous combustion (step S19), and the process proceeds to deposit cleaning control in step S20. If not stratified combustion (No in step S18), the process proceeds to step S20.
このステップS20では、インジェクタ23の噴口部23aに初期付着したデポジットを高圧の燃料噴射によって洗浄するため、燃料噴射圧をポンプ32bの最大圧まで高圧にする。噴射時間は、その圧力に応じて補正する。その後、上記デポジットを洗浄するのに十分な時間T2になるまで高圧噴射での均質燃焼制御を実施する。
In this step S20, in order to clean the deposit initially attached to the
これにより、インジェクタ23の噴口部23aにデポジットが付着し堆積するのを抑制することができ、燃料噴射量が低下するのを抑制することができる。したがって、空燃比にずれが生じたり、燃料噴射が不可能になる等の不具合の発生を抑制することができる。なお、この規定時間T2も経験値であり、一般的には、T1>T2である。
Thereby, it can suppress that a deposit adheres and deposits on the
そして、このステップS20のデポジット洗浄制御を実施したら、上記上限温度領域における高圧噴射累積時間S1をクリアし(ステップS21)、燃料性状を算出するためのステップS10に戻る。 When the deposit cleaning control in step S20 is performed, the high-pressure injection cumulative time S1 in the upper limit temperature range is cleared (step S21), and the process returns to step S10 for calculating fuel properties.
以上のように、この実施例1に係る混合燃料直噴エンジンの燃料噴射制御方法によれば、インジェクタ23の噴口部23aにデポジットが付着して堆積するのを抑制することができ、燃料噴射量が低下するのを抑制することができる。したがって、空燃比にずれが生じたり、燃料噴射が不可能になる等の不具合の発生を抑制することができる。
As described above, according to the fuel injection control method of the mixed fuel direct injection engine according to the first embodiment, it is possible to suppress deposits from adhering to and depositing on the
上記実施例1は、インジェクタ23の先端温度(噴口部23aの温度)を図5に示すマップにより推定したが、本実施例2では、当該インジェクタ23の先端温度を温度センサにより測定し、この温度データをフィードバックすることにより上記実施例1の場合よりも更に精密な制御を実施するようにしたものである。
In the first embodiment, the tip temperature of the injector 23 (the temperature of the
すなわち、本実施例2では、図6に示すように、図2に示した構成に加えて、インジェクタ23の噴口部23aの温度を測定する温度センサ(噴口部温度検出手段)33cを設けてある。エンジン10のその他の構成および燃料供給系の構成は、図2および図3に示した構成と同一であるので、同一の符号を付して重複説明を省略する。ここで、図6は、この発明の実施例2に係るエンジンの概略構成を示す断面図である。
That is, in the second embodiment, as shown in FIG. 6, in addition to the configuration shown in FIG. 2, a temperature sensor (nozzle part temperature detecting means) 33c for measuring the temperature of the
つぎに、本実施例2に係る燃料噴射制御方法について図7に基づいて説明する。その際、図6および図3を適宜参照する。ここで、図7は、筒内直噴エンジンの燃料噴射制御方法を示すフローチャートである。 Next, a fuel injection control method according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In that case, FIG. 6 and FIG. 3 are referred suitably. Here, FIG. 7 is a flowchart showing a fuel injection control method of the in-cylinder direct injection engine.
先ず、アルコール濃度センサ33bを用いて混合燃料の性状を算出する(ステップS30)。そして、この算出した燃料性状に応じて燃料噴射量(燃料噴射時間)を補正調整する(ステップS31)。また、上記燃料性状からインジェクタ23の先端温度(噴口部23aの温度)の上限温度を、上記実施例1で示したマップ(図4参照)に基づいて推定する(ステップS32)。
First, the property of the mixed fuel is calculated using the
なお、上記実施例1で示したマップにおける上限温度には、デポジット付着抑制の観点から、T90に所定の安全係数を乗じて換算したものを用いているが、本実施例2では、後述するように温度センサ33cによりインジェクタ23の先端温度を直接測定しており、デポジット生成に係る温度を精度良く検出できていると考えられるので、必ずしもT90に所定の安全係数を乗じた換算値を用いなくてもよく、T90をそのまま上限値として用いてもよい。
The upper limit temperature in the map shown in the first embodiment is converted from T90 by multiplying a predetermined safety factor from the viewpoint of suppressing deposit adhesion. In the second embodiment, as will be described later. In addition, the temperature of the tip of the
つぎに、温度センサ33cにより各インジェクタ23の先端温度を測定し、この温度データの中から最高温度を算出する(ステップS33)。したがって、上記実施例1のようなマップ(図5参照)によるインジェクタ23の先端温度の推定を行わず、直接測定した温度データを用いているので、当該マップデータを格納するためのECU内のメモリー量を削減できるとともに、上記実施例1の場合よりも更に精密な以下の制御を実施することができる。
Next, the tip temperature of each
すなわち、ステップS33で求めたインジェクタ23の先端最高温度が、ステップS32で求めた上限温度以下であるか否かを判断する(ステップS34)。ステップS33で求めたインジェクタ23の先端最高温度が、ステップS32で求めた上限温度以下であるならば(ステップS34肯定)、インジェクタ23の噴口部23aにデポジットが付着していないと推定でき、デポジットを洗浄するための制御を実施する必要がないので、通常の燃焼制御を実施し(ステップS35)、燃料性状を算出するためのステップS30に戻る。
That is, it is determined whether or not the maximum tip temperature of the
一方、ステップS33で求めたインジェクタ23の先端最高温度が、ステップS32で求めた上限温度以上ならば(ステップS34否定)、その上限温度以上での燃料噴射時間を累積し、この累積時間をS1とする(ステップS36)。そして、この累積時間S1が所定の規定時間T1以上になったか否かを判断する(ステップS37)。
On the other hand, if the maximum tip temperature of the
この規定時間T1は経験値であり、デポジットがインジェクタ23の噴口部23aに完全に付着・凝固せずに洗浄可能と判断される時間である。したがって、上記累積時間S1がこの規定時間T1以上になったならば(ステップS37肯定)、デポジットを洗浄するための制御を実施する必要がある。
This specified time T1 is an empirical value, and is a time during which it is determined that the deposit can be cleaned without completely adhering to and solidifying the
一方、ステップS32で求めた上限温度以上であっても(ステップS34否定)、上記累積時間S1がこの規定時間T1に達していなければ(ステップS37否定)、デポジットの堆積は進行しておらず、その洗浄制御を実施する必要がないので、通常の燃焼制御を実施し(ステップS42)、燃料性状を算出するためのステップS30に戻る。 On the other hand, even if the temperature is equal to or higher than the upper limit temperature obtained in Step S32 (No in Step S34), if the cumulative time S1 has not reached the specified time T1 (No in Step S37), deposit deposition has not progressed. Since it is not necessary to perform the cleaning control, normal combustion control is performed (step S42), and the process returns to step S30 for calculating the fuel property.
デポジット洗浄のための制御は、ロバスト性のない成層燃焼では実施できないので、先ず現時点での燃焼が成層燃焼であるか否かを判断する(ステップS38)。成層燃焼であるならば(ステップS38肯定)、均質燃焼へ切り替えて(ステップS39)、ステップS40のデポジット洗浄制御へ移行し、成層燃焼でないならば(ステップS38否定)、ステップS40へ移行する。 Since the control for deposit cleaning cannot be performed by stratified combustion without robustness, it is first determined whether or not the current combustion is stratified combustion (step S38). If it is stratified combustion (Yes in step S38), it is switched to homogeneous combustion (step S39), and the routine proceeds to deposit cleaning control in step S40, and if it is not stratified combustion (No in step S38), the routine proceeds to step S40.
このステップS40では、インジェクタ23の噴口部23aに初期付着したデポジットを高圧の燃料噴射によって洗浄するため、燃料噴射圧をポンプ32bの最大圧まで高圧にする。噴射時間は、その圧力に応じて補正する。その後、上記デポジットを洗浄するのに十分な時間T2になるまで高圧噴射での均質燃焼制御を実施する。
In this step S40, the fuel injection pressure is increased to the maximum pressure of the
これにより、インジェクタ23の噴口部23aにデポジットが付着し堆積するのを抑制することができ、燃料噴射量が低下するのを抑制することができる。したがって、空燃比にずれが生じたり、燃料噴射が不可能になる等の不具合の発生を抑制することができる。なお、この規定時間T2も経験値であり、一般的には、T1>T2である。
Thereby, it can suppress that a deposit adheres and deposits on the
そして、このステップS40のデポジット洗浄制御を実施したら、上記上限温度領域における高圧噴射累積時間S1をクリアし(ステップS41)、燃料性状を算出するためのステップS30に戻る。 When the deposit cleaning control in step S40 is performed, the high-pressure injection cumulative time S1 in the upper limit temperature range is cleared (step S41), and the process returns to step S30 for calculating the fuel property.
以上のように、この実施例2に係る混合燃料直噴エンジンの燃料噴射制御方法によれば、インジェクタ23の先端温度を温度センサ33cにより測定し、この温度データをフィードバックすることにより上記実施例1の場合よりも推定による誤差や大きめの安全係数による換算誤差等の発生を抑制できるため、更に精密な制御を実施することができる。すなわち、インジェクタ23の噴口部23aにデポジットが付着して堆積するのを更に精度良く抑制することができ、燃料噴射量が低下するのを抑制することができる。したがって、空燃比にずれが生じたり、燃料噴射が不可能になる等の不具合の発生を抑制することができる。
As described above, according to the fuel injection control method of the mixed fuel direct injection engine according to the second embodiment, the tip temperature of the
以上のように、この発明に係る混合燃料直噴エンジンの燃料噴射制御方法は、基本燃料中にアルコールが混合された混合燃料を燃料噴射弁によって筒内に直接噴射する混合燃料直噴エンジンに有用であり、特に、アルコール濃度が異なる混合燃料を用いた場合であっても、燃料噴射弁の噴口部へのデポジット付着を抑制することができる燃料噴射制御方法に適している。 As described above, the fuel injection control method for a mixed fuel direct injection engine according to the present invention is useful for a mixed fuel direct injection engine in which a mixed fuel in which alcohol is mixed with basic fuel is directly injected into a cylinder by a fuel injection valve. In particular, even when mixed fuels having different alcohol concentrations are used, this is suitable for a fuel injection control method capable of suppressing deposit adhesion to the injection port portion of the fuel injection valve.
10 エンジン(混合燃料直噴エンジン)
23 インジェクタ(燃料噴射弁)
23a 噴口部
29 燃料タンク(燃料供給系)
30 燃料供給パイプ(燃料供給系)
32b ポンプ(燃料噴射圧増大手段)
33 デリバリパイプ
33b アルコール濃度センサ(アルコール濃度検出手段)
33c 温度センサ(噴口部温度検出手段)
10 engine (mixed fuel direct injection engine)
23 Injector (fuel injection valve)
30 Fuel supply pipe (fuel supply system)
32b Pump (fuel injection pressure increasing means)
33
33c Temperature sensor (nozzle part temperature detection means)
Claims (5)
前記混合燃料中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段と、
前記燃料噴射弁の噴口部の温度を検知または推定する噴口部温度検出手段と、
前記アルコール濃度検出手段によって検出されたアルコール濃度に基づいてデポジット付着が予想される前記燃料噴射弁噴口部の上限温度を算出する噴口部上限温度算出手段と、
燃料噴射圧を通常の噴射時よりも増大させる燃料噴射圧増大手段と、
を備えた混合燃料直噴エンジンの燃料噴射制御方法であって、
前記噴口部温度検出手段によって検知または推定された温度が、前記噴口部上限温度算出手段によって算出された上限温度を超えた場合に、均質燃焼制御下で前記燃料噴射圧増大手段によって燃料噴射圧を通常の噴射時よりも増大させることを特徴とする混合燃料直噴エンジンの燃料噴射制御方法。 A mixed fuel direct injection engine that directly injects a mixed fuel obtained by mixing alcohol into basic fuel into a cylinder by a fuel injection valve;
Alcohol concentration detection means for detecting the alcohol concentration in the mixed fuel;
Nozzle part temperature detecting means for detecting or estimating the temperature of the nozzle part of the fuel injection valve;
A nozzle upper limit temperature calculating means for calculating an upper limit temperature of the fuel injection valve nozzle that is expected to deposit on the basis of the alcohol concentration detected by the alcohol concentration detecting means;
Fuel injection pressure increasing means for increasing the fuel injection pressure from that during normal injection;
A fuel injection control method for a mixed fuel direct injection engine comprising:
When the temperature detected or estimated by the nozzle part temperature detecting unit exceeds the upper limit temperature calculated by the nozzle part upper limit temperature calculating unit, the fuel injection pressure is increased by the fuel injection pressure increasing unit under homogeneous combustion control. A fuel injection control method for a mixed fuel direct injection engine, characterized in that the fuel injection is increased as compared with normal injection.
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007187066A (en) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Toyota Motor Corp | Exhaust reformer system control device for internal combustion engine |
JP2009002196A (en) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Toyota Motor Corp | Fuel injection system for internal combustion engine |
JP2009133211A (en) * | 2007-11-28 | 2009-06-18 | Toyota Motor Corp | Control device of internal combustion engine |
JP2009264333A (en) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Toyota Motor Corp | Fuel injection device |
DE112008003428T5 (en) | 2007-12-17 | 2010-10-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Engine control device |
CN102588125A (en) * | 2011-01-12 | 2012-07-18 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Bi-fuel engine including system and method for reducing component temperature |
CN102817730A (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-12 | 福特环球技术公司 | Method for operating applied-ignition internal combustion engine with direct injection |
US9528459B2 (en) | 2012-06-14 | 2016-12-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection device |
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2004
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007187066A (en) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Toyota Motor Corp | Exhaust reformer system control device for internal combustion engine |
JP4548344B2 (en) * | 2006-01-12 | 2010-09-22 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust reformer system control device for internal combustion engine |
JP2009002196A (en) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Toyota Motor Corp | Fuel injection system for internal combustion engine |
JP2009133211A (en) * | 2007-11-28 | 2009-06-18 | Toyota Motor Corp | Control device of internal combustion engine |
DE112008003428T5 (en) | 2007-12-17 | 2010-10-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Engine control device |
JP2009264333A (en) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Toyota Motor Corp | Fuel injection device |
CN102588125A (en) * | 2011-01-12 | 2012-07-18 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Bi-fuel engine including system and method for reducing component temperature |
CN102588125B (en) * | 2011-01-12 | 2015-06-17 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Bi-fuel engine including system and method for reducing component temperature |
CN102817730A (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-12 | 福特环球技术公司 | Method for operating applied-ignition internal combustion engine with direct injection |
US20120316760A1 (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-13 | Ford Global Technologies, Llc | Method for operating an applied-ignition internal combustion engine with direct injection |
US9528459B2 (en) | 2012-06-14 | 2016-12-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection device |
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