JP2008223543A - Multifuel internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make the mixing property of alcohol mixing fuel with high concentration of alcohol and suction air satisfactory. <P>SOLUTION: The multifuel internal combustion engine is provided with a fuel injection means (fuel injection valve 56) for directly injecting the alcohol mixing fuel comprising a plurality of kinds of fuels having different fuel properties containing at least alcohol fuel into a combustion chamber CC; and an air stream adjustment means 27 for varying the flowing state of the suction air in the combustion chamber CC. An air stream control means (electronic control device 1) for performing control of the air stream adjustment means 27 such that the gas flowing in the combustion chamber CC becomes larger than the present state when the alcohol concentration of the alcohol mixing fuel is a predetermined concentration or higher is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、任意のアルコール濃度のアルコール混合燃料を燃焼室内に直接供給して運転させることの可能な多種燃料内燃機関に関する。   The present invention relates to a multi-fuel internal combustion engine that can be operated by directly supplying an alcohol mixed fuel having an arbitrary alcohol concentration into a combustion chamber.

近年、自動車業界においては、自動車を取り巻く環境の変化に対応させる為に様々な取り組みが行われている。例えば、内燃機関の分野では、燃料性状の異なる複数種類の燃料を用い、夫々の短所を補って長所を相互補完させる所謂多種燃料内燃機関についての取り組みが為されている。この種の多種燃料内燃機関が搭載された車輌は、一般にフレキシブル燃料車(FFV:Flexible Fuel Vehicle)と呼ばれており、その一例としては、ガソリン燃料とエタノール等のアルコール燃料を要求性能に合わせて単独で又は混合して運転させ、エミッション性能の向上や埋蔵量の限界が謳われ続けているガソリン燃料等の化石燃料の消費抑制などのような環境性能の向上を図らんとするものが知られている。   In recent years, in the automobile industry, various efforts have been made to cope with changes in the environment surrounding automobiles. For example, in the field of internal combustion engines, efforts have been made on so-called multi-fuel internal combustion engines that use a plurality of types of fuels having different fuel properties and compensate for each of the disadvantages. A vehicle equipped with this type of multi-fuel internal combustion engine is generally called a flexible fuel vehicle (FFV). As an example, gasoline fuel and alcohol fuel such as ethanol are matched to the required performance. Known to improve environmental performance such as fossil fuel consumption control, such as gasoline fuel, which is operated alone or in a mixed manner, and continues to be limited in terms of emissions performance and reserves. ing.

例えば、下記の特許文献1には、ガソリン燃料とアルコール燃料からなるアルコール混合燃料を使用して運転させる多種燃料内燃機関について開示されている。この特許文献1の多種燃料内燃機関は、任意のガソリン燃料とアルコール燃料の混合割合においても良好な希薄燃料運転を実現させる為に、アルコール混合燃料のアルコール濃度が設定値以上のときにスワール制御弁を開き、そのアルコール濃度が設定値よりも小さいときにスワール制御弁を閉じるようスワール制御を行うものである。   For example, the following Patent Document 1 discloses a multi-fuel internal combustion engine that is operated using an alcohol mixed fuel composed of gasoline fuel and alcohol fuel. This multi-fuel internal combustion engine of Patent Document 1 is a swirl control valve when the alcohol concentration of the alcohol-mixed fuel is equal to or higher than a set value in order to realize a good lean fuel operation even at any mixing ratio of gasoline fuel and alcohol fuel. And the swirl control is performed so that the swirl control valve is closed when the alcohol concentration is smaller than the set value.

特開平2−305335号公報JP-A-2-305335

しかしながら、燃焼室内に直接噴射した任意のアルコール濃度のアルコール混合燃料で運転させることが可能な多種燃料内燃機関においては、そのアルコール濃度が濃くなる程にエネルギ密度が低くなるので、噴射期間の長期化が起こり、アルコール混合燃料と吸入空気とが十分に混ざり合う前に膨張行程(即ち、燃焼)が始まって燃焼状態を悪化させてしまう可能性がある。つまり、この種の筒内直接噴射式の多種燃料内燃機関においては、短時間で燃料噴射及びアルコール混合燃料と吸入空気の混合を行わなければならないのであるが、アルコール濃度の高濃度化に伴うアルコール混合燃料の噴射期間の長期化によってアルコール混合燃料と吸入空気の混合性が悪化するので、適切な燃焼が実施されない可能性がある。従って、この多種燃料内燃機関においては、排気ガス中のHC(炭化水素)や未燃HC(未燃炭化水素)の増加によるエミッション性能の悪化、出力性能の低下を招く虞がある。   However, in a multi-fuel internal combustion engine that can be operated with an alcohol mixed fuel of any alcohol concentration directly injected into the combustion chamber, the energy density decreases as the alcohol concentration increases, so the injection period is prolonged. And the expansion stroke (that is, combustion) starts before the alcohol-mixed fuel and the intake air are sufficiently mixed, which may worsen the combustion state. That is, in this type of in-cylinder direct injection type multi-fuel internal combustion engine, fuel injection and mixing of alcohol mixed fuel and intake air must be performed in a short time. Prolonged injection period of the mixed fuel deteriorates the mixing property of the alcohol mixed fuel and the intake air, so that there is a possibility that appropriate combustion is not performed. Therefore, in this multi-fuel internal combustion engine, there is a possibility that the emission performance deteriorates and the output performance deteriorates due to an increase in HC (hydrocarbon) and unburned HC (unburned hydrocarbon) in the exhaust gas.

そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、アルコール濃度が濃いときのアルコール混合燃料と吸入空気の混合性を良好にし得る多種燃料内燃機関を提供することを、その目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a multi-fuel internal combustion engine that improves the disadvantages of the conventional example and can improve the mixing property of the alcohol mixed fuel and the intake air when the alcohol concentration is high.

上記目的を達成する為、請求項1記載の発明では、少なくともアルコール燃料が含まれた燃料性状の異なる複数種類の燃料からなるアルコール混合燃料を燃焼室内に直接噴射する燃料噴射手段と、燃焼室内における吸入空気の流動状態を可変させる気流調節手段と、を備えた多種燃料内燃機関において、アルコール混合燃料のアルコール濃度が所定濃度以上ある場合に燃焼室内のガス流動が現状よりも大きくなるよう気流調節手段の制御を行う気流制御手段を設けている。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a fuel injection means for directly injecting into the combustion chamber an alcohol-mixed fuel comprising a plurality of types of fuels containing at least alcohol fuel and having different fuel properties; In a multi-fuel internal combustion engine equipped with an air flow adjusting means for varying the flow state of the intake air, the air flow adjusting means so that the gas flow in the combustion chamber becomes larger than the current state when the alcohol concentration of the alcohol-mixed fuel exceeds a predetermined concentration Airflow control means for controlling the above is provided.

この請求項1記載の多種燃料内燃機関においては、アルコール混合燃料の噴射期間が長くなり吸入空気との混合性が悪くなっているときに、ガス流動の促進によってアルコール混合燃料と吸入空気が良く混ざり合うようになる。   In the multifuel internal combustion engine according to the first aspect, when the injection period of the alcohol mixed fuel is long and the miscibility with the intake air is deteriorated, the alcohol mixed fuel and the intake air are well mixed by the gas flow promotion. Will fit.

また、上記目的を達成する為、請求項2記載の発明では、上記請求項1記載の多種燃料内燃機関において、アルコール混合燃料のアルコール濃度が所定濃度以上あると共に機関回転数が低回転で且つ機関負荷が高負荷のときに燃焼室内におけるガス流動を現状よりも大きくすべく気流調節手段の制御を行うよう気流制御手段を構成している。   In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, in the multifuel internal combustion engine according to the first aspect, the alcohol concentration of the alcohol-mixed fuel is not less than a predetermined concentration, the engine speed is low, and the engine The airflow control means is configured to control the airflow adjustment means so that the gas flow in the combustion chamber is larger than the current state when the load is high.

この請求項2記載の多種燃料内燃機関は、アルコール濃度の濃いアルコール混合燃料の噴射期間が特に長期化する高負荷時で且つ燃焼室内のガス流動が特に少ない低回転時においてのガス流動の促進を図り、そのときのアルコール混合燃料と吸入空気の混合性を向上させる。   The multi-fuel internal combustion engine according to claim 2 promotes the gas flow at the time of high load when the injection period of the alcohol-mixed fuel having a high alcohol concentration is particularly long and at the time of low rotation where the gas flow in the combustion chamber is particularly small. As a result, the mixing property of the alcohol mixed fuel and the intake air at that time is improved.

本発明に係る多種燃料内燃機関は、アルコール混合燃料と吸入空気の混合性を良好にすることができるので、これに着火することによって良好な燃焼が行われるようになる。従って、この多種燃料内燃機関においては、その混合性の向上によって従来よりも燃焼ガス中におけるHC及び未燃HCの発生量の抑制が可能になるので、エミッション性能の悪化を防ぐことができる。また、この多種燃料内燃機関においては、その混合性の向上によって従来よりも燃焼効率が良好になるので、出力性能の低下を防ぐことができる。   The multi-fuel internal combustion engine according to the present invention can improve the mixing property of the alcohol-mixed fuel and the intake air, so that the good combustion is performed by igniting this. Therefore, in this multi-fuel internal combustion engine, the generation of HC and unburned HC in the combustion gas can be suppressed more than before due to the improvement of the mixing property, so that the emission performance can be prevented from deteriorating. Further, in this multi-fuel internal combustion engine, the combustion efficiency becomes better than the conventional one due to the improvement of the mixing property, so that it is possible to prevent the output performance from being lowered.

以下に、本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、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 multi-fuel internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.

本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例1を図1から図3に基づいて説明する。本実施例1の多種燃料内燃機関とは、アルコール燃料が含まれた1つの燃料タンク内のアルコール混合燃料を使用して運転される内燃機関であり、図1に示す電子制御装置(ECU)1によって燃焼制御等の各種制御動作が実行されるものである。そのアルコール混合燃料とは、アルコール燃料とこれとは燃料性状の異なる少なくとも1種類の燃料との混合燃料である。また、その電子制御装置1は、図示しないCPU(中央演算処理装置),所定の制御プログラム等を予め記憶しているROM(Read Only Memory),そのCPUの演算結果を一時記憶するRAM(Random Access Memory),予め用意された情報等を記憶するバックアップRAM等で構成されている。   A multifuel internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The multi-fuel internal combustion engine of the first embodiment is an internal combustion engine that is operated using alcohol mixed fuel in one fuel tank containing alcohol fuel, and is an electronic control unit (ECU) 1 shown in FIG. Thus, various control operations such as combustion control are executed. The alcohol mixed fuel is a mixed fuel of an alcohol fuel and at least one fuel having different fuel properties. The electronic control unit 1 includes a CPU (Central Processing Unit) (not shown), a ROM (Read Only Memory) that stores a predetermined control program in advance, and a RAM (Random Access) that temporarily stores the calculation result of the CPU. Memory) and a backup RAM for storing information prepared in advance.

最初に、ここで例示する多種燃料内燃機関の構成について図1に基づき説明を行う。尚、その図1においては1気筒のみを図示しているが、本発明は、これに限らず、多気筒の多種燃料内燃機関にも適用可能である。本実施例1においては、複数の気筒を具備しているものとして説明する。   First, the configuration of the multi-fuel internal combustion engine exemplified here will be described with reference to FIG. Although only one cylinder is shown in FIG. 1, the present invention is not limited to this, and can be applied to a multi-cylinder multifuel internal combustion engine. In the first embodiment, description will be made assuming that a plurality of cylinders are provided.

この多種燃料内燃機関には、燃焼室CCを形成するシリンダヘッド11,シリンダブロック12及びピストン13が備えられている。ここで、そのシリンダヘッド11とシリンダブロック12は図1に示すヘッドガスケット14を介してボルト等で締結されており、これにより形成されるシリンダヘッド11の下面の凹部11aとシリンダブロック12のシリンダボア12aとの空間内にピストン13が往復移動可能に配置される。そして、上述した燃焼室CCは、そのシリンダヘッド11の凹部11aの壁面とシリンダボア12aの壁面とピストン13の頂面13aとで囲まれた空間によって構成される。   The multifuel internal combustion engine is provided with a cylinder head 11, a cylinder block 12, and a piston 13 that form a combustion chamber CC. Here, the cylinder head 11 and the cylinder block 12 are fastened with bolts or the like via the head gasket 14 shown in FIG. 1, and the recess 11a on the lower surface of the cylinder head 11 and the cylinder bore 12a of the cylinder block 12 formed thereby. The piston 13 is disposed so as to be capable of reciprocating in the space. And the combustion chamber CC mentioned above is comprised by the space enclosed by the wall surface of the recessed part 11a of the cylinder head 11, the wall surface of the cylinder bore 12a, and the top surface 13a of the piston 13. FIG.

本実施例1の多種燃料内燃機関は、機関回転数や機関負荷等の運転条件に従って空気とアルコール混合燃料を燃焼室CCに送り込み、その運転条件に応じた燃焼制御を実行する。その空気については、図1に示す吸気通路21とシリンダヘッド11の吸気ポート11bを介して外部から吸入される。一方、そのアルコール混合燃料については、図1に示す燃料供給装置50を用いて供給される。   The multifuel internal combustion engine of the first embodiment sends air and alcohol mixed fuel to the combustion chamber CC according to operating conditions such as engine speed and engine load, and executes combustion control according to the operating conditions. The air is sucked from the outside through the intake passage 21 and the intake port 11b of the cylinder head 11 shown in FIG. On the other hand, the alcohol mixed fuel is supplied using the fuel supply device 50 shown in FIG.

先ず、空気の供給経路について説明する。   First, the air supply path will be described.

本実施例1の吸気通路21上には、外部から導入した空気に含まれる塵埃等の異物を除去するエアクリーナ22と、外部からの吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段23と、が設けられている。その吸入空気量検出手段23としては、吸入空気量を直接検出するエアフロメータ等の空気量検出センサ、吸気通路21内の圧力(即ち、吸気圧)を検出する吸気管圧センサなどが考えられる。後者の吸気管圧センサを利用する場合、吸入空気量は、その吸気圧と機関回転数から間接的に求める。この多種燃料内燃機関においては、その吸入空気量検出手段23の検出信号が電子制御装置1へと送られ、その検出信号に基づいて電子制御装置1が吸入空気量や機関負荷等を算出する。尚、機関回転数については、クランクシャフト15の回転角度の検出を行うクランク角センサ16の検出信号から把握させることができる。   On the intake passage 21 of the first embodiment, there are provided an air cleaner 22 for removing foreign matters such as dust contained in air introduced from the outside, and an intake air amount detection means 23 for detecting the amount of intake air from the outside. It has been. As the intake air amount detection means 23, an air amount detection sensor such as an air flow meter that directly detects the intake air amount, an intake pipe pressure sensor that detects the pressure in the intake passage 21 (ie, intake pressure), and the like are conceivable. When the latter intake pipe pressure sensor is used, the intake air amount is obtained indirectly from the intake pressure and the engine speed. In this multifuel internal combustion engine, the detection signal of the intake air amount detection means 23 is sent to the electronic control unit 1, and the electronic control unit 1 calculates the intake air amount, the engine load, and the like based on the detection signal. The engine speed can be grasped from the detection signal of the crank angle sensor 16 that detects the rotation angle of the crankshaft 15.

また、その吸気通路21上における吸入空気量検出手段23よりも下流側には、燃焼室CC内への吸入空気量を調節するスロットルバルブ24と、このスロットルバルブ24を開閉駆動するスロットルバルブアクチュエータ25と、が設けられている。本実施例1の電子制御装置1は、そのスロットルバルブアクチュエータ25を運転条件に従って駆動制御し、その運転条件に応じた弁開度(換言すれば、吸入空気量)となるようにスロットルバルブ24の開弁角度を調節させる。例えば、そのスロットルバルブ24については、運転条件に応じた空燃比を成す為に必要な吸入空気量の空気が燃焼室CCへと吸入されるよう調節される。この多種燃料内燃機関においては、そのスロットルバルブ24の弁開度を検出し、その検出信号を電子制御装置1に送信するスロットル開度センサ26が設けられている。   A throttle valve 24 for adjusting the amount of intake air into the combustion chamber CC and a throttle valve actuator 25 for opening and closing the throttle valve 24 are provided downstream of the intake air amount detection means 23 on the intake passage 21. And are provided. The electronic control unit 1 according to the first embodiment controls the throttle valve actuator 25 according to the operating condition, and controls the throttle valve 24 so that the valve opening degree (in other words, the intake air amount) according to the operating condition is obtained. Adjust the valve opening angle. For example, the throttle valve 24 is adjusted so that the intake air amount necessary for achieving the air-fuel ratio corresponding to the operating conditions is sucked into the combustion chamber CC. The multifuel internal combustion engine is provided with a throttle opening sensor 26 that detects the valve opening of the throttle valve 24 and transmits the detection signal to the electronic control unit 1.

一方、吸気ポート11bはその一端が燃焼室CCに開口しており、その開口部分に当該開口を開閉させる吸気バルブ31が配設されている。その開口の数量は1つでも複数でもよく、その開口毎に吸気バルブ31が配備される。従って、この多種燃料内燃機関においては、その吸気バルブ31を開弁させることによって吸気ポート11bから燃焼室CC内に空気が吸入される一方、その吸気バルブ31を閉弁させることによって燃焼室CC内への空気の流入が遮断される。   On the other hand, one end of the intake port 11b opens to the combustion chamber CC, and an intake valve 31 that opens and closes the opening is disposed in the opening portion. The number of openings may be one or more, and an intake valve 31 is provided for each opening. Therefore, in this multi-fuel internal combustion engine, air is sucked into the combustion chamber CC from the intake port 11b by opening the intake valve 31 and closed in the combustion chamber CC by closing the intake valve 31. Inflow of air to is blocked.

ここで、その吸気バルブ31としては、例えば、図示しない吸気側カムシャフトの回転と弾性部材(弦巻バネ)の弾発力に伴って開閉駆動されるものがある。この種の吸気バルブ31においては、その吸気側カムシャフトとクランクシャフト15の間にチェーンやスプロケット等からなる動力伝達機構を介在させることによってその吸気側カムシャフトをクランクシャフト15の回転に連動させ、予め設定された開閉時期に開閉駆動させる。本実施例1の多種燃料内燃機関においては、このようなクランクシャフト15の回転に同期して開閉駆動される吸気バルブ31を適用する。   Here, as the intake valve 31, for example, there is a valve that is driven to open and close in accordance with the rotation of an intake camshaft (not shown) and the elastic force of an elastic member (string spring). In this type of intake valve 31, by interposing a power transmission mechanism such as a chain or a sprocket between the intake side camshaft and the crankshaft 15, the intake side camshaft is interlocked with the rotation of the crankshaft 15, Open / close drive is performed at a preset opening / closing timing. In the multifuel internal combustion engine of the first embodiment, the intake valve 31 that is opened and closed in synchronization with the rotation of the crankshaft 15 is applied.

但し、この多種燃料内燃機関は、その吸気バルブ31の開閉時期やリフト量を変更可能な所謂可変バルブタイミング&リフト機構等の可変バルブ機構を具備してもよく、これにより、その吸気バルブ31の開閉時期やリフト量を運転条件に応じた好適なものへと可変させることができるようになる。更にまた、この多種燃料内燃機関においては、かかる可変バルブ機構と同様の作用効果を得るべく、電磁力を利用して吸気バルブ31を開閉駆動させる所謂電磁駆動弁を利用してもよい。   However, this multi-fuel internal combustion engine may be provided with a variable valve mechanism such as a so-called variable valve timing & lift mechanism that can change the opening / closing timing and lift amount of the intake valve 31. The opening / closing timing and the lift amount can be changed to suitable ones according to the operating conditions. Furthermore, in this multi-fuel internal combustion engine, a so-called electromagnetically driven valve that opens and closes the intake valve 31 using electromagnetic force may be used in order to obtain the same effect as the variable valve mechanism.

更に、その吸気ポート11bには、燃焼室CC内における気体(吸入空気)の流動状態を運転条件(機関回転数や機関負荷)に応じて可変させる気流調節手段27が設けられている。ここで例示する気流調節手段27は、弁体を全開位置から全閉位置までの間において所望の閉弁角度で作動させることにより吸気ポート11bの流路を狭め、これにより吸入空気の流速を速めて燃焼室CC内における吸入空気の流動を促進させる気流調節弁であり、その代表的なものとしてスワール流を発生させるスワールコントロールバルブやタンブル流を発生させるタンブルコントロールバルブが知られている。この気流調節手段27は、電子制御装置1の気流制御手段により運転条件に応じて駆動制御された気流調節弁アクチュエータ28の動きに伴って作動させられる。   Further, the intake port 11b is provided with an air flow adjusting means 27 for varying the flow state of the gas (intake air) in the combustion chamber CC according to operating conditions (engine speed and engine load). The airflow adjusting means 27 exemplified here narrows the flow path of the intake port 11b by operating the valve body at a desired valve closing angle between the fully open position and the fully closed position, thereby increasing the flow velocity of the intake air. As a typical example, a swirl control valve that generates a swirl flow and a tumble control valve that generates a tumble flow are known. The air flow adjusting means 27 is operated in accordance with the movement of the air flow adjusting valve actuator 28 that is driven and controlled according to the operating conditions by the air flow control means of the electronic control unit 1.

ここで、燃焼室CC内への吸入空気量は、その気流調節手段27の弁体の閉弁角度が大きくなるにつれて、即ち、吸気ポート11bの流路が絞られるにつれて少なくなっていく。従って、その吸気ポート11bの流路が絞られ過ぎた場合には、吸入空気量が不足して運転条件に応じた適切な燃焼状態を保てなくなる可能性がある。具体的には、本来よりもリッチ側での燃焼が行われてしまう可能性があるので、HCや未燃HCの排出量が増えてエミッション性能を悪化させてしまう虞がある。また、燃焼室CC内の充填効率の低下によって所望の燃焼が行われなくなる可能性があるので、出力性能の低下を招いてしまう虞がある。これが為、ここでは、かかる不都合を生じさせることのない運転条件に応じた弁体の閉弁角度を通常の気流制御時における最大閉弁角度として定めておく。   Here, the amount of intake air into the combustion chamber CC decreases as the valve closing angle of the valve body of the airflow adjusting means 27 increases, that is, as the flow path of the intake port 11b is reduced. Therefore, when the flow path of the intake port 11b is excessively restricted, there is a possibility that the intake air amount is insufficient and an appropriate combustion state corresponding to the operating condition cannot be maintained. Specifically, there is a possibility that combustion on the richer side than the original may occur, so there is a possibility that the emission amount of HC and unburned HC increases and the emission performance is deteriorated. In addition, there is a possibility that desired combustion may not be performed due to a decrease in filling efficiency in the combustion chamber CC, which may lead to a decrease in output performance. For this reason, here, the valve closing angle of the valve body corresponding to the operating condition that does not cause such inconvenience is determined as the maximum valve closing angle during normal airflow control.

続いて、燃料供給装置50について説明する。   Next, the fuel supply device 50 will be described.

この燃料供給装置50は、アルコール燃料とこれとは燃料性状の異なる少なくとも1種類の燃料を燃焼室CCに導くものである。本実施例1においては、1つの燃料タンク41に混合状態で貯留されたアルコール燃料と炭化水素系燃料(ガソリン燃料)からなるアルコール混合燃料の供給用であり、そのアルコール混合燃料を燃焼室CC内に直接噴射させるべく構成した燃料供給装置50について例示する。   The fuel supply device 50 guides alcohol fuel and at least one fuel having different fuel properties to the combustion chamber CC. The first embodiment is for supplying an alcohol mixed fuel composed of an alcohol fuel and a hydrocarbon fuel (gasoline fuel) stored in a mixed state in one fuel tank 41, and the alcohol mixed fuel is supplied to the combustion chamber CC. An example of a fuel supply device 50 configured to be directly injected into the fuel is illustrated.

具体的に、この燃料供給装置50は、アルコール混合燃料を燃料タンク41から吸い上げて燃料通路51に送出するフィードポンプ52と、その燃料通路51のアルコール混合燃料を加圧して高圧燃料通路53に圧送する高圧燃料ポンプ54と、その高圧燃料通路53のアルコール混合燃料を夫々の気筒に分配するデリバリ通路55と、このデリバリ通路55から供給されたアルコール混合燃料を夫々の燃焼室CC内に噴射する各気筒の燃料噴射弁(燃料噴射手段)56と、を備える。   Specifically, the fuel supply device 50 sucks alcohol mixed fuel from the fuel tank 41 and sends it to the fuel passage 51, and pressurizes the alcohol mixed fuel in the fuel passage 51 and pressurizes it to the high pressure fuel passage 53. The high pressure fuel pump 54, the delivery passage 55 for distributing the alcohol mixed fuel in the high pressure fuel passage 53 to the respective cylinders, and the alcohol mixed fuel supplied from the delivery passage 55 are injected into the respective combustion chambers CC. A cylinder fuel injection valve (fuel injection means) 56.

この燃料供給装置50は、その高圧燃料ポンプ54及び燃料噴射弁56を運転条件に従って電子制御装置1に駆動制御させ、これにより、その運転条件に対応させた燃料噴射量,燃料噴射時期及び燃料噴射期間等の燃料噴射条件でアルコール混合燃料が噴射されるように構成する。例えば、その電子制御装置1には、そのアルコール混合燃料を高圧燃料ポンプ54から圧送させ、運転条件に応じた燃料噴射条件で燃料噴射弁56に噴射を実行させる。   The fuel supply device 50 controls the electronic control device 1 to drive and control the high-pressure fuel pump 54 and the fuel injection valve 56 in accordance with the operating conditions, whereby the fuel injection amount, fuel injection timing, and fuel injection corresponding to the operating conditions are controlled. An alcohol mixed fuel is injected under fuel injection conditions such as a period. For example, the electronic control unit 1 causes the alcohol-mixed fuel to be pumped from the high-pressure fuel pump 54 and causes the fuel injection valve 56 to perform injection under the fuel injection conditions corresponding to the operating conditions.

このようにして燃焼室CCに供給されたアルコール混合燃料は、燃焼室CC内で上述した空気と混ざり合い、運転条件に応じた点火時期になると点火プラグ61の着火動作によって燃焼させられる。そして、その燃焼された後の筒内ガス(燃焼ガス)は、燃焼室CCから図1に示す排気ポート11cへと排出され、排気通路81によって大気へと放出される。   The alcohol mixed fuel supplied to the combustion chamber CC in this way is mixed with the air described above in the combustion chamber CC, and is combusted by the ignition operation of the spark plug 61 at the ignition timing according to the operating conditions. The in-cylinder gas (combustion gas) after the combustion is discharged from the combustion chamber CC to the exhaust port 11c shown in FIG. 1 and discharged to the atmosphere through the exhaust passage 81.

その排気ポート11cには、燃焼室CCとの間の開口を開閉させる排気バルブ71が配設されている。その開口の数量は1つでも複数でもよく、その開口毎に上述した排気バルブ71が配備される。従って、この多種燃料内燃機関においては、その排気バルブ71を開弁させることによって燃焼室CC内から排気ポート11cに燃焼ガスが排出され、その排気バルブ71を閉弁させることによって燃焼ガスの排気ポート11cへの排出が遮断される。ここで、その排気バルブ71としては、上述した吸気バルブ31と同様に、動力伝達機構を介在させたもの、所謂可変バルブタイミング&リフト機構等の可変バルブ機構を具備したものや所謂電磁駆動弁を適用することができる。   An exhaust valve 71 that opens and closes an opening between the exhaust port 11c and the combustion chamber CC is disposed. The number of openings may be one or more, and the exhaust valve 71 described above is provided for each opening. Accordingly, in this multi-fuel internal combustion engine, the combustion gas is discharged from the combustion chamber CC to the exhaust port 11c by opening the exhaust valve 71, and the combustion gas exhaust port is closed by closing the exhaust valve 71. The discharge to 11c is blocked. Here, as the exhaust valve 71, as in the intake valve 31 described above, a valve with a power transmission mechanism, a valve with a variable valve mechanism such as a so-called variable valve timing & lift mechanism, or a so-called electromagnetically driven valve is used. Can be applied.

また、排気通路81上には排気浄化装置82が配設されており、排気ガス中の有害成分の浄化が行われる。ここでは、その排気浄化装置82として、排気ガス中の有害なHC(炭化水素),未燃HC(未燃炭化水素),CO(一酸化炭素)及びNOx(窒素酸化物)を無害なH2O(水),CO2(二酸化炭素),N2(窒素)へと還元又は酸化させる三元触媒を用意する。 An exhaust purification device 82 is disposed on the exhaust passage 81 to purify harmful components in the exhaust gas. Here, as the exhaust purification device 82, harmful HC (hydrocarbon), unburned HC (unburned hydrocarbon), CO (carbon monoxide) and NOx (nitrogen oxide) in the exhaust gas are harmless H 2. Prepare a three-way catalyst for reduction or oxidation to O (water), CO 2 (carbon dioxide), or N 2 (nitrogen).

ところで、本実施例1においては、上述したようにアルコール燃料とガソリン燃料が1つの燃料タンク41に混合された状態で貯留されるので、夫々の給油量を的確に制御しなければアルコール燃料とガソリン燃料の燃料混合比率が変化してアルコール混合燃料のアルコール濃度が変わる。一般にその制御を給油作業者に実行させるのは難儀であり、また、一方の燃料が入手できない場合もあり得るので、本実施例1の多種燃料内燃機関は、如何様な燃料混合比率(即ち、如何様なアルコール濃度)であっても運転できるように構成しておく。   In the first embodiment, as described above, since alcohol fuel and gasoline fuel are stored in a mixed state in one fuel tank 41, alcohol fuel and gasoline are not controlled unless the respective fuel supply amounts are accurately controlled. The fuel mixing ratio of the fuel changes, and the alcohol concentration of the alcohol mixed fuel changes. In general, it is difficult to cause the refueling operator to execute the control, and one fuel may not be available. Therefore, the multifuel internal combustion engine of the first embodiment has any fuel mixing ratio (that is, It is configured so that it can be operated at any alcohol concentration.

一方、アルコール混合燃料のアルコール濃度が濃いときには、前述したように噴射期間を長くしなければならないので、アルコール混合燃料と吸入空気の混合性が悪化してしまい、燃焼室CC内での燃焼状態が悪くなる可能性がある。例えば、この多種燃料内燃機関においては、その混合性の悪化に伴ってアルコール混合燃料が完全燃焼され難くなるので、燃焼ガス中のHC及び未燃HCの発生量を増加させてしまい、その全てを排気浄化装置82で浄化しきれずにエミッション性能の悪化を招いてしまう。また、この多種燃料内燃機関においては、その混合性の悪化に伴って燃焼効率が低下してしまうので、出力性能の低下を招いてしまう。   On the other hand, when the alcohol concentration of the alcohol mixed fuel is high, the injection period must be lengthened as described above, so that the mixing property of the alcohol mixed fuel and the intake air is deteriorated, and the combustion state in the combustion chamber CC is deteriorated. It can get worse. For example, in this multi-fuel internal combustion engine, it becomes difficult to completely burn alcohol mixed fuel as its mixing property deteriorates, so that the generation amount of HC and unburned HC in the combustion gas is increased, and all of them are reduced. The exhaust purification device 82 cannot completely purify, and the emission performance is deteriorated. Further, in this multi-fuel internal combustion engine, the combustion efficiency is lowered as the mixing property is deteriorated, so that the output performance is lowered.

ここで、その燃焼状態は、通常、アルコール濃度が濃くなるにつれて悪化していくものである。しかしながら、燃焼状態が悪化したからといって必ずしも重度のエミッション性能の悪化や出力性能の低下を招くとは限らず、所定濃度(例えば、70%)以上のアルコール濃度になって初めてエミッション性能の悪化等を招くだけの燃焼状態の悪化が引き起こされるのが一般的である。   Here, the combustion state usually worsens as the alcohol concentration increases. However, the deterioration of the combustion state does not necessarily cause a serious deterioration in the emission performance or a decrease in the output performance, but the emission performance is not deteriorated until the alcohol concentration becomes a predetermined concentration (for example, 70%) or more. In general, the deterioration of the combustion state is caused so as to cause the above.

これが為、本実施例1においては、アルコール濃度が所定濃度(例えば、70%)以上にまで濃くなっているときのアルコール混合燃料と吸入空気との混合性が改善されるように構成して、そのときの燃焼状態の改善を図る。例えば、ここでは、そのようなときに上述した気流調節手段27を現状よりも閉弁方向へと動かすよう電子制御装置1の気流制御手段を構成し、これにより吸入空気の流速を速めて燃焼室CC内における吸入空気の流動が現状よりも促進されるようにする。つまり、アルコール混合燃料のアルコール濃度が濃いときには、吸気ポート11bの流路を現状よりも絞ることで燃焼室CC内における吸入空気の流動を大きくし、その吸入空気と噴射されたアルコール混合燃料とが混ざり合い易くなるようにする。ここでは、このようにアルコール高濃度時の気流制御を行って燃焼室CC内のガス流動を促し、これによりアルコール混合燃料と吸入空気の混合性を改善して燃焼状態の改善を図る。   For this reason, in the first embodiment, it is configured so that the mixing property of the alcohol mixed fuel and the intake air is improved when the alcohol concentration is increased to a predetermined concentration (for example, 70%) or more. The combustion state at that time will be improved. For example, here, the air flow control means of the electronic control device 1 is configured to move the air flow adjusting means 27 described above in the valve closing direction from the current state in such a case, thereby increasing the flow rate of the intake air and increasing the flow rate of the intake air. The flow of the intake air in the CC is promoted more than the current state. That is, when the alcohol concentration of the alcohol mixed fuel is high, the flow of the intake port 11b is made narrower than the current state to increase the flow of intake air in the combustion chamber CC, and the intake air and the injected alcohol mixed fuel are Make it easy to mix. Here, air flow control at the time of high alcohol concentration is performed in this way to promote gas flow in the combustion chamber CC, thereby improving the mixing property of the alcohol mixed fuel and the intake air to improve the combustion state.

そのアルコール濃度については、燃料タンク41や燃料供給装置50に設けたアルコール濃度検知手段(例えば、静電容量型アルコール濃度センサ)57に検出させる。ここでは、その燃料供給装置50の燃料通路51上にアルコール濃度検知手段57を配置する。尚、アルコール濃度は、そのアルコール濃度検知手段57の検出値に替えて排気ガスのA/F(空燃比)の学習値から算出させてもよい。その排気ガスのA/Fについては、例えば、排気通路81上に設けたA/Fセンサ83から取得する。   The alcohol concentration is detected by an alcohol concentration detection means (for example, a capacitive alcohol concentration sensor) 57 provided in the fuel tank 41 or the fuel supply device 50. Here, the alcohol concentration detection means 57 is disposed on the fuel passage 51 of the fuel supply device 50. The alcohol concentration may be calculated from the learned value of the exhaust gas A / F (air-fuel ratio) instead of the detected value of the alcohol concentration detecting means 57. The A / F of the exhaust gas is acquired from an A / F sensor 83 provided on the exhaust passage 81, for example.

ここで、そのアルコール高濃度時の気流制御については、アルコール濃度が所定濃度(例えば、70%)以上だからといって必ずしも常に実行しなければならないものではない。つまり、通常の気流制御で必要とされる現状の気流調節手段27の閉弁角度如何では、アルコール高濃度時の気流制御を実行することによって、その閉弁角度が通常の気流制御時の最大閉弁角度を超えて大きくなる可能性がある。そして、この場合には、前述したように、吸入空気量不足によって燃焼状態を悪化させる可能性がある一方で、燃焼室CC内のガス流動が大きくなって燃焼状態を改善させる可能性もあり、これが為、そのガス流動による燃焼状態の改善効果が吸入空気量不足による燃焼状態の悪化を凌駕することもあれば、その逆もあるので、燃焼状態の改善効果が得られないのであればアルコール高濃度時の気流制御は実行させない方がよい。   Here, the air flow control at the time of high alcohol concentration does not always have to be performed because the alcohol concentration is a predetermined concentration (for example, 70%) or more. In other words, depending on the current valve closing angle of the air flow adjusting means 27 required for normal air flow control, the valve closing angle is set to the maximum closing time during normal air flow control by executing the air flow control at high alcohol concentration. There is a possibility of increasing beyond the valve angle. In this case, as described above, the combustion state may be deteriorated due to insufficient intake air amount, while the gas flow in the combustion chamber CC may be increased to improve the combustion state. For this reason, the improvement of the combustion state due to the gas flow may surpass the deterioration of the combustion state due to insufficient intake air amount, and vice versa. It is better not to execute airflow control during concentration.

そこで、本実施例1においては、ガス流動による燃焼状態の改善効果が現れる運転条件に重きを置いてアルコール高濃度時の気流制御を実行させるよう構成する。ここでは、アルコール混合燃料のアルコール濃度が所定濃度以上になっていると共に、そのアルコール混合燃料の噴射期間が特に長期化する高負荷時で且つ燃焼室CC内のガス流動が特に少ない低回転時の運転条件(図2に示すアルコール高濃度時の気流強化対象領域)の場合に、気流調節手段27の閉弁角度を現状よりも大きくさせるようにする。   Therefore, in the first embodiment, the airflow control at the time of high alcohol concentration is executed with emphasis on the operating condition in which the effect of improving the combustion state by the gas flow appears. Here, the alcohol concentration of the alcohol-mixed fuel is equal to or higher than a predetermined concentration, the injection period of the alcohol-mixed fuel is particularly high, and the gas flow in the combustion chamber CC is particularly low during low rotation. In the case of the operating conditions (region for airflow enhancement at the time of high alcohol concentration shown in FIG. 2), the valve closing angle of the airflow adjusting means 27 is made larger than the current state.

具体的に、本実施例1の多種燃料内燃機関においては、図3のフローチャートに示す如く、電子制御装置1の気流制御手段がアルコール濃度検知手段57からアルコール混合燃料のアルコール濃度を検出する(ステップST1)。   Specifically, in the multifuel internal combustion engine of the first embodiment, the air flow control means of the electronic control unit 1 detects the alcohol concentration of the alcohol mixed fuel from the alcohol concentration detection means 57 as shown in the flowchart of FIG. ST1).

そして、その気流制御手段は、そのアルコール濃度が所定濃度(ここでは、70%)以上か否かを判定し(ステップST2)、所定濃度以上であれば、現状での運転条件(機関回転数及び機関負荷)が上述したアルコール高濃度時の気流強化対象領域に該当しているのか否かの判定を行う(ステップST3)。   Then, the air flow control means determines whether or not the alcohol concentration is equal to or higher than a predetermined concentration (here, 70%) (step ST2). If the alcohol concentration is equal to or higher than the predetermined concentration, the current operating condition (engine speed and engine speed) is determined. It is determined whether or not (engine load) corresponds to the above-described airflow enhancement target region at the time of high alcohol concentration (step ST3).

気流制御手段は、そのステップST3にて気流強化対象領域に該当していると判定した場合、気流調節手段27を現状よりも閉弁方向へと作動させる(ステップST4)。例えば、ここでの気流調節手段27は、その閉弁角度を所望の角度へと調節させるものである。これが為、ここでは、現状での運転条件(機関回転数及び機関負荷)又は/及びアルコール濃度に応じた閉弁角度へと気流調節手段27を作動させる。その閉弁角度とは、ガス流動の促進による燃焼状態の改善効果が吸入空気量不足による燃焼状態の悪化を上回るときの角度であり、その運転条件(機関回転数及び機関負荷)又は/及びアルコール濃度をパラメータとするマップデータを利用して気流制御手段に設定させる。   When it is determined in step ST3 that the airflow control means corresponds to the airflow enhancement target region, the airflow control means 27 operates the airflow adjustment means 27 in the valve closing direction from the current state (step ST4). For example, the airflow adjusting means 27 here adjusts the valve closing angle to a desired angle. For this reason, here, the air flow adjusting means 27 is operated to a valve closing angle corresponding to the current operating conditions (engine speed and engine load) and / or alcohol concentration. The valve closing angle is an angle when the effect of improving the combustion state due to the promotion of gas flow exceeds the deterioration of the combustion state due to insufficient intake air amount, and the operating conditions (engine speed and engine load) or / and alcohol The airflow control means is set using map data having the density as a parameter.

これにより、燃焼室CC内においては、ガス流動が大きくなり、吸入空気と燃料噴射弁56から噴射されたアルコール混合燃料とが良く混ざり合わされるので、この混合気に点火プラグ61から着火することによって良好な燃焼が行われるようになる。従って、この多種燃料内燃機関においては、そのアルコール混合燃料と吸入空気の混合性の向上により、従来と比べて燃焼ガス中におけるHC及び未燃HCの発生量の抑制が可能になるので、エミッション性能の悪化を防ぐことができる。また、この多種燃料内燃機関においては、その混合性の向上によって従来よりも燃焼効率が良好になるので、出力性能の低下を防ぐことができる。   Thereby, in the combustion chamber CC, the gas flow becomes large, and the intake air and the alcohol mixed fuel injected from the fuel injection valve 56 are well mixed. Therefore, by igniting this air-fuel mixture from the spark plug 61, Good combustion will be performed. Therefore, in this multi-fuel internal combustion engine, the generation of HC and unburned HC in the combustion gas can be suppressed by improving the mixing property of the alcohol mixed fuel and the intake air as compared with the conventional one. Can be prevented. Further, in this multi-fuel internal combustion engine, the combustion efficiency becomes better than the conventional one due to the improvement of the mixing property, so that it is possible to prevent the output performance from being lowered.

尚、本実施例1の気流制御手段は、上記ステップST2にてアルコール濃度が所定濃度よりも薄いと判定された場合、又は、上記ステップST3にてアルコール濃度が所定濃度以上であっても気流強化対象領域に該当していないと判定された場合、運転条件に応じた通常の気流制御を実行させる(ステップST5)。   Note that the airflow control means of the first embodiment enhances the airflow when the alcohol concentration is determined to be lower than the predetermined concentration in step ST2 or even when the alcohol concentration is equal to or higher than the predetermined concentration in step ST3. When it is determined that the target area does not fall, normal airflow control corresponding to the operation condition is executed (step ST5).

以上示した如く、本実施例1の多種燃料内燃機関においては、アルコール混合燃料のアルコール濃度が所定濃度以上になっており且つ運転条件が気流強化対象領域(即ち、低回転、高負荷領域)に該当しているときに、燃焼室CC内のガス流動を現状よりも大きくし、アルコール混合燃料と吸入空気の混合性を向上させて燃焼状態の改善を図っている。これが為、この多種燃料内燃機関によれば、そのようなときのエミッション性能の悪化や出力性能の低下を抑えることができるようになる。   As described above, in the multifuel internal combustion engine of the first embodiment, the alcohol concentration of the alcohol-mixed fuel is equal to or higher than the predetermined concentration, and the operating condition is in the airflow enhancement target region (that is, the low rotation, high load region). When applicable, the gas flow in the combustion chamber CC is made larger than the current state, and the mixing property of the alcohol-mixed fuel and the intake air is improved to improve the combustion state. For this reason, according to the multifuel internal combustion engine, it is possible to suppress the deterioration of the emission performance and the decrease of the output performance at such time.

次に、本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例2を図4に基づいて説明する。   Next, a second embodiment of the multifuel internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIG.

前述した実施例1の多種燃料内燃機関は、1つの燃料タンク41に予め混合状態で貯留されたアルコール燃料と炭化水素系燃料(ガソリン燃料)からなるアルコール混合燃料で運転される。従って、この実施例1の多種燃料内燃機関においては、少なくとも何れか一方の燃料が補給されるまでは固定された燃料混合比率のアルコール混合燃料を用いて運転が行われる。   The multi-fuel internal combustion engine of the first embodiment described above is operated with an alcohol mixed fuel composed of alcohol fuel and hydrocarbon fuel (gasoline fuel) stored in a mixed state in one fuel tank 41 in advance. Therefore, in the multi-fuel internal combustion engine of the first embodiment, the operation is performed using the alcohol mixed fuel having the fixed fuel mixing ratio until at least one of the fuels is replenished.

しかしながら、その燃料混合比率については、1つの値に固定するよりも運転条件に合わせて任意の値へと可変できるようにしておく方が良好なエミッション性能や出力性能を得る上で好ましい。   However, the fuel mixing ratio is preferably set to be variable to an arbitrary value in accordance with the operating conditions, rather than being fixed to one value, in order to obtain good emission performance and output performance.

一方、運転条件に応じて燃料混合比率の変更ができるように多種燃料内燃機関を構成した場合、その運転条件如何ではアルコール濃度の濃いアルコール混合燃料によって運転されるときがある。これが為、そのようなときには、実施例1にて説明したアルコール混合燃料と吸入空気の混合性の悪化が起こり、これにより燃焼室CC内での燃焼状態が悪くなってエミッション性能の悪化や出力性能の低下を招く可能性がある。   On the other hand, when the multi-fuel internal combustion engine is configured so that the fuel mixture ratio can be changed according to the operating conditions, the engine may be operated with an alcohol-mixed fuel having a high alcohol concentration depending on the operating conditions. For this reason, in such a case, the mixing property of the alcohol-mixed fuel and the intake air described in the first embodiment is deteriorated, which deteriorates the combustion state in the combustion chamber CC and deteriorates the emission performance and the output performance. May lead to a decrease in

そこで、本実施例2は、かかる燃料混合比率の変更が可能な多種燃料内燃機関においても、実施例1と同様にその混合性が改善されるよう構成する。つまり、本実施例2の多種燃料内燃機関は、実施例1の多種燃料内燃機関において燃料供給装置50を図4に示す燃料供給装置150へと置き換えたものであり、それ以外については実施例1と同じように構成されたものである。   Therefore, the second embodiment is configured so that the mixing property is improved in the multifuel internal combustion engine capable of changing the fuel mixing ratio as in the first embodiment. That is, the multifuel internal combustion engine of the second embodiment is obtained by replacing the fuel supply device 50 with the fuel supply device 150 shown in FIG. 4 in the multifuel internal combustion engine of the first embodiment, and otherwise the first embodiment. It is constructed in the same way as

この本実施例2の燃料供給装置150は、少なくともアルコール燃料を含む燃料性状の異なる複数種類の燃料を運転条件に応じた燃料混合比率で混合し、そのアルコール混合燃料を夫々の気筒の燃焼室へと直接噴射させるものである。本実施例2においては、第1燃料タンク141Aに貯留されたアルコール燃料と第2燃料タンク141Bに貯留されたガソリン燃料とを運転条件に応じた燃料混合比率で混合させる。   The fuel supply device 150 according to the second embodiment mixes at least a plurality of types of fuels having different fuel properties including alcohol fuel at a fuel mixing ratio according to operating conditions, and the alcohol mixed fuel is supplied to the combustion chamber of each cylinder. And directly inject. In the second embodiment, the alcohol fuel stored in the first fuel tank 141A and the gasoline fuel stored in the second fuel tank 141B are mixed at a fuel mixing ratio according to the operating conditions.

具体的に、この燃料供給装置150は、アルコール燃料を第1燃料タンク141Aから吸い上げて第1燃料通路151Aに送出する第1フィードポンプ152Aと、ガソリン燃料を第2燃料タンク141Bから吸い上げて第2燃料通路151Bに送出する第2フィードポンプ152Bと、その第1及び第2の燃料通路151A,151Bから各々送られてきたアルコール燃料とガソリン燃料を混ぜ合わせる燃料混合手段158と、この燃料混合手段158にて生成されたアルコール混合燃料を第3燃料通路159から高圧燃料通路53へと圧送する高圧燃料ポンプ54と、その高圧燃料通路53のアルコール混合燃料を気筒毎に分配するデリバリ通路55と、このデリバリ通路55から供給されたアルコール混合燃料を夫々の燃焼室CC内へと噴射する燃料噴射弁56と、を備える。つまり、本実施例2の燃料供給装置150は、実施例1の燃料供給装置50において高圧燃料ポンプ54よりも上流の構成を変更したものである。尚、本実施例2のアルコール濃度検知手段57は、図4に示す如く第3燃料通路159上に配置する。   Specifically, the fuel supply device 150 includes a first feed pump 152A that sucks alcohol fuel from the first fuel tank 141A and sends it to the first fuel passage 151A, and a second fuel pump that sucks gasoline fuel from the second fuel tank 141B. The second feed pump 152B sent to the fuel passage 151B, the fuel mixing means 158 for mixing the alcohol fuel and the gasoline fuel respectively sent from the first and second fuel passages 151A and 151B, and the fuel mixing means 158 A high-pressure fuel pump 54 that pumps the alcohol-mixed fuel produced in step 3 from the third fuel passage 159 to the high-pressure fuel passage 53, a delivery passage 55 that distributes the alcohol-mixed fuel in the high-pressure fuel passage 53 for each cylinder, and The alcohol mixed fuel supplied from the delivery passage 55 is fed into each combustion chamber CC. Comprising a fuel injection valve 56 for injecting, the. That is, the fuel supply device 150 according to the second embodiment is obtained by changing the configuration upstream of the high-pressure fuel pump 54 in the fuel supply device 50 according to the first embodiment. The alcohol concentration detection means 57 of the second embodiment is disposed on the third fuel passage 159 as shown in FIG.

この燃料供給装置150においては、その第1フィードポンプ152A,第2フィードポンプ152B及び燃料混合手段158を電子制御装置1の供給燃料制御手段(燃料含有比率制御手段)に駆動制御させ、これにより、運転条件に応じた所定の燃料混合比率のアルコール混合燃料が燃料混合手段158で生成されるように構成する。例えば、この燃料供給装置150は、その第1フィードポンプ152Aと第2フィードポンプ152Bの夫々の吐出量を電子制御装置1の供給燃料制御手段に加減させることによってアルコール混合燃料の燃料混合比率を調節してもよく、その供給燃料制御手段の指示に従って燃料混合手段158にアルコール燃料とガソリン燃料の夫々の混合割合を増減させてアルコール混合燃料の燃料混合比率を調節してもよい。   In the fuel supply device 150, the first feed pump 152A, the second feed pump 152B, and the fuel mixing means 158 are driven and controlled by the supply fuel control means (fuel content ratio control means) of the electronic control device 1, thereby The fuel mixing means 158 is configured to generate an alcohol mixed fuel having a predetermined fuel mixing ratio according to the operating conditions. For example, the fuel supply device 150 adjusts the fuel mixing ratio of the alcohol-mixed fuel by adjusting the discharge amount of the first feed pump 152A and the second feed pump 152B to the supply fuel control means of the electronic control device 1. Alternatively, the fuel mixing ratio of the alcohol mixed fuel may be adjusted by increasing or decreasing the mixing ratio of the alcohol fuel and the gasoline fuel in the fuel mixing means 158 according to the instruction of the supplied fuel control means.

本実施例2においては、そのようにして混合されたアルコール混合燃料のアルコール濃度が所定濃度以上であり、且つ、例えば運転条件が実施例1と同じアルコール高濃度時の気流強化対象領域(即ち、低回転、高負荷領域)に該当していれば、実施例1と同じようにアルコール高濃度時の気流制御を実行する。   In the second embodiment, the alcohol concentration of the alcohol mixed fuel mixed in this way is equal to or higher than a predetermined concentration, and the air flow enhancement target region (that is, the operation condition is the same as in the first embodiment when the alcohol concentration is high, i.e., If it corresponds to the low rotation and high load region), the air flow control at the time of high alcohol concentration is executed as in the first embodiment.

これにより、本実施例2の多種燃料内燃機関においても、燃焼室CC内のガス流動が現状よりも大きくなり、アルコール混合燃料と吸入空気の混合性が向上されて燃焼状態の改善が図られる。これが為、この多種燃料内燃機関によれば、アルコール混合燃料のアルコール濃度が所定濃度以上になっており且つ運転条件が気流強化対象領域に該当しているときに、エミッション性能の悪化や出力性能の低下を抑えることができるようになる。   Thereby, also in the multi-fuel internal combustion engine of the second embodiment, the gas flow in the combustion chamber CC becomes larger than the current state, the mixing property of the alcohol mixed fuel and the intake air is improved, and the combustion state is improved. For this reason, according to this multi-fuel internal combustion engine, when the alcohol concentration of the alcohol-mixed fuel is equal to or higher than the predetermined concentration and the operating condition corresponds to the airflow enhancement target region, the emission performance deteriorates and the output performance decreases. It becomes possible to suppress the decrease.

ところで、上述した各実施例1,2の気流調節手段27は閉弁角度を所望の角度へと調節できるものとして例示したが、この気流調節手段27が全開状態と全閉状態の2つの状態のみしか角度選択できないものであれば、上述したアルコール高濃度時の気流強化対象領域においては、気流調節手段27を全閉状態にして燃焼状態の改善を図ればよい。   By the way, although the airflow adjusting means 27 of each of the first and second embodiments described above is illustrated as being capable of adjusting the valve closing angle to a desired angle, the airflow adjusting means 27 is only in two states, a fully open state and a fully closed state. If the angle can only be selected, the airflow control means 27 may be fully closed to improve the combustion state in the above-described airflow enhancement target region at a high alcohol concentration.

以上のように、本発明に係る多種燃料内燃機関は、アルコール濃度が濃いときのアルコール混合燃料と吸入空気の混合性を良好にする技術として有用である。   As described above, the multifuel internal combustion engine according to the present invention is useful as a technique for improving the mixing property of the alcohol-mixed fuel and the intake air when the alcohol concentration is high.

本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例1の構成について示す図である。It is a figure shown about the structure of Example 1 of the multi-fuel internal combustion engine which concerns on this invention. 実施例1におけるアルコール高濃度時の気流強化対象領域について説明する図である。It is a figure explaining the airflow reinforcement | strengthening object area | region at the time of alcohol high concentration in Example 1. FIG. 実施例1の多種燃料内燃機関の気流制御動作について説明するフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an airflow control operation of the multifuel internal combustion engine of the first embodiment. 本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例2の構成について示す図である。It is a figure shown about the structure of Example 2 of the multi-fuel internal combustion engine which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 電子制御装置(ECU)
11b 吸気ポート
16 クランク角センサ
21 吸気通路
23 吸入空気量検出手段
27 気流調節手段
28 気流調節弁アクチュエータ
41 燃料タンク
50,150 燃料供給装置
56 燃料噴射弁
57 アルコール濃度検知手段
83 A/Fセンサ
141A 第1燃料タンク
141B 第2燃料タンク
158 燃料混合手段
CC 燃焼室
1 Electronic control unit (ECU)
11b Intake port 16 Crank angle sensor 21 Intake passage 23 Intake air amount detection means 27 Airflow adjustment means 28 Airflow adjustment valve actuator 41 Fuel tank 50, 150 Fuel supply device 56 Fuel injection valve 57 Alcohol concentration detection means 83 A / F sensor 141A First 1 fuel tank 141B 2nd fuel tank 158 Fuel mixing means CC combustion chamber

Claims (2)

少なくともアルコール燃料が含まれた燃料性状の異なる複数種類の燃料からなるアルコール混合燃料を燃焼室内に直接噴射する燃料噴射手段と、前記燃焼室内における吸入空気の流動状態を可変させる気流調節手段と、を備えた多種燃料内燃機関において、
前記アルコール混合燃料のアルコール濃度が所定濃度以上ある場合に前記燃焼室内のガス流動が現状よりも大きくなるよう前記気流調節手段の制御を行う気流制御手段を設けたことを特徴とする多種燃料内燃機関。
A fuel injection means for directly injecting into the combustion chamber an alcohol-mixed fuel comprising a plurality of types of fuels containing at least alcohol fuel and having different fuel properties; and an airflow adjusting means for varying the flow state of the intake air in the combustion chamber. In the multi-fuel internal combustion engine provided,
A multi-fuel internal combustion engine provided with an air flow control means for controlling the air flow adjusting means so that the gas flow in the combustion chamber becomes larger than the current state when the alcohol concentration of the alcohol mixed fuel is a predetermined concentration or more. .
前記気流制御手段は、前記アルコール混合燃料のアルコール濃度が所定濃度以上あると共に機関回転数が低回転で且つ機関負荷が高負荷のときに前記燃焼室内におけるガス流動を現状よりも大きくすべく前記気流調節手段の制御を行うよう構成したことを特徴とする請求項1記載の多種燃料内燃機関。   The air flow control means is configured to increase the gas flow in the combustion chamber when the alcohol concentration of the alcohol mixed fuel is equal to or higher than a predetermined concentration, the engine speed is low, and the engine load is high. 2. A multi-fuel internal combustion engine according to claim 1, wherein the adjusting means is controlled.
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